石上¹，戚玉浩¹，張建昆¹，范秀磊¹

（1.徐州工程學(xué)院環(huán)境工程學(xué)院，江蘇 徐州 221018）

摘  要：隨著城市化和工業(yè)化的快速發(fā)展，導(dǎo)致的一系列環(huán)境問(wèn)題不斷凸顯。其中水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題日益嚴(yán)重，導(dǎo)致生態(tài)水體中營(yíng)養(yǎng)物含量超過(guò)其自身自凈能力，水生態(tài)環(huán)境惡化。沉水植物是水生態(tài)系統(tǒng)的重要生產(chǎn)者之一，對(duì)生態(tài)水體有很好的凈化作用。本文從河湖水資源污染現(xiàn)狀出發(fā)，對(duì)沉水植物特性及作用機(jī)理進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)沉水植物的工程應(yīng)用綜述了實(shí)際現(xiàn)狀，以進(jìn)一步推動(dòng)生態(tài)水體“藻型濁水態(tài)”向“草型清水態(tài)”高效轉(zhuǎn)換。

關(guān)鍵詞：沉水植物；生態(tài)水體；富營(yíng)養(yǎng)化；水質(zhì)凈化；工程應(yīng)用

1 引言

由于人類生活生產(chǎn)與城市化進(jìn)程的加快，城市河湖水環(huán)境受到嚴(yán)重的污染和破壞，出現(xiàn)了底泥淤積、水質(zhì)下降、水體富營(yíng)養(yǎng)化，甚至黑臭現(xiàn)象等。其中，許多氮磷含量超標(biāo)的污水排入生態(tài)水體，導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)負(fù)荷過(guò)高，超出了河湖水體的自凈能力，形成富營(yíng)養(yǎng)化水體，從而引起藻類過(guò)度繁殖，致使水體透明度降低、溶解氧下降等一系列問(wèn)題，生態(tài)環(huán)境逐漸惡化。在適宜的光照、溫度、pH環(huán)境下，藻類大量繁殖，懸浮物增加，導(dǎo)致溶解氧降低，水生生物的穩(wěn)定性和多樣性受到威脅，破壞了水體原有的生態(tài)平衡。目前，我國(guó)的主要淡水湖泊中有2/3的水質(zhì)處于富營(yíng)養(yǎng)-超富營(yíng)養(yǎng)化水平，許多自然湖泊水質(zhì)已低于地表水Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其作為水源的功能性喪失，水質(zhì)變差。此外，水環(huán)境的惡化使得水體的景觀效果變差、局部氣候調(diào)節(jié)功能顯著下降，調(diào)節(jié)區(qū)域縮小。

沉水植物作為水生植物的一種，是水生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。由于其全株在水中生長(zhǎng)，可以高效吸收水體與沉積物中的營(yíng)養(yǎng)鹽,降低營(yíng)養(yǎng)鹽負(fù)荷，抑制水體富營(yíng)養(yǎng)化，并在一定程度上控制水華的發(fā)生，是水環(huán)境中重要的污染凈化體（圖1）。目前，眾多河湖水生態(tài)系統(tǒng)中，淡水生態(tài)系統(tǒng)通常保持“草型清水態(tài)(沉水植物覆蓋率高，水質(zhì)清澈)”和“藻型濁水態(tài)（浮游植物占優(yōu)勢(shì)，水質(zhì)混濁）” 兩種穩(wěn)定狀態(tài)。大多數(shù)淺水湖泊的原始狀態(tài)為沉水植物覆蓋度高，水質(zhì)清澈的“草型清水態(tài)”，污染物中大量營(yíng)養(yǎng)鹽的輸入將會(huì)改變這一穩(wěn)態(tài)，當(dāng)超過(guò)某一營(yíng)養(yǎng)鹽閾值時(shí)，湖泊的水體透明度受到影響，由“清”變“濁”，繼而導(dǎo)致沉水植物大量消失，生物多樣性降低，水體轉(zhuǎn)變?yōu)楦∮沃参镎純?yōu)勢(shì)，水質(zhì)渾濁的“藻型濁水態(tài)”。沉水植物的存在與否及覆蓋度多少?zèng)Q定著穩(wěn)態(tài)類型，但僅僅靠降低營(yíng)養(yǎng)鹽濃度不足以完成生態(tài)水體的水質(zhì)凈化，合理利用沉水植物被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)“藻型濁水態(tài)”向“草型清水態(tài)”轉(zhuǎn)換的高效手段。

