沉水植物在水生生態恢復中的應用研究

謝雯穎

（保山學院資源環境學院，云南保山 678000）

水體富營養化不同程度地影響著我國大部分水域，在大型水生植物響應型湖泊內，具有極強的吸收和富集氮、磷營養鹽能力的各種沉水植物特征有明顯顯現，這些沉水植物的生產力可達到18×104 t/年以上。在湖泊中，隨著營養鹽濃度在水體中提高，浮游植物的增多降低水體中透明度，從而使沉水植物光合作用受影響，以至于水體中的沉水植物遭受死亡；再加上降低外源污染物的負荷，使沉水植物恢復到較好的生長狀態有明顯的滯后性和困難性，而在對水體生態系統修復過程中，沉水植物起到至關重要的作用。目前，沉水植物恢復水體的開發和利用越來越受關注。

1 沉水植物的生態功能

1.1 可維持水體中生物多樣性

沉水植物是水體中的重要初級生產者，是湖泊演化和湖泊生態平衡的重要初級生產者，是湖泊演化和湖泊生態平衡的重要調控者。研究發現，與西太湖相比較，東太湖水草豐富，底棲硅藻、動物種類與數量及許多價值高的經濟魚類。由于水草的死亡，長蕩湖的大型魚類資源稀少，簡單化及小型化成為湖內魚類種群結構特點；沒有充足的食療提供給草食性、雜食性魚類；與草叢產卵型魚類資源驟減相比，敞水產卵的魚類資源呈逐漸上升趨勢。有關沉水植被的重建與消失對原生動物群落結構和生物多樣性的影響實驗表明，沉水植物可提高水體中原生動物群落結構的生物多樣性。

1.2 對水體有凈化功能

生活環境較為特殊的沉水植物，為適應水中生存環境，其莖、葉和表皮都與根一樣可以從不同環境中吸收營養，并形成自身所需的結構物質，如吸收水體中的氮、磷，并在恰當的時候轉化到植物體內。此外，沉水植物的皮層細胞由于含有葉綠素，可進行光合作用。沉水植物這種結構可吸收及降解水體中營養鹽類、濃縮及富集重金屬元素。4種生態類型的水生維管束植物凈化能力的作用實驗研究表明，為適應水中生存環境，沉水植物的根、莖和葉都具有吸收功能，氮、磷等營養物質在水體中明顯去除，對藻類的過量生長有明顯的抑制作用，除此之外，還有助于緩解營養負荷。

1.3 可增加水體透明度

水生植物對富營養水體水質凈化作用研究發現，沉水植物的存在使武漢東湖中顆粒性物質含量明顯降低，光照條件也得到良好的改善。研究表明，沉水植被恢復后，其水體透明度及溶解氧含量有明顯提高，氮、磷及浮游植物葉綠素a濃度均有明顯降低，同時也大量增加了原生動物的多樣性。

1.4 生成化感物質克制藻類生長

研究表明，具有很高活性的穗花狐尾藻、伊樂藻及金魚藻在達到一定生物量，且湖泊中的優勢藻為較敏感的種類時，沉水植物所釋放的化感物質對藻類的抑制更為明顯。沉水植物分泌出具有控藻能力的多酚類化感物質，對不同藻類，化感物質對其抑制作用不同。例如鳳眼蓮、金魚藻等沉水植物對藻類都具有良好抑制作用。圍隔實驗結果表明，菹草對柵藻抑制作用較為顯著，眼子菜對柵藻和微囊藻也有一定的化感作用。

2 存在問題以及研究趨勢

許多國內學者從20世紀80年代起就建議利用高等水生植物來控制、治理富營養化較為嚴重的藻型湖泊?；謴透粻I養化湖泊的重要措施是著重于高等水生植物的恢復和重建。國家 “863計劃”也將利用高等水生植物來解決藻型富營養化湖泊的恢復納入其中，這一課題將成為當代湖泊生態學的前沿課題。但是目前研究仍然存在不足，如較多地研究了水生植物對水污染的凈化，但是對植物自身生理、生態變化及水生植物自身形態結構對水體微環境適應研究較少。

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