水生植物对景观水体生态修复作用的研究

韩春妮

(咸阳职业技术学院，陕西 咸阳 712000)

1 园林景观水体现状分析

水是生命之源，是所有生灵赖以生存的根本，人的生存自然少不了水。近年来，随着城镇化进程的不断加快，水环境污染问题日益严重，越来越多的水污染使人们逐渐认识到保护水资源已刻不容缓，保护水环境的呼声也日益高涨，不少城市的园林绿化整治和建设力度也在加大。

从视觉上看，作为城市绿化建设的重要一环，园林景观为城市居民提供了休闲、娱乐、居住的优美环境。大部分城区园林景观都配有相应的水域景观和划定的水域景观，出于人们休闲时亲水的考虑，可谓“无水不成园”。但园林景观中的水体多为人工建造，面积较小，尤其在缺水的北方地区，很少引入自然水体，因此，园林景观的水在一定范围内是不流动的。众所周知“流水不腐”，以水体流动净化的形式减少对外部环境的污染影响，是防止水体污染的重要途径。但园林景观中的水体多处于静止状态，水体自净工作难以有效开展，也无法直接汇入其他支流中。长此以往，必然造成水体中植物生长不平衡，污染加重，严重影响水体质量，园林景观水体必然会出现水体富营养的现象。除此之外，由于园林景观内的水体不仅仅承担着生态调节的作用，同时也具有一定的观赏性，所以在处理园林景观中的水体污染问题时，还要注意不能破坏园林的整体观感，这就在无形中给园林景观的水体修复工作增加了一定的压力[1]。

水生植物是园林景观建设中的重要素材,不仅具备极高的观赏价值,丰富园林景观,为景观内容配置提供多种选择,还具有强大的生态功能,净化水质,维持水体生态平衡,在水体生态系统的修复工作中具有重要意义[3]。

2 水生植物的特点及作用

2.1 水生植物的特点

水生植物常年生活在缺氧少光的环境中，所以水生植物在长期进化后，为了保证器官组织对氧气的需要，形成了根茎叶发达的通气组织。根据水生植物的生活方式，大致将水生植物分为挺水类、浮叶类、沉水类、湿生类、浮游类5种类型。具体特点详见表1。

2.2 水生植物净化水体的作用

2.2.1 物理作用

水生植物部分或整体生长在水中，对水流产生阻力，可以降低水流速度，这样可以使部分水中悬浮的固体杂质沉淀；同时有些植物自身也可以吸收一些微小的有机污染物，也能达到净化水体的作用；水生植物根系发达，还能截留、吸附一些固体悬浮物，起到催沉作用。这是水生植物根系交织，在水体与根系接触时，形成严密的过滤网所致，水中固体杂志会在水流经过时，通过根系吸附而被截留。水生植物的种植不仅可以减缓水流动速率，又可以有效减少风浪所对水底世界产生的破坏影响[4]。因为到了冬季，水生植物自然枯死，并对湿地进行覆盖，可以防止冬天天气过冷导致湿地冻结而产生冻害从而破坏水底世界。

2.2.2 吸收作用

表1 水生植物特点分析

水生植物是利用进入水中的根、茎、叶，从周围的水中摄取养分，并在植物内部固定下来的一种植物。有关试验表明，沉水植物具有保持水体清洁的机制，并在不同营养级水平上保持自身优势的稳定状态，可以显著改善水体的物理、化学性质。

2.2.3 富集作用

水生植物对重金属铅、镉、汞、砷、钙、铬、镍、铜等一些有毒有害物质具有吸附和富集作用，其吸收积累能力和植物接触水体的面积有关，一般说来沉水植物最强，其次是漂浮、浮游植物，吸收蓄积能力最弱者为挺水植物；同样的水生植物，不同部位的累积和浓缩效果也是不一样的，一般都是最有能力的根的富集，茎次之，叶最弱，当污染超过水生植物最大富集能力时，随着污水浓度的升高，各器官的累积系数下降，水生植物就会出现长势差，甚至死亡的情况。

另外，超声微泡造影剂携RPM组细胞用MTT法测定的T24细胞增长水平明显低于RPM组，以及凋亡情况明显高于RPM(P<0.05)；相对于RPM组，其PCNA的mRNA及蛋白的表达情况也明显较低(P<0.05)，可见，超声微泡造影剂能够增强RPM对于膀胱肿瘤细胞的抑制效果，分析其主要原因在于超声微泡造影剂在一定能量的超声波辐照下，微泡可以通过机械机制、空化机制、热机制而发生“快速膨胀—收缩—破裂”一系列的变化，增加细胞膜通透性，从而使造影剂进入细胞内的RPM更加广泛、快速而准确的发挥作用，从而抑制膀胱癌T24细胞的增殖情况[15-16]。

2.2.4 化感作用

水生植物的生命力非常顽强，在水体环境中种植合适的水生植物，不仅具有一定的耐污染能力，同时还能够有效控制藻类植物的生长，从而避免了因藻类植物过度繁殖而导致的水环境污染[5]，藻类因繁殖过量而产生的“水华”现象，在一定程度上也可以得到抑制。水生植物的栽种，不但能使藻类数量锐减，而且改变了藻类群落的结构。这是由于水体中的水生植物、藻类，在光照和营养上，生态竞争十分激烈，但由于水生植物相比藻类体量大、吸收养分的能力强、抢占养分的速度快，因此可以和藻类形成激烈的竞争，从而使藻类因缺少营养而生长受限，同时还有一些水生植物根系也会分泌抑制水藻生长的荷尔蒙。

