文/罗克承

摘  要：湿地生态系统的退化已成为全球环境面临的重要挑战，修复湿地的迫切需求日益突出。文章聚焦沉水植物在湿地修复中的核心作用，系统分析其生态功能与水质调控效应。通过综述沉水植物的筛选标准与配置策略，重点探讨其抗逆性状（如污染物富集能力、耐盐碱特性）与生境适配性对修复效果的调控机制。结合水质靶向调控技术，量化沉水植物对氮磷截留、有毒物质降解的贡献率，并提出基于水力条件优化的沉水植物群落动态调控模式。文章通过典型案例（如复合垂直流人工湿地系统、农业面源拦截型植物滤床）的效应分析，揭示沉水植物与水质参数的协同增效机制。研究结果表明，沉水植物群落的立体配置可显著提升湿地碳汇能力与生态稳定性，为湿地修复提供兼具理论与应用价值的技术路径。

关键词：湿地修复；沉水植物群落；水质调控；氮磷截留；协同增效机制

湿地生态系统是自然界的重要组成部分，具有水质净化、碳固定、生物多样性维护等多重生态功能。然而，因受人类活动和自然灾害的影响，湿地生态系统严重退化。研究表明，全球约64%的湿地在过去一个世纪遭受破坏，导致生态服务功能显著下降，迫切需要进行湿地修复。然而，传统的修复策略多关注植物群落的整体配置与水质调控的协同作用，但针对沉水植物在湿地修复中的核心功能及其对水质调控的靶向效应缺乏系统的研究。基于此，聚焦沉水植物在湿地修复中的核心作用，系统分析其生态功能与水质调控效应。从沉水植物筛选标准与配置策略出发，分析沉水植物抗逆性状（如污染物富集能力、耐盐碱特性）与生境适配性对修复效果的调控机制。在此基础上，结合水质靶向调控技术，量化沉水植物对氮磷截留、有毒物质降解的贡献率，并提出基于水力条件优化的沉水植物群落动态调控模式，以为湿地生态系统修复工作提供参考^[1-2]。

1全球湿地退化现状

湿地是陆地与水域的生态过渡带，其碳汇能力远超森林生态系统。研究表明，湿地仅占陆地面积的6%，却储存着全球20%~30%的土壤碳库，其中泥炭湿地单位面积的碳储量是森林的数倍^[3-4]。沉水植物在湿地碳循环中起重要作用，如篦齿眼子菜等植物能够通过高密度冠层覆盖显著提升水体透明度，其凋落物积累可进一步增强沉积物的碳封存能力。此外，我国长江中下游湿地中，沉水植物覆盖度与迁徙水鸟栖息地质量呈显著正相关（R²=0.78），为生物多样性维护提供了重要的生境基础。然而，现代农业集约化与城市化进程导致湿地生境破碎化与富营养化问题加剧。例如，珠江三角洲湿地因氮磷输入超标，沉水植物群落覆盖率下降60%，直接削弱了其碳汇与水质净化功能。在全球气候变化背景下，滨海湿地水文周期紊乱，导致沉水植物光合效率降低40%，红树林与沉水植物的生态位竞争加剧，引发了生物多样性衰退。此外，鄱阳湖湿地因水位异常波动，沉水植物生物量减少50%，底泥磷释放量增加2.3倍，加剧了水体富营养化风险。因此，迫切需要开展基于沉水植物的湿地生态系统修复工作。

2沉水植物群落构建策略

2.1沉水植物功能性状与生境适配机制

沉水植物的抗逆性状与污染物截留能力是湿地修复的核心筛选标准。在富营养化水体中，基于叶片与根系的高效吸附作用，篦齿眼子菜能够截留悬浮颗粒物，其群落配置在总磷去除效率方面显著高于其他物种^[5-6]。针对重金属污染湿地，通过根系生物的富集作用，菹草可实现对镉、铅的高效截留，试验数据显示，镉、铅的富集系数分别可达1200和850。在盐碱湿地修复中，通过生理适应性调节，川蔓藻可在盐度高达15‰的环境下稳定生长，其群落覆盖可显著改善水体理化条件。

2.2沉水植物立体配置与水质调控效应

沉水植物群落的配置需严格匹配水深梯度与污染类型。第一，深水区（>1.2m）：篦齿眼子菜与黑藻混植形成高密度冠层，能够有效抑制底泥扰动。在巢湖修复工程中，此类配置将水体透明度从0.5m提升至1.2m，叶绿素a浓度下降70%。第二，中浅水区（0.5~1.2m）：菹草与金鱼藻组合，通过分层净化机制，可显著提升氨氮去除率（达85%），优于单一物种配置。第三，动态水位区：川蔓藻与苦草交替种植模式可适应水位波动，其根系网络能够稳定底泥并减少侵蚀量60%~80%，同时可通过冠层遮光抑制藻类增殖。

功能靶向配置案例。第一，脱氮除磷型组合。篦齿眼子菜与菹草协同作用，在太湖入湖河口的应用中，总氮、总磷截留率分别达78%和82%，碳汇贡献占总碳库的35%。第二，重金属拦截型组合。菹草与轮叶黑藻在湖南某矿区湿地修复中，将底泥重金属固定率提升3倍，生物有效性显著降低。第三，碳汇增强型配置。沉水植物与底栖动物（如河蚬）协同时，可通过凋落物积累与微生物活动，将沉积物有机碳积累速率提高25%~30%。

