城市景观建设中绿色保水技术应用探析

作者: 李晓东 王亮 张红英

摘 要:城市景观建设作为城市发展的一项重要生态环境工程,提升了城市景观魅力和人居环境质量,让城市充满生机和活力。文章阐述了城市景观建设中的水分流失路径,从多个维度对城市景观建设中的保水技术进行了分析探讨,着重提出了绿化苗木保水措施、土壤保蓄水措施和科学化栽植等绿色保水技术,以期增强城市景观建设中的绿色保水能力,为后续城市景观高质量建设提供一定的依据和参考。

关键词:城市景观建设;绿色保水技术;生态;苗木

中图分类号:S73 文献标志码:A 文章编号:1674-7909(2024)9-92-4

DOI:10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.09.022

0 引言

城市景观作为城市中有生命的基础设施,对城市的生态质量和生态安全具有十分重要的意义[1]。建设优美城市景观,既可以供城市居民休憩观赏,还可以防治大气污染、调节城市微气候,有益于居民身心健康[2]。城市景观建设在营造城市良好生态环境的同时,也致力于丰富城市人文和自然景观,可体现城市特色文化和民俗风情[3]。

水资源属于可再生资源,但随着城市化进程的加快,城市居民人口倍增,城市向纵向领域加速发展,城市水资源供需矛盾日益突出[4]。田海涛[5]研究发现,城市内水资源缺乏综合利用,难以满足日益增长的城市景观建设用水需求。现阶段,在城市景观工程建设中,不重视绿化苗木保水措施、土壤保蓄水措施和科学化栽植等绿色保水技术,忽略其应用价值,时常出现野蛮施工、不科学施工现象,导致城市景观建设效果参差不齐,无益于城市发展[6]。

利用绿色保水技术可以有效提升城市景观建设中的水资源利用能效,提升苗木成活率,降低后期管理及养护难度,从而节约成本。因此,构建城市景观建设中的绿色保水技术体系,加快绿色保水技术在城市景观建设中的应用与发展,对实现城市绿色可持续发展和生态安全具有十分重要的意义[7]。

1 城市景观建设中的水分流失路径

1.1 苗木蒸腾

苗木蒸腾是指水分以气体形态从苗木体内逐步逸散到体外的一种生理现象。苗木蒸腾作用主要通过苗木的表面构造和气孔进行调节控制。

正常苗木的蒸腾作用随时间推移呈现周期性规律变化,以维持苗木正常水分代谢。马靖涵等[8]研究发现,失衡的苗木蒸腾作用会导致苗木水分代谢紊乱,使苗木大量失水,并伴有重度日灼和高温休眠等生理现象,导致苗木逐步失水枯亡,严重损伤植物景观效果,极大影响城市景观建设进程。

1.2 苗木渗透失水

渗透作用有助于苗木控制体内水分的流动与分布,从而影响苗木的生长和发育。苗木根系主要通过渗透作用从土壤中吸收水分。

正常情况下,苗木根系可通过渗透作用吸收水分,但当苗木根系与土壤的渗透压失衡时,苗木根系不但不能吸水,反而会出现渗透失水现象,造成苗木生理性干旱,枯枝落叶现象严重,基本丧失景观效果,无益于城市景观建设发展。

1.3 地表蒸发

地表蒸发是土壤、城市绿地及大气连续体系中水分运动的重要过程。地表蒸发强度与地表裸露面积、城市绿地覆盖率及天气状况等密切相关。

晴天时,绿地裸露区域的地表蒸发强度大、水分流失严重,使土壤呈现蒸发性缺水,造成景观苗木干旱死亡。魏博豪等[9]研究表明,绿地覆盖率增加能降低地表蒸发强度、有效蓄积水分,有助于景观苗木水分的正常供应,保证景观建设效果。阴天时,地表蒸发强度小,绿地内水分流失不明显。

1.4 地表径流

地表径流是指降水过后,除地表蒸发、设施截留、洼地填充及土壤下渗外,由流域地表逐步汇入河流的水流。

政府有关部门不应盲目建设城市绿地,应结合地表径流特点,采用合理的苗木空间设计和搭配方式,改善地形及土壤质地,并附建蓄排水设施,使其具备明显的蓄水性和渗透性,以有效发挥城市绿地的蓄水调节功能,留存地表水分,减少水分流失,提高自然降水的利用率[10]。

