水生植物在河道生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用

摘" "要" "水生植物群落可以很好地優(yōu)化城市河道空間。以北京市永定河引水渠高井溝段河道生態(tài)修復(fù)實(shí)踐為例，基于對(duì)北京常見水生植物在生態(tài)適應(yīng)、除藻凈水、景觀構(gòu)建方面的綜合考量，采用樣方法和樣線法結(jié)合的方式對(duì)河道底質(zhì)進(jìn)行取樣分析，并綜合水位變化周期、河岸整治等多種影響因素，結(jié)合河岸空間季向變化，打造耐淹耐旱、速生高大型沉水植物搭配低矮花草類植物的水生植物群落，形成層次分明、空間開闊的沿河綠道。

關(guān)鍵詞" "植物種植；生態(tài)修復(fù)；景觀水體

徐嚴(yán)，中鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司裝飾公司，郵編100043（北京）。

收稿日期：2025-01-14

水生植物在河道景觀水體水質(zhì)修復(fù)中有重要作用。近5年，水生植物在景觀水體修復(fù)中的應(yīng)用品種逐漸豐富，應(yīng)用面不斷擴(kuò)大，在河道及生態(tài)修復(fù)工程中展示出顯著的應(yīng)用成果，為水生植物應(yīng)用技術(shù)留下可供參考的實(shí)際案例。在當(dāng)下河道景觀水體修復(fù)等相關(guān)工程中，合理選擇水生植物，掌握各類植物生長習(xí)性，做好后期維護(hù)至關(guān)重要。

1" "水生植物的選擇原則

1.1" "凈化水質(zhì)能力" "水生植物品種不同，其凈化水質(zhì)的能力也不同。具體品種的選用應(yīng)根據(jù)工程的水質(zhì)凈化需求確定，一般可以從固氮固磷能力、水土穩(wěn)固、富營養(yǎng)化能力等方面考量。例如金魚藻、微齒眼子菜、苦草等水生植物具有抑制藻類生長的效果[1]，伊樂藻、菹草總磷的去除能力要優(yōu)于微齒眼子菜和狐尾藻[2]。在高井溝生態(tài)修復(fù)工程中，基于對(duì)高井溝水質(zhì)及植物需求特點(diǎn)的調(diào)研，最終決定選擇投入的再力花就屬于生長速度快、水肥吸收能力強(qiáng)的品種，可以較好地解決當(dāng)?shù)厮蔬^剩問題，同時(shí)確保能夠在規(guī)定工期內(nèi)完成植物的播種和成活。

1.2" "生態(tài)適應(yīng)能力" "為確保植物的成活率，選擇水生植物應(yīng)考慮適地適樹原則。發(fā)源于當(dāng)?shù)鼗蛏L緯度接近的水生植物能夠更好地適應(yīng)工程區(qū)的環(huán)境現(xiàn)狀，也更利于建立穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境。高井溝生態(tài)修復(fù)工程中使用的千屈菜，可在鹽堿地、建筑垃圾上很好地生長，栽培管理也較為容易，可水生亦可旱生，針對(duì)枯水豐水兩季都有極佳的景觀效果，具有良好的生態(tài)價(jià)值。圖1為枯水期景觀。

1.3" "生態(tài)群落的構(gòu)建" "水生植物在工程中的應(yīng)用以改善生態(tài)、美化環(huán)境為目的，故應(yīng)考慮對(duì)植物群落的構(gòu)建。一個(gè)穩(wěn)定的植物群落不但能夠提高成活率，還能減少人工養(yǎng)護(hù)需求，降低后期維護(hù)成本。比如蓮花與睡蓮在生態(tài)習(xí)性上可以形成互補(bǔ)，蓮花的根系可以為睡蓮提供生長基礎(chǔ)，而睡蓮可以減少蓮花所在水體的光照量，從而營造適宜蓮花生長的水溫。對(duì)于景觀植物的布置，則需結(jié)合環(huán)境中的水文環(huán)境、風(fēng)力大小等因素。在風(fēng)力較大的區(qū)域，應(yīng)嘗試使用根系發(fā)達(dá)的低矮植物，而在風(fēng)力相對(duì)穩(wěn)定但溫差略大的區(qū)域，則可以使用水蔥等耐寒但抗倒伏能力相對(duì)較弱的品種。

