淺析水生植物栽培技術(shù)研究及在小流域生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用

何建兵，鄭杰春，張 偉，馬良英，廖曉初，潘廣英，楊 紅，羅 麗，譚 頻

（四川省內(nèi)江市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，四川 內(nèi)江 641000；四川省高樓鎮(zhèn)鄉(xiāng)村振興辦，四川 資中 641207）

2019年在省市項(xiàng)目的支撐下，開展了水生植物品種的引進(jìn)收集、野生品種的馴化工作，同時(shí)針對小流域氣候、土壤、水文環(huán)境開展相應(yīng)的栽培技術(shù)研究及示范推廣應(yīng)用。

1 項(xiàng)目實(shí)施的意義

水生植物顧名思義其均生長在水中或?yàn)┩繚竦?，是?gòu)建水生生物群落、重建生態(tài)鏈、修復(fù)生態(tài)系統(tǒng)的骨骼。水生植物是水生動(dòng)物、昆蟲、鳥類、部分陸生動(dòng)物的棲息地及食物來源，也是人類食物及工業(yè)原料來源，是小流域范圍凈水固砂的根本，是治理水環(huán)境的重要一環(huán)。在流域整治中怎樣合理搭配種植水生植物及對其種植技術(shù)的深入研究極為重要。

2 內(nèi)江市小流域及庫塘現(xiàn)狀

內(nèi)江市小流域、庫塘眾多，由于城鄉(xiāng)過度開發(fā)，致使許多小流域工礦污染、小城鎮(zhèn)生活污染、農(nóng)業(yè)農(nóng)村生活生產(chǎn)面源污染日趨嚴(yán)重。沿岸植被破壞嚴(yán)重造成溪流堤岸垮塌、水土流失、河道淤塞，水體富營養(yǎng)化，致使一些水生生物瀕臨滅絕，水生生物生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞。加之近年工程治理又以硬化為主，嚴(yán)重影響水生動(dòng)物、昆蟲、鳥類等的棲息繁殖場所，破壞了生態(tài)平衡。隨著環(huán)境的惡化一些水生動(dòng)植物逐漸消失，比如：芡實(shí)、菱角、小魚種中華斗魚、爬石子等。加之有害生物鳳眼蓮、福壽螺、龍蝦等的入侵，破壞了生物的多樣性，使得水生野生動(dòng)植物生態(tài)鏈遭到破壞，從而使整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)單一脆弱。

3 水生植物品種（系）資源收集、馴化、引進(jìn)、篩選

3.1 水生植物品種資源收集

通過對野生水生植物資源收集及引種，同時(shí)開展馴化試驗(yàn)，淘汰適應(yīng)性差、沒有經(jīng)濟(jì)、觀賞價(jià)值的植物，淘汰凈水能力差的植物，淘汰生長勢強(qiáng)、只有凈水價(jià)值而無任何其它價(jià)值的植物，以杜絕其發(fā)展為有害生物。經(jīng)從引種的50余份材料中初步篩選出20余份作為示范品系。

3.2 水生植物品種（系）的篩選的目的及標(biāo)準(zhǔn)

篩選水生植物品種（系）的目的是收取植物的有用部分盡量減少植物殘株對水體的二次污染。標(biāo)準(zhǔn)是具有觀賞和經(jīng)濟(jì)價(jià)值又有凈化水體作用[1]。

3.3 初步篩選出的水生植物品種（系）

3.3.1 具有經(jīng)濟(jì)、藥用和食用價(jià)值

蓮藕、芡實(shí)、菱角、茭白、荇菜、白慈菇、荸薺、澤瀉、趕黃草、水芹菜（具陸生芹菜香）、石菖蒲、水菖蒲、中華蒲黃、燈草等。

3.3.2 具有觀賞價(jià)值

睡蓮、虞美人、鳶尾花、千屈菜等。具有凈水價(jià)值的有：鳳眼蓮、細(xì)浮萍、水蔥、梭魚草、再力花、金魚藻、銅錢草等。旁水植物紫蘆葦、蘆葦、淺水蘆葦、芭茅等。

