高 巖，李志斐，劉 陽(yáng)，王廣軍，謝 駿，郭照良

（1佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 佛山 528000；2中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱帶亞熱帶水產(chǎn)資源利用與養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510380；3廣東省水產(chǎn)養(yǎng)殖污染修復(fù)生態(tài)工程技術(shù)研究中心，廣州 510380）

0 引言

在一個(gè)良性湖泊生態(tài)系統(tǒng)中，水生植物群落是其中的重要組成部分，具有顯著的環(huán)境生態(tài)功能和初級(jí)生產(chǎn)功能，在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著舉重若輕的作用[1-2]。水生植物群落當(dāng)中包含了多種不同的水生植物種群，在正常情況下，水生植物在湖泊中的生長(zhǎng)有利于提高湖泊生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而使湖泊對(duì)外來(lái)污染具有更強(qiáng)的抗逆性[3-4]，然而水生植物在湖泊生態(tài)系統(tǒng)中像一把雙刃劍，在部分湖泊受到富營(yíng)養(yǎng)化刺激轉(zhuǎn)變成的草型湖泊中，水體內(nèi)的水生高等植物受到湖體內(nèi)高營(yíng)養(yǎng)刺激而過(guò)度生長(zhǎng)，大量植物死亡后的植物殘?bào)w會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響，如加速沼澤化進(jìn)程，對(duì)水體造成二次污染等[5-7]。

在當(dāng)今全球范圍內(nèi)有超過(guò)60%的湖泊、河流、水庫(kù)等自然水環(huán)境均遭受到不同程度的富營(yíng)養(yǎng)化影響[8]。李娜等人[9]對(duì)中國(guó)全國(guó)范圍內(nèi)22個(gè)典型湖泊進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化情況調(diào)查，發(fā)現(xiàn)其中有59.1%的湖泊處于富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)。在這些區(qū)域內(nèi)的部分草型湖泊中，水生高等植物的生物量有逐年上升的趨勢(shì)，植物殘?bào)w大量沉積，對(duì)湖體環(huán)境造成威脅。李亞威等[10]調(diào)查了內(nèi)蒙古烏梁素海1988—1999年的富營(yíng)養(yǎng)化情況以及蘆葦?shù)人参锏纳L(zhǎng)情況，結(jié)果表明在這10年間湖體的富營(yíng)養(yǎng)情況更為嚴(yán)峻，蘆葦?shù)哪戤a(chǎn)量上升了67%，從6萬(wàn)t達(dá)到了10萬(wàn)t，沉水植物也大量生長(zhǎng)，幾乎占據(jù)了湖體二分之一的面積。杜冰雪等[11]調(diào)查了洞庭湖在2000—2014年間水生植物的覆蓋面積，在這14年間覆蓋面積增加了235 km2，在2011年植物覆蓋面積最高，達(dá)到了1653.28 km2，相比2000年增長(zhǎng)了約550 km2。趙凱等[12]探究了太湖自1960年以來(lái)的水生植被生物量變化，太湖植被生物量在1960年為10×104t，而到了1987年猛增至44.46×104t，上升至4倍多。此后因湖泊治理等原因，在2014年下降至29.09×104t，但相比1960年仍處于較高水平。滕秋梅等[13]探究不同富營(yíng)養(yǎng)化水體對(duì)水葫蘆生長(zhǎng)表征的影響，結(jié)果表明，水葫蘆的葉柄數(shù)、葉柄寬、葉片數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬、匍匐莖數(shù)和分株速率隨著水體富營(yíng)養(yǎng)化程度的增加而升高，根生物量、莖生物量、葉生物量和總生物量均隨水體富營(yíng)養(yǎng)化程度的加深而增加。

