基于適宜性診斷的湖泊濕地沉水植物恢復(fù)研究

摘要：研究沉水植物群落恢復(fù)策略，提高沉水植物的恢復(fù)效率和降低恢復(fù)成本，對濕地生態(tài)修復(fù)工程至關(guān)重要。以引江濟(jì)淮工程調(diào)蓄水體菜子湖為例，根據(jù)沉水植物生長的適宜水深和底質(zhì)條件需求，提出基于適宜性診斷的菜子湖濕地沉水植物群落恢復(fù)策略。結(jié)果表明，工程規(guī)劃水平年恢復(fù)區(qū)域可供沉水植物生長的水深為0.50～2.98 m，速效磷是限制沉水植物幼苗生長的底質(zhì)因素。基于上述結(jié)果，通過篩選適應(yīng)恢復(fù)區(qū)水位波動的沉水植物，確定一種采用大茨藻（Najas marina）和小茨藻（Najas minor）進(jìn)行營養(yǎng)土育苗移栽的恢復(fù)策略，及一種通過微地形改造滿足苦草（Vallisneria natans）等多種沉水植物生長水深條件的恢復(fù)策略。考慮恢復(fù)工程效果和成本，建議未來充分利用菜子湖湖濱帶地形條件，因地制宜開展多物種沉水植物的規(guī)模化恢復(fù)。

關(guān)鍵詞：湖泊濕地；沉水植物；植被恢復(fù)；水位變化；菜子湖

中圖分類號：X826" " " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " 文章編號：1674-3075（2025）02-0044-08

沉水植物是湖泊生態(tài)系統(tǒng)重要的初級生產(chǎn)者，在湖泊生物多樣性保護(hù)、水質(zhì)凈化和生物地球化學(xué)循環(huán)方面具有極為重要的生態(tài)功能（李偉，2008；Wang et al，2022；Wang et al，2023）。當(dāng)前，受圍湖造田、漁業(yè)養(yǎng)殖、水體污染及水利工程等等多重人類活動影響，湖泊沉水植物面臨著廣泛退化的風(fēng)險(xiǎn)，恢復(fù)和重建沉水植物群落已經(jīng)成為濕地生態(tài)修復(fù)的核心目標(biāo)之一（高攀等，2011；高弋明等，2021；郝好鑫等，2024）。由于沉水植物對環(huán)境脅迫的敏感性，環(huán)境條件對沉水植物的定植和生長起關(guān)鍵作用（鄢文皓等，2020）。

適宜沉水植物恢復(fù)的環(huán)境條件受生物和非生物因素影響，生物因素主要包括著生藻類和浮游藻類、人工收獲、魚類和鳥類牧食等，非生物因素主要包括底質(zhì)養(yǎng)分、水質(zhì)、水深、流速、底質(zhì)結(jié)構(gòu)等（楚建周等，2006；Zhao et al，2021；劉芷蘭等，2022；李建等，2024）。其中，著生藻類、浮游藻類及水深通過影響光照強(qiáng)度進(jìn)而影響沉水植物光合作用。已有濕地修復(fù)實(shí)踐研究表明，光照條件是決定生態(tài)修復(fù)工程中沉水植物存活的關(guān)鍵（薛維納等，2012；顧燕飛等，2017；鄧嘉懿等，2023）。例如，對黑藻（Hydrilla verticillata）而言，處于1 250 lx以上的光照強(qiáng)度能維持正常生長，小于200 lx則不能正常存活（薛維納等，2012）。對洱海全湖沉水植物的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，苦草（Vallisneria natans）主要分布在0.5～5.6 m水深，穗狀狐尾藻（Myriophyllum spicatum）、竹葉眼子菜（Potamogeton malaianus）和小眼子菜（P. pusillus）主要分布在上層1～3 m水深，黑藻和光葉眼子菜（P. lucens）主要分布在中下層3～5 m水深，沉水植物在深水弱光條件下的光合能力是造成其分布水深差異的主要因素（鄧嘉懿等，2023）。此外，底質(zhì)作為固定沉水植物的基質(zhì)和主要養(yǎng)分來源，其物理結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分特性能影響沉水植物的定植和生長，過高或過低的養(yǎng)分均會限制沉水植物生長（王華等，2008）。例如，楚建周等（2006）關(guān)于不同營養(yǎng)水平沉積物對黑藻生長影響的研究中，中營養(yǎng)水平沉積物充分滿足黑藻的正常生長，低營養(yǎng)水平沉積物下黑藻生物量積累較低，高營養(yǎng)水平下（總氮3.12 g/kg，總磷1.5 g/kg）對黑藻前期的生長有利，但高溫季節(jié)限制其根系活力和葉綠素含量。

