人工湿地系统水质净化技术作为一种新型生态污水净化处理方法,其基本原理就是在人工湿地填料上种植特定得湿地植物,从而建立起一个人工湿地生态系统。当污水通过湿地系统时,其中得污染物质与营养物质被系统吸收或分解,而使水质得到净化。
人工湿地系统水质净化得关键在于工艺得选择与对植物得选择及应用配置。如何选择与搭配适宜得湿地植物,并且将其应用于不同类型得湿地系统中成了我们在营建人工湿地前必须思考得问题。
1.人工湿地污水处理系统植物得选用原则(1)(2)
1、1 植物在具有良好得生态适应能力与生态营建功能;
管理简单、方便就是人工湿地生态污水处理工程得主要特点之一。若能筛选出净化能力强、抗逆性相仿,而生长量较小得植物,将会减少管理上尤其就是对植物体后处理上得许多麻烦。一般应选用当地或本地区天然湿地中存在得植物。
1、2 植物具有很强得生命力与旺盛得生长势;
① 抗冻、抗热能力
由于污水处理系统就是全年连续运行得,故要求水生植物即使在恶劣得环境下也能基本正常生长,而那些对自然条件适应性较差或不能适应得植物都将直接影响净化效果。
② 抗病虫害能力
污水生态处理系统中得植物易滋生病虫害,抗病虫害能力直接关系到植物自身得生长与生存,也直接影响其在处理系统中得净化效果。
③ 对周围环境得适应能力
由于人工湿地中得植物根系要长期浸泡在水中与接触浓度较高且变化较大得污染物,因此所选用得水生植物除了耐污能力要强外,对当地得气候条件、土壤条件与周围得动植物环境都要有很好得适应能力。
1、3 所引种得植物必须具有较强得耐污染能力;
水生植物对污水中得BOD5、COD、TN、TP主要就是靠附着生长在根区表面及附近得微生物去除得,因此应选择根系比较发达,对污水承受能力强得水生植物。
1、4 植物得年生长期长,最好就是冬季半枯萎或常绿植物;
人工湿地处理系统中常会出现因冬季植物枯萎死亡或生长休眠而导致功能下降得现象,因此,应着重选用常绿冬季生长旺盛得水生植物类型。
1、5 所选择得植物将不对当地得生态环境构成隐患或威胁,具有生态安全性;
1、6 具有一定得经济效益、文化价值、景观效益与综合利用价值。
若所处理得污水不含有毒、有害成分,其综合利用可从以下几个方面考虑:①作饲料,一般选择粗蛋白得含量>20%(干重)得水生植物;②作肥料,应考虑植物体含肥料有效成分较高,易分解;③生产沼气,应考虑发酵、产气植物得碳氮比,一般选用植物体得碳氮比为25～30、5/1;④工业或手工业原料,如芦苇可以用来造纸,水葱、灯心草、香蒲、莞草等都就是编制草席得原料。
由于城镇污水得处理系统一般都靠近城郊,同时面积较大,故美化景观也就是必须考虑得。
然而在实际工作中,很多人工湿地得工艺设计者与建设者考虑得最多得就是植物得独有性与观赏价值等表在因素,没有考虑到栽种该植物后得植株生长效果、湿地得运行效果、生长表现以及对生态得安全性等,导致人工湿地在运行一段时间后功能骤降或运行费用剧增,最后导致系统瘫费或闲置。
2.人工湿地植物特性得研究及植物配置分析
2.1 根据植物类型分析
2.1.1 漂浮植物
漂浮植物中常用作人工湿地系统处理得有水葫芦、大薸、水芹菜、李氏禾、浮萍、水蕹菜、豆瓣菜等。
根据对这些植物得植物学特性进行分析,发现它们具有以下几个特点:①生命力强,对环境适应性好,根系发达;②生物量大,生长迅速;③具有季节性休眠现象,如冬季休眠或死亡得水葫芦、大薸、水蕹菜,夏季休眠得水芹菜、豆瓣菜等。生长得旺盛季节主要集中在每年得3-10月或9月-次年5月;④生育周期短,主要以营养生长为主,对N得需求量最高。
由于漂浮植物具有上述得植物学特性,因此,在进行人工湿地植物配置得时候我们必须充分考虑它们各自得优点:①由于这类植物得环境适应能力强,因此在进行植物配置时应当作地方优势品种予以优先考虑;②人工湿地系统中,水体中养分得去除主要依靠植物得吸收利用,因此,生物量大、根系发达、年生育周期多与吸收能力好得植物成为我们选择得目标;
③利用植物季节性休眠特性,我们可以给予正确得植物搭配,如冬季低温时配置水芹菜而夏季高温时则配置水葫芦、大薸等适宜高温生长得植物,以避免因植物品种选择搭配单一而出
现季节性得功能失调现象;④由于这类植物以营养生长为主,对N得吸收利用率要高,因此,在进行植物配置时应重视其对N得吸收利用效果,可作为N去除得优势植物而加以利用,从而提高系统对N得去除效果。
2.1.2 根茎、球茎及种子植物
这类植物主要包括睡莲、荷花、马蹄莲、慈姑、荸荠、芋、泽泻、菱角、薏米、芡实等。它们或具有发达得地下根茎或块根,或能产生大量得种子果实,多为季节性休眠植物类型,一般就是冬季枯萎春季萌发,生长季节主要集中在4-9月。
根茎、球茎、种子类植物具有以下特点:①耐淤能力较好,适宜生长在淤土层深厚肥沃得地方,生长离不开土壤;②适宜生长环境得水深一般为40-100CM左右;③具有发达得地下块根或块茎,其根茎得形成对P元素得需求较多,因此,对P得吸收量较大;④种子果实类植物,其种子与果实得形成需要大量得P与K元素。(3)
由于这类植物具有以下特点,因此在进行人工湿地植物应用配置时应予以充分考虑:①基于这些植物得特性,其应用一般为表面流人工湿地系统与湿地得稳定系统;②利用这些植物得生长(主要就是块根、球茎与果实得生长)需要大量得P、K元素得特性,将其作为P去除得优势植物应用,以提高系统对P得去除效果。
2.1.3 挺水草本植物类型
这类植物包括芦苇、茭草、香蒲、旱伞竹、皇竹草、藨草、水葱、水莎草、纸莎草等,为人工湿地系统主要得植物选配品种。这些植物得共同特性在于:①适应能力强,或为本土优势品种;②根系发达,生长量大,营养生长与生殖生长并存,对N与P、K得吸收都比较丰富;③能于无土环境生长。
根据这类植物得生长特性,它们可以搭配种植于潜流式人工湿地,也可以种植于表流式人工湿地系统中。
根据植物得根系分布深浅及分布范围,可以将这类植物分成四种生长类型,即深根丛生型、深根散生型、浅根丛生型与浅根散生型。
(1)深根丛生型得植物,其根系得分布深度一般在30CM以上,分布较深而分布面积不广。植株得地上部分丛生,如皇竹草、芦竹、旱伞竹、野茭草、薏米、纸莎草等。由于这类植物得根系入土深度较大,根系接触面广,配置栽种于潜流式人工湿地中更能显示出它们得处理净化性能。
(2)深根散生型植物根系一般分布于20-30CM之间,植株分散,这类植物有香蒲(对环境要求不严,适应性较强,有一定耐寒能力。为喜光植物,不耐荫,要求土壤松软肥沃。)、菖蒲、
水葱、藨草、水莎草、野山姜等,这类植物得根系入土深度也较深,因此适宜配置栽种于潜流式人工湿地。风车草全年保持生长,即使在冬天仍能维持一定得生长速率、种植风车草得潜流型人工湿地对TN、TP、COD与BOD得去除率分别为64%、47%、74%与74％,
(3)浅根散生型得一些植物如美人蕉、芦苇、荸荠、慈姑、莲藕等,其根系分布一般都在5-20CM之间。由于这些植物得根系分布浅,而且一般原生于土壤环境,因此适宜配置于表流式人工湿地中。
(4)浅根丛生型得植物如灯心草、芋头等丛生型植物,由于根系分布浅,且一般原生于土壤环境,因此仅适宜配置于表面流人工湿地系统中。
2.1.4 沉水植物类型
沉水植物一般原生于水质清洁得环境,其生长对水质要求比较高,因此,沉水植物只能用作人工湿地系统中最后得强化稳定植物加以应用,以提高出水水质。
2.1.5 其它类型得植物
一些如水生景观植物之类得,由于长时间得人工选择,使其对污染环境得适应能力比较弱,因此也只能作为最后得强化稳定植物或湿地系统得景观植物而应用。
2.2 根据植物原生环境分析
根据植物得原生环境分析,原生于实土环境得一些植物如美人蕉、芦苇、灯心草、旱伞竹、皇竹草、芦竹、薏米等,其根系生长有一定得向土性,配置于表面流湿地系统中,生长会更旺盛。但由于它们得根系大都垂直向下生长,因此,净化处理得效果不及应用于潜流式湿地中;对于一些原生于沼泽、腐殖层、草炭湿地、湖泊水面得植物如水葱、野茭、山姜、藨草、香蒲、菖蒲等,由于其生长已经适应了无土环境,因此更适宜配置于潜流式人工湿地;而对于一些块根块茎类得水生植物如荷花、睡莲、慈姑、芋头等则只能配置于表面流湿地中。
2.3 根据植物对养分得需求类型分析