近些年來(lái)，隨著國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)，特別是水生態(tài)文明建設(shè)工作的開(kāi)展，生態(tài)水體綜合治理取得了顯著成就。其中由于城市水體所處位置的特殊性，功能需求的多樣性，城市水體水生態(tài)環(huán)境仍然存在著一些普遍問(wèn)題，其中富營(yíng)養(yǎng)化水平依舊突出，多數(shù)城市水體處于“藻型濁水態(tài)”，水體濁度高，透明度低，水體視覺(jué)感官表現(xiàn)為“綠水”狀態(tài)，嚴(yán)重影響了城市水體的景觀效應(yīng)，對(duì)水景觀、水文化、人水相親效果、“人水和諧”等產(chǎn)生較大負(fù)面影響。

本文歸納了不同沉水植物的生長(zhǎng)特性和自身優(yōu)勢(shì)，分析了目前沉水植物在水生態(tài)修復(fù)工程中的實(shí)際應(yīng)用及仍存在的問(wèn)題，期為富營(yíng)養(yǎng)化生態(tài)水體中沉水植物的恢復(fù)和保護(hù)提供理論基礎(chǔ)。

2 沉水植物的特性

2.1沉水植物種類

沉水植物是植物體全部位于水層下面營(yíng)固著生存，只有花期會(huì)將小部分莖和葉抬升到水面以上的大型水生植物。作為初級(jí)生產(chǎn)者，在水生態(tài)系統(tǒng)中起著重要作用，維持著生態(tài)系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)。不同沉水植物對(duì)TN、TP的去除方式有所不同，大致可以分為三種：（1）通過(guò)同化作用將根、葉吸收的磷酸鹽去除；（2）通過(guò)由莖、葉吸附水體中的懸浮物去除；（3）通過(guò)改變底泥氧化還原狀態(tài)抑制去除。典型的沉水植物包括馬來(lái)眼子菜、狐尾藻、金魚藻、苦草、菹草等，其科屬分布、生長(zhǎng)習(xí)性、工程應(yīng)用等特性如表1所示。

2.2沉水植物凈化水質(zhì)機(jī)理

沉水植物的根莖葉都能很好地吸收水體中的養(yǎng)分，因沉水植物本身特性，其根功能退化，吸收作用反而較低，但在水體貧營(yíng)養(yǎng)情況下，根系能從營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)相對(duì)豐富的沉積物中吸收養(yǎng)分，起著泵的作用；莖含大量的薄壁細(xì)胞，間隙較大，因此有發(fā)達(dá)的通氣組織以便進(jìn)行氣體交換，維持生命活動(dòng)；葉片根據(jù)所處水環(huán)境的不同，存在各種形態(tài)，以纖細(xì)狀和薄膜狀為主，其皮層細(xì)胞中的葉綠素能保證沉水植物在微弱光照條件下進(jìn)行光合作用。因此，由于根莖葉的不同特質(zhì)，沉水植物能夠在較為特殊的沉水環(huán)境中維持生命周期，從而在水體修復(fù)工程中發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，起到關(guān)鍵作用。

