1、202城市建筑 Urbanism and Architecture/2023.03the international biodiversity evaluation indicators,six major rules for the construction of plant communities in constructed wetlands were proposed.Combined with the mechanism of biodiversity on the stability of constructed wetland plant communities,the cons
2、truction methods of constructed wetland plant communities with high ecological benefits and high stability were proposed:select species and community structures that can create high-quality habitats for plants;select plant species and community structures that can build high-quality habitats for ani
3、mals,and realize the efficient use of community resources by animals and plants.It aims to provide a method reference for the construction of constructed wetlands with high ecological efficiency.Key words landscape architecture;biodiversity;constructed wetlands;Plant communities;community stability;
4、community building methods城市中的人工湿地能提供多项生态系统服务，是建设海绵城市的重要一环，对恢复城市生态具有重要作用1。然而，城市的快速扩张致使不透水面积增大，加剧了雨水径流污染、栖息地破碎化等问题，对生态过程造成了严重的负面影响。且当前城市中人工湿地存在设计不遵循生态学原则等问题，不仅不能充分发挥其生态功能，反而可能会产生负面效益，形成生态陷阱。而植物群落是人工湿地生境中最重要的组成部分，当下许多人工湿地的植物群落存在植物物种同质化、群落结构单一化等多重问题，严重削弱了人工湿地的生态价值2。目前，已有学者关注到这点，并对自然设计、垂直多样性设计等提高人工湿地生态效
5、益的植物群落设计方法展开了探索。生物多样性是影响群落稳定性和功能性的核心要素，这已经成为学术界的共识。多样性程度高的群落，闲置摘要城市中的人工湿地能提供多项生态系统服务，对恢复城市生态起着重要作用。但当下许多人工湿地的植物群落存在多重问题，稳定性差，生态价值严重削弱。本文通过文献研究法、定性分析法，阐释了人工湿地植物群落的生态效益和稳定性，论述了生物多样性对其稳定性的直接和间接作用途径。参考国际生物多样性评价指标，提出人工湿地植物群落构建的六大法则，并结合生物多样性对人工湿地植物群落稳定性的作用机制，提出了高生态效益、高稳定性的人工湿地植物群落的构建途径：选择可为植物构建高质量生境的物种和群落
6、结构；选择可为动物构建高质量生境的物种和群落结构，实现动植物对群落资源的高效利用，以期为构建高生态效益的人工湿地提供方法参考。关键词风景园林；生物多样性；人工湿地；植物群落；群落稳定性；群落构建方法中图分类号T U 9 8 6.1 4文献标识码A基金项目北京市重点研发计划“基于生态效果提升的植物多种种植方式研究及示范”（D 1 7 1 1 0 0 0 0 7 1 1 7 0 0 3）；2 0 1 5 年“中央高校基本科研业务费专项资金资助”（2 0 1 5 Z C Q-Y L-0 1）；北京市重点研发计划“基于生态效果提升的植物多种种植方式研究及示范”（D 1 7 1 1 0 0 0 0 7
7、1 1 7 0 0 3）。DOI1 0.1 9 8 9 2/j.c n k i.c s j z.2 0 2 3.0 3.4 4Abstract Constructed wetlands in cities can provide many ecosystem services and play an important role in restoring urban ecology.However,the plant communities of many constructed wetlands have multiple problems,such as poor stability,an
8、d seriously weakened ecological value.Through literature research and qualitative analysis,the ecological benefits and stability of plant communities in constructed wetlands were explained,and the direct and indirect effects of biodiversity on the stability of plant communities in constructed wetlan