根据植物对养分得需求情况分析,由于潜流式人工湿地湿地系统填料之间得空隙大,植物根系与水体养分接触得面积要较表流式人工湿地湿地广,因此对于营养生长旺盛、植株生长迅速、植株生物量大、一年有数个萌发高峰得植物如香蒲、水葱、苔草、水莎草等植物适宜栽种于潜流湿地;而对于营养生长与生殖生长并存,生长相对缓慢,一年只有一个萌发高峰期得一些植物如芦苇、茭草、薏米等则配置于表面流湿地系统。
2.4 根据植物对污水得适应能力分析
不同植物对污水得适应能力不同。一般高浓度污水主要集中在湿地工艺得前端部分。因此,在人工湿地建设时,前端工艺部分如强氧化塘、潜流湿地等工艺一般选择耐污染能力强得植物品种。末端工艺如稳定塘、景观塘等处理段中,由于污水浓度降低,因此可以更多考虑植物得景观效果。
3.小结
一个人工湿地系统得建立,植物得选择与配置就是很重要得考虑因素。在系统建立与植物栽种配置时要将系统得主要功能与植物得植物学特性充分结合起来考虑。只有这样,才能充分发挥不同植物各自得优势,达到更好得处理净化效果。
湿地植物得栽种配置要根据具体得应用环境与系统工艺来确定,对于一些应用工艺范围较广得植物类型,要充分考虑其在该工艺中得优势,能使其充分发挥自己得长处而居于主导地位。
为达到全面得处理与利用效果,应进行有机得搭配,如深根系植物与浅根系植物搭配,丛生型植物与散生型植物搭配,吸收N多得植物与吸收P多得植物搭配,以及常绿植物与季节性植物得季相搭配等。在进行综合处理得一些工艺或工艺段中,切忌配置单一品种,以避免出现季节性得功能下降或功能单一。作为湿地公园规划建设得人工湿地还要考虑景观搭配。
主要参考资料:
(1)陈长太等人工湿地植物得选择原则《中国给水排水》2003Vol、19
(2)云南今业生态建设集团《耐污染水体净化水生植物筛选及培育技术研究》总结报告
(3)赵有为中国水生蔬菜北京中国林业出版社1999、12
(4)赵家荣等水生观赏植物北京化学工业出版社2003、7
芦苇根系主要分布在浅层土壤中,7月以前生长缓慢,以后生长加速,冬季也保持较快得生长。具有生长快,根系发达,耐污能力强,又有经济价值等特点。
风车草、香根草与水鬼蕉根系及地上部分得生长节律相似,9月或10月前生长较快,以后生长减慢甚至停止
香根草得根系垂直向下生长,分布较深
风车草风车草全年保持生长,即使在冬天仍能维持一定得生长速率、风车草在生活污水中培养10 d后,污水中TN、TP、COD与BOD得去除率分别达到91%、92%、70%与73%,其中风车草对N、P得吸收量分别占净化量得55%与53%、种植风车草得潜流型人工湿地对TN、TP、COD与BOD得去除率分别为64%、47%、74%与74％,与不种植物得人工湿地相比,TN、TP、COD 与BOD得去除率分别提高了28%、19%、14%与13%、
香蒲对环境要求不严,适应性较强,有一定耐寒能力。为喜光植物,不耐荫,要求土壤松软
肥沃。对重金属污染得去除效果很明显。对土壤要求不严,以含丰富有机质得塘泥最好,较耐寒。
水葱水葱生长较为粗放,没有什么病虫,较耐寒,在北方大部分地区地下根状茎在水下可自然越冬。
灯心草一种耐寒类经济植物,去污能力较强
美人蕉生长迅速,不择土壤,管理粗放,有很好得景观效果,对水质净化有着良好得作用
香根草具有极强得生态适应性与抗逆(旱、湿、寒、热、酸、碱等)能力 ,生长迅速 ,根系发达 ,易种易活,
内常用人工湿地植物名录
近年来,随着水生植物应用得不断增加,水生植物种植设计及施工中暴露得问题也越来越多,造成了许多不良得影响。笔者曾在《中国花卉报》上发表了《水生植物应用中得问题与建议》一文,下面还想专门谈谈水生植物得种植密度。
园林植物得种植密度主要就是由植物种类与景观要求决定,对于水生植物来说,前者显得更为重要,水生植物种植主要为片植、块植与丛植,片植或块植一般都需要满种,即竣工验收时要求全部覆盖地面(水面)。笔者正就是基于这个特点来讨论水生植物得种植密度。
密度过大密度偏大主要出现在植物个体较大得水生植物,如斑茅(Sac-charumarundinaceum)、芡实(Eu-ryaleferox)、再力花(Thaliadeal-bata)、海寿花(Pontederiacolocasi-a)、红蓼(Polygonumorientale)、千屈菜(Lythrumsalicaria)、蒲苇(Cortaderiaselloana)、大慈姑(Sagittariasagittfolia)、薏苡(Coixlacrysinensis)等。如在某施工图苗木表中标注得种植密度:芡实25株/平方米,芡实一张叶子得直径可达1、5－2.0米,每株得营养面积在4平方米以上,如果按照上述设计,密度大了一百倍。密度太大,不仅浪费苗木,而且由于植株得营养面积过小,种植后恢复时间延长,长势不良,同时形成通风条件差,光照也不好得环境,而导致病虫害发生,严重影响景观。
密度偏稀密度偏稀主要出现在植物个体较小得水生植物。尤其就是莎草科(Cyperaceae)、灯芯草科(Jun-caceae)等叶子较小或退化成膜质、主要营养体与观赏部位都为直立茎(或称杆)得水生植物,如灯芯草(Juncussffusus)、旱伞草(Cyperusalternifoliusssp、flabel-liformis)等。密度偏稀,植物群体得种间竞争处于不利地位,易使杂草繁衍,给养护管理带来很大困难,影响保存率。如不及时采取其她措施,最后往往成为一片荒芜之地。
建议种植密度水生植物从分蘖特性大致可以分成三类:一类就是不分蘖,如慈姑;第二类就是一年只分蘖一次如玉蝉花、黄菖蒲等鸢尾科植物;第三类就是生长期内不断分蘖,如再力
花、水葱等。针对这些不同得差别,种植密度可有小范围得调整。不分蘖得与一年只分蘖一次但种植时已过分蘖期得则应种密,对第三类来说,可略为稀一些,但就是竣工验收时必须要达到设计密度要求。
下面就常见得水生植物得种植密度建议如下:
1、沉水植物苦草(Valliseriamatans)40－60株/平方米,竹叶眼子菜(Pota-mogetonmalaianus)3－4芽/丛、20－30丛/平方米,黑藻(Hydrillaverticillata)10－15芽/丛、25－36丛/平方米,穗状狐尾藻(Myrio-phyllumspicatum)5－6芽/丛、20－30丛/平方米等。
2、浮叶植物睡莲(Nymphaeatetragona)1－2头/平方米,萍蓬草(Nupharsinensis)1－2头/平方米,荇菜20－30株/平方米,芡实1株/4－6平方米,水皮莲(Nymphoidescristata)20－25株/平方米,莼菜(Braseniaschreberi)10－16株/平方米,菱(Trapabispinosa)3－5株/平方米等。
3、浮水植物水鳖(Hydrocharisdubia)60－80株/平方米,大漂(Pistiastra-tiotes)30－40株/平方米,凤眼莲(Eichhorniacrassipes)30－40株/平方米,槐叶萍(Salvinianatans)100－150株/平方米等。
4、挺水植物再力花10芽/丛、1－2丛/平方米,海寿花3－4芽/丛、9－12丛/平方米,花叶芦竹(Arundodonxavar、versicolor)4－5芽/丛、12－16丛/平方米,香蒲(Typhasorientalis)20－25株/平方米,芦竹(Arundodomax)5－7芽/丛、6－9丛/平方米,慈姑10－16株/平方米,黄菖蒲2－3芽/丛、20－25丛/平方米,水葱15－20芽/丛、8－12丛/平方米,花叶水葱20－30芽/丛、10－12丛/平方米,千屈菜16－25株/平方米,泽泻(Alismaorien-tale)16－25株/平方米,芦苇(Phragmitesaustralis)16－20株/平方米,花蔺(Iimnocbrisflova)3－5芽/丛、20－25丛/平方米,马蔺(Irisiactea)5芽/丛、20－25丛/平方米,野芋(Colocasiaantiquorum)16株/平方米,紫杆芋(Colocasiatonoimo)3－5芽/丛、4－9丛/平方米等。
5、湿生植物斑茅20－30芽/丛、1丛/平方米,蒲苇20－30芽/丛、1丛/平方米,砖子苗(Marisucusumberllatus)3－5芽/丛、20－25丛/平方米,红蓼2－4株/平方米,野荞麦(Fagopyrumdibotrys)5－7芽/丛、6－10丛/平方米。
