利用水生植物多样性改善水环境探讨

林文戈

（广州市花木有限公司，广东 广州 510075）

0 引言

近年来，随着我国生态文明的建设，在城市中形成大量的园林绿地，美化城市环境的同时，也为人们生活环境的净化起到一定的作用。而大部分园林绿地都融入了水环境，使园林绿地景观更生动，同时也为园林绿地多样化提供有效的途径。但从水环境的管理情况来看，内部生物单一，污染比较严重。为改善水环境，优化环境，需要从水生植物多样化方面着手，改善水环境，达到净化环境。

1 水生植物的种类及功能

1.1 水生植物种类

水生植物按不同生活方式以及形态，可划分为沉水、挺水、漂浮以及浮叶等类型。每种水生植物都具有各自的特点。

1.1.1 沉水植物

沉水植物是水生植物中的重要植物类型，是指将根植入河床底，植物全部生长在水中的植物[1]。沉水植物大部分都在水面以下，只有小部分较长的茎叶延展至水面上、或者花期时花朵开放在水面边缘。此类植物主要以观叶为主。

1.1.2 挺水植物

挺水植物与沉水植物相似，都是植物的根茎生长在河床的底泥中。但是植物的茎比较长，呈现直立状态。植物的叶片以及花朵都生长在水面上，从水面上即可以欣赏，主要生长在湿地，属于水岸欣赏植物。

1.1.3 漂浮植物

漂浮植物，是植物的整体包括根系都漂浮在水中，不需要在泥下扎根的一类植物。这类植物的叶比较发达，主要用于观叶，开花植物较少。同时漂浮植物具有非常强的矿物质吸收能力，而且可以避免阳光直射水中，对水中藻类生物的生长起到一定的抑制作用。

1.1.4 浮叶植物

浮叶植物是水中最常见的植物之一，植物的根系生长在泥土中，但是叶片以及花朵都生长在水面上，属于观叶和观花型植物。植物在水中生长，对阳光进行遮蔽，降低水的温度，与藻类竞争营养，因此，其对藻类生物具有一定的抑制作用。

1.2 水生植物功能

1.2.1 观赏功能

水生植物的类型比较多，颜色与形态也各不相同，搭配水中小品可以形成别样的景色。打造园林水系时，可通过观叶与观花植物的搭配，配合水中倒影以及多元化植物交错，提升景观的灵动性，打造不同的园林景观意境，体现多元化的景观模式。

1.2.2 生态环保功能

水生植物不仅具有良好的观赏性，同时还能美化环境、净化生态的环保功能。首先，水生植物可以去除水中的污染物，部分水生植物可以吸收矿物质等污染物释放氧气，使水环境得到改善；其次，水生植物可以有效抑制藻类的生长，叶片对水体的遮蔽打破藻类适应生存的光照和温度条件，从而抑制藻类生长。总之，水生植物对去除污染和富营养化具有重要作用。

1.2.3 水生植物净化机制

水生植物在水下弱光、缺氧的特殊环境下，使水生植物的结构和形态也发生了一定的变化。水生植物的根、茎、叶等会吸收水体中的氮磷以及有机物等，以促进自身繁殖，避免水体富营养化。水生植物吸收的营养会转化为植物自身的营养物质，促进生长；也可以输送到土体中为土生植物提供营养。此外，水生植物对水环境起到良好的沉降、吸收作用。水生植物会在水与外部环境间形成屏障，降低水中营养物的溶出率，控制水体表面风速和水速，避免水中悬浮物和沉降物的大范围移动和剧烈晃动等导致水体浑浊[2]。水生生物还可以通过光合作用的方式，向外部环境释放氧气，通过分解作用对有机物进行降解，为水体中有益微生物的繁殖创造良好的条件。

2 水生植物在河道水体环境中的应用现状

水生植物对水环境的净化作用可以从两个方面分析。①对水环境的净化。②对人工湿地的净化。其中，水环境净化一般是特定的水生植物占有较大的优势，它们形成水生生态系统，实现对水生植物群落的吸附和沉降，并通过植物的吸收和累积对水体产生净化作用。在人工湿地中，可以为野生动植物提供栖息地，但我国当前的技术水平尚比较低。

总体来说，我国当前园林的水生植物种类仍然过于单一，虽然可以起到一定的净化作用，但是功能不全面。结构单一的水生植物，在缺乏抑制与共生的情况下，容易造成植物入侵，抢占其他生物生存空间，对水生物种造成威胁。还有水生植物搭配过于强调观赏性，不注重植物生态群落性研究，对植物的习性考虑不足。

3 用于改善河道水环境的园林水生植物

水生植物的单一性不利于对水环境的改善，需要从植物的多样性进行优化，制定层次性、全面性的治理计划。接下来将对不同水生植物的特点和净化作用进行分析。

3.1 再力花的净化作用

再力花（Thalia dealbata Fraser）是广州比较常见的水生植物之一，生长在浅水区域，竹芋科水竹芋属多年生挺水草本植物，花柄可高达2m 以上，细长的花茎可高达3m，茎端开出紫色花朵，像系在钓竿上的鱼饵，形状非常特殊。花期是4—10 月，花期较长，若养护得当的情况下，甚至可以维持8 个月之久。好温暖水湿、阳光充足的气候环境，不耐寒，入冬后地上部分逐渐枯死。以根茎在泥中越冬。植物的根系发达，可以大量吸收水中的氮磷等矿物质。具有良好的观赏性作用，同时可以有效修复水体的富营养化。再力花如图1 所示。

