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干旱半干旱地区野生植物对海绵城市建设的作用

郭晓雷 王东红 于红梅
  
安家(建筑与工程)
2022年9期
呼和浩特市植物园 呼和浩特市园林科研所 010010

摘要:在干旱半干旱地区由于降水普遍较少,地下水位也较深,对当地生境与城市环境影响较严重,给人们工作生活带来许多困难,对区域性旅游、生活居住不是很适宜。因此在这些地区建设所谓的“海绵城市”是迫在眉睫,尤其是利用当地野生植物的适应性进行城市环境建设有利于植物生存,降水多时当地野生植物可吸存大量积水,同时还可在干旱期造成城市和周边绿地具有较强的抗旱景观功效。

关键词:干旱半干旱、野生植物、海绵城市

引言:

在中国版图上的华北部分地区、西北地区多属干旱半干旱区域,年降水一般在100mm至420mm左右。就内蒙古来讲横跨中国东北、华北和西北地区,自乌兰察布市以西到阿拉善盟多属干旱半干旱地区,植物自然生境由东到西有典型高山草原植物区、砾石质草原植物区、荒漠草原植物区、沙地草原植物区等,这些地区特点是年降水量极不稳定,也极不均衡,且量偏少,地域植物多样性不很丰富,生长受很大影响,植物群落的构成稳定性低。在这种环境建造具有园林景观的城镇较为艰难,尤其是极度缺水对植物生长和快速形成景观效果有较大难度,这就要求我们考虑如何合理利用有限的水资源,以实现节约型绿地景观营造的目的。

研究与分析:

1、干旱半干旱地区的划分

1.1 地域性水源较少,地下水位较深:

干旱半干旱地区一般都处在[1]中国华北、西北地区,一般年降雨量在100mm至420mm之间,这种地区地下水位也比较深,地处区光照强、风沙大造成蒸腾量较大,对于人类生存有很大影响,生活适宜性较差。

1.2 年降水量少于420mm的地区:

年降雨量少于420mm的地区多在内蒙古中西部地区、宁夏地区、甘肃西北地区、西藏东北地区、新疆东南地区,这些地域多有沙漠、沙地,同时受西伯利亚地区季风影响造成蒸腾量非常大。

1.3 自然植被的特性表现:

上述地区在亿万年的地质变迁中存留的生物具有较强的适应性,尤其对生物圈养分来源的植物生存而言更是重要,植物的抗逆性和适应性都较强,在变迁过程中这些地域植物体通过各部组织器官的适应性变化减少了蒸腾,在较少水分条件环境中增强了物质储备功能,为自身和周边生物圈提供了能量。

2、海绵城市的内涵与作用

2.1 蓄水、储水的物类划分:

城市规划建设有不同功能区,一般由道路系统、办公生活系统、水域环境系统、绿地景观系统等组成,这些功能系统都具备一定的蓄水储水功能,储蓄水量相对大的是水域环境系统和绿地景观系统,由于土壤、建材等理化性质不同含水量也不同。其中储蓄水量大的主要是湖泊、河流、湿地、植物体和土壤粒,它们是自然界水循环的基础。

2.2 城市海绵储蓄水作用:

在这些干旱半干旱地区建设海绵城市具有重大意义,它可以把有限的水量储存于不同的受体,以便有效提供地域植物生长,有利于自然环境水分循环,使地下水和植物体水分循序蒸腾,同时还能增加生活环境中空气湿度,减少阳光辐射,亦可增强城市生活适宜指数。

3、海绵城市的海绵性区域点的构成

3.1 城市周边与城中的湖泊、河流、湿地是主要蓄水环境,平时可以存留自然界雨水和积雪融水。水域和湿地中生长的水生植物还可吸附有害气体,调节空气纯净度,净化水域水质,湿地被誉为城市之肺。

3.2 城市人造绿地和周边环境野生植被都具有较强的吸水和储水作用,来源一般是叶面吸水和根部吸水储于植物液泡中以备光合作用之用。多年老树还可通过根部调控地下水流向和聚集量。

