广州城市公园中水生植物景观群落的特征和营造*

李世颖 袁 霖 杨学成

(华南农业大学 林学与风景园林学院，广东 广州 510642)

随着城市现代化的高速推进,人们对生态环境的需求日益提高,更多的人倾心于自然生态的水生植物群落景观。水生植物群落的配置很大程度决定了水景的优劣，现行植物设计大多只关注景观效果而忽略群落合理性,导致水生植物种类单一,景观效果雷同。有的水生植物群落在配置之初,并没有充分考虑植物的生态位、特性和繁殖能力,导致其生长过快、过度蔓延,甚至侵占相邻群落的生长空间并逐渐演替成单优势种群落,破坏了群落的多样性和结构的稳定性,导致后期呈现的景观效果与设计预期相差甚远。文章以水生植物群落特征为研究对象,旨在为平衡群落景观效果和结构合理性提供参考依据。

1 调查地概况及调查水生植物群落的确定

1.1 调查地概况

广州市地处珠江三角洲北缘，靠近珠江流域下游入海口，其中水域面积为7 400 km2，约占总面积的10%。广州属海洋性亚热带季风气候,冬夏季风交替，夏季较长且水热同期，全年平均气温21.4-21.8 ℃，雨量充沛,平均相对湿度77%。

本次选取广州市7 家拥有大面积水体景观的公园为调查对象。其中市级自然湿地综合公园3 家:大观湿地公园、南沙湿地公园、海珠湿地公园;专类人工湿地公园4 家:海珠湖公园、白云湖公园、东山湖公园、流花湖公园。调查水体面积达955.95 hm2,公园基本情况见表1。

表1 调查公园的基本情况Tab.1 Basic information of the park investigated

1.2 研究方法和样地选择

2017 年2 月至2018 年2 月,通过现场调查、实地测量、拍摄照片等方式,调查7 家公园的水生植物群落物种组成、群落结构特征、外貌特征、出现频率、栽植生境、配置方式等状况。

详细调查了大观湿地公园内31 个群落、南沙湿地公园内23 个群落、海珠湿地公园内50 个群落、海珠湖公园内32 个群落、白云湖公园内38 个群落、东山湖公园内13 个群落、流花湖公园内8 个群落,共计195 个水生植物群落状况。整理、去除重复植物群落数据后，保留66 个水生植物群落有效数据。

根据获取的水生植物群落生境特点以及景观特征,将水生植物分为挺水植物、漂浮植物和沉水植物[1]。水生植物群落命名用优势种命名法,优势种名中间用“-”连接,不同层片间用“+”连接,同层不同物种间用“/”连接。

2 广州公园绿地中常见水生植物景观群落构成及特征

2.1 水生植物种类分析

在调查区内共记录广州市水生植物71 种,分属29 科51 属。在7 家公园中,海珠湿地公园科属种数最为丰富,流花湖公园最少(表2)。

其中莎草科出现频次最高且种类最多,其次为禾本科(表3)。出现频率高于5 次的只有12 种(表4),其余植物种类多出现于海珠湿地公园。

表2 7 家广州公园水生植物科属种数Tab.2 Species of aquatic plants in 7 Guangzhou parks

表3 广州公园水生植物出现频率前8 名的科名、属数和种数Tab.3 The names, genera and species of aquatic plants in Guangzhou park ranked the top 8

表4 广州公园水生植物出现频率Tab.4 The frequency of aquatic plants

2.2 群落的高度和体量特点

广州水生植物群落以60-150 cm 高水生植物为主，占41%，以美人蕉、荷花等为代表。以花叶芦竹、再力花、水葱等为代表的挺水植物(＞150 cm)占37%。底层植物高度＜60 cm，包括挺水植物、浮水植物以及沉水植物,以菖蒲、铜钱草等为代表。

根据水生植物的形态和体量特点,可将水生植物归纳为开展高大群落、开展中等群落、开展低矮群落、横向低矮群落和纤细高挑群落5 种模式,以形态开展的水生植物为主(见图2 和图3)。

图1 水生植物株高体量比例分析Fig.1 Analysis of plant height and mass ratio of aquatic plants

图2 水生植物植株形态类型分析Fig.2 Type analysis of aquatic plant morphology

图3 水生植物形态体量类型Fig.3 Type of aquatic plant form

2.3 群落生活型及其物种组成

调查的71 种水生植物中,挺水植物共50 种,占70%;浮水植物12 种,占17%;沉水植物9 种,占13%(图4)。

结合前人对水生植物群落的研究框架[2-4]，分析得出广州公园一类生活型组成的水生植物群落居多，分布普遍且多为单优势挺水植物群落；其次为两种生活型组成的水生植物群落,多为挺水植物群落搭配浮水植物群落；少有3 种生活型组成的水生植物群落(图5 和图6)。

