煙臺銀湖濕地植物對生態功能的修復作用分析

摘 要 近年來，我國持續實施生態保護戰略，社會大眾對生態環境的關注度也有了極大提升。濕地生態系統對生態環境、生態功能有較強的調節能力，在環境保護中有顯著的調節優勢。為了發揮人工濕地生態系統良好的生態功能，必須做好濕地植物的合理運用。為了給濕地自然保護區工作提供一定的理論指導，在概述人工濕地主要類型及其優缺點的基礎上，結合煙臺福山銀湖省級濕地自然保護區實際，分析人工濕地中植物的配置及其在生態功能修復中的作用，并闡述人工濕地中濕地植物配置原則，包括適應性原則、多樣性原則、體積原則、功能互補原則、長期監測原則及生態風險評估原則。

關鍵詞 人工濕地；生態功能修復；植物配置；煙臺福山銀湖省級濕地自然保護區

中圖分類號：X171.4；X173 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.17.005

濕地有著調節生態環境的功能，被譽為“地球之腎”。人工濕地是基于生態學原理，通過對自然濕地生態系統的模擬，以人工方式創建出來的生態工程，其中組合了微生物、基質與植被等，最終形成一個獨特的綜合生態體系，以實現對污水、污泥的有效處理[1]。相較于自然濕地中的物質循環，人工濕地是在表層有效控制污染物質，并在其流動過程中充分利用土壤、植物和基質的氧化、沉淀、分解及過濾等作用攔截和凈化污水、污泥，進而充分發揮植物資源的再生潛力，實現對生態環境的保持與生態功能的修復。人工濕地是一種有效的新型污水處理技術，在工業化發展進程中，我國濕地生態環境受到了一定破壞，為了恢復其生態功能，勢必要借助濕地植物的作用，通過人工濕地的協助，實現濕地生態系統的可持續發展。

1? 人工濕地主要類型及其優缺點

根據徑流的方向不同，人工濕地可分為表流濕地、水平潛流濕地和垂直潛流濕地3種類型，其優缺點與具體適用要求見表1。

2? 人工濕地中植物的配置及修復作用

福山銀湖省級濕地自然保護區（下文簡稱銀湖保護區）位于山東省煙臺市福山區，是當地重要的濕地生態系統，占地面積較大，擁有豐富的濕地生物資源和生態環境類型，主要目標是保護濕地生物多樣性，維護濕地生態系統的完整性和穩定性。銀湖保護區具有重要的生態功能和資源價值，是許多鳥類、魚類、植物及其他生物的棲息地，為它們提供了繁殖、覓食的場所，這里的濕地環境對于水資源凈化和保持水質穩定也起著重要作用，其中的湖泊、河流、沼澤和濕地植被形成了一個復雜的生態網絡，維持著生態平衡和生物多樣性。

2.1? 濕地植物的類型

濕地植物是指在濕地生態系統中生長的各種植物，是濕地生態系統的重要組成部分，多種多樣的植物既可以保護生物多樣性，又能為其他植物和微生物的生長繁殖提供適宜的場所，維持和保障整個生態系統的穩定性。

銀湖保護區擁有豐富的濕地植物資源，常見的植物類型包括以下5種。1）蘆葦類植物。蘆葦類植物是濕地中常見的植物，具有較強的適應能力和吸收水分的能力，如香蒲。2）蓮藕類植物。蓮藕類植物喜歡在水中生長，花朵和葉片姿態優美，觀賞價值高，如荷花。3）羊草類植物。羊草類植物是比較常見的濕地植物，能夠適應濕潤的環境并具有較強的抗逆性，如羊草、鴨嘴草。4）水生植物。水生植物在水中生長，能夠吸收水中的養分，為水中生物提供氧氣，防止水體富營養化，如水蔥、水蕹菜、水芹。5）水生藻類。水生藻類是濕地中重要的初級生產者，對水體的凈化和氧氣的產生起著重要作用，如綠藻、藍藻。