1.4" "不同季節(jié)的品種搭配" "花季不同的水生植物可以在不同季節(jié)帶來不同的景觀效果，同時(shí)產(chǎn)生不同的凈水效果。針對(duì)不同季節(jié)出現(xiàn)的水質(zhì)問題，多樣性的水生植物能更好地穩(wěn)定整個(gè)水生植物系統(tǒng)，提升凈化效果。比如再力花，其生長適宜氣溫為20～30 ℃，當(dāng)氣溫較低時(shí)，再力花的生長速度會(huì)逐漸減緩，直至0 ℃時(shí)地面以上部分完全枯死，只留部分根狀莖在泥土中等待氣溫回升。再力花適宜在華北地區(qū)作為春季植物，配合高井溝的豐水、枯水期發(fā)揮適宜的調(diào)節(jié)作用。菹草適宜生長溫度10～25 ℃，高溫下進(jìn)入休眠，在水體生態(tài)修復(fù)和凈化應(yīng)用中，常作為沉水類冬季優(yōu)勢(shì)物種來使用[3]。具體應(yīng)用效果見圖2、圖3。

1.5" "生態(tài)平衡" "受生長習(xí)性影響，一些水生植物組合可產(chǎn)生相互促進(jìn)作用，例如在河道生態(tài)修復(fù)工程中，飄浮植物和挺水植物可以作為先鋒植物，為沉水植物的生長創(chuàng)造條件[4]；而一些植物之間則可能產(chǎn)生牽制作用，甚至一些外來物種會(huì)極大地破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。因此，必須選擇適宜的水生植物組合，以保持水體生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定性。

2" "水生植物施工要點(diǎn)

2.1" "滿足生態(tài)水位需求" "水生植物分為挺水、漂浮、沉水三大類，不同類別的植物生長水位不同，如不能滿足其生長期的水位需求，容易造成植株枯死。對(duì)即將投放的水生植物，施工單位需要有詳盡的了解，針對(duì)當(dāng)?shù)厮惶攸c(diǎn)尋找適宜的播種區(qū)域，控制好植物生長期的水位。一般挺水植物適宜水深范圍0～40 cm；浮葉植物適宜水深范圍20～100 cm；漂浮植物通常對(duì)水深沒有上限要求；沉水植物適宜水深范圍30～200 cm。如果河道的水位大起大落，應(yīng)盡量選用植株高大、耐淹、有一定耐旱性的品種[5]。常用水生植物的設(shè)計(jì)要點(diǎn)見表1。

2.2" "水生植物底質(zhì)分析" "不同地區(qū)土質(zhì)不同，河道內(nèi)有泥土、砂石、塊石等多類型底質(zhì)，底質(zhì)對(duì)水生植物起固定根系和提供養(yǎng)分的作用。種植水生植物時(shí)需考慮底質(zhì)與植物的匹配性，如果固定不牢靠，則需考慮通過一定的輔助手段來栽植。不同品種對(duì)種植底質(zhì)的營養(yǎng)需求有所不同，比如根系需直接與水體接觸的漂浮植物，需要一定強(qiáng)度的底質(zhì)，在水質(zhì)適宜的情況下可以考慮采用人工浮床等底質(zhì)。

2.3" "生態(tài)環(huán)境破壞問題" "水生植物能夠維持水生態(tài)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，種植沉水植物可以促進(jìn)生物多樣性并改善水質(zhì)，在整個(gè)河道修復(fù)工程中起著重要作用。但是河道中的食草性魚類會(huì)對(duì)沉水植物產(chǎn)生嚴(yán)重的生長抑制作用，水生植物種植前需對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)進(jìn)行確認(rèn)。