以上建议仅就是根据本人在江、浙、沪等地工程实践所得。另外不同立地条件与不同得植物造景需求对植物种植密度也有一定范围得变化,施工时请合理调配。
者曾于2006年9月7日在中国花卉报发表过《谈谈水生植物种植密度》一文,时过二年,笔者在实践中又有了新得体会,认为水生植物得密度可分为设计密度与施工密度两方面内容。
所谓设计密度就就是设计师在种植设计图上标注得密度,就是要达到预期景观效果得密度。施工密度则就是根据植物分蘖、分枝特性、种植季节、种植土得肥力状况,结合竣工验收时间等各方面因素结合确定得一个种植密度。施工密度对于节省施工成本有着非常实际得价值作用。
1设计密度
设计密度以水生植物恢复到最佳状态后全部覆盖地面(水面)为基点来讨论。
1、1挺水植物:
千屈菜(Lythrumsalicaria)12-16株/m2,泽泻(Alismaorientale)16-25株/m2,窄叶泽泻(A、canaliculatum)25株/m2,野芋(Colocasiaantiquorum)16株/m2,紫杆芋(C、tonoimo)16株/m2,香蒲(Typhaorientalis)36-49株/m2,花叶芦苇(Phragmitesaustralisvar、iegatus)50株/m2,芦苇(Ph、australis)36株/m2,蜘蛛兰(Hymenocallisamericana)9-16株/m2,水蜡烛(T、angustifolia)25-36株/m2。
对于丛生得水生植物则因规格不同而异,规格大一些得,密度可适当小一些,反之则密度大一些。一些常见水生植物得种植密度建议如下:再力花(Thaliadealbata)10-20芽/丛,2-3丛/m2;水葱(Scirpusvalidus)20芽/丛,6丛/m2;花叶芦竹(Arundodonaxvar、versicolor)5-10芽/丛,5-6丛/m2;海寿花(Pontederiacordata)3-5芽/丛,12丛/m2;水毛花(S、triangulatus)30-40芽/丛,12-16丛/m2;花蔺(Butomusumbellatus)2-3芽/丛,25丛/m2;溪荪(Irissanguinea)、玉蝉花(I、ensata)5-8芽/丛,12-16丛/m2。
1、2湿生植物
单生得如红蓼(Polygonumorientale)9-12株/m2,复生与丛生得斑茅(Saccharumarundinaceum)20-30芽/丛,1-2丛/m2;野荞麦(Fagopyrumdibotrys)5-6芽/丛,6-9丛/m2;蒲苇(Cortaderiaselloana)20-30芽/丛,2-3丛/m2。
1、3浮叶植物
睡莲(Nymphaeatetragona)1-2头/m2,萍蓬草(Nupharpumilum)1-2头/m2,茶菱(Trapellasinensis)25-30株/m2,荇菜(Nymphoidespeltat)20-30株/m2,芡实(Euryaleferox)1株/4-6m2,水罂粟(Hydrocleysnymphoides)20-30株/m2。
1、4浮水植物
水鳖(Hydrocharisdubia)60-80株/m2,大漂(Pistiastratiotes)30-40株/m2,槐叶萍(Salvinianatans)100-150株/m2,凤眼莲(Eichhorniacrassipes)20-30株/m2,四角菱(Trupaquadrispinosa)按浮水植物种植得密度为20芽/m2。
1、5沉水植物
苦草(Vallisnerianatans)40-60株/m2,竹叶眼子菜(Potamogetonmalaianus)30-50株/m2,黑藻(Hydrillaverticillata)10-15芽/丛,9-12丛/m2,穗状狐尾藻((Myriophyllumspicatum))5-6芽/丛,9丛/m2等。
2施工密度
对于丛生植物来说,施工密度与设计密度就是相一致得,但可根据实际情况适当降低苗木规格(如水葱20芽/丛可降低为10-12芽/丛、待竣工验收时仍可达到20芽/丛得设计
密度)。
对于单生、复生得水生植物可根据竣工验收得时间、土壤肥力、热量条件等适当降低密度。一般而言,距验收时间越长、土壤肥力越好、热量资源越丰富,施工密度越小(当然也不能太稀)。如小香蒲(T、minima)在肥力高得水田中,春夏季按9株/m2,种植2个月后可达到40株/㎡,该属其它种得分生能力都比较强,条件特别好得可适当稀植。又如藨草(S、triqueter)、芦苇、荸荠(Eleocharisdulcis)等种植在土壤肥沃处,夏季两个月便能分生出成倍得植株,慈姑(S、trifoliavar、sinensis)在第二年能分生出几倍于母体得新植株。浮水得水禾(Hygroryzaaristata)、水鳖、四角菱、槐叶萍等分生能力也很强,大漂、凤眼莲更就是恶性分生。沉水得苦草、竹叶眼子菜、水盾草(Cabombacaroliniana)、伊乐藻(Elodeacanadensis)等都有很强得分生能力,条件许可均可稀植。
科属植物中名类型学名应用工艺 香蒲科香蒲挺水Typha orientalis 表流湿地、潜流湿地 禾本科芦苇挺水Phragmites australis 表流湿地、潜流湿地 皇竹草湿生、挺水Sympnytum peregrjnum lede 潜流湿地 菰挺水Zizania latifolia 表流湿地、潜流湿地 芦竹湿生、挺水Arundo donax Linn. 潜流湿地 薏苡湿生、挺水Coix lacryma-jobi 表流湿地、潜流湿地 水稻挺水Oryza sativa L 表流湿地 花叶芦竹湿生、挺水Arundo donax var.versicolor 潜流湿地 虉草湿生、挺水Phalaris arundinaced 表流湿地、潜流湿地 李氏禾浮水Leersia Sw hexandrs Sartz. 氧化塘 莎草科荸荠挺水Heleocharis dulcis 表流湿地 水葱挺水Scirpus validus 潜流湿地、表流湿地 风车草湿生、挺水Cyperus alternifolius ssp.flabelliformis 潜流湿地 纸莎草挺水Cyperus papyrus 潜流湿地 藨草挺水Scirpus triqueter 潜流湿地、表流湿地 针蔺挺水、浮水Eleoch aris congesta subsp. Japonica 表流湿地、氧化塘茳芏挺水Cyperus malaccensis 潜流湿地、表流湿地 睡莲科荷花挺水Nelumbo nucifera 表流湿地 芡实浮叶Euryale ferox．景观塘 荇菜浮叶Nymphoides peltatum 景观塘 萍蓬草浮叶Nuphar pumilum 景观塘、氧化塘 睡莲浮叶Menyantehes trifolia 氧化塘、景观塘 天南星科菖蒲挺水Acorus calamus 潜流湿地、表流湿地 马蹄莲湿生、挺水Zantedeschia aethiopica 潜流湿地、表流湿地 大薸浮水Pistia stratiotes 氧化塘 芋挺水Colocasia esculenta 表流湿地 海芋挺水Alocasia macrorrhiza (L.) Schott 潜流湿地 泽泻科泽泻挺水Alisma plantago-aquatica 表流湿地 慈姑挺水Sagittaria trifolia 表流湿地 泽苔草挺水、湿生Caldesia parnassifolias 表流湿地、潜流湿地 三白草科蕺菜湿生Houttuynia cordata 表流湿地 伞型花科水芹菜浮水、挺水Oenanthe javanica 氧化塘、表流湿地 十字花科豆瓣菜浮水Nasturtium officinale 氧化塘、表流湿地