3沉水植物驱动的水质靶向调控技术

3.1沉水植物对污染物迁移的调控机制

沉水植物可通过物理截留与生物协同作用，形成多层级水质调控体系。其高密度冠层（覆盖度>80%）可有效拦截悬浮颗粒物，降低水体浊度，同时凋落物积累形成的腐殖质层能够稳定底泥，减少污染物再悬浮风险。以篦齿眼子菜为例，其根系网络能够吸附并固定沉积物中的氮磷污染物。试验表明，在太湖入湖河口修复中，沉水植物带将总氮、总磷输入量分别降低58%和64%，透明度提升至1.2m^[7]。针对农业面源污染，沉水植物滤床（如菹草-黑藻组合）与砾石基质协同作用，可梯度削减污染负荷，同时为底栖动物（如河蚬）提供栖息生境，形成“截污-生境”双效模式。

3.2水力条件优化策略

沉水植物群落可通过冠层结构与根系分布调控水体流动性，优化水力条件。通过周期性水位波动模拟自然水文节律，可促进沉水植物的适应性生长。例如，鄱阳湖湿地通过季节性水位调控（丰水期水深2~3m，枯水期0.5~1m），恢复苦草群落，将水体透明度提升40%，沉水植物生物量与鱼类多样性呈显著正相关（R²=0.72）。

在城市人工湿地中，将沉水植物带（如金鱼藻）与蜿蜒水道设计相结合，可将水力停留时间延长至48h以上，溶解氧水平提高30%，为沉水植物-浮游动物协同净化系统的稳定运行提供有力保障^[8]。此类设计兼顾生态功能与景观价值。例如，成都某湿地公园通过沉水植物浮岛与亲水栈道融合，实现了水质净化与公众教育双重目标。

4沉水植物-水质协同增效机制与工程验证

4.1沉水植物生态调控网络构建

沉水植物通过物理结构与生物活动，可形成多维净化网络。第一，篦齿眼子菜的高密度冠层覆盖可抑制藻类的光合作用，巢湖修复案例显示，该配置方式将使叶绿素a浓度下降70%，蓝藻水华发生率降低60%。第二，菹草根系可穿透致密底泥，改善沉积物通透性，提高反硝化菌群活性，将氨氮去除率提升至85%（对照组仅55%）。第三，沉水植物凋落物积累速率达200~300g/m²·年，可显著提升沉积物有机碳含量。在长江中下游湿地中，沉水植物凋落物可贡献35%的总碳库增量^[9]。

4.2基于沉水植物的工程协同模式

第一，深水区复合净化系统。在太湖深水区（>1.5m），篦齿眼子菜与轮叶黑藻混植形成立体净化带，总氮、总磷截留率分别达78%和82%，沉水植物碳汇贡献占总碳库的40%。第二，动态水位响应型湿地。鄱阳湖采用川蔓藻与苦草交替种植模式，适应水位波动，将底泥侵蚀量减少65%，沉水植物覆盖度与候鸟种群恢复呈正相关（R²=0.68）。第三，农业面源拦截系统。东北三江平原采用沉水植物滤床（菹草+金鱼藻），结合阶梯地形设计，将氮磷流失量减少55%~60%，同时为蛙类及水生昆虫提供了产卵场，推动了生态农业转型。

4.3修复技术集成与适应性管理

湿地修复需构建以沉水植物为核心的多目标协同优化模型，集成植物筛选、水文调控及生态工程技术，以平衡生态效益、经济成本与社会需求。在长江中下游湿地修复中，通过遥感技术动态监测沉水植物覆盖度与水体透明度变化，结合气象数据预测水文情势，精准调整了沉水植物配置与水位调控策略。嵌入动态监测体系实时跟踪沉水植物群落结构、底栖动物多样性等指标，通过弹性管理及时应对极端气候或人为干扰，也是提升修复适应性的关键。政策与公众参与是湿地长效管理的基石。

完善环境法律法规，如明确沉水植物保护红线与生态补偿机制，可遏制开发活动对湿地生境的侵占。长三角城市群通过立法划定沉水植物优先恢复区，湿地碳汇能力提升了25%以上^[10]。同时，应加强环境教育，推广社区参与式管理，如组织沉水植物种植与水质监测志愿活动，提升公众对湿地功能的认知。

在鄱阳湖湿地实践中，当地居民参与沉水植物（如苦草）种植与底泥稳定工程，形成了“共治共享”治理模式，显著增强了修复工程的可持续性。清洁生产与循环经济理念的融入能够进一步拓展沉水植物修复技术的应用场景。例如，在工业区湿地修复中，通过构建以沉水植物为主导的人工湿地系统处理厂区废水，可实现水资源回用与生物质资源化。沉水植物（如菹草）定期收割可生产生物质燃料，创造经济附加值。

5结语

综上所述，通过沉水植物选择与水质调控的深度耦合进行湿地生态修复，能够有效提升生态功能与系统稳定性。典型案例表明，沉水植物群落的立体配置可显著提升氮磷截留效率（达80%以上）与碳汇能力（贡献率35%~40%）；冠层遮光与根系稳定效应可抑制藻类增殖与底泥扰动。未来的研究需结合区域生境特征，深化沉水植物功能性状与水质参数动态响应机制，开发智能化监测与适应性管理工具，推动湿地修复从单一技术应用向多目标协同治理转型，为全球湿地生态恢复提供可复制的技术范式。此外，湿地修复应更紧密地对接碳中和目标，如通过沉水植物群落恢复提升泥炭湿地碳汇能力，或利用其凋落物修复退化土壤，形成多维度生态增益。

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（作者单位：百色市生态环境局）