陳秋紅

（中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司，天津 300074）

1 引言

完整的水生態(tài)系統(tǒng)包含諸多不同種類的水生植物，水生植物能夠?qū)恿魉w內(nèi)部的有毒有害物質(zhì)進(jìn)行快速分解，起到消除水體污染、改善水體質(zhì)量、恢復(fù)水體生態(tài)的有效作用，使水體成為具有生命活力的水生生態(tài)環(huán)境。本文主要對(duì)水生植物在河道生態(tài)修復(fù)中的應(yīng)用展開研究。

2 影響水生植物生長(zhǎng)的因素

水生植物的快速生長(zhǎng)需要光照的輔助支持，光照對(duì)植株、枝長(zhǎng)、葉面積有不同的影響，一旦光照作用減弱，植物的生長(zhǎng)速度也相對(duì)較慢，嚴(yán)重時(shí)可能出現(xiàn)徒長(zhǎng)不良現(xiàn)象。如果河流水底結(jié)構(gòu)的光照強(qiáng)度不能達(dá)到入射強(qiáng)度的1%，諸多水生植物將死亡；其次，水生植物的生長(zhǎng)與河流水體的溫度有關(guān)，水溫偏低時(shí)，會(huì)從一定程度上導(dǎo)致植物處于休眠狀態(tài)，并且會(huì)抑制植物的新陳代謝功能，導(dǎo)致其光合作用減弱；水生植物的生長(zhǎng)與營(yíng)養(yǎng)鹽濃度[1]也有直接聯(lián)系，營(yíng)養(yǎng)鹽濃度的提高促進(jìn)了植物與藻類之間的競(jìng)爭(zhēng)，反之，過高的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)情況造成一定危害；最后，pH 會(huì)對(duì)營(yíng)養(yǎng)水處理效果、水中溶解物能否生成沉淀物、水生生物生長(zhǎng)繁殖情況有直接影響，當(dāng)水的pH 不適合水生植物生長(zhǎng)時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)會(huì)影響微生物的活動(dòng)性及其對(duì)有機(jī)物的降解，造成水體中氨氮轉(zhuǎn)化為分子氨，毒性成倍增加，抑制植物生長(zhǎng)。

3 水生植物的作用

以挺水植物為例，其在水生態(tài)修復(fù)中有以下作用：（1）能夠減少水土流失現(xiàn)象的發(fā)生，有效促進(jìn)土壤快速發(fā)育和熟化，促使土壤結(jié)構(gòu)內(nèi)部的有機(jī)物質(zhì)及氮、磷、鉀含量全面提升，例如，在海拔700～2 100 m 的溝邊及相關(guān)區(qū)域的溪床、水泵稻田及海岸濕地生長(zhǎng)的香蒲料就發(fā)揮著此類功能；（2）能有效凈化水體，具有較大的藥用作用，如蓮花等植物；（3）在人工濕地景觀中，水蔥多生長(zhǎng)在15～30 ℃的環(huán)境中，能夠耐低溫，在實(shí)際生長(zhǎng)過程中，能夠快速去除水中的有機(jī)物、氨氮、磷酸鹽及重金屬等有害物質(zhì)；（4）濕潤(rùn)及潛水環(huán)境的千屈菜等植物，多生長(zhǎng)在陽光充足、通風(fēng)良好的沼澤地、水旁濕地及河邊區(qū)域，適應(yīng)能力相對(duì)較強(qiáng)，對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境的要求相對(duì)較低，能夠同時(shí)與水生花卉植物進(jìn)行搭配，還可以用作水生花卉園花境背景，給人們帶來一種美觀的感受。

4 水生植物在水生態(tài)修復(fù)中的品種選擇原則

4.1 水質(zhì)凈化能力

水生植物種類會(huì)產(chǎn)生不同的水體結(jié)構(gòu)的凈化效果，并且各種水生植物的生長(zhǎng)周期及生長(zhǎng)狀況不同，在水域環(huán)境種植水生植物還要注重植物的配置。對(duì)此，在實(shí)際項(xiàng)目中，應(yīng)通過實(shí)地考察，全面了解河流生態(tài)修復(fù)工程的現(xiàn)場(chǎng)情況，考慮水體的面積、當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、土壤的成分設(shè)定各種植物品種的比例，巧妙利用植物自身的特點(diǎn)，產(chǎn)生預(yù)設(shè)的凈化效果。

4.2 區(qū)域環(huán)境適應(yīng)能力

在設(shè)計(jì)過程中，要做到具體問題具體分析，同時(shí)與施工單位共同配合，根據(jù)河道修復(fù)工程的具體要求，合理選擇適量的水生植物對(duì)水體生態(tài)環(huán)境進(jìn)行治理，與此同時(shí)，專業(yè)人員應(yīng)高度重視水生植物的生長(zhǎng)特點(diǎn)，確保其能夠適應(yīng)生長(zhǎng)環(huán)境，并發(fā)揮相應(yīng)的作用。

