华南沉水植物生产及应用研究

何新杰+任国香+许建新+朱文君+殷金岩

摘 要：该文介绍了铁汉华南沉水植物繁殖技术攻关以及应用示范情况，并展望了华南沉水植物应用于水生态修复的前景。

关键词：沉水植物；繁殖技术；水生态修复；铁汉生态环境公司

中图分类号 X173 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）07-0037-03

沉水植物是构建清水型生态水体的主体，对净化水体具有重要作用，是目前修复水生态系统中的植物先锋[1]。在珠三角地区培育苦草、黑藻等沉水植物，比江浙地区存在更大困难，其原因一是常年高温，容易造成水绵爆发，影响沉水植物生长；二是福寿螺泛滥，吃掉大量的沉水植物；三是沉水植物保湿保鲜运输；四是移植技术等[2]。在华南地区现在几乎没人生产沉水植物，为此，铁汉在东莞桥头建立起华南地区首家沉水植物生产基地，也是集水生植物研发、生产和应用示范为一体的综合生态示范园。

1 华南地区沉水植物培育及技术攻关

相对于温度较低四季分明的地区，华南地区构建成熟稳定的水生态系统较难，主要原因是华南地区常年高温容易造成水绵爆发和福寿螺的泛滥等问题，对沉水植物造成灭绝性破坏。依托铁汉强大的平台，我们通过生产实践和研发相结合方式突破了以上相关难题，并进行了华南地区常用的沉水植物苦草和黑藻的大规模扩繁生产以及应用，取得了一定的成绩，得到了领导和同行们充分的肯定。

1.1 沉水植物介绍 苦草，多年生无茎沉水草本。具匍匐茎，径约2mm，白色，光滑或稍粗糙，先端芽浅黄色，叶基生，线形或带形，长20～200cm，宽0.5～2cm，绿色或略带紫红色，常具棕色条纹和斑点，先端圆钝，边缘全缘或具不明显的细锯齿。苦草喜温暖，耐荫蔽，对土壤要求不严、生物量低、易控制，是水生态修复中系统基础。其中矮生的耐贫瘠的苦草是重点开发品种（图1）。

黑藻，多年生沉水草本，茎直立细长，长50～80cm，叶带状披针形。酸性环境会抑制黑藻的生长，能耐高水温。质中弱吸附态磷、可还原性磷（RSP）是黑藻利用的主要磷形态，土壤与沉积物相比不利于黑藻生长，营养水平高的河流沉积物有利于黑藻初期生长。黑藻能促进底质中磷向可利用态转化（图2）。

1.2 沉水植物培育及技术 沉水植物的培育不只是“种草”，还是破坏原有水生态系统并建立一个新的平衡的水生态系统的过程。经过调研论证以及智慧火花的碰撞，在研发及生产实践的过程中逐步掌握了华南地区沉水植物培育要点及相关技术。

首先，在实现破坏原有水生态系统的基础上，初步建立比较脆弱的单一性水生态系统的建立。在沉水植物培育初期植物分布较为稀疏，使得部分底泥受阳光直射，造成藻类（如：水绵）的疯狂生长进而覆盖沉水植物导致其缺乏光照和呼吸困难而死亡（见图3）。此外，在沉水植物培育初期植株数量较少再加上植株本身在缓苗期间生长缓慢，食草动物如草鱼、福寿螺等极易带来毁灭性的破坏。针对此种情况，除了利用普通方法保持土壤的有机质含量外，我们用生石灰等处理底泥基质达到消毒杀菌，减少藻类的爆发，用茶麸等处理水体杀灭大部分食草性动物同时为系统提高有机质含量。

其次，在单一性水生态系统建立后，通过控制水位达到控制植物生长发育的目的，从而加速单一沉水植物的繁殖，在此过程中通过微生物制剂和化学药剂对水藻和食草动物进行控制。后期沉水植物生长趋于稳定，需要运用生态学相关技术原理，配以化学和生物综合的技术手段，以沉水植物群落恢复构建为基础，逐步增加鱼类恢复水体的生态系统其他群落（包括鱼类、虾类、浮游动物、底栖动物、微生物等），净化水质的同时使水体生态系统复杂化和稳定化，最终达到水体清澈洁净、系统群落结构复杂、生态景观优美的效果。

最后，沉水植物出圃采用的是分行间隔拔苗出圃的方式（见图4），这种模式有利于母本保存及分株繁殖，配合水位控制达到快速恢复再次在3个月内出圃的效果。

2 沉水植物的运输及移栽

由于沉水植物平时生长在水面以下，相对于普通植物更容易失去水分，加之华南地区长期高温的环境，所以沉水植物在周转过程中若失去水分补给，更容易造成脱水死亡（见图5）；另外沉水植物含水量较高在植物堆积情况下产生热量无法散失导致高温灼伤，时间过长造成缺氧发酵或者腐烂死亡（见图6）；而且运输过程中沉水植物堆积过高也会造成挤压死亡。

