城市自然式景觀水系生態系統的重建與維護

　　1　概述

　　中國的造園自古就離不開水，水是園林造景不可缺少的重要組成部分。在造園的歷史上，早在周文王的時期，在先秦宮苑內就有靈沼。作為人造水景園并養魚享樂。秦始皇統一中國后，在蘭池建蘭池宮，引渭水為池，筑土為蓬萊山。后又在長安建章宮的太液池中建蓬萊、瀛洲、方丈三島，形成了“一池三山”的格局，一直影響后來的園林理水，甚至影響韓國和日本園林。不管是北方氣勢恢宏的皇家園林，還是富有文人韻味的江南園林，水都是園林的靈魂與重心。

　　1.1　景觀水系的重要性

　　除了作為園林的重要構成要素，引發無窮盡的詩情畫意，園林水景還有很多其他用途，如改善環境、調節氣候、控制噪聲；提供觀賞性水生動植物的生長條件，為生物的多樣性創造必需的環境；匯集排泄天然雨水，節省地下管線的投資；防護隔離，以水面作為隔離，創造園林迂回曲折的游覽線路。具有符合中國園林的哲學思想和東方人的審美習慣，完善局部小氣候、調節區域溫度與風速，在園林中構景與組織線路的作用。

　　1.2　現狀水系存在的問題

　　城市土地資源日益稀缺，因此開發商常以塑造水景來提高產品附加值，對于開發商而言，做足人文文章無疑是實現投資價值最大化的一條途徑。然而，從目前的現狀看，房地產開發商雖然對居住區環境加大規劃與設計力度，但由于急于求成，往往只考慮眼前利益，因此存在以下問題。

　　⑴水源較差：一般景觀水源主要的來源為自來水、河水和地下水，但是由于工業發展帶來的環境變化，河水和地下水受帶酸雨、降塵還有工業污染，成分復雜，往往不能直接景觀使用。而且在一般情況下，自來水用作景觀水的水景，如果不做特殊處理也會在7~15天內水質惡化。

　　⑵污染源多：景觀水源的外部污染主要來自“綠化廢物”。水景周邊的綠地往往不能和水景有效分割，導致雨水將綠地中的可溶氮、磷、碳、鉀等營養物和肥料、農藥以及樹葉、枯草等大量匯集，導致水質惡化。景觀水源的內部污染來自于動物的代謝物質，這種物質會加速藍綠藻的生長，使湖底呈厭氧狀態，反過來又會使魚蝦因缺氧而死亡，腐爛的水生動物其蛋白質分解又使水質變臭，處于惡性循環狀態。

　　⑶人為破壞多：人們的不文明行為，也是導致水質惡化的原因之一。如一些游客在釣魚時投食的魚餌往往含有大量蛋白質，沉淀到水底后分解形成污染源。還有一些物業公司直接用水景水沖刷周邊鋪裝，沖刷后的水未經處理直接排入水景中導致污染。其他還有亂丟垃圾，死亡的水景植物清理不及時都會影響水質。

　　⑷設計的思路需要調整：有些設計中，水景中的水沒有循環，導致污染物堆積，引起水質惡化的情況比較常見。而且，在設計中也應該避免循環條件較差的死角，勿使污染物堆積在這些死角中。

　　⑸藍綠藻的入侵：藍綠藻的孢子可通過空氣傳播，因此它們可以落戶于任何有水的地方。這種藻類繁殖速度極快，基本上每20分鐘就可繁殖一代，而且藻類的繁殖生長要消耗大量的溶解氧，這樣將會影響到各種水生動植物的正常生長，嚴重時，還會造成水生動植物因缺氧而死亡。這種藻類死亡后，它所含的蛋白質很容易分解，并能產生有毒物質，當這些毒質濃度過大時，不但能毒死魚類，就連家畜飲了這種水也會被毒死。但這種藻類真正的可怕之處是，它們可以從空氣中獲得繁殖所需的營養物質，并提高這些營養物在水體中的含量，從而促進藻類的瘋長。

　　2　重建生態系統的途徑與原理

　　2.1　物理方式凈化水質

　　該方法一般采用換水或者循環過濾得方法來凈化水質，降低水中的雜質濃度經過實踐證明，這兩種方法運行成本高，耗能大，設備的日常維護和保養的費用也較大，導致一些樓盤的物業費高昂，難以大面積實施。

　　2.2　化學方式治理水質

　　主要是投放化學藥劑殺死藻類，這樣可隨意在一段時間內使水質變清，但久而久之，水中會出現耐藥性的藻類，化學藥劑的效能會逐漸下降，投藥的間隔會逐漸縮短，而投加的量會越來越多，藥劑的品種也要頻繁的更換，對環境的二次污染不斷增加。盡管該方法成本較低，但是不能從根本上解決水質問題，長期使用還會有副作用，也難以大面積使用。

　　2.3　生物+生態修復法

　　利用生態系統重建與修復的方法，在封閉的水域水體中，種植花卉水草，一方面吸收降解水中污物，另一方面還有凈化的作用。在利用培育的生物或培養、接種的微生物的生命活動，對水中的污染物進行轉移、轉化、及降解作用，從而使水體得到恢復。本質上講，這種技術是對自然界恢復能力和自凈能力的一種強化。

　　利用生物+生態修復發的重點在于重建和維護生態系統的生態平衡。生態系統就是指一定時間內和空間范圍內，生物群落與非生物環境通過能量流動和物質循環所形成的一個相互影響、相互作用、并具有自調節功能的自然整體。而維護生態系統平衡的重點在于 結構上的穩定、功能上的穩定、與能量輸入輸出的穩定。
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　　3　重建水系生態系統的要素

