水生植物在河道生态修复工程中应用研究

水生植物对于水体水质的改善有着重要的作用，应用成本较低、效果好、简单易行，在河道生态修复工程中得到广泛的应用。近年来，随着不断的工程实践和经验总结，水生植物在河道生态修复工程的应用技术不断成熟，在水生植物应用品种日益增多、应用范围逐步扩展的趋势下，如何通过科学的方法进行设计、施工和管理是水生植物在河道生态修复工程中能否成功应用的关键。

植物品种选择的原则

1 水质净化能力

不同的水生植物在河道水质净化中的综合功效有差异。因此，在工程中要充分考虑水生植物对氮及磷的去除能力、对水的耐污能力等因素，结合工程区域的水质现状进行合理选择。比如金鱼藻、微齿眼子菜、苦草等水生植物具有抑制藻类生长的效果。伊乐藻和菹草总磷的去除能力要优于微齿眼子菜和狐尾藻。

2 区域环境适应能力

不同水生植物适应的气温、水深、光照等条件不同，因此必须选择适应工程区域环境现状的水生植物。尽可能使用当地及附近的水生植物品种，这样有利于植物的良好生长，建立一个稳定的生态系统。比如沉水植物只适应透明度高的水体， 富营养化的水体通常悬浮物较多， 会严重影响沉水植物进行正常的光合作用。耐寒的水生植物比如西伯利亚鸢尾、灯心草等， 在南方地区高温、长日照的季节中，通常生长缓慢甚至出现叶片泛黄现象。热带睡莲、纸莎草、大薸等只能在南方热带地区生长，在北方则无法过冬。

3 便于管理

水生植物在河道水体的应用，不仅要考虑成活率是否高，更要考虑后期对于管理要求的低， 以更好地符合设计意图、更少的资金投入和更低的维护管理费用为宜。

水生植物管理的难易程度，主要与所选的植物种类有关。选择不会蔓生或不会自动播种的植物品种，会减少维护管理成本。那些能保持一定的生长秩序和状态的水生植物品种更易于管理。在选择水生植物时，还要考虑河道的环境特点及景观需求。比如在通风地带，要避免种植易倒伏的品种。低矮、粗壮的植物品种抗风能力强。比如水葱对环境适应性强，但其茎秆易折断，长势太密或遇大风易倒伏，在设计中应注意。

4 不同季节的品种搭配

不同的水生植物品种会给河道水体带来不同的净化效果和景观色彩，通过选择在不同季节生长的水生植物品种以及冷季和暖季水生植物品种的搭配，维持河道生态修复效果和水景的动人色彩。比如灯心草是全年常绿或半常绿少有的品种之一， 耐寒性极强， 在长江流域的春、 秋季为旺盛生长时间，冬、夏季仍能保持整株全绿或半绿，是填补冬季景观效果和提高冬季净化水质能力的优先选用品种之一。菹草适宜生长温度为10℃ ～25℃，高温下进入休眠， 在水体生态修复和净化应用中，常作为沉水类冬季优势物种来选用。

5 生态平衡

不同水生植物品种之间的搭配比例，会直接影响河道水体生态系统能否成功创建并稳定地运行。根据环境条件和水生植物自身条件进行品种的选择和比例搭配，在时间和空间上进行植物布置， 充分发挥水生植物品种间的互补搭配，对光照、营养和空间形成竞争优势，使整个生态系统高效运转。比如在某些河道的生态修复工程中，飘浮植物和挺水植物可以作为先锋植物，为沉水植物的生长创造条件。外来物种往往会破坏区域生态平衡，需要谨慎用。比如凤眼莲、 喜旱莲子草等。

施工要点

1 水位问题

水生植物不同品种能够适应的水位有差别，水位的高低直接影响水生植物能否成活。这就要求，施工者要了解相应水生植物的生长特性， 按照品种的适应性以及设计的要求进行施工， 严格控制好水位。一般挺水植物适宜水深范围为0cm～40cm;浮叶植物适宜水深范围为20 cm～100cm;漂浮植物通常对水深没有上限要求;沉水植物适宜水深范围为30cm ～200 cm。如果河道的水位大涨大落，此时尽量选用植株高大、耐淹、有一定耐旱性的品种。