3.3.3 穗花狐尾藻

經(jīng)多年多地觀察，穗花狐尾藻水生動(dòng)物不食、又無經(jīng)濟(jì)觀賞性，且適應(yīng)性強(qiáng)、易種易繁、生長勢旺，初步認(rèn)定穗花狐尾藻有可能會成為繼鳳眼蓮、過江藤之后的又一有害生物，只可同鳳眼蓮一起作為局部富營養(yǎng)化、重金屬、農(nóng)殘等重污染封閉水面治理用。

4 水生植物搭配分類及搭配方法

流域原有生態(tài)系統(tǒng)因多種不利因素受到損壞，破壞了生物的多樣性、打破了生態(tài)平衡，致使有的種群消失或?yàn)l危，有的成為強(qiáng)勢種群。要修復(fù)生態(tài)就得因地制宜、人為干預(yù)，增植放養(yǎng)弱勢瀕危物種種群，抑制強(qiáng)勢有害物種種群，從而恢復(fù)生物多樣性，構(gòu)建新的生物鏈，達(dá)成新的生態(tài)平衡，恢復(fù)流域生態(tài)系統(tǒng)[2]，所以結(jié)合流域原有生物種類種群科學(xué)搭配是關(guān)鍵所在。科學(xué)搭配水生生物以水生植物為主體，還包括魚類、水生軟體動(dòng)物、昆蟲、兩棲動(dòng)物等使它們通過人為干預(yù)經(jīng)多年自然生長優(yōu)勝劣汰，通過彼此相生相克，逐漸構(gòu)成一套食物鏈，形成新的生態(tài)系統(tǒng)。

4.1 水生植物搭配的分類

水生植物種類很多，以水生植物生長習(xí)性分類有挺水、浮葉、沉水、飄浮等。以生長方式分類有水生、濕地、旁水等。以植物形態(tài)分類有闊葉、狹葉、變態(tài)葉、有高矮、有常綠、有落葉等[3]。生物具有多樣性，有些植物表現(xiàn)出相生相克的特性，有喜聚集叢生、混生、單生。

4.2 水生植物搭配方式

水生植物主要是高矮搭配、一年生多年生搭配、常綠與落葉搭配、挺水、浮葉、沉水搭配。濕地公園建設(shè)以觀花觀葉為主，觀花水生植物以不同開花時(shí)間搭配做到春、夏、秋三季有花賞：比如春季的睡蓮、鳶尾花，夏秋季的睡蓮、荷花、千屈菜、虞美人等。觀葉的莎草、傘草、水蔥、水菖蒲等，特別是石菖蒲其一年四季均為綠色，是濕地公園配景的最佳選擇，且其藥用價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高。

小流域防堤固砂應(yīng)選擇挺水、且繁茂性好的植物，如墨西哥梭魚草、茭白、水蔥、傘草等。流域水體中同時(shí)搭配放養(yǎng)有凈水功能的鰱魚、鳙魚、蚌及有防龍蝦、福壽螺危害的鯖魚、鯰魚，并在水生植物種植成活有一定群體后可放養(yǎng)一定量的草魚，以抑制水生植物過快生長，以求達(dá)到一定的生態(tài)平衡。

5 部分水生植物主要栽培品種及輕簡栽培技術(shù)

5.1 淺水植物

以太空蓮、芡實(shí)為主，適用于近岸水深1.5 m淺水區(qū)域種植，可成片栽植作為花卉觀賞，該兩種植物為藥食兩用，太空蓮的蓮花、蓮子、蓮心、荷葉均可入藥，嫩莖可食用。芡實(shí)（雞頭米）種子藥用為芡實(shí)，嫩莖可食用。這兩類植物均為多年生具有宿根性，栽種后第二年可自繁。繁殖方式是蓮藕以塊莖繁殖，芡實(shí)以種子繁殖為主（或育苗移栽）[4]。栽培方法是蓮藕水淺可人工下水栽植芽朝上壓入泥中即可，如水深可用泥包好種莖用稻草纏繞沉入水體中。芡實(shí)栽培一是種子撒播，將催芽的種子直接撒播到水體中，二是催芽后育苗移栽。栽培規(guī)格為2種植物繁茂性好，種植80～100苗/0.067 hm2。注意事項(xiàng)：苗期易受福壽螺、小龍蝦危害，人工水體中應(yīng)清塘清除小龍蝦、福壽螺。自然水體在增大播種量的同時(shí)多放養(yǎng)青魚、鯰魚、烏魚等肉食性魚類以抑制有害生物群體。

