探討沉水植物生態(tài)恢復復合技術(shù)研究

高勐

【摘要】：由于經(jīng)濟的迅速發(fā)展、人口增長和城市化進程的加快，對河流、湖泊資源的不合理開發(fā)利用，水污染日益加劇。湖泊、河流的水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能不斷衰退，水生植被退化嚴重、覆蓋度下降、多樣性下降，水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象嚴重。調(diào)查發(fā)現(xiàn)我國大多數(shù)自然湖泊、城市河流與人工景觀水體都遭到不同程度的污染，需加以重視。沉水植物是恢復受污染水體生態(tài)系統(tǒng)的重要手段之一。本文主要探討沉水植物生態(tài)恢復技術(shù)的作用機理和應(yīng)用現(xiàn)狀，提高水體環(huán)境娛樂、工農(nóng)業(yè)用水供應(yīng)等社會服務(wù)功能，給相關(guān)部門或者團體提供一些水生態(tài)恢復的思路和參考意見。

【關(guān)鍵詞】：沉水植物 ；生態(tài)恢復；作用機理； 應(yīng)用現(xiàn)狀

沉水植物是指植物體全部位于水層下面營固著生存的大型水生植物。它們的根有時不發(fā)達或退化，植物體的各部分都可吸收水分和養(yǎng)料，通氣組織發(fā)達，有利于在缺乏空氣的水中進行氣體交換。這類植物是水生生態(tài)系統(tǒng)中重要的初級生產(chǎn)者，其葉子大多為帶狀或絲狀，不僅可以有效吸收水體中的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，有效地抑制藻類的生長繁殖，還可以吸附和沉降水體中的懸浮物，減少水土流失，防止侵蝕，凈化水質(zhì)和提高水質(zhì)的透明度。

1.沉水植物的作用機理

1.1沉水植物對改善水質(zhì)的作用機理

城市化進展加快、城市規(guī)模急劇擴張，大量含有氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的工業(yè)、生活廢水直排入河、入湖；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對農(nóng)藥化肥的不合理使用，農(nóng)灌回水的直排入河、入湖；生活污染和畜禽糞便的大量直排入河、入湖。這些營養(yǎng)物質(zhì)的大量排放導致的直接后果就是水體富營養(yǎng)化，導致藻類大量繁殖，懸浮物增多，影響水體透明度。研究表明，沉水植物的根、葉對水中的氮、磷元素有較好的吸收作用，不僅可以有效地控制水體中營養(yǎng)鹽濃度，還可以通過氣體交換，使氮磷元素進入沉積物，影響沉積物氮磷的循環(huán)。因沉水植物的根部固著底泥，不僅可以減緩水流速度，同時又可以作為懸浮物的捕獲器，促進降解，抑制沉積物再懸浮，進而提高水體透明度。

1.2沉水植物對藻類的作用機理

在城市河道、淺水型湖泊、景觀湖等水域，沉水植物適應(yīng)能力強，在水體中吸收氮、磷營養(yǎng)鹽、無機碳能力較強，通過與藻類進行營養(yǎng)競爭，對藻類產(chǎn)生化感作用，可在一定程度上限制藻類繁殖與生長。沉水植物個體比較大，具有大量吸收營養(yǎng)物質(zhì)的能力，生命周期比藻類時間長，對大量的氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)儲存能力相對穩(wěn)定，減緩了營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)速度、抑制藻類繁衍生殖。

1.3沉水植物對浮游動物的作用機理

水體中浮游動物以浮游植物為食從而保證水體清澈透明。沉水植物則充當了浮游動物的棲息場所，還可躲避魚類等撲食。在湖泊或者景觀水體中，浮游動物水平遷移至沉水植物茂盛的水域中十分常見。研究發(fā)現(xiàn)，沉水植物在水體中的占有體積越大，浮游動物的生物量也越大，反之，沉水植物在水體中的占有體積越小，浮游動物的生物量也越小，呈顯著的正相關(guān)。由此可見，沉水植物在水體中的占有一定體積，可以通過提供棲息場所和避難場所來提高浮游動物的生物量，有利于構(gòu)建良好的水體生態(tài)系統(tǒng)，控制浮游植物數(shù)量，使水體保持清澈透明。