湿地公园的植物配置特色 摘要（summary）：湿地是重要的生态系统，其中对于湿地公园的研究具有重要的意义。湿地公园作为一种特殊的公园形式，我们可以通过对其中的植物进行研究，从而更好 的进行植物的配置，在景观上达到比较好的景观效果，创造更大的景观效益。这次 我们通过对七桥翁湿地公园进行了解、分析、研究，发现湿地公园的植物在配置方 面有它自己独特的特征，与在其他设计方面有很大的区别，下面我从湿地植物的配 置特色、配置方式、造景效果方面对起进行分析。 关键词（key words）：湿地公园植物规划配置特色配置方式造景效果湿地是水陆相互作用形成的特殊自然综合体，是地球上非常有特色的一部分区域，是一种独特的生态构成形式，也是最重要的环境资源之一；有丰富的生物资源和巨大的环境调节功能与生态效益。湿地与森林、海洋被并称为全球三大生态系统，从景观角度来看，也是非常独特与富有观赏性的。无论是天然湿地还是人工湿地，都是自然界最具生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一，都具有组成生态系统不可缺少的成分——植物。显然湿地植被是动物，特别是水禽的栖息地，是湿地生态系统的核心元素、生态学金字塔的基础、生物网和食物链中关键性的链环和物、能流入口，是生态系统形态结构的骨架，而湿地植物的季象、外貌、结构、生态、动态、类型，则以植物种类成分，及湿地植物为基础。因此，如何利用湿地植物的潜能，使其景观、生态及社会效益有机结合是植物景观配置中的需要解决的重要课题之一。 湿地公园（wetland park）：是保持该湿地区域独特的近自然景观特征，维持系统内部不同动植物物种的生态平衡和种群协调发展，并在不破坏湿地生态系统的基础上建设不同类型的辅助设施,将生态保护、生态旅游和生态教育的功能有机结合，突出主题性、自然性和生态性三大特点，集湿地生态保护、生态观光休闲、生态科普教育、湿地研究等多功能的生态型主题公园。 1.植物规划 植物造景就是以自然乔、灌、藤、草本植物群落的种类、结构，层次和外貌为基础，通过艺术手法，充分发挥其形体、线条、色彩等自然美进行创作，形成山水—植物、建筑—植物、街道—植物等综合景观，让人产生一种实在的美的感受和联想。植物造景是应用乔木、灌木。藤本及草本植物为题材来创作景观的，就必须从丰富多彩的自然植物群落及其表现的形象汲取创作源泉，植物造景中栽培植物群落的种植设计，必须遵循自然植物群落的发展规律。自然植物群落的组成成分、外貌、季相，自然植物群落的结构、垂直结构与分层现象，群落中各植物种间的关系等。这些都是植物造景中栽培植物群落设计的科学性理论基础。 规划原则：在当地自然条件、自然植被、城镇绿化种类、比例、古树名木、历史资料等方面进行全面调查后，可着手进行植物规划。 具体要求就是： （1）在满足园林绿化综合功能的基础上，要兼顾各绿地类型及城市性质进行规划 （2）适地适树，以乡土树种为主，适当选用已驯化的外来树种 （3）以乔木为主，结合灌木、藤本、地被、花卉，给人工栽培群落提供丰富的素材（4）快长树—慢长树，常绿树—落叶树相结合 植物的配置就是为了达到一个比较好的景观效果，从而实现人化的生存环境，一个和谐的环境。植物的规划不仅单纯的是植物的规划与配置，更多的是和环境的融合，和周围景观的协调，和设计者思想的融合，只有这些方方面面都结合为一体才能称为具体意义上的植物设计规划。 2. 配置特色 七桥翁湿地公园的植物配置特色主要体现在这几方面：
常见湿地植物 品种名数量(万株)特点 花叶芦竹 花叶芦竹又名斑叶芦竹，禾本科芦竹属植物。叶层具有美丽的条纹，富于变化。初春乳白色间碧绿色，仲春至夏秋金黄色间碧绿色。植株高1.5米左右。宜在湿地或浅水中栽培。用分株法繁殖。 花叶水葱花叶水葱水葱的变种。茎杆黄绿相间，非常独特，美丽。此水葱更具观赏价值。对土壤、气候的适应性很强。可分株繁殖。 黄菖蒲菖蒲天南星科菖蒲属 多年生草本，株高50-80 厘米，叶基生，剑状条形，无柄，绿色。稍耐寒，华东地区可露地越冬。可栽于浅水中，或作湿地植物。是水景园中主要的观叶植物。
再力花再力花大型直立性水生植物，株高1-2米，地下根茎发达，根出叶。叶长卵形，先端突出。叶柄极长，夏至秋季开花，小花紫色，苞片状形飞鸟，甚优美。适于水池湿地种植美化。原产北美洲、墨西哥。为珍贵水生花卉。 香蒲香蒲（水烛）――香蒲科香蒲属植物。高 1.5- 2.5米。地下茎直立粗状，叶片条形，长1米左右，宽0.8-1米，光滑无毛。蒲棒（雌花序）长约20cm，香蒲叶片挺拔，花序粗壮可观，常用于水面绿化。 蒲苇
千屈菜千屈菜千屈菜科千屈菜属多年生草本植物。株高100厘米左右，茎四棱，多分枝。无柄穗状花序顶生，小花多数密集，紫红色，花期5-9月。喜光，浅水中生长适宜。特点：成片栽于池边，夏秋季成片紫红色花序，好不热闹。深秋时叶色转红，霜重色浓。 石菖蒲石菖蒲――多年生草本，有香气。叶剑状线形，长30~50cm，宽2~6cm，无中脉。佛焰苞叶状，长 7~20cm，肉穗花序狭圆柱形，长5~12；花两性，淡黄绿色；花被片6；雄蕊6。浆果倒卵形。花期5~7月，果期8月。生于山沟、溪涧潮湿流水的岩石间，或泉水附近。 伞草旱伞草莎草科莎草属 多年生草本，根状茎粗壮。茎丛生，无分枝，高80-120厘米，叶聚生于茎顶，扩散成伞状，喜水湿环境，适合种在溪流湿地上。独特的伞状叶形为水景园带来特别的意境。
人工湿地的植物种植和后期维护管理 人工湿地系统水质净化技术作为一种新型生态污水净化处理方法,其基本原理是在人工湿地填料上种植特定的湿地植物，从而建立起一个人工湿地生态系统。当污水通过湿地系统时，其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，而使水质得到净化。 人工湿地系统水质净化的关键在于工艺的选择和对植物的选择及应用配置，因此，科学的选择和配置水生植物对人工湿地系统和景观的营建具有极其重要的意义。 一、水生植物概述 水生植物是指生长在水体、沼泽地的植物，包括草本和木本植物。目前国内通用的分类方法是把水生植物分为4类: （1）挺水植物。挺水植物是指茎叶挺出水面的水生植物，常见的有荷花、千屈菜、菖蒲、香蒲、黄菖蒲、燕子花、慈姑、芦苇、灯心草、蒲苇等。 （2）浮叶植物。浮叶植物是指叶片浮在水面的水生植物，常见的有凤眼莲、王莲、睡莲、萍蓬草、芡实等。 （3）漂浮植物。漂浮植物的根不生于泥中，植株部分漂浮于水面之上，部分悬浮于水里，如满江红、水鳖、浮萍等。 （4）沉水植物。沉水植物的整个植株全部没于水中，或仅有少许叶尖或花露于水面，如金鱼藻、菹草、苦草、黑藻等。 二、水生植物在人工湿地中的作用 （1）水生植物的景观功能
水生植物能够给人一种清新、舒畅的感觉，它不仅可以观色、闻香、还能赏姿，并欣赏映照在水中的倒影，令人浮想联翩。荷叶青翠而洁净，叶型如伞，大而美观。荷花淡雅清香，气质高贵。菖蒲是常绿水生观叶植物，与碎石相配以增加景观效果。芦苇丛植于水边，微风轻拂，哗哗作响，体现了动和静集合。 （2）水生植物的生态功能 在人工湿地中水生植物的生态功能主要体现在对水质的净化功能上： ①直吸收利用污水中可利用态的营养物质，吸附和富集重金属和一些有毒有害物质； ②为根区好氧微生物输送氧气； ③增强和维持介质的水力传输。 水生植物除了可以改善水质外，还具有维护物种多样性，改善气候、净化空气、改善土壤等生态功能。 三、人工湿地植物的选用原则 （1）植物在具有良好的生态适应能力和生态营建功能 管理简单、方便是人工湿地生态污水处理工程的主要特点之一。若能筛选出净化能力强、抗逆性相仿,而生长量较小的植物,将会减少管理上尤其是对植物体后处理上的许多麻烦。一般应选用当地或本地区天然湿地中存在的植物。 （2）植物具有很强的生命力和旺盛的生长势 ① 抗冻、抗热能力
人工湿地系统水质净化技术作为一种新型生态泌净化处理方法，其基本原理就是在人工;显地填料上种植特定得湿地植物，从而建立超一个人工湿地生态系统。当污水通过湿地系统时, 其中得汚染物质与营养物质被系统吸收或分解，而使水质得到净化。 人工溫地系统水质净化得关键在于工艺得选择与对植物得选择及应用配置?如何选择与搭配适宜得湿地植物，并且将其应用于不同类型得湿地系统中成了我们在营建人工湿地荊必须思考得问题。 1?人工湿地疔水处理系统植抽得选用原則(1)(2) K 1植物在具有良好得生态适应能力与生态营建功能; 管理简单.方便就是人工;显地生态汚水处理工程得主要特点之一。若能筛选出净化能力强、抗逆性相仿，而生长量较小得植物，将会减少管理上尤其就是对植物体后处理上得许多麻烦.一般应选用当地或本地区天然湿地中存在得植物。 K 2植物具有很强得生命力与旺盛得生长势; ①抗冻、抗热能力 由于汚水处理系统就是全年连续运行得，故要求水生植物即使在恶劣得环境下也能基本正常生长，而那些对自然条件适应性较;M?或不能适应得植物都将直接影响净化效果。 ②抗病虫害能力 污水生态处理系统中得植物易滋生病虫害，抗病虫害能力直接关系到植物自身得生长与生存，也直接影响其在处理系统中得净化效果。 ③对周囤环境得适应能力 由于人工;显地中得植物根系要长期浸泡在水中与接触浓度较离且变化较大得污染物，因此所选用得水生植物除了耐汚能力要强外，対当地得％候条件.土壤条件与周囤得动植物环境都要有很好得适应能力。 K 3所引种得植物必须具有较强得耐汚染能力; 水生植物对汚水中得B0D5. COD. TN. TP主要就是靠附着生长在根区表面及附近得微生物去除得，因此应选择根系比较发达，对污水承受能力强得水生植物. K 4植物得年生长期长，最好就是冬李半枯荽或常绿植物;
