水生植物對景觀水體改善的效果分析
——以北京市東城區屬公園為例

北京市東城區公園管理中心 孫麗 馬曉東 宋正

北京農學院 陳雨珈

前幾年，北京市中心城區公園景觀水體水質總體形勢不容樂觀，除了海淀等上游區域能夠保持Ⅱ、Ⅲ級以外，其他區域湖泊水質不穩定，如東城的龍潭湖、青年湖、柳蔭公園湖等湖泊，水質基本在Ⅴ類甚至Ⅵ之間徘徊，偶有Ⅳ類。表1為2006年—2016年東城區部分公園景觀水體的水質監測數據。

由此可見，除了有南護城河補水的龍潭湖，一半時間水質是達標的外，其他兩個湖泊水質基本屬于Ⅴ類或劣Ⅴ類。龍潭中湖、龍潭西湖未在監測范圍內，龍潭中湖從2010年游樂園閉園后一直處于干涸狀態，龍潭西湖公園水源是再生水，加上雨季的雨污水合流，雨季水質為Ⅴ類或劣Ⅴ類。

基于東城區屬公園景觀水體不斷下降的水質狀況，《東城區“十三五”時期環境保護規劃》提出推行重點水體污染治理工程，對龍潭三湖、柳蔭湖、青年湖等水體進行專項治理，到“十三五”末，地表水體水質力爭達到Ⅳ類標準。結合河長制工作推進和開展，從2017年開始，東城區公園管理中心分批對區屬公園的水體進行了一系列的改善工作。截至2021年底，東城區公園管理中心完成了以上五個湖的湖水改善治理工程。

北京市水利規劃設計研究院、中國電子工程設計院有限公司在龍潭三湖水系連通及柳蔭湖與青年湖水系連通這兩個大的水質改善項目中，均提出將生態措施改善作為一項重要措施。在本次公園景觀水體的水質改善工程中，水生植物的運用，無論是在景觀效果還是在功能上都發揮了至關重要的作用。

一、水生植物的簡單分類

根據水生植物對水環境的適應程度，大致可將水生植物分為4類，即濕生植物、挺水植物、浮葉植物和沉水植物。

濕生植物主要有水杉、柳樹、美人蕉、蘆葦、千屈菜、濕生鳶尾類、石菖蒲等，這類植物耐水濕，常用于水邊種植。挺水植物主要有荷花、香蒲、再力花、水燭、水芹、茭白等，其根系生在水體底部的淤泥中，莖葉挺出水面。浮葉植物主要有睡蓮、萍蓬草、荇菜、菱角、芡實、王蓮等，這些植物同挺水植物一樣根部生于水底淤泥中，但葉片漂浮在水面上。沉水植物主要有金魚藻、馬來眼子菜、狐尾藻、水車前、苦草、黑藻等，這類植物根系生于水底泥中，莖葉在水面下。

龍潭中湖岸邊框式擋墻種植水生植物

柳蔭湖種植水生植物后的效果

二、水生植物在凈化改善水質方面的作用

水生植物可以減少雨水徑流對湖岸的沖刷，減少水土流失、攔截外源污染物進入水中，并且是水體、底泥、光的最大利用者，可以抑制藻類生長、為水生動物提供食物及繁殖棲息場所，對維護水域生態系統結構的完整性和穩定性有決定性的作用，具體表現在以下幾個方面。

（一）直接吸收和攔截污染物

水生植物可以吸收底泥和水體中營養物質，每公頃蘆葦年平均去除約2600千克的氮，約320千克的磷；每公頃輪葉黑藻、金魚藻和苦草等沉水植物年平均去除約50千克的氮，約10千克的磷。另有研究表明，岸邊如果設置超過20米寬的濕地，就能攔截85%以上的來自陸源的污染物。

（二）與藻類爭奪營養，抑制其生長

高等水生植物具有克藻效應，一方面是因為水生植物與浮游藻類爭奪營養和光照而抑制藻類的過量生長。相對于浮游藻類而言，挺水植物、浮葉植物及漂浮植物在光能競爭上占絕對優勢，沉水植物在營養競爭方面占優勢。水生植物通過光合作用，產生的氧氣通過植株根系或葉面向水中擴散，提高水中的溶解氧DO，促進氨氮的硝化和硝態氮的反硝化，有利于水體中大部分有機污染物的降解，并為水生動物提供氧氣，保持水中生態群落的穩定；另一方面也是最主要的原因是，水生植物對藻類具有化感作用。水生植物在旺盛生長時能向湖水中分泌某些生化物質，殺死藻類或者抑制其生長繁殖，防止“水華”，提高水體透明度。