氮磷是沉水植物的基本組分元素，沉水植物生長(zhǎng)過(guò)程中能夠直接大量吸收水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽及氮磷物質(zhì)；另一方面，沉水植物會(huì)釋放化感物質(zhì)如酚類萜類脂肪酸等，發(fā)生克生作用抑制藻類的生長(zhǎng)繁殖。因此，沉水植物利用其自身優(yōu)勢(shì)在不斷與藻類競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)空間、光照、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等，從而達(dá)到治理水體富營(yíng)養(yǎng)化的目的。此外，由于其特殊的生理結(jié)構(gòu)，能為水體中的生物提供食物和避難所；減緩水流流速，抑制沉積物的再懸浮，維持絮凝沉淀效果；吸收部分重金屬離子，間接緩解水體中的重金屬污染；研究表明，部分沉水植物還能不同程度上去除水體中難降解的有機(jī)污染物。在沉水植物進(jìn)行光合作用的過(guò)程中，能夠產(chǎn)生大量氧氣，提高水體溶氧量，改善水體生態(tài)環(huán)境；沉水植物的存在還有助于調(diào)節(jié)水生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)速度，提高生物多樣性，增加水環(huán)境穩(wěn)定性。

沉水植物生長(zhǎng)茂盛的水域水體透明度高，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定，反之水體能見(jiàn)度低，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，其對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)和能量循環(huán)起到重要的作用，且在水生系統(tǒng)中發(fā)揮至關(guān)重要的建構(gòu)功能作用，是水域生態(tài)系統(tǒng)中不可缺少的一環(huán)。目前，對(duì)于水體污染，常采用物理法、化學(xué)法和生物法治理，通過(guò)控制水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、除藻和生態(tài)修復(fù)來(lái)緩解水體富營(yíng)養(yǎng)化，其中生物法包括浮游動(dòng)物及魚類修復(fù)、微生物修復(fù)和水生植物修復(fù)。考慮到成本及耗時(shí)等各方面因素，國(guó)內(nèi)外對(duì)于利用水生植被進(jìn)行河流湖泊的生態(tài)修復(fù)已有大量研究，但大多以挺水植物、漂浮植物為主，只能在淺水水域生長(zhǎng)，沒(méi)能進(jìn)入河流湖泊的中心，解決根本問(wèn)題。構(gòu)建沉水植物群落結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是修復(fù)水體富營(yíng)養(yǎng)化、讓生態(tài)水體從“藻型濁水態(tài)”向“草型清水態(tài)”轉(zhuǎn)換的有效手段。

3 沉水植物工程應(yīng)用的局限性

3.1種植問(wèn)題

扦插法、叉子種植法和直接拋擲法是沉水植物的經(jīng)典種植方式。其中扦插法種植沉水植物存活率最高，其人工成本也是最高，通常需要放水種植，即將河道、湖泊水體水位降低，然后工人進(jìn)入水體中手動(dòng)扦插；叉子種植法一般是用一頭綁有叉的竹竿或木桿作為工具，用叉子固定住沉水植物的莖部，叉入水中，完成種植。這種方法適用于叢生的沉水植物和誕生的多植株種植，這種方法的局限性在于對(duì)種植環(huán)境有要求：土壤軟底泥要在10厘米以上，水深控制在0.5米至2米甚至更深的水系。該方法耗費(fèi)人力財(cái)力，僅適合小范圍的種植，對(duì)于不易到達(dá)的水域較難完成種植；直接拋擲法是直接將沉水植物拋入水中，這些沉水植物會(huì)自然沉入水底，生根萌芽生長(zhǎng)，這種方法的局限性在于需要無(wú)流動(dòng)、較穩(wěn)定的水域，如水塘池塘等，其次，沉水植物選擇泥土粘性較大的為佳。該方法耗費(fèi)物力財(cái)力且拋入水中的沉水植物存活率低。

