低影响开发雨水设施的植物选择与设计

文·图 ◎ 王思思 吴文洪

低影响开发雨水设施的植物选择与设计

文·图 ◎ 王思思 吴文洪

低影响开发（Low Impact Development，LID）是解决城市雨洪问题、建设海绵城市的重要理念和技术体系，在城市雨洪控制利用和绿地建设中得到越来越广泛的应用。作为LID设施重要的组成部分，植物对其功能的实现和美学价值的发挥具有十分关键的作用。但是从目前已有的研究成果和实践经验来看，中国针对LID设施的植物选择与设计方面的研究比较薄弱，出现以下问题：

1. 过于倚重植物的雨洪控制利用功能。为了渗透、净化雨水，LID设施中多选择耐水湿草本植物，而降低了植物的多样性和其他生态功能。植物设计也容易偏向于以实现雨洪控制目标为主，弱化植物的造景功能。

2. 园林景观从业人员短时间内难以理解和接受LID设施在园林绿地中的运用。由于在植物选择与设计方面缺少大量的实践经验以及实验数据支撑，不少设计及管理人员担心LID设施会给园林植物带来负面影响。这种局面客观上迟滞了植物选择与设计方面的研究。

3. 对本土野生植物的开发重视不够，专门培育本土“野花野草”的苗圃较少，雨水设施可选择的植物品种较为有限。

LID设施的植物选择基本要求

植物作为LID设施的主要构成要素，发挥着至关重要的作用。主要体现在：①对污染物的滞纳与净化；②迟滞水流，削弱水流的冲刷；③促进水在生态系统中循环，特别是下渗和蒸腾；④作为重要的景观元素，使LID设施充满生机和美感；⑤为城市提供宝贵的生态服务。合理的植物选择与设计是LID设施能够更好地发挥并长期维持其功能的关键。LID设施不同于常规的植物选择，其特殊的场地环境也决定了植物选择的特殊性。

1. 遵循场地环境，合理筛选植物

首先应根据设施水分条件、径流水质、基质渗透、污染物质等因素，有针对性地选择耐淹、耐旱、耐污染、耐盐碱，并能适应土壤紧实等各种不利环境条件的植物。如北方冬天融雪剂的使用，容易使径流内盐的含量升高，因此要注意对耐盐植物的选择。在生物滞留设施内，由于要承受周期性的蓄水排水，所以宜选择能耐短期水淹而又耐长期干旱的植物，同时也不能忽略对生境要求较严苛，但景观价值好、生态效益高的植物。其中，应重视对禾本科植物的筛选，该类植物种类多、分布范围广、抗逆性强、景观价值高、容易繁殖，是优秀的LID设施种植材料。

2. 选用本土树种，慎用外来物种

优先选择乡土植物和引种成功的外来植物，积极开发本土野生植物，重视“野花野草”的生态价值。“野草野花”对本地的适应能力强，维护成本低，构建的生态群落稳定。同时要尽量避免选择入侵物种或有破坏性根系的植物，入侵植物容易给已经建立起来的生态系统造成严重冲击，给管理维护带来压力。

3. 考虑周边条件，协调其他设施

LID设施不仅自身环境条件复杂，而且通常分布于道路、居住小区、公园等范围内，与其他市政等设施有一定交集，或本身与市政设施紧密相连。因此，植物的选择要充分考虑与周边环境的协调。如位于市政设施下方的LID设施，植物的高度应满足市政设施高度和净空要求；位于道路周边和停车场中央的LID设施，植物不应对交通安全造成影响，宜选择生长速度较慢的植物，以避免遮挡司机和行人视线。在靠近连通管、排空管、地下管网系统等设施旁，不适宜选择乔木或灌木，以免其根系对这些设施产生破坏作用。

LID设施的植物设计基本要求

植物设计要充分考虑LID设施对雨洪管理的功能，同时重视植物的生长环境、径流净化效果、景观效果等，营造物种稳定、功能健全的生态系统。

1. 分析场地条件，选择合适的植物配置方式

LID设施场地条件较为复杂，受水分、土壤、阳光、风力、温度及排水设施等条件影响较大。因此在设计之前要充分考虑植物本身的生态习性是否能够在雨水设施中良好地生长。例如在雨水淹没区的植物，根的生长通常慢于茎的生长，根冠比下降。当雨水排尽时，先前淹没的植物根系吸水难以满足茎叶的蒸腾耗散，从而导致植物变得不耐干旱。