當(dāng)前，國內(nèi)外關(guān)于環(huán)境因子對沉水植物生長影響的研究已取得較豐碩成果，為沉水植物修復(fù)奠定了理論基礎(chǔ)。然而，大規(guī)模工程實(shí)踐中沉水植物恢復(fù)和定植往往受多種環(huán)境因素和管理水平制約，實(shí)際種植中常出現(xiàn)沉水植物成活率低、生長差、二次污染以及單位面積成本高等問題（王利林等，2024）。淺水湖泊濕地是我國長江中下游分布的典型濕地類型，周期性水位變化和洲灘干濕循環(huán)是上述淺水湖泊濕地的重要特征，也是決定沉水植物生長和分布的重要環(huán)境因素（王曉媛等，2018；Shivers et al，2018；郝好鑫等，2024）。本研究以引江濟(jì)淮工程調(diào)蓄水體菜子湖為例，基于沉水植物定植和生長的適宜水文和底質(zhì)環(huán)境要求，提出一種基于適宜性診斷的湖泊濕地沉水植物群落恢復(fù)方法，以期在充分利用湖泊自然條件和湖區(qū)植物資源基礎(chǔ)上，提高規(guī)模化的沉水植物的恢復(fù)效率和降低恢復(fù)成本。

1" "研究區(qū)域與方法

1.1" "研究區(qū)域

1.1.1" "菜子湖概況" "選擇長江中下游典型淺水湖泊菜子湖為研究對象。菜子湖總面積249.9 km2，位于安徽省長江北岸（117°01′～117°09′ E，30°43′～30°58′ N），屬于北亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候區(qū)，多年平均氣溫16.5 ℃，多年平均降水量1 389 mm。菜子湖水位受流域來水和樅陽閘共同調(diào)控，水位七八月份最高，一月最低，多年月平均水位在6.90～10.90 m（王曉媛等，2018）。菜子湖周期性的水位變化造就了淺灘、灘涂和沼澤及豐富的與其相適應(yīng)的濕地植被，目前已建立了菜子湖國家濕地公園、安慶沿江濕地省級自然保護(hù)區(qū)（菜子湖片區(qū)）和嬉子湖國家濕地公園等自然保護(hù)地（圖1），對維持我國東部生態(tài)平衡和生物多樣性保護(hù)具有重要意義。

1.1.2" "菜子湖沉水植物演變" "菜子湖是受人類活動影響沉水植物大面積退化的典型湖泊。圍網(wǎng)養(yǎng)殖、圍湖造田和水利工程引起的水文情勢變化是驅(qū)動菜子湖沉水植物演替主要動力（高攀等，2011；柏晶晶，2019）。監(jiān)測資料表明，歷史上菜子湖濕地植被種類豐富且分布廣泛，整個(gè)湖泊濕地植物覆蓋度達(dá)80%以上，近40年來，后湖區(qū)濕地植物種類組成趨向于單一化，苦草（V. natans）、馬來眼子菜（P. wrightii）和輪葉黑藻（H. verticillata）等沉水植物被浮葉植物和挺水植物群落取代。當(dāng)前，盡管湖區(qū)內(nèi)所有養(yǎng)殖圍網(wǎng)已被拆除，但整個(gè)湖區(qū)植被覆蓋度不到3%，水文情勢變化和圍湖造田對湖區(qū)沉水植物植物生長和資源量仍存在影響，生態(tài)系統(tǒng)呈現(xiàn)從草型生態(tài)系統(tǒng)向藻型生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的演替趨勢（彭娜和周立志，2021）。

1.1.3" "菜子湖水質(zhì)" "菜子湖湖區(qū)建有地表水國控監(jiān)測斷面，湖區(qū)近3年水質(zhì)基本穩(wěn)定在Ⅲ類和Ⅳ類，其中Ⅲ類水質(zhì)集中在豐水期。進(jìn)一步針對擬修復(fù)區(qū)域水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果表明，擬修復(fù)區(qū)域水體透明度平均值為30 cm，葉綠素含量平均為37.61 μg/L，高錳酸鹽指數(shù)、總磷、總氮平均值分別為4.16、0.08、0.81 mg/L。