3.3 市政设施建设所用材料一方面可用吸蓄水性能强的高科技材料,选择吸蓄水好同时具有良好的通透性和材质的坚韧性;另一方面在铺设方式上要结合所处地功能需求和下层土壤结构铺设成上层可以快速渗水,利用土颗粒吸附水分,以便逐步蒸腾调节空气湿度和满足浅根植被光合作用之用。

3.4 城市排水设施在规划设计时要考虑地区自然降水量的多少与地下水位的高低实际情况建设,市政设施要根据城市所处环境的特点建立存蓄自然降水的池子或滞留沟渠,以便起到调节环境干湿度的作用。

4、海绵城市制作对干旱半干旱地区的意义

海绵城市结构的建设对干旱半干旱地区具有非常重要的意义,它表现在以下几方面:

4.1 可根据不同的市政设施[2]建设留存有限的自然降水调节城市及周边环境的空气质量,为人民创造更好、更舒适的生活工作大环境。

4.2 还可有效提供地域性植被与动物的存活和生长,保护动植物多样性,维护良好的自然生态,实现环境可持续发展。

4.3 可通过建设自然降水储存和滞留设施及河、湖、湿地等,减少突发性洪涝灾害对城市的破坏,以保证人民群众生命财产的安全。

5、野生植被对海绵城市建设的作用

5.1 野生植物[3][4]具有较强的抗逆性和适应性,干旱半干旱地区野生植物在抗干旱功能方面更加突出,如经过实验研究在野生植物种子发芽之后优先生长根系,地上部分生长相对偏缓,多数野生植物生理成熟要比类似栽培种植物晚一到两年,根据我们研究发现一般野生植物在有水时植物体吸水储备功能较强,同时发现生长稳定的野生植株在重修剪的情况下自身修复能力较强。

5.2 在干旱半干旱地区野生植物具有较强的吸水和减少自然蒸腾的功能,这些植物抗旱性强不等于不需要水。由于这些地区光照充足,野生植物生长过程中提供适量水分会有效促进光合作用过程,短时期内加快植株各部分器官的生长,促进结实加速,同时由于生存环境所限植物体休眠时间相对延长。

5.3 由于干旱半干旱地区自然环境的立地条件所限,野生植物体也有些相适应的功能特征,如植株相对低矮,阔叶植物叶片较小或变异形成针状叶,叶片气孔较少且小,避免大量水分蒸腾流失影响光合作用,从而减少补充植物体生长的营养,导致影响实生植株的遗传灭种。由此可见水对野生植物体的生长和调节自然与城市环境有多么重要,也即所谓的一滴水会改变沙漠的命运。

结论:

我们通过大量调查研究野生植物原生境土壤和水分的利用情况,发现原生境土质腐化程度相对较好,适宜自然水分的保存和有效利用。由于不同的野生植物适应生长的环境不同,其生长形式也不同,有些耐阴,有些耐旱,有些耐瘠薄。我们根据不同植物适宜生长环境的不同进行引种驯化,在引种驯化试验过程中通过测量发现野生植物在园林建设中与类似栽培植物种具有节水50%至70%的优势,同时多数植物体内具有很强的储水功能,把它们应用于干旱半干旱环境绿地生态系统景观建设中,对发挥其遗传特性,利用好有限的水资源,实现干旱半干旱地区城市植物群落稳定的海绵效应具有很大的实际价值。

参考文献

[1]马毓泉 《内蒙古植物志》 第一版  内蒙古人民出版社  1985年

[2]梁伊任等 《园林建设工程》 中国城市出版社  2000年

[3]《中国野生植物资源》期刊 中华全国供销合作总社南京野生植物综合利用研究院主办

[4]金恩梅 《生物多样性译丛(一)》 中国科学院生物多样性委员会  中国科学技术出版社 1992年7月

作者介绍:

郭晓雷,研究生,工作单位呼和浩特市植物园(呼和浩特市园林科研所),科研主任,高级工程师,多年从事内蒙古地区野生观赏植物调查、引种驯化、繁育推广工作和城市建设中绿地生态系统功能与园林植物景观营造方面的研究。

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