水生植物對景觀水體生態修復作用的研究

韓春妮

(咸陽職業技術學院，陜西 咸陽 712000)

1 園林景觀水體現狀分析

水是生命之源，是所有生靈賴以生存的根本，人的生存自然少不了水。近年來，隨著城鎮化進程的不斷加快，水環境污染問題日益嚴重，越來越多的水污染使人們逐漸認識到保護水資源已刻不容緩，保護水環境的呼聲也日益高漲，不少城市的園林綠化整治和建設力度也在加大。

從視覺上看，作為城市綠化建設的重要一環，園林景觀為城市居民提供了休閑、娛樂、居住的優美環境。大部分城區園林景觀都配有相應的水域景觀和劃定的水域景觀，出于人們休閑時親水的考慮，可謂“無水不成園”。但園林景觀中的水體多為人工建造，面積較小，尤其在缺水的北方地區，很少引入自然水體，因此，園林景觀的水在一定范圍內是不流動的。眾所周知“流水不腐”，以水體流動凈化的形式減少對外部環境的污染影響，是防止水體污染的重要途徑。但園林景觀中的水體多處于靜止狀態，水體自凈工作難以有效開展，也無法直接匯入其他支流中。長此以往，必然造成水體中植物生長不平衡，污染加重，嚴重影響水體質量，園林景觀水體必然會出現水體富營養的現象。除此之外，由于園林景觀內的水體不僅僅承擔著生態調節的作用，同時也具有一定的觀賞性，所以在處理園林景觀中的水體污染問題時，還要注意不能破壞園林的整體觀感，這就在無形中給園林景觀的水體修復工作增加了一定的壓力[1]。

水生植物是園林景觀建設中的重要素材,不僅具備極高的觀賞價值,豐富園林景觀,為景觀內容配置提供多種選擇,還具有強大的生態功能,凈化水質,維持水體生態平衡,在水體生態系統的修復工作中具有重要意義[3]。

2 水生植物的特點及作用

2.1 水生植物的特點

水生植物常年生活在缺氧少光的環境中，所以水生植物在長期進化后，為了保證器官組織對氧氣的需要，形成了根莖葉發達的通氣組織。根據水生植物的生活方式，大致將水生植物分為挺水類、浮葉類、沉水類、濕生類、浮游類5種類型。具體特點詳見表1。

2.2 水生植物凈化水體的作用

2.2.1 物理作用

水生植物部分或整體生長在水中，對水流產生阻力，可以降低水流速度，這樣可以使部分水中懸浮的固體雜質沉淀；同時有些植物自身也可以吸收一些微小的有機污染物，也能達到凈化水體的作用；水生植物根系發達，還能截留、吸附一些固體懸浮物，起到催沉作用。這是水生植物根系交織，在水體與根系接觸時，形成嚴密的過濾網所致，水中固體雜志會在水流經過時，通過根系吸附而被截留。水生植物的種植不僅可以減緩水流動速率，又可以有效減少風浪所對水底世界產生的破壞影響[4]。因為到了冬季，水生植物自然枯死，并對濕地進行覆蓋，可以防止冬天天氣過冷導致濕地凍結而產生凍害從而破壞水底世界。

2.2.2 吸收作用

表1 水生植物特點分析

水生植物是利用進入水中的根、莖、葉，從周圍的水中攝取養分，并在植物內部固定下來的一種植物。有關試驗表明，沉水植物具有保持水體清潔的機制，并在不同營養級水平上保持自身優勢的穩定狀態，可以顯著改善水體的物理、化學性質。

2.2.3 富集作用

水生植物對重金屬鉛、鎘、汞、砷、鈣、鉻、鎳、銅等一些有毒有害物質具有吸附和富集作用，其吸收積累能力和植物接觸水體的面積有關，一般說來沉水植物最強，其次是漂浮、浮游植物，吸收蓄積能力最弱者為挺水植物；同樣的水生植物，不同部位的累積和濃縮效果也是不一樣的，一般都是最有能力的根的富集，莖次之，葉最弱，當污染超過水生植物最大富集能力時，隨著污水濃度的升高，各器官的累積系數下降，水生植物就會出現長勢差，甚至死亡的情況。

另外，超聲微泡造影劑攜RPM組細胞用MTT法測定的T24細胞增長水平明顯低于RPM組，以及凋亡情況明顯高于RPM(P<0.05)；相對于RPM組，其PCNA的mRNA及蛋白的表達情況也明顯較低(P<0.05)，可見，超聲微泡造影劑能夠增強RPM對于膀胱腫瘤細胞的抑制效果，分析其主要原因在于超聲微泡造影劑在一定能量的超聲波輻照下，微泡可以通過機械機制、空化機制、熱機制而發生“快速膨脹—收縮—破裂”一系列的變化，增加細胞膜通透性，從而使造影劑進入細胞內的RPM更加廣泛、快速而準確的發揮作用，從而抑制膀胱癌T24細胞的增殖情況[15-16]。

2.2.4 化感作用

水生植物的生命力非常頑強，在水體環境中種植合適的水生植物，不僅具有一定的耐污染能力，同時還能夠有效控制藻類植物的生長，從而避免了因藻類植物過度繁殖而導致的水環境污染[5]，藻類因繁殖過量而產生的“水華”現象，在一定程度上也可以得到抑制。水生植物的栽種，不但能使藻類數量銳減，而且改變了藻類群落的結構。這是由于水體中的水生植物、藻類，在光照和營養上，生態競爭十分激烈，但由于水生植物相比藻類體量大、吸收養分的能力強、搶占養分的速度快，因此可以和藻類形成激烈的競爭，從而使藻類因缺少營養而生長受限，同時還有一些水生植物根系也會分泌抑制水藻生長的荷爾蒙。