1.2" "基于適宜性診斷的沉水植物恢復(fù)方法

水深和養(yǎng)分條件是決定沉水植物在水體中完成定植并擴(kuò)散成群的主要環(huán)境影響因素（Li et al，2020；Wang et al，2023）。本研究針對水利工程的水文情勢影響特點(diǎn)，結(jié)合沉水植物退化特點(diǎn)和底質(zhì)狀況，提出了一種基于水文和養(yǎng)分適宜性診斷的湖泊濕地沉水植物恢復(fù)策略（圖2）。該策略將水深作為抑制因素，底質(zhì)養(yǎng)分和結(jié)構(gòu)作為限制因素，評價(jià)沉水植物恢復(fù)的環(huán)境適宜性包括：

（1）目標(biāo)湖泊的沉水植物群落組成調(diào)查。采用現(xiàn)場調(diào)查和/或文獻(xiàn)調(diào)研方式獲取目標(biāo)湖泊的沉水植物群落組成，至少包括現(xiàn)狀分布和歷史分布中的優(yōu)勢種，當(dāng)存在區(qū)域特有種時(shí)，目標(biāo)沉水植物群落還應(yīng)包括區(qū)域特有種。

（2）沉水植物適宜水深范圍獲取。通過文獻(xiàn)調(diào)研和/或模擬試驗(yàn)方式，獲取各沉水植物生長適宜水深的下限D(zhuǎn)x和上限D(zhuǎn)s。

（3）目標(biāo)恢復(fù)區(qū)域水深-累積淹水時(shí)長曲線構(gòu)建。首先通過恢復(fù)區(qū)域的DEM和長時(shí)間序列的逐日（或逐旬）水位變化數(shù)據(jù)，將水深數(shù)據(jù)從小到大排序，繪制水深-累積淹水時(shí)長曲線。

（4）底質(zhì)養(yǎng)分和結(jié)構(gòu)分析。檢測恢復(fù)區(qū)域底質(zhì)pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、速效氮、速效磷等養(yǎng)分指標(biāo)和容重和孔隙度等結(jié)構(gòu)指標(biāo)。

（5）沉水植物恢復(fù)抑制性診斷。通過擬恢復(fù)區(qū)域水深-累積淹水時(shí)長曲線，獲取累積淹水時(shí)長超過30 d對應(yīng)的水深D30，以及超過85%的累積淹水時(shí)長對應(yīng)的水深D85。根據(jù)菜子湖沉水植被恢復(fù)經(jīng)驗(yàn)，以D30作為沉水植物不會因超過其適宜水深上限時(shí)間過長“淹死”的上限水深，D85作為因低水位時(shí)間過短造成“旱死”的下限水深。將目標(biāo)沉水植物適宜水深范圍Dx-Ds與恢復(fù)區(qū)域波動水深D85-D30進(jìn)行比較，若Dx≤D85且Ds≥D30，則該沉水植物物種可用作恢復(fù)的沉水植物，否則不可。

（6）沉水植物恢復(fù)限制性診斷。參考全國第2次土壤普查推薦的土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)（全國土壤普查辦公室，1998），通過有機(jī)質(zhì)、全氮、速效氮、速效磷和速效鉀的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)分指數(shù)判斷恢復(fù)區(qū)域底質(zhì)養(yǎng)分貧瘠狀況，通過容重、孔隙度和質(zhì)地判斷底質(zhì)的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，診斷恢復(fù)區(qū)域的限制性養(yǎng)分和結(jié)構(gòu)指標(biāo)。其中，優(yōu)先診斷養(yǎng)分指標(biāo)，歷史上沉水植被分布較差區(qū)域還應(yīng)診斷結(jié)構(gòu)指標(biāo)。

（7）適宜恢復(fù)植物篩選。根據(jù)抑制性和限制性診斷結(jié)果，從調(diào)查目標(biāo)湖泊沉水植物群落中篩選適宜恢復(fù)植物。此外，可采用微地形改造和營養(yǎng)土育苗移栽改變水文和底質(zhì)環(huán)境以滿足沉水植物生長需求。

