水生植物在水生態環境修復中應用研究

孫威

（南京珍珠泉園林建設有限公司 江蘇南京 211800）

1 水生植物品種的功能性

1.1 水生植物品種的多樣性

我們知道水生植物的資源非常豐富，品種眾多，從沉沒水下開展逐漸過渡到陸地上生長，由低到高層次逐步豐富。除此之外水生植物的植株形態以及葉、花都各有特色，觀賞性特別強，不但能夠促使我們居住的城市生物多樣性，更能夠為我們城市公共空間中景觀建設增加不少情趣和特色內容。

1.2 水生植物的觀賞功能

在生活中，水生植物給水岸帶增添了很多美麗的景色，是人們室外休憩、游玩的理想場所。除此之外，水系沿岸地域，空氣清新，陽光充足，離開城市的喧擾與污染，是工作之余的現代人渴求的休息靜養佳地。河岸戲水方便，園路蜿蜒，也是野外活動的好去處。國內特色景區、景點眾多，像浙江著名景區西湖邊的風荷曲院、佛山三水的荷花世界等就以大片的荷花吸引世界各地游客，常熟的蘆葦蕩風景區以其歷史人文以及自然鄉土景觀取勝。當下，生態修復的環保理念日益為各地各級政府重視，各處營造的人工濕地除了具有生態功能外，也成了良好的旅游和科普場所。

1.3 水生植物的生態功能介紹

水生植物是濕地生態系統的重點構造因素，水生植物具備水中造氧、磷循環、降解溶解氧、阻斷浮游藻類繁殖、削弱地下水富營養化、提升地下水自凈能力的重要基本功能，另一方面還能夠為水動植物提供棲息生活環境以及食材源，維持了水岸生境多樣性。

1.3.1 維護城市濕地生物多樣性功能

水生植物給魚類、鳥類等動物保障了良好的生存環境，魚兒在水生植物生長的水體中更易尋食，不少動物都擅長在長出水面的植物枝干上“安營扎寨”。在春、夏季植物生長繁茂的季節中，水生植物還哺養了水中動植物，促進水鳥繁殖進程。同時在寒冷的冬季挺立著密密麻麻的蘆葦蕩，更是為鳥兒營造了避風擋雨的好環境。水生植物群落為野生動物提供棲居地，正是因為這些水生動植物的存在，使得水系逐步恢復成帶有生態多樣性的水生態環境。

1.3.2 水生植物中的生態修復功能

水生植物在光的作用下，吸收空氣中的含碳氣體、放出氧氣，達到改善水體品質以及吸收水中許多污染物的效果。

水生植物對于水源有更強的凈化基本功能，可以有效降低水體富營養化。近年來，對于各種水生植物的清除氮素效果的對比硏究很多，其中鳳眼蓮、大藻、狐尾藻、慈姑、野花、茭白、香蒲、菱、水龍等等，可將水中大量的磷及氮固定在水生植物體內，進而達到減少水中營養鹽的實際效果。如；水蔥對水中的酚類物質有著改善功能；蘆葦能克服水中的懸浮物質。

沉在水中的植物還可以促使水中懸浮體、污染物的沉淀和分離，以及通過吸取等系列物化作用減低水中鹽的營養成分，繼而抑制藻類水生植物的生長。從而控制了底泥的再污染，提升水體的清澈度，讓湖泊生態系統處在良性循環之中，湖區空氣質量得以凈化，水體辦事效率得以提升。

綜上所述，在水環境治理，水生態恢復功能方面，水生植物帶來了明顯的效果；在美化水體景觀保持水系生態平衡方面，水生植物也彰顯了一定的美化城市的效用。

2 水生植物在水生態環境修復中的應用

目前，我國許多水體重存在營養物質過多現象，加上農業生產的肥料和化工產品的使用影響，尤其是城郊地帶的水系水體污染十分嚴重，大量的水質凈化問題需要解決；城市內河水質污染更為嚴重，硬質化護岸（坡）現象到處都是。目前國內一些經濟發達的大城市現已陸續啟動重新構建或修復城市水體生態環境的系統工程，還收獲到了良好的效果。

近年來，西方國家中高度重視生態環境維護，通過應用生態手段，對一些過于人工化的河段、水系展開恢復自然改造、治理。即是依據自然形成的要求，恢復自然生態。通過護坡生態化和水體景觀化等技術手段，提升綠地的綜合環境效能以及景觀效果，實現為動植物提供生存條件的目標。