3 水生植物的選擇原則

3.1 遵循生態原則

自然水體的生態系統是最佳的平衡系統，對于景觀水體應遵循原有的生態系統，以當地水域中生長良好的鄉土水生植物為主，適當的引進一些特色植物增加景觀效果。水生植物的生長受到許多因素的影響，如光照強度、營養鹽、底質、懸浮物、水流、溫度等，所以水生植物的選擇時要滿足不同類型水生植物對光照、懸浮物、水流等的要求[6]。

在選擇水生植物時，應根據水情、污染物含量等因素，合理選用。作為監測水環境污染程度的指標，一些水生植物對污染物質的分布、污染程度、種類等都能很容易地做出判斷，所以根據水質的不同，選擇適合的水生植物，才能使水生植物的生長得到最大程度的滿足，使水體凈化效果得到更大的提高。

水生植物選擇時應注意挺水、浮葉、沉水、濕生、浮游等植物的搭配運用。如，沉水植物與水接觸的面積要大一些，對水中的養分等元素有很強的吸附能力，更容易提高水體中氧氣的含量，抑制有害藻類大量繁殖，從而保護水體生態平衡。

水體中土壤環境條件不一樣，水生植物的選擇也不同。如，保肥能力強的土壤可種植喜肥的水生植物，睡蓮科植物等；也可以選擇蘆葦等耐貧瘠、沙質土壤等植物。靜水條件下多選擇浮葉或浮水植物，裝點水面，而一些自然河流等動態水體則宜選擇挺水及浮游類型的水生植物。

3.2 滿足造景需要

水生植物具有不同的形態、色彩及生態習性，可以通過不同的植物形態營造不同的景觀效果。水生植物具有劃分水面、豐富景觀層次、增加水面景觀的效果，在園林景觀中一般選擇姿態優美、色彩艷麗的水生植物進行水面裝飾。一般對水體景觀效果要求比較高的應選擇荷花、睡蓮等觀賞效果高的水生植物，如果要建造雨水花園，則可以考慮用蘆竹、蘆葦、荻、芒等植物營造一種山野氣息。水生植物的選擇還應考慮植物色彩的搭配及空間層次的營造，豐富景觀效果，美化環境。

在寬廣的大水域進行水生植物配置時主要考慮由水生植物群落組成的遠景，主要以量取勝，適合遠觀，給人強烈的視覺沖擊感。如大片的蘆葦蕩，片植的荷花叢等，都是水生植物群落美的體現。

在小水域進行植物配置時主要考慮近觀，每一株植物都要精心挑選，展現的是水生植物的個體美，因此，對植物的形態、色彩、寓意等有較高的要求。小水域還要盡量留出空白的水面形成倒影，從而擴大園林空間。因此靠近岸邊的地方不能沿著水岸線種一圈，水體中水生植物的面積要控制在整個水域面積的1/3以內。對生長過于擁擠、枝繁葉茂的挺水植物，定期采取疏葉疏植等措施，控制其恣意生長蔓延。

3.3 重視經濟投入

水生植物種植的目的是改善生態環境，美化景觀，因此在水生植物的選擇上要不斷的通過優化配置模擬自然水體中水生植物的群落結構，提高水生植物凈化水體的效果，并構建一個穩定的生態群落，免于后期人工過多的養護。選擇水生植物盡量以水域常見的本地水生植物為主，減少費用，減少后期維護成本。

4 水生植物的應用分析

4.1 污水凈化

水生植物凈化污水主要有3個方面：地表水凈化，生活污水凈化，工業廢水凈化。對于雨水花園、河流、湖泊等地表水利用水生植物凈化修復富營養化水體的應用較多，主要是利用水生植物吸收、降解水體中的氮磷營養物質以及抑制藻類生長等。生活污水中的有機物、氨氮等含量較多，還含有病原微生物、寄生蟲卵等的肥皂、清潔劑等，這些污染物在一定濃度范圍內不會產生抑制水生植物生長的作用，所以水生植物的合理選擇也能達到凈化生活污水的目的[7]。相對于地表水和生活污水，工業廢水具有污染種類多、濃度高、差異大等特點，水生植物能凈化工業廢水的種類越來越多，從生活污水、地表水的凈化，到工業廢水的凈化，水生植物的相關研究都在不斷增加中，今后這方面的研究會越來越多。

4.2 生態景觀修復

生態景觀要滿足人們游憩、觀賞的功能需求，如果生態景觀中濕地的水體受到污染，景觀效果會大打折扣，甚至出現黑臭水，生態景觀的建造將事與愿違。為此，生態景觀水體的植物自凈就變得格外重要。本文中的生態景觀主要指的是濕地景觀，其中濕地修復包括天然濕地生態修復、人工濕地修復及生物浮床技術的應用。我國天然濕地分布不均，并且人工污染日益增多，研究表明，綜合運用水生植物凈化技術的生態工程修復方法是很好的水體修復技術[8]。人工濕地修復技術以水生植物凈化技術為重要環節，對各種受污染水體設計合適的修復方案[9,10]。針對這一現狀，人工濕地修復可采用水生植物凈化技術。生物浮床技術是無土栽培在凈化水體中的應用，目前正在研究推廣中。

5 小結

在治理江河湖泊等富營養化過程中，水生植物種植成本小、能耗低、適用性強，近年來取得了長足進步。在植物配置時，要注意鄉土水生植物的選擇，盡量遵循原有生態系統進行水生植物種類的選擇及多種水生植物的組合配置，如果能建立復合生態修復模型，水生植物生態修復水體將會得到長足發展。工業廢水凈化并修復濕地將會成為水生植物凈化水體的一個重要研究方向。