1.3" "數(shù)據(jù)獲取與分析

考慮到引江濟(jì)淮工程對菜子湖水位的影響，水位數(shù)據(jù)采用引江濟(jì)淮工程規(guī)劃水平年2030年菜子湖多年逐旬平均水位數(shù)據(jù)。恢復(fù)區(qū)域地形數(shù)據(jù)采用中海達(dá)HD-Max測深儀測繪水下地形，無人機(jī)航飛測繪陸上地形，兩者進(jìn)行耦合生成擬恢復(fù)區(qū)域1：1 000數(shù)字高程圖。

2020年5月在恢復(fù)區(qū)均勻布點(diǎn)采集6處底質(zhì)樣品，帶回實(shí)驗(yàn)室測定底質(zhì)pH、有機(jī)質(zhì)、容重、孔隙度、機(jī)械組成、全氮、堿解氮、總磷、速效磷和速效鉀。此外，計(jì)算底質(zhì)有機(jī)質(zhì)、全氮、速效氮、速效磷和速效鉀的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)分指數(shù)S：

[Si] = [NiNiS]" " " " " " " " " " " " " " " " " " ①

式中：Ni為實(shí)測第i種養(yǎng)分指標(biāo)的含量，Nis為第i種養(yǎng)分指標(biāo)在全國第2次土壤普查推薦土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)中的6級（極低）標(biāo)準(zhǔn)限值（即有機(jī)質(zhì)為0.6%，全氮0.5 g/kg，速效氮30 mg/kg，速效磷3 mg/kg，速效鉀30 mg/kg）。Si值lt;1表明低于該養(yǎng)分的極低標(biāo)準(zhǔn)。

沉水植物采用實(shí)地調(diào)查與文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)合方式。其中，實(shí)地調(diào)查分別在2014—2016年和2020—2022年開展2期現(xiàn)場調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容為沉水植物類型、季節(jié)變化及分布區(qū)域水深等；文獻(xiàn)調(diào)研采用知網(wǎng)主題檢索（檢索式“菜子湖×植被”）方式結(jié)合收集菜子湖國家濕地公園和安慶沿江濕地省級自然保護(hù)區(qū)（菜子湖片區(qū)）相關(guān)規(guī)劃和科考報(bào)告，調(diào)查主要沉水植物類型、歷史分布、演變趨勢等。

2" "結(jié)果與分析

2.1" "水文抑制性因素分析

水深是沉水植物生長的重要環(huán)境因素，當(dāng)水深超過沉水植物對光線的耐受范圍，沉水植物的生長和分布將受到抑制。通過實(shí)地調(diào)查和文獻(xiàn)調(diào)研方式，參考《城市河流濕地水生植物群落建植技術(shù)規(guī)程》（DB41/T 2669?2024）整理了菜子湖主要沉水植物的生長適宜水深，見表1。

引江濟(jì)淮工程規(guī)劃水平年2030年菜子湖多年逐旬平均水位如圖4所示。根據(jù)圖3恢復(fù)區(qū)域地形圖，獲取恢復(fù)區(qū)域逐旬平均水深變化曲線（圖4a）。將圖4a中恢復(fù)區(qū)域的逐旬平均水深數(shù)據(jù)按照從大到小排序，繪制菜子湖恢復(fù)區(qū)域平均水深-累積淹水時(shí)長的關(guān)系曲線（圖4b）。由圖4a可知，規(guī)劃水平年2030年菜子湖多年逐旬平均水位在7.00～11.04 m，恢復(fù)區(qū)域最大水深出現(xiàn)在7月上旬，為3.14 m，10月中旬至次年4月上旬水位退至恢復(fù)區(qū)域以下。由圖4b可知，擬恢復(fù)區(qū)域累積淹水時(shí)長超過30 d對應(yīng)的水深D30為2.98 m，超過85%的累積淹水時(shí)長對應(yīng)的水深D85為0.50 m，因此引江濟(jì)淮工程規(guī)劃水平年2030年該恢復(fù)區(qū)域能提供水植物生長的水深范圍為0.50～2.98 m。

