李世穎 袁 霖 楊學(xué)成

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，廣東 廣州 510642)

隨著城市現(xiàn)代化的高速推進(jìn),人們對生態(tài)環(huán)境的需求日益提高,更多的人傾心于自然生態(tài)的水生植物群落景觀。水生植物群落的配置很大程度決定了水景的優(yōu)劣，現(xiàn)行植物設(shè)計大多只關(guān)注景觀效果而忽略群落合理性,導(dǎo)致水生植物種類單一,景觀效果雷同。有的水生植物群落在配置之初,并沒有充分考慮植物的生態(tài)位、特性和繁殖能力,導(dǎo)致其生長過快、過度蔓延,甚至侵占相鄰群落的生長空間并逐漸演替成單優(yōu)勢種群落,破壞了群落的多樣性和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,導(dǎo)致后期呈現(xiàn)的景觀效果與設(shè)計預(yù)期相差甚遠(yuǎn)。文章以水生植物群落特征為研究對象,旨在為平衡群落景觀效果和結(jié)構(gòu)合理性提供參考依據(jù)。

1 調(diào)查地概況及調(diào)查水生植物群落的確定

1.1 調(diào)查地概況

廣州市地處珠江三角洲北緣，靠近珠江流域下游入?？?，其中水域面積為7 400 km2，約占總面積的10%。廣州屬海洋性亞熱帶季風(fēng)氣候,冬夏季風(fēng)交替，夏季較長且水熱同期，全年平均氣溫21.4-21.8 ℃，雨量充沛,平均相對濕度77%。

本次選取廣州市7 家擁有大面積水體景觀的公園為調(diào)查對象。其中市級自然濕地綜合公園3 家:大觀濕地公園、南沙濕地公園、海珠濕地公園;專類人工濕地公園4 家:海珠湖公園、白云湖公園、東山湖公園、流花湖公園。調(diào)查水體面積達(dá)955.95 hm2,公園基本情況見表1。

表1 調(diào)查公園的基本情況Tab.1 Basic information of the park investigated

1.2 研究方法和樣地選擇

2017 年2 月至2018 年2 月,通過現(xiàn)場調(diào)查、實地測量、拍攝照片等方式,調(diào)查7 家公園的水生植物群落物種組成、群落結(jié)構(gòu)特征、外貌特征、出現(xiàn)頻率、栽植生境、配置方式等狀況。

詳細(xì)調(diào)查了大觀濕地公園內(nèi)31 個群落、南沙濕地公園內(nèi)23 個群落、海珠濕地公園內(nèi)50 個群落、海珠湖公園內(nèi)32 個群落、白云湖公園內(nèi)38 個群落、東山湖公園內(nèi)13 個群落、流花湖公園內(nèi)8 個群落,共計195 個水生植物群落狀況。整理、去除重復(fù)植物群落數(shù)據(jù)后，保留66 個水生植物群落有效數(shù)據(jù)。

根據(jù)獲取的水生植物群落生境特點以及景觀特征,將水生植物分為挺水植物、漂浮植物和沉水植物[1]。水生植物群落命名用優(yōu)勢種命名法,優(yōu)勢種名中間用“-”連接,不同層片間用“+”連接,同層不同物種間用“/”連接。

2 廣州公園綠地中常見水生植物景觀群落構(gòu)成及特征

2.1 水生植物種類分析

在調(diào)查區(qū)內(nèi)共記錄廣州市水生植物71 種,分屬29 科51 屬。在7 家公園中,海珠濕地公園科屬種數(shù)最為豐富,流花湖公園最少(表2)。

其中莎草科出現(xiàn)頻次最高且種類最多,其次為禾本科(表3)。出現(xiàn)頻率高于5 次的只有12 種(表4),其余植物種類多出現(xiàn)于海珠濕地公園。

表2 7 家廣州公園水生植物科屬種數(shù)Tab.2 Species of aquatic plants in 7 Guangzhou parks

表3 廣州公園水生植物出現(xiàn)頻率前8 名的科名、屬數(shù)和種數(shù)Tab.3 The names, genera and species of aquatic plants in Guangzhou park ranked the top 8

