水生植物在河流整治中的應用研究

合肥綠都環境工程技術咨詢有限公司 徐文兵

新時期，我國城市化迅速發展，提升經濟水平，但是工作生產對水資源和生態環境產生嚴重污染，造成干凈河流被工業生產排干，對水生環境產生嚴重威脅，對當地的經濟發展產生一定制約。因此，河流整治工作迫在眉睫。我國水體修復技術不斷進步和發展，水生植物在河流整治中得到廣泛的應用，獲得理想的應用效果。水生植物在實際應用過程中能夠有效改善水體水質，具有較低的應用成本，簡單操作，呈現出良好的河流整治效果。

一、水生植物闡述

（一）種類

河流整治工作開展中，相關工作人員應用水生植物的過程中，需要全面了解和掌握水生植物的種類。我們結合水生植物的生存習慣進行分類，主要包含沉水、濕生、浮葉、挺水和漂浮植物類型。沉水和挺水植物類型之間的區別主要是莖葉是否在水面上生長；濕生植物主要在比較濕潤的環境中生長，如蘆葦、水柳等。我們按照水生植物的水體凈化效果進行劃分，主要包含蕨類、苔蘚、裸子和被子植物種類。被子植物具有較強的生命力，在生產過程中不會受到外部相關因素的干擾；蕨類植物主要是根莖、葉都具備水生植物。我們按照水生植物的外在生長狀況進行分類，水生植物主要包含喬木、草本、藤蔓和灌木植物種類，草本水生植物呈現出生長周期較短的特征、喬木和灌木水生植物具有相應的枝干。

（二）功能

水生植物在河流整治中具有以下幾種功能：（1）河流整治中應用水生植物，能夠有效清除水體中的主要污染物，如適合植物生長的氮、磷等相關營養元素；清除影響水質質量的物質。河流水域中的植物正常生長的情況下，會有效促進水域中重金屬和有機物的消失。水生植物呈現出良好的水環境污染物吸收能力，在實際處理的過程中，第一批污染物被水生植物進行直接吸收，同時在生長過程中直接轉變成植物需要的相關養分，轉化成自身的養分[1]。氮和磷主要通過蛋白質構成，因此能夠被水生植物直接吸收和轉化。另外，水生植物和其他類型的植物相比較，具有較長的生命周期，提升氮和磷的吸收轉化效率。水生植物能夠實現簡單的吸收和分解將第二種物質直接在體內有效存儲，同時隨著他們的生長不斷消耗掉這些物質。水生植物具有一定的抗性，其根莖葉結構相對比較密集，大大提升其自身的抗污染能力，高效改善河流水體。（2）水生植物能夠有效吸附沉降污染。水生植物具有比較發達的根系，生長過程中吸收水中物質，將其應用在富營養水中，實現良好的凈化效果，同時凈化的過濾、吸附和沉降。河流內部水生植物生長速度快，根系發達，在生產中和河流水體接觸面積逐漸擴大，同時和水土直接接觸的過程中，會在水面構成過濾層，有效過濾水中懸浮顆粒物質，實現良好的水體環境質量改善成效。環境暴露能夠有效維護水中多種元素的穩定性，提升低質量水的透明度。水生植物根部在生長過程中會分泌出一定的氨基酸和有機酸，微生物會分解水生植物死根表皮中存在的腐爛物。兩者呈現出吸附沉降的功能，是吸附河流水域中多種污染物和自帶有機基團化合物的有效植物。另外，部分和水生植物根系相關的細菌會不斷聚集，部分群體在河流水域中形成漂浮在水中，在有機物和植物代謝物運輸中具有重要作用[2]。（3）水生植物和藻類植物生長過程離不開一定養分的支持和保障，但是水生植物的產地面積具有較小的差異，自身體積較大，能夠有效降低水草生長的光照強度，進而有效抑制藻類生長繁殖。另外，水生植物按照相應速度生長的過程中，會在它們的周邊形成生長區，藻類代謝行為在該生長區內部大大降低，對藻類的生長產生較大損害。水生植物能夠抑制藻類生長的主要原因是其生長過程中形成相應的過敏化學物質，進而起到藻類生長抑制效果。

