王珺 方黎明 李晔 李贺鹏 岳春雷

摘要 [目的]探索出不同沉水植物在不同环境特征下的种植技术。[方法]选取湖州仙山湖湿地公园北湖和南湖入库河流近岸水域，分别采用播种法、移植法、扦插法对苦草、金鱼藻、狐尾藻、黑藻4种常见沉水植物进行种植，研究其存活率及生长情况。[结果]不同种植方式对沉水植物的存活率影响较大，采用扦插法种植的苦草和黑藻其存活率明显高于播种法和移植法;采用移植法种植的金鱼藻和狐尾藻其存活率明显高于播种法和扦插法。不同种植方式对苦草、金鱼藻、狐尾藻的前期生长有明显影响，待植物扎根存活并稳定生长后，植株的株高及生物量差异并不显著。与其他3种沉水植物相比，黑藻的生长情况在整个试验阶段差异不大。[结论]该研究为沉水植物群落的恢复或重建提供技术支撑。

关键词 沉水植物;种植方式;存活率;株高;生物量;影响

中图分类号 X171.4文献标识码 A文章编号 0517-6611（2018）34-0039-03

随着污染的加剧和湖泊富营养化的发展，湖泊富营养化已成为全球面临的最为突出的环境问题[1]。氮、磷等营养物质的大量输入引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，水生植物特别是沉水植物逐渐衰退和消失，鱼类及其他生物大量死亡，水体生态系统遭遇严重破坏[2-3]。长兴仙山湖国家湿地公园位于长兴县泗安镇，地处苏、浙、皖三省交界处，是人工湖泊，原名泗安水库，是泗安镇周边居民重要的水源地[4]。21世纪初，水库上游污染企业的工业废水进入，造成水质整体为劣Ⅴ类，水体富营养化日益严重。随着仙山湖底泥疏浚、截污、引水等综合保护工作的推进，仙山湖水质明显好转，水环境得到改善，表现为透明度和溶解氧逐年上升，总氮、总磷、高锰酸盐指数、叶绿素a等水质指标均有所下降，水质基本稳定在地表水Ⅲ类水标准。但是，仙山湖的富营养化问题依然没有根除，修复后的生态系统相对脆弱，存在沉水植物品种单一、生物量较低、水体自净能力弱等问题。

沉水植物是水体生态系统的主要初级生产者之一[5]，不仅自身具有氮、磷吸收能力，也是水体生物多样性赖以维持的基础，具有维护整个湖泊生态系统结构与功能的能力，因此恢复和构建沉水植被群落是水体富营养化治理的重要措施[6]。但沉水植被短时间内成功恢复或者重建是比较困难的，受水位波动大、截污不彻底、水体透明度低等因素制约较多，因此人工快速大面积恢复的难度较大[7-9]。笔者选取湖州仙山湖北湖和南湖入库河流近岸水域，采用不同种植方式对4种沉水植物的存活率及生长情况进行研究，旨在探索出不同沉水植物在不同环境特征下的种植技术，为沉水植物群落的恢复或重建提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选用苦草（Vallisneria natans L.Hara）、金鱼藻（Ceratophyllum demersum）、狐尾藻（Myriophyllum verticillatum）和黑藻（Hydrilla verticillata）為研究对象。苦草为水鳖科（Hyrocharitaceae）多年生沉水草本，在水深2.5 m以内，软质深厚底泥生长良好，生长期4—10月[10];金鱼藻属金鱼藻科（Ceratophyllaceae）多年生沉水草本，耐污能力较强，性喜热，生长期3—10月;狐尾藻为小二仙草科（Haloragidaceae）多年生沉水草本，适宜水深通常为水体透明度2倍以内，耐寒性强，生长期3—11月[11];黑藻为水鳖科（Hyrocharitaceae）多年生沉水草本，适宜水深2.0 m以内，5—8月生长旺盛，喜温耐热[10]。

1.2 试验方法

试验地点设置在长兴仙山湖库区，根据库区及入库河流水系特点，选取水深较浅、透明度较高的入库河流近岸区域设置样方，分别在库区的北湖设置9个样方N1～N9，平均水深1.5 m，透明度常年可见底;南湖设置3个样方S1～S3，水平水深0.8 m，透明度常年可见底。样方设置为5 m×2 m，四周立杆标记边界。

沉水植物的种植方法较多，各有特点。试验综合考虑沉水植物的特点、种植水域环境以及经济成本后，采用播种法、移植法和扦插法进行对比研究。播种法种植时，苦草、金鱼藻和狐尾藻播种种子，黑藻播种休眠芽。移植法和扦插法则均采用单株形式。试验开始后每7 d观测统计存活植株数量，并随机拔出10株测量株高及鲜重，之后将植物原位种植。

