水生植物在水生态环境修复工作中的应用分析

杨哲顺

（浙江荣凯科技发展股份有限公司，浙江 丽水 323300）

前言

生态环境保护问题一直以来都是社会关注的重点话题，特别是水生态环境的保护工作，不仅关系着水生态系统中生物的生存和繁衍，也会影响人类的身体健康。水生态环境修复工作是目前解决水生态环境污染问题的一个重要措施，水生态修复研究人员一直在进行修复技术的研究，水生植物在其中发挥重要的作用。但是目前在我国各地区的水生态环境修复工作中关于水生植物的应用还没有掌握科学的原则和有效的应用策略，导致水生植物无法在其中发挥最大的价值和作用。

1.水生植物及水生态环境修复相关概述

水生植物主要是指生活在水环境中的植物，水生植物品种多样，有的是沉没在水下生长的；有的是漂浮在水面生长的；有高植株的；有矮植株的等等。每一种水生植物都有其各自的特点，多样性的水生植物也使水生态系统中的物种更加丰富。水生植物具有很强的观赏性，水生植物形状各异、色彩丰富，无论是在水面漂浮的、水底生长的还是水中悬浮的，都为水生态环境增添了靓丽的风景。同时水生植物还具有改善水环境的功能，比如水生植物经过光合作用可以释放氧气，可以让水中的氧含量充足，满足生活在水环境中好氧生物的生存需求，同时也能够让水环境周围的空气变得更加清新，人们在水环境周围活动、休息、娱乐时也能够感受到身心舒畅。

水生态环境主要是指在自然生态环境中有关各类水源构成的生态系统，具体包括河流、湖泊、海洋以及滨河、湿地和地下水域等等。水生态环境中除了水资源还包括各种水生生物，比如水生植物、水生动物等等，水资源以及依赖于水资源生存的各类生物共同构成了水生态环境。水生态环境作为自然生态环境中的一个重要组成部分，其在维护自然生态系统平衡、维护物种多样性等方面起到关键性的作用，同时构建良好的水生态环境对实现良好的物质循环、能量守恒以及解决目前环境污染重比较严重的温室效应等方面也起到至关重要的作用。水生态环境修复主要是指针对目前水生态环境污染情况采取有效的措施加以治理，从而改善水生态环境，防止水生态系统持续退化，并对已经遭到破坏的水生态环境逐渐修复，使水生态系统可以恢复到能够自我维持，实现水生态环境的健康稳定发展。现阶段随着我国对水生态环境修复工作越来越重视，相关部门也在不断加大对水生态环境修复技术研究的投入，目前我国已经具备了较为成熟的水生态环境修复技术，并且已经应用到水生态环境修复工作中。水生态环境的修复除了要依靠其自身系统的自我恢复功能外，还要借助于人工修复措施来加快水生态环境修复，比如可以通过减轻生态系统的环境压力、通过生物调控措施等进行水生态环境的修复。

2.水生植物在水生态环境修复工作中的作用

水生植物是水生态环境中的一个重要组成部分，其不仅具有很强的观赏性而且具有较高的改善水环境的功能，因而被用于水生态环境修复工作，其在该项工作中的作用主要体现在以下几方面：其一，水生植物在环境修复中的物理作用。水生植物在水生态环境中可以有效地拦截、吸附或者沉降其中存在的有机质颗粒，特别是一些茎叶面积较大的水生植物本身就是微生物和各种污染颗粒的重要载体。水生植物根系周围有菌胶团，通过它能够让水生态环境中悬浮的有机物沉降。以群落带形式生存的水生植物还能够对水生态环境中的泥沙以及污染物等进行拦截和净化，从而有效地减轻水生态系统的环境负担，对促进水生态环境的修复有着很大的帮助。与此同时，水生植物的物理作用还表现在可以消浪防浊、稳固水体。其二，水生植物在环境修复中的吸收作用。所谓吸收作用主要就是水生植物能够通过同化或者代谢等作用将水生态环境中的营养盐转化为自身的组成物质或者将其分解成无害物质，从而防治水体富营养化问题的发生，缓解水污染问题的恶化。当然不同种类的水生植物对于水生态环境中有害物质的吸收情况也有所不同，而且也会受到外界气候条件以及污染源等的影响。其三，水生植物在环境修复中的协同作用。所谓协同作用主要就是指水生植物通过与水生态环境中的微生物协同来完成对水中氮、磷等物质的降解，从而实现修复水生态环境的作用。具体的工作原理为：水生植物在生长过程中通过光合作用吸收二氧化碳，并将所产生的氧气和营养物质传送到根系，这样植物的根系部位就会形成一定的有氧区和无氧区，可以很好地满足水生态环境中厌氧以及好氧等微生物生长的需求，从而达到良好的去除水生态环境中的氮、磷等物质的效果。其四，水生植物在环境修复中的化感作用。所谓化感作用主要是指水生植物能够产生出一种化感物质，该物质可以在很大程度上抑制水生态环境中的藻类生长。这种水生植物的水生态环境修复功能通常被用于淡水生态系统中。现阶段通过研究标明具有这种作用的水生植物种类也比较多，而不同种类的水生植物其产生化感物质的部位以及该作用的强弱也各有不同，可以根据不同地区水生态环境修复需求合理选择该类水生植物。

