人工濕地植物影響因素研究進展評述

祖笑艷　李冠衡

摘要：指出了濕地處于水陸交界的敏感地帶，對生態環境有著重要的作用與意義。濕地植物作為濕地環境的重要組成部分，是人工濕地營建過程中不可忽視的方面。對國內外已有研究進行了梳理，對濕地植物應用過程中復雜的影響因素進行了總結，以期為人工濕地植物群落的科學營建提供參考。

關鍵詞：人工濕地;濕地植物;影響因素

中圖分類號：Q948 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2020）2-0028-02

1 引言

濕地植物作為濕地環境的重要組成部分，對人工濕地處理系統的穩定性、凈化能力及處理效率有極其重要的影響，是人工濕地營建相關研究中的重要內容。通過梳理國內外與濕地植物影響因素相關的研究，總結出當前對人工濕地植物影響因素的研究重點集中在水文過程、水體中化學元素及微生物3個方面。

2 水文過程對濕地植物的影響

水文過程主導著濕地生態系統的基本生態格局和生態過程[1]，對濕地生態系統的結構及其功能發揮至關重要。該過程的重要特征便是周期性的水位變化，同時也有非周期性的波動。由于植物自身耐受性存在差異，不同種類的濕地植物對不同水深有著不同的適應能力[2-4]，這也是進行人工濕地植物群落設計的重要依據。

（1）對植物自身生長的影響。水文過程中植物表型可塑性是決定植物在環境變化條件下生存能力的重要性狀，濕地植物能夠通過自身結構如株高、葉性狀及生物量分配等[5]來適應水淹環境。實驗表明：菖蒲（Acor-uscalamus）、粉美人蕉（Canna glauca）、梭魚草（Ponted-eriacordata）、再力花（Thaliadealbata）和狐尾藻（Myri-ophyllumverticillatum）5種濕地植物在0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm3組波動水位處理環境下的株高、葉片數、葉面積、生物量變化差異明顯，其適應水位波動的生長可塑性良好[6]。

（2）對濕地植物繁殖的影響。在植物繁殖過程中，受水文過程影響，并非所有分散的種子都能到達自身適應的位置進行發芽和定殖，各植物通過提高能夠到達最佳位置進行繁殖的種子的比例來顯著提高其適應性[7]。

（3）對植物演替的影響。水位變化通過影響濕地植物的植株形態、生理化特征以及群落生物量[8]，引起種內和種間競爭關系的變化，從而導致群落物種組成和多樣性發生改變，最終引發群落演替[9-11]。

3 化學元素對濕地植物的影響

濕地進水常含有大量污染物，其中包含多種化學元素，由于其種類和含量的差異，對濕地植物造成的影響也不盡相同。

當污染物濃度較低時，有時能夠刺激植物生長，甚至有的物質本身就是植物所需的微量營養元素[12]。但隨著化學元素的不斷富集和累積，濕地營養環境會發生較大改變，從而濕地植物物種組成發生變化。氮和磷等的過量，會導致藻類等的異常繁殖，引起水體透明度降低和溶解氧減少，造成水質惡化和水功能受損[13]。氨對大多數植物都有毒害作用，當其含量超過濕地植物生長需求時，將直接抑制植物生長[14]。化學元素之間的相互影響也對濕地植物有所影響，徐治國等[15]通過模擬試驗發現濕地物種豐富度與植物全氮與全磷比之間呈單峰變化關系。水體中的大量重金屬會在濕地植物組織中累積，進而引發其生理、生化改變[16]，這在某種程度上會提高其抗性，有助于其抗性品種培育。

4 微生物對濕地植物的影響

污水中有機物質降解通過人工濕地微生物的代謝活動得以實現，過程中產生的小分子可被植物利用。①黑臭水體中硫化物含量較高，會產生大量硫桿菌屬微生物，硫可通過其同化作用被植物利用。②芽孢桿菌屬微生物可還原硝酸鹽和亞硝酸鹽，將水體中的無機氮轉換為有機氮，為濕地的植物提供氮源營養[17]。③不動桿菌屬微生物可通過異化還原作用將N03轉換成NH4+-N供植物吸收利用[18]。濕地根際微生物群落作為一個整體，可促進植物吸收磷，培養后有根際微生物的植物的根、莖、葉中磷含量的增量較被去除根際微生物的植株高，說明微生物對濕地植物的重要作用[19]。

5 總結與展望

由于濕地植物在人工濕地環境中的重要作用，濕地植物一直是人工濕地的研究重點。目前已有研究存在以下幾個方面的問題：①時間尺度上，實驗的短期觀測較多，年際的長期跟蹤觀測較少;②空間范圍上，實驗室理想條件模擬較多，缺乏對現實濕地環境的觀測研究，但實驗室條件基于人為控制，對于實際水文過程的模擬遠遠不夠。③研究內容上，對濕地植物動態演替的跟蹤觀測不足，而人工濕地的動態演變是不可忽視的重要過程，在此過程中，濕地植物群落構成發生變化，人工濕地的穩定性和凈化能力也會隨之改變。后續研究應重點關注濕地植物及其環境和相應凈化效果動態演變和相互作用機制。

濕地植物也受到諸多其他因素的干擾，人為因素不可忽略，研究總結尚不夠全面，需在后續工作中持續完善，希望能為設計者和管理者提供一定的參考和借鑒。

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作者簡介：祖笑艷（1992-），女，碩士研究生，研究方向為景觀規劃與生態修復、植物景觀規劃設計、風景園林規劃設計。