2.2? 濕地植物的配置

在濕地生態系統植物配置時，主要是結合植物自身的形態與特征等進行搭配，確保植物各個時期都可以互為補充，保證景觀效果。在植物配置時，既要突出植物個體的特性，還應注意植物整體搭配和諧[2]。在配置濕地生態系統植物的過程中，強調基于對自然濕地生態系統中植物景觀的模仿選擇適宜的植物種類。在構建景觀時，并不特意強調對稱情況，而是注重不同植物間的自然與和諧之美，在視覺上體現出植物與植物之間、植物與環境之間的和諧。

與國外相比，我國在濕地植物配置上的理論研究起步較晚，主要關注點在于濕地植物的生態修復功能，如燈心草有著較好的治理污染的能力，慈姑與茭白在污水處理方面有較大優勢，但實際上這些植物只占到全球濕地植物總量的1%[3]。隨著研究的深入，結合銀湖保護區的實際情況，濕地植物配置建議如下。1）增加蘆葦類植物。蘆葦類植物是濕地生態系統中重要的組成部分，不僅能夠提供生境和食物，還具有凈化水質的功能，因此，可以適度種植蘆葦類植物，促進濕地生態系統的健康發展。2）保護和擴大蓮藕類植物種群。蓮藕類植物是濕地中代表性植物之一，具有較高的生態功能和景觀價值，建議保護現有的蓮藕類植物種群，同時適度擴大其種植面積，以增加濕地的美觀性。3）引入多樣化的水生植物。為了提高濕地的生物多樣性，建議引入多樣化的水生植物，如千屈菜、澤瀉等。4）控制水生藻類的生長。雖然水生藻類對水體凈化和氧氣產生起著重要作用，但過度生長的藻類易導致水體缺氧，底層水生生物大面積死亡，最終引起水質變差。因此，建議采取相應的措施，維持水體的健康狀態。

2.3? 濕地植物的凈化效果

植物是人工濕地的核心。濕地植物的生態功能修復作用是借助自身的新陳代謝和土壤、微生物等的協同作用，降低水體內有機與無機污染物的含量，增強人工濕地系統內的水力傳輸，進而實現人工濕地系統良性的自我凈化、自我修復和自我循環。

濕地植物可借助自身的新陳代謝吸收一定量的有害物質，再經由一系列生理生化作用，轉換成植物生長所必需的營養物質。但植物修復作用也存在一定的局限性，一些濕地植物只會對特定的污染起到修復效果，具體如表2所示。

現階段，蘆葦、菹草、美人蕉、香蒲等有較強修復作用的濕地植物已經被運用到人工濕地中，用以修復生態功能，且其對各類污染水體的處理效果備受認可。以蘆葦為例，其在人工濕地中的生態功能修復作用體現在以下4個方面。1）水質凈化。蘆葦的根系吸收和轉化污染物的能力較強，可以吸收水中的營養鹽和有機物質，降低水體富營養化的程度，還能吸附和過濾水中的懸浮物、重金屬等有害物質，起到物理和化學凈化水體的作用。2）水位調節。蘆葦的根系能夠提升濕地的持水能力，吸收和蓄存大量的水分，降低地下水位和延緩地表徑流速度，阻擋水流，減緩水位上升，保持濕地適宜的水量，維持濕地生態系統的穩定狀態[4]。3）土壤保持。蘆葦的莖稈和根系可以固定土壤顆粒，增加土壤的抗侵蝕性，減少水土流失和土壤侵蝕，蘆葦密集的根系網絡構成了天然的土壤保護層，能有效防止水流沖刷土壤，保護土壤資源。

4）生物多樣性維護。蘆葦能為鳥類、昆蟲、魚類和多種野生動物等濕地生物提供棲息地和食物資源，為保護濕地生態系統中的物種多樣性提供了重要基礎，維持了濕地生態系統的平衡和穩定。

除此之外，相當多的研究的焦點轉向了木本植物。和草本植物比較，木本植物的生長速度雖然慢，但是其根系更深、生物量更多，無論是輸氧速率還是新陳代謝速度都更快，在人工濕地中可發揮出更大的生態功能修復作用。例如夾竹桃是一種常見的木本植物，能通過根系釋放的物質改變水體的pH值，進一步凈化水質；同時，其根系能夠增加土壤的穩定性，有助于保護濕地的土壤資源[5]。