1.4沉水植物的生態(tài)作用機理

一個生態(tài)系統(tǒng)群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和良性循環(huán)，需要多重因素相結(jié)合來共同維持，其中最重要的是群落中不同營養(yǎng)級的上行效應(yīng)和下行效應(yīng)。沉水植物具有較強吸收和鈍化營養(yǎng)鹽的能力，抑制浮游植物、藻類生長繁殖，影響生態(tài)系統(tǒng)的上行效應(yīng)。此外，沉水植物可以為浮游動物提供棲息場所和避難場所，為肉食性魚類提供更多的浮游動物，優(yōu)化魚類種群結(jié)構(gòu)，進而影響生態(tài)系統(tǒng)的下行效應(yīng)，保證了水體清澈透明。沉水植物通過影響了無機環(huán)境和其它物種之間的相互作用，保證了生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。

2.沉水植物生態(tài)恢復應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1沉水植物應(yīng)用趨勢

沉水植物種類繁多，每種沉水植物對生長季節(jié)、植株長度、植物對水體以及底泥耐污性、種植基質(zhì)要求、生長水深、最適水深等生長環(huán)境因素，都有不同要求。如對河道、湖泊進行沉水植物修復，應(yīng)根據(jù)具體的水環(huán)境現(xiàn)狀，進行沉水植物篩種，盡量選用本地物種，同時對篩選的沉水植物進行現(xiàn)場種植試驗。沉水植物在輕營養(yǎng)化水域、中等營養(yǎng)化水域還是在嚴重的富營養(yǎng)化水域，沉水植物都能生長良好。對于黑臭水體要慎重選擇進行沉水植物恢復技術(shù)，根據(jù)相關(guān)工程經(jīng)驗，既能耐受深水環(huán)境又能耐受黑臭厭氧環(huán)境的沉水植物幾乎不存在。沉水植物修復，對環(huán)境友好，投資抵且操作簡單，被越來越多地關(guān)注，是湖泊、城市河道、濕地公園、人工濕地、城市濱水景觀等生態(tài)建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)。在水體生態(tài)恢復和建設(shè)方面起著重要作用。

2.2沉水植物在杭州市水體中應(yīng)用現(xiàn)狀

杭州市在建設(shè)河、解放河、十甲河、風情河、后橫港、沿山河、新塘河和南大河等河流的生態(tài)治理中實施了沉水植物恢復，通過與調(diào)水工程、曝氣工程、浮床建設(shè)等進行協(xié)調(diào)、配合，河道水質(zhì)得到明顯改善。根據(jù)施工設(shè)計，杭州市河道中沉水植物占水體的面積比例超過60%，這些沉水植物對水生生態(tài)系統(tǒng)的重建和對水質(zhì)的保持起到了重要作用。總體來說，沉水植物在城市河道生態(tài)恢復取得了顯著成效，同時也積累了寶貴的經(jīng)驗?，F(xiàn)在，這些水域水質(zhì)狀況良好，生態(tài)景觀優(yōu)美。

結(jié)束語：

沉水植物在水體生態(tài)恢復和美化景觀方面具有重要意義。目前關(guān)于沉水植物繁育、養(yǎng)護管理、病蟲害防治等的研究較少，后期可以加大這方面的研究力度。同時在今后的工作中，要以沉水植物恢復水體生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，增加關(guān)于浮游動物和底棲動物等生物多樣性方面的研究，更好地防治水體營養(yǎng)物質(zhì)過剩，保持水體清澈透明，更好地治理水體污染，保持水體生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。

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