有研究表明，水生植物死亡后其殘?bào)w會(huì)對(duì)水體造成二次污染[14]，而草型湖泊內(nèi)生物量逐年上升的水生植物無(wú)疑會(huì)對(duì)湖泊造成潛在威脅。因此，揭示水生植物在死亡后的分解機(jī)制和對(duì)湖體的影響，并且通過(guò)探究新型的修復(fù)手段與方法來(lái)達(dá)到降低或消除植物殘?bào)w產(chǎn)生的負(fù)面影響具有十分重要的意義。本研究對(duì)水生植物殘?bào)w在湖體中分解機(jī)制和影響進(jìn)行了總結(jié)，并重點(diǎn)介紹了底棲動(dòng)物和微生物在植物殘?bào)w降解中的作用與研究現(xiàn)狀，以期為日后植物殘?bào)w生物降解的研究奠定基礎(chǔ)。

1 水生植物殘?bào)w的分解機(jī)制

水生植物殘?bào)w的分解過(guò)程是生物與化學(xué)物質(zhì)逐漸釋放的復(fù)雜過(guò)程[15]，在生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)和養(yǎng)分循環(huán)中占據(jù)著重要地位，是腐食食物鏈中的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源[16]。水生植物殘?bào)w的分解主要經(jīng)歷3個(gè)過(guò)程：（1）初期階段水溶性物質(zhì)的物理淋溶階段；（2）微生物分解有機(jī)物階段；（3）機(jī)械作用和無(wú)脊椎動(dòng)物破碎階段；完整的分解過(guò)程應(yīng)表現(xiàn)為三者的乘積效應(yīng)[17-19]。

植物殘?bào)w的物理淋溶階段分解的速度在整個(gè)分解過(guò)程中最快，植物殘?bào)w在水體的沖刷和溶解作用下，會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)（幾天到幾周時(shí)間不等）將大量的可溶性有機(jī)物和各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)釋放進(jìn)入水體當(dāng)中。唐金艷等人[20]對(duì)蘆葦、荇菜等6種水生植物進(jìn)行了為期64天的室內(nèi)分解實(shí)驗(yàn)，通過(guò)探究發(fā)現(xiàn)前10天植物殘?bào)w的降解率最高，整個(gè)分解過(guò)程中表現(xiàn)出前期快，后期慢的分解狀態(tài)。

在物理淋溶階段之后，植物殘?bào)w中難降解和難溶解物質(zhì)的比例上升，這些物質(zhì)主要為木質(zhì)素、纖維素和半纖維素等。此時(shí)植物殘?bào)w進(jìn)入到緩慢降解的階段，微生物開始在分解過(guò)程中發(fā)揮主要作用[21]。此階段是通過(guò)細(xì)菌、真菌和放線菌等釋放的多種胞外酶對(duì)植物殘?bào)w進(jìn)行降解[22]。在此階段分解前期，植物仍處于‘立枯’階段，此時(shí)發(fā)揮主導(dǎo)作用的是真菌，有研究表明，真菌在植物死亡之后便迅速侵入植物殘?bào)w內(nèi)部，并將碳素和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可利用營(yíng)養(yǎng)素用于自身生長(zhǎng)，在分解過(guò)程中真菌的生物量能占到總的立枯體質(zhì)量的3%～8%[23]。后期植物殘?bào)w倒伏后主要由細(xì)菌發(fā)揮分解作用，繼續(xù)分解殘?bào)w中的難降解物質(zhì)。植物殘?bào)w經(jīng)過(guò)一段時(shí)間分解以后會(huì)沉降到湖體沉積物中，底棲動(dòng)物和和微生物會(huì)迅速在殘?bào)w上定植。其中底棲動(dòng)物通過(guò)對(duì)植物殘?bào)w的攝食作用將部分植物殘?bào)w轉(zhuǎn)化為二級(jí)產(chǎn)物，加速植物殘?bào)w的破碎，并制造糞便顆粒，轉(zhuǎn)化成的細(xì)小有機(jī)物更有利于細(xì)菌進(jìn)行分解，從而加速植物殘?bào)w的分解[24-25]。