3.水生态环境修复工作中水生植物的选择原则

水生植物在水生态环境修复工作中发挥着非常重要的作用。由于水生植物种类繁多，同时水生植物在水生态环境修复中的作用发挥也会受到各种外界环境的影响，因此在开展水生态环境修复工作中要合理地进行水生植物的选择，具体选择过程中应该按照相关的原则，确保选择的水生植物能够更符合该环境的水生态修复，使水生植物可以最大限度地发挥其应有的作用。相关工作人员可以根据以下几方面原则来进行水生植物的选择。

其一，区域环境适应性原则。各个地区因气候不同、温度不同、湿度不同以及水位不同，在开展水生态环境修复工作的过程中应选用的水生植物也不同。水生植物种类繁多，在不同地区都有该地区适合生长的水生植物，如果选择水生植物的过程中不能按照区域环境特点选择更适宜的水生植物，会导致水生植物受到外界环境因素影响而生长状态不佳，影响水生植物在水生态环境修复中的作用发挥。因此，相关环境修复工作人员在选择水生植物时应该按照区域环境适应性原则，根据实际情况选择适宜的水生植物。在开展深水区的水生态环境修复工作中，主要是指水深达到1m以上，应该选择沉水性水生植物，或者在水环境中通过人工构建悬浮体用于种植水生植物。在水深为0.3m-1m之间的水生态环境区域，通常可以选择种植荷花或者睡莲等水生植物。而在水深为0.3m以下的水生态环境区域中，一般的水生植物都可以。此外还有一些水陆更替的水生态环境区域，主要是指在水位上涨时能够没过地面，当水位下降时地面会暴露在空气中，这种水生态环境区域的修复工作应该选择在无水环境下也能够生长的水生植物。当然，结合区域环境适应性原则进行水生植物的选择时，除了考虑水深外，应优先选择该区域的本地水生植物，具有更好的环境适应性，可以确保水生植物的良好生长。

其二，便于后期管理原则。水生植物在水生态环境修复中的应用不是将水生植物播种到需要修复的水环境中即可，还需要在后期进行持续的管理和养护，才能确保水生植物在环境修复中作用的发挥。因此，水生态环境修复工作人员在选择水生植物时也要考虑其在后期的管理所消耗的成本。比如，在任何一个水环境区域的修复工作中都应尽量少选用攀缘茎、缠绕茎以及自主播植能力差的水生植物，因这种水生植物后期会消耗大量的人力进行管理，经济效益较低。另外有一些水生植物茎叶比较脆弱，稍有风浪就会折断，这样的水生植物也应少选用，不仅因折断后的水生植物会影响水生态环境修复的效果，而且残枝断叶掉落到水环境中也会对水体造成污染，比如水葱就是一种茎秆极易折断的水生植物。

其三，维持生态平衡原则。水生植物在选择的过程中还要从宏观角度来考虑，也就是围绕整个水生态系统的平衡发展需求，合理选择水生植物。水生态系统的平衡需要营养均衡发展、物种种类多样化，因此在选择水生植物时根据该原则尽量选择多种类型的水生植物搭配使用，这样既可以确保物种的丰富性，同时也能够通过将需要不同营养成分的水生植物搭配使用，维持了水生态环境中的营养均衡发展。对于容易破坏区域水生态系统平衡的水生植物应尽量减少使用或者不使用，具体如何选择水生植物，应根据水生态环境修复的具体要求综合多方面因素合理选择。

