城市河流主要存在連通性差、河流形狀單一、水體富營(yíng)養化、生態(tài)系統破壞嚴重等問(wèn)題，而栽植水生植物能吸收河流水體中的營(yíng)養鹽，增強城市河流的凈化作用，加強景觀(guān)效應，修復河流水生態(tài)。本文列舉了北京城市河流常見(jiàn)的水生植物，對華北地區水生植物凈化水質(zhì)數據進(jìn)行梳理，提出了不同類(lèi)型河流水生植物栽培配置方案，為城市河流水生植物栽培過(guò)程中品種的選擇提供依據。

北京城市河流常見(jiàn)水生植物

沉水植物

北京城市河流常見(jiàn)的沉水植物根據生長(cháng)季節的不同分為暖季型和冷季型，只有菹草在冬季生長(cháng)，是冷季型植物。在調查北京市朝陽(yáng)區水生植物種類(lèi)時(shí)，12月、1月在部分河流中發(fā)現菹草、篦齒眼子菜和金魚(yú)藻，根據劉國才對東北地區、內蒙古地區冬季水體中沉水植物的調查結果，冰面下菹草、穗花狐尾藻、微齒眼子菜、金魚(yú)藻可以生存，且均能產(chǎn)生溶解氧。北京城市河流常見(jiàn)沉水植物特性和生長(cháng)周期見(jiàn)下表。表中所列沉水植物除大茨藻外，均為多年生植物，一次種植成功后，后續只需養護管理，不需重新種植。故種植時(shí)應根據生境條件、種植目的慎重選擇品種，以達到省工、經(jīng)濟、吸附營(yíng)養鹽效果好等目標。

北京城市河流常見(jiàn)沉水植物特性

沉水植物生長(cháng)周期

浮葉植物和漂浮植物

北京城市河流常見(jiàn)的浮葉植物和漂浮植物中許多品種是考慮景觀(guān)、水體污染物去除等因素人工引入的外來(lái)品種，許多品種冬季不能在室外過(guò)冬，為避免植物枯萎死亡破壞水質(zhì)，需要在入冬前將植物打撈出水。

北京城市河流常見(jiàn)浮葉植物和漂浮植物特性

挺水植物

本文所提及的挺水植物包含濕生、沼生植物。挺水植物種類(lèi)繁多，北京地區常見(jiàn)的有蘆葦、香蒲、蓮、菰、水蔥、黃花鳶尾、西伯利亞鳶尾、千屈菜、菖蒲、蘆竹(花葉蘆竹)、荻、花菖蒲(黃菖蒲)、紅蓼、水芹、花藺、雨久花、鴨拓草、慈姑、澤瀉、黑三棱、馬藺、豆瓣菜、薄荷、石龍芮等。

水生植物去除水體污染物效果比較

城市再生水河流普遍存在水體富營(yíng)養化問(wèn)題，本底污染物含量較高。種植高凈化能力的水生植物，去除水體中的污染物，是選擇栽培水生植物品種的重要原因之一。在地域較遠、生境差異較大的情況下，實(shí)驗時(shí)水溫、光照、水質(zhì)不同可能會(huì )影響水生植物吸收營(yíng)養鹽的實(shí)驗結果，故本文只選擇我國華北地區水生植物吸收營(yíng)養鹽和去除水體有機污染物方面實(shí)驗的數據進(jìn)行梳理，比較水生植物去除水體中污染物的能力。