4.3 便于管理

在對(duì)河道水體內(nèi)部水生植物的選擇過程中，專業(yè)人員應(yīng)高度重視水生植物的成活率，選擇適應(yīng)能力較強(qiáng)的水生植物，以達(dá)到預(yù)期的修復(fù)狀態(tài)。例如，針對(duì)水生植物管理，應(yīng)按照具體的品種和管理難易程度進(jìn)行分類匯總，如果栽培的蔓生植物不合理，需要重新栽種，在耗費(fèi)大量人力、物力資源后，不利于施工單位節(jié)約建設(shè)成本；其次，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)重視植物的抗風(fēng)能力，應(yīng)盡量避免栽種倒伏的品種，管理人員可以妥善栽種適量粗壯、低矮的水生植物，達(dá)到抗風(fēng)目的。

5 種植水生植物過程中的要點(diǎn)

5.1 水位問題

眾所周知，不同類型的水生植物對(duì)水體水位的適應(yīng)性存在差異，水生植物是否能夠快速生長(zhǎng)與水位的高低有直接關(guān)系，應(yīng)先全面了解不同水生植物的生長(zhǎng)特點(diǎn)，根據(jù)植物的特性及種類進(jìn)行施工，通過適當(dāng)方式選擇合適的品種，例如，挺水植物的深度范圍一般在0～40 cm，浮葉植物適宜的水深范圍在25～105 cm，有研究表明，漂浮性的植物對(duì)水體的深度沒有具體要求；對(duì)于沉水植物，適宜的水深范圍在32～202 cm。

5.2 底質(zhì)問題

完整的底質(zhì)結(jié)構(gòu)不但能全面承載水生植物的根系，在一定情況下還能為水生植物提供必要的養(yǎng)分，確保植物快速生長(zhǎng)。首先，在河道修復(fù)工程開展期間，應(yīng)綜合考量水生植物的根系能否在河道底質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)扎根，如果發(fā)現(xiàn)固著效果不佳，可以通過輔助栽植措施提升加固效果；其次，應(yīng)對(duì)各類水生植物的養(yǎng)分吸收情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，當(dāng)河道底質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的養(yǎng)分過高或者相對(duì)較低時(shí)，應(yīng)通過模擬試驗(yàn)和反復(fù)實(shí)踐對(duì)植物的類型進(jìn)行合理調(diào)換。

5.3 風(fēng)浪及水流速度問題

通常情況下，河道結(jié)構(gòu)內(nèi)部的風(fēng)浪過大，水流速度較快的河道地帶不應(yīng)栽植大量水生植物。在實(shí)際的河道生態(tài)修復(fù)工程管理期間。施工技術(shù)人員可建立相應(yīng)的人工浮床確保各類水生植物適應(yīng)能力全面提升。

5.4 與其他河道治理措施的配合

應(yīng)保證河道修復(fù)工程基本結(jié)束后再對(duì)水生植物進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，在水生植物的空間布局方面，應(yīng)保證其他工程施工不會(huì)對(duì)水生植物造成不利影響，繼而為其提供合適的生長(zhǎng)環(huán)境。

6 水生植物在河流景觀建設(shè)項(xiàng)目中的應(yīng)用

本文以武漢光谷生態(tài)大走廊二期工程——南區(qū)龍泉山北麓段為例，分析水生植物在項(xiàng)目中的應(yīng)用以及種植策略。光谷生態(tài)大走廊是連通大東湖綠楔和湯遜湖綠楔的主要廊道，在區(qū)域生態(tài)結(jié)構(gòu)中具有重要地位，該廊道屬于大型生態(tài)廊道和雨洪通道。

光谷生態(tài)大走廊二期工程由3 塊用地組成，總占地192.9 hm2，即北區(qū)九峰山南麓段、南區(qū)綜保區(qū)段、南區(qū)龍泉山北麓段，如圖1 所示。南區(qū)龍泉山北麓段是連接綜保區(qū)與龍泉山的一塊以自然修復(fù)為主要設(shè)計(jì)手段的區(qū)域。通過打造凈化功能濕地和自然景觀濕地，保證豹子溪入湖水質(zhì)和濕地景觀功能。

通過實(shí)地考察、踏勘以及收集建設(shè)區(qū)域的地理信息、地質(zhì)情況、自然氣候及外界其他影響因素，并與多專業(yè)人員進(jìn)行充分的交流與學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的工程方案，在種植上通過原生植被保留，鄉(xiāng)土植物的引入，野趣景觀營(yíng)造，建設(shè)一幅大綠量、多林窗的永續(xù)流淌的山水畫卷，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)狀水系拓寬過洪通道，退漁還湖擴(kuò)大豹澥湖水面。利用自然灘地引導(dǎo)，減少人工設(shè)施，形成自然生態(tài)的復(fù)合水系[2]（見圖2）。

