崔丽杉，吴　克，陈　俊，孙亚运，邓　超，金　杰

(1 合肥学院 生物与环境工程系，合肥 230601；2 安徽省环境污染防治与生态修复协同

创新中心，合肥230601；3合肥环境工程研究院，合肥 230601)



塘西河湿地植物配置调查研究

崔丽杉1，吴克2,3，陈俊2,3，孙亚运1，邓超1，金杰2,3

(1 合肥学院 生物与环境工程系，合肥 230601；2 安徽省环境污染防治与生态修复协同

创新中心，合肥230601；3合肥环境工程研究院，合肥 230601)

摘要：人工湿地生态系统作为净化水体的新技术受到广泛研究和应用。湿地植物的配置和选择对湿地的建设显得至关重要。以塘西河湿地公园部分区域为例，对其湿地位置、气候、植物种类配置、种群功能及湿地整体生态功能等方面进行调查研究。结果显示此区域内湿地植物种类共243种，涉及98科，185属。并根据植物种类配置情况提出了公园内湿地植物种植的建议。

关键词：湿地植物；塘西河公园；调查分析；植物配置

湿地，是地球上独特的生态系统与特有的土地资源，具有“地球之肾”[1]之称。湿地是位于陆地与水体之间的“过渡带”[2]，湿地作为一个水陆的过渡性地带，具有调节环境和生态的功能，与海洋、森林并称为全球三大生态系统。[3]

人工湿地(Constructed Wetland)是在长期应用自然湿地净化功能的基础上，一种经过人工设计、构建和管理的、特殊的、可控制的湿地系统；是基于自然生态原理,以节能、污水资源化为指导思想,使污水处理达到工程化和实用化的一项新技术。[4]近年来，被广泛应用于生活污水，工业废水、填埋场垃圾渗透液等[5]，人工湿地系统一般由人基质和生长在其中的植物和微生物等5部分组成，是地球上水陆作用形成的一种特别的生态系统。[6]

湿地植物泛指生长在湿地环境中的植物。根据植物的生长环境看，可以分为水生植物、沼生植物、湿生植物三类；从植物生长类型看，可以分为草本类、灌木类、乔木类。湿地植物是人工湿地建设的必要元素[7]，不但可以有效地净化水体中的氮、磷等富营养化物质，它能在净化水质、提供动植物栖息地、微气候调节、休闲娱乐和科研教育等多方面提供良好服务。[8]但是，植物的去污效果与植物间的合理配置有着密切的关系。研究结果表明，湿地植物生长的越好、搭配越合理，对污水的净化功能就越强。[9]

人工湿地作为净化水体系统，为降低水体的富营养化程度，必须对湿地植物的筛选和配置、人工湿地群落的结构特征等进行深入研究。本文主要通过对合肥市塘西河湿地的位置、气候、植物种类配置、种群功能及湿地整体生态功能等方面进行调查研究，并依此提出园内植物种植应考虑其经济价值和生态效益，以期为人工湿地植物的选择与应用提供参考。

1研究区域概况及研究方法

调查区域为塘西河湿地公园中部分地区，主要位于合肥市滨湖区庐州大道与广西路之间与中山路、方兴大道相接，总面积约为24.5万m2，其中水域面积约为10万m2。塘西河位于合肥市南面，毗邻巢湖，是巢湖水系的一条重要的支流。

合肥地处中纬度地带，地理位置为东经117°11′~117°22′，北纬31°48′~31°58′，位于江淮之间，全年气温冬寒夏热，春秋温和，属于暖温带向亚热带的过渡带气候类型，为亚热带湿润季风气候，土壤以黄棕壤、水稻土为主。

对所调查区域内的湿地植物种类、配置及应用现状进行了实地调查，主要是通过对这片区域分成不同的样地进行考察调研。其主要分为四个大的区域：(1)塘西河再生水厂；(2)科技展示区；(3)综合体育设施区和娱乐沙滩区；(4)密林保留用地区。如图1所示。

图1　塘西河湿地公园调查区域图

2结果分析

2.1湿地植物的基本组成

通过对塘西河湿地公园的部分区域的调查，确定湿地植物种类共243种，涉及98科，185属。其中，乔木类植物有33科、47属、64种，占所有植物科的 33.67%、属的 25.41%、种的 26.34%；灌木类植物有17科、25属、31种，占所有植物科的 17.35%、属的 13.51%、种的 12.76%；草本类植物有52科、117属、149种，占所有植物科的 53.06%、属的 63.24%、种的 61.32%。在64种乔木类植物中，落叶植物45种，常绿植物19种；30种灌木类植物中，落叶植物7种，常绿植物17种，半常绿植物4种。含有种类较多的科有：禾本科(20属24种)、菊科(17属21种)、蔷薇科(10属14种)、木犀科(5属8种)、榆科(3属4种)、柏科(3属3种)、松科(2属4种)、豆科(5属6种)、木兰科(2属3种)、百合科(2属2种)。如图2所示，对公园内乔灌木所占比例有了系统的比较，从结果可看出，公园内落叶植物所占比例较大。