表4 廣州公園水生植物出現(xiàn)頻率Tab.4 The frequency of aquatic plants

2.2 群落的高度和體量特點

廣州水生植物群落以60-150 cm 高水生植物為主，占41%，以美人蕉、荷花等為代表。以花葉蘆竹、再力花、水蔥等為代表的挺水植物(＞150 cm)占37%。底層植物高度＜60 cm，包括挺水植物、浮水植物以及沉水植物,以菖蒲、銅錢草等為代表。

根據(jù)水生植物的形態(tài)和體量特點,可將水生植物歸納為開展高大群落、開展中等群落、開展低矮群落、橫向低矮群落和纖細(xì)高挑群落5 種模式,以形態(tài)開展的水生植物為主(見圖2 和圖3)。

圖1 水生植物株高體量比例分析Fig.1 Analysis of plant height and mass ratio of aquatic plants

圖2 水生植物植株形態(tài)類型分析Fig.2 Type analysis of aquatic plant morphology

圖3 水生植物形態(tài)體量類型Fig.3 Type of aquatic plant form

2.3 群落生活型及其物種組成

調(diào)查的71 種水生植物中,挺水植物共50 種,占70%;浮水植物12 種,占17%;沉水植物9 種,占13%(圖4)。

結(jié)合前人對水生植物群落的研究框架[2-4]，分析得出廣州公園一類生活型組成的水生植物群落居多，分布普遍且多為單優(yōu)勢挺水植物群落；其次為兩種生活型組成的水生植物群落,多為挺水植物群落搭配浮水植物群落；少有3 種生活型組成的水生植物群落(圖5 和圖6)。

水生植物群落多由同一類生活型組成單優(yōu)勢群落,形成單層單種結(jié)構(gòu),以單優(yōu)勢挺水植物群落為主,例如:美人蕉群落、再力花群落、紙莎草群落和梭魚草群落等(表5)。海珠濕地公園、大觀濕地公園和南沙濕地公園除了常見水生植物群落(表6),還保留有野生鄉(xiāng)土水生植物短葉茳芏群落和水蓑衣群落,經(jīng)過與林雪玲[5]2008 年以及馮毅敏[6]2016 年的研究比較,水生植物種類和群落豐富度降低。

圖4 水生植物生活型分析Fig.4 Analysis of the life forms of aquatic plants

圖5 水生植物群落生活型分析Fig.5 Analysis of the life forms of aquatic plant communities

圖6 一類生活型群落的類型和比例Fig.6 The type and proportion of one lifetype community

表5 水生植物群落類型Tab.5 Types of aquatic plant communities

表6 常見優(yōu)勢種群落及物種組成Tab.6 A common dominant species community and its species composition

2.4 各類型群落的結(jié)構(gòu)及特征

2.4.1 各類型群落的垂直結(jié)構(gòu)及特征 從數(shù)據(jù)分析得出,廣州公園水生植物群落以單層結(jié)構(gòu)群落為主，共43 個，占61%。二層結(jié)構(gòu)群落有22 個，占31%，三層結(jié)構(gòu)群落只有6 個，占8%(圖7)。群落類型以挺水植物群落為主，占群落總數(shù)的65%，包括單優(yōu)勢挺水植物群落和挺水植物組合群落(圖8)。

圖7 植物群落層次結(jié)構(gòu)分析Fig.7 Structural analysis of plant community level

圖8 水生植物群落類型分析Fig.8 Type analysis of aquatic plant communities

1)單層水生植物群落結(jié)構(gòu)

從表7 可以看出,單層水生植物群落包括單優(yōu)勢水生植物群落景觀(單層單種結(jié)構(gòu))以及單層多種結(jié)構(gòu)群落。以開展高大的蘆竹、再力花、風(fēng)車草等挺水植物群落景觀為主,優(yōu)勢種占了絕大部分（圖9）。單層多種結(jié)構(gòu)群落主要以睡蓮搭配其他浮水植物群落為主。