人工湿地植物的选择与配置 随着环境保护的迅速发展，人们对湿地功能也有了广泛的认识。湿地作为"地球之肾"，担负着对地球自然水体的净化 和处理功能。由于城市中天然湿地的逐渐减少和消亡，因此人工湿地以其独到的优越性受到了越来越多的关注和发展。人工湿地系统水质净化技术作为一种新型生态污水净化处理方法,其基本原理是在人工湿地填料上种植特定的湿 地植物，从而建立起一个人工湿地生态系统。当污水通过湿地系统时，其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，而使水质得到净化。 人工湿地系统水质净化的关键在于工艺的选择和对植物的选择及应用配置。如何选择和搭配适宜的湿地植物， 并且将其应用于不同类型的湿地系统中成了我们在营建人工湿地前必须思考的问题。 1.人工湿地污水处理系统植物的选用原则 1.1 植物在具有良好的生态适应能力和生态营建功能； 管理简单、方便是人工湿地生态污水处理工程的主要特点之一。若能筛选出净化能力强、抗逆性相仿,而生长量较小的植物,将会减少管理上尤其是对植物体后处理上的许多麻烦。一般应选用当地或本地区天然湿地中存在的植物。 1.2 植物具有很强的生命力和旺盛的生长势； ①抗冻、抗热能力 由于污水处理系统是全年连续运行的,故要求水生植物即使在恶劣的环境下也能基本正常生长,而那些对自然条件适应性较差或不能适应的植物都将直接影响净化效果。 ②抗病虫害能力 污水生态处理系统中的植物易滋生病虫害,抗病虫害能力直接关系到植物自身的生长与生存,也直接影响其在处理系统中的净化效果。 ③对周围环境的适应能力 由于人工湿地中的植物根系要长期浸泡在水中和接触浓度较高且变化较大的污 染物,因此所选用的水生植物除了耐污能力要强外,对当地的气候条件、土壤条件 和周围的动植物环境都要有很好的适应能力。 1.3 所引种的植物必须具有较强的耐污染能力； 水生植物对污水中的BOD5、COD、TN、TP主要是靠附着生长在根区表面及 附近的微生物去除的,因此应选择根系比较发达，对污水承受能力强的水生植 物。 1.4 植物的年生长期长，最好是冬季半枯萎或常绿植物； 人工湿地处理系统中常会出现因冬季植物枯萎死亡或生长休眠而导致功能下降的现象，因此，应着重选用常绿冬季生长旺盛的水生植物类型。 1.5 所选择的植物将不对当地的生态环境构成隐患或威胁，具有生态安全性； 1.6 具有一定的经济效益、文化价值、景观效益和综合利用价值。 若所处理的污水不含有毒、有害成分,其综合利用可从以下几个方面考虑:①作饲料,一般选择粗蛋白的含量>20%(干重)的 水生植物；②作肥料,应考虑植物体含肥料有效成分较高,易分解；③生产沼气, 应考虑发酵、产气植物的碳氮比,一般选用植物体的碳氮比为25～30.5/1；④工 业或手工业原料，如芦苇可以用来造纸，水葱、灯心草、香蒲、莞草等都是编 制草席的原料。 由于城镇污水的处理系统一般都靠近城郊,同时面积较大,故美化景观也是必须 考虑的。然而在实际工作中，很多人工湿地的工艺设计者和建设者考虑得最多 的是植物的独有性和观赏价值等表在因素，没有考虑到栽种该植物后的植株生
新密市来集镇王堂中心村 生活污水治理工程 人工湿地植物布置设计说明 郑州大学环境科学研究院 二零一二年二月
新密市来集镇王堂中心村生活污水治理工程 人工湿地植物布置设计说明 一、工程情况分析 新密市来集镇王堂中心村生活污水治理工程采用四级潜流型人工湿地，对于所采用的湿地植物和布置设计有着特殊的要求。植物作为湿地的重要组成部分对于湿地净化污水的作用能起到非常重要的影响，需因地制宜，充分考虑到去污效果、经济效益、生物多样性和景观协调性等因素，以便选择合适的湿地植物。 选择植物的原则： （1）植物具有良好的生态适应能力和生态营建功能。 管理简单、方便是人工湿地生态污水处理工程的主要特点之一。若能筛选出净化能力强、抗逆性相仿，而生长量较小的植物，将会减少管理上尤其是对植物后续处理上的许多麻烦。一般应优先选用当地或本地区天然湿地中存在的植物。 （2）植物具有很强的生命力和旺盛的生长势。 ①抗冻、抗热能力。由于污水处理系统是全年连续运行的，故要求湿地植物即使在恶劣的环境下也能基本正常生长,而那些对自然条件适应性较差或不能适应的植物都将直接影响净化效果。 ②抗病虫害能力。污水生态处理系统中的植物易滋生病虫害，
抗病虫害能力直接关系到植物自身的生长与生存，也直接影响其在处理系统中的净化效果。 ③对周围环境的适应能力。由于人工湿地中的植物根系要长期浸泡在水中和接触浓度较高且变化较大的污染物，因此所选用的水生植物除了耐污能力要强外,对当地的气候条件、土壤条件和周围的动植物环境都要有很好的适应能力。 （3）所引种的植物必须具有较强的耐污染能力。 水生植物对污水中的BOD5、COD、TN、TP主要是靠附着生长在根区表面及附近的微生物去除的，因此应选择根系比较发达，对污水承受能力强的水生植物。 （4）植物的年生长期长，最好是冬季半枯萎或常绿植物。 人工湿地处理系统中常会出现因冬季植物枯萎死亡或生长休眠而导致功能下降的现象，因此，应着重选用常绿的冬季生长旺盛的植物类型。 （5）所选择的植物将不对当地的生态环境构成隐患或威胁，具有生态安全性。 所选植物根据当地气候等现状条件确定，其应用较成熟和广泛，防止对本土植物形成生态威胁。 （6）具有一定的经济效益、文化价值、景观效益和综合利用价值。
人工湿地中植物选择与配置
目录 引言 (3) 1 人工湿地植物选择的原则 (3) 1.1 应选择适合本地生长的植物 (3) 1.2 选择抗逆性强的植物 (3) 1.3 净化能力强的植物 (4) 1.4 具有发达的根系和较强的输氧能力的植物 (4) 1.5 注意多种植物的组合 (5) 1.6 经济价值和景观效果好 (5) 2人工湿地植物种类及配置 (6) 2.1 人工湿地植物类型及计量方法 (6) 2.2 人工湿地植物种类 (8) 2.3 人工湿地植物的配置 (9)
人工湿地中植物选择与配置 引言 湿地植物是人工湿地的重要组成部分，不但可以吸收、降解水体中的污染物质，还能形成景观要素、美化环境。但不同的湿地植物生活习性、去污能力等存在一定差异，所以湿地植物的科学选择以及合理配置是人工湿地的功能与作用得以实现的前提和基础，对污水处理效果和景观要素形成具有重要的影响，是人工湿地设计过程中必须考虑的问题。适宜的湿地植物不仅可以提高污水净化效果，方便后期管理，而且能增加景观效果。 1 人工湿地植物选择的原则 湿地植物是人工湿地的基本组成部分，也是受地域和自然条件影响最大、最难控制的因素之一。同时，湿地植物的差异会显著影响湿地的净化效果，因此植物的选择对提高湿地的净化效果起着重要的作用。 1.1 应选择适合本地生长的植物 不同地区具有不同的环境背景，存在地域的差异和特殊性等，这些均是在人工湿地生态系统设计的植物选择中要考虑的重要因素。必须做到因地制宜，最起码要使所选植物能在该地区正常生长，适合当地的立地条件。一般地，多选用当地适宜种植和移栽的植物。王庆海等对北京地区常见9种水生生物污染物去除能力和生活力进行研究，表明水生鸢尾应为北京地区首选人工湿地植物，菖蒲、香蒲和荻等次之，泽泻和芦竹在人工湿地中不能越冬成活。四川地区以选择灯芯草作为净化污水的湿地植物是适宜的。灯芯草是武汉及北纬30地区人工湿地污水处理系统较理想的水生植物，但在白泥坑人工湿地污水处理系统中因不能适应当地生境而遭淘汰。 1.2 选择抗逆性强的植物 由于人工湿地中植物根系要长期浸泡在水中和接触浓度较高且变化较大的