图2　塘西河湿地公园树种类型的比例

2.2植物配置模式

调查的样地中植物配置模式主要向生态功能、景观作用、和功能化方向发展。在垂直结构上将湿生植物配置成高、中、低各层次。但需乔、灌木类植物相协调组合，构成观形、观叶、观花的景观。在图1的四个大区域中选择结构相对完整、层次较为丰富的样地为主要研究对象。具体配置概况见表1所示。

表1　乔灌木类植物配置类型

水生植物在塘西河公园内的配置多应用在水岸边，通过实地的调查发现，水生植物配置以净化湿地水质、恢复湿地生态的植物群落为主。配置在岸边的水生湿地植物主要为：芦苇、香蒲、黄菖蒲、鸢尾、再力花、睡莲、水芙蓉等，其可与水边的岩石等形成较美的塘西河湿地景观。

2.3植物群落特征

从实地调查来看，塘西河公园乔灌木类湿生植物群落基本上都是人工群落。植物群落是湿地公园的基本单位，而人工群落则是受人为干扰栽培的植物群落。因此，了解植物群落的结构类型对人工湿地公园的建设也具有十分重要的意义。

根据安徽科学技术出版社出版的《安徽植物志》，合肥市位于江淮丘陵区在植被区划中被列为北亚热带落叶与常绿阔叶混交林带。榆科、木兰科、樟科、金缕梅科、槭树科、木犀科、冬青科以及山茶科等都有很好的常绿和落叶树种，可再加以开发和利用。将所调查的塘西河公园的四个区域多个不同的样地中，根据树木种群的性状特征，可分为以下3种类型：针阔混交型、常绿落叶阔叶混交型、落叶阔叶型。

表2　乔灌木类植物群落类型

分析结果表明，在调查的乔灌木类湿地植物群落中，针阔混交型与常绿落叶阔叶混交型所占的比例均等约有40%的比例，说明塘西河公园湿生植物群落体现一定的地带性植被特征，并可维持群落的稳定性。地带性特点不强的落叶阔叶型出现频率较低，但其仍占约有20%比例。

3生态分析

多物种的生态系统比较容易维持稳定，不仅保证了物种多样性，且对生物防治病虫害有很好的效果[10]。多植物的搭配不仅在视觉上相互衬托，形成丰富错落有致的景致，对水污染物处理的作用也能加相互促进，有利于实现生态系统的完全或半完全自我循环。[11]

本次调查分析结果显示塘西河沿岸有朴树、榉树、晚樱、水杉、柳树等，河边多种有芦苇、菖蒲、再力花及岸上的湿地有香樟、桂花、紫薇、石楠、海桐等多种植物。朴树对多种有毒气体(二氧化硫、氯气等)抗性较强，有较强的吸滞粉尘的能力且可以防风固堤。榉树根系发达而且深长，适应性强，抗风力强，耐烟尘及有害气体，是绿化和营造防风林的好树种。水杉对二氧化硫有一定的抵抗能力是常绿地被植物。香樟树根系发达且深长，对氯气、二氧化硫、臭氧及氟气等有害气体具有抗性，能驱蚊蝇，可以涵养水源、固土防沙和美化环境是绿化的优良树种。桂花根系发达深长，对氯气、二氧化硫、氟化氢等有害气体都有一定的抗性，还有较强的吸滞粉尘的能力。湿地植物发达根系的输氧作用促进了深层次基质中微生物的生长和繁殖速度，有利于扩大污水的净化空间，在人工湿地的污水净化中起着十分重要的作用。[12-13]

崔丽娟、李伟等人[14]在利用5种不同湿地植物对污水中氮、磷的去除中发现鸢尾对TN的净化效果最好，而芦苇对TP的去除效果好。林俐等人[15]在冬季利用大藻、鸭跖草等四种植物进行生活污水的去除效果的研究中发现，凤眼莲去除TP的效果可达到52.07%，而植物对TN和NH3-N的去除率则是随着时间的增加而提高。陈永华等人[16]对25种冬季湿地植物进行污水净化的试验中也发现，水芹菜、油菜、德国鸢尾、灯芯草、虎尾草、桂花和菖蒲的净化能力强。李龙山等人[17]在利用湿地植物测试污水的净化率时得出：长苞香蒲、水葱和芦苇可作为人工湿地净化污水的优先选择,其次为千屈菜和扁秆藨草。