2.1 人工濕地技術

人工濕地是1970 年后發展起來的一種廢水處理方式，通過模擬自然淺灘的結構和功能，挑選一定的地理位置和氣候，依照人類的生活環境的需求營造濕地。水生植物的種植是人工濕地工程的重要內容，在濕地生態修復系統中作用明顯。集中體現為：水生植物的根能吸取、水中過剩的營養物質并分解出氧氣，控制有害藻類的繁殖，避免底泥富余營養物質向水中的再揮發，有助于城市水體的生物學均衡等等。濕地水生植物選用時需因地制宜，綜合水生植物的下列特點：耐水、根莖茂盛、非一年生、不怕寒冷、能充分吸取鉀、磷元素兼顧景觀效果以及成本低、應盡可能選用當地品種。目前，常用的有觀賞荷花、黃花鳶尾、美人蕉、紙莎草、燈芯草。

2.2 植物浮島技術

植物浮島主要應是利用無土栽培技術手段，采取現代農藝和生態建設項目保護措施綜合集成的湖面沒有土栽植植物。通過扎在水中的植株吸取大量的含有磷、氮等元素成分的物質，對于水系污染物起到分解的作用；水生植物的根莖以及浮床和基質在吸附懸浮物的同時都為水中微生物保證了生長的空間需求，兼能美化河流環境景觀。

2.3 營造水底草坪的技術運用

水底草坪技術是通過培育長勢良好的水下植物，構建水下森林來凈化城市水體，是水生態修補主要技術之一。這些水下植物能汲取水系中哪些營養物質，抑制不利于生態修復的藻類繁殖，實現水體清澈和溶氧含氧目的，為水中各類生物提供適宜的生長環境，常用的水生植物有苦草、金魚藻、黑藻和光葉眼子菜及狐尾藻。

3 水生植物在生態修復工程中的選擇原則

3.1 選用根莖茂密、須系繁盛、抗污染的水生植物，應是首要準則

植物的根、根莖、葉在植物生長過程中是相互關聯的，只有根深才能葉茂。水生植物的莖葉應高大繁盛，須系不但應粗壯密集也應深入基質內部，這樣才能吸取更多營養成分來使用生長，也有助于一些營養物質的傳遞、代換，保證根系形成更好的微生物活動環境。

3.2 選擇具有區域環境適應能力的水生植物

不同水生植物適應的溫度、水位、濕度等等前提不同，因而必須抉擇適應工程項目區域環境現狀及的水生植物。盡可能使用屬地的水生植物類別，這樣利于作物的良好生長，建立一個穩定的生態系統。通常狀況之下可以遵照以下準則：

（1）深水區：指水深保持在1m 以上，比水體清澈應以沉沒在水下的水生植物為主；或配置人工構建的生態型漂浮體。

（2）一般深水區：常年水位0.3～1m 的區域間，以觀賞荷花、睡蓮為主。

（3）淺水區：長年水位0.3m 以內，是挺空氣樹木的主要生長區域間，基本水生植物都可采用。

（4）水陸更替區：指水位更替過程中涉及的水位交叉覆蓋地方，應該配備一些適應無水也能生長的水生植物。

（5）潛流人工濕地：水位通常在基質之下10～20cm 位置，結合眾多實水位時常不穩定的情形，應充分考慮濕地的長期水位客觀因素，選取合適水位變化的類別。

3.3 選擇便于后期管理的植物品種

水生植物在城市水體中的應用，不僅應考慮成活率需要，更應考慮后期管養方便，以更好地契合設計意圖、更少的資金投入以及更低的保護費用為宜。

所選的水生種植物的生長特點關系到水生植物后期的養護工程量。盡量少選擇哪些具有攀援莖或纏繞莖的以及不會主動播植的水生植物種類，這樣能減少管理與養護的工作量。那些能夠自然生長的品種才好護理。另外還要顧及河道的環境特點和環境景觀需求選用水生植物，比如風口，應選擇低矮、粗壯等抗風能力強的植物品種。例如水蔥對于環境適應力弱，但其莖稈易折斷，抗病性太密或是遇雨雪易倒伏，在設計中應留意。

3.4 應根據不同季節的選擇品種相互搭配的水生植物

不同的水生植物種類能給河道地下水帶去不同的凈化實際效果及景觀設計色彩，春夏秋冬四季中水生植物種類的搭配應合理，保持水系綠色生態修補實際效果及景觀的感人色彩。

3.5 選擇種植水生植物的品種應考慮生態平衡的需求

不同植物品種間的搭配問題，是影響城市水生態系統能否成功打造和穩定地運行的主要因素。依照環境前提和水生植物自身前提展開作物的挑選和份額搭配，在時空上做好選用品種的設計，對于濕度、營養物質及空間形成資源良性的競爭優勢，促使整個生態系統高效運轉，充分發揮水生植物種類之間的互交叉點綴。可以考慮飄浮植物和挺水植物作為主導品種的選擇設計，為水下植物的生長培育做好準備。一些客地引進的植物往往會破壞區域生態平衡，需要謹慎用。例如鳳眼蓮、喜旱蓮子草等等。