1.5 地表渗漏

地表渗漏是指水分在自身重力作用下,通过土壤空间结构中较大孔隙或孔洞大量流失的现象。地表水分渗漏量与绿地土壤空间结构、种类息息相关。

城市景观建设应适度调整绿地土壤空间结构,以有效利用雨水和绿化用水。若绿地渗漏过度,不仅会使水分大量流失,还会携走土壤中大量营养成分,制约苗木健康生长,不利于城市景观建设。

2 绿化苗木保水措施

2.1 地表覆盖物保水

地表覆盖物是指松散覆盖在苗木根部区域土壤表层之上的一层材料。地表覆盖物根据理化性质分为两大类:有机覆盖物(如树皮、碎木、坚果壳等)和无机覆盖物(如卵石、砾石、陶粒等)。

苗木栽入种植穴后,构筑围堰,做好支撑,浇足水,选择适宜的地表覆盖物对苗木根部区域进行覆盖。陈月等[11]研究表明,地表覆盖物的有效覆盖厚度为5~15 cm。地表覆盖物可以有效改善土壤结构,减少雨水及绿化用水对表层土壤的直接冲击,延长雨水及绿化用水滞留时间,增大接触面积,避免苗木周围水土流失,夯实苗木生长基础。

2.2 设施遮阴保水

设施遮阴是指在炎热的天气条件下,遮阳网、遮阳棚等附属设施,调节局部微气候。设施遮阴可以辅助降低苗木周边局部温度,增加空气湿度,减弱苗木蒸腾作用,减少地表水分蒸发,以此保障苗木景观建设效果,并实现苗木安全越夏[12]。

在城市景观建设中,合理应用遮阳网、遮阳棚等设施,能够有效提升苗木的生长速度和成活率,并显著降低苗木病虫害发生的概率。精心设计安装的遮阳网、遮阳棚等遮阴设施,能延长苗木的观赏时间,并为城市景观建设提供更多保障,提高城市景观的美观度。

2.3 中耕保水

中耕是对苗木周边的土壤进行浅层翻倒或表层疏松。城市绿地中耕的作用主要在于疏松苗木周围表土,切断土壤中毛管水的上升通道,破除土壤板结状态,增强土壤通气性,促进局部生态微循环;同时,排除杂草等非景观苗木竞争,减少土壤肥力浪费,增加景观苗木养分供给,提升城市景观建设效果[13]。

城市绿地中耕深度宜按照“一遍浅、二遍深、三遍培土不伤根”的原则确定。城市绿地中耕应合理确定中耕深度和时机,不宜在干旱时节、土壤水分很少的情况下进行,最好在雨后土壤湿润、表土宜耕的情况下进行,以促进城市绿地的更新代谢。

2.4 苗木修剪保水

苗木修剪是城市景观建设中苗木栽植的重要管理措施。周彦超等[14]研究认为,在城市景观建设中,苗木栽植时,通过定型和整形修剪,去除伤根、病虫根,适当修剪掉树冠的部分枝叶,可以有效抑制树体蒸腾作用,减少水分蒸发,保证树势平衡,达到保水效果;同时,可以调节树体营养供给,控制苗木生长势。

通过苗木栽植前与栽植后的修剪管理,可合理控制苗木枝叶总量,降低蒸腾作用,维持苗木树体水分的有效储存与利用,满足苗木生长对水分的需求,提升苗木景观效果。

2.5 喷施蒸腾抑制剂保水

蒸腾抑制剂通过生理和物理作用机制,双向调节苗木叶片的气孔蒸腾和角质蒸腾。苗木叶片经过喷布后,可以有效调节其蒸腾作用,减少水分蒸发,显著提升叶片持水量[15]。

采用蒸腾抑制剂喷布苗木叶片时,正、反面均要喷到,主要喷叶片背面。苗木喷布药液要适量,以喷满苗木叶片且不滴水为宜。

2.6 施用保水剂保水

保水剂属于高分子聚合物,吸水能力极强,能够吸收约自身质量千倍的水分,且几分钟内即可达到全效吸水效果;同时,又具有缓释、反复利用及使用寿命长等特点。在城市景观建设中,保水剂可以长时间维持苗木生长过程中的水分供应,提高水分利用率,有效缓解城市景观建设中的供水压力。

苗木栽植时,可以将干燥的保水剂与适量的种植土掺混,或是将吸水后的保水剂凝胶与适量的种植土掺混,再将其施用到树穴底部及苗木土球周围。配合使用生根剂、消毒杀菌剂等辅助生长药剂,可以提高苗木生根速度,快速恢复苗木根部吸水能力,提高苗木成活率[16]。

