華南沉水植物生產(chǎn)及應(yīng)用研究

何新杰+任國香+許建新+朱文君+殷金巖

摘 要：該文介紹了鐵漢華南沉水植物繁殖技術(shù)攻關(guān)以及應(yīng)用示范情況，并展望了華南沉水植物應(yīng)用于水生態(tài)修復(fù)的前景。

關(guān)鍵詞：沉水植物；繁殖技術(shù)；水生態(tài)修復(fù)；鐵漢生態(tài)環(huán)境公司

中圖分類號(hào) X173 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）07-0037-03

沉水植物是構(gòu)建清水型生態(tài)水體的主體，對(duì)凈化水體具有重要作用，是目前修復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)中的植物先鋒[1]。在珠三角地區(qū)培育苦草、黑藻等沉水植物，比江浙地區(qū)存在更大困難，其原因一是常年高溫，容易造成水綿爆發(fā)，影響沉水植物生長(zhǎng)；二是福壽螺泛濫，吃掉大量的沉水植物；三是沉水植物保濕保鮮運(yùn)輸；四是移植技術(shù)等[2]。在華南地區(qū)現(xiàn)在幾乎沒人生產(chǎn)沉水植物，為此，鐵漢在東莞橋頭建立起華南地區(qū)首家沉水植物生產(chǎn)基地，也是集水生植物研發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用示范為一體的綜合生態(tài)示范園。

1 華南地區(qū)沉水植物培育及技術(shù)攻關(guān)

相對(duì)于溫度較低四季分明的地區(qū)，華南地區(qū)構(gòu)建成熟穩(wěn)定的水生態(tài)系統(tǒng)較難，主要原因是華南地區(qū)常年高溫容易造成水綿爆發(fā)和福壽螺的泛濫等問題，對(duì)沉水植物造成滅絕性破壞。依托鐵漢強(qiáng)大的平臺(tái)，我們通過生產(chǎn)實(shí)踐和研發(fā)相結(jié)合方式突破了以上相關(guān)難題，并進(jìn)行了華南地區(qū)常用的沉水植物苦草和黑藻的大規(guī)模擴(kuò)繁生產(chǎn)以及應(yīng)用，取得了一定的成績(jī)，得到了領(lǐng)導(dǎo)和同行們充分的肯定。

1.1 沉水植物介紹 苦草，多年生無莖沉水草本。具匍匐莖，徑約2mm，白色，光滑或稍粗糙，先端芽淺黃色，葉基生，線形或帶形，長(zhǎng)20～200cm，寬0.5～2cm，綠色或略帶紫紅色，常具棕色條紋和斑點(diǎn)，先端圓鈍，邊緣全緣或具不明顯的細(xì)鋸齒。苦草喜溫暖，耐蔭蔽，對(duì)土壤要求不嚴(yán)、生物量低、易控制，是水生態(tài)修復(fù)中系統(tǒng)基礎(chǔ)。其中矮生的耐貧瘠的苦草是重點(diǎn)開發(fā)品種（圖1）。

黑藻，多年生沉水草本，莖直立細(xì)長(zhǎng)，長(zhǎng)50～80cm，葉帶狀披針形。酸性環(huán)境會(huì)抑制黑藻的生長(zhǎng)，能耐高水溫。質(zhì)中弱吸附態(tài)磷、可還原性磷（RSP）是黑藻利用的主要磷形態(tài)，土壤與沉積物相比不利于黑藻生長(zhǎng)，營(yíng)養(yǎng)水平高的河流沉積物有利于黑藻初期生長(zhǎng)。黑藻能促進(jìn)底質(zhì)中磷向可利用態(tài)轉(zhuǎn)化（圖2）。

1.2 沉水植物培育及技術(shù) 沉水植物的培育不只是“種草”，還是破壞原有水生態(tài)系統(tǒng)并建立一個(gè)新的平衡的水生態(tài)系統(tǒng)的過程。經(jīng)過調(diào)研論證以及智慧火花的碰撞，在研發(fā)及生產(chǎn)實(shí)踐的過程中逐步掌握了華南地區(qū)沉水植物培育要點(diǎn)及相關(guān)技術(shù)。

