论文连载（七）——水生植物园林应用技术研究(Ⅰ)

陈煜初　谢泉　余东北　周世荣　余冠春　余翠薇

      水生植物园林应用技术主要包括种类选择、种植技术、植物景观设计和配置、种植平台的处理和养护管理五个方面。

1引入新的概念
      在长期水生植物园林应用技术研究过程中，作者遇到了一些虽有众多具体事件，但未抽象成概念定义的内容，为便于交流，需要对这些内容作出科学描述，为此，引进了一些新的概念，给出定义如下：
1.1 水深适应性（depth adaptability）：植物在一定水深范围能够正常生长发育并完成繁殖循环的生态学特性，称其为水深适应性。
释义：首先，定义中明确水深适应性是生态学特性，是水生植物在长期演化中，对水环境中水深的一种适应结果。因其种类往往有不同程度差异。
意义：水深适应性，在园林应用时，要了解掌握不同种类的水深适应性，并以此确定水生植物在水域的种植范围和界线，越界种植或导致植物生长不良，或直接导致植物淹死。
1.2 复生（solitufted）：
    Solitufted 为新拟单词。是由solitary（单生的）中的soli和tufted(丛生的)组合而成。是指植株地下走茎较长，萌发出散生状的新植株，同时也有少数直立茎分蘖产生的芽或直立茎基部节上分生出的芽，形成小丛植株，在地表上往往呈现短距离间断、小丛状分布和散生分布相结合的状态，如香蒲属(Typha)、芦苇属(Phragmites)等。
释义：复生是水生植物的生物学特性，是属于植物走茎无性繁殖的性状。
意义：繁殖特性是园林应用中考量植物种植密度的重要指标，同时走茎无性繁殖方式和能力是园林应用时是否需要控根的决定指标。
1.3 设计密度(design density)：是指园林设计时要求达到设计预期效果的密度，是设计师在设计文件中标注的密度。
      施工密度(construction density)：是在设计密度的基础上，根据植物繁殖特性、种植季节、种植土的肥力状况、当地气候及结合竣工验收时间等因素综合考量确定的种植密度。
      释义：过去的施工密度、设计密度是一致的，即种植密度。现将两者分而论述，这是对植物在生长过程中的无性繁殖特性客观存在的认可，并为实际应用提供理论根据.。只限于丛生和复生的种类。
      意义：将两者分而论述，对水生植物种植施工的成本下降有重要贡献，可以减少苗木数量和用工。但只限于丛生和复生的植物种类。对单生的植物没有意义。
1.4 设计规格(design specification)：是指园林设计时，要求达到预期效果的规格，是设计师在设计文件中标注的苗木规格。
      施工规格(construction specification)：是在设计规格的基础上，根据植物生长特性、种植季节、种植土的肥力状况、当地气候及结合竣工验收时间等因素综合考量确定的苗木规格。
      释义：这是对水生植物在生长过程中无性繁殖特性这客观存在的认可。只限于丛生植物。
      意义：将两者分而论述，对水生植物种植施工的成本下降有重大贡献，可以减小苗木规格和用工。只限于丛生的植物种类，对单生和复生的植物种类没有意义。
1.5 水位管理(water level management)：是指水生植物种植施工作业和前期养护时，在设计常水位的基础上，根据植物特性，为确保其施工作业的安全、质量及进度，利于种植后的恢复、成活而人为调节水位的工作。
      释义：这是一个施工管理的专业术语。水位管理的基础是设计水位，根据是水生植物的生态学特性及便于作业和安全，方法是人为调节水位。