3.2存活問(wèn)題

大多數(shù)常用沉水植物的抗環(huán)境沖擊力較弱，如抗污染負(fù)荷、抗水力沖刷、抗低溫等，不易在合流制溢流污染大的水體中存活；對(duì)于某些環(huán)境復(fù)雜程度較高的水體，由于其懸浮物質(zhì)較多，嚴(yán)重影響了水體透明度及沉水植物所受光照強(qiáng)度，大大縮短沉水植物的生命周期；在感潮或有排水功能等有沖刷流速的水體中，沉水植物難以扎根生存，容易流失死亡，漂浮在水中繼而增加內(nèi)源污染；在天氣極端的區(qū)域，沉水植物存活概率低，越冬能力差。因此種植沉水植物需考慮到沉水植物的種類、水質(zhì)特點(diǎn)、底泥特征等。

根據(jù)現(xiàn)有研究表明，沉水植物對(duì)于不同生長(zhǎng)環(huán)境的適應(yīng)性不同，不合理的生長(zhǎng)環(huán)境中，沉水植物難以存活，因此影響其生長(zhǎng)的因素很多：

（1）光照強(qiáng)度

光照是植物光合作用的能量來(lái)源，適當(dāng)?shù)墓庹漳芨玫鼐S持沉水植物的生命周期。研究表明，沉水植物生長(zhǎng)的最低光照強(qiáng)度與其生長(zhǎng)型密切相關(guān)，不同沉水植物對(duì)光照需求量不同，例如較強(qiáng)的光照對(duì)菹草和苦草生長(zhǎng)有明顯抑制甚至傷害作用，而對(duì)狐尾藻、金魚藻沒(méi)有明顯影響。對(duì)于大多數(shù)沉水植物，在光照微弱的條件下，葉綠素、蛋白質(zhì)、ATP含量等顯著低于正常值，因此，光照不充足會(huì)影響其體內(nèi)的碳氮代謝及抗氧化酶的活性，導(dǎo)致沉水植物的減少甚至滅亡。

（2）水體質(zhì)量（營(yíng)養(yǎng)鹽濃度、底質(zhì)成分、細(xì)菌及微生物、pH值等）

營(yíng)養(yǎng)鹽是沉水植物生長(zhǎng)必要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，濃度過(guò)高過(guò)低都不利于其生長(zhǎng)發(fā)育，過(guò)高對(duì)沉水植物有毒害作用，甚至引起沉積物再懸浮和浮游藻類的爆發(fā)，導(dǎo)致水體光線遮擋，再次影響沉水植物生長(zhǎng)。不同沉水植物對(duì)水體各種營(yíng)養(yǎng)鹽如TN、TP、NH₄⁺-N、NO₃^--N的耐受范圍和最佳生長(zhǎng)濃度都不同，將沉水植物群落維持在適度穩(wěn)定的營(yíng)養(yǎng)液鹽度負(fù)荷下，可以使沉水植物達(dá)到最佳的生長(zhǎng)狀態(tài)，還可以使植株吸收營(yíng)養(yǎng)鹽達(dá)到最大效率，與藻類和附生植物競(jìng)爭(zhēng)資源并抑制藻華，提高沉水植物群落多樣性。

底質(zhì)是水體的重要組成部分，據(jù)現(xiàn)有研究表明，大多數(shù)沉水植物會(huì)根據(jù)水中養(yǎng)分濃度確定生態(tài)位寬度，它們利用根系吸收底質(zhì)中的養(yǎng)分，滿足對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求，因此，底質(zhì)中的養(yǎng)分組成在一定程度上會(huì)影響大多數(shù)沉水植物的生物量積累、營(yíng)養(yǎng)分配和根系分布。而懸浮物的存在降低了水體清澈度，一定程度上減弱光照強(qiáng)度，影響沉水植物進(jìn)行光合作用，同時(shí)，懸浮物黏附在沉水植物表面會(huì)影響其與營(yíng)養(yǎng)鹽的交換。