水生植物群落多由同一类生活型组成单优势群落,形成单层单种结构,以单优势挺水植物群落为主,例如:美人蕉群落、再力花群落、纸莎草群落和梭鱼草群落等(表5)。海珠湿地公园、大观湿地公园和南沙湿地公园除了常见水生植物群落(表6),还保留有野生乡土水生植物短叶茳芏群落和水蓑衣群落,经过与林雪玲[5]2008 年以及冯毅敏[6]2016 年的研究比较,水生植物种类和群落丰富度降低。

图4 水生植物生活型分析Fig.4 Analysis of the life forms of aquatic plants

图5 水生植物群落生活型分析Fig.5 Analysis of the life forms of aquatic plant communities

图6 一类生活型群落的类型和比例Fig.6 The type and proportion of one lifetype community

表5 水生植物群落类型Tab.5 Types of aquatic plant communities

表6 常见优势种群落及物种组成Tab.6 A common dominant species community and its species composition

2.4 各类型群落的结构及特征

2.4.1 各类型群落的垂直结构及特征 从数据分析得出,广州公园水生植物群落以单层结构群落为主，共43 个，占61%。二层结构群落有22 个，占31%，三层结构群落只有6 个，占8%(图7)。群落类型以挺水植物群落为主，占群落总数的65%，包括单优势挺水植物群落和挺水植物组合群落(图8)。

图7 植物群落层次结构分析Fig.7 Structural analysis of plant community level

图8 水生植物群落类型分析Fig.8 Type analysis of aquatic plant communities

1)单层水生植物群落结构

从表7 可以看出,单层水生植物群落包括单优势水生植物群落景观(单层单种结构)以及单层多种结构群落。以开展高大的芦竹、再力花、风车草等挺水植物群落景观为主,优势种占了绝大部分（图9）。单层多种结构群落主要以睡莲搭配其他浮水植物群落为主。

表7 单层水生植物群落竖向分布和特征Tab.7 Situation and characteristics of vertical distribution of monolayer aquatic plant communities

2)二层结构水生植物群落

以高层搭配中层植物群落为主,高层植物与低层植物的群落分层较明显（图10）。但此类型群落的分层现象容易受到中层植物生长过盛而破坏。

3)三层结构水生植物群落

三层结构水生植物群落很少见,多存在于湖面或是水面较大的专类园或者湿地公园（图11）。这类型群落水生植物种类相对丰富,低层植物多为睡莲或者铜钱草。

表8 二层和三层水生植物群落竖向分布情况和特征Tab.8 Vertical distribution and characteristics of two- and three-story aquatic plant communities

图9 单层植物群落Fig.9 Monolayer plant community

图10 二层植物群落Fig.10 Two-story plant community

图11 三层植物群落Fig.11 Three-story plant community

2.4.2 各类型群落的水平结构及特征 植物群落景观通常依照挺水植物带-浮叶植物带-沉水植物带的顺序,从沿岸浅水向中心深水有规律地呈环带状分布[7]。

实际调查表明,水生植物群落水平结构以不同层片纵向组合形成为主（图12，图15）。水生植物群落多呈挺水-挺水植物带（图13，图16）,或者挺水-浮水沉水植物带（图14，图17）分布,受到光照和水体深度的影响,沉水植物种相对较少。

图12 挺水植物纵向组合群落图示Fig.12 Illustration of vertical combined emergent plant community

图13 挺水植物镶嵌群落图示Fig.13 Illustration of mosaic of emergent plant communities

图14 挺水-浮水沉水植物群落水平结构图示Fig.14 Illustration of the horizontal structure of the emergent-floating submerged plant community

图15 挺水植物纵向组合群落实景Fig.15 Landscape with vertical water plants

图16 挺水植物镶嵌群落实景Fig.16 Mosaic emerging plant landscape

图17 挺水-浮水植物群落水平结构实景Fig.17 Landscape of emerging water-floating water plant community

2.5 水生植物群落景观效果

通过分析发现,水生植物群落以自然式种植的开展挺水植物群落为主,中、高层物种挺水植物居多,已形成相对稳定的水生植物生态群落景观。植物群落中少有入侵植物，能较好地维持景观效果。水体环境净化功能较强,能取得较好的净水效果。水体空间在水生植物群落灵活地搭配下能够较好的过渡水面和陆地景观。