在Ⅴ類(lèi)水體室內水培實(shí)驗中，沉水植物穗花狐尾藻、金魚(yú)藻、輪葉黑藻和菹草，去除污染物強的是穗花狐尾藻，菹草在冬季也有良好的去除污染物的能力。在V2類(lèi)水體室內水培實(shí)驗中，單一品種比較，挺水植物旱傘草、黃菖蒲、水蔥、西伯利亞鳶尾、千屈菜、蒲葦、水生美人蕉、黃花鳶尾和花葉蘆竹，黃菖蒲總氮去除效果顯著(zhù)，西伯利亞鳶尾總磷的去除效果顯著(zhù)。水蔥、千屈菜、黃花鳶尾、小香蒲和狐尾藻5種水生植物，水蔥+黃花鳶尾+狐尾藻的組合對水中總氮和總磷的去除率高。挺水植物蘆葦、西伯利亞鳶尾，沉水植物輪葉黑藻、金魚(yú)藻和微齒眼子菜5種水生植物組合實(shí)驗中，西伯利亞鳶尾和金魚(yú)藻組合去除氨氮、總磷、COD有效果，西伯利亞鳶尾和金魚(yú)藻組合去除總氮效果好。根據植物生物量比較石龍芮、蘆葦、酸模、車(chē)前草4種水生植物氮磷凈化能力，蘆葦吸收氮磷效果好。在V4類(lèi)水體室外栽培實(shí)驗中，選取千屈菜、水生美人蕉、水生鳶尾、旱傘草、荷花、再力花、水蔥、梭魚(yú)草、蘆葦、香蒲、睡蓮11種水生植物單種栽植和組合栽植方式實(shí)驗，千屈菜+水生鳶尾+水生美人蕉+旱傘草組合種植去除氨氮、總磷、COD有效果。比較千屈菜、菖蒲、蘆葦、香蒲、荷花5種水生植物去除水體污染物能力，香蒲凈化水體有能力。根據上述實(shí)驗數據可以看出，去除水體污染物有效的挺水植物為蘆葦、香蒲，去除污染物能力較強的沉水植物為穗花狐尾藻。石龍芮、千屈菜、西伯利亞鳶尾、黃花鳶尾、千屈菜、黃菖蒲、荷花、花葉蘆竹、水蔥、金魚(yú)藻、輪葉黑藻、微齒眼子菜、菹草等也具備較強的去除水體污染物能力。

水生植物配置建議

在選擇水生植物前，應調查相似河流水生植物狀況，或調查河流土壤種子庫情況，盡量選擇原生、土著(zhù)水生植物品種，慎重選擇使用外來(lái)物種，以免因物種入侵造成生態(tài)破壞。在河流生境條件較差的情況下，水生植物栽培應分步驟進(jìn)行，先選擇生命力頑強的水生植物搭配組合，作為先鋒種，待生境條件有所改善后，再進(jìn)行植物栽培種類(lèi)優(yōu)化選擇，或根據河流土壤種子庫情況，判斷植被恢復潛力，確定目標種，營(yíng)造植被演替適宜的自然環(huán)境。菹草在冬季可生長(cháng)并吸收營(yíng)養鹽，除菹草外的沉水植物冬季凋零或停止生長(cháng)。在水深等生境條件允許的情況下，可在入冬前種植菹草，構成季節互補型的沉水植物配置。沉水植物的河道覆蓋度不宜超過(guò)70%。選擇浮葉植物和漂浮植物時(shí)要注意營(yíng)造適宜生境，避免河流水體流速過(guò)快損傷植物或沖走植物。一般在水深超過(guò)150cm的河流，可種植漂浮植物，不適宜種植浮葉植物，浮葉植物和漂浮植物的覆蓋度不宜超過(guò)30%。選擇挺水植物時(shí)要考慮適宜的生長(cháng)環(huán)境、吸收營(yíng)養鹽能力、植物與周邊景觀(guān)搭配、不同挺水植物相互間的搭配，形成錯落有致的生態(tài)景觀(guān)。平行脈的水生植物對葉脈損傷具有較強的耐受性，如在風(fēng)浪較強或易受人為擾動(dòng)的位置，可優(yōu)先選取種植平行脈水生植物。不同植物組合種植比單一種植具備去除污染物和促進(jìn)生長(cháng)的效果。

水深50cm以下、水流平穩的河流

此類(lèi)河流可選擇的植物品種較多，水質(zhì)Ⅳ類(lèi)的情況下沉水植物可選擇篦齒眼子菜、穿葉眼子菜、大茨藻等，浮葉植物可選擇水鱉、睡蓮等，挺水植物根據周邊景觀(guān)搭配，可選擇豆瓣菜、馬藺、慈姑、鴨拓草、雨久花等。水質(zhì)Ⅴ類(lèi)及更差的情況下沉水植物可選擇苦草，浮葉植物和漂浮植物可選擇鳳眼蓮、大薸、滿(mǎn)江紅等，挺水植物可選擇蘆葦、香蒲、西伯利亞鳶尾等。調查時(shí)發(fā)現，在河流再生水補水口附近，因再生水溫度較自然水體溫度高，河水冬季不結冰，冬季石龍芮等植物在河邊小范圍內正常生長(cháng)。種植菹草、豆瓣菜、石龍芮組合，可保證冬季河流也具備凈化水體能力。