研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌比藻類更容易附著于沉水植物，由于光照、水體流速、所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及獲取方式等的不同，附著在沉水植物上的微生物及藻類也有所不同，研究表明，附著藻群落具有較高的初級(jí)生產(chǎn)力，在生態(tài)水體中，附著藻會(huì)因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)鹽有效性的提高大量繁殖，與沉水植物競(jìng)爭(zhēng)光照碳源等，從而抑制了沉水植物的正常生長(zhǎng)，引發(fā)沉水植物群落的消失。而表面pH會(huì)改變水體溶解無(wú)機(jī)碳的平衡狀態(tài)，從而影響沉水植物的生長(zhǎng)。

（3）客觀環(huán)境

水流流速對(duì)沉水植物的生長(zhǎng)起著重要作用，水流會(huì)對(duì)沉水植物產(chǎn)生作用力，直接影響了沉水莖的長(zhǎng)度、葉片形狀、根系牢固程度和生長(zhǎng)特性等。適當(dāng)?shù)乃髁魉儆欣诔了参锕夂献饔盟栉镔|(zhì)（氮磷和溶解氧等）的供給，但流速過(guò)快會(huì)對(duì)植物有脅迫作用，且使植物根部不穩(wěn)，急流還會(huì)導(dǎo)致水體中懸浮物及泥沙混合，降低水體透明度，影響沉水植物的光合作用。

溫度對(duì)沉水植物生長(zhǎng)的影響是綜合的，它既可以通過(guò)影響光合、呼吸、蒸騰等代謝過(guò)程，也可以通過(guò)影響有機(jī)物的合成和運(yùn)輸?shù)却x過(guò)程來(lái)影響植物的生長(zhǎng)，還可以直接影響水溫、氣溫，通過(guò)影響水肥的吸收和輸導(dǎo)來(lái)影響沉水植物的生長(zhǎng)，溫度對(duì)沉水植物的生理生態(tài)學(xué)特

征也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，例如沉水植物光補(bǔ)償點(diǎn)會(huì)隨著溫度升高而增加。

除了光照強(qiáng)度、水體質(zhì)量和客觀環(huán)境，生態(tài)水體的水深、透明度等也會(huì)影響沉水植物的生長(zhǎng)，但究其本質(zhì)，大多數(shù)影響因素都能最終歸結(jié)到光照強(qiáng)度和營(yíng)養(yǎng)成分。然而，沉水植物在水體中不僅僅受到單一環(huán)境因素的影響，現(xiàn)有研究表示多種環(huán)境因素共同作用可能與單一因素影響結(jié)果截然不同，影響因子的影響程度不一定等價(jià)，其閾值可能受因子之間的交互作用而發(fā)生與單一因素不同的變化。

3.3維護(hù)管理問(wèn)題

沉水植物種植后，作用不會(huì)立即凸顯，對(duì)其進(jìn)行有計(jì)劃的維護(hù)管理不可缺少。若有植物死亡上浮，需要及時(shí)打撈；若水體透明度較低，需要適量投加絮凝劑，改善水質(zhì)；若適當(dāng)時(shí)間后沉水植物密度未達(dá)標(biāo)或超標(biāo)，需要進(jìn)行補(bǔ)種或收割調(diào)控。根據(jù)各種沉水植物的生長(zhǎng)特性，還需在生長(zhǎng)期后進(jìn)行收割，這不僅可以削弱水域內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)物負(fù)荷，還可以抑制生物促淤作用，以促進(jìn)沉水植物的再生長(zhǎng)能力，達(dá)到進(jìn)一步凈化水體的效果。