      意义：水位管理主要有四点意义。一是确保施工作业时操作人员的安全；二是便于施工作业，提高质量和效率；三是利于植物的恢复、成活和生长；四是有助于达到设计植物景观效果。
2. 植物种类选择
      植物种类选择是水生植物园林应用成败最关键的技术指标，不同的项目需要运用不同的水生植物种类。它在种类正确鉴定的基础上，主要根据项目自然环境、性质目标、生态学因子、特殊文化科学意义等综合指标选择水生植物种类。
2.1 正确鉴定水生植物种类
      水生植物在园林应用中正确运用种类是非常重要的，但这方面在园林和苗木界存在的问题很大，水生植物种类名称十分混乱，稍不注意就易搞错。主要问题是同物异名、同名异物、望文生义、地区土名和任意臆造名称等问题。这些问题在设计文件、施工采购、苗圃种苗名称中都普遍存在。因此，在做设计时，设计师应将植物和对应的植物名称研究清楚，植物名称的中名应选择当地植物志的中名，如当地没有地方植物志的可采用《中国植物志》的中名，并附上拉丁学名［1］。施工单位的苗木采购人员在充分熟悉设计文件中的水生植物种类后，要正确掌握其生活习性和形态特征，在采购过程中与苗木生产商反复核对种类和名称，确认无误后方能采购。确保种植的苗木和设计文件要求的苗木种类相同。
2.2 项目区的自然环境
      本文的自然环境是指项目区大环境的气候、土壤、海拔、水文等自然环境，这些指标对水生植物的分布往往有决定性的作用。因此，在园林应用时要根据这些指标来选择适合项目区域自然环境生长的种类。众多研究者的研究结果表明，水生植物的分布区往往较广泛，没有陆生植物那样对自然环境变化的敏感度高，世界分布的含量较高［2、3］。但是在大尺度环境中受气候因子，中小尺度环境中受土壤因子、海拔因子的影响还是十分明显，在小微尺度环境中影响最大的当为水文因子。
2.2.1 气候：
      气候因子对水生植物分布影响最大的是气温，有些水生植物不耐低温，仅适宜在气温高的热带分布，有些则仅分布寒冷地区。要根据项目区气候条件选择适宜生长发育的种类。在北方尤其要注意选择耐寒的种类，喜热的种类在北方寒冷地区易受冻害致死。［4］
2.2.2 土壤和水体
      主要是土壤含盐量和pH值，许多水生植物不适应含盐偏高的土壤，但也有一些盐生植物能在含盐量高的土壤中生长，如互花米草(Spartina alterniflora)、海三棱藨草(Scirpus × mariqueter)等。水生植物对土壤pH值的适应性较广，中性和微碱性、微酸性都能适应。土壤的含盐量和pH值在蓄水后因水释稀都会发生改变，如用淡水释稀土壤和水，含盐量下降很快，酸碱度也能得到一定程度的中和，因此，对水生植物来说，水体和土壤的含盐量同等重要，甚至水比土壤更为重要。因此在选用种类时要对土壤和水体都作检测，根据检测结果选择植物，或确定改善措施。
2.2.3 海拔
      大多数水生植物对海拔的敏感度不高，但也有些植物较为敏感，如睡菜（Menyanthes trifoliata）在低海拔地区长势欠佳。［5］
在实际应用中，根据项目区自然环境指标，综合来确定适用的水生植物种类，如有条件可先行试验，根据试验结果确定。如香港湿地公园，在种植前收集本港所有水生植物到湿地公园进行种植试验，结果发现有70%的种类长势良好，适应生境，后来就应用了这些种类。也可通过对周边地区应用情况的调查来选择确定种类。
2.3 项目性质目标