二、河流整治中水生植物選擇原則

（一）水質凈化能力強

水生植物的品種不同針對河流水質凈化中的綜合效果存在一定的差異性。因此，河流整治過程中，相關工作人員需要綜合考慮水生植物對氮、磷的清除能力、都會水的耐污能力等相關因素，同時根據河流整治工程區域的水質狀況，科學合理地選擇水生植物品種。如金魚藻、苦草、微齒眼子菜等水生植物呈現出良好的藻類生長繁殖抑制效果；伊樂藻和菹草總磷相比較于微齒眼子菜和狐尾藻的去污能力較強。

（二）環境適應能力強

水生植物的品種不同，對自然氣候、水深和光照等相關條件的適應能力也不同。因此，相關工作人員需要選擇符合河流整治環境狀態的水生植物，盡量選擇本區域周邊的水生植物種類，有利于水生植物的生長，始終處于良好的狀態，創建穩定的生態系統。如沉水植物在透明度相對較高的水體中具有良好的適應習慣，富營養化的水體大多包含較多懸浮物，對沉水植物生長過程中的正常光合作用產生嚴重影響。耐寒水生植物在我國南方區域高溫、日照長的季節中，生長速度緩慢，經常容易出現葉片泛黃的現象，如西伯利亞鳶尾、燈心草等植物。另外，部分熱帶睡蓮、紙莎草、大藻等適應南方熱帶地區的生長環境，在我國北方不能順利過冬。

（三）生態平衡性高

水生植物種類之間的搭配比例，對河流水體生態系統是否能夠成功建立同時穩定運行具有決定性作用。相關工作人員需要結合自然環境條件、水生植物生長特點等科學合理地選擇水生植物品種，設計相適應的比例搭配，針對水生植物在時間和空間上進行合理布置，發揮水生植物種類之間互補搭配作用，在光照、營養和空間上構成相應的競爭優勢，為整個生態系統的高效順利運轉提供有力的支持和保障。部分河流生態修復工程中，采用漂浮和挺水類型的水生植物當作先鋒植物，為沉水植物的迅速生長提供良好的條件[3]。另外，鳳眼蓮、喜旱蓮子草等部分外來植物品種在一定程度上會損壞河流區域生態平衡，需要慎重選擇。

（四）便于養護管理

河流整治工作開展中應用水生植物需要綜合考慮其生活率，同時關注水生植物后續養護管理要求，更加滿足設計要求、消耗較少資金和養護管理資金最佳。水生植物的種類對其后續養護管理的難易程度具有決定性影響。工作人員選擇不會蔓生、自動播種的水生植物品種，在一定程度上會減少養護管理成本。部分水生植物在生長過程中保持相應的生長秩序和狀態，更加便于后續管理工作順利高效地開展。工作人員選擇水生植物種類的過程中，還需要考量河流環境特征和景觀需求。如通風地帶，工作人員選擇水生植物的過程中，避免種植易倒伏的種類。低矮、粗壯的植物種類具有較強的抗風能力，如水蔥具有良好的環境適應能力，但是在通風地帶生長過程中莖稈容易被折斷，生長態勢過密，遇到大風的情況下易倒伏，需要工作人員在設計布置過程中更多注意該類水生植物。

（五）水生植物種類搭配

水生植物種類不同對河流水體帶來的凈化效果、景觀色彩具有一定的差異性。工作人員通過選擇在不同季節生長的水生植物種類、冷季和暖季水生植物種類搭配，維護河流生態修復效果、水景動人色彩。如燈芯草屬于全年常綠、半常綠少有的品種，具有較強的耐寒性，在長江流域的春季和夏季生長旺盛，同時在冬季能夠保持全綠或者半綠的狀態，屬于冬季河流景觀效果，和是提升冬季凈化水質能力的優選水生植物品種。另外，菹草通常在10-25攝氏度的溫度下保持良好的生長態勢，在高溫下進入休眠狀態，在河流整治和凈化應用中，作為沉水類冬季優質種類被應用。