2.4" "與其他生態(tài)修復(fù)部分的協(xié)調(diào)" "河道生態(tài)修復(fù)工程往往是體系化的整體修復(fù)，因而在實(shí)際施工中并不會(huì)僅存在水生植物治理這一種修復(fù)措施，還應(yīng)考慮與周邊其他生態(tài)修復(fù)措施的協(xié)調(diào)性。在實(shí)際工程中，水生植物的施工時(shí)間一般較為靠后，因而水生植物的布置應(yīng)考慮從空間上避開已部署的其他生態(tài)修復(fù)措施，以此減少對(duì)各自實(shí)施效果的影響。例如高井溝生態(tài)修復(fù)中存在景觀跌水的設(shè)置，水生植物的布置則避開了跌水的抽水泵站與跌水石階，以確保相互達(dá)到理想的效果（圖4）。

3" "水生植物維護(hù)與管理

3.1" "水生植物的維護(hù)方案" "在實(shí)際工程施工中，水生植物的施工效果需要一定時(shí)間才能得到體現(xiàn)，有條理地對(duì)生態(tài)修復(fù)工程的成果進(jìn)行維護(hù)和治理極為重要。要注重對(duì)水生植物的管理要?jiǎng)?wù)、計(jì)劃，所需的人力、材料等資源進(jìn)行明確，并針對(duì)可能出現(xiàn)的突發(fā)情況編制應(yīng)急預(yù)案。

1）建立水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，設(shè)置水質(zhì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，確保水質(zhì)穩(wěn)定，適合植物生長。當(dāng)出現(xiàn)水質(zhì)異常情況時(shí)，可以及時(shí)處理。

2）對(duì)維護(hù)工作中用到的灌溉、給水、清污設(shè)備定期進(jìn)行檢查。

3）建立相應(yīng)的水生植物維護(hù)小組，定期對(duì)環(huán)境進(jìn)行記錄和抽查，以負(fù)責(zé)區(qū)域或品種劃分出專人負(fù)責(zé)，對(duì)負(fù)責(zé)人進(jìn)行詳細(xì)交底，確保水生植物維護(hù)方案有效落實(shí)。

3.2" "水生植物的收割" "對(duì)水生植物及時(shí)收割可以有效防止水生植物產(chǎn)生的氮磷物質(zhì)對(duì)水體產(chǎn)生二次污染。水生植物收割一般選擇在冬季和夏季進(jìn)行。定期收割可以將生長過高的水生植物去除，以防止其遮擋陽光，妨礙下方低矮植物生長。在水生植物維護(hù)管理中，維護(hù)人員應(yīng)該對(duì)工程中種植的水生植物的生態(tài)習(xí)性、所需水位等信息有一定了解，并掌握維護(hù)所需的相關(guān)知識(shí)，基于此類信息才能較好地對(duì)水生生態(tài)環(huán)境進(jìn)行管理。適當(dāng)對(duì)枯枝、病弱植物進(jìn)行修剪，以預(yù)防病害傳播。對(duì)于繁殖過剩的植物也可以通過收割的手段進(jìn)行平衡，以防止其破壞河道內(nèi)的生態(tài)平衡。

3.3" "水生植物的補(bǔ)種換種" "對(duì)種植后的植物應(yīng)制訂周期計(jì)劃進(jìn)行拍照與記錄，當(dāng)發(fā)現(xiàn)植物生長異常或死亡時(shí)應(yīng)記錄并分析原因，考慮相應(yīng)的補(bǔ)種或換種措施。

在生態(tài)修復(fù)類型的工程施工中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)環(huán)境發(fā)生變化，已不適宜現(xiàn)有物種，則應(yīng)針對(duì)實(shí)際情況考慮更換品種。

補(bǔ)種時(shí)需提前制訂方案，內(nèi)容包括補(bǔ)種時(shí)對(duì)現(xiàn)有樹種的影響、補(bǔ)種數(shù)量、補(bǔ)種時(shí)的布局等，并做好補(bǔ)種后的環(huán)境記錄工作。

1）補(bǔ)種對(duì)環(huán)境的影響。補(bǔ)種前對(duì)水域變化情況進(jìn)行調(diào)查，包括水質(zhì)、流量、水域深度、現(xiàn)有生物種類等，并確認(rèn)補(bǔ)種品種與環(huán)境的相性后再進(jìn)行補(bǔ)種作業(yè)。