2.2" "底質(zhì)限制性因素分析

表2為菜子湖恢復(fù)研究區(qū)域底質(zhì)pH及結(jié)構(gòu)性質(zhì)指標(biāo)。由表2可知，恢復(fù)區(qū)域底質(zhì)pH中性；容重和孔隙度分別為（1.37±0.03）g/cm3和（44.26±6.53）%，總體結(jié)構(gòu)較為疏松；機(jī)械組成分析表明，恢復(fù)區(qū)域底質(zhì)中粘粒、粉粒和砂粒平均含量分別為（25.13±14.64）%、（37.49±6.40）%和（37.24±20.02）%，根據(jù)中國土壤質(zhì)地分類制，絕大部分屬壤土。恢復(fù)區(qū)域有機(jī)質(zhì)在1.24%～1.91%，全氮357.33～730.00 mg/kg，速效氮33.33～99.50 mg/kg，速效磷2.20～3.99 mg/kg，速效鉀52.57～82.77 mg/kg。由圖5恢復(fù)區(qū)域養(yǎng)分標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)可知，恢復(fù)區(qū)域底質(zhì)肥力指標(biāo)由大到小為有機(jī)質(zhì)、速效鉀、速效氮、全氮和速效磷，其中速效磷標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)分指數(shù)全部lt;1，處于土壤肥力6級（很低）水平，其他養(yǎng)分指數(shù)平均值為1.10～2.50，處于土壤5級（低）至3級（中上）。

2.3" "沉水植物恢復(fù)適宜性診斷及恢復(fù)策略

水文抑制性因素分析表明，研究恢復(fù)區(qū)域可供沉水植物生長的水深范圍為0.50～2.98 m，即適宜水深上限≥2.98 m及適宜水深下限≤0.50 m的沉水植物能適應(yīng)恢復(fù)區(qū)域的水位波動變化，進(jìn)而保障沉水植物不會因?yàn)槌^其適宜水深上限時(shí)間過長“淹死”的，同時(shí)不會因?yàn)榈退粫r(shí)間過短造成“旱死”。底質(zhì)限制性因素分析表明，恢復(fù)區(qū)域底質(zhì)速效磷養(yǎng)分含量極低，是限制沉水植物幼苗生長的養(yǎng)分因素。根據(jù)圖2基于水文和養(yǎng)分適宜性診斷的湖泊濕地沉水植物恢復(fù)方法，本研究提出兩種沉水植物策略。

策略一：首先，由表1菜子湖主要沉水植物生長適宜水深可篩選出適應(yīng)恢復(fù)區(qū)域水文變化特征的沉水植物為大茨藻和小茨藻，兩者適宜生長的水深范圍為0.50～3.00 m。其次，為保障恢復(fù)區(qū)域大茨藻和小茨藻成功定植和正常生長，對大茨藻和小茨藻在進(jìn)行異位育苗，待植株生長至20 cm時(shí)保留根際土壤進(jìn)行異位移栽。異位育苗利用周圍水田或苗圃撒播所篩選沉水植物的種子或繁殖體，水深控制30 cm，期間根據(jù)大田養(yǎng)分情況（參考2.2）適當(dāng)補(bǔ)充磷肥。

策略二：為滿足多種水生植物生長需求，對恢復(fù)區(qū)域進(jìn)行微地形改造，再將育苗植株移栽至指定恢復(fù)地塊。圖6展示菜子湖恢復(fù)區(qū)域的地形改造案例，首先基于實(shí)測水下地形（圖3）對恢復(fù)區(qū)域地形進(jìn)行墊高，使高程在7.4～8.5 m，并根據(jù)高程及不同沉水植物適宜生長水深范圍在改造區(qū)域底層水域種植大茨藻和小茨藻，中層水域種植黑藻、狐尾藻和竹葉眼子菜，上層水域種植苦草。為盡量營造多樣化的緩坡地形，采用階梯式抬高的方法進(jìn)行墊高，改造后地形與周邊地形的融合度，為提高每節(jié)階梯高度不超過60 cm，避免出現(xiàn)陡坡、溝塹和孤立臺地等。