三、水生植物在河流整治中的應用措施

（一）合理選擇水生植物

河流整治過程中，工作人員采用沉水植物為主導，配合浮水和挺水植物，創建水生植物群落結構。工作人員在實際操作過程中，在河流水深的0.-0.5米范圍之內合理布置挺水植物，如香蒲、蘆葦、燈心草、水蔥等；在水深0.5-1米的范圍之內，如睡蓮、荇菜、 萍蓬草等浮水植物；在0.5-2米深位置布置苦草、黑藻、狐尾藻、金魚藻等沉水植物。工作人員選擇沉水植物的過程中，需要充分考慮河流整治工程施工季節和本地土著物種，同時結合不同水深布置相適應的沉水水生植物群落，實現河流底部創建不同層次的水下景觀。工作人員選擇水生植物種植的過程中，需要保證水深控制在0-2米的范圍之內，保證水生植物接近淺水范圍，必要的情況下放置水生植物蔓生，應用種植槽建設的方法，對水生植物種植面積進行有效約束。

（二）河流岸邊水生植物的應用

工作人員針對河流岸邊應用水生植物的過程中，需要全面考慮石岸、土岸、混凝土駁岸等實際狀況，合理選擇立體性較強的水生植物，實現河流岸邊景觀美化的目的，發揮水生植物應用優勢，合理搭配相適應的植物，有效彌補河流岸邊的不足，提高岸邊植物景觀轉變的層次性。如某河流整治工程建設過程中，工作人員在河流岸邊布置美人蕉、再力花、西伯利亞鳶尾等相關水生植物，將挺水植物的根系布置在浮床上，發揮其凈水作用[4]。工作人員要綜合分析河流岸邊植物和自然環境的相互影響和作用關系，預測自然和人為影響下岸邊植物生長動態。河流橫向上、水流干擾強度西形成了顯著的環境梯度，從河流基本徑流到岸邊高低，水流影響不斷減弱，進而造成自然環境條件和生物群落在該方向上展現出顯著的變化。岸邊植物在河流橫向上的種群組成具有顯著差別，部分典型物種從水流內部適應水生環境的沉水植物靠水邊生長的兩棲草本植物，再到更適應陸生環境的岸邊帶灌木、先鋒木本植物及演替后期的成熟林地，梯度變化顯著。

（三）河流水體邊緣水生植物的應用

工作人員結合河流整治工程的實際情況和需求，布置水體邊緣植物的過程中，可以以水體邊緣當作植物布置的分界線，實現良好的環境美化成效，同時要提升水生植物對河岸邊的保護效果，保證植物能夠從水面有效過渡到堤岸。工作人員可以以挺水、浮水植物當作水體邊緣位置種植的主要植物，如水蔥、蘆葦等水生植物，具有較強的環境適應能力，能夠有效防止河岸邊垃圾進入搭配河流內部，同時改善河流岸邊景觀效果。河流整治過程中，水體邊緣種植合適的水生植物，該位置是水面和堤岸的主要分界線，位置比較特殊。工作人員需要根據其實際狀況合理安排相適應的水生植物，對岸邊環境進行有效美化，同時發揮過渡作用，促進水生植物能夠從水面逐漸過渡到堤岸上，不會產生中斷現象。水體邊緣接近岸邊，水深較淺，進而對水生植物的生存能力具有較高要求，通常選擇淺水區種植的水生植物，如水蔥、蘆葦等水生植物，具有較強的適應能力，能夠迅速在水體邊緣的干濕水上旺盛生長，同時在生長過程中連成一片，有效遮擋水體周邊的駁岸，起到良好的裝飾效果。工作人員布置水體邊緣水生植物的過程中，需要關注其接近駁岸，考慮到河流美觀需求，符合基礎生態治理的實際需求，提升景觀修飾處理，不能有效選擇深水種植水生植物，難以為其生長提供充足養分，深水植物會大量枯萎[5]。因此，工作人員針對河流整治水體邊緣的植物安排需要結合實際情況，合理挑選水生植物，提升河流整治效果。