2）補(bǔ)種數(shù)量。依據(jù)現(xiàn)有水生植物缺失的數(shù)量進(jìn)行補(bǔ)種，確保補(bǔ)種植物能夠成活，但不會(huì)因補(bǔ)種過多而侵犯原有物種的生存空間。

3）補(bǔ)種時(shí)的布局。避免過于密集或漏補(bǔ)情況，可以依據(jù)水域的水文環(huán)境進(jìn)行布局，確保各區(qū)域水生植物合理繁育。

3.4" "外界環(huán)境控制" "在條件允許的情況下，可以考慮向易于工程布置的水生植物有利的方向進(jìn)行調(diào)整，并優(yōu)化整體環(huán)境（圖5）。若進(jìn)行一定的控制維護(hù)，則應(yīng)注意避免超出設(shè)計(jì)范圍，以防對(duì)周邊生態(tài)造成不良影響。針對(duì)環(huán)境的著重點(diǎn)可以從當(dāng)前河道的水體流速、水體清潔度、水位控制等因素入手，酌情調(diào)整。

3.5" "控制病蟲害" "對(duì)環(huán)境內(nèi)的雜草、害蟲等進(jìn)行清除時(shí)，應(yīng)盡可能避免使用化學(xué)藥物，以防污染水體?？蓢L試使用環(huán)境條件控制或人工清除方式解決問題。

1）病蟲害甄別。對(duì)其根系、莖、葉等進(jìn)行觀察識(shí)別，確認(rèn)水生植物病蟲害發(fā)生原因。

2）生物防治法。利用致病生物的天敵或其他微生物手段來控制病蟲害。

3）人工手段。病蟲害發(fā)生初期，采用快速大面積清除病株、隔離病蟲發(fā)生區(qū)等方法，物理性阻止病蟲害蔓延。

4）病蟲害預(yù)防。提前做好病蟲害預(yù)防至關(guān)重要。通過合理施肥、選擇抗病耐蟲品種、定期小劑量使用殺蟲劑等手段有效預(yù)防病蟲害。加強(qiáng)水質(zhì)管理，減少病害發(fā)生。發(fā)現(xiàn)病蟲株盡早處理。

3.6" "開展宣傳工作

1）宣傳內(nèi)容。立足水體污染對(duì)當(dāng)?shù)孛癖娚罴爸苓吷鷳B(tài)的危害進(jìn)行科普，講解水體保護(hù)相關(guān)法律法規(guī)，分享優(yōu)秀案例。

2）宣傳形式。制作水體保護(hù)主題宣傳海報(bào)和橫幅，發(fā)放宣傳手冊(cè)，開展水體保護(hù)知識(shí)講座，利用公共自媒體平臺(tái)發(fā)布水體保護(hù)專欄，與教學(xué)機(jī)構(gòu)合作開展學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)。

3）調(diào)查問卷。通過問卷調(diào)查方式了解當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)水體保護(hù)知識(shí)的掌握情況及落實(shí)態(tài)度，根據(jù)調(diào)查結(jié)果及時(shí)調(diào)整宣傳戰(zhàn)略。

4" "小結(jié)

1）在水生植物選擇上，應(yīng)立足實(shí)際情況選擇植物品種，充分考慮不同季節(jié)的生長習(xí)性，依據(jù)適地適栽原則搭設(shè)可長期維持的植物生態(tài)系統(tǒng)，選用鄉(xiāng)土樹種，防止外來物種造成生態(tài)災(zāi)害。

2）水生植物的施工要點(diǎn)在于，對(duì)植物品種適宜的水深、水質(zhì)等需求有全面了解，在投放前做好生態(tài)環(huán)境調(diào)研，避免播種后難以達(dá)到預(yù)期效果，造成資源和資金浪費(fèi)。

3）對(duì)水生植物的維護(hù)和管理應(yīng)提前制訂方案、規(guī)劃成本。定期監(jiān)測(cè)水質(zhì)和植物生長情況。若環(huán)境發(fā)生變化，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)種或換種。

4）適當(dāng)宣傳可以有效提高居民環(huán)境保護(hù)意識(shí)，有利于水體維護(hù)。

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