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水生植物對于水體水質(zhì)的改善有著重要的作用，應(yīng)用成本較低、效果好、簡單易行，在河道生態(tài)修復(fù)工程中得到廣泛的應(yīng)用。近年來，隨著不斷的工程實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，水生植物在河道生態(tài)修復(fù)工程的應(yīng)用技術(shù)不斷成熟，在水生植物應(yīng)用品種日益增多、應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)展的趨勢下，如何通過科學(xué)的方法進(jìn)行設(shè)計、施工和管理是水生植物在河道生態(tài)修復(fù)工程中能否成功應(yīng)用的關(guān)鍵。
植物品種選擇的原則
1. 水質(zhì)凈化能力
不同的水生植物在河道水質(zhì)凈化中的綜合功效有差異。因此，在工程中要充分考慮水生植物對氮及磷的去除能力、對水的耐污能力等因素，結(jié)合工程區(qū)域的水質(zhì)現(xiàn)狀進(jìn)行合理選擇。比如金魚藻、微齒眼子菜、苦草等水生植物具有抑制藻類生長的效果。伊樂藻和菹草總磷的去除能力要優(yōu)于微齒眼子菜和狐尾藻。
2. 區(qū)域環(huán)境適應(yīng)能力
不同水生植物適應(yīng)的氣溫、水深、光照等條件不同，因此必須選擇適應(yīng)工程區(qū)域環(huán)境現(xiàn)狀的水生植物。盡可能使用當(dāng)?shù)丶案浇乃参锲贩N，這樣有利于植物的良好生長，建立一個穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。比如沉水植物只適應(yīng)透明度高的水體， 富營養(yǎng)化的水體通常懸浮物較多， 會嚴(yán)重影響沉水植物進(jìn)行正常的光合作用。耐寒的水生植物比如西伯利亞鳶尾、燈心草等， 在南方地區(qū)高溫、長日照的季節(jié)中，通常生長緩慢甚至出現(xiàn)葉片泛黃現(xiàn)象。熱帶睡蓮、紙莎草、大薸等只能在南方熱帶地區(qū)生長，在北方則無法過冬。
3. 便于管理
水生植物在河道水體的應(yīng)用，不僅要考慮成活率是否高，更要考慮后期對于管理要求的低， 以更好地符合設(shè)計意圖、更少的資金投入和更低的維護(hù)管理費(fèi)用為宜。
水生植物管理的難易程度，主要與所選的植物種類有關(guān)。選擇不會蔓生或不會自動播種的植物品種，會減少維護(hù)管理成本。那些能保持一定的生長秩序和狀態(tài)的水生植物品種更易于管理。在選擇水生植物時，還要考慮河道的環(huán)境特點(diǎn)及景觀需求。比如在通風(fēng)地帶，要避免種植易倒伏的品種。低矮、粗壯的植物品種抗風(fēng)能力強(qiáng)。比如水蔥對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，但其莖稈易折斷，長勢太密或遇大風(fēng)易倒伏，在設(shè)計中應(yīng)注意。
4. 不同季節(jié)的品種搭配
不同的水生植物品種會給河道水體帶來不同的凈化效果和景觀色彩，通過選擇在不同季節(jié)生長的水生植物品種以及冷季和暖季水生植物品種的搭配，維持河道生態(tài)修復(fù)效果和水景的動人色彩。比如燈心草是全年常綠或半常綠少有的品種之一， 耐寒性極強(qiáng)， 在長江流域的春、 秋季為旺盛生長時間，冬、夏季仍能保持整株全綠或半綠，是填補(bǔ)冬季景觀效果和提高冬季凈化水質(zhì)能力的優(yōu)先選用品種之一。菹草適宜生長溫度為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)勢物種來選用。
?搭配種植水生植物
5. 生態(tài)平衡
不同水生植物品種之間的搭配比例，會直接影響河道水體生態(tài)系統(tǒng)能否成功創(chuàng)建并穩(wěn)定地運(yùn)行。根據(jù)環(huán)境條件和水生植物自身?xiàng)l件進(jìn)行品種的選擇和比例搭配，在時間和空間上進(jìn)行植物布置， 充分發(fā)揮水生植物品種間的互補(bǔ)搭配，對光照、營養(yǎng)和空間形成競爭優(yōu)勢，使整個生態(tài)系統(tǒng)高效運(yùn)轉(zhuǎn)。比如在某些河道的生態(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。外來物種往往會破壞區(qū)域生態(tài)平衡，需要謹(jǐn)慎用。比如鳳眼蓮、 喜旱蓮子草等。
?溫州河道出現(xiàn)水葫蘆泛濫情況
施工要點(diǎn)
1. 水位問題
水生植物不同品種能夠適應(yīng)的水位有差別，水位的高低直接影響水生植物能否成活。這就要求，施工者要了解相應(yīng)水生植物的生長特性， 按照品種的適應(yīng)性以及設(shè)計的要求進(jìn)行施工， 嚴(yán)格控制好水位。一般挺水植物適宜水深范圍為0cm～40cm;浮葉植物適宜水深范圍為20 cm～100cm;漂浮植物通常對水深沒有上限要求;沉水植物適宜水深范圍為30cm ～200 cm。如果河道的水位大漲大落，此時盡量選用植株高大、耐淹、有一定耐旱性的品種。
?常用水生植物的設(shè)計要點(diǎn)
2. 底質(zhì)問題