      根据项目的性质和目标，选择水生植物种类。①湿地生态修复和污染水体治理：要根据项目生态环境和现有植被情况以及修复的目标，再结合当地水生植物群落的特征来选择确定种类。污染水体治理需要根据治理污染物的种类和治理方法确定相应的种类；②城市公园：根据公园性质、文化特征、市民的审美情趣、公园的生境和周边景观特征选择种类；③大面积的湿地公园：以乡土种类为主［6］；④主题公园：因主题不同而异，但需紧扣主题，如婚庆公园，宜选用花色鲜亮，含有爱情文化内涵的种类；⑤商住区水体绿化：选择姿态优美、观赏价值高及植物体或其生长过程中不产生有毒和有害物质的种类，如香蒲属的植物在春季果絮随风飘舞，易使人过敏；还有食用植物也尽可能避免，如慈姑(Sagittaria trifolia var.sinensis)、菰(Zizania latifolia)、荸荠(Eleocharis dulcis)等，以避免因人采收破坏植株或发生安全事故。⑥专类园：紧扣专类园主题。如药用植物园，选择有药用功能的水生植物种类，还有莲苑、睡莲园、水生植物园等。
2.4 生态因子：是指小区域的生态因子，如种植区域的光照、水深、水流动性等，除沉水植物外的水生植物多为喜光植物，不耐荫。耐荫性最好的水生植物为沉水植物，有些种类在正常光照1%的水下还能正常生长，如苦草（Vallisneria natans）、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)等。水深，水生植物虽然喜欢水，但各种水生植物对水深还是有一定要求的，超过一定范围就易淹死。
2.5 特殊科学文化
      水景具有特殊的科学文化内涵，选择水生植物时要考虑这方面的特殊性，如自然博物馆等，可选择一些濒危和具有特殊科学意义的水生植物种类；又如一些文化内涵非常丰富的景点，应选择同样富有文化内涵的种类，如道教佛教的庙宇寺观可选择荷花(Nelumbo nucifera)［7、8、9］；又如具有爱情传说故事的可选择千瓣莲（并蒂莲）(N. nucifera ‘Qianban Lian’)，及香蒲属和荷花，古人喻蒲荷相伴为坚贞的爱情；又如帝王将相的可选择荇菜(Nymphoides peltat)、蘋(Marsilea quadrifolia)等水生植物，荇菜是过去后妃的祭祀用品，蘋则为士大夫夫人的祭祀用品。［10］
3 种植技术
      主要包括水位控制、种植密度、苗木规格、种植季节、种植方法等方面的技术指标。
3.1 水深适应性和水位管理
3.1.1 水深适应性：在设计时设计师要根据各种水生植物的水深适应性配置水生植物，在设计地形竖向图时就该考虑水生植物的水深适应性这个技术指标，种植设计时更应严格按照执行之。在具体施工作业时，首先要正确设计测定放样常水位，在此基础上种植不同水生植物。［11］施工人员根据自身经验和现场实际可考虑再放出若干条不同高度的等深线，如种植一般挺水植物的，可测定放出-0.5m等深线，如种植大型荷花的可测定放出-1.0m等深线，如要种植深水型荷花和睡莲（Nymphaea tetragona）可再放出-1.5m等深线。等深线测定放样的数量和坡度有很大关系，坡度大的等高距可适当大一点，坡度小的等高距宜小一点，同样高差因前者的水平距和斜距要短，便于控制等深线，后者的水平距和斜距要长，用肉眼难以控制，需要加密等深线，以有利于施工人员掌握。当然这跟施工管理人员的个人经验也有关系，有的经验丰富，目测水平高，等深线可适当减少，否则，反之。
3.1.2 水位管理
      施工管理的重要技术指标，主要从三个方面来阐述。
3.1.2.1 安全：水中作业的危险性较陆地要增加很多，为了提高安全性，通过水位管理在种植作业时把水位降下来，据作者多年在千岛湖周边林场工作的教训，水深在60cm以上溺水事件比水深在60cm以下的要高出许多，对于不会游泳的人来说，60cm以上的水深已足够摧毁心理防线。因此，从安全角度讲，水深宜控制在60cm以下。