在调查中发现，各公园以观花水生植物群落为主，季相特征变化明显。大多数植物在春季中后期开始发新芽长新叶，进入初荣观赏期;夏季植株生长旺盛陆续开花，进入茂盛观赏期和赏花期；冬季植株逐渐枯萎变黄，进入枯萎观赏期(图18-21)。

图18 广州公园常见水生植物物侯期Fig.18 Phenomenology of common aquatic plants in Guangzhou Park

图19 大观再力花-美人蕉群落夏季景观Fig.19 Summer Landscape of Clay Flower-Canna Community

图20 大观再力花-美人蕉群落初秋季景观Fig.20 Autumn Landscape of Clivia Flower-Canna Community

图21 大观再力花-美人蕉群落冬季景观Fig.21 Winter Landscape of Clivia-Canna Community

2.6 水生植物群落景观营造方式

根据调查情况，结前人对水生植物景观配置的研究[8-13]，根据水域形式、面积、应用场景的不同，将水生植物群落景观配置分为三大类型(表9)。

表9 水生植物群落景观配置类型Tab.9 Types of aquatic plant community landscape configuration

图22 海珠湿地公园水面“绿岛”水生植物群落配置Fig.22 Configuration of “green island” aquatic plants on the water surface

图23 大观湿地公园湿地泡水生植物群落Fig.23 Aquatic plant communities in wetlands

图24 白云湖公园水边植物配置Fig.24 Configuration of waterside plants

图25 南沙湿地公园亭廊搭配蒲苇群落Fig.25 Pavilion with aquatic plants

图26 海珠湿地平桥搭配纸莎草群落Fig.26 Bridge with papyrus community

图27 东山湖石配置纸莎草-梭鱼草群落Fig.27 Lake stone with aquatic plants

3 结论与建议

3.1 水生植物群落景观存在以下问题：1)水生植物种类和生活型普遍单一、群落结构简单、层次分化不明显。结构简单的群落,容易被其他物种入侵进而开始演替,导致群落结构不稳定。同时,也会造成各公园水生植物景观效果单一雷同。2)水生植物群落的生态位和体量配置不合理,景观效果杂乱。广州公园有的水生植物群落并未合理的根据生态位和形态特征进行配置,生态位相近的植物群落没有限定种植范围,相邻种植或者混合种植,导致密度过大、种间竞争剧烈、景观杂乱无序,难以形成稳定可持续的景群落观效果（图28）。3)冬绿水生植物少占27/%，多为冬天枯萎植物，冬季景观萧条。有的植物存在落叶和倒伏现象,水面一览无余（图29）。据调查统计,水体仅有9 种冬绿的水生植物,分别为芦竹、花叶芦竹、蒲苇、黄花美人蕉、美人蕉、灯芯草、菖蒲和黑藻,其中蒲苇、灯芯草和黑藻应用频度低。

图28 大观湿地芦竹-再力花-香蒲群落Fig.28 The community of Arundo donax - Thalia dealbata - cattail

图29 南沙湿地荷花群落冬季景观Fig.29 Winter landscape of lotus community in Nansha wetland

3.2 提出以下水生植物群落景观优化建议：1）从生物群落整体建设考虑植物群落的配置。从生物群落整体的角度出发,综合水生植物、动物和微生物等生物群落的发展状态,建议在营造水生植物景观时,着重植物、动物和微生物等综合生物群落的水域生态系统的平衡,如:水生植物—浮游植物—浮游动物—鱼类—水鸟;兼顾生态系统的自我维持和自我更新能力,更加有助于水生植物群落景观的稳定性、可持续性和发展性。2）根据生态位合理搭配水生植物,丰富群落结构和种类。根据生态位合理配置水生植物,以此为基础丰富植物群落物种。水生植物群落景观适当增加植物种类,不仅要考虑植物形态、体量及生态位,还要充分利用本土化水生野生群落资源。丰富景观水生植物群落的结构和种类,确保植物种有足够的生长空间,依据空间大小和水生植物生长高度体量决定植物层次、数量、种类及排列组合,营造生态位互相补充的多层植物景观[14-16]。水生植物群落景观营造以种植乡土植物、开展挺水植物为主,结合水体空间生长,丰富景观层次和结构。植物群落进入演替阶段后,能体现出预期的自然景观效果为佳。