4 工程實(shí)踐應(yīng)用

在實(shí)際工程應(yīng)用中，基于沉水植物在水體生態(tài)修復(fù)中展現(xiàn)的強(qiáng)大效果，其技術(shù)改善及群落部署不斷演化（表2）。2021年，在上海花博園水系生態(tài)修復(fù)的過(guò)程中，以東平國(guó)家森林公園景觀水體生態(tài)修復(fù)工程為例，依據(jù)公園水環(huán)境、水體質(zhì)量和水生態(tài)現(xiàn)狀，進(jìn)行問(wèn)題識(shí)別，確定治理目標(biāo)，制定了“清水入園+內(nèi)源控制為輔，生態(tài)修復(fù)為主”的解決方案。其中，水生態(tài)修復(fù)工程以構(gòu)建沉水植物群落和調(diào)整水生動(dòng)物結(jié)構(gòu)相結(jié)合，以達(dá)到水生動(dòng)物優(yōu)化沉水植物群落的最終目的。根據(jù)實(shí)際水體的不同水位特征，沉水植物分別選用苦草、刺苦草和馬來(lái)眼子菜，以滿足全水域沉水植物群落的構(gòu)建。另一方面，根據(jù)“鰱、鳙魚控制藻類技術(shù)”理論，水生動(dòng)物以魚類投放為主，主要包括鰱魚、鳙魚；考慮到枝角類浮游動(dòng)物對(duì)水體透明度具有一定的改善作用，投放適量溞類；同時(shí)為完善食物鏈，輔以投放青蝦、環(huán)棱螺等大型底棲動(dòng)物。此外，修復(fù)工程還采用了曝氣增氧裝置，以布設(shè)沉水鼓風(fēng)-曝氣設(shè)備為主，使得水體中的溶氧量大大增加，從而保證沉水植物的成活率及群落的穩(wěn)定發(fā)育。

然而，沉水植物聯(lián)合水生動(dòng)物構(gòu)建群落的方案，在某些生態(tài)環(huán)境的實(shí)施過(guò)程中也遇到了各種問(wèn)題。近年來(lái)，在太湖貢湖灣水質(zhì)修復(fù)工程中，建設(shè)初期調(diào)研發(fā)現(xiàn)，魚類總生物量少，魚體規(guī)格較小。隨著生態(tài)修復(fù)區(qū)與濱湖河網(wǎng)及太湖的水體連通交換，繁殖力極強(qiáng)的底棲雜食性魚類進(jìn)入生態(tài)修復(fù)區(qū)，其間生物操控投放的大量鯽魚、草魚在良好的生態(tài)環(huán)境中大量繁殖。該生態(tài)修復(fù)區(qū)域內(nèi)沉水植物的大量栽培使其形成草型湖泊，相較于藻型湖泊，水域中餌料組成和捕撈壓力等方面的差異，導(dǎo)致魚類種群的加速繁衍，另一方面修復(fù)區(qū)內(nèi)2019年前長(zhǎng)期處于保護(hù)狀態(tài)，魚類資源未進(jìn)行過(guò)有效的開(kāi)發(fā)利用，使得修復(fù)區(qū)內(nèi)魚類總生物量快速增加。高密度的魚群不斷擾動(dòng)水體，致使水體透明度不斷降低，影響真光層深度，嚴(yán)重威脅沉水植物群落的穩(wěn)定生長(zhǎng)。

此外，針對(duì)特殊河湖治理的過(guò)程中，許多新型裝置得到開(kāi)發(fā)及實(shí)際應(yīng)用。例如，在南京友誼河（秦淮段）水體修復(fù)治理工程中，由于河道全線除寧蕪鐵路沿線河道左岸河底未護(hù)砌其余大多為雷諾護(hù)墊硬質(zhì)護(hù)底，局部為鋼筋混凝土及漿砌塊石硬質(zhì)護(hù)底。常規(guī)河湖生態(tài)修復(fù)技術(shù)對(duì)于硬質(zhì)河底效果并不明顯，因此采用了生態(tài)浮床結(jié)合新槽開(kāi)挖、新型水生種植槽、生態(tài)植草磚等裝置，實(shí)現(xiàn)硬質(zhì)河底河湖的水體修復(fù)。生態(tài)浮床技術(shù)對(duì)污染負(fù)荷變化的適應(yīng)性較強(qiáng)，克服了水體透明度低及河湖水深環(huán)境的不利影響，并有利于營(yíng)養(yǎng)鹽的吸收及水體波動(dòng)的消減。現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用該技術(shù)，大大優(yōu)化了沉水植物的生存環(huán)境，一定程度上解決了水體富營(yíng)養(yǎng)化。