3 土壤保蓄水措施

3.1 选择适宜土壤类型

根据质地,城市绿地土壤类型一般分为三大类:砂土、壤土及黏土。土壤有效水是指土壤中能被苗木吸收利用的水分。土壤有效水最大含量因土壤类型不同而差异明显。

土壤有效水以凋萎系数为下限,以田间持水量为上限。低于凋萎系数或高于田间持水量的土壤水分,苗木均无法利用,属于无效水。凋萎系数与田间持水量差值越大,则土壤有效水含量越高,越利于苗木生长。隋聚艳等[17]研究表明,壤土有效水含量最高,黏土次之,砂土最低。在城市景观建设中,建议优先选择壤土,并将不适宜苗木栽植的土壤置换掉。

3.2 优化土壤结构

土壤结构是指土壤颗粒的排列与组合方式。土壤结构和土壤质地有着密切的关系,过于砂质或过于黏重的土壤质地,其土壤结构均不满足城市景观建设要求。在城市景观建设中,可以通过施加肥料和土壤结构改良剂,优化土壤结构。

在土壤中施加肥料和土壤结构改良剂,使土粒与有机质均匀混合,可以有效促进土壤形成团粒结构,使土壤内的营养元素种类及比例更加合理;使土壤中水分、空气及营养供给更加便利[18],以增加土壤养分及增强保蓄水能力。

3.3 健全保蓄水设施

城市绿地保蓄水设施可以收集、输送和排放含蓄的雨水,显著减少地表径流,减小城市景观用水规模,缓解干旱用水及应急用水问题,减小城市用水负荷,节约水资源,有效降低城市景观建设成本。

在城市绿地已有保蓄水设施的基础上,结合海绵城市建设,可在城市绿地内增设下沉式绿地、保蓄水模块、植草沟及雨水收集装置,完善保蓄水设施;通过拦截降水及地表径流,可将雨水蓄积于保蓄水设施内,避免降水的无序流失与浪费,做到小雨、中雨不出绿地,大雨、暴雨不冲刷绿地[19]。

4 科学化栽植

4.1 优选强适应性树种

坚持适地、适树原则,遵循城市景观建设的自身发展规律,将因地制宜的思想融入其中,选取适应性强、成活率高及景观效果好的绿化树种。

根据城市气候条件,结合苗木的根系发达程度、抗旱性等指标,选择合适的景观树种。方彬[20]研究发现,树种的抗旱性尤为重要,其抗旱性状主要体现在根、叶片等器官。抗旱性强的树种,其根系发达,叶片表面有绒毛或蜡质,角质层较厚,能够保存大量水分。

4.2 优化栽植整地技术

高质量整地能够有效拦截绿地地表径流,提高土壤透水性,增强土壤蓄水能力,提高苗木成活率。在城市景观建设中,应进行全局整地,为苗木栽植打下坚实基础,以实现良好的苗木栽植效果。

在整地过程中,栽植人员需要注意整地时间和方式,需要在栽植前完成整地工作。整地工作一般在雨季进行,以增强土壤的熟化效果,并将杂草、生活垃圾及建筑垃圾等清理干净;斜陡坡和平整区域采用水平沟或水平阶整地,并利用种植穴控制好苗木株距[21]。

4.3 栽植容器苗

容器苗是指通过含有营养土或营养基质的容器培育的一种苗木。容器苗具有根系完整、抗性强、缓苗期短、成活率高及均匀一致等特点。栽植容器苗时应去掉育苗容器。莫亚思等[22]研究发现,栽植容器袋的合理回收,可以有效避免生态环境污染。

容器苗采购便利,起苗装车迅速,运输过程更为安全,到场后苗木结构完整性高,可实现苗木全冠栽植,能快速展现城市景观建设效果。合理应用容器苗,有助于缩短城市景观建设周期,加快城市景观体系构建,同时降低苗木栽植和养护耗水总量,节约成本。

5 结束语

城市景观是城市对外展现形象的重要窗口,在城市生态环境建设中具有十分重要的地位。目前,城市景观建设中的绿色保水技术受到广泛关注。笔者着重总结了绿化苗木保水措施、土壤保蓄水措施和科学化栽植等绿色保水技术,以有效维持苗木生长期间的水分供应,保障城市景观建设效果,加快城市绿色发展进程。

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