人工湿地植物选择和种植 1）荷花，多年生宿根挺水植物，可以用于氧化塘。花期6－9。景观效果好，但是冬季叶片会枯萎。【施工栽植】选光照充足、水肥稳定、底土层深厚（30cm）的水域进行栽植，荷花适宜生长的水深范围为20~80cm；水深超过100cm时，考虑到荷花施工栽种后的成活率，水温恒定在10℃以上时方可进行栽种，水深超过70厘米时，可以考虑用盆栽或客土袋栽方式。根据品种的不同确定其株行距，一般在一1.5m ×一2.0m 左右。 2)香蒲，多年生水生或沼生草本植物，地上茎粗壮，高1一2.5m。叶片条形，叶片长45一95cm，宽一1.5cm，光滑无毛，上部扁平，背面中部以下逐渐隆起;下部横切面近新月形，细胞间隙大，呈海绵状，叶鞘抱茎。 雌雄花序紧密连接。【施工栽植】在进行生产栽植和工程应用时，必须注 意香蒲栽植的深度，防止栽植过深而影响植株新芽的萌发。香蒲的植株脆 嫩，植株孔隙大，容易蓄积水分，因此栽植初期对水质的要求高，不宜直 接栽种于水深过高的污水中。香蒲为强光性植物品种，生长量大，对养分 的需求大，须栽种于疏松肥沃、光照充足的水域_香蒲的叶面积大，须根 据施工水域的具体水位情况进行叶片的修剪，一般深水位施工时保留的植 株高度较大，浅水时则相应减短。香蒲对环境的适应能力较强，沼泽湿地 施工时，可将香蒲植株均匀摆放于泥底层，7天左右即可萌发生根。50cm 以下的水域进行施工时，可采用直栽的形式，即将香蒲直接栽种于底泥层， 如此栽种的香蒲生长恢复快，成活率高。超过50cm水深的水域无风浪时， 可采用拉线栽植的形式，将香蒲均匀拴布于绳线上，以立柱固定于水中。 采用拉线栽植的香蒲成活率高，但不适宜于水体养分贫瘩的水域。具有一 定风浪且水深超过50cm的水域施工时，直接将香蒲绑于立柱上，每株根据立柱的大小绑缚3一20株不等，植株的人水深度在20cm左右，以此法栽种香蒲克服了风浪大植株不易固定的缺点，属于无土栽植的形式。香蒲20－25株/ 平方米。 3）水葱，多年生宿根挺水草本植物。株高1一2m，茎杆高大通直，圆柱状，中空。根状茎粗壮甸甸，须根多。茎杆基部有3一4个膜质管状叶鞘，鞘长可达40cm。常绿。 【施工栽植】水葱为乡土植物品种，对环境的适应能力较强，但水葱对养分的需求量较大，水质痔薄时，常生长细瘦。水葱适宜生长的水深为30－60cm,因此，在进行施工栽植时，注意施工区域的水位，不 同水位采用不同的施工栽植方法。 浅水水域采用直接栽植的施工形式，栽植后10天左右即可恢复生长，常应用于水层深度在30cm左右的水域。水深超过30cm时，常采用育苗袋栽的形式，即将水葱于花盆、植生袋或无纺布袋体中浅水育苗，植株生长恢复后，再将袋体投人施工区域，保证水葱有部分叶片露出水面。此法栽种的水葱，最深能适应lm左右的水位环境。如果需要植入砾石填料中，可以用植生袋或无纺布袋包裹后植入填料中。水葱 15－20芽/丛、8－12丛/平方米。 4）芦苇，芦苇为多年生宿根草本植物，地下根状茎发达。地上部分干高1一5m。【施工栽植】芦苇在潜流式人工湿地栽植时，由于芦苇根茎蓄积的淀粉物质较少，因此生长恢复困难，成活率较低，须进行假植育苗，待芦苇的根系生长恢复并萌发新稍时进行移栽，以提高成活率。冬季枯萎的芦苇施工栽植不能晚于9月中旬，芦苇一般于8月中下旬开始抽穗开花，生长开始缓慢，于10月中旬开始停止生长，因此，为保证施工后的芦苇能安全越冬，必须在9月中旬前完成其栽植，以保证其有1个月左右的生长时间。人工湿地碎石床中的芦苇栽植，成活率较低，为提高芦苇移栽的成活率，应带土移栽或移栽前进行一段时间的假植，并去掉芦苇的部分枝稍，减少蒸发面积，降低蒸腾作用。芦苇16－20株/平方米。 5）风车草，多年生湿生、挺水植物，高40一160cm。径秆粗壮，直立生长，茎近圆柱形，丛生，上部较为粗糙，下部包于棕色的叶鞘之中。叶状苞片非常显着，约有20枚，近等长，叶状苞片呈螺旋状排列在茎秆的顶端，向四面辐射开展，扩散呈伞状。【施工栽植】风车草常以直栽的形式进行工程施工应用，成活率较高。风车草栽植后的水深控制在淹没植株的根茎部即可，防止淹水过深而造成植株的死亡。生长恢复后可适当提高水位深度，但不能超过植株高度的1/3，风车草常作为漂浮植物进行栽植，在进行漂浮栽
园林常用水生植物水生湿 地植物的配置及应用 This manuscript was revised by the office on December 22, 2012
园林常用水生植物水生湿地植物的配置及应用（组图） (2010-04-13 13:32:08) 标签： 水生湿地植物作为营造水景的重要要素，它的应用一直备受业内人士的关注。本文从植物的构建模式、优化配置、群丛模式、与水体关系角度分析了水生湿地植物，并且结合武汉市三大公园中的实际应用进行了对比分析。 1、生态水景的构建模式 生态水景的构建模式 （1）生态自然型 其景观自然形成，各群落分布自然合理，少有人工干涉，如：洪湖的荷花，白洋淀的芦苇。 （2）生态观赏型 其景观由人按生态原理并结合原地形地貌设计而成，各群落分布建植由人工而成，群落以观赏为主。同时运用各种手法使风景优美，使之成为旅游景点，如：杭州的西溪湿地、金银湖湿地公园等。 水生植物的群落模式
（1）物种多样化模式：陆生、湿生、挺水、浮水、沉水植物依序构成生态水景的组成部分，并逐步形成一个有机和谐统一的组合体，各组成部分比例协调，景观层次和色彩丰富，如：解放公园。 （2）优势种主导模式：优势种在水景中起主导作用，是景观的主体部分，也是景观的特色部分，其他物种为伴生物种。如大片的荷花形成的景观，点缀有香蒲、茭草和水葱。如杭州西湖曲院风荷的荷花。 （3）水质净化型模式：此类景观以大量的沉水植物和浮水植物为主，水域内点缀少量其它水生植物，主要以保持水质良好，水体透明为主。如：和平公园的人工湖，其中种植的大量菹草和黄花鸢尾。 植物群落的优化配置模式：通达人为设计将欲种植的水生湿地植物群落，根据环境条件和群落特性按一定比例在空间分布，时间分布方面进行安排。使其高效运行达到净化水质，并形成优美的景观效果和可持续利用的生态系统。群落配置包括以下两个方面： 水平空间配置：指水域平面上配置不同的植物群落。所配置的植物群落可分为生态型植物群落和观赏性植物群落，生态型植物群落以水体污染的治理，污水的净化，促进生态系统的建立和完善为主要目标，注重群落的生态效应，其建群种要求耐污，去污能力强，生长快，繁殖能力强，生态效益好的物种，如芦苇。观赏性植物群落要求株型美观，有花有色，有较高的观赏价值，易形成区域内观赏特色。如：荷花和睡莲。 垂直空间配置：指水生植物群落的垂直空间配置由水深决定，不同的水生植物群落对水深有不同的要求。群落配置从湖岸向湖心，随水深的不同分别选用不同的水生植物，即湿生植物群落，挺水植物群落，浮水植物群落，沉水植物群落。这些群落分别占据不同的空间生态位，能适应不同水深处的光照条件，能保持相对稳定。 2、水景中的水生湿地植物群落的优化配置 水生植物在园林中的应用主要分为水边的植物配置、驳岸的植物配置、水面的植物配置、堤、岛的植物配置等。配置时要考虑到物种搭配和生态功能，做到观赏功能和水体处理功能统一协调。物种搭配应主次分明，高低错落，符合各水生植物对生态位的要求，同时能