（三）維護生態系統的穩定性

生態系統的生物種類越多，結構越復雜，這個生態系統的自我調節能力就越強，穩定性就越高。構建生態系統的關鍵是構建完善的水生植物（生產者）、水生動物（消費者）和微生物系統（分解者），并使之形成良性的關系。水生植物便是水體生態系統中食物鏈的重要環節。

三、項目實施前幾個湖的水生植物狀況

項目實施前，龍潭湖、青年湖僅在部分水域種植了荷花及少量千屈菜或水蔥等，種類單一、數量少，龍潭西湖及柳蔭湖種植有蘆葦、荷花及睡蓮等，但分布不均。

四、解決措施

對水中生態系統重建或改造。建設生態型植物群落，選擇耐污、去污能力強，生長快、繁殖能力強、環境效益好的物種。構建“水面植物（浮葉、挺水植物）—水下森林（ 沉水植物）”水生植物凈化系統，營造良好的生態系統，發揮沉水植物對營養物質的深度吸收凈化功效，增加物種多樣性，充分展現水生態系統的“水源涵養凈化”功能，最后實現富營養資源轉化。

種植水生植物時需選擇適宜時機，為節約成本、提高成活率及安全施工，需根據每個湖的蓄水深度及水溫，選擇不同時間及方式種植。

（一）挺水植物及浮葉植物

本次工程選擇的挺水植物是適應本地環境的蘆葦、香蒲、千屈菜、荷花、水蔥。

龍潭中湖水生植物種植結合生態湖岸改造進行，個別區域湖岸通過增設框式擋墻的形式構建生態堤岸，湖岸與擋墻之間形成平均寬度約3米的淺灘，用種植土填充，其上種植挺水植物。使雨水入湖前經過層層過濾并緩解地表徑流。

種植時間選擇5月份，岸邊淺水區域種植鳶尾、千屈菜、蘆葦、香蒲等，深水區域種植荷花；浮葉植物種植睡蓮。除龍潭湖（有行船需要）外，其余湖泊挺水及浮葉植物種植區域占整個湖面的10%左右，種植密度為荷花、睡蓮每平方米4株，其他挺水植物每平方米16株。

（二）沉水植物

沉水植物的種植時間選擇5月份，湖區水位較低，同時水溫達到20℃的時，淺水區采用插秧法栽植，深水區采用拋植法種植。對常年干涸的龍潭中湖先進行蓄水養塘，待湖泊底泥含水量飽和且水位約1米高時，采用插秧法栽植。由于配合龍潭中湖公園改造，龍潭中湖蓄水時間比較晚，7月份蓄水時開始栽植水生植物，水溫稍高，因此當年成活率不如其他幾個湖。沉水植物品種選擇適合北京氣候的金魚藻、茨藻、苦草、龍須眼子菜、輪葉黑藻混植，種植間距在10厘米—12 厘米，每平方米100株左右，種植面積達到湖區面積的50%。

五、效果分析

通過系列水質改善工程，東城區屬公園湖水已經達到Ⅳ類標準。這幾個項目基本是以生物、物理處理方式為主，化學處理方式為輔的混合治理措施。其中，水生植物的種植改善了水體的生態環境，穩定了生態系統，提升了公園的整體效果，恢復了野趣盎然、生機勃勃的靈動景觀。工程完工后，各湖水質指標明顯好轉，全部達到目標要求。

表2 工程完工后一年的水質監測數據（2022年1月—2022年12月）

六、小結

水生植物是園林景觀中的重要造景元素，既能美化水面，增添環境的情趣和靈動，又能凸顯園林景觀的自然清新和季相變化，在凈化改善水質等方面也能發揮突出作用。平時要重視對水生植物的養護工作，對死亡的植物殘體和夏季生長茂盛的植物，要及時收割打撈，避免水體中的氮和磷過度積聚，防止水質惡化，水生態系統受損。每年春季，觀察植物的生長情況，及時補種和更換適合環境的本土品種。