针对以上问题，我们既要尽量减少沉水植物在周转过程中的蒸腾作用，又要减缓植物的呼吸作用，还要增加单次运输数量，在降低单位运输成本的同时减少植物挤压，达到提高沉水植物移栽成活率的效果。通过大量的调研和试验对比，我们对沉水植物周转和移栽过程形成了一套基本的技术体系：首先，保证就近供苗，减少路上运输时间。经验表明：已出圃植物到现场种植时间控制在3d内，种植成活率比较理想；其次，路途较远大量运输的情况下，用泡沫箱保湿，可以减少沉水植物脱水死亡，同时为了防止植物堆积发热添加冰袋降温，出省运输采取恒温冷藏保鲜的方式或者空运，泡沫箱能让植物分层放置，避免下层压力过大造成挤压；最后，就是与时间“赛跑”，高温季节的沉水种植移栽要尽量缩短植物出圃、运输时间。植物到达目的地后应立即组织下车、遮阳、移栽（应在移栽前一天控制好移栽区域水位）、补水工作等，未能在当天种植完成的植物，建议拆箱放置在有较大面积水域或者流动水中遮阴保存，以最快速度种植完毕。

3 沉水植物研发实践过程中的应用示范

铁汉生态东莞桥头生态旅游观光园入口，首先映入眼帘的是天空云彩倒映在清澈水中，微风吹来云彩与荷花一起荡漾，如同一幅油画，这便是华南地区清水型水生态系统的研发和实践结合的成功案例——1号试验塘（总面积16 466.8m2）。

走近仔细观察会发觉以苦草为主沉水植物群落形成的水下森林，水体犹如一面镜子能清澈地映出荷花靓影。苦草生长消耗水中的氮磷钾等各种元素避免了水的富营养化，同时有效吸附水中悬浮物、抑制底泥的上浮，对水体进行强有力的净化。经检测，整个水系的主要水质指标在地表水II类及以上水平（表1），透明度处处见底[3]。走过1号试验塘，进入园区内办公室旁中心主景观区域三角塘（总面积约8 000m2），以黑藻为主的沉水植物水下草坪清晰可见，水质达国家III类水标准。

三角塘和1号试验塘分别以黑澡和苦草为主的沉水植物，同时在水中还应用了荷花、睡莲、穗状狐尾藻、伊乐藻、金鱼藻、眼子菜等10多种种沉水植物为辅构建了稳定的沉水植物群落；岸边大量应用美人蕉、再力花、梭鱼草、千屈菜、芦竹、鸢尾、纸莎草、芦苇、菖蒲、星光草、风车草等10多种开花挺水植物，以防止水位降低造成的驳岸裸露现象，保证四季有花观赏，结合水下森林形成了美轮美奂的水生态立体景观；同时添加鱼类、虾类、浮游动物、底栖动物、微生物等形式多样性的生态系统，从而使水体生态系统复杂化和稳定化，最终达到水体清澈洁净、系统群落结构复杂、生态景观优美的效果。为桥头生态旅游添加了一道靓丽的美景，也为蓬勃发展的江河湖泊水治理项目提供了成功的案例。

构建成熟稳定的水生态系统需要大量的水生植物资源做后盾，桥头准备了挺水植物母本区（3 667.7m2）为华南地区清水型水生态系统建设提供了丰富的植物资源，同时为公司水生苗圃的建设提供大量的挺水植物母本。

4 结语

“绿水青山就是金山银山”，水是人类生存环境必备资源之一，在国家不断地加大力度治理江河湖泊改善人们生活环境的大背景下，沉水植物在水治理中发挥着重要的作用[4]。目前，沉水植物存在需求与供应不足的现实矛盾，开展水生苗圃生产运营具有很大的经济效益。未来公司布局全国突破沉水植物及其它相关配套在各个区域的难点并形成自己的核心技术体系，结合公司设计施工和运营一体化工程项目，在价格、运输便利和成活率三方面占据优势。以此为基础开拓市场，进而促进水生态环境治理。

参考文献

[1]邵留，沈盎绿，罗亚平.几种生态因子对黑藻断枝生殖的影响[J].水利渔业，2003，06：16-18.

[2]崔心红，熊秉红，蒲云海，等.5种沉水植物无性繁殖和定居能力的比較研究[J].植物生态学报，2000，04：502-505.

[3]金树权，周金波，包薇红，等.5种沉水植物的氮、磷吸收和水质净化能力比较[J].环境科学，2017，01：156-161.

[4]甘新华，林清.沉水植物对受污染水体的修复机理及应用前景研究[J].环境科技，2008，06：72-75.

（责编：张长青）