水生植物在河道水生態(tài)修復工程中應用研究

2022-08-24 15:54:23 0 雙良環(huán)境

　　水生植物對于水體水質的改善有著重要的作用，應用成本較低、效果好、簡單易行，在河道生態(tài)修復工程中得到廣泛的應用。近年來，隨著不斷的工程實踐和經驗總結，水生植物在河道生態(tài)修復工程的應用技術不斷成熟，在水生植物應用品種日益增多、應用范圍逐步擴展的趨勢下，如何通過科學的方法進行設計、施工和管理是水生植物在河道生態(tài)修復工程中能否成功應用的關鍵。

　　植物品種選擇的原則

　　01水質凈化能力

　　不同的水生植物在河道水質凈化中的綜合功效有差異。因此，在工程中要充分考慮水生植物對氮及磷的去除能力、對水的耐污能力等因素，結合工程區(qū)域的水質現狀進行合理選擇。比如金魚藻、微齒眼子菜、苦草等水生植物具有抑制藻類生長的效果。伊樂藻和菹草總磷的去除能力要優(yōu)于微齒眼子菜和狐尾藻。

　　02區(qū)域環(huán)境適應能力

　　不同水生植物適應的氣溫、水深、光照等條件不同，因此必須選擇適應工程區(qū)域環(huán)境現狀的水生植物。盡可能使用當地及附近的水生植物品種，這樣有利于植物的良好生長，建立一個穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。比如沉水植物只適應透明度高的水體，富營養(yǎng)化的水體通常懸浮物較多，會嚴重影響沉水植物進行正常的光合作用。耐寒的水生植物比如西伯利亞鳶尾、燈心草等，在南方地區(qū)高溫、長日照的季節(jié)中，通常生長緩慢甚至出現葉片泛黃現象。熱帶睡蓮、紙莎草、大薸等只能在南方熱帶地區(qū)生長，在北方則無法過冬。

　　03便于管理

　　水生植物在河道水體的應用，不僅要考慮成活率是否高，更要考慮后期對于管理要求的低，以更好地符合設計意圖、更少的資金投入和更低的維護管理費用為宜。

　　水生植物管理的難易程度，主要與所選的植物種類有關。選擇不會蔓生或不會自動播種的植物品種，會減少維護管理成本。那些能保持一定的生長秩序和狀態(tài)的水生植物品種更易于管理。在選擇水生植物時，還要考慮河道的環(huán)境特點及景觀需求。比如在通風地帶，要避免種植易倒伏的品種。低矮、粗壯的植物品種抗風能力強。比如水蔥對環(huán)境適應性強，但其莖稈易折斷，長勢太密或遇大風易倒伏，在設計中應注意。

　　04不同季節(jié)的品種搭配

　　不同的水生植物品種會給河道水體帶來不同的凈化效果和景觀色彩，通過選擇在不同季節(jié)生長的水生植物品種以及冷季和暖季水生植物品種的搭配，維持河道生態(tài)修復效果和水景的動人色彩。比如燈心草是全年常綠或半常綠少有的品種之一，耐寒性極強，在長江流域的春、秋季為旺盛生長時間，冬、夏季仍能保持整株全綠或半綠，是填補冬季景觀效果和提高冬季凈化水質能力的優(yōu)先選用品種之一。菹草適宜生長溫度為10℃ ～25℃，高溫下進入休眠，在水體生態(tài)修復和凈化應用中，常作為沉水類冬季優(yōu)勢物種來選用。

　　05生態(tài)平衡

　　不同水生植物品種之間的搭配比例，會直接影響河道水體生態(tài)系統(tǒng)能否成功創(chuàng)建并穩(wěn)定地運行。根據環(huán)境條件和水生植物自身條件進行品種的選擇和比例搭配，在時間和空間上進行植物布置，充分發(fā)揮水生植物品種間的互補搭配，對光照、營養(yǎng)和空間形成競爭優(yōu)勢，使整個生態(tài)系統(tǒng)高效運轉。比如在某些河道的生態(tài)修復工程中，飄浮植物和挺水植物可以作為先鋒植物，為沉水植物的生長創(chuàng)造條件。外來物種往往會破壞區(qū)域生態(tài)平衡，需要謹慎用。比如鳳眼蓮、喜旱蓮子草等。

