白洋淀沉水植物群落时空变化及影响因素

2022-07-28刘存歧王德旺李代魁王军霞张亚娟

环境科学研究 2022年7期

徐杰，何萍*，刘存歧，王德旺，李代魁，王军霞，张亚娟

1. 中国环境科学研究院，国家环境保护区域生态过程与功能评估重点实验室，北京 100012

2. 河北大学生命科学学院，河北保定 071002

白洋淀地处京津冀三角腹地，是华北平原最大的淡水湖泊湿地，素有“华北之肾”“华北明珠”之称，具有重要的生态功能. 20世纪60年代以来，由于气候干旱及人类活动干扰，白洋淀曾多次干淀. 1988年，由于区域降雨量激增，淀区水面得到一定恢复. 然而，20世纪90年代以来，由于周边社会经济增长、生产生活污染排放增加等原因，淀区水位和水环境质量明显下降. 20世纪80年代以来，白洋淀先后实施了一系列应急补水工程，一定程度上缓解了干淀危机. 随着南水北调中线工程开始向白洋淀补水，其生态用水量得到基本保障. 2017年4月，雄安新区设立后，白洋淀作为其核心水系，成为新区“蓝绿空间”的重要组成部分及其生态安全的重要依托[1]. 为修复好、保护好白洋淀湿地，2019年1月，河北省委、省政府印发《白洋淀生态环境治理和保护规划(2018-2035年)》，实施了一系列生态补水、污染治理与生态修复工程.因此，开展水生态调查、研究水生态系统演变规律对于白洋淀的保护与修复十分必要.

作为水生态系统的重要初级生产者和生物链与能量流动的重要环节，沉水植物的有无或多寡对浅水湖泊的稳态起着重要作用[2]. 国内已有多项研究对白洋淀的沉水植物开展了较为系统的调查. 田玉梅等[3]1991-1993年调查显示，白洋淀1988年重新蓄水后沉水植物达到15种，盖度几乎达100%，优势群落有马来眼子菜(Potamogeton malaianus)、光叶眼子菜(Potamogeton lucens)、篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)、菹草(Potamogeton crispus)和穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)+大茨藻(Najas marina) 6个. 李峰等[4]2007年调查发现，白洋淀有沉水植物14种，新发现轮藻属一种(Charasp.)，梅花藻(Batrachium trichophyllum)、黄花狸藻(Utricularia lour)消失，狸藻(Utricularia vulgaris)数量已极少，金鱼藻 (Ceratophyllum demersum)、小茨藻(Najas minor)和微齿眼子菜(Potamogetonmaackianum)成为新增优势群落，而轮叶黑藻、大茨藻、光叶眼子菜的优势性已丧失. 郑志鑫等[5]2013-2015年调查发现，白洋淀有沉水植物13种，未发现2007年出现的轮藻属一种. 由于样点布设的不同，2018年多位学者调查发现白洋淀有沉水植物7～13种[6-9].

从湖泊发育来看，白洋淀属于萎缩的晚期湖泊[10].由于其内部复杂的沟壕-台田结构的阻隔和水产养殖等人类活动的影响，不同淀泊之间水生植物群落结构差异较大，既有草型水域又有藻型水域[11]. 在空间上，从西部河流入淀口至东部枣林庄闸出口，淀区水质呈显著差异[12]，另外，芦苇台田、养殖塘、开阔水域交错的复杂水体景观格局也加剧了水质的空间差异性[13]；在时间上，随着生态补水和流域水污染防治工作的开展，淀区水生态系统状况也会随之发生变化，因此，有必要对其开展对比研究. 鉴于此，该研究基于2010年和2019年白洋淀沉水植物与环境变量调查数据，分析其群落结构变化与水位、水质等环境变量之间的关系，以期为白洋淀水生态系统的修复提供参考.

1 材料与方法

1.1 研究区概况

白洋淀是在海陆变迁过程中由渤海湾西部低洼地中的小型淡水湖泊以及毗邻的季节性淹水沼泽形成的[2]. 淀内地形西高东低，淀底高程5.5～6.0 m (大沽高程，下同). 淀内纵横沟壕3 700余条，将全淀分割成143个大小不等的淀泊，当十方院水位为10.5 m时，淀区总面积为366 km2. 白洋淀地处温带大陆性季风气候区，年均气温为7.3～12.7 ℃，流域年均降水量为563.7 mm. 作为海河流域大清河水系中游的蓄滞洪区，白洋淀曾承接9条河流的入淀水量. 近年来，除府河、孝义河常年有水入淀以及白沟引河汛期雨水短暂入淀外，其他几条入淀河流几乎常年干涸.

白洋淀是一个浅碟状湖泊，平均水深仅2～3 m，本身不具备以丰补枯的能力，其水源主要来自上游河流的洪沥水和天然降水. 流域年蒸发量约1 200 mm，远大于年降水量，因此，遇到连续枯水年必然面临干淀风险[14]. 20世纪60年代以前，流域雨量丰沛，且上游河流无水库拦蓄，淀区年平均水位维持在8.5～9.5 m[15].20世纪60年代以来，由于区域降水量减少，特别是水利工程拦蓄和地下水超采等人类活动的干扰，白洋淀共有18年出现低于6.5 m的干淀水位. 伴随干淀而来的还有水体污染，主要包括由府河排入的保定市生活污水、淀中村生活污染、农业面源污染、养殖业和旅游业污染等. 2000年以前，除突发性水污染事件和极干旱年外，淀区水质基本维持在GB 3838-2002《地表水环境质量标准》的Ⅲ类及以上水平. 进入21世纪后，随着入淀流量的急剧下降，水质多为Ⅳ、Ⅴ类，甚至在2010年后多次出现劣Ⅴ类[16].

1.2 采样调查与分析

1.2.1调查样点布设

为对比白洋淀近10年来水生态系统的变化，分别于2010年8月底和2019年9月初对白洋淀的沉水植物群落和水环境因子进行采样调查. 样点布设基本覆盖面积百亩以上的淀泊. 面积较小的淀泊布设1个样点；面积较大的淀泊，如小白洋淀、烧车淀、池鱼淀、藻苲淀等，布设2～4个样点. 2010年布设样点41个，2019年布设样点40个(见图1). 2010年，由于淀区西北部的鸪丁淀、藻苲淀以及西南部的马棚淀基本处于干涸状态且土地利用以耕地为主，小白洋淀西南部、羊角淀以及淀区东南部的胡家洼、孟家淀开敞水面较少，故这些区域未设置样点. 2019年6月，雄安新区在藻苲淀和马棚淀启动了退耕还淀工程，规划建设府河、孝义河河口水质净化湿地，又因2019年2月、8月分别实施了引黄补淀、南水北调引江水补淀，2019年9月初调查时淀区开敞水面与2010年相比明显增加，因此加设了样点.

图1 2010年和2019年白洋淀调查样点分布Fig.1 Sampling sites of Lake Baiyangdian in 2010 and 2019

1.2.2采样调查方法

每个沉水植物调查样点各取3个具有代表性的样方，每个样方使用专门的沉水植物采样器抓取1次(采样面积为0.2 m2). 进行沉水植物物种鉴定后，记录每个样方的总盖度和每种植物的分盖度. 计算3个样方每种植物分盖度的平