圖2 區(qū)段鳥瞰效果圖

在該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中，植物不僅構(gòu)成了綠地景觀，還決定了景觀的生態(tài)效益，為市民提供了開敞舒適的戶外休閑場(chǎng)所。除了陸生植物群落本身所具有的生態(tài)效益外，充分發(fā)揮水生植物群落生態(tài)的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合水體形成生態(tài)功能健全的生態(tài)系統(tǒng)凈化水體，形成不同的生境空間，同時(shí)促進(jìn)了昆蟲、魚類、蛙類、鳥類的回遷，打造近自然的景觀基底。

區(qū)域內(nèi)的濱水植物景觀的植物配置采取大面積種植的形式，突出強(qiáng)調(diào)整體群落的輪廓和色彩，形成不同的特色風(fēng)景林帶。強(qiáng)調(diào)喬、灌、草、花、濕生植物、水生植物等生態(tài)濱水植物帶建設(shè)。在景觀濕地中將水杉、池杉作為基調(diào)樹種，水邊的菖蒲、千屈菜、矮蒲葦、細(xì)葉芒、蘆葦、鳶尾等植物力求做到主次分明、層次豐富、清新雅致。水杉呈現(xiàn)出蓬勃燦爛、自然舒適的感受，濕地邊種植蘆葦增加了水岸周邊空間的私密性，游人視線時(shí)而通透，時(shí)而被蘆葦所阻擋，增加了游覽水景的趣味性，其生態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)、觀賞價(jià)值高，同鳶尾合理配置，構(gòu)建穩(wěn)定的水生植物組團(tuán)，以發(fā)揮生態(tài)效益。

7 水生植物在河道生態(tài)修復(fù)工程實(shí)踐后的思考及維護(hù)管理

水生植物在河道生態(tài)修復(fù)工程施工期間，修復(fù)功能體現(xiàn)得并不明顯，在植物完成種植后，要進(jìn)行長(zhǎng)期的跟蹤評(píng)價(jià)，定期觀察植物的生長(zhǎng)情況。在建設(shè)過程中遵循客觀規(guī)律，同時(shí)也應(yīng)在適宜時(shí)間內(nèi)對(duì)水生植物進(jìn)行收割處理，采用適當(dāng)?shù)拇胧┐偈顾参飪?nèi)部的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)全面輸送，有效減少二次污染事件。例如，在外界溫度較低的情況下，應(yīng)在植物沒有枯萎或即將枯萎時(shí)對(duì)其進(jìn)行收割，在夏季溫度較高的時(shí)期，水生植物生長(zhǎng)速度較快，且枝葉茂盛，應(yīng)定期對(duì)其進(jìn)行1～2 次收割處理；再次，應(yīng)結(jié)合水生植物的生長(zhǎng)，對(duì)枯死或沒有存活的植物進(jìn)行及時(shí)清除，并在適當(dāng)河道區(qū)域進(jìn)行栽植，充分考慮水生植物生長(zhǎng)特性促進(jìn)其快速生長(zhǎng)；最后，應(yīng)高度重視水生植物的病蟲害治理，派專業(yè)人員及時(shí)清除植物附近的雜草異物，盡量避免應(yīng)用殺蟲劑等化學(xué)藥物，以免對(duì)河流內(nèi)部其他動(dòng)植物造成不利影響。

水生植物在河道生態(tài)治理中是不可或缺的元素，對(duì)河道生態(tài)的改善也起了一定的作用，但對(duì)于河道生態(tài)修復(fù)，不僅是自然生態(tài)的問題，更涉及多層面，多專業(yè)的協(xié)作配合。與此同時(shí)，當(dāng)?shù)卣碍h(huán)保部門可以通過印發(fā)大量宣傳手冊(cè)，提醒廣大人民群眾保護(hù)生態(tài)環(huán)境，通過官方微博、微信公眾號(hào)及內(nèi)部交流群及時(shí)向相關(guān)人員推送河道生態(tài)修復(fù)知識(shí)，在公民環(huán)保意識(shí)提升的同時(shí)，約束個(gè)人行為，促使維護(hù)管理的工程量和費(fèi)用降低。

8 結(jié)語

總而言之，植物是自然河流生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，水生植物在河流生態(tài)修復(fù)中發(fā)揮著較為重要的作用。不同河段的水文、土壤條件對(duì)植物群落的影響是不同的。應(yīng)具備與時(shí)俱進(jìn)的思想，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，及時(shí)更新并學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)的河流生態(tài)修復(fù)方法，結(jié)合河流內(nèi)部不同植物的特點(diǎn)，采用適當(dāng)管理方式對(duì)不同植物進(jìn)行有機(jī)組合，在對(duì)水生植物資源充分利用的基礎(chǔ)上，達(dá)到生態(tài)修復(fù)的效果，從而確保其創(chuàng)設(shè)更多生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)利益，最后促進(jìn)社會(huì)的和諧與穩(wěn)定。