水生植物在湿地生态系统中的作用
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摘要：湿地生态系统保护及修复是可持续发展背景下的一项重要内容。作为湿地生态系统的重要组成部分，水生植物具有多种生态功能，是当前湿地生态修复中的重要手段，对于湿地生态系统的修复起着重要作用。为了更加充分地发挥水生植物在湿地生态系统中的作用，本文对其生态价值、在湿地生态修复中的作用进行了分析，并且探讨了其在应用中可能存在的问题，为水生植物广泛有效的应用提供参考。
关键词：水生植物;湿地生态修复
中图分类号：X173 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）12-0-01
Abstract： the protection and restoration of wetland ecosystems is an important part of sustainable development. As an important part of the wetland ecosystem， aquatic plants have a variety of ecological functions， which are important means in the current ecological restoration of wetlands and play an important role in the restoration of wetland ecosystems. In order to give full play to the role of aquatic plants in wetland ecosystems， this paper analyzes its ecological value and its role in ecological restoration of wetlands， and discusses its possible problems in application， which is widely and effectively used for aquatic plants. The application provides a reference.
Key words：Aquatic plants;Wetland ecological restoration
湿地、森林和海洋并称为全球三大生态系统[1]。湿地是陆地与水域之间的过渡区域，是地球上生产力最高的生态系统，是自然界重要生态系统之一。湿地生态系统不仅拥有丰富的水资源，而且为动植物提供栖息地，湿地中的水生植物通过吸收水体中的有机污染物，可以起到净化水体的作用。近年来，由于工业废水的排放、人为活动造成的生活污水、农田化肥农药残留等，使湿地生态系统受到了不同程度的破坏。水体污染越来越严重，水生生物生活环境恶化，系统平衡受到威胁，影响了人类的生存和发展。因此，迫切需要对湿地生态系统进行保护和修复。利用水生植物生态修复是通过水生植物的生长，直接吸收水体中的有机污染物，以净化水体。水生植物易于获取，成本低，而且简单易行，避免了二次污染。
1 水生植物概况
1.1 水生植物的定义
水生植物（Aquatic plant）是在水中生长的植物的总称。广义的水生植物不仅包括挺水植物、浮叶植物、漂浮植物、沉水植物物，还包括在水分充足、非常湿润的土壤中生长的湿生植物。水生植物的恢复与重建在湿地生态系统的稳定中起着重要作用，是湿地生态系统修复的主要措施。
1.2 水生植物的分类
1.2.1 挺水植物
挺水植物的植株一般很高，大多数有茎、叶之分，根或根茎生长在水底沉积物中，茎和叶露在水面。花色较为艳丽，鲜花盛开时会离开水面。根系可以吸收水底沉积物中的有机物，富集重金属。常见种类有茭白、荷花、香蒲、芦苇、石菖蒲、水葱等。
1.2.2 浮叶植物
浮叶植物的根系与水体底部相连，叶片和花朵漂浮在水面上，大多数是观叶、观花。它们通常生长在挺水植物和沉水植物之间的水域中。主要利用漂浮于水面的叶片遮蔽射入水中的阳光，抑制藻类的生长。常见类型包括王莲、睡莲、芡实、荇菜、水罂粟等。
1.2.3 漂浮植物
漂浮植物的根系不生长于水底，而是整个植株都漂浮于水面上，隨水流四处漂泊，以观叶为主，为水体提供装饰和绿荫。常见的种类有凤眼莲、浮萍、满江红、槐叶萍等。
1.2.4 沉水植物
沉水植物的整个植株均沉入水中，根茎生长于水底泥浆中，叶片多为狭窄的丝状，可以吸收水中的一些营养物质，在水下光照不足的情况下也能正常生长，但是浑浊的水质会影响其光合作用。常见种类有狐尾藻、金鱼藻、马来眼子菜、苦草等。