　　根據生態系統及生態系統平衡的原理，重建一個生態系統的重點在于重建合適的能夠運轉的生態結構并保證其能量的輸入與輸出的穩定、主要物質的循環。

　　3.1　重建生態系統結構，構建食物鏈

　　構建生態系統并不是生物成分的簡單組合，而是根據生物的習性和群落的規律進行組合，構建空間結構上和營養結構上層次。在水景空間結構上，根據水景系統的面積，利用水體的深度空間，建立上層中層底層的生物群落。表面一般是初級生產者，中間層一般為消費者，底層為分解與過濾層。在構架食物鏈時，根據生產者消費者分解者的構架，維系生態系統能量與物質的循環。水系的底部需要有一定的泥土量，一般約為30cm厚度。新建水系統是自然式水景的水底泥不宜采用有機物含量較高的淤泥，因為其攜帶大量的外部能量而破壞系統平衡。一般的配置大類如：沉水植物、挺水植物、浮葉植物，以及貝類、魚類。

　　沉水植物不僅可以過濾水質，而且還提供大量的食物供魚類食用，還是分解者生活的被附著者，也是魚類繁殖的場所。大量沉水植物的生長，消耗了水中的礦物鹽，抑制了水藻的形成，如水馬齒、金魚藻、眼子菜、水蘚等。浮水植物不但吸收礦物鹽，更重要的是它可以減少陽光照射水體，抑制水藻的形成。如槐葉萍、紅菱、滿江紅、芡實。挺水植物提供主要的景觀觀賞功能，在實際功能中能夠吸收生物鹽，還能遮擋水體陽光、降低水體溫度、抑制水藻生長，如荷花、睡蓮、菖蒲、水蔥、再力花等。

　　適量的甲殼類動物和魚類對水池生態是有益的，不但能清除無用的水藻與腐殖質，還能捕食園藝害蟲，如蝸牛、淡水貽貝、螺類等。在使用蝸牛時，不宜使用又尖又長的螺旋殼的蝸牛，這是一種對系統平衡有害的種類，絕不可以放入魚池，會嚴重破壞水生植物。可以采用食用水藻的旋殼蝸牛。

　　3.2　能量輸入與輸出的穩定

　　控制能量輸入與輸出的問題的重點是控制各個等級的量，一般來說淡水系統生產者與草食動物、肉食動物之間的比例關系為：36.8：4.9：1。因此，任何一個生物成分的量都要得到動態平衡。如水下的淡水貽貝和蝸牛過多，會大量消耗水中的有機懸浮物，由于懸浮物的減少而導致這些貝殼類的動物死亡，尸體腐爛導致水體發臭，反而會影響環境。因此，實現生態景觀水系的關鍵是要實現能量輸入輸出的平衡，不但要構建各個生態成分之間的能量流動，更要控制各個級別的數量，提高食物鏈的能量利用率，優化生物結構，遵循生態學原理。

　　3.3　維護系統物質循環

　　一個生態系統的構建不是一蹴而就的，它是一個緩慢的動態平衡的過程，需要經常的經行調節，難點在于能量的輸入與輸出不能平衡，導致某一種類過多而破壞平衡。從物質循環的角度來看，控制氮循環的是非常重要的。氮平衡失調往往是通過水體發臭或者藍綠藻大量生長表現出來的。控制氮循環的手段就是要控制水中養分和控制綠藻的方式。首先應該針對水中氮、磷等養分的來源。

　　⑴地表水帶來大量的可溶性養分輸入水系統中，導致藍藻綠藻大量繁殖，消耗水中氧氣，使其他生物無法存活，藍藻綠藻死亡后的機體腐爛也會導致水體污染，因此應控制無處理的地表水直接進入穩定的水系統。

　　⑵植物的落葉進入水系統中，腐敗分解后形成多余的養分而導致水體富營養化。因此要及時地清除落入水中的植物殘葉，既可保證水體的景觀效果，又可維護水體的生態平衡。

　　抑制一個小型水系中藍藻綠藻的生長比較容易，而對于大型水面有相當的難度。藍藻綠藻的生長首先是控制礦物質的輸入，防止地表水無處理的直接進入水系統，還應種植大量的水生植物消耗這些礦物質，從而抑制藍藻生長。并對水體注意遮蔭，應保證1/3的水面處于浮水植物的葉蔭下，減少光線進入，從而減少綠藻的生成。若水藻大量生長時可用工具撈除。同時適量繁殖貝類與螺類食用掉一部分。消滅藍綠藻目前也沒有根本性的辦法，就是要多管齊下，加強管理，才能維護好水系統的生態平衡。

　　控制氮循環還有一個重要的環節就是促進分解水體中存在的生物的糞便、有機物的尸體、腐枝敗葉在異養性細菌的幫助下，會產生大量譬如氨等含氮的有害物質。因為氨經過一系列的化學反應后會生成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽這種成分污染水質，招致魚蝦中毒，生病。但是，如果水系統中有硝化細菌，在硝化作用下可以將亞硝酸變成硝酸鹽，從而成為植物吸收的營養物質。

　　4　結語

　　在實際工作當中，往往會很難掌握好一個系統的平衡，實際上，一個水系統的生態平衡是一個動態平衡的過程。在系統平衡的養成過程中，要不斷地維護，不斷地調整，才能真正構建出一個良好的平衡的美觀的水景系統。