2 底质问题

底质对于水生植物主要有两个作用:一是固着或承载植株根系，二是给植物提供养分。设计和施工中需要考虑植物品种能否在河道底质上固着，如果固着不牢固，则需要考虑其他辅助措施进行栽植。同时，不同品种对养分的耐受程度有差别，河道底质养分过低或过高都不利于其生长，在设计和施工中可以做些小试，进行植物品种的调换，选择适宜的植物品种。比如迎风岸岸边的底泥易被侵蚀，这对于水生植物的种植不利。在人工浮床的应用中，水生植物的根系直接与水体接触，此时需要考虑的问题:一是浮床要有一定的强度，不易散架;二是根据此时河道的水质，选择适宜的植物品种。

3 风浪及水流速度问题

风浪过大及水流速度过快的区域一般不直接布设水生植物。工程应用中，人工浮床对水流速度有一定的适应能力;对于需要布设水生植物，但由于风浪大，不能直接布设的情况，往往需要采取针对性的消浪措施。

4 草食性鱼类问题

沉水植物在河道生态修复工程中起到重要的作用，但草食性鱼类会严重影响沉水植物的生长。在设计前，需要探明河道具体情况，采取必要措施，控制草食性鱼类的数量，避免沉水植物种植失败。 5 与其它河道治理措施的配合

在河道修复工程中， 往往不仅仅有水生植物这一种治理措施， 因而需要处理好水生植物与其他治理措施的配合问题。在实施的先后顺序上， 水生植物的种植一般在其他工程措施实施后进行布置。在空间位置分布上， 要避免其他工程措施对水生植物的生长造成不利影响， 比如在曝气机布设周边以及在大面积人工浮床的下部， 不宜布设沉水植物。

维护管理要点

1 组织及实施

工程实施后， 水生植物的作用往往不会立即凸显，很多工程经验表明，根据工程区域的具体情况，形成规章制度，有组织、有计划地进行维护管理工作是必要的。明确维护管理内容，协调人员、材料、时间节点等资源，预备应对突发情况的措施，这些均应在维护管理中落实到位。

2 及时收割

及时收割是为了输出氮、 磷等营养物质， 防止二次污染。一般， 冬季在水生植物开始枯萎而又没有完全枯萎时收割， 夏季根据植物生长期长短及其旺盛程度， 进行 1 ～2 次收割。维护管理中， 管理人员有必要对于相应水生植物品种的特性要有一定了解， 以便针对性地进行维护管理。比如菹草在初夏时期繁殖迅速， 要注意控制或及时打捞处理。

3 补种及更换品种

根据水生植物生长状况，对衰败、 未成活的植株进行及时清除和补种。如果发现该品种不适宜在此生长， 应及时考虑更换品种。

4 控制外界环境变化

在维护管理过程中，应当避免出现超出设计范围、破坏水生植物生存条件的外界环境变化，如果有条件的，要使外界环境条件的变化趋向有利于水生植物生长、河道生态环境转好的方向。重点关注的环境变化有水质、水位以及水体流速等。

5 控制病虫害

控制病虫害、 清除杂草， 不宜使用除草剂、杀虫剂等化学药物。

6 展示及宣传

适度地展示宣传，可以提高公众的环保意识，减少公众的不良习惯对水生植物以及河道生态环境的破坏，从而间接地减少维护管理的工程量和费用，对于河道整体环境的改善是有利的。

总结

在水生植物的工程应用中，需要基于实践经验和项目实际情况，把控设计、施工和后期维护管理等各个环节，这是水生植物能否成功应用的关键。水生植物在河道生态修复工程中的应用已经取得了长足的进步。但工程人员应当认识到，水生植物的应用范围以及产生的作用是有限度的，需要其它工程措施的配合;其次水生植物的作用周期相对较长，作用效果易受外界环境条件影响;水生植物品种间的协同作用明显，但实践应用中缺乏具体的数据指导，还需要更多的研究和实践经验总结;水生植物收割后需要妥善处置，尽量资源化利用，避免造成二次污染，这些都需要在工程应用中有足够的认识。