　　施工要點

　　01水位問題

　　水生植物不同品種能夠適應的水位有差別，水位的高低直接影響水生植物能否成活。這就要求，施工者要了解相應水生植物的生長特性，按照品種的適應性以及設計的要求進行施工，嚴格控制好水位。一般挺水植物適宜水深范圍為0cm～40cm;浮葉植物適宜水深范圍為20 cm～100cm;漂浮植物通常對水深沒有上限要求;沉水植物適宜水深范圍為30cm ～200 cm。如果河道的水位大漲大落，此時盡量選用植株高大、耐淹、有一定耐旱性的品種。

　　02底質問題

　　底質對于水生植物主要有兩個作用:一是固著或承載植株根系，二是給植物提供養(yǎng)分。設計和施工中需要考慮植物品種能否在河道底質上固著，如果固著不牢固，則需要考慮其他輔助措施進行栽植。同時，不同品種對養(yǎng)分的耐受程度有差別，河道底質養(yǎng)分過低或過高都不利于其生長，在設計和施工中可以做些小試，進行植物品種的調換，選擇適宜的植物品種。比如迎風岸岸邊的底泥易被侵蝕，這對于水生植物的種植不利。在人工浮床的應用中，水生植物的根系直接與水體接觸，此時需要考慮的問題:一是浮床要有一定的強度，不易散架;二是根據此時河道的水質，選擇適宜的植物品種。

　　03風浪及水流速度問題

　　風浪過大及水流速度過快的區(qū)域一般不直接布設水生植物。工程應用中，人工浮床對水流速度有一定的適應能力;對于需要布設水生植物，但由于風浪大，不能直接布設的情況，往往需要采取針對性的消浪措施。

　　04草食性魚類問題

　　沉水植物在河道生態(tài)修復工程中起到重要的作用，但草食性魚類會嚴重影響沉水植物的生長。在設計前，需要探明河道具體情況，采取必要措施，控制草食性魚類的數量，避免沉水植物種植失敗。

　　05與其它河道治理措施的配合

　　在河道修復工程中，往往不僅僅有水生植物這一種治理措施，因而需要處理好水生植物與其他治理措施的配合問題。在實施的先后順序上，水生植物的種植一般在其他工程措施實施后進行布置。在空間位置分布上，要避免其他工程措施對水生植物的生長造成不利影響，比如在曝氣機布設周邊以及在大面積人工浮床的下部，不宜布設沉水植物。

　　維護管理要點

　　01組織及實施

　　工程實施后，水生植物的作用往往不會立即凸顯，很多工程經驗表明，根據工程區(qū)域的具體情況，形成規(guī)章制度，有組織、有計劃地進行維護管理工作是必要的。明確維護管理內容，協(xié)調人員、材料、時間節(jié)點等資源，預備應對突發(fā)情況的措施，這些均應在維護管理中落實到位。

　　02及時收割

　　及時收割是為了輸出氮、磷等營養(yǎng)物質，防止二次污染。一般，冬季在水生植物開始枯萎而又沒有完全枯萎時收割，夏季根據植物生長期長短及其旺盛程度，進行 1 ～2 次收割。維護管理中，管理人員有必要對于相應水生植物品種的特性要有一定了解，以便針對性地進行維護管理。比如菹草在初夏時期繁殖迅速，要注意控制或及時打撈處理。

　　03補種及更換品種

　　根據水生植物生長狀況，對衰敗、未成活的植株進行及時清除和補種。如果發(fā)現該品種不適宜在此生長，應及時考慮更換品種。

　　04控制外界環(huán)境變化

　　在維護管理過程中，應當避免出現超出設計范圍、破壞水生植物生存條件的外界環(huán)境變化，如果有條件的，要使外界環(huán)境條件的變化趨向有利于水生植物生長、河道生態(tài)環(huán)境轉好的方向。重點關注的環(huán)境變化有水質、水位以及水體流速等。

　　05控制病蟲害

　　控制病蟲害、清除雜草，不宜使用除草劑、殺蟲劑等化學藥物。

　　06展示及宣傳

　　適度地展示宣傳，可以提高公眾的環(huán)保意識，減少公眾的不良習慣對水生植物以及河道生態(tài)環(huán)境的破壞，從而間接地減少維護管理的工程量和費用，對于河道整體環(huán)境的改善是有利的。