2 水生植物殘?bào)w對(duì)湖泊生態(tài)系統(tǒng)的影響

在生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行正常的湖泊中，外源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量很低，湖泊中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)源主要通過(guò)腐食食物鏈將植物殘?bào)w分解釋放來(lái)供應(yīng)湖泊生物生長(zhǎng)[26-27]。此外，對(duì)于人類而言，水生植物殘?bào)w也是一種優(yōu)質(zhì)的生物資源，將植物殘?bào)w打撈后可作為肥料、飼料、生物質(zhì)能源燃料，藥用或食用，作為編織物、造紙、調(diào)制香水等的原料，厭氧發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)酸，制備生物質(zhì)炭，覆蓋茶園等[28-30]。但在草型湖泊中，若植物殘?bào)w未能被充分利用，大量水生植物殘?bào)w的分解會(huì)對(duì)湖體產(chǎn)生一系列負(fù)面影響[31]，本研究主要針對(duì)水生植物殘?bào)w在湖泊中產(chǎn)生的負(fù)面影響進(jìn)行介紹。

2.1 湖體沼澤化

湖泊沼澤化是指由水生生態(tài)系統(tǒng)向濕地生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化的過(guò)程，即陸化過(guò)程。沼澤主要通過(guò)水位面下降、地形相對(duì)抬升或者是兩者相結(jié)合而形成。在湖泊沼澤化的過(guò)程中，湖泊淤積變淺、大量水生植物生長(zhǎng)和埋藏，發(fā)展成為沼澤的過(guò)程，是湖泊衰老消亡的最后一個(gè)階段[32]。湖泊沼澤化的一般特征是湖泊底部淤高，湖水變淺，水草叢生。這是因?yàn)楦粻I(yíng)養(yǎng)化湖水中大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)導(dǎo)致水生植物和濕生植物的不斷生長(zhǎng)，死亡后的有機(jī)生物殘?bào)w不斷沉入湖底堆積起來(lái)變成泥炭，再加上泥沙的淤積，水深變淺，水生植物和濕生植物不斷地從湖岸向湖心發(fā)展，使湖面逐漸縮小，湖泊慢慢消失，導(dǎo)致湖泊走向沼澤化[33]。越來(lái)越多的湖泊受到外源污染和富營(yíng)養(yǎng)化原因，導(dǎo)致湖泊面積日益萎縮[34]。趙永宏等人[35]指出，湖泊富營(yíng)養(yǎng)化加速了烏梁素海的沼澤化進(jìn)程，直接威脅湖泊的生態(tài)功能。湖泊生態(tài)系統(tǒng)是水資源的重要載體，具有飲水、灌溉、行洪、航運(yùn)、養(yǎng)殖和旅游等生態(tài)服務(wù)功能，在人類社會(huì)生產(chǎn)和發(fā)展中發(fā)揮著不可替代的作用[36]。因此通過(guò)研究水生植物殘?bào)w降解的技術(shù)與方法來(lái)延緩湖泊沼澤化具有十分重要的意義。

2.2 水質(zhì)污染

當(dāng)草型湖泊中的過(guò)量植物進(jìn)入衰亡期，植物腐敗分解會(huì)持續(xù)向水體中釋放營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)造成水質(zhì)污染。首先，較為直觀的影響為水中溶解氧的降低、透明度減小、水體黑臭等，例如茭草的大量分解會(huì)出現(xiàn)“茭黃水”現(xiàn)象[37-38]。史綺等[14]對(duì)西湖蓮的分解研究中發(fā)現(xiàn)，蓮在進(jìn)入10月份后，凋落物的淋溶破碎會(huì)造成水體透明度降低。另外，水生植物的腐爛會(huì)使植物中的有機(jī)物（如有機(jī)酸、蛋白質(zhì)等）和礦物質(zhì)（K、Ca、Mg、Mn等）迅速釋放，這個(gè)過(guò)程會(huì)造成植物中碳、氮、磷等元素的大量損失，使水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度升高，導(dǎo)致水質(zhì)惡化。郗敏等人[39]對(duì)3種挺水植物進(jìn)行為期52天的室內(nèi)分解研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)52天后沉積物中的C、N元素均表現(xiàn)出凈積累狀態(tài)，而P在植物殘?bào)w中和沉積物中均表現(xiàn)出凈釋放狀態(tài)。Park[40]研究了水生植物茭白腐爛分解的養(yǎng)分釋放過(guò)程，其P的釋放對(duì)水體產(chǎn)生較大的影響。也有研究顯示，水生植物殘?bào)w分解過(guò)程是否會(huì)對(duì)湖體水質(zhì)造成污染取決于沉入湖水中水生植物殘?bào)w的生物量，當(dāng)生物量過(guò)高時(shí)會(huì)使湖體TN、TP等指標(biāo)上升，而生物量維持在較低水平時(shí)反而會(huì)促進(jìn)水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的降解[41]。但總體而言，在植物殘?bào)w在分解過(guò)程中會(huì)有一個(gè)使水體營(yíng)養(yǎng)水平急劇上升的階段，因此，探究其降解方法更有助于保持湖泊生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3 生物修復(fù)技術(shù)處理水生植物殘?bào)w的研究