（四）挺水、浮葉和沉水植物的具體應用

挺水、浮葉植物類型選擇需要結合河流周圍建筑、景觀和用地性質等相關條件，根據植物生理特性，結合不同線條、色彩創造出獨具特色的景觀意境。工作人員應用挺水、浮葉植物過程中，針對部分河段布置欣賞性要求較高的類型，創造出良好景觀，同時在人流較少、偏僻的河段設置高大、粗獷的水生植物種類，創造出野趣景觀。工作人員創建沉水植物群落過程中，防止引入生態位重疊較高的植物種類，注重植物之間時間序列、空間結構的分裂，綜合考量植物競爭對其生長和水質凈化的影響。沉水植物應用過程中，工作人員要綜合考量其凈化效率，同時要考慮植物季節性巖體規律，以鄉土樹種為主，防止引入外來水生植物品質，對河流產生負面影響。

（五）水生植物的養護管理

水生植物群落結構會受到當地自然氣候、水上活動等相關因素的影響，會產生演替現象，造成一種或者幾種水生植物生物量占據較大優勢，對水生植物發揮其生態和造景作用產生不良影響，同時不利于整個生態系統穩定有效地運轉。因此，河流整治過程中應用水生植物需要加強人工養護管理，發揮其最大應用作用和價值。

一方面，相關工作人員針對挺水、浮葉植物進行養護管理的過程中，結合其生長實際情況，進行人工養護，促進其達到最佳狀態。挺水、浮葉植物生長面積交到的情況下，對水面景觀產生不良影響。因此，該種類型的水生植物種植過程中適當建設物理、生態隔離帶，對其生長進行有效的約束，當隔離帶對水生植物蔓延生長不能控制的過程中，需要做好相應的修復和改造工作。工作人員對挺水、浮葉植物進行補種和打撈管理的過程中，要做好日常巡查工作，及時修剪泛黃、枯死和倒伏植株，同時要定期清理雜草，在除草過程中不能損壞植被根系，在水生植物生長季節，至少每月一次開展除草工作[6]。工作人員在冬至之后立春之前合理有效地修剪枯萎枝葉，同時對河流岸邊種植的挺水植物，在春季和夏季每月進行一次修剪工作，清除擴張性植物和死株合理修剪和清除過密植株，有效維護系統的景觀效果。另外，水生植物生長過程中受到病蟲害等影響，出現植被死亡的情況，需要工作人員積極清除植被，做好相應的補種工作，同時噴施相應殺蟲劑進行處理。

另一方面，工作人員針對沉水植物進行養護管理，結合實際狀況優化和控制沉水植物群落，干預沉水植物群落自然演替。工作人員在實際工作中及時清理水體表面的植物。沉水植物生長出水面的情況下影響景觀，需要及時進行人工打撈或者采用機械設備進行清除，同時清理浮出水面的死株。工作人員針對成活率不能符合設計要求的植株進行適當補植，結合沉水植物的品種，保持一年至少一次的收割，主要采用機器收割和人工打撈方式。另外，工作人員需要在臺風、大風大雨等惡劣天氣的3天左右，詳細檢查沉水植物的損壞情況，做好及時補植工作。

四、結束語

水生植物在河流整治中呈現出良好的整治效果。相關工作人員在實際工作中需要結合水生植物不同品種，分析河流整治工程實際情況和設計要求，科學合理地選擇針對性水生植物種類，有效改善河流景觀和生態系統，同時做好水生植物的養護管理工作，避免水生植物任意蔓延，進一步促進生態系統穩定運行。