生態(tài)學(xué)下雨水花園技術(shù)

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摘要：雨水花園是下沉式綠地的一種，是指在天然或人工形成的低地勢(shì)區(qū)域，通過(guò)自然排水過(guò)程收集周圍的雨水，結(jié)合灌木、草本和水生植物等進(jìn)行造景，從而達(dá)到雨水凈化和雨洪控制目的的一項(xiàng)專類工程措施。這是一種生態(tài)可持續(xù)的低影響開(kāi)發(fā)方式，生態(tài)效益顯而易見(jiàn)，符合創(chuàng)建生態(tài)文明的時(shí)代潮流，在我國(guó)的發(fā)展前景十分樂(lè)觀。

關(guān)鍵詞：生態(tài)學(xué)；雨水花園；技術(shù)；應(yīng)用

1雨水花園的概念

雨水花園起源于20世紀(jì)90年代的美國(guó)，屬于下沉式綠地的一種，是指在天然或人工形成的低地勢(shì)區(qū)域，通過(guò)自然排水過(guò)程收集周圍的雨水，結(jié)合灌木、草本和水生植物等進(jìn)行造景，從而達(dá)到雨水凈化和雨洪控制目的的一項(xiàng)專類工程措施。這是一種生態(tài)可持續(xù)的低影響開(kāi)發(fā)方式，在公園、居住區(qū)、商業(yè)區(qū)、街道等各類城市公共綠地中可以廣泛應(yīng)用。

2雨水花園的構(gòu)造

雨水花園自地表向下依次分為：蓄水層、覆蓋層、種植土壤層、填料層和礫石層。（1）蓄水層位于地表之上，通過(guò)地表植被收集周圍匯入的雨水。（2）覆蓋層由喬木樹(shù)皮和落葉構(gòu)成，能避免雨水直接沖刷土壤，利于微生物對(duì)有機(jī)物的降解。（3）種植土壤層由滲透性較好的砂質(zhì)土壤和少量黏土以及有機(jī)物構(gòu)成，為植物提供種植基質(zhì)并初步過(guò)濾雨水。（4）填料層含沙量超過(guò)60%，可進(jìn)一步過(guò)濾下滲的雨水。（5）礫石層的間隙較大，其中設(shè)有穿孔管，將超出設(shè)計(jì)蓄水量的積水排出雨水花園。

3雨水花園的生態(tài)作用

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究和實(shí)踐，雨水花園主要有以下作用：（1）通過(guò)滯蓄措施削減洪峰流量，減少雨水外排，從而保護(hù)下游管道、構(gòu)筑物和水體；（2）利用植物截流和土壤滲濾凈化雨水，減少水污染；（3）充分利用徑流雨量涵養(yǎng)地下水，也可對(duì)處理后的雨水加以收集利用，緩解水資源的短缺；（4）經(jīng)過(guò)合理的設(shè)計(jì)以及妥善的維護(hù)能改善周圍區(qū)域的環(huán)境，為鳥(niǎo)類等動(dòng)物提供食物和棲息地，達(dá)到良好的生態(tài)效益和景觀效果。從生態(tài)學(xué)的視角來(lái)看：雨水花園可以“軟化”地表，促進(jìn)雨水下滲，減少地表徑流，減短匯水時(shí)間，從而緩解洪澇災(zāi)害的發(fā)生，并將雨水資源化，補(bǔ)充土壤水和地下水。雨水在下滲過(guò)程中，通過(guò)物理作用和化學(xué)作用得到凈化，也減少了水資源被大氣和城市垃圾污染的機(jī)會(huì)，很好地保護(hù)了水資源。這屬于對(duì)水循環(huán)中徑流環(huán)節(jié)的影響，順應(yīng)水循環(huán)的基本規(guī)律。雨水花園創(chuàng)造了低地勢(shì)區(qū)域，利用重力收集雨水，節(jié)約能源，并為各種微生物提供了良好的生長(zhǎng)環(huán)境，利于其分解有機(jī)物，為植物生長(zhǎng)提供必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，加速生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。雨水花園提供了良好的植物種植基質(zhì)和灌溉水資源，可種植多種喬木、灌木、草本地被，形成豐富的植物群落，改善小環(huán)境，以此吸引部分動(dòng)物前來(lái)?xiàng)?，增加?dāng)?shù)厣锒鄻有?。雨水花園經(jīng)過(guò)合理的設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)植物、水體、地形等多種要素的融合，可獲得一般景觀設(shè)計(jì)所無(wú)法達(dá)到的自然狀態(tài)，充分展現(xiàn)自然生態(tài)環(huán)境的美好物態(tài)，給城市居民提供親近自然的機(jī)會(huì)和生態(tài)知識(shí)科普的場(chǎng)所，提高居民的生活品質(zhì)。

4雨水花園中的生態(tài)因子

生態(tài)因子是指對(duì)生物有影響的各種環(huán)境因子，包括光照、溫度、水分、氧氣、二氧化碳、食物和其他生物等。其中，光照和溫度是可以通過(guò)設(shè)計(jì)直接影響。光照是生態(tài)系統(tǒng)的直接能量來(lái)源，影響著生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)。在設(shè)計(jì)雨水花園植物景觀時(shí)，應(yīng)考慮到植物群落中各物種對(duì)光照的需求和適應(yīng)性，合理配置，提高光照利用率。例如，將陽(yáng)性植物栽于群落上層和外圍、建筑物南側(cè)向陽(yáng)處、地勢(shì)較高處，使其充分獲得光照并為陰生植物遮蔭；將陰性植物栽于群落下層和內(nèi)部、建筑物北側(cè)背陰處、地勢(shì)較低處，使其處于背陰環(huán)境中；將耐陰植物栽于中間過(guò)渡地帶，填補(bǔ)群落空缺，豐富植物景觀的層次。溫度是生態(tài)系統(tǒng)中最易直觀感受的因子，需要通過(guò)多種手段結(jié)合調(diào)控。在雨水花園設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分利用植物、地形和水體控制溫度，例如，在陽(yáng)光直射處栽植冠大蔭濃的喬木，在背影處栽植樹(shù)冠緊湊的灌木擋風(fēng)；堆砌高地獲得更多的陽(yáng)光，營(yíng)造洞穴創(chuàng)造涼爽的低溫環(huán)境；用大片水面收集熱量，減小溫度變化幅度，增加空氣濕度，改善感官體驗(yàn)。

5小結(jié)

雨水花園在國(guó)外已有20多年的發(fā)展歷程，形成了一套較為成熟的理論體系，擁有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)改善城市小氣候和創(chuàng)造宜居環(huán)境起到了一定的作用。相比而言，我國(guó)對(duì)雨水花園的相關(guān)研究起步較晚，用于實(shí)踐的指導(dǎo)性有待加強(qiáng)。從新時(shí)代背景下來(lái)看，雨水花園的生態(tài)效益顯而易見(jiàn)，符合創(chuàng)建生態(tài)文明的時(shí)代潮流。因此，雨水花園技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展?jié)摿薮?，值得并需要更多的相關(guān)專業(yè)人士參與設(shè)計(jì)研究與實(shí)踐推廣。

參考文獻(xiàn)

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作者：陳婧依 楊軼倫 單位：北京林業(yè)大學(xué)