水生植物在河道生態修復中的應用

摘" "要" "水生植物群落可以很好地優化城市河道空間。以北京市永定河引水渠高井溝段河道生態修復實踐為例，基于對北京常見水生植物在生態適應、除藻凈水、景觀構建方面的綜合考量，采用樣方法和樣線法結合的方式對河道底質進行取樣分析，并綜合水位變化周期、河岸整治等多種影響因素，結合河岸空間季向變化，打造耐淹耐旱、速生高大型沉水植物搭配低矮花草類植物的水生植物群落，形成層次分明、空間開闊的沿河綠道。

關鍵詞" "植物種植；生態修復；景觀水體

徐嚴，中鐵建設集團有限公司裝飾公司，郵編100043（北京）。

收稿日期：2025-01-14

水生植物在河道景觀水體水質修復中有重要作用。近5年，水生植物在景觀水體修復中的應用品種逐漸豐富，應用面不斷擴大，在河道及生態修復工程中展示出顯著的應用成果，為水生植物應用技術留下可供參考的實際案例。在當下河道景觀水體修復等相關工程中，合理選擇水生植物，掌握各類植物生長習性，做好后期維護至關重要。

1" "水生植物的選擇原則

1.1" "凈化水質能力" "水生植物品種不同，其凈化水質的能力也不同。具體品種的選用應根據工程的水質凈化需求確定，一般可以從固氮固磷能力、水土穩固、富營養化能力等方面考量。例如金魚藻、微齒眼子菜、苦草等水生植物具有抑制藻類生長的效果[1]，伊樂藻、菹草總磷的去除能力要優于微齒眼子菜和狐尾藻[2]。在高井溝生態修復工程中，基于對高井溝水質及植物需求特點的調研，最終決定選擇投入的再力花就屬于生長速度快、水肥吸收能力強的品種，可以較好地解決當地水肥過剩問題，同時確保能夠在規定工期內完成植物的播種和成活。

1.2" "生態適應能力" "為確保植物的成活率，選擇水生植物應考慮適地適樹原則。發源于當地或生長緯度接近的水生植物能夠更好地適應工程區的環境現狀，也更利于建立穩定的生態環境。高井溝生態修復工程中使用的千屈菜，可在鹽堿地、建筑垃圾上很好地生長，栽培管理也較為容易，可水生亦可旱生，針對枯水豐水兩季都有極佳的景觀效果，具有良好的生態價值。圖1為枯水期景觀。

1.3" "生態群落的構建" "水生植物在工程中的應用以改善生態、美化環境為目的，故應考慮對植物群落的構建。一個穩定的植物群落不但能夠提高成活率，還能減少人工養護需求，降低后期維護成本。比如蓮花與睡蓮在生態習性上可以形成互補，蓮花的根系可以為睡蓮提供生長基礎，而睡蓮可以減少蓮花所在水體的光照量，從而營造適宜蓮花生長的水溫。對于景觀植物的布置，則需結合環境中的水文環境、風力大小等因素。在風力較大的區域，應嘗試使用根系發達的低矮植物，而在風力相對穩定但溫差略大的區域，則可以使用水蔥等耐寒但抗倒伏能力相對較弱的品種。

1.4" "不同季節的品種搭配" "花季不同的水生植物可以在不同季節帶來不同的景觀效果，同時產生不同的凈水效果。針對不同季節出現的水質問題，多樣性的水生植物能更好地穩定整個水生植物系統，提升凈化效果。比如再力花，其生長適宜氣溫為20～30 ℃，當氣溫較低時，再力花的生長速度會逐漸減緩，直至0 ℃時地面以上部分完全枯死，只留部分根狀莖在泥土中等待氣溫回升。再力花適宜在華北地區作為春季植物，配合高井溝的豐水、枯水期發揮適宜的調節作用。菹草適宜生長溫度10～25 ℃，高溫下進入休眠，在水體生態修復和凈化應用中，常作為沉水類冬季優勢物種來使用[3]。具體應用效果見圖2、圖3。