針對(duì)水生植物殘?bào)w的修復(fù)技術(shù)可以分為物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)和生物修復(fù)技術(shù)[42]。在修復(fù)過(guò)程中，又可以分為腐解前修復(fù)和腐解后修復(fù)。

在水生植物腐解前，各種修復(fù)方法的目的旨在降低水生植物在湖體中的生物量。如傳統(tǒng)的物理方法通過(guò)機(jī)械或者人工將水體內(nèi)生長(zhǎng)的水生植物進(jìn)行收割，來(lái)達(dá)到控制植物生物量的目的[43]。還有研究者們發(fā)現(xiàn)通過(guò)調(diào)節(jié)水位，破壞水生植物適宜的生長(zhǎng)水位環(huán)境也可以達(dá)到抑制水生植物生長(zhǎng)的目的[44-45]。化學(xué)修復(fù)方法則主要通過(guò)投放除草劑來(lái)達(dá)到抑制水生植物過(guò)度生長(zhǎng)的目的，但除草劑中含有多種化學(xué)物質(zhì)，容易對(duì)環(huán)境造成破壞[46-47]。生物修復(fù)方法則是通過(guò)投放食草類魚類等生物，來(lái)達(dá)到消耗水草生物量的目的[48]。

在水生植物腐解后，挺水植物殘?bào)w在經(jīng)歷一段‘立枯’過(guò)程后會(huì)沉入湖底，沉水植物則在水中懸浮一段時(shí)間后沉入湖底，殘?bào)w與底泥混為一體。因此大部分修復(fù)技術(shù)并沒(méi)有單獨(dú)針對(duì)植物殘?bào)w進(jìn)行降解，而是針對(duì)水體沉積物進(jìn)行修復(fù)來(lái)達(dá)到抑制沉積物營(yíng)養(yǎng)釋放的目的。物理修復(fù)技術(shù)主要是通過(guò)底泥覆蓋、外源引水[49]和人工曝氣[50]等手段來(lái)緩解和降低沉積物向水體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的釋放水平?；瘜W(xué)修復(fù)技術(shù)則通過(guò)投加各種化學(xué)制劑來(lái)增強(qiáng)沉積物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸附能力，以降低沉積物向水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的釋放[51]。但物理修復(fù)技術(shù)和化學(xué)修復(fù)技術(shù)均存在著投入資金與人力成本大，對(duì)環(huán)境造成污染和不能持續(xù)起效等缺點(diǎn)，而生物修復(fù)技術(shù)因較好的避免了以上缺點(diǎn)，受到了廣大研究者的喜愛(ài)，以下將詳細(xì)介紹不同生物對(duì)與植物殘?bào)w的降解作用，以期為生物修復(fù)技術(shù)的發(fā)展提供參考。