首先，在實(shí)現(xiàn)破壞原有水生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，初步建立比較脆弱的單一性水生態(tài)系統(tǒng)的建立。在沉水植物培育初期植物分布較為稀疏，使得部分底泥受陽光直射，造成藻類（如：水綿）的瘋狂生長(zhǎng)進(jìn)而覆蓋沉水植物導(dǎo)致其缺乏光照和呼吸困難而死亡（見圖3）。此外，在沉水植物培育初期植株數(shù)量較少再加上植株本身在緩苗期間生長(zhǎng)緩慢，食草動(dòng)物如草魚、福壽螺等極易帶來毀滅性的破壞。針對(duì)此種情況，除了利用普通方法保持土壤的有機(jī)質(zhì)含量外，我們用生石灰等處理底泥基質(zhì)達(dá)到消毒殺菌，減少藻類的爆發(fā)，用茶麩等處理水體殺滅大部分食草性動(dòng)物同時(shí)為系統(tǒng)提高有機(jī)質(zhì)含量。

其次，在單一性水生態(tài)系統(tǒng)建立后，通過控制水位達(dá)到控制植物生長(zhǎng)發(fā)育的目的，從而加速單一沉水植物的繁殖，在此過程中通過微生物制劑和化學(xué)藥劑對(duì)水藻和食草動(dòng)物進(jìn)行控制。后期沉水植物生長(zhǎng)趨于穩(wěn)定，需要運(yùn)用生態(tài)學(xué)相關(guān)技術(shù)原理，配以化學(xué)和生物綜合的技術(shù)手段，以沉水植物群落恢復(fù)構(gòu)建為基礎(chǔ)，逐步增加魚類恢復(fù)水體的生態(tài)系統(tǒng)其他群落（包括魚類、蝦類、浮游動(dòng)物、底棲動(dòng)物、微生物等），凈化水質(zhì)的同時(shí)使水體生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜化和穩(wěn)定化，最終達(dá)到水體清澈潔凈、系統(tǒng)群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生態(tài)景觀優(yōu)美的效果。

最后，沉水植物出圃采用的是分行間隔拔苗出圃的方式（見圖4），這種模式有利于母本保存及分株繁殖，配合水位控制達(dá)到快速恢復(fù)再次在3個(gè)月內(nèi)出圃的效果。

2 沉水植物的運(yùn)輸及移栽

由于沉水植物平時(shí)生長(zhǎng)在水面以下，相對(duì)于普通植物更容易失去水分，加之華南地區(qū)長(zhǎng)期高溫的環(huán)境，所以沉水植物在周轉(zhuǎn)過程中若失去水分補(bǔ)給，更容易造成脫水死亡（見圖5）；另外沉水植物含水量較高在植物堆積情況下產(chǎn)生熱量無法散失導(dǎo)致高溫灼傷，時(shí)間過長(zhǎng)造成缺氧發(fā)酵或者腐爛死亡（見圖6）；而且運(yùn)輸過程中沉水植物堆積過高也會(huì)造成擠壓死亡。

針對(duì)以上問題，我們既要盡量減少沉水植物在周轉(zhuǎn)過程中的蒸騰作用，又要減緩植物的呼吸作用，還要增加單次運(yùn)輸數(shù)量，在降低單位運(yùn)輸成本的同時(shí)減少植物擠壓，達(dá)到提高沉水植物移栽成活率的效果。通過大量的調(diào)研和試驗(yàn)對(duì)比，我們對(duì)沉水植物周轉(zhuǎn)和移栽過程形成了一套基本的技術(shù)體系：首先，保證就近供苗，減少路上運(yùn)輸時(shí)間。經(jīng)驗(yàn)表明：已出圃植物到現(xiàn)場(chǎng)種植時(shí)間控制在3d內(nèi)，種植成活率比較理想；其次，路途較遠(yuǎn)大量運(yùn)輸?shù)那闆r下，用泡沫箱保濕，可以減少沉水植物脫水死亡，同時(shí)為了防止植物堆積發(fā)熱添加冰袋降溫，出省運(yùn)輸采取恒溫冷藏保鮮的方式或者空運(yùn)，泡沫箱能讓植物分層放置，避免下層壓力過大造成擠壓；最后，就是與時(shí)間“賽跑”，高溫季節(jié)的沉水種植移栽要盡量縮短植物出圃、運(yùn)輸時(shí)間。植物到達(dá)目的地后應(yīng)立即組織下車、遮陽、移栽（應(yīng)在移栽前一天控制好移栽區(qū)域水位）、補(bǔ)水工作等，未能在當(dāng)天種植完成的植物，建議拆箱放置在有較大面積水域或者流動(dòng)水中遮陰保存，以最快速度種植完畢。