在當前實際運行的人工濕地中，更多地強調對濕地景觀的修復和濕地水質的改善，在保留場地原本種植經濟樹種的同時進行景觀區劃，引入不同類型的濕地植被群落，打造出以多植被類型為中心的生態景觀，其中杭州西溪濕地是我國生態濕地景觀修復的成功典范[6]。

伴隨人類活動的干擾、自然環境的變化、水體富營養化程度的加深，濕地生態系統的結構及功能會不斷發生改變，在今后對濕地植物生態功能修復的研究中，可以聚焦于修復機理和效應，不僅能夠為人工濕地技術的發展提供有力的理論支持，還可以促進濕地植物生態功能修復走向產業化、規模化。

3? 人工濕地中植物的配置方案優化原則

1）適應性原則。選擇適應當地氣候、土壤和水質條件的濕地植物，不同植物對環境條件的要求不同，選擇適應性強的植物能夠提高生態功能發揮效果。2）多樣性原則。配置具有不同生態特征和功能的濕地植物，多樣化的濕地植物組合能夠提供更多的生境和資源，提升濕地生態系統的穩定性和抗干擾能力。3）體積合理原則。植物的體積和密度直接影響其在濕地中的生態功能修復效果，過高或過低的密度都易影響濕地植物的生長和生態功能，因此要根據濕地面積和水深，合理配置濕地植物的數量和密度。

4）功能互補原則。不同濕地植物具有不同的生態功能，如水質凈化、水位調節、土壤保持等，配置具有不同生態功能的濕地植物，可以提高濕地生態系統的綜合修復效果。5）長期監測原則。配置濕地植物后，需要進行長期監測和評估，了解植物的生長狀況和生態效果，以便及時調整植物配置方案，確保濕地植物的生態功能得到充分發揮。6）生態風險評估原則。在配置濕地植物時，需要對引入的植物進行生態風險評估，評估其對當地自然生態系統的潛在影響。避免引入具有入侵性的植物，以免對當地生物多樣性和生態平衡造成負面影響。

4? 結語

人工濕地是一種重要的濕地修復手段，通過合理配置濕地植物，可實現濕地生態功能的修復和改善。濕地植物在水質凈化、水位調節、土壤保持和生物多樣性維護等方面發揮著重要作用，通過科學配置濕地植物，最大限度發揮人工濕地的生態功能，實現濕地生態系統的可持續發展。因此，深入研究和應用濕地植物配置方案，不僅能為煙臺福山銀湖省級濕地自然保護區人工濕地的設計和管理提供重要的科學依據，還能為保護和恢復濕地生態系統做出巨大貢獻。

參考文獻：

[1] 劉文治，張才芳，蔡苗苗，等.濕地生態系統脫氮過程的植物調控機制[J].人民長江，2023，54（1）：53-61.

[2] 盧丹.不同植物類型及高度對生態濕地水流特性影響的模擬試驗[J].水利技術監督，2023（5）：210-212.

[3] 張旭，劉佳，許兵，等.添加生態型植物碳源對人工濕地脫氮除磷效果的研究[J].安全與環境工程，2022，29（2）：199-204.

[4] 劉德榮，吳瀾，劉蘭，等.湖北省濕地植物多樣性調查與生態修復策略研究[J].林業調查規劃，2022，47（6）：76-81.

[5] 何蕾.濕地植物對人工濕地生態修復作用研究[J].智慧農業導刊，2022，2（21）：40-42.

[6] 趙美儒，黃婷，馮少平，等.鄉土植物在濱海濕地生態修復中的應用[J].南方農業，2022，16（16）：75-78.

（責任編輯：劉寧寧? 丁志祥）

收稿日期：2023-06-11

作者簡介：楊汶華（1981—），女，山東煙臺人，本科，工程師，研究方向為濕地資源保護與管理。E-mail：ytfsbb@163.com。