3.1 底棲動(dòng)物對(duì)水生植物殘?bào)w降解的研究現(xiàn)狀

3.1.1 螺類 螺類屬于大型底棲動(dòng)物中軟體動(dòng)物腹足類[52]，常常是水體底棲生物當(dāng)中的優(yōu)勢(shì)物種，是水體生態(tài)食物鏈中的重要組成部分[53]。有研究人員表示，螺類的食性廣泛，能夠攝食水生高等植物，細(xì)菌，藻類和腐殖質(zhì)等[54]。還有報(bào)道稱，螺類能夠加快腐殖質(zhì)分解的速度，調(diào)節(jié)水體底質(zhì)和水體的物質(zhì)交換，促進(jìn)水體凈化[55]。一般認(rèn)為螺類的攝食方式主要為刮食，但也有一部分研究表明螺類也可以通過(guò)濾食方式來(lái)獲取食物。Montiel等[56]研究表明覆螺屬中的Crepidula fecunda在幼生期的攝食方式為利用齒舌刮食，但隨著其腮的發(fā)育完全，其攝食方式會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闉V食。屈明志等[57]也通過(guò)大量的數(shù)據(jù)分析推測(cè)銅銹環(huán)棱螺除了刮食也可以濾食。也有報(bào)道稱銅銹環(huán)棱螺能夠根據(jù)環(huán)境的不同來(lái)切換刮食或?yàn)V食方式[58]。螺類通過(guò)刮食，可以攝食部分植物殘?bào)w，并將植物殘?bào)w切碎成小顆粒，有助于細(xì)菌分解；通過(guò)濾食，可以攝取水體中的懸浮顆粒物以及藻類，可以顯著改善水體富營(yíng)養(yǎng)化情況。

國(guó)外針對(duì)螺類降解植物殘?bào)w的研究較多，Tanaka等[59]通過(guò)在某湖泊運(yùn)用分解袋法進(jìn)行為期10周的定植實(shí)驗(yàn)，最終發(fā)現(xiàn)定植動(dòng)物中有約90%為螺類，推測(cè)出螺類可以促進(jìn)植物葉片的分解。J?rg Schaller[60]探究了Si對(duì)螺類降解蘆葦殘?bào)w的影響，結(jié)果表明不同濃度Si元素對(duì)螺類降解植物無(wú)顯著差異，但放入螺類能夠增加蘆葦殘?bào)w和纖維素的降解率。J?rn Panteleit[61]在對(duì)水稻的分解實(shí)驗(yàn)中表明，經(jīng)過(guò)21天的分解實(shí)驗(yàn)，與對(duì)照組相比，螺類和微生物對(duì)水稻的降解能力分別提高了19%和21%。

中國(guó)針對(duì)螺類對(duì)于水質(zhì)的改善能力進(jìn)行研究，如魏陽(yáng)春等[62]通過(guò)在太湖的五里湖地區(qū)進(jìn)行室內(nèi)外試驗(yàn)來(lái)探究銅銹環(huán)棱螺對(duì)水體的修復(fù)能力，發(fā)現(xiàn)銅銹環(huán)棱螺能大幅度提高水體的透明度，從0.5 m左右提高到了1.3 m，并且使水體中TP和NH3-N含量大幅度降低。隨著研究的深入，也有人將螺和沉水植物組合起來(lái)探究它們對(duì)水體的影響。Mo等[63]則在室內(nèi)試驗(yàn)中用苦草和銅銹環(huán)棱螺同樣分為3個(gè)處理組進(jìn)行對(duì)水質(zhì)凈化的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，苦草和銅銹環(huán)棱螺均可以對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化，但兩者聯(lián)用效果最佳。Zhou等[64]運(yùn)用同位素追蹤法通過(guò)沉積物-環(huán)棱螺-苦草配置來(lái)研究氮素的環(huán)境歸趨，研究發(fā)現(xiàn)，苦草對(duì)于氮素有很強(qiáng)的固定能力，環(huán)棱螺固定氮素能力較弱，但能夠加強(qiáng)泥-水界面的硝化和反硝化作用，加速氮素的去除?？傮w來(lái)說(shuō)，雖然只有少量研究表明螺類可以加速植物殘?bào)w分解速度[60]，但大多研究表明螺類能夠降低水中的營(yíng)養(yǎng)鹽濃度，因此螺類在對(duì)植物殘?bào)w營(yíng)養(yǎng)釋放的過(guò)程中可能也會(huì)起到一定的抑制效果，在植物殘?bào)w的修復(fù)與污染控制中，具有一定的應(yīng)用潛力。