运用植物本身特有的优势解决场地存在的问题。如：应在LID设施出水口、入水口及水池南部的开敞水面附近种植具有良好遮阴效果的植物，避免阳光直射水体，防止水温升高对水生动植物产生危害。在LID设施的出水口、入水口处不宜布置木本植物，因为木本植物根系较粗，难以将表层土固定。在面积较大的LID设施的北部，要种植常绿、耐风的植物，以抵抗冬季的冷风。在紧急溢洪道旁种植须根比较发达、主根不发达的植物，加固紧急溢洪道，以抵抗大的水流冲击。溪流或水系景观效果较好，宜种植乔木、灌木、观赏草及草本植物来加固堤岸和提供遮阴空间；在陡峭坡度或池塘旁通过种植植物，阻止人们进入这些具有潜在危险的区域。同时植物设计应尽可能满足LID设施对不同季节的景观需求。如在LID设施中搭配多年生植物，保证在早春有景可赏；搭配常绿或浆果灌木，为冬季带来良好的景观效果。

2. 植物与设施完美结合，营造富有特色的雨洪管理景观

LID设施作为新的景观要素，是很好的造景场地，而植物也是重要的景观要素之一，将两者的优势充分发挥出来，建造富有趣味的雨洪管理景观。如：生物滞留设施具有明显的边界，通过植物的搭配组合，可以营造不同于平常园林景观的雨水花园效果；雨水塘、植草沟等中的堰坝、消能石以及石笼等与植物良好的搭配即能成景。最近几年的ASLA获奖作品中就不乏雨洪管理与风景园林结合的项目。另外，遵循自然是LID追求的理念之一。所以植物布局应该类似于采取自然式的植物设计，避免规则化、模纹化种植。自然式设计是最接近自然的一种方式，而规则化种植容易割裂雨水设施与自然的关系。

充满乡土风情的野生植物景观越来越为人们所喜爱，LID设施中应重视野生植物景观的营造。如广东中山岐江公园大量栽植乡土植物，充分发挥“野草之美”，获得了良好的社会反响。

3. 多种植物科学合理的搭配组合，构成稳定的植物群落

植物是提供生态效益的基础，它们为鸟类、昆虫、两栖动物、爬行动物提供食物和栖息地，故而植物群落的健康稳定至关重要。为了防止LID设施生态系统产生致命的虫害或系统崩溃，需要用不同物种搭配种植，同时提高雨水设施的景观效果、生物多样性、稳定性及功能性。如面积较大的LID设施，为了保证生态系统的稳定性，应选择至少3种乔木和3种灌木来保证生物多样性。

4. 规避对植物设计有害的因素

植物设计常常会碰到很多意想不到的情况，如：植物能吸引有益的野生动物。这些野生动物能够对植物产生有益的影响，例如传播种子等。但是有些动物容易对新种植的植物产生危害，如老鼠会咬食植物的嫩根。在土壤紧实的区域，留在土壤表面的种子经常被鸟啄食或被水冲走。在种植设计之前要测定土壤的pH 值、土壤养分、矿物质等，对不适宜植物生长的土壤要进行改良。植物设计是一项系统工程，设计师应该综合考虑各方面的情况，因地制宜地提出合理的解决方案。

生物滞留设施、植草沟、雨水塘的植物选择与设计

图片说明

1. 清华胜因院的雨水花园，在蓄水区与碎石搭配种植花叶芦竹、黄菖蒲、狼尾草、细叶芒等耐水淹、耐污染的植物。在边缘区种植小灌木，与周边植物景观融为一体，使雨水花园景观呈现出朴素、自然、乡野的风貌。雨水花园边界分别以石笼、条石台阶、垒砌毛石等材料处理。石笼具有防止土壤侵蚀、过滤径流的作用，垒砌毛石则使雨水花园与周边置石、植物的结合更为自然（刘宇 摄)

生物滞留设施、植草沟、雨水塘分别是典型的源头、中途、末端LID设施。其所对应的环境和功能具有差异性，因此在植物选择与设计上具有各自的特点。

1. 生物滞留设施

生物滞留设施作为LID源头处理设施，广泛地应用在道路、居住区、商业区等不同类型的场地中。其对植物的要求比较严格，对植物设计要求较高。在其中生长的植物必须具备耐短期水淹、耐旱、净化能力强、耐水污染等方面的能力，并且植物本身要具有良好的造景潜力。生物滞留设施分为蓄水区、缓冲区和边缘区。

2. 在水流入水口，通过种植狼尾草、细叶芒等耐水流冲刷的禾本科植物与碎石搭配，很好地起到了消能的作用，又柔化了生硬的入水口，使其如同景观小品一样有趣（刘宇 摄）

蓄水区是指在下雨时能够暂时蓄水的区域，应选择耐淹能力和抗污染能力、净化能力较高的植物，同时也要有一定的耐旱能力。

缓冲区是指雨比较大时，暂时提供更多蓄水空间的弹性区域，植物应具耐淹性，同时要有一定的耐旱和抗雨水冲刷的能力。

边缘区是指无蓄水能力的区域，宜选用较耐旱的植物。

另外在生物滞留设施的水流入口处不应布置木本植物，而应该种植覆被型低矮禾本科类植物，以减弱水流对土壤的冲刷作用。设计良好的生物滞留设施植物类型丰富、景观效果突出，可美化城市景观。