3" "討論

沉水植物在湖泊生物多樣性保護(hù)、水質(zhì)凈化和生物地球化學(xué)循環(huán)方面具有重要的生態(tài)功能，沉水植物恢復(fù)是恢復(fù)濕地的重要措施（Wang et al，2022；Wang et al， 2023）。沉水植物恢復(fù)首先要確保植物群落在水體中完成定植并擴(kuò)散成群，沉水植物定植和生長的關(guān)鍵在于營造適宜的水流、水深、水環(huán)境和底質(zhì)養(yǎng)分等環(huán)境條件（高攀等，2011；王琦等，2018；高戈明等，2021）。我國長江中下游廣泛分布的淺水湖泊受周期性水位變化及洲灘干濕循環(huán)影響，沉水植物分布多受地形和水文情勢控制（吳東浩等，2023；郝好鑫等，2024）。研究以引江濟(jì)淮工程調(diào)蓄水體菜子湖為例，基于沉水植物定植和生長的適宜的水文和底質(zhì)環(huán)境要求，提出一種基于適宜性診斷的湖泊沉水植物群落恢復(fù)方法。沉水植物適宜性診斷表明，菜子湖恢復(fù)區(qū)域可供沉水植物生長的水深范圍為0.50～2.98 m，恢復(fù)區(qū)域底質(zhì)磷含量是限制沉水植物幼苗生長的養(yǎng)分因素。因此，提出僅篩選適應(yīng)恢復(fù)區(qū)水深條件的大茨藻和小茨藻進(jìn)行營養(yǎng)異位育苗移栽恢復(fù)，和通過微地形改造滿足大茨藻、小茨藻、黑藻、狐尾藻和苦草等多種沉水植物生長的兩種恢復(fù)策略。本研究將水文因素作為沉水植物恢復(fù)的抑制性因素與現(xiàn)有沉水植物恢復(fù)經(jīng)驗(yàn)相符。例如，在上海曲陽公園生態(tài)修復(fù)工程中將水深作為苦草恢復(fù)的主要指標(biāo)（顧燕飛等，2017），基于光補(bǔ)償深度研究白洋淀沉水植物恢復(fù)技術(shù)（嚴(yán)俊等，2020），使用紅壤改性底質(zhì)的方式改善洱海水體透明度促進(jìn)沉水植物生長（陳曉希等，2020）。然而，上述研究中修復(fù)水體的水位變化總體較為平穩(wěn)，未充分考慮水文情勢變化對沉水植物生長影響，并且原位實(shí)施底質(zhì)改性的方法存在污染其他水環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)（陳曉希等，2020）。本研究提出的恢復(fù)策略，首先基于水文計(jì)算確定恢復(fù)區(qū)域可供沉水植物生長的適宜水深范圍，保障沉水植物不會因?yàn)槌^其適宜水深上限的過長“淹死”的，同時(shí)不會因?yàn)榈退粫r(shí)間過短造成“旱死”，進(jìn)而能提高在水位波動中沉水植物的恢復(fù)效率。此外，本研究提出的恢復(fù)策略僅在異位幼苗階段進(jìn)行額外養(yǎng)分支持，對修復(fù)水域水質(zhì)污染風(fēng)險(xiǎn)較低。綜合而言，本研究提出的恢復(fù)策略是一種適合大規(guī)模恢復(fù)且較為安全的方法。

本研究基于適宜性診斷的湖泊沉水植物群落恢復(fù)方法，為菜子湖提出兩種沉水植物恢復(fù)策略。其一：不改變原有地形，通過篩選適應(yīng)水位變化的植物達(dá)到恢復(fù)目的，該策略雖然易于實(shí)施但所構(gòu)建的沉水植物群落物種較為單一。其二：通過微地形改造，營造階梯型地形以滿足不同沉水植物生長的水深需求，該策略雖能顯著提高恢復(fù)區(qū)域沉水植物多樣性，但施工成本較高，并且土方施工擾動周圍水體帶來新的水環(huán)境影響。當(dāng)前，菜子湖整個(gè)湖區(qū)植被覆蓋度已不到3%，沉水植被資源退化嚴(yán)重（柏晶晶等，2019；彭娜和周立志，2021），沉水植物重建需依賴大規(guī)模和低成本的恢復(fù)技術(shù)。因此，下一步應(yīng)充分利用湖濱帶地形和自然條件，通過沿岸帶地形測量和底質(zhì)監(jiān)測，基于水文抑制性分析篩選適應(yīng)不同地形條件的沉水植物物種，基于底質(zhì)養(yǎng)分分析確定最優(yōu)恢復(fù)區(qū)域，因地制宜開展恢復(fù)。

