基于土壤重金属生态修复的社区花园植物景观设计

陈蓉蓉/CHEN Rongrong

浙江农林大学风景园林与建筑学院硕士

金荷仙*/JIN Hexian

浙江农林大学风景园林与建筑学院教授，博士生导师/本刊社长，常务副主编

社区花园作为提供景观观赏和互动体验的空间，生态思维在其设计中的运用有助于人居环境更具观赏性和可持续性。在对杭州某地区的社区花园土壤进行调研时发现(图1)，调研的62个社区花园中，80%存在重金属污染，其中22.6%存在中度污染，14.5%存在重度污染，多来源于交通、农业活动和生活垃圾，As、Pb、Zn的污染较为突出。目前虽对社区花园内土壤重金属污染关注度开始上升，但基于其生态修复下的景观营造实践较少。令人赏心悦目并具有恢复场地生态功能才是自然植物设计的关键 ^[1] 。本研究在分析居住区绿地的设计原则基础上，提炼基于土壤重金属生态修复的社区花园植物景观营造目标和原则，以浙江为代表性地区，主要针对Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni、As 7种重金属提出社区花园的植物景观营造策略，以期对未来社区花园的景观设计提供借鉴。基于土壤重金属生态修复的社区花园植物景观设计目标与原则如图2所示。

△图1 杭州社区花园土壤重金属综合污染空间分布图

△图2 社区花园土壤重金属生态修复植物景观设计目标与原则

从生态的角度而言，社区花园的植物选择除生产性植物之外，还应有促进生产性作物健康、高产的功能性植物(次生植物)和提取固定重金属的修复性植物。生产性作物是社区花园园艺活动中最主要的植物类型；功能性植物能与生产性作物产生协同关系，有助于生产性作物更优质生长，从养分供给、病虫害防治、吸引传粉动物3个方面产生积极影响。

此处的修复性植物针对能够修复受重金属污染的土壤，分为超富集植物-提取、高生物量植物-吸收和封隔植物-固定。超富集植物指对一种或多种重金属的提取能力超出普通植物10~100倍，主要针对As、Ni、Cd、Zn等重金属；高生物量植物指生物量高，相较其他植物能吸取更多且范围更广的重金属，且具有一定经济效益的非超富集植物；封隔植物指根系分泌物能聚集并固定重金属的植物，防止污染扩散，主要针对Cu、Pb、Cr等不易被提取带离土壤的重金属 ^[2] 。对浙江省社区花园常见修复性植物进行统计得到表1。

表 1 浙江省社区花园常见修复性植物名录表

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国内社区花园因受可支配空间的限制，常分布于居住区或社区内部、临近独栋建筑物等。针对不同形态和类型的社区花园，结合重金属在社区花园内积累特征，进行社区花园场地空间设计(图3)。

1)位于靠近道路或其他易产生重金属地区，设置社区花园过滤带。以大叶形的常绿乔木为主，利用较大的叶片面积对上层空间进行围合，中下层增设绿篱和草本植物，阻拦和过滤重金属颗粒物。设置封隔地被植物以覆盖边缘土壤，避免沉积重金属从土壤中渗出扩散。

2)社区入口花园设计需注意景观色彩吸引力，可根据季节变换替换园林植物，或种植观赏期较长的景观植物。靠近入口处的部分避免种植可食用蔬菜，从矮到高以超富集地被-景观性草本-景石-超富集乔木作为入口处正面植物配置景观，设置过渡段以减弱重金属堆积。

3)在居住区中心设置具有公众共建共享的社区开放花园，地块较大且完整。因其具备多人参与的功能和需求，场地设置穿梭道路，部分空间作为造景和休憩活动使用。功能性植物宜在此处设置，包边种植屏障植物，见缝插针种植伴生植物，有助于生产性作物的生长。

4)社区内宅旁花园主要考虑生产性作物和景观作物的季相和色彩搭配，大面积的生产性作物可以在此处种植。在选用生产性作物时，高生物量植物和超富集植物应同时被使用，并在成熟后定期收割，改善长时间农业活动导致的土壤重金属富集现象。

5)与社区内宅旁绿地相比，独栋宅旁绿地面积较小，且对外敞开，受人为干扰较大。植物的选用一是要以低矮灌木或草本花卉植物为主，注重景观价值；二是植物具有重金属耐受或富集能力。外围种植封隔植物，内侧可种植少量兼具重金属富集能力的生产性作物。

图3 社区花园场地空间设计图 

基于内梅罗(Nemerow)综合污染指数将社区花园土壤重金属污染分为轻度污染(1.0＜Pz≤2.0)、中度污染(2.0＜Pz≤3.0)和重度污染(Pz＞3.0)3个等级(表3) ^[27] ，分为2类并提出相应植物修复和景观营造方案。

1)轻、中度污染地区，可以通过自然或植物修复手段促进场地恢复至可被接受的风险程度。对于难以被提取的重金属(As、Cd、Ni、Zn等)，配置方式为高生物量乔灌木-封隔草本花卉-生产性作物。对于可被提取的重金属(Cu、Pb、Cr等)，采用封隔乔灌木-超富集/高生物量草本花卉-生产性作物的配置方式。使用螯合剂和钝化剂一定程度上有助于超富集植物的提取和生产性作物正常生长。此区域能够被用作大面积生产性作物种植，满足社区花园功能和居民需求(表2)。

表2 轻、中度污染区域植物配置表

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2)重度污染地区重金属污染风险高且多呈现1~2种重金属高浓度积累现象，重金属外源输入严重，在进行规划设计时首先应考虑重金属输入方式的阻隔：在社区花园边沿设计过滤带，阻隔大气沉降造成的重金属积累；对于通过地表径流输入的途径，设置滞留道来吸附或固定水体重金属。此外可以进行平台空间设计，并在土壤边缘种植生长缓慢且抗性强的乔木，采用封隔/耐受性乔灌木-高生物量/超富集灌木-超富集草本花卉或地被-封隔地被植物的搭配方式(表3)。

表3 重度污染区域植物配置表

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国内社区花园因受场地限制，地块面积较小(10~1000m ² )。结合最佳静态景观视线距离设计方法，植物前低后高呈现30°，宽度2m的社区花园选用株高＜0.7m的植物为宜。园林构图美学中以奇数株植物组团景观营造为佳，主要以功能性植物和修复植物进行造景设计；生产性作物则采用定距形式，多以规则状种植于场地中。造景组团与生产性作物间距应保持20cm以上，发挥重金属提取或固定以及协同作用的同时，不过度吸收土壤养分(图4)。

图4 视线范围及造景组团示意图

社区花园不仅是时代发展下诞生的新绿地景观形式，更是城市更新中衍生出的共享开放社区理念的实物载体。居民“共建共享”理念参与设计和管理以及可食用蔬菜的种植成为社区花园的亮点之一。有效的植物配置能够在促进景观提升的同时改善环境条件。探究基于重金属土壤生态修复下的社区花园植物景观设计，是多学科融合下以风景园林的途径进行场地修复和景观提升的重要策略，最终打造集生态可持续、生物多样性和景观多元化为一体的社区花园，促进社区焕发生机与活力、城市生态与景观协同发展。

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