3 沉水植物研發(fā)實(shí)踐過程中的應(yīng)用示范

鐵漢生態(tài)東莞橋頭生態(tài)旅游觀光園入口，首先映入眼簾的是天空云彩倒映在清澈水中，微風(fēng)吹來云彩與荷花一起蕩漾，如同一幅油畫，這便是華南地區(qū)清水型水生態(tài)系統(tǒng)的研發(fā)和實(shí)踐結(jié)合的成功案例——1號(hào)試驗(yàn)塘（總面積16 466.8m2）。

走近仔細(xì)觀察會(huì)發(fā)覺以苦草為主沉水植物群落形成的水下森林，水體猶如一面鏡子能清澈地映出荷花靚影。苦草生長(zhǎng)消耗水中的氮磷鉀等各種元素避免了水的富營(yíng)養(yǎng)化，同時(shí)有效吸附水中懸浮物、抑制底泥的上浮，對(duì)水體進(jìn)行強(qiáng)有力的凈化。經(jīng)檢測(cè)，整個(gè)水系的主要水質(zhì)指標(biāo)在地表水II類及以上水平（表1），透明度處處見底[3]。走過1號(hào)試驗(yàn)塘，進(jìn)入園區(qū)內(nèi)辦公室旁中心主景觀區(qū)域三角塘（總面積約8 000m2），以黑藻為主的沉水植物水下草坪清晰可見，水質(zhì)達(dá)國家III類水標(biāo)準(zhǔn)。

三角塘和1號(hào)試驗(yàn)塘分別以黑澡和苦草為主的沉水植物，同時(shí)在水中還應(yīng)用了荷花、睡蓮、穗狀狐尾藻、伊樂藻、金魚藻、眼子菜等10多種種沉水植物為輔構(gòu)建了穩(wěn)定的沉水植物群落；岸邊大量應(yīng)用美人蕉、再力花、梭魚草、千屈菜、蘆竹、鳶尾、紙莎草、蘆葦、菖蒲、星光草、風(fēng)車草等10多種開花挺水植物，以防止水位降低造成的駁岸裸露現(xiàn)象，保證四季有花觀賞，結(jié)合水下森林形成了美輪美奐的水生態(tài)立體景觀；同時(shí)添加魚類、蝦類、浮游動(dòng)物、底棲動(dòng)物、微生物等形式多樣性的生態(tài)系統(tǒng)，從而使水體生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜化和穩(wěn)定化，最終達(dá)到水體清澈潔凈、系統(tǒng)群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜、生態(tài)景觀優(yōu)美的效果。為橋頭生態(tài)旅游添加了一道靚麗的美景，也為蓬勃發(fā)展的江河湖泊水治理項(xiàng)目提供了成功的案例。

構(gòu)建成熟穩(wěn)定的水生態(tài)系統(tǒng)需要大量的水生植物資源做后盾，橋頭準(zhǔn)備了挺水植物母本區(qū)（3 667.7m2）為華南地區(qū)清水型水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)提供了豐富的植物資源，同時(shí)為公司水生苗圃的建設(shè)提供大量的挺水植物母本。

4 結(jié)語

“綠水青山就是金山銀山”，水是人類生存環(huán)境必備資源之一，在國家不斷地加大力度治理江河湖泊改善人們生活環(huán)境的大背景下，沉水植物在水治理中發(fā)揮著重要的作用[4]。目前，沉水植物存在需求與供應(yīng)不足的現(xiàn)實(shí)矛盾，開展水生苗圃生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)具有很大的經(jīng)濟(jì)效益。未來公司布局全國突破沉水植物及其它相關(guān)配套在各個(gè)區(qū)域的難點(diǎn)并形成自己的核心技術(shù)體系，結(jié)合公司設(shè)計(jì)施工和運(yùn)營(yíng)一體化工程項(xiàng)目，在價(jià)格、運(yùn)輸便利和成活率三方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)。以此為基礎(chǔ)開拓市場(chǎng)，進(jìn)而促進(jìn)水生態(tài)環(huán)境治理。

參考文獻(xiàn)

[1]邵留，沈盎綠，羅亞平.幾種生態(tài)因子對(duì)黑藻斷枝生殖的影響[J].水利漁業(yè)，2003，06：16-18.

[2]崔心紅，熊秉紅，蒲云海，等.5種沉水植物無性繁殖和定居能力的比較研究[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2000，04：502-505.

[3]金樹權(quán)，周金波，包薇紅，等.5種沉水植物的氮、磷吸收和水質(zhì)凈化能力比較[J].環(huán)境科學(xué)，2017，01：156-161.

[4]甘新華，林清.沉水植物對(duì)受污染水體的修復(fù)機(jī)理及應(yīng)用前景研究[J].環(huán)境科技，2008，06：72-75.

（責(zé)編：張長(zhǎng)青）