底質(zhì)對于水生植物主要有兩個作用:一是固著或承載植株根系，二是給植物提供養(yǎng)分。設(shè)計和施工中需要考慮植物品種能否在河道底質(zhì)上固著，如果固著不牢固，則需要考慮其他輔助措施進(jìn)行栽植。同時，不同品種對養(yǎng)分的耐受程度有差別，河道底質(zhì)養(yǎng)分過低或過高都不利于其生長，在設(shè)計和施工中可以做些小試，進(jìn)行植物品種的調(diào)換，選擇適宜的植物品種。比如迎風(fēng)岸岸邊的底泥易被侵蝕，這對于水生植物的種植不利。在人工浮床的應(yīng)用中，水生植物的根系直接與水體接觸，此時需要考慮的問題:一是浮床要有一定的強(qiáng)度，不易散架;二是根據(jù)此時河道的水質(zhì)，選擇適宜的植物品種。
?水治理專業(yè)施工人員改善底質(zhì)環(huán)境
3. 風(fēng)浪及水流速度問題
風(fēng)浪過大及水流速度過快的區(qū)域一般不直接布設(shè)水生植物。工程應(yīng)用中，人工浮床對水流速度有一定的適應(yīng)能力;對于需要布設(shè)水生植物，但由于風(fēng)浪大，不能直接布設(shè)的情況，往往需要采取針對性的消浪措施。
4. 草食性魚類問題
沉水植物在河道生態(tài)修復(fù)工程中起到重要的作用，但草食性魚類會嚴(yán)重影響沉水植物的生長。在設(shè)計前，需要探明河道具體情況，采取必要措施，控制草食性魚類的數(shù)量，避免沉水植物種植失敗。
5. 與其它河道治理措施的配合
在河道修復(fù)工程中， 往往不僅僅有水生植物這一種治理措施， 因而需要處理好水生植物與其他治理措施的配合問題。在實(shí)施的先后順序上， 水生植物的種植一般在其他工程措施實(shí)施后進(jìn)行布置。在空間位置分布上， 要避免其他工程措施對水生植物的生長造成不利影響， 比如在曝氣機(jī)布設(shè)周邊以及在大面積人工浮床的下部， 不宜布設(shè)沉水植物。
?生態(tài)浮床與浮水噴泉式曝氣機(jī)
維護(hù)管理要點(diǎn)
1. 組織及實(shí)施
工程實(shí)施后， 水生植物的作用往往不會立即凸顯，很多工程經(jīng)驗(yàn)表明，根據(jù)工程區(qū)域的具體情況，形成規(guī)章制度，有組織、有計劃地進(jìn)行維護(hù)管理工作是必要的。明確維護(hù)管理內(nèi)容，協(xié)調(diào)人員、材料、時間節(jié)點(diǎn)等資源，預(yù)備應(yīng)對突發(fā)情況的措施，這些均應(yīng)在維護(hù)管理中落實(shí)到位。
2. 及時收割
及時收割是為了輸出氮、 磷等營養(yǎng)物質(zhì)， 防止二次污染。一般， 冬季在水生植物開始枯萎而又沒有完全枯萎時收割， 夏季根據(jù)植物生長期長短及其旺盛程度， 進(jìn)行 1 ～2 次收割。維護(hù)管理中， 管理人員有必要對于相應(yīng)水生植物品種的特性要有一定了解， 以便針對性地進(jìn)行維護(hù)管理。比如菹草在初夏時期繁殖迅速， 要注意控制或及時打撈處理。
3. 補(bǔ)種及更換品種
根據(jù)水生植物生長狀況，對衰敗、 未成活的植株進(jìn)行及時清除和補(bǔ)種。如果發(fā)現(xiàn)該品種不適宜在此生長， 應(yīng)及時考慮更換品種。
4. 控制外界環(huán)境變化
在維護(hù)管理過程中，應(yīng)當(dāng)避免出現(xiàn)超出設(shè)計范圍、破壞水生植物生存條件的外界環(huán)境變化，如果有條件的，要使外界環(huán)境條件的變化趨向有利于水生植物生長、河道生態(tài)環(huán)境轉(zhuǎn)好的方向。重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)境變化有水質(zhì)、水位以及水體流速等。
5. 控制病蟲害
控制病蟲害、 清除雜草， 不宜使用除草劑、殺蟲劑等化學(xué)藥物。
6. 展示及宣傳
適度地展示宣傳，可以提高公眾的環(huán)保意識，減少公眾的不良習(xí)慣對水生植物以及河道生態(tài)環(huán)境的破壞，從而間接地減少維護(hù)管理的工程量和費(fèi)用，對于河道整體環(huán)境的改善是有利的。
總結(jié)
在水生植物的工程應(yīng)用中，需要基于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和項(xiàng)目實(shí)際情況，把控設(shè)計、施工和后期維護(hù)管理等各個環(huán)節(jié)，這是水生植物能否成功應(yīng)用的關(guān)鍵。水生植物在河道生態(tài)修復(fù)工程中的應(yīng)用已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步。但工程人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，水生植物的應(yīng)用范圍以及產(chǎn)生的作用是有限度的，需要其它工程措施的配合;其次水生植物的作用周期相對較長，作用效果易受外界環(huán)境條件影響;水生植物品種間的協(xié)同作用明顯，但實(shí)踐應(yīng)用中缺乏具體的數(shù)據(jù)指導(dǎo)，還需要更多的研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié);水生植物收割后需要妥善處置，盡量資源化利用，避免造成二次污染，這些都需要在工程應(yīng)用中有足夠的認(rèn)識。
文章出處： 管永, 馮智, 張聰, 楊卓, 秦真. 水生植物在河道生態(tài)修復(fù)工程中應(yīng)用研究. 環(huán)境科學(xué)與管理, 2014, 39(5): 149-151.
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