4.水生植物在水生态环境修复工作中的具体应用

4.1 沉水性植物在水生态环境修复中的应用

所谓沉水性植物主要是指植物的根茎扎入水底的泥土中，茎叶也被完全沉没在水环境中的植物，也就是整株植物都沉浸在水环境中。通常情况下沉水性植物都具有发达的通气组织，而且其枝叶相对发达，叶片呈狭长状，可以通过繁盛的枝叶来吸收水生态环境中的营养物质，保证其在水环境中的健康生长及繁殖。现阶段被应用于水生态环境修复中的水生植物种类有很多，比如轮叶黑藻以及金鱼藻等等都是比较常用的沉水性植物。之所以沉水性植物在水生态环境修复中能够得到如此广泛的应用，关键在于沉水性植物有着很强的吸收作用，因沉水性植物的根、茎、叶完全沉没在水环境中，因此其根、茎、叶都可以不同程度的吸收水环境中的氮、磷等物质。另外，繁盛的枝叶经过光合作用产生的氧气可以加大水环境中的氧浓度，促进水环境中微生物对于营养物质的分解，避免水环境发生富营养化的问题。选择沉水性植物时，为了更好地发挥沉水性植物对水生态环境的修复作用，应该尽量选择根、茎、叶都具有较强吸收作用的植物种类，同时要确保所选用的沉水性植物对该区域的水环境有较强的适应性。通过不断的研究与实验，发现狐尾澡和将苦草在水生态环境修复中能够将区域水环境中的氮、磷等物质基本去除，缓解水环境中营养物质的增长速度，从而维持水环境中的营养均衡。沉水性植物还具有很强的吸附性和抑制性，不仅能够吸附水环境中的杂质、颗粒等，还能够抑制悬浮藻类的生长，使水环境表面更加开阔，没有悬浮物的阻拦能够让更多的阳光照射到水中，促进沉水性植物的光合作用，也进一步增加水环境中的溶氧量。

4.2 挺水性植物在水生态环境修复中的应用

所谓挺水性植物主要是指植物的根茎生长在水环境中的泥土中，而茎叶向上生长直至挺出水面暴露在空气中。这种水生植物通常情况下生长在浅水区或者是比较潮湿的岸边。挺水性植物的根系也比较发达，可以充分地吸收水环境中泥土里的营养物质，比如氮、磷等营养物质，供给自身生长所需要的养分，也维持了水环境中的营养均衡。同时挺水性植物通常都具有较强的化感作用，也就是能够产生一定的化感物质，来抑制水生态环境中藻类的生长和繁殖。另外，挺水性植物在生长的过程中吸收了大量的氮和磷，也会对需要氮和磷才能生长的藻类的生长以及繁殖产生较强的抑制效果。目前应用于水生态环境修复工作中的挺水性植物也有多种，比如鱼腥草、芦苇以及石菖蒲等等，其中石菖蒲就是一种比较典型的具有很强化感作用的挺水性水生植物，可以起到很强的化感抑制作用。芦苇也是一样，特别是对蛋白和小球藻有着非常强的抑制效果。挺水性植物在种植时可以直接在水域沿岸种植，这样不仅能够发挥好挺水性植物在水生态环境修复中的作用，也能够让挺水性植物获得足够的光照。

4.3 漂浮性植物在水生态环境修复中的应用

所谓漂浮性植物主要是指植物的根生长在泥土中，而叶子漂浮在水面，这种水生植物通常情况下都拥有比较发达的根茎，也就是根茎较长，但是上茎并不发达，叶片比较茂盛，而且叶片中含有很多肉眼不能看到的气孔，主要适用于植物的蒸腾作用。漂浮性植物由于叶片主要裸露在空气中，根茎生长在泥土中，因缺少有氧呼吸会使其产生一定量的醇类物质。漂浮性的水生植物对水体中的营养物质以及有毒颗粒等有着较强的吸附作用，可以在一定程度上改善水生态环境。现阶段在水生态环境修复中比较常见的漂浮性水生植物主要包括四角菱以及凤眼莲等，漂浮性水生植物具有很强的自我繁殖力，无须消耗过多的人力，而且漂浮性水生植物也比较容易打捞，后期管理和养护都十分便利。但是，正是由于漂浮性水生植物的繁殖力太强，导致其在短时间内就能够繁殖很大一片区域，并将该区域其他水生植物挤走，这样就会导致这一部分水生态环境中的植物种类单一，不利于水生态系统结构的稳定，同时也会导致该区域水生态环境中的营养出现失衡。为此，相关工作人员在应用漂浮性水生植物来进行水生态环境的修复时，要注意对自我繁殖力较强的漂浮性水生植物进行繁殖上的抑制。

结束语

综上所述，水生植物在水生态环境修复工作中发挥着非常重要的作用，由于水生植物种类繁多，同时水生植物在水生态环境修复中的作用发挥也会受到各种外界环境的影响，因此在开展水生态环境修复工作中要合理地进行水生植物的选择，具体选择过程中应该按照相关的原则，确保选择的水生植物能够更符合该环境的水生态修复，使水生植物可以最大限度地发挥其应有的作用。相关水环境修复工作人员在应用水生植物进行环境修复时，也要注重科学应用，充分利用沉水性植物、挺水性植物以及漂浮性植物的优点提高水生态环境修复的质量。