表7 單層水生植物群落豎向分布和特征Tab.7 Situation and characteristics of vertical distribution of monolayer aquatic plant communities

2)二層結(jié)構(gòu)水生植物群落

以高層搭配中層植物群落為主,高層植物與低層植物的群落分層較明顯（圖10）。但此類型群落的分層現(xiàn)象容易受到中層植物生長過盛而破壞。

3)三層結(jié)構(gòu)水生植物群落

三層結(jié)構(gòu)水生植物群落很少見,多存在于湖面或是水面較大的專類園或者濕地公園（圖11）。這類型群落水生植物種類相對豐富,低層植物多為睡蓮或者銅錢草。

表8 二層和三層水生植物群落豎向分布情況和特征Tab.8 Vertical distribution and characteristics of two- and three-story aquatic plant communities

圖9 單層植物群落Fig.9 Monolayer plant community

圖10 二層植物群落Fig.10 Two-story plant community

圖11 三層植物群落Fig.11 Three-story plant community

2.4.2 各類型群落的水平結(jié)構(gòu)及特征 植物群落景觀通常依照挺水植物帶-浮葉植物帶-沉水植物帶的順序,從沿岸淺水向中心深水有規(guī)律地呈環(huán)帶狀分布[7]。

實際調(diào)查表明,水生植物群落水平結(jié)構(gòu)以不同層片縱向組合形成為主（圖12，圖15）。水生植物群落多呈挺水-挺水植物帶（圖13，圖16）,或者挺水-浮水沉水植物帶（圖14，圖17）分布,受到光照和水體深度的影響,沉水植物種相對較少。

圖12 挺水植物縱向組合群落圖示Fig.12 Illustration of vertical combined emergent plant community

圖13 挺水植物鑲嵌群落圖示Fig.13 Illustration of mosaic of emergent plant communities

圖14 挺水-浮水沉水植物群落水平結(jié)構(gòu)圖示Fig.14 Illustration of the horizontal structure of the emergent-floating submerged plant community

圖15 挺水植物縱向組合群落實景Fig.15 Landscape with vertical water plants

圖16 挺水植物鑲嵌群落實景Fig.16 Mosaic emerging plant landscape

圖17 挺水-浮水植物群落水平結(jié)構(gòu)實景Fig.17 Landscape of emerging water-floating water plant community

2.5 水生植物群落景觀效果

通過分析發(fā)現(xiàn),水生植物群落以自然式種植的開展挺水植物群落為主,中、高層物種挺水植物居多,已形成相對穩(wěn)定的水生植物生態(tài)群落景觀。植物群落中少有入侵植物，能較好地維持景觀效果。水體環(huán)境凈化功能較強,能取得較好的凈水效果。水體空間在水生植物群落靈活地搭配下能夠較好的過渡水面和陸地景觀。

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，各公園以觀花水生植物群落為主，季相特征變化明顯。大多數(shù)植物在春季中后期開始發(fā)新芽長新葉，進(jìn)入初榮觀賞期;夏季植株生長旺盛陸續(xù)開花，進(jìn)入茂盛觀賞期和賞花期；冬季植株逐漸枯萎變黃，進(jìn)入枯萎觀賞期(圖18-21)。

圖18 廣州公園常見水生植物物侯期Fig.18 Phenomenology of common aquatic plants in Guangzhou Park

圖19 大觀再力花-美人蕉群落夏季景觀Fig.19 Summer Landscape of Clay Flower-Canna Community

圖20 大觀再力花-美人蕉群落初秋季景觀Fig.20 Autumn Landscape of Clivia Flower-Canna Community

圖21 大觀再力花-美人蕉群落冬季景觀Fig.21 Winter Landscape of Clivia-Canna Community

2.6 水生植物群落景觀營造方式

根據(jù)調(diào)查情況，結(jié)前人對水生植物景觀配置的研究[8-13]，根據(jù)水域形式、面積、應(yīng)用場景的不同，將水生植物群落景觀配置分為三大類型(表9)。