人工湿地植物的作用和选择 环科1101 牛海鹏 人工湿地是一种新型的污水处理模式,是以污水处理为目的的人工设计建造和监督控制的与沼泽类似的地面。其设计和建造是通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合而进行的,也正是利用这3种作用的协同关系进行的废水处理,使水质得到不同程度的改善,同时通过营养物质和水分的生物地球化学循环,促进绿色植物的生长,实现污水的资源化和无害化。植物是人工湿地的核心,不但可以去除污染物,还可以促进污水中营养物质的循环和再利用,同时还能绿化土地,改善区域气候,促进生态环境的良性循环。 1植物在人工湿地中的作用 湿地植物能通过吸收、吸附和富集等作用去除污水中的污染物,包括对 氮、磷的吸收利用及对重金属的吸附和富集。徐德福等的研究表明,种植 美人蕉、菩提子、凤眼莲和芦苇的湿地,对氮、磷去除率分别是10.91%～ 59.32%和50.13%～87.26% 〔1〕进行城镇污水处理试验中发现,种植水烛和灯心草的人工湿地中氮、 磷的含量分别比无植物的对照基质中的含量低18%～28%和20%～31%, 可见水烛和灯心草吸收利用了污水中部分的氮和磷。污水中的氮以有机 氮和无机氮两种形式存在,其中无机氮作为植物生长过程中不可缺少的 营养物质,能以离子形式(NH+4和NO-3)被植物吸收利用;部分有机氮被 微生物分解成氨氮后,也能被植物吸收利用。当植物从污水中吸收氮元素 后,将氮元素合成植物蛋白质等有机氮,最后通过对植物的收割将它们从 湿地系统中去除。 对风车草净化生活污水的实验表明,每克干重风车草能净吸收污水中2.25mg氮。无机磷也是植物必需的营养元素,废水中的无机磷在植物 吸收及同化作用下可转化成植物的ATP、DNA、RNA等有机成分,然后 通过植物的收割而移去。通过建立小试系统,对有植物湿地系统和无植物 湿地系统进行了比较研究,结果表明有植物湿地系统春夏季平均磷的去 除率在60%以上,即使在冬季也能达到40%以上,出水总磷浓度达到或低 于国家地面水三级标准,处理效果接近二级生化处理厂,而且出水水质稳 定,冬季仍能正常运行,而无植物湿地系统磷的去除率仅为28% 植物通过根部直接吸收水溶性重金属,还能通过改变根际环境来改变污染物的化学形态,达到降低或消除重金属污染物化学毒性和生物毒 性的作用。垂直流人工湿地处理低浓度重金属污水的试验表明风车草能 吸收富集水体中30%的铜和锰,对锌、镉、铅的富集也在5%～15%。研 究发现种植在湿地中的宽叶香蒲等植物能够吸附和富集铜、镉、铅、铁 和油类,吸附后的重金属主要分布在根部 有机污染物的吸收是通过植物和微生物共同作用完成的,其降解机制分为三方面:转化、结合、分离。茭白、慈菇对城市污水BOD的去除 率可达80%以上。水葱可使食品厂废水中COD降低70%～80%,使BOD 降低60%～90%
丹江口移民安置点人工湿地水生植物配置说明 1配置原则： 在人工湿地的设计和构建中，湿地水生植物品种的选择应该根据具体施工条件和当地气候等综合因素考虑。人工湿地污水处理系统植物的选用原则如下：1植物在具有良好的生态适应能力和生态营建功能； 2植物具有很强的生命力和旺盛的生长势包括； ①抗冻、抗热能力 ②抗病虫害能力 ③对周围环境的适应能力 3所引种的植物必须具有较强的耐污染能力； 4植物的年生长期长，最好是冬季半枯萎或常绿植物； 5所选择的植物将不对当地的生态环境构成隐患或威胁，具有生态安全性； 6具有一定的经济效益、文化价值、景观效益和综合利用价值。 2配置品种及种植要求 基于上述原则，结合丹江口地区气候特点，种植水生植物品种如下： 2.1菖蒲：【拉丁学名】AcoruscalamusLinn 种植方法： 种子繁殖：将收集到成熟红色的浆果清洗干净，在室内进行秋播，保持潮湿的土壤或浅水，在20℃左右的条件下，早春会陆续发芽，后进行分离培养，待苗生长健壮时，可移栽定植。 分株繁殖：在早春（清明前后）或生长期内进行用铁锨将地下茎挖出，洗干净，去除老根、茎及枯叶、茎，再用快刀将地下茎切成若干块状，每块保留3~4个新芽，进行繁殖。
在生长期进行分栽，将植株连根挖起，洗净，去掉2/3的根，再分成块状，在分株时要保持好嫩叶及芽、新生根。 种植密度：30株/㎡ 2.2水葱【拉丁学名】ScirpusvalidusVahl 种植方法： 种子繁殖：常于3～4月分在室内播种，室温控制在20～25℃，20天左右既可发芽生根。 分株繁殖：早春天气渐暖时，把越冬苗从地下挖起，抖掉部分泥土，用枝剪或将地下茎分成若干丛，每丛带5～8个茎杆。栽到花盆内，并保持盆土一定的湿度或浅水，10～20天即可发芽。如作露地栽培，每丛保持8～12个芽为宜。 种植密度：24株/㎡。 2.3再力花【拉丁学名】Thaliadealbata 种植方法： 以根茎分株繁殖。初春，从母株上割下带1～2个芽的根茎，栽入盆内，施足底肥（以花生麸、骨粉为好)，放进水池养护，待长出新株，移植于人工湿地中生长。 种植密度：10株/㎡。 2.4梭鱼草【拉丁学名】Pontederiacordata 种植方法： 采用分株法和，分株可在春夏两季进行，自基部切开即可，种子繁殖一般在春季进行，种子发芽温度需保持在25℃左右。 种植密度：16株/㎡。 2.5花叶芦竹【拉丁学名】Arundodonaxvar.versicolor 种植方法：
园林绿化建筑知识 ?177? Architectural Knowledge 1 引言 人工湿地的运作原理与天然湿地基本相似，主要区别在于人工湿度需人为的选择植物，前期人工干预植物与微生物之间相互作用，使其通过物理、化学及生物作用来对污水进行处理的生态净化系统。但在位置方面需根据工程现场需要进行实地选择。 2 人工湿地植物 2.1 人工湿地植物的种类 湿地中植物的种类主要有3种。 （1）沉水植物。指植物体完全沉于水层下生活的大形水生植物。因此处理水的浊度不能太高，否则会影响光合作用。代表植物有黑藻、杉叶藻等。 （2）浮水植物。叶片漂浮在水面，也称浮叶植物。细胞内含有较多的气体，使其能平稳地漂浮于水面，气孔也多生于叶片的上表面。代表种类有凤尾莲、水葫芦等。 （3）挺水植物。指根茎生长在水的底泥之中，茎、叶露出水面的植物，其水面以上部分具有陆生植物特点而水面以下部分则具有水生植物的特点，可通过根系向基质送氧，使基质中形成多个好氧、兼性厌氧、厌氧小区，利于多种微生物繁殖，便于污染物的多途径降解；目前人工湿地植物主要是挺水植物，代表种类有芦苇、香蒲、曹蒲、灯心草、睡莲、若菜等。 目前人工湿地主要选择挺水植物为选配品种，主要表现在适应能力强，吸收丰富的氮、磷、钾，根系粗壮发达，生殖生长与营养生长并存，也能适应无土环境，生长量大，能在潜流式人工湿地搭配种植，也可以种植适应于表流式人工湿地。 2.2 人工湿地植物的作用原理 植物可以利用自身根、叶、茎的吸收能够有效去除存在于污水中的污染物，吸收、吸附和富集利用存在于污水中的氮、磷及重金属等。植物根系释放到土壤中的酶等物质也能快速降解解污染物。（1）废水中氮的去除 废水中的氮存在有两种形式：无机氮和有机氮。植物可以直接摄取无机氮，作为植物生长过程必须具备的物质；植物可以吸收被微生物转化与分解的无机氮，最终通过收割植物将它们从人工湿地中有效去除。 （2）废水中磷的去除 磷在湿地中通过基质的沉淀及吸附，有机磷的矿化，微生物的吸收以及植物组织等。人工湿地中腐殖质含有丰富的有机磷，当溶解氧充足时，组织会吸收有机磷作为营养物质。废水中的无机磷通过植物同化作用以及吸收可转化成植物的RNA 、DNA 、ATP 等有机成分，最终通过收割植物有效去除。（3）废水中有机物的去除 有机物可分为颗粒态和溶解态两种。人工湿地中的植物根系及填料能有效滞留及降解颗粒态有机物；人工湿地的植物根系、填料以及表面的微生物吸附及生物降解一部分溶解态有机物，另一部分则直接被湿地内的微生物降解去除。（4）废水中重金属的去除 一方面重金属可通过金属积累的植物从废水中吸附、富集或沉淀；另一方面是通过重金属与微生物的亲和作用以及微生物活性原则，从而达到削弱或消除重金属毒性的作用。 2.3 人工湿地植物的选择 湿地水生植物的要求是净化能力强、耐淹、生长期长、根系发达、抗病虫害、易于管理、综合利用价值高及有一定的景观效果。（1）适地适种 人工湿地必须做到因地制宜，在设计过程中需结合当地水文、地貌及气候等条件，选择适合的水生植物，将构建的人工湿地融入周围景观中。 （2）耐污能力强 水生植物在特殊污染逆境中都有一定的适应能力，除了适应性外其自身还会进化出对外部不良环境的抗性且抗性还能储存在基因中传递给子代并在子代中继续进化遗传。而人工湿地在筛选水生植物时的主要原则就是挑选有较强的适应与净化能力的水生植物。水浮莲、凤眼莲、满江红等就是具有这种能力的代表，在水体受到较为严重污染的环境中可较好的存活并能有效的去除受污染水体中的亚硝态氮、氨态氮、硝态氮和磷等营养等物质。（3）净化能力强 在筛选水生植物时，首先水生植物自身要具有耐污能力，其次还需具备较强的自净化能力，同时具备这两种能力时便可在单位面积内去除较多的污染物。在早期人工湿地的有关研究中，在对污染物的净化能力方面就菖蒲、灯心草和芦苇三种植物进行了比较，研究结果发现在去除CODcr 方面灯心草可达到40%—45%，其净化效果为三种植物中最好的。而构建一个具有耐污与净化能力卓越的人工湿地就必须从这方面进行深入研究。（4）根系发达 如何为微生物创造良好的生存条件？如何促进生物降解？ 