1.5" "生態平衡" "受生長習性影響，一些水生植物組合可產生相互促進作用，例如在河道生態修復工程中，飄浮植物和挺水植物可以作為先鋒植物，為沉水植物的生長創造條件[4]；而一些植物之間則可能產生牽制作用，甚至一些外來物種會極大地破壞當地的生態環境。因此，必須選擇適宜的水生植物組合，以保持水體生態環境的穩定性。

2" "水生植物施工要點

2.1" "滿足生態水位需求" "水生植物分為挺水、漂浮、沉水三大類，不同類別的植物生長水位不同，如不能滿足其生長期的水位需求，容易造成植株枯死。對即將投放的水生植物，施工單位需要有詳盡的了解，針對當地水位特點尋找適宜的播種區域，控制好植物生長期的水位。一般挺水植物適宜水深范圍0～40 cm；浮葉植物適宜水深范圍20～100 cm；漂浮植物通常對水深沒有上限要求；沉水植物適宜水深范圍30～200 cm。如果河道的水位大起大落，應盡量選用植株高大、耐淹、有一定耐旱性的品種[5]。常用水生植物的設計要點見表1。

2.2" "水生植物底質分析" "不同地區土質不同，河道內有泥土、砂石、塊石等多類型底質，底質對水生植物起固定根系和提供養分的作用。種植水生植物時需考慮底質與植物的匹配性，如果固定不牢靠，則需考慮通過一定的輔助手段來栽植。不同品種對種植底質的營養需求有所不同，比如根系需直接與水體接觸的漂浮植物，需要一定強度的底質，在水質適宜的情況下可以考慮采用人工浮床等底質。

2.3" "生態環境破壞問題" "水生植物能夠維持水生態系統的功能結構穩定，種植沉水植物可以促進生物多樣性并改善水質，在整個河道修復工程中起著重要作用。但是河道中的食草性魚類會對沉水植物產生嚴重的生長抑制作用，水生植物種植前需對當地生態進行確認。

2.4" "與其他生態修復部分的協調" "河道生態修復工程往往是體系化的整體修復，因而在實際施工中并不會僅存在水生植物治理這一種修復措施，還應考慮與周邊其他生態修復措施的協調性。在實際工程中，水生植物的施工時間一般較為靠后，因而水生植物的布置應考慮從空間上避開已部署的其他生態修復措施，以此減少對各自實施效果的影響。例如高井溝生態修復中存在景觀跌水的設置，水生植物的布置則避開了跌水的抽水泵站與跌水石階，以確保相互達到理想的效果（圖4）。

3" "水生植物維護與管理

3.1" "水生植物的維護方案" "在實際工程施工中，水生植物的施工效果需要一定時間才能得到體現，有條理地對生態修復工程的成果進行維護和治理極為重要。要注重對水生植物的管理要務、計劃，所需的人力、材料等資源進行明確，并針對可能出現的突發情況編制應急預案。

1）建立水質監測系統，設置水質監測指標，確保水質穩定，適合植物生長。當出現水質異常情況時，可以及時處理。

2）對維護工作中用到的灌溉、給水、清污設備定期進行檢查。

3）建立相應的水生植物維護小組，定期對環境進行記錄和抽查，以負責區域或品種劃分出專人負責，對負責人進行詳細交底，確保水生植物維護方案有效落實。

3.2" "水生植物的收割" "對水生植物及時收割可以有效防止水生植物產生的氮磷物質對水體產生二次污染。水生植物收割一般選擇在冬季和夏季進行。定期收割可以將生長過高的水生植物去除，以防止其遮擋陽光，妨礙下方低矮植物生長。在水生植物維護管理中，維護人員應該對工程中種植的水生植物的生態習性、所需水位等信息有一定了解，并掌握維護所需的相關知識，基于此類信息才能較好地對水生生態環境進行管理。適當對枯枝、病弱植物進行修剪，以預防病害傳播。對于繁殖過剩的植物也可以通過收割的手段進行平衡，以防止其破壞河道內的生態平衡。