因此，由研究表明湿地植物的合理选择和搭配对污水的净化率的提高有很大作用。而且，它在维持湿地环境中也发挥了重要的作用，它减缓了水流的速度，使悬浮物更多的沉淀，减少了污染物再次悬浮的危险。从这些方面来看，塘西河公园湿地植物的搭配比较合理，但是还应该再多增加一些经济价值比较高的植物。

4结论与建议

(1)经调查分析得出，塘西河公园的湿地植物共243种，涉及98科，185属。其中以：禾本科为最多(20属24种)，菊科(17属21种)次之，蔷薇科(10属14种)、木犀科(5属8种)、榆科(3属4种)的种类也比较多，生物多样性比较丰富。

(2)植物搭配大多以常绿落叶阔叶混交型，以乔木+灌木+草本为主，符合区域性特征。但是，公园内常绿乔木的比例较少，建议多种一些常绿植物，在选择时应以根系宽广的为首选。且公园内广玉兰的种植数量较少对此品种可以增加，考虑到美观效果及经济价值，公园内可适量种植果木。

(3)经过调查发现，塘西河公园水内植物种类少且种植数量也不多，建议多增加一些水生植物。尤其是在冬季可以选择一些周年常绿的植物(如石菖蒲、香根草等)以提高冬季植物在水上的覆盖率增强人工湿地的净化能力。

(4)对于该区的湿地系统，建议增设生态过渡带即生态截污带，这样可以减少湿地的水质污染。其次，也应加强该区城市污水和企业排水的定点排放工作。在湿地水生植物的配置上应考虑水生植物之间的遮光效应，在管理上采取修剪、除草、病虫害防治等相关措施，保证观赏植物良好的生存环境和景观效果。

参考文献：

[1]李庆坤.吉林省查干湖湿地恢复保护中洪水资源利用与配置研究[D].南京：河海大学水电学院,2003.

[2]金莹莹.基于生态保护的东湖国家湿地公园景观营建研究[D].武汉：华中农业大学园艺林学学院,2013.

[3]郭智珂.海口市白水塘湿地公园规划建设研究[D].长沙：中南林业科技大学林学院,2014.

[4]蔡佩英,马祥庆.人工湿地污水处理技术研究进展[J].亚热带水土保持,2008,20(1):8-11.

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[9]Hsua Chorng-Bin,Hsieh Hwey-Lian,Yang Lei,et al.Biodiversity of Constructed Wetlands for Wastewater Treatment [J].Ecological Engineering,2011,37(10):1533-1545.

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[11] 王凌,罗述金.城市湿地景观的生态设计[J].中国园林,2004,1(1):39-41.

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[15] 林俐,吴新华,石慧.人工湿地植物对生活污水处理效果的对比研究[J].绿色科技,2015(3):193-195.

[16] 陈永华,吴晓芙,陈明利,等.人工湿地污水处理系统冬季植物的筛选[J].环境科学,2010,31(8):1789-1794.

[17] 李林锋,年跃刚,蒋高明.植物吸收在人工湿地脱氮除磷中的贡献[J].环境科学研究,2009,22(3):337-342.

[责任编辑:李军]

Analysis of Plant Configuration of Tangxi River Wetland Park

CUI Li-shan1, WU Ke2,3, CHEN Jun2,3, SUN Ya-yun1, DENG Chao1, JIN Jie2,3

(1.Department of Biological and Environmental Engineering,Hefei University,Hefei 230601;2.Collaborative Innovation Center for Environmental Pollution Precaution and Ecological Rehabilitation of Anhui,Hefei 230601;3.Institude for Environmental Engineering of Hefei,Hefei 230601, China)

Abstract：As the new technology of wastewater treatment,artificial wetland received more and more attention,so the wetland plant configuration and selection were very important for the construction of wetland.Take the par tof Tangxi River wetland as an example,the wetland locations,seasons,plants configuration types,species and wetland overall ecological functions were investigatied and studied.There were 243 species of wetland plants in this region,which were involved in 98 families and 185 genera.According to plant species distribution,the paper puts forward the suggestions about plants grow in the park.

Key words:wetland plants; Tangxi River park; investigation and analysis; plant configuration

中图分类号：Q94

文献标识码：A

文章编号：1673-162X(2016)01-0105-05

作者简介：崔丽杉(1986—)，女，内蒙古赤峰人，合肥学院生物与环境工程系2013级硕士研究生；研究方向：环境工程。

基金项目：2014年合肥学院重点学科项目(2014xk01)、合肥学院院级学科带头研究基金(2014dtr02)资助。

收稿日期：2015-10-12修回日期：2015-12-08