9、ds were discussed.Referring to 作者简介：侯岳（1997-），女。研究方向：风景园林规划与设计。通信作者：李运远（1976-），男，教授。研究方向：风景园林规划设计、风景园林工程技术。作者单位：北京林业大学园林学院基于生物多样性的人工湿地植物群落构建途径The Approaches for Construction of Wetland Plant Communities Based on Biodiversity侯 岳 王 畅 李运远Hou Yue,Wang Chang,Li Yunyuan203 2023.03/Landscape Architecture a
10、nd Landscape Design 园林与景观设计生态位的数量少，更容易抵抗入侵，应提高群落的抵抗力；同时，多样性程度高的群落具有更高的种群表型多样性，经历干扰后，更可能留下能够弥合现有生态位的构件，促进群落的恢复，而抵抗力和恢复力是群落稳定性的重要度量指标3。因此，探究生物多样性对群落稳定性的影响机制，有利于构建稳定性更高的植物群落，为之后人工湿地植物群落配置提供理论指导，提升城市中人工湿地的生态效益。1 人工湿地植物群落的生态效益和稳定性人工湿地是用于净化污水、控制雨水径流量而人工建造的近似于天然湿地的系统，同时兼具景观性和生物多样性，具有重要的城市生态功能，包括表流人工湿地和潜流人工
11、湿地两种类型4。植物是人工湿地生态系统中的初级生产者，在生态系统的能量流动和物质循环中起着核心作用，为消费者和分解者提供能量来源。人工湿地的主导生态系统服务类型与其植物群落的性状息息相关5（见表1）。群落稳定性是指群落或生态系统在受到干扰后维持或恢复到原有结构和状态的能力，又称抵抗力稳定性或恢复力稳定性。植物群落的稳定性是其提供生态服务和功能的关键，关于生态系统稳定性调节机制的研究一直是生态学的焦点，植物群落稳定性的降低将导致景观生态效益的降低，影响景观对人类的生态服务质量。因此，研究生物多样性对植物群落稳定性的影响，对改善城市生态具有至关重要的意义。2 生物多样性对人工湿地植物群落稳定性的作
12、用方式生物多样性囊括了生物、环境与生物组成的生态复合体、相关生态过程三个部分，是三者的总和6，对人工湿地植物群落的稳定性起着关键作用。生物多样性对植物群落稳定性的作用分为直接作用和间接作用：直接作用是指生物多样性直接调控群落稳定性，即改变物种个体的功能性状或生命活动、器官机能；间接作用是指生物多样性通过影响群落结构中资源的可获得性、生境小气候、干扰机制来间接影响群落稳定性7。2.1 直接作用途径功能性状作为一个重要的生态属性，湿地植物个体和湿地植物群落都通过其对潜在生态系统过程的影响来调控生态系统服务。选择效应认为，优势种的性状对群落的功能属性在短期内具有决定作用，即稳定性高的优势种可以提高群
13、落的稳定性。且许多研究表明，生物多样性可以通过改变湿地植物的特定性状或性状协同机制，提高群落生产力，增强群落稳定性8。某些湿地植物的特定性状可以改善胁迫环境条件或物种生存繁殖的基质特性，从而产生种间促进作用，降低其他湿地植物的死亡率。2.2 间接作用途径互补效应认为，生物多样性高的湿地植物群落具有功能性状多样化的特点，能占据更多的生态位，实现资源利用最大化，进而提高系统的功能水平，实现超产。而超产被认为是解释生物多样性对群落稳定性影响的重要机制。从统计学视角出发，在一定条件下，湿地植物群落的时间稳定性与物种数呈正相关关系，生态学家引入经济学概念，将其称为“投资组合效应”。在均匀度较高的湿地植物
14、群落中，投资组合效应更显著，维持群落稳定的作用更强。随着均匀度降低，群落稳定性将不再随着物种数的增加而增强；同时，群落也会显现出物种数减少、群落生产力下降等问题，最终会导致其时间稳定性降低。多样性更高的湿地植物群落一般会表现出更强的“补偿动态”，即某个物种多度增加时，会影响群落中其他物种，使其多度降低，这被认为是维持群落稳定性的重要机制之一。有研究认为，竞争有与补偿动态相似的机制，会增强群落的稳定性，但由于竞争还会增强物种的波动，降低群落稳定性，两种效应会相互抵消。另有研究发现，竞争会表 1 人工湿地植物群落功能性状与生态系统服务的关系5人工湿地植物群落功能性状生态系统服务水生和旱生植物为部分
15、湿地动物提供了重要生境提供关键物种生境植物群落为小型湿地动物提供迁移中觅食和繁殖的场所，增加景观连通性生物迁移踏脚石植物蒸散作用可以有效减少径流，衰减洪水水文与雨洪调节水生植物具有吸收和富集作用，与微生物共同作用能够净化污水净化水质植物群落能够通过降温增湿，缓解城市热岛效应调节局部小气候植物具有光合作用和呼吸作用，能够平衡空气中的二氧化碳和氧气调节碳氧平衡植物作为生产者，能将无机物转化为有机物，为动物和微生物提供食物支撑食物链204城市建筑 Urbanism and Architecture/2023.03导致植物群落中部分性状逐渐趋同，群落中的稳定性降低；而要提升群落稳定性，则要加强种间相互
16、促进作用9。3 基于生物多样性的人工湿地植物群落构建原则与方法3.1 构建原则城市生物多样性是全球生物多样性保护的重要部分，而生物多样性保护对生态保护意义重大，许多国家意识到了这一点，并制定了生物多样性评价指标。新加坡和日本指标在国际上认可度较高，中国也提出了适用于本国实际情况的中国指标，但三者仅适用大尺度地域的生物多样性评价。薛竣桓等人对这三个指标进行了分析，并提出了适用于中小尺度的评价指标10。再结合人工湿地植物群落构建的相关理论，提出人工湿地植物群落的构建原则：对当地生境具有良好的适应能力；对径流污染物有较好的处理效果；能为动物，尤其是两栖动物提供良好的栖息环境；群落具有较高的时间稳定性；能满足低维护管理；能提供生态服务和科普教育服务。3.2 构建方法本研究基于上述群落构建原则，结合生物多样性对人工湿地植物群落稳定性的影响机制，提出构建稳定性高的人工湿地植物群落的方法。3.2.1 选择可为植物构建高质量生境的物种和群落结构（1）选择可为植物构建高质量生境的物种乡土植物和归化植物对当地环境的适应性较强，能够增强人工湿地植物群落的稳定性11，能够为鸟类、蝴蝶提供更适宜的栖息地和食物。