1.2.5 湿生植物
湿生植物是生活在河流、湖泊岸边和沼泽地的植物，喜欢潮湿的环境，不能忍受长时间的水分不足，是抗旱力弱的植物。湿生植物包含生长在水边的水缘植物和喜湿植物，水缘植物一般生长在水深23cm左右处到水边的淤泥里，可以为水鸟和其他光顾水体的动物提供藏身的地方。喜湿植物生长在水边湿润的土壤里的，不是真正的水生植物，只是它们喜欢生长在有水的地方。
2 水生植物的生态价值
2.1 维护生物多样性
作为湿地生态系统的生产者，水生植物是湿地生态系统的重要组成部分。在改善生物多样性和维护湿地生态系统稳定方面发挥着至关重要的作用[2]。水生植物在水中茁壮成长，不仅美化环境，营造良好的视觉景观，还为水生动物提供产卵和栖息的场所，为水体提供遮蔽，限制藻类的自然生长。水生植物通过光合作用产生氧气，增加水中溶解氧的含量;光合作用生产的有机质，为水生动物和微生物的生存提供食物，为其他生物的生存创造条件。 2.2 净化水体
水生植物可以直接吸收水体中氮、磷等营养元素，维持其生长发育，除去水中过剩的有机物质。通过控制藻类的生长来保持水体的清澈。研究还表明水生植物对水中的铅、汞等重金属有害物质有富集作用，最终通过植物的收割从水生态系统中除去，达到改善水质的作用。
3 水生植物在湿地生态修复中的作用
在生态修复中，水生植物是改善水质和保护生态环境的重要手段。水生植物不仅有一定的观赏价值，为水生物的生存提供栖息环境，还可以吸附、分解、转化水中的污染物。通过光合作用，释放氧气，使水中溶解氧的含量上升，抑制有害物的生长，减轻水体污染[3]。不过每种修复方法都有自己的优缺点，相比较其他的物理、化学修复，水生植物修复对于水质的改善效果虽慢，但却不会造成二次污染，因此在实际应用中，要根据被修复水体的环境，多种方法配合使用。
3.1 为水生生物提供栖息地
水生植物生长在水中，可以减缓水的流速，不仅使水中的漂浮物缓慢沉降，还为鱼类等生物的生存提供环境。此外，水生植物的根系为微生物的生长提供依托，微生物可以降解有机营养物，从而降低水中有机营养物的含量，达到生态修复的目的。
3.2 吸收水体有机污染物
作为湿地生态系统的生产者，水生植物在生长过程中从水中吸收氮和磷等养分，从而净化水质。人们已经就水生植物对于水体的净化效果做了大量的研究。其中，孙瑞莲等[4]研究了8种挺水植物对污染水体的净化效果，菖蒲、水葱、宽叶香蒲和黄花鸢尾去除COD的效果较好，对氨氮和总氮也有去除效果。刘建伟等[5]研究表明，美人蕉、黄菖蒲和水葱对水体中 COD、氨氮、总氮、总磷都有明显去除效果。张倩妮等[6]研究表明，凤眼莲对总氮、氨氮、总磷的净化具有明显效果。一些漂浮植物可以吸收水里的有机污染物，富集重金属。沉水植物在水中制造氧气，为水中生物提供生长所需的溶解氧。
4 结语
应用水生植物来净化水质是一种经济、环保的水体修复技术，目前关于水生植物的研究很多，而且取得了一些进展，对于湿地生态系统修复有重要参考价值。应用中一般要选择适应能力强、净化能力强的物种，最好选择本地物种，比较容易适应当地的气候、水文条件，可以尽快发挥作用。不过植物生长受到季节影响较大，春夏季过量繁殖的水生植物在冬季死亡，腐烂的植物分解释放的各种营养物质会加剧水体富营养化，形成内源污染。真正大范围的实际推广，还有大量工作要做，需要大量后续人工维护。多数研究限制在植物对于某种特定污染物的吸附降解上，而实际中往往是多种污染物的混合组成，这也给植物的选择带来一定难度。
参考文献
[1]吕宪国，刘红玉.湿地生态系统保护与管理[M].北京：化学工业出版社，2004.
[2]倪洁丽，王微洁，謝国，连翰伟，等.水生植物在水生态修复中的应用进展[J].环保科技，2016，22（3）：43-47.
[3]刘建伟，夏雪峰，吕臣，等.富营养化景观水体高效修复水生植物的筛选[J].江苏农业，2015，43（8）：354-357.
[4]孙瑞莲，张建，王文兴.8种挺水植物对污染物的净化效果比较[J].山东大学学报，2009，44（1）：12-16.
[5]刘建伟，周晓，吕臣，等.三种挺水植物对富营养化景观水体的净化效果[J].湿地科学，2015，13（1）：7-12.
[6]张倩妮，陈永华，杨皓然，等.29种水生植物对农村生活污水净化能力研究[J].农业资源与环境学报，2019，36（3）：392-402.
收稿日期：2019-10-21
作者简介：任瑞丽（1982-），女，汉族，硕士，讲师，研究方向为生态学。
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