4种沉水植物种植方式的试验样方设置见表 即分别在N1、N4、N7、S1样方进行播种法种植，在N2、N5、N8、S2样方进行移植法种植，在N3、N6、N9、S3样方进行扦插法种植。用播种法种植时，均以20颗/m2的密度均匀播撒休眠芽和种子。用移植法种植时，均选择株高30 cm左右的植株，苦草和黑藻用底泥包裹根部成锥形直接种至样方，金鱼藻和狐尾藻用底泥包裹根部成锥形后再用无纺布包裹，密度均为10株/m2;用扦插法种植时，均选择株高30 cm左右的植株，直接插入底泥中约5 cm，密度均为10株/m2。试验时间为2017年4—9月。

2 结果与分析

2.1 不同种植方式对4种沉水植物存活率的影响

从表1可以看出，沉水植物不同种植方式的存活率差异显著。采用扦插法种植的苦草存活率比采用播种法和移植法的存活率分别高67.7%和8.9%;采用扦插法种植黑藻存活率比采用播种法和移植法的存活率分别高67.2%和29.3%;采用移植法种植的金鱼藻比采用播种法和扦插法的存活率分别高690%和10.6%;采用移植法种植的狐尾藻比采用播种法和扦插法的存活率分别高79.1%和17.7%。其中苦草种子萌发率最低，可能是由于苦草种子细小（长度约2 mm），试验虽将苦草种子分布在湖泥上再播撒湖中，一定程度减少了种子漂浮，但无法避免苦草种子随水流飘走从而影响种子萌发率。苦草和黑藻采用扦插法其存活率明显高于播种法和移植法，因为扦插法直接将植株的根部插入底泥，比种子能更好地抵御风浪或者水流的干扰;而移植法直接用湖泥包裹植株底部，随着时间延长大部分泥包在湖底慢慢散开，苦草和黑藻的根部没能扎入底泥中，最终漂浮至水面，降低植物存活率。金鱼藻和狐尾藻采用移植法其存活率明显高于播种法和扦插法，因为移植法选取的是成型植株，相对于种子有更强的抵御干扰能力，而且在植株底部用底泥包裹的基础上再用无纺布包裹，减少了植株根部底泥的流失，为植株根须穿透泥包扎根湖泊底泥中提供了有力保证，极大提高了植株成活率。

2.2 不同种植方式对4种沉水植物生长情况的影响

在试验前期（4—6月），苦草植株的平均最大高度与最小高度相差3～24 cm，平均生物量相差0.25～1.39 g/株;到试验后期（7—9月），苦草平均最大高度与最小高度相差2～11 cm，平均生物量相差0.11～0.34 g/株（图2a1、b1）。金鱼藻在试验前期，植株的平均最大高度与最小高度相差7.5～22.0 cm，平均生物量相差0.37～1.52 g/株;后期平均最大高度与最小高度相差3～12 cm，平均生物量相差0.19～0.41 g/株（图2a2、b2）;狐尾藻在试验前期，植株的平均最大高度与最小高度相差8～23 cm，平均生物量相差0.45～1.88 g/株;后期平均最大高度与最小高度相差1～10 cm，平均生物量相差0.11～0.34 g/株（图2a3、b3）。结果表明，不同种植方式对苦草、金鱼藻、狐尾藻的前期生长有明显影响，待植物扎根存活并稳定生长后，单株生物量并无显著差异。与其他3种沉水植物相比，黑藻的生长情况在整个试验阶段差异不大，植株的平均最大高度与最小高度相差1～15 cm，平均生物量相差0.12～0.55 g/株（图2a4、b4），表明不同种植方式下黑藻的生长情况差异不显著。

3 讨论与结论

不同种植方式对沉水植物的存活率影响较大，4种沉水植物种植试验结果表明，苦草和黑藻采用扦插法其存活率明显高于播种法和移植法;金鱼藻和狐尾藻采用移植法其存活率明显高于播种法和扦插法。用播种法种植沉水植物种子或者休眠芽时，应与底泥混匀再抛撒，避免因水流流失导致成活率低下;采用扦插法直接将植株根部插入底泥，成活率较高，但只能在水深较浅的区域才能有效实施;移植法种植时，在根部包裹湖泥后再包裹无纺布或其他材料固定可明显提高植株成活率，虽然成本会相应增加，但实际应用价值较高。不同的种植方式对植物生长初期株高及生物量影响显著，待植物存活并稳定生长即生长后期时，植株的株高及生物量差异并不显著。此次试验采用不同的种植方式只是短期内在水底形成不同的微环境，直接影响植株的存活率，待植株扎根存活后，影响沉水植物幼苗生长的关键因素还有水温、光照、溶解氧、透明度等[12]。因此在实际水体生态生物修复过程中，在沉水植物重建的早期阶段，应选择存活率高、适应能力强的先锋种类进行恢复，并针对不同沉水植物采用成活率最高的种植方式，从而实现“水下森林”快速有效构建。

参考文献

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