5.2 濕地植物

濕地植物是魚類、水生軟體動(dòng)物、兩棲動(dòng)物、水鳥類、昆蟲及其幼蟲、部分陸生動(dòng)物繁殖、棲息的天堂和食物來源，是生態(tài)修復(fù)的重要一環(huán)。栽培的水生植物有蘆葦、茭白、中華蒲黃、燈草、水菖蒲等植株高大的植物作為鳥類、兩棲動(dòng)物等的蔭蔽棲息、繁殖場所，配以菱角、白慈菇、荸薺、澤瀉、趕黃草、浮萍等矮小植物，作為魚類、昆蟲及幼蟲、水生軟體動(dòng)物等的棲息、繁殖場所及食物來源。栽培方式為幾種水生植物混栽，栽培方法為每種植物叢栽。該類植物大部分為塊莖繁殖，多年生具有宿根性，種子繁殖或分株無性繁殖。

5.3 沉水植物

苦草、金魚藻、葉黑藻、眼子菜等均適應(yīng)小流域種植，先從淺水種植讓其自然向深水發(fā)展。如果全是深水，可用泥團(tuán)包裹根部在早春水流不急處沉水栽植，其可為魚類等提供棲息、繁殖場所及食物來源并可起到凈水作用[5]。比如西昌邛海、瀘沽湖水體中的苦草，其10 m深的水體區(qū)域內(nèi)長勢良好，已成為該地的優(yōu)勢群體，起到很好的靜化水體功能。

5.4 旁水植物

石菖蒲、虞美人、鳶尾花等植物喜旁水而生，近水或淺水叢栽即有經(jīng)濟(jì)和觀賞價(jià)值，又起到防止水土流失的作用。特別是石菖蒲一年四季常綠，是觀葉的好材料，作為藥用單位面積價(jià)值很高。

6 病蟲害防治及管理

自然水體和濕地原則上是人種天養(yǎng)、不施肥、不防治病蟲害，如出現(xiàn)有害生物入侵（如鳳尾蓮）應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜藶楦深A(yù)。以經(jīng)濟(jì)價(jià)值為目的的（如白慈菇、荸薺、芡實(shí)、菱角等）應(yīng)適時(shí)進(jìn)行施肥、病蟲防治等田間管理。

7 應(yīng)用前景

7.1 在封閉淡水高效綠色循環(huán)養(yǎng)殖尾水處理中的應(yīng)用

內(nèi)江市淡水養(yǎng)殖無論是品種和產(chǎn)量一直名列全省前茅，淡水高密度精養(yǎng)產(chǎn)業(yè)得到廣泛推廣應(yīng)用，創(chuàng)造了大量的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。但隨著近期環(huán)保政策要求淡水養(yǎng)殖尾水必須達(dá)標(biāo)排放，最好是零排放循環(huán)使用。這一政策要求極大的限制了內(nèi)江市水產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為克服這一瓶頸，擬同市中區(qū)水產(chǎn)中心合作，針對淡水養(yǎng)殖尾水以生物方法為主輔以物理方法構(gòu)建水處理設(shè)施，對淡水養(yǎng)殖尾水進(jìn)行綠色處理，使之達(dá)標(biāo)排放，并通過示范應(yīng)用不斷總結(jié)和完善該項(xiàng)技術(shù)，使之將尾水循環(huán)使用達(dá)到零排放。