图1 再力花

3.2 水禾的净化作用

水禾[Hygroryza aristata (Retz.) Nees ex Wight et Arn.]同样是园林河道景观建设中的重要植物，水生漂浮草本，根茎细长，并生有须根。茎露出水面距离不高，一般为20cm 左右。水禾的叶鞘呈现膨胀的状态，叶脉为横脉。叶片为披针形，长度一般3～8cm，叶片的宽度一般为1～2cm。花序长，花朵为小穗花，包裹成为一朵小花，不存在颖，花期为秋季。水禾的根系发达，而且具有羽状须根，对重金属的吸收能力比较强，特别是汞、银、铅、镉等金属的吸收效果好，可以有效减少水体中的重金属[3]。水禾如图2 所示。

图2 水禾

3.3 圆币草的净化作用

圆币草（Hydrocotyle verticillata），伞形科天胡荽属，为挺水植物，具有非常强的观赏性。植物的生长速度快，繁殖能力强，耐潮湿，同时也比较耐旱。适合生长温度为10～25℃，越冬温度最低可以忍耐零下5℃。我国通过试验和改良后，可以生长在南方城市中，而且具有比较强的耐受性。圆币草的繁殖能力强，覆盖率高，能够有效吸收水体中的氮磷等营养物，并避免底泥上泛。此外，由于叶面面积大，可以有效吸附水中的藻类以及浮泥等物质，提升水体的透明度，营造良好的水生环境。圆币草如图3 所示。

图3 圆币草

3.4 植物多样性对水体净化作用

通过对再力花（Thalia dealbata Fraser）、水禾[Hygroryza aristata (Retz.) Nees ex Wight et Arn.] 以及圆币草（Hydrocotyle verticillata）的介绍可知，水生植物不仅可以起到良好的美化环境作用，同时由于栽植区域广，对污水处理也具有重要意义。这3 种植物都可以生长在氨基、氯离子以及硫离子含量高的水体中，可以有效适应水体富营养化环境，相对于其他水生植物来说具有更大的优势，而且生命力强可以适应不同的生长环境。通过以上3 种水生植物的多元化栽植，保证植物多样性的情况下，可以有效吸收有害的污染物和分解水体中的富营养化。在大叶片和植株密度比较高的水生植物覆盖下还可以有效避免底泥上翻，提升水体的透明度。在多种植物的共同作用下，提升有害物质的吸收能力，达到更好的净化结果，有效促进植物间的互利共生。植物多样化种植下水体的透明度对比如图4 所示。

图4 植物多样化种植下水体的透明度对比

4 应用多样园林水生植物改善河道水环境的策略

通过对水生植物多样化的研究，发现水生植物对藻类抑制，以及遏制底泥营养化具有重要作用。水生植物可以有效净化富营养化成分，提升水体的自净能力，是改善园林水环境的重要途径[4]。同时也为水体中的鱼类提供食物，为鸟禽类提供栖息地。

4.1 做好科学规划

水生植物的选择需要做好规划。首先，确定水生植物的习性是否符合施工水域和气候。部分植物的越冬温度为零下5℃左右，这种情况下在北方是难以越冬的。如果要引入这些水生植物需要每年重新栽植，不仅加大工作量，同时也提升种植成本。因此，必须要结合当地的气候情况以及水质等合理选择水生植物。此外，水生植物间需要具有互利共生的特点，如果两种植物间互相抑制，同样会影响植物的生长和繁殖。

还要结合景区的水环境确定植物的种植位置，保证景观的美观性以及发挥改善水体的价值。需首先对水体情况进行检测，针对水体中氮磷含量比较高的位置可以种植再力花，针对水中重金属含量比较高的位置则可以种植水禾，尽可能发挥各种植物最大的作用。

4.2 做好种植前的环境改善

为了保证水生植物的成活率和生长状态，需先做好对水体的清淤工作，降低河道内部的治蓄容量，改善水底的环境，降低水质污染的同时，为水生生物提供良好的生长环境。降低污染是促进水体循环的重要方式，同时也有利于为水生植物提供充足的氧气。采用引水补水的方式促进河水流动，保证水体的良性循环，可以利用雨水净化的方式置换水体，或者建设喷泉等设施，提升水体含氧量，促进水生植物生长。

4.3 加强生态修复

大部分园林水环境污染物都来源于城市的污水排放，虽然水生生物具有良好的净化作用，但是当污染程度超过生物的净化能力后，对水生植物会产生一定的抑制[5]。因此需要采用截污治污技术手段，实现对污水的治理，有效减少河道的污染量。具体操作为对水中藻类和漂浮物打捞，加强河道污水排放监督，采用生物复合酶的方式有效降解水中的污染物。此外，在保证水生植物多样化的同时，还可以投放一些贝类、鱼类和螺等生物，为水生植物提供良好的生存空间，增加水系活力。

5 结语

综上所述，园林工程中水环境是其中重要的组成部分之一，同时也是最容易造成环境污染的区域。为了优化水环境，保证水系的生态性，可以通过水生植物多样性来改善水环境。结合不同水生植物的习性和水质净化功能等合理选择水生植物，并做好水生植物种植的规划和管理，保证水生植物在水体中的健康发展，提升观赏和净化功能。此外，由于我国幅员辽阔，南北方的气候差异比较大，应结合不同的地理区位和特点，合理选择水生植物，避免造成水生植物的成活率降低或者加大成本的问题。还应多从水生植物的净化功能、种植管理成本等多方面考量，真正实现环保效能，改善城市水环境提供有利的条件。