3.1.2.2 人体测量学
      在水域种植作业时，作业人员的嘴部露出水面是水深的上限，而且水越浅工作效率越高。根据人体测量学，当操作人员身高1.65m左右时，其操作水深的上限为50-55cm。因此，从人体测量学这个角度讲，作业区域的水深上限为55cm，越浅效率越高，且种植的质量也高。为提高效率和保证质量，水位宜控制在40cm以下。
3.1.2.3 植物特性
      有些种类能在较深的水域正常生长，但在较深的水域直接种植却难以成活，其原因是因种植初期的植株遭受损伤，受到影响后其水深适应性下降，造成在较深的水位不能成活的现象。在施工作业时，一般采用两个措施可以解决这个难题，其一是通过水位管理，在施工作业前，调降水位至能使植物正常成活的水深，植物恢复成活后，再慢慢提高水位至设计水位。其二是将植物种植于能恢复成活的水域，使其成活后由其自身蔓延到水深较深的区域。
      上述两种措施各有优缺点和应用限制：水位管理的优点是一次性完成，条件是水位可以人为调节。第二种措施适用于水位不能人为调节的水域，且其种类要符合蔓延侵占性强的特点。
      荷花是较为典型的案例：如大型荷花适宜水深一般为1.0-1.2m，种植时宜控制在水深1.0米线以内，初植种藕水深0.2-0.4m，待长出浮叶后，慢慢升高水位至1.0m，到生长盛期，其根茎能自然向水深1.2m区域蔓延。需要注意的是在升高水位时，水位始终不能高于叶面，不能让所有荷叶淹没于水中，否则，在高温季节淹没2天以上荷花便会淹死。
3.2 种苗规格和质量
种苗规格和质量是园林绿化工程中最为重要的质量指标。它与乔木、灌木及地被的规格表述和质量标准不同，分述如下：
3.2.1 种苗规格
      苗木规格直接关系到景观效果和工程造价，乔木的规格一般用胸径、冠幅、树高、枝下高等来标注，灌木和地被一般用高度和冠幅标注，而水生植物由于其不同种类植物生物学特性的差异，给规格标注带来了一定难度。
      有些设计人员缺乏对水生植物的了解，规格标注时易造成偏离生物学特性的问题：如丛生的按株标注，单生的按丛生标注。将丛生植物的规格标注得过小，这样的问题也十分突出。如灯心草(Juncus effusus)每丛3-5芽、水葱（Scirpus validus）每丛3-4芽、蒲苇（Cortaderia selloana）每丛3芽，整丛苗木经如此规格分割后，自身恢复已十分困难，更不用谈景观效果了。
      水生植物根据实际园林应用，结合生物学特性可分为丛生、单生和复生。丛生形成的机理有两种类型，一种是因地下根状茎合轴型分枝形成，如芦竹（Arundo donax）、再力花(Thalia dealbata)、海寿花(Pontederia cordata)、水葱、姜花(Hedychium coronarium)、菰、菖蒲属(Acorus)、鸢尾属(Iris)等；另一种是因茎基部分蘖形成，如蒲苇、灯心草、斑茅（Saccharum arundinaceum）等。
      单生的也有两种类型，一种是地下根状茎较长，分生出的植株分布均匀，呈散生状，如藨草（Scirpus triqueter）、荸荠、慈姑、野芋（Colocasia antiquorum）等；另一种是缺乏地下根状茎，如荭草（Polygonum orientale）、石龙芮(Ranuncuus sceleratus)、丁香蓼(Ludwigia epilobides)等。［12］复生的见前述。
3.2.1.1 设计规格标注
      根据作者在实践中积累的经验教训，按一般景观要求提出苗木规格的建议如下，仅供参考：
      丛生：蒲苇15-40芽/丛、斑茅20-40芽/丛、水毛花(S. triangulatus)30-100芽/丛、灯心草50-100芽/丛、荧蔺(S. juncoides)30-100芽/丛、黄菖蒲（Iris pseudacorus）3-5芽/丛、玉蝉花(I. ensata)5-15芽/丛、旱伞草（Cyperus alternifolius ssp. flabelliformis）20-50芽/丛、细叶莎草（C. prolifer）20-50芽/丛、花叶芦竹(Arundo donax var. versicolor)6-10芽/丛、玉带草(Phalaris arundinacea)10-20芽/丛、水葱15-40芽/丛、花叶水葱(S. validus var. zebrinus)20-50芽/丛、再力花10-20芽/丛、芦竹3-10芽/丛。［12］
      单生：规格可标注冠幅、高度等。但对草本植物来说冠幅和高度有一个生长季节问题，可适当放宽，一般项目甚至对规格可不作要求。如千屈菜(Lythrum salicaria)当年春季扦插繁殖的苗，当年种植后，夏季就能开花，到秋季植株高可达1.5m，冠幅0.5m。又如慈姑，苗规格越小反而恢复得越快。
      复生：根据不同植物而异，如芦苇(Ph. australis)10芽/丛、香蒲（T. orientalis）10芽/丛，前者只是较难采购，后者则需要带一个大泥球了。标注时可用小丛标注，如按单生处理可能更易操作，如芦苇1-3芽/丛、香蒲1-3芽/丛、小香蒲(T. minima)1-5芽/丛，水蜡烛(T. angustifolia)由于个体高大，以单生处理较妥。
3.2.1.2 施工规格：如中等肥力，3-5芽/丛的再力花经夏季2个月的恢复生长可达6-10芽/丛，适用于丛生和复生，不适用于单生的种类［12］。分蘖能力越强，土壤肥力越高，距竣工验收时间越长，气温越高的季节施工规格比设计规格可下降多一点，反之，则下降少一点。
3.2.2 种苗质量
      在园林应用中水生植物的种苗多用植株，也有些种类用种球。对于种苗质量的要求分述如下：
3.2.2.1 植株
      作者在编制《杭州市园林水生植物种植、养护技术规程》中对浮水植物和沉水植物的种苗质量分级提出要求，本文以浮水植物为例作如下介绍：
      植株健壮、新芽饱满、色泽鲜艳、叶脉清晰、根系完整、无病虫害、无杂草、不脱水。莲座型的要求根系完整，茎上升型的要求下部几节有不定根发育。主要种类质量分级见下表1、2。