水深50-120cm、水流平穩的河流

如果水體透明度不高，沉水植物可選擇苦草、輪葉黑藻、微齒眼子菜等，浮葉植物可選擇荇菜、浮萍、槐葉萍等，挺水植物可選擇千屈菜、水蔥、蓮、香蒲、蘆葦等。水體透明度較好時(shí)沉水植物可選擇金魚(yú)藻或穗花狐尾藻等。金魚(yú)藻、篦齒眼子菜與穗花狐尾藻共同種植，能抑制穗花狐尾藻過(guò)度生長(cháng)，比單獨種植具備水體凈化效果。同時(shí)，種植菹草能使河流在冬季也具備凈化水體能力。

水深120-200cm、水流平穩的河流

如果水體透明度不高，沉水植物可選擇苦草；水體透明度較好的條件下沉水植物可選擇金魚(yú)藻或穗花狐尾藻。浮葉植物和漂浮植物可選擇荇菜、鳳眼蓮等，如果是矩形河流斷面，水深過(guò)深不宜種植挺水植物；如果是其他形式的河流斷面，可在水深適宜的地方種植挺水植物。

水深200cm以上的河流

可嘗試種植沉水植物，但可能因為光照不足等原因導致沉水植物無(wú)法生長(cháng)。浮葉植物可選擇荇菜，漂浮植物選擇不受水深影響的品種。挺水植物在河流中適宜水深處種植，如果河流斷面水深均超過(guò)200cm，那么不適宜種植挺水植物。如需水生植物消除水體污染物，可考慮使用生態(tài)浮床。

配置水生植物時(shí)需綜合考慮行洪、通航、景觀(guān)、管理等方面的因素，如城市河流種植水生植物，要考慮植物的高度、密度，不能因種植水生植物降低了河流行洪標準或影響通航，在景觀(guān)方面可以通過(guò)不同植物構建高矮不同、錯落有致的微景觀(guān)，但應與周邊環(huán)境和諧一致。水生植物選擇還應考慮為河流中底棲動(dòng)物、魚(yú)類(lèi)、兩棲類(lèi)動(dòng)物提供適宜的棲息地，為河流周邊存在的鳥(niǎo)類(lèi)提供覓食、棲息、筑巢的場(chǎng)所。

根據河流的生境特點(diǎn)栽培適宜的水生植物配置組合，對河流生態(tài)系統的恢復有著(zhù)重要意義。本文對華北地區水生植物生態(tài)修復作用的研究成果進(jìn)行梳理，根據北京城市河流生境特點(diǎn)，對水生植物的種植提出以下幾點(diǎn)建議:

●北京城市河流中常見(jiàn)的水生植物大多為耐污種，生境較差的河流水生植物恢復可分步驟進(jìn)行，先栽培先鋒種，由先鋒種提供適宜的光照、濕度等條件，促進(jìn)目標種恢復。

●本文中梳理的實(shí)驗室數據基本上為靜水條件下的實(shí)驗數據，水體流動(dòng)條件下植物對營(yíng)養鹽的吸收能力均會(huì )降低。有研究表明，流速增加有利降低水體中氨氮、COD和總磷含量，并增加溶解氧含量，種植水生植物后會(huì )降低河流水體的流速，流速降低對河流水體各項理化指標均有不利的影響，建議開(kāi)展河流水生植物原位種植實(shí)驗，分析河流水體自然流動(dòng)條件下多因素耦合對水生植物去除水體污染物的效果。

●種植水生植物后管護措施要及時(shí)得當，沉水植物河道覆蓋度不能超過(guò)70%，浮葉植物和漂浮植物覆蓋度不能超過(guò)水面的30%。沉水植物進(jìn)入生長(cháng)旺盛期后，應每隔20天收割1次沉水植物去除水體中氮磷。

●在有限的空間內選擇種植多樣品種、形態(tài)的植物，以增加生態(tài)位。

●種植水生植物后，根據河流生態(tài)要素缺失情況，適當投放螺、蚌、魚(yú)類(lèi)等水生動(dòng)物，構成穩定的食物網(wǎng)，促進(jìn)水生態(tài)系統修復。