表9 水生植物群落景觀配置類型Tab.9 Types of aquatic plant community landscape configuration

圖22 海珠濕地公園水面“綠島”水生植物群落配置Fig.22 Configuration of “green island” aquatic plants on the water surface

圖23 大觀濕地公園濕地泡水生植物群落Fig.23 Aquatic plant communities in wetlands

圖24 白云湖公園水邊植物配置Fig.24 Configuration of waterside plants

圖25 南沙濕地公園亭廊搭配蒲葦群落Fig.25 Pavilion with aquatic plants

圖26 海珠濕地平橋搭配紙莎草群落Fig.26 Bridge with papyrus community

圖27 東山湖石配置紙莎草-梭魚草群落Fig.27 Lake stone with aquatic plants

3 結(jié)論與建議

3.1 水生植物群落景觀存在以下問題：1)水生植物種類和生活型普遍單一、群落結(jié)構(gòu)簡單、層次分化不明顯。結(jié)構(gòu)簡單的群落,容易被其他物種入侵進(jìn)而開始演替,導(dǎo)致群落結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。同時,也會造成各公園水生植物景觀效果單一雷同。2)水生植物群落的生態(tài)位和體量配置不合理,景觀效果雜亂。廣州公園有的水生植物群落并未合理的根據(jù)生態(tài)位和形態(tài)特征進(jìn)行配置,生態(tài)位相近的植物群落沒有限定種植范圍,相鄰種植或者混合種植,導(dǎo)致密度過大、種間競爭劇烈、景觀雜亂無序,難以形成穩(wěn)定可持續(xù)的景群落觀效果（圖28）。3)冬綠水生植物少占27/%，多為冬天枯萎植物，冬季景觀蕭條。有的植物存在落葉和倒伏現(xiàn)象,水面一覽無余（圖29）。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,水體僅有9 種冬綠的水生植物,分別為蘆竹、花葉蘆竹、蒲葦、黃花美人蕉、美人蕉、燈芯草、菖蒲和黑藻,其中蒲葦、燈芯草和黑藻應(yīng)用頻度低。

圖28 大觀濕地蘆竹-再力花-香蒲群落Fig.28 The community of Arundo donax - Thalia dealbata - cattail

圖29 南沙濕地荷花群落冬季景觀Fig.29 Winter landscape of lotus community in Nansha wetland

3.2 提出以下水生植物群落景觀優(yōu)化建議：1）從生物群落整體建設(shè)考慮植物群落的配置。從生物群落整體的角度出發(fā),綜合水生植物、動物和微生物等生物群落的發(fā)展?fàn)顟B(tài),建議在營造水生植物景觀時,著重植物、動物和微生物等綜合生物群落的水域生態(tài)系統(tǒng)的平衡,如:水生植物—浮游植物—浮游動物—魚類—水鳥;兼顧生態(tài)系統(tǒng)的自我維持和自我更新能力,更加有助于水生植物群落景觀的穩(wěn)定性、可持續(xù)性和發(fā)展性。2）根據(jù)生態(tài)位合理搭配水生植物,豐富群落結(jié)構(gòu)和種類。根據(jù)生態(tài)位合理配置水生植物,以此為基礎(chǔ)豐富植物群落物種。水生植物群落景觀適當(dāng)增加植物種類,不僅要考慮植物形態(tài)、體量及生態(tài)位,還要充分利用本土化水生野生群落資源。豐富景觀水生植物群落的結(jié)構(gòu)和種類,確保植物種有足夠的生長空間,依據(jù)空間大小和水生植物生長高度體量決定植物層次、數(shù)量、種類及排列組合,營造生態(tài)位互相補充的多層植物景觀[14-16]。水生植物群落景觀營造以種植鄉(xiāng)土植物、開展挺水植物為主,結(jié)合水體空間生長,豐富景觀層次和結(jié)構(gòu)。植物群落進(jìn)入演替階段后,能體現(xiàn)出預(yù)期的自然景觀效果為佳。