愛爾斯微課堂|水生態治理中水生植物的應用與設計（二）

水生植物品種選擇的主要原則包括：選用根莖茂密、須系繁盛、抗污染的水生植物；選擇具有區域環境適應能力的水生植物；選擇種植水生植物的品種應考慮生態平衡的需求；應根據不同的季節選擇品種相互搭配的水生植物；選擇便于后期管理的植物品種等。

在河湖濱岸帶，流水景觀中種植水生植物的區域較小，植物要雅致而富有情趣，還必須能忍受水淹或干旱的情況變化。而在靜態池塘，挺水植物宜種植在岸邊淺水處；浮葉植物、浮水植物宜種植在水面中央，為池中水面景觀添色彩；沉水植物為水體景觀作點綴。

對于人工浮床而言，寬闊水域以營造浮島植物群落景觀為主，注重遠大宏觀和連續的效果，植物種植以量取勝，增加體量大、質感強的植物種類，選擇觀花植物與觀葉植物錯位搭配，采用叢植、片植2種方式營造水上景觀；小面積水域注重單株植物姿態、色彩、株高等觀賞價值，采用叢植方式營造景觀；自然河流根據水體流道寬窄并結合河岸帶植物景觀進行配置，選擇體量較小、株高較低的植物進行點綴。

根據水域深度、設計需要，從水體的深水區至陸地沿岸帶，應按照沉水植物群落、浮葉植物群落、挺水植物群落、濕生植物群落（喬木、灌木）系列進行空間配置；實際應用時，應根據現場狀況、施工面積、坡度等立地條件，選擇水生植物種類及其生活型，進行不同層片配置；同一水深范圍內的應選擇1種或2種相同生活型植物進行配置，小范圍內不宜配置多種植物；如需在同一水深范圍內布置2種或多種水生植物（主要是挺水植物類），應采用土工布、木板、水泥板、種植容器等進行沿岸種植土分隔。浮水植物宜采用竹木或網框框養。

應充分考慮水生植物與周邊環境的空間關系，留出娛樂行船的通道；對于城市河道，挺水植物和浮水植物種植面積不宜大于治理河道水域面積的30％，沉水植物覆蓋面積宜控制在治理水域面積的20％-30％。羅希等研究表明，對于淺水湖泊，沉水植物覆蓋度可在50％-70％范圍內取值，對于污染負荷小的湖泊，可以取相對較低的值，對于水塘，其取值可按約30％考慮，此外，要避免生態遭到破壞，則需要不斷地打撈過量的水草，但若水草覆蓋度過高（＞80％），則運行管理成本和難度都將增大。德清縣養殖尾水凈化工程經驗表明，對于養殖尾水凈化系統中生態溝渠等設施中的人工浮床，其覆蓋面積宜控制在生態溝渠水域面積的1/3-2/3。

此外，不同水生植物之間的生物學習性和生態習性不同，混種之后各自的生長速度不同，常常出現弱勢種類在若干年后消失的現象。水生植物混植時，應考慮混植植物體量的一致性、生長勢的一致性、規格的適應性、栽種密度的一致性、萌發時間的協調性等。

水生植物種植密度主要根據水生植物種類及景觀需求來決定。對于個體較大的水生植物，種植密度不宜太大，若種植太密會出現營養面積小、通風條件差、光照差等問題，易導致植株長勢不良、病蟲害多，不僅浪費植株，還影響景觀效果；對于個體較小的水生植物，種植密度不能太小，若種植太稀，則會導致在植物群體種間競爭中處于不利地位，極易被雜草侵占，影響保存率，給養護工作也帶來極大困難，如不及時采取補種措施，最后往往會成為一片荒蕪之地。

對于生長期不斷分蘗的水生植物種植間距要大一些，這樣才能避免水生植物在生長的過程中出現間距過小的情況；對于不分蘗或者分蘗時間間隔較長的水生植物，種植的間距則應該小一些。

多數水生植物需在生長期種植，低溫地區以及耐寒性差的品種需在生長期種植，耐寒性強的品種可在休眠期種植。挺水、浮葉植物以15℃以上水溫種植為宜，氣溫低于5℃時不宜種植；浮葉植物的種植時間宜為春末至秋季；沉水植物播種宜在春、夏季進行。

水生植物恢復應遵循自然規律，以自然恢復為主，輔以人工恢復。人工恢復只是在關鍵的節點上利用人類的力量啟動和促進自然恢復過程。在水生植物恢復的初期，可多借助人工恢復的力量，以后恢復過程還是應以自然恢復為主，這也更有利于水生生態系統的穩定。

管衛兵等研究表明，可以大型枝角類吃藻、控藻作為前導啟動因子，在短時期內提高水體透明度，創造沉水植物重建的發生條件。胡蓮研究表明，可以通過構建圍隔減弱圍隔內外水體的自由交換，有效抵御外界風浪的擾動，并避免沉水植物被植食性魚類破壞，給沉水植物的生長提供一個相對穩定的環境，促進沉水植物的恢復。

前文已經對水生植物在水生態修復和治理中的作用進行了定性的簡述，但是實際設計過程中時常需要對水生植物恢復后的環境效益，尤其是其對污染物的去除能力進行定量分析。目前主要有3種定量分析方式：其一是利用前人統計的表觀數據進行計算，如常用的人工浮床對氮去除效果為23.7-34.6mg/（m²·d），對磷去除效果為3.10-4.83mg/（m²·d），利用這些數據及人工浮床的面積等，可以計算出人工浮床去除污染物的環境效益；其二是利用一級反應動力學公式C_t＝C_oe^－kt，式中，C_o為某污染物的初設濃度，C_t為t時刻某污染物的濃度，k為污染物降解系數，t為反應時間，通過資料類比、常規監測估值、實測資料反推等方式得出水生植物污染物降解系數k，從而計算出水生植物的環境效益；其三是利用營養物吸收量與水生植物生物量增值的比例關系進行計算，比如蘆葦生長率為10-60t/（hm²·a），其組織的氮含量為18-21g/kg 干重，磷含量為2.0-3.0g/kg 干重，再由設計蘆葦恢復面積、蘆葦含水率等參數，可以得出蘆葦對氮、磷去除的環境效益。水生植物環境效益受植物物種、水體富營養化、種植方式等因素的影響，其定量分析理論還需進一步研究。