3.1.2 水絲蚓 水絲蚓屬于顫蚓科水絲蚓屬，是一種常見的底棲動(dòng)物，廣泛分布于淡水湖泊、水庫(kù)、河流等地。水絲蚓的生活環(huán)境是水體底部的表層底泥，能夠攝食有機(jī)物顆粒、微生物等，并且會(huì)在水底擾動(dòng)，對(duì)湖泊沉積物中有機(jī)物質(zhì)的分解與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)具有重要作用[65]。研究表明，沉積物中有機(jī)質(zhì)含量和水絲蚓生物量呈正相關(guān)，當(dāng)沉積物中有機(jī)質(zhì)含量增加時(shí)，水絲蚓的生物量也會(huì)相應(yīng)升高，來(lái)加強(qiáng)對(duì)有機(jī)質(zhì)的分解作用[66]。盧東琪等[67]通過(guò)網(wǎng)袋法研究溪流中植物殘?bào)w分解情況，發(fā)現(xiàn)在分解袋中定植大量霍普水絲蚓，推測(cè)植物殘?bào)w是水絲蚓主要食物來(lái)源之一。董雪等[68]在阿什河運(yùn)用分解袋法調(diào)查不同河流段的底棲動(dòng)物分布情況，發(fā)現(xiàn)在森林和農(nóng)田段蘊(yùn)含大量植物殘?bào)w的區(qū)域中水絲蚓生物量相較植物殘?bào)w貧瘠地區(qū)更多。Gingerich等[25]研究了不同底棲動(dòng)物在水生植物殘?bào)w在濕地中的分解作用，研究發(fā)現(xiàn)寡毛綱底棲動(dòng)物對(duì)分解具有顯著的促進(jìn)作用。此外，也有研究表明，水絲蚓能夠降低或抑制水體沉積物中N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的釋放進(jìn)程。張雷等[69]探究了水絲蚓對(duì)磷在湖泊沉積物-水界面遷移的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)水絲蚓顯著降低了大浦口間隙水的P濃度，并抑制了沉積物中P向上覆水釋放。Kang等[70]則發(fā)現(xiàn)在人工濕地中加入水絲蚓能夠增強(qiáng)水體中N、P的去除效果。

3.2 微生物對(duì)水生植物殘?bào)w降解的研究現(xiàn)狀

微生物參與了水生植物腐解的第二階段和第三階段，既能加速植物殘?bào)w的分解，又能調(diào)控水質(zhì)，并且將篩選后的微生物投入到富營(yíng)養(yǎng)化水體中發(fā)現(xiàn)其能夠在水體中迅速增長(zhǎng)[71]，這有利于對(duì)水體環(huán)境的修復(fù)，在當(dāng)前的水體修復(fù)工程中得到廣泛應(yīng)用。微生物通過(guò)分泌的纖維素酶等來(lái)加速植物殘?bào)w難降解部分的分解，進(jìn)一步加速植物殘?bào)w的分解，降低沼澤化與富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)于細(xì)菌在植物殘?bào)w的降解過(guò)程研究，仍然處于初級(jí)階段，許多研究者通過(guò)室內(nèi)培育篩選的方式來(lái)探究具有高產(chǎn)酶特征且適合降解纖維素的菌種。史玉英等[72]通過(guò)濾紙平板法結(jié)合搖床培養(yǎng)篩選出2種對(duì)于纖維素分解能力較強(qiáng)的混合菌種M1（木霉F1和芽孢桿菌Ba組成）和M2（木霉F2和芽孢桿菌Ba），水稻秸稈的分解率分別可達(dá)36.21%和38.82%，對(duì)膨化稻草的分解率分別為68.83%和60.02%。黨佳佳等[73]則在遼河河口一蘆葦濕地中篩選并分離出一種高產(chǎn)酶的耐鹽纖維素分解菌，經(jīng)過(guò)鑒定屬于貪噬菌屬，在20‰～35‰的鹽度條件下仍能保持最大產(chǎn)酶量的50%以上，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。目前公認(rèn)的對(duì)纖維素降解能力較強(qiáng)的菌種為白腐真菌，研究表明，絕大多數(shù)白腐真菌可以產(chǎn)生多種纖維素降解酶對(duì)纖維素進(jìn)行徹底的降解，如木質(zhì)素過(guò)氧化物酶、錳過(guò)氧化物酶和漆酶等[74]。杭怡瓊等[75]的研究表明白腐菌對(duì)水稻中木質(zhì)纖維素的平均降解效率達(dá)到37.76%。陳誼等[76]用白腐真菌對(duì)水稻秸稈進(jìn)行處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，木質(zhì)纖維素的降解率最高可達(dá)到約30%。