4" "結(jié)論

本文基于沉水植物定植和生長的適宜性水位和底質(zhì)環(huán)境要求，提出一種基于適宜性診斷的湖泊濕地沉水植物群落恢復(fù)方法，并以引江濟(jì)淮工程調(diào)蓄水體菜子湖為例開展了試驗(yàn)研究。考慮水文情勢變化的水文抑制性因素分析表明，引江濟(jì)淮工程規(guī)劃水平年2030年恢復(fù)區(qū)域可供沉水植物生長的水深范圍為0.50～2.98 m。底質(zhì)限制性因素分析表明，恢復(fù)區(qū)域底質(zhì)速效磷養(yǎng)分含量極低，是限制沉水植物幼苗生長的養(yǎng)分因素。基于上述結(jié)果，結(jié)合沉水植物生長的適宜水深范圍，提出一種篩選適應(yīng)恢復(fù)區(qū)水深條件植物的大茨藻和小茨藻進(jìn)行育苗移栽的恢復(fù)策略，及一種通過微地形改造滿足大茨藻、小茨藻、黑藻、狐尾藻和苦草等多種沉水植物生長水深條件的恢復(fù)策略。考慮恢復(fù)工程效果和成本，建議未來充分利用菜子湖湖濱帶地形條件，基于水文抑制性分析篩選適應(yīng)不同地形條件的沉水植物物種，根據(jù)底質(zhì)養(yǎng)分確定最優(yōu)恢復(fù)區(qū)域，因地制宜開展多物種沉水植物的規(guī)模化恢復(fù)。

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（責(zé)任編輯" "鄭金秀" "崔莎莎）

Submerged Macrophyte Restoration of Lake Wetland Based on Environmental Suitability Diagnosis

HAO Haoxin1， 2， LIU Yachun1， WANG Yuefei3， ZHONG Xia3， YANG Zhou4，LI Hongqing1， JIANG Bo1， 2

（1. Changjiang Water Resources Protection Institute， Wuhan" "430051， P. R. China；

2. Key Laboratory of Ecological Regulation of Non-point Source Pollution in Lake and Reservoir Water Sources， Changjiang Water Resources Commission， Wuhan" "430051， P.R. China;

3. Anhui Provincial Group Limited for Yangtze-to-Huaihe Water Diversion， Hefei" "230000， P.R. China;

4. Anhui Yinjiang Jihuai Ecological Development Co.， Ltd.， Hefei" "230000， P.R. China）

Abstract：Submerged macrophytes play an important role in maintaining wetland biodiversity， purifying water quality and regulating the biogeochemical cycle. Restoring submerged plants is therefore an important measure for wetland restoration. In this study， we proposed a new method for submerged plant community restoration in lake wetland based on water level and sediment environment suitability diagnosis. Then， Caizi Lake， an important water body for Yangtze-to-Huaihe Water Diversion Project， was selected for case study， and the restoration strategies of submerged plant communities in Caizi Lake wetland were put forward based on the suitability diagnosis of water depth and sediment requirement. Results show that the water depth available for submerged plant growth ranged from 0.50 m to 2.98 m in 2030 of the planned horizon year for engineering projects， and available phosphorus was identified as the sediment limiting factor of submerged seedling growth. Based on the above results， we selected submerged macrophytes （i.e. Najas marina and Najas minor） that were adapted to water level fluctuation in the restoration area， and a restoration strategy in Caizi Lake was developed by transplanting Najas marina and Najas minor seedling using nutrient soil culture as well as employing micro-topographic modification to meet the water depth requirements for the growth of various submerged macrophytes， such as Vallisneria natans. In consideration of the effect and cost of the restoration project， it is recommended to carry out large-scale restoration of multi-species submerged plants in Caizi Lake according to the local topographical conditions of the lakeshore zone. The results are beneficial in enhancing the efficacy and reducing the expenditure of large-scale restoration of submerged plants in Caizi Lake. They also serve as a scientific reference for wetland restoration in other shallow lakes in the middle and lower reaches of the Yangtze River.

Key words：" lake wetland; submerged macrophytes; plant restoration; variation in water level; Caizi Lake

基金項(xiàng)目：安徽省引江濟(jì)淮集團(tuán)有限公司科技項(xiàng)目（YJJH-ZT-ZX-20200709301）。

作者簡介：郝好鑫，1992年生，男，博士，高級工程師，主要從事水利工程環(huán)境影響及生態(tài)修復(fù)等方面研究。E-mail：hxhaoagri@foxmail.com

通信作者：江波。E-mail：jbshuibao415@126.com