7.2 在庫塘治理中的應(yīng)用

污染較重庫塘首先清除污染源，然后采用物理化學(xué)方法消殺大部分有害生物，并在富營養(yǎng)化的深水區(qū)水體中種植沉水植物，周邊淺水區(qū)種植挺水、旁水植物，以一定比列搭配放養(yǎng)花白鰱，以生物方法逐年轉(zhuǎn)化降低水體中豐富的浮游生物。

7.3 在小流域治理上的應(yīng)用

結(jié)合工程治理疏通河道、清除淤塞、筑堤（土堤）固砂，人為構(gòu)建淺灘，濕地，用于種植不同類型的水生植物，作為構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)骨骼，同時(shí)人為增殖放養(yǎng)水生動(dòng)物（魚、蚌）構(gòu)建新的生態(tài)系統(tǒng)。

7.4 特殊水體治理上的應(yīng)用

工廠排污循環(huán)池、礦山尾沙尾水排放循環(huán)池、城市污水處理循環(huán)池，這些水體中雖經(jīng)物理、化學(xué)方法處理，但其中重金屬、有毒不易分解的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)含量很高，不容易達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，且化學(xué)方法處理還容易造成二次污染。為解決這個(gè)問題，可增大循環(huán)池水體水生植物種植面積，并選擇種植生長勢強(qiáng)、凈水力強(qiáng)、易收貯的浮葉水生植物，用來吸附水體中的重金屬和有害物質(zhì)，定期打撈烘干焚燒，收集灰燼用特殊工藝處理，可從中回收有用金屬。

8 提高小流域生態(tài)修復(fù)效果的建議

8.1 增大研究推廣應(yīng)用經(jīng)費(fèi)投入

內(nèi)江市地處沱江流域中段，治理區(qū)域大，域內(nèi)溝溪縱橫、庫塘眾多，因地貌和氣候條件不同從而造就了許多小氣候環(huán)境，形成許多獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)。為使生態(tài)治理有針對性應(yīng)在后續(xù)加大研究投入將整個(gè)水生生物作一課題進(jìn)行綜合研究，并針對生物多樣性、小氣候、小環(huán)境進(jìn)行持續(xù)深入研究。水環(huán)境治理體現(xiàn)的是公益性，是還市民一個(gè)碧水藍(lán)天，其技術(shù)推廣應(yīng)用沒有經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)增加投入用于種苗的引進(jìn)、繁育，以便盡快推廣應(yīng)用。

8.2 堅(jiān)持生態(tài)治理與工程治理相結(jié)合

建議小流域工程治理除特殊河段因防洪需要必須硬化外，理應(yīng)疏竣河道、營造淺灘濕地，立足生態(tài)治理盡量少硬化，從而為水生生物構(gòu)建好的棲息、繁殖、采食生態(tài)環(huán)境。

8.3 科學(xué)選擇水生植物品種

面積廣闊的濕地稱之為地球之肺，濕地公園可稱呼為城市之肺。濕地有常年性和季節(jié)性之分。近年大部分城市均在近郊建有面積大小不等的濕地公園，在成為城市美麗風(fēng)景線的同時(shí)為水生物和鳥類、部分陸生動(dòng)物、昆蟲等提供了棲息繁殖、生長場所，并成為鳥類的天堂，構(gòu)成了一個(gè)完整的生態(tài)圈[6]。為科學(xué)的建好濕地公園，建議以生態(tài)多樣性為主，突出特色（如洪湖的蓮藕、潘陽湖的芡實(shí)），集觀賞性、經(jīng)濟(jì)性為一體，在體現(xiàn)生態(tài)功能的同時(shí)，為旅游休閑服務(wù)選擇四季花搭配，選擇觀葉搭配，選擇名貴與普通搭配。為體現(xiàn)生態(tài)功能選擇適應(yīng)當(dāng)?shù)匾吧鷦?dòng)物群體食性需要及生長生存需要的水生植物搭配，為可持續(xù)性發(fā)展選擇有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生植物和動(dòng)物搭配。