案例：清华大学胜因院雨水花园

胜因院是清华大学教师住宅群之一，始建于1946 年。随着周围校园建设的地势抬高，这里成为低洼地带，每逢暴雨便导致严重内涝。为此，清华大学将城市雨洪管理和景观结合起来，对其景观环境进行了整治，设计了6处雨水花园。根据雨水花园土壤水分周期性变化的特点，以种植在水、陆环境中长势均良好的植物，如黄菖蒲、千屈菜、花叶芦竹、狼尾草、鸢尾、细叶芒、蓝羊茅等，来强化雨水花园雨洪管理功能与景观效果。

2. 植草沟

植草沟指种有植被的地表沟渠，用于收集、输送和排放径流雨水。植草沟面临的环境条件简单，植物的选择与设计相对容易。

植草沟作为LID中途雨水处理设施，要求种植具有发达根系、覆盖度高、景观价值高、较低矮的植物，以丰富植草沟的植物种类，提高污染物去除能力。禾本科植物种类多、分布范围广、抗性强、景观价值高。而且这类植物根系发达，有助于污染物的净化及加固土壤，防止水土流失，如结缕草类、狗牙根类、芒类等，形成的草皮不仅能承受频繁的洪水冲刷，而且耐淹性较强。

植草沟指种有植被的地表沟渠，用于收集、输送和排放径流雨水。植草沟面临的环境条件简单，植物的选择与设计相对容易。

图片说明

3. 在植草沟中种植较高的禾本科植物，有助于减缓水流、滞留污染物。这类植物根系发达，抗性强，管理粗放，生长密实，具有很好的防冲刷作用（田欢 摄）

植草沟植物的种植密度应稍大，植被越密，阻力越大，对雨水径流的延缓程度也就越强。可适当增加植物种类或观赏价值较高的植物，如在植草沟的边缘处点缀一些开花植物，活泼植草沟景观。

4. 在种植狗牙根类植物的基础上，在沟底搭配种植一些耐水淹的双子叶类植物，有助于植物根系对土壤结构的改良，增强雨水下渗。同时用卵石材料设立防冲刷设施，与植物搭配协调，富有趣味（田欢 摄）

案例：深圳光明新区植草沟

光明新区是全国首个低影响开发雨水综合利用示范区。其道路排水系统多为植草沟取代，这些植草沟有足够的空间滞留传输雨水，管理维护简单，景观效果良好，为LID的推广起到了示范作用。

5. 种植密实的结缕草类植物能有效地减少水流对土壤的冲刷。石子做成的防冲刷设施与植物搭配打破单一的植物景观，成为景观亮点（田欢 摄）

3. 雨水塘

雨水塘作为LID末端调蓄设施，面积较大，通常结合集中绿地布置，承担雨洪调蓄净化、景观及休闲、娱乐等功能。

雨水塘有前置塘、永久塘和缓冲区等功能区，不同功能区对于植物品种有不同要求。为便于读者理解，笔者根据美国马里兰州 Landscaping Guidance for Stormwater BMPs 中WET ED POND图绘制了雨水塘植物选择与设计示意图，如深水区、沼泽区、干湿交替带、边缘区、出水口、紧急溢洪道等分别应设计不同的植物。特别是在紧急溢洪道旁边种植须根比较发达、而主根不发达的植物，以稳固溢洪道附近的土壤（见图6）。

6. 雨水塘植物选择与设计示意

结论

LID设施的植物选择与设计，是在场地景观设计与雨水管理相结合时所必须考虑的重要内容。然而中国在LID植物选择与设计方面的研究还较薄弱，一方面在植物的筛选上，国内的相关参考资料不多；另一方面，LID雨洪管理与风景园林相结合的项目较少，在全国范围内没有积累起足够的实践经验，相关研究滞后，也极大地制约了雨水设施在园林景观中的推广应用。

当前中国海绵城市建设正在如火如荼地开展，大量城市绿地雨洪控制利用工程和LID设施正在建设，LID设施的植物选择与设计显得尤为重要。各地应尽快加强研究和工程实践，LID设施的植物景观设计方法、维护管理模式也需要进行深入探讨。面对海绵城市和生态文明建设的热潮，园林景观的业内人士应不断革新观念，加强对相关专业知识的学习，更加充分地发挥城市绿地的雨洪控制利用功能，为海绵城市建设助力。

北京市教育委员会资助北京市高等学校青年英才计划（YETP1662）

王思思 北京大学人文地理学博士，北京建筑大学环境与能源工程学院讲师、硕士研究生导师，住房城乡建设部《海绵城市建设技术指南》主要编写人，研究方向为城市雨洪控制利用与景观设计的结合。

吴文洪北京建筑大学环境与能源工程学院硕士研究生。