表 1 浮水植物苗木质量分级表（茎上升型）

3.3.2 休眠期种植

       适于休眠期种植的种类也有不少，按不同类型讨论如下。

      沉水植物：苦草40-60株/m2，竹叶眼子菜（Potamogeton malaianus）30-50株/m2，黑藻（Hydrilla verticillata）10-15芽/丛，9-12丛/m2，穗状狐尾藻（Myriophyllum spicatum）5-6芽/丛，9丛/m2等。［14、15］

3.4.2 施工密度
       对于丛生植物来说，施工密度和设计密度是相一致的,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/丛的设计密度）。［15］
       对于单生、复生的水生植物可根据竣工验收的时间、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）。如小香蒲在肥力高的水田中，春夏季按9株/m2，种植2个月后可达到40株/㎡，该属其它种的分生能力都比较强，条件特别好的可适当稀植。又如藨草、芦苇、荸荠等种植在土壤肥沃处，夏季两个月便能分生出成倍的植株，慈姑在第二年能分生出几倍于母体的新植株。浮水的水禾、水鳖、四角菱、槐叶萍等分生能力也很强，大漂、凤眼莲更是恶性分生。沉水的苦草、竹叶眼子菜、水盾草(Cabomba caroliniana)、伊乐藻（Elodea canadensis）等都有很强的分生能力，条件许可均可稀植。［15］
3.5 沉水植物的种植
      沉水植物在水生态修复尤其是提高水的透明度和景观营造方面的作用日益受到人们的重视。但往往由于水位太深或水系底部缺少种植土限制了沉水植物的应用。作者根据多年的实践，结合业界同仁的经验教训，介绍几种非常规的种植方法。
3.5.1叉子种植法
      一般用一头带叉的竹竿或木杆作工具，作业时，作业人员乘船用叉叉住植株的茎部，叉入水中。此法适宜于丛生的沉水植物，如黑藻、穗花狐尾藻、蓖齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)、水盾草等。或单生的多株种植，如将苦草5至6株捆绑后种植。适用范围:软质底泥在10厘米以上，水深0.5至2.0米甚至更深的水系(水深在0.5米以内，施工人员可直接种植。超过0.5米，手已不够长，才需要借助工具)。［16］
3.5.2抛掷法
      直接抛掷法：如金鱼藻、菹草(P. crispus)等可直接抛入水中，适用于静水体，不适宜于流动水体。若干天后，这些植物自然会慢慢沉入水底，萌发新芽。［16］
      包裹抛掷法：用无纺布包裹种植土和植株根部，抛掷入水中，根部沉入水底，植株起初借助包裹内的种植土生长。适用于底部浆砌或无软底泥发育的水系，单生沉水植物以及因苗源紧张采用扦插法种植的沉水植物，如黑藻、伊乐藻、竹叶眼子菜等。方法本身对水深没有要求。［16］
3.5.3其他方法
      容器育苗种植法。种植区水的透明度不够或种植后要立即有效果的，可将沉水植物先栽种在营养钵中，到一定高度后种植。［16］
      菹草、黑藻以芽苞越冬，可在每年3至4月收获芽苞，撒播在种植水域。其他还有悬袋种植法、沉袋种植法等。［16］

参考文献
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[13]陈煜初.谈谈水生植物的种植季节[N].中国花卉报,2008.5.29
[14]陈煜初谈谈水生植物的种植密度[N].中国花卉报,2006.9.7
[15]陈煜初再谈水生植物的种植密度[N].中国花卉报,2008.7.3
[16]陈煜初沉水植物巧种植[N].中国花卉报,2008.8.21