3.3" "水生植物的補種換種" "對種植后的植物應制訂周期計劃進行拍照與記錄，當發現植物生長異常或死亡時應記錄并分析原因，考慮相應的補種或換種措施。

在生態修復類型的工程施工中，當發現環境發生變化，已不適宜現有物種，則應針對實際情況考慮更換品種。

補種時需提前制訂方案，內容包括補種時對現有樹種的影響、補種數量、補種時的布局等，并做好補種后的環境記錄工作。

1）補種對環境的影響。補種前對水域變化情況進行調查，包括水質、流量、水域深度、現有生物種類等，并確認補種品種與環境的相性后再進行補種作業。

2）補種數量。依據現有水生植物缺失的數量進行補種，確保補種植物能夠成活，但不會因補種過多而侵犯原有物種的生存空間。

3）補種時的布局。避免過于密集或漏補情況，可以依據水域的水文環境進行布局，確保各區域水生植物合理繁育。

3.4" "外界環境控制" "在條件允許的情況下，可以考慮向易于工程布置的水生植物有利的方向進行調整，并優化整體環境（圖5）。若進行一定的控制維護，則應注意避免超出設計范圍，以防對周邊生態造成不良影響。針對環境的著重點可以從當前河道的水體流速、水體清潔度、水位控制等因素入手，酌情調整。

3.5" "控制病蟲害" "對環境內的雜草、害蟲等進行清除時，應盡可能避免使用化學藥物，以防污染水體。可嘗試使用環境條件控制或人工清除方式解決問題。

1）病蟲害甄別。對其根系、莖、葉等進行觀察識別，確認水生植物病蟲害發生原因。

2）生物防治法。利用致病生物的天敵或其他微生物手段來控制病蟲害。

3）人工手段。病蟲害發生初期，采用快速大面積清除病株、隔離病蟲發生區等方法，物理性阻止病蟲害蔓延。

4）病蟲害預防。提前做好病蟲害預防至關重要。通過合理施肥、選擇抗病耐蟲品種、定期小劑量使用殺蟲劑等手段有效預防病蟲害。加強水質管理，減少病害發生。發現病蟲株盡早處理。

3.6" "開展宣傳工作

1）宣傳內容。立足水體污染對當地民眾生活及周邊生態的危害進行科普，講解水體保護相關法律法規，分享優秀案例。

2）宣傳形式。制作水體保護主題宣傳海報和橫幅，發放宣傳手冊，開展水體保護知識講座，利用公共自媒體平臺發布水體保護專欄，與教學機構合作開展學生實踐活動。

3）調查問卷。通過問卷調查方式了解當地居民對水體保護知識的掌握情況及落實態度，根據調查結果及時調整宣傳戰略。

4" "小結

1）在水生植物選擇上，應立足實際情況選擇植物品種，充分考慮不同季節的生長習性，依據適地適栽原則搭設可長期維持的植物生態系統，選用鄉土樹種，防止外來物種造成生態災害。

2）水生植物的施工要點在于，對植物品種適宜的水深、水質等需求有全面了解，在投放前做好生態環境調研，避免播種后難以達到預期效果，造成資源和資金浪費。

3）對水生植物的維護和管理應提前制訂方案、規劃成本。定期監測水質和植物生長情況。若環境發生變化，應及時補種或換種。

4）適當宣傳可以有效提高居民環境保護意識，有利于水體維護。

參考文獻

[1] 鮮放鳴，陳海東，鄒惠仙，等.四種沉水植物的克藻效應[J].湖泊科學，2005（1）：75-80.

[2] 宋福，陳艷卿，喬建榮，等.常見沉水植物對草海水體（含底泥）總氮去除速率的研究[J].環境科學研究，1997（4）：50-53.

[3] 吳海翔.生態修復工程中水生植物的選擇[C].2012全國河道治理與生態修復技術匯總，2012.

[4] 楊旻，吳小剛，張維昊，等.富營養化水體生態修復中水生植物的應用研究[J].環境科學與技術，2007（7）：98-102+121.

[5] 肖楚田，肖克林，李林.水體凈化與景觀——水生植物工程應用[M].南京：江蘇科學技術出版社，2013.