常規(guī)普通水域中，沉水植物對(duì)于水體修復(fù)有著不可替代的戰(zhàn)略性意義；而在水域情況復(fù)雜且污染極為嚴(yán)重的生態(tài)水體中，沉水植物的實(shí)際應(yīng)用就變得極為困難。為了推廣沉水植物在水體修復(fù)中的應(yīng)用、提高其存活率、控制實(shí)際成本，目前人們對(duì)于栽種技術(shù)、栽種環(huán)境和栽種裝置等進(jìn)行了一系列的研究和不斷探索。例如在改進(jìn)現(xiàn)有栽種技術(shù)方面，為了解決使用投擲法時(shí)沉水植物存活率低的問(wèn)題，提出了利用特殊基質(zhì)進(jìn)行泥球包種，延長(zhǎng)泥球在水體中的成形時(shí)間使得植株最大限度地保持直立狀態(tài)；在改進(jìn)栽種環(huán)境方面，以沙石性河道為例，通過(guò)制備固定網(wǎng)格體安裝特殊誘導(dǎo)裝置，大大提高沉水植物的防沖刷能力，使其能夠在沙石環(huán)境下穩(wěn)定生長(zhǎng)；在改進(jìn)栽種裝置方面，生態(tài)浮床和毯式栽種培育等使得沉水植物避免了大部分水環(huán)境復(fù)雜帶來(lái)的威脅。此外，還有特殊群落構(gòu)建、可升降浮床和栽種施工船改進(jìn)等各種優(yōu)化，不斷推進(jìn)了沉水植物的實(shí)際工程應(yīng)用，促進(jìn)河湖水生態(tài)系統(tǒng)由“藻型濁水態(tài)”向“草型清水態(tài)”快速轉(zhuǎn)變。

5 結(jié)語(yǔ)

沉水植物相比其它生物法處理水體污染能更有效地深入解決生態(tài)水體富營(yíng)養(yǎng)化。從現(xiàn)有對(duì)沉水植物的研究來(lái)看，光照強(qiáng)度是沉水植物生長(zhǎng)的主要限制因子，但考慮多重因子對(duì)光衰減的綜合影響和多種環(huán)境因素共同影響其生長(zhǎng)的研究結(jié)論并未成體系。不同沉水植物組合對(duì)水體的凈化作用優(yōu)勢(shì)也未完整性研究，應(yīng)根據(jù)生態(tài)功能性、適宜性與持續(xù)性綜合考量，探索沉水植物科學(xué)種植和資源化管護(hù)措施。工程實(shí)際應(yīng)用中，沉水植物大量應(yīng)用于水生態(tài)和水體水質(zhì)修復(fù)，聯(lián)合水生動(dòng)物構(gòu)建完整的穩(wěn)定群落應(yīng)用最為廣泛，但面對(duì)不同污染情形及客觀條件，生態(tài)浮床、水生種植槽和生態(tài)植草磚等新型種植養(yǎng)護(hù)裝置也正在不斷研發(fā)與使用。此外，從栽種技術(shù)、栽種環(huán)境和栽種裝置等方面改進(jìn)沉水植物現(xiàn)有的種植、維護(hù)和存活問(wèn)題方面的研究還需不斷探索創(chuàng)新，為今后沉水植物在水體環(huán)境中的高效應(yīng)用提供科學(xué)參考。

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基金項(xiàng)目：江蘇省水利科技項(xiàng)目（2021077）

作者簡(jiǎn)介：范秀磊（1989.02-）男，副教授，博士，主要從事水污染控制及水生態(tài)修復(fù)技術(shù)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用。Email:xlfan@xzit.edu.cn，17721767827