4 水生植物在水生態環境修復工程中的施工要點

4.1 施工過程中要關注水生植物的水位問題

不同類別的水生植物能順應的水位高低也不同，生植物能否成活受水位的影響也很大。這就要求，施工者對水生植物的屬性充分了解，按作物的適應力以及設計的要求展開施工，保證水位的高低滿足植物生長的要求。通常露出水體的植物水深范圍為40cm 左右；浮葉植物適宜水深在20～100cm 左右；漂浮植物對水深要求可以忽略；沉水植物在30～200cm 左右控制為好。

4.2 植物的底質施工要重視

底質對于水生植物主要有兩個作用：①固著或是擔負根系幼苗；②作為載體確保植物生長。水生植物是否在基床上栽植牢固，否則應該考慮其它措施輔以加固。另一方面，不同品種對給養的吸收有不同，基床養分過低或過高都影響水生植物的生長，進行植物品種的甄選時應進行權衡，選擇恰當的植物。通常來講：迎風口水邊的底泥容易被掏空，不利于水生植物的種植。在人工浮床的應用中，水生植物的生長直接與水接觸，此時需要顧及的關鍵問題：①浮床應當牢固結實；②應按照種植區域環境的水質，挑選恰當種類的種植物。

4.3 風浪及水流速度問題

在工程項目實踐中，水流速度需要人工浮床有一定的適應要求；因為風浪較大，人工浮床不宜直接布設的狀況，應考慮采取平浪穩流的相關設施。

4.4 食草性魚類問題

草食性魚類將嚴重影響沉水植物的生長。應該了解水系中食草性魚類的數目，采用防范或補救措施，控制魚類的品種和數目，防止沉水植物種植失敗。

4.5 要考慮與其它河道治理措施的配合，確保水生態修復效果

種植水生植物只是水環境修復一種技術處理方法。如還有其他技術手段共同進行實施時，要處理好水生植物種植與其他方案配合與兼容的問題。水生植物的種植一般在其它工程措施先予進行施工，以防止其它工程施工對水生植物的生長造成不利，譬如在曝氣機或增氧泵附件以及在人工浮床的底部，不宜布設水下生長的植物。

5 水生植物在水生態環境修復工程中的維護管理要點

5.1 維護管理組織及實施

水生植物工程項目施工完成后，它的作用不可能立馬彰顯，項目施工完成后，依照項目的客觀要求并結合實際情況，建立管理制度，有組織、有計劃地展開管養工作。明確維護管理具體內容，組織好相關人員、原材料等資源，以及突發狀況的應急措施這些都應落實到位。

5.2 水生植物種植后的及時收割

定期收割植物是一項很重要的，也是必須的工作。通過收割不僅能夠將水體的各種污染物帶離水體，減少枯萎后自行腐爛帶來的二次污染。一般，冬季在水生植物沒完全枯萎時段進行收割，春季適當進行1～2 次收割。管養人員應有針對性地展開養護工作。比如初夏時期菹草生長勢頭較夢，應予以控制并及時處理。

5.3 加強水生植物種植后的補種及更換品種

按照水生植物生長情況，對衰落、并未成活的根系展開及時去除以及補種。倘若得知該類種類不太適宜在此生長，應當及時考慮更換種類。

5.4 注意要控制外界環境變化

在保護管理過程中，嚴格按照設計設定的環境要求進行護理、不得改變水生植物生存條件環境，有條件的應讓外界環境的變化趨向于有利于水生植物生長和水生態環境轉好的方向進行改善。重點關注的環境因素變化有空氣質量、水頭和水體流速以及病蟲防治時注意不宜使用除草劑、殺蟲劑等生物降壓藥。

6 總結

在水生植物用于水環境修復的工程項目中，應該結合項目的施工所積累的經驗及建設項目實際狀況，把控好設計、施工及后期養護管理等等各個環節，是水生植物能否成功用于水環境修復的關鍵。水生植物在水環境生態修復工程中的應用正在不斷推廣和普及。然而工程管理人員應認識到，水生植物的應用范圍和產生的作用還是有一定限度的，應當其他工程保護措施的配合；再有水生植物的作用周期相對比較較長，作用實際效果極易因受外界環境前提影響；水生植物種類之間的協同作用顯著，但是實踐應用中缺少具體的數據指點，也應該更多的研討及實踐總結。