3 水生植物的选择原则

3.1 遵循生态原则

自然水体的生态系统是最佳的平衡系统，对于景观水体应遵循原有的生态系统，以当地水域中生长良好的乡土水生植物为主，适当的引进一些特色植物增加景观效果。水生植物的生长受到许多因素的影响，如光照强度、营养盐、底质、悬浮物、水流、温度等，所以水生植物的选择时要满足不同类型水生植物对光照、悬浮物、水流等的要求[6]。

在选择水生植物时，应根据水情、污染物含量等因素，合理选用。作为监测水环境污染程度的指标，一些水生植物对污染物质的分布、污染程度、种类等都能很容易地做出判断，所以根据水质的不同，选择适合的水生植物，才能使水生植物的生长得到最大程度的满足，使水体净化效果得到更大的提高。

水生植物选择时应注意挺水、浮叶、沉水、湿生、浮游等植物的搭配运用。如，沉水植物与水接触的面积要大一些，对水中的养分等元素有很强的吸附能力，更容易提高水体中氧气的含量，抑制有害藻类大量繁殖，从而保护水体生态平衡。

水体中土壤环境条件不一样，水生植物的选择也不同。如，保肥能力强的土壤可种植喜肥的水生植物，睡莲科植物等；也可以选择芦苇等耐贫瘠、沙质土壤等植物。静水条件下多选择浮叶或浮水植物，装点水面，而一些自然河流等动态水体则宜选择挺水及浮游类型的水生植物。

3.2 满足造景需要

水生植物具有不同的形态、色彩及生态习性，可以通过不同的植物形态营造不同的景观效果。水生植物具有划分水面、丰富景观层次、增加水面景观的效果，在园林景观中一般选择姿态优美、色彩艳丽的水生植物进行水面装饰。一般对水体景观效果要求比较高的应选择荷花、睡莲等观赏效果高的水生植物，如果要建造雨水花园，则可以考虑用芦竹、芦苇、荻、芒等植物营造一种山野气息。水生植物的选择还应考虑植物色彩的搭配及空间层次的营造，丰富景观效果，美化环境。

在宽广的大水域进行水生植物配置时主要考虑由水生植物群落组成的远景，主要以量取胜，适合远观，给人强烈的视觉冲击感。如大片的芦苇荡，片植的荷花丛等，都是水生植物群落美的体现。

在小水域进行植物配置时主要考虑近观，每一株植物都要精心挑选，展现的是水生植物的个体美，因此，对植物的形态、色彩、寓意等有较高的要求。小水域还要尽量留出空白的水面形成倒影，从而扩大园林空间。因此靠近岸边的地方不能沿着水岸线种一圈，水体中水生植物的面积要控制在整个水域面积的1/3以内。对生长过于拥挤、枝繁叶茂的挺水植物，定期采取疏叶疏植等措施，控制其恣意生长蔓延。

3.3 重视经济投入

水生植物种植的目的是改善生态环境，美化景观，因此在水生植物的选择上要不断的通过优化配置模拟自然水体中水生植物的群落结构，提高水生植物净化水体的效果，并构建一个稳定的生态群落，免于后期人工过多的养护。选择水生植物尽量以水域常见的本地水生植物为主，减少费用，减少后期维护成本。

4 水生植物的应用分析

4.1 污水净化

水生植物净化污水主要有3个方面：地表水净化，生活污水净化，工业废水净化。对于雨水花园、河流、湖泊等地表水利用水生植物净化修复富营养化水体的应用较多，主要是利用水生植物吸收、降解水体中的氮磷营养物质以及抑制藻类生长等。生活污水中的有机物、氨氮等含量较多，还含有病原微生物、寄生虫卵等的肥皂、清洁剂等，这些污染物在一定浓度范围内不会产生抑制水生植物生长的作用，所以水生植物的合理选择也能达到净化生活污水的目的[7]。相对于地表水和生活污水，工业废水具有污染种类多、浓度高、差异大等特点，水生植物能净化工业废水的种类越来越多，从生活污水、地表水的净化，到工业废水的净化，水生植物的相关研究都在不断增加中，今后这方面的研究会越来越多。

4.2 生态景观修复

生态景观要满足人们游憩、观赏的功能需求，如果生态景观中湿地的水体受到污染，景观效果会大打折扣，甚至出现黑臭水，生态景观的建造将事与愿违。为此，生态景观水体的植物自净就变得格外重要。本文中的生态景观主要指的是湿地景观，其中湿地修复包括天然湿地生态修复、人工湿地修复及生物浮床技术的应用。我国天然湿地分布不均，并且人工污染日益增多，研究表明，综合运用水生植物净化技术的生态工程修复方法是很好的水体修复技术[8]。人工湿地修复技术以水生植物净化技术为重要环节，对各种受污染水体设计合适的修复方案[9,10]。针对这一现状，人工湿地修复可采用水生植物净化技术。生物浮床技术是无土栽培在净化水体中的应用，目前正在研究推广中。

5 小结

在治理江河湖泊等富营养化过程中，水生植物种植成本小、能耗低、适用性强，近年来取得了长足进步。在植物配置时，要注意乡土水生植物的选择，尽量遵循原有生态系统进行水生植物种类的选择及多种水生植物的组合配置，如果能建立复合生态修复模型，水生植物生态修复水体将会得到长足发展。工业废水净化并修复湿地将会成为水生植物净化水体的一个重要研究方向。