爱尔斯微课堂|水生态治理中水生植物的应用与设计（二）

水生植物品种选择的主要原则包括：选用根茎茂密、须系繁盛、抗污染的水生植物；选择具有区域环境适应能力的水生植物；选择种植水生植物的品种应考虑生态平衡的需求；应根据不同的季节选择品种相互搭配的水生植物；选择便于后期管理的植物品种等。

在河湖滨岸带，流水景观中种植水生植物的区域较小，植物要雅致而富有情趣，还必须能忍受水淹或干旱的情况变化。而在静态池塘，挺水植物宜种植在岸边浅水处；浮叶植物、浮水植物宜种植在水面中央，为池中水面景观添色彩；沉水植物为水体景观作点缀。

对于人工浮床而言，宽阔水域以营造浮岛植物群落景观为主，注重远大宏观和连续的效果，植物种植以量取胜，增加体量大、质感强的植物种类，选择观花植物与观叶植物错位搭配，采用丛植、片植2种方式营造水上景观；小面积水域注重单株植物姿态、色彩、株高等观赏价值，采用丛植方式营造景观；自然河流根据水体流道宽窄并结合河岸带植物景观进行配置，选择体量较小、株高较低的植物进行点缀。

根据水域深度、设计需要，从水体的深水区至陆地沿岸带，应按照沉水植物群落、浮叶植物群落、挺水植物群落、湿生植物群落（乔木、灌木）系列进行空间配置；实际应用时，应根据现场状况、施工面积、坡度等立地条件，选择水生植物种类及其生活型，进行不同层片配置；同一水深范围内的应选择1种或2种相同生活型植物进行配置，小范围内不宜配置多种植物；如需在同一水深范围内布置2种或多种水生植物（主要是挺水植物类），应采用土工布、木板、水泥板、种植容器等进行沿岸种植土分隔。浮水植物宜采用竹木或网框框养。

应充分考虑水生植物与周边环境的空间关系，留出娱乐行船的通道；对于城市河道，挺水植物和浮水植物种植面积不宜大于治理河道水域面积的30％，沉水植物覆盖面积宜控制在治理水域面积的20％-30％。罗希等研究表明，对于浅水湖泊，沉水植物覆盖度可在50％-70％范围内取值，对于污染负荷小的湖泊，可以取相对较低的值，对于水塘，其取值可按约30％考虑，此外，要避免生态遭到破坏，则需要不断地打捞过量的水草，但若水草覆盖度过高（＞80％），则运行管理成本和难度都将增大。德清县养殖尾水净化工程经验表明，对于养殖尾水净化系统中生态沟渠等设施中的人工浮床，其覆盖面积宜控制在生态沟渠水域面积的1/3-2/3。

此外，不同水生植物之间的生物学习性和生态习性不同，混种之后各自的生长速度不同，常常出现弱势种类在若干年后消失的现象。水生植物混植时，应考虑混植植物体量的一致性、生长势的一致性、规格的适应性、栽种密度的一致性、萌发时间的协调性等。

水生植物种植密度主要根据水生植物种类及景观需求来决定。对于个体较大的水生植物，种植密度不宜太大，若种植太密会出现营养面积小、通风条件差、光照差等问题，易导致植株长势不良、病虫害多，不仅浪费植株，还影响景观效果；对于个体较小的水生植物，种植密度不能太小，若种植太稀，则会导致在植物群体种间竞争中处于不利地位，极易被杂草侵占，影响保存率，给养护工作也带来极大困难，如不及时采取补种措施，最后往往会成为一片荒芜之地。

对于生长期不断分蘖的水生植物种植间距要大一些，这样才能避免水生植物在生长的过程中出现间距过小的情况；对于不分蘖或者分蘖时间间隔较长的水生植物，种植的间距则应该小一些。

多数水生植物需在生长期种植，低温地区以及耐寒性差的品种需在生长期种植，耐寒性强的品种可在休眠期种植。挺水、浮叶植物以15℃以上水温种植为宜，气温低于5℃时不宜种植；浮叶植物的种植时间宜为春末至秋季；沉水植物播种宜在春、夏季进行。

水生植物恢复应遵循自然规律，以自然恢复为主，辅以人工恢复。人工恢复只是在关键的节点上利用人类的力量启动和促进自然恢复过程。在水生植物恢复的初期，可多借助人工恢复的力量，以后恢复过程还是应以自然恢复为主，这也更有利于水生生态系统的稳定。

管卫兵等研究表明，可以大型枝角类吃藻、控藻作为前导启动因子，在短时期内提高水体透明度，创造沉水植物重建的发生条件。胡莲研究表明，可以通过构建围隔减弱围隔内外水体的自由交换，有效抵御外界风浪的扰动，并避免沉水植物被植食性鱼类破坏，给沉水植物的生长提供一个相对稳定的环境，促进沉水植物的恢复。

前文已经对水生植物在水生态修复和治理中的作用进行了定性的简述，但是实际设计过程中时常需要对水生植物恢复后的环境效益，尤其是其对污染物的去除能力进行定量分析。目前主要有3种定量分析方式：其一是利用前人统计的表观数据进行计算，如常用的人工浮床对氮去除效果为23.7-34.6mg/（m²·d），对磷去除效果为3.10-4.83mg/（m²·d），利用这些数据及人工浮床的面积等，可以计算出人工浮床去除污染物的环境效益；其二是利用一级反应动力学公式C_t＝C_oe^－kt，式中，C_o为某污染物的初设浓度，C_t为t时刻某污染物的浓度，k为污染物降解系数，t为反应时间，通过资料类比、常规监测估值、实测资料反推等方式得出水生植物污染物降解系数k，从而计算出水生植物的环境效益；其三是利用营养物吸收量与水生植物生物量增值的比例关系进行计算，比如芦苇生长率为10-60t/（hm²·a），其组织的氮含量为18-21g/kg 干重，磷含量为2.0-3.0g/kg 干重，再由设计芦苇恢复面积、芦苇含水率等参数，可以得出芦苇对氮、磷去除的环境效益。水生植物环境效益受植物物种、水体富营养化、种植方式等因素的影响，其定量分析理论还需进一步研究。