此外，研究者們發(fā)現(xiàn)，微生物對(duì)于富營(yíng)養(yǎng)化水體中的營(yíng)養(yǎng)鹽含量也有很強(qiáng)的調(diào)控能力，應(yīng)用的凈水微生物主要種類有硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌、芽孢桿菌、光合細(xì)菌、乳酸菌、絲狀真菌、酵母菌和基因工程菌等[77]。杜聰?shù)萚78]運(yùn)用由乳酸菌、酵母菌、絲狀菌復(fù)合而成的微生物制劑對(duì)洛陽(yáng)某富營(yíng)養(yǎng)化水體進(jìn)行修復(fù)，結(jié)果表明，水體中的COD含量下降了87.37%，TN和NH3-N去除率達(dá)到90%以上，極大的提高了生態(tài)系統(tǒng)的凈化能力。龐金刊等[79]運(yùn)用天津科技大學(xué)制作的混合微生物制劑在某動(dòng)物園水體中進(jìn)行效果驗(yàn)證，結(jié)果表明，投加菌劑可以有效的降低水體有機(jī)物和藻類，提高水體透明度，并降低水體營(yíng)養(yǎng)鹽濃度?，F(xiàn)階段微生物固定技術(shù)也十分流行，可將微生物固定于某處，而不會(huì)因水流等原因遷移。常用的固定技術(shù)有包埋法、吸附法、包絡(luò)法、共價(jià)結(jié)合法和交聯(lián)法[80]，研究表明，運(yùn)用包絡(luò)法和吸附法將微生物固定于植物浮床上，可以達(dá)到極好的修復(fù)效果[81]。因此，合理運(yùn)用微生物可以加速植物殘?bào)w的分解并控制植物分解所產(chǎn)生的二次污染，具有極高的使用價(jià)值。

4 結(jié)論與展望

綜上所述，水生植物會(huì)在富營(yíng)養(yǎng)化水體中大量生長(zhǎng)，而大量水生植物死亡后的殘?bào)w對(duì)水體所造成的危害已經(jīng)得到廣泛的證明，雖然已有大量的研究表明生物修復(fù)技術(shù)在富營(yíng)養(yǎng)化水體修復(fù)中的重要作用，但針對(duì)水生植物殘?bào)w分解的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，針對(duì)植物殘?bào)w的修復(fù)方法仍處于探索階段。在之后的研究中要著重從以下幾個(gè)方面開展。

（1）現(xiàn)有關(guān)于探究底棲動(dòng)物對(duì)水生植物殘?bào)w的降解作用的研究還不夠深入，并且試驗(yàn)所用的底棲動(dòng)物種類和植物殘?bào)w的種類相對(duì)較少，應(yīng)對(duì)此方面進(jìn)行擴(kuò)展，分析比較不同底棲動(dòng)物對(duì)植物殘?bào)w的分解能力。

（2）目前針對(duì)微生物對(duì)水生植物殘?bào)w的分解研究較少，并且所篩選菌種未能在多個(gè)環(huán)境內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，在之后應(yīng)加強(qiáng)不同環(huán)境因素對(duì)微生物降解植物殘?bào)w的影響，因地制宜，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中根據(jù)不同類型的環(huán)境選取最適宜的微生物進(jìn)行降解。

（3）綜述文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)大部分研究只停留在實(shí)驗(yàn)室階段，未能反應(yīng)出真實(shí)的生態(tài)環(huán)境，在未來(lái)應(yīng)將試驗(yàn)設(shè)計(jì)在自然水體中，并探究在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中可能產(chǎn)生的問(wèn)題以及解決方法，推進(jìn)生物修復(fù)技術(shù)在植物殘?bào)w分解中的應(yīng)用。