答案毋庸置疑那就是具有发达的根系，有了发达的根系那相应的根分泌物也会随之增多，则微生物的生存条件和生物降解速度都有相应的提高。而另一方面发达的植物根系在保持人工湿地稳定的生态系统和稳固土壤与床体表面都有明显的作用。对比水生植物的芦苇和水麦冬，由于水麦冬其根系发达且地下生物量多，因此在去除氮、磷方面的效果远超芦苇5倍之多。不难看出为促进人工湿地生态系统的健康发展水生植物是否具有发达的根系又是一筛选的重要原则。 （5）观赏价值和经济效益高 近年来随着对湖泊等受污染水体的高度关注，有关学者进行无土栽培陆生植物净化与利用等研究，在治理污染的同时引入园林规划的设计理念，将营造生态公园环境与污染治理相结合，使得环境美化与提高环境质量效果达到了理想的效果。（6）水生植物的合理搭配 建人工湿地时要重视合理搭配水生植物，一方面具备较高的去除污染物能力，观赏价值和经济效益高，植物群体的快速生长；另一方面控制杂草生物对植物生长的抑制作用。根据植物群落的特征及实际环境条件，在空间和时间分布方面合理安排，使得整个生态环境稳定且高效运转。 3 结论 在目前建造人工湿地的管理与技术人员在大部分城市尤其是中小型城镇与乡镇相对比较缺乏。因此工序简易、能量消耗小、处里性能高效的人工湿地处理技术需大力发展。而一座人工湿地生态循环系统的成功建立，为水处理工程与城市环境建设在经济发展与生态文明等多面都将带来可持续的发展。 通过研究可以知道，人工湿地去除氮素、磷的主要方式都是靠植物的吸收，水生植物可累积N22-12mg/（m 2.d ），占进水可溶性无机氮的70%—100%；磷的浓度将可以降低至0.1mg/L 以下。在暴雨期间，人工湿地可输运和存贮大量的雨水，雨水中绝大多数污染物将被去除，在减轻后续水体的污染与压力的同时还可以很好的去除氮磷等污染物，并且一座运行良好的人工湿地将为自然界中大多数生物提供优质的栖息地。人工湿地在广大农村地区和城镇具有广阔的应用前景。 参考文献 [1]王世和.人工湿地污水处理理论与技术[M].北京：科学出版社，2007 【摘 要】本文阐述了不同生长特性的植物在人工湿地中起到的作用。提出了人工湿地选用植物时需充分考虑植物本身的特性，如：对生存环境的自适应能力，自净力及根茎的特点。同时在经济性方面也做出了比较。展望了城市和乡镇等地区大规模应用人工湿地的广阔前景。【关键词】人工湿地；水生植物 【中图分类号】TV85 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2016）05-0177-01浅谈人工湿地植物的选择 罗健文 （中铁上海设计院集团有限公司 上海 200000）
常见湿地水生植物荷花 中文学名：荷花 拉丁学名：Nelumbo nucifera 别称：莲花、水芙蓉、六月花神、藕花等
千屈菜 中文学名：千屈菜拉丁学名： spiked loosestrlfe 千屈菜又称水枝柳、水柳、对叶莲。千屈菜科千屈菜属。多年生挺水草本植物。株高1米左右，茎四棱形，直立多分枝，叶对生或轮生，披针形。长穗状花序顶生，小花多而密，紫红色，夏秋开花。自然种生长于沼泽地、沟渠边或滩涂上。喜光、湿润、通风良好的环境，耐盐碱，在肥沃、疏松的土壤中生长效果更好。 菖蒲 中文学名：菖蒲 别称：臭菖蒲、水菖蒲、泥菖蒲 蒲叶丛翠绿，端庄秀丽，具有香气，适宜水景岸边及水体绿化。也可盆栽观赏或作布景用。叶、花序还可以作插花材料。可栽于浅水中，或作湿地植物。是水景园中主要的观叶植物。全株芳香，可作香料或驱蚊虫；茎、叶可入药。
水葱 中文学名：水葱 拉丁学名：softstem bulrush 水葱为莎草科多年生宿根挺水草本植物。株高1～2米，茎杆高大通直，很像食用的大葱，但不能食用。杆呈圆柱状，中空。根状茎粗状而匍匐，须根很多。在自然界中常生长在沼泽地、沟渠、池畔、湖畔浅水中。国内外均有分布。该植物的地上部分可入药，夏、秋采收，洗净，切段，晒干。具有利水消肿之功效。《南京民间药草》：“通利小便。”此外，水葱在水景园中主要做后景材料；其茎秆可作插花线条材料，也用作造纸或编织草席、草包材料。
中文名; 梭鱼草 拉丁名：Pontederia cordata 梭鱼草又称北美梭鱼草，科名为雨久花科，属名为梭鱼草属，是一种观赏类植物，园林上用于池边点缀原产北美，现我国都有分布。梭鱼草的生长习性为喜温暖湿润；光照充足的环境条件，常栽于浅水池或塘边，适宜生长发育的温度为18-35℃，18℃以下生长缓慢，10℃以下停止生长，冬季必须进行越冬处理。 花叶芦竹 中文学名：花叶芦竹 拉丁学名：arundo donax var. versicolor 花叶芦竹是一种多年生挺水草本观叶植物。株高1.5 ~2.0m。宿根，地下根状茎粗而多结，属于禾本科芦竹属，喜光、喜温、耐湿，也较耐寒。
第14卷第2期湖泊科学Vol.14,No.2 2002年6月JOURNAL OF LAKE SCIENCES Jun.,2002 人工湿地植物研究* 成水平吴振斌况琪军 (中国科学院水生生物研究所,淡水生态与生物技术国家重点实验室,武汉430072) 提要本文阐述了植物在人工湿地污水净化过程中作用及存在的若干问题,提出了研究人工湿地植物的一些设想.植物在人工湿地中起着非常重要的作用,不但直接摄取利用污水中的营养物质、吸收富集污水 中的重金属等有毒有害物质;而且输送氧气到根区,提供根区微生物生长、繁殖和降解对氧的需求;还能维持和 加强人工湿地系统内的水力学传输.但目前人工湿地植物的应用还存在着枯死衰退、杂草丛生和根系扩展较浅 等问题,影响人工湿地的净化功能.通过对人工湿地植物生理生态特性如气体代谢、光合作用、逆境生理和相生 相克等研究,筛选出优良植物种类,创造适宜人工生境,将有利于充分发挥湿地植物功能,提高人工湿地污水处 理能力. 关键词人工湿地植物污水处理 分类号Q948.8 人工湿地污水处理系统是在自然或半自然净化系统的基础上发展起来的污水处理技术[1],具有投资省、运行费用低和效果良好等优点[2-4].人工湿地是一种人为地将石、砂、土壤、煤渣等一种或几种介质按一定比例构成的基质,并有选择性地植入植物的污水处理生态系统.介质、植物和微生物是其基本构成[3],其中对植物的研究是一个重点.本文主要阐述人工湿地植物的研究状况及今后的研究设想. 1植物在人工湿地中作用 植物在污水控制方面有以下优势:1)通过光合作用为净化作用提供能量来源;2)具有美观可欣赏性,能改善景观生态环境;3)可以收割回收资源;4)可作为介质所受污染程度的指示物;5)能固定土壤中的水分,圈定污染区,防止污染源的进一步扩散;6)植物庞大的根系为细菌提供了多样的生境,根区的细菌群落可降解许多种污染物;7)还能输送氧气至根区,有利于微生物的好氧呼吸[5].在人工湿地净化污水过程中,植物作用可以归纳为三个重要的方面:1)直接吸收利用污水中可利用态的营养物质、吸附和富集重金属和一些有毒有害物质;2)为根区好氧微生物输送氧气;3)增强和维持介质的水力传输. 1.1吸收利用、吸附和富集作用 植物根系能从污水中吸收营养物质加以利用、吸附和富集重金属和一些有毒有害物质.进行城镇污水处理试验中发现,种植水烛(Typha an gusti folia)和灯心草(Juncus e ff uses)的人工湿地基质中氮、磷的含量分别比无植物的对照基质中的含量低18%-28%和20%-31%[6],可见水烛和灯心草吸收利用了污水中部分的氮和磷物质.Ellis等(1994)的研究结果表明湿地中宽叶香蒲(Typha la ti folia)和黑三棱(Sparganium sp.)是摄取同化、吸附富集高速公路径流油类、有机物、铅和锌的较适宜植物种类[7].在海涂,芦苇(Phra gmites austr a lis)床湿地系统是削减进入海洋过量营养物质的强有力手段之一[8].池杉(Taxodium ascen dens)人工湿地对污水中总氮和氨氮的净化效果明显地好于对照,对重金属亦具有良好的去除作用[9].吴振斌等报道芦苇-水葱(Schoenoplec- *国家杰出青年基金(39925007)、武汉市青年科技晨光计划(20005004044)、中国科学院知识创新重点项目(KSCX2-SW -102)等资助. 收稿日期:2001-07-10;收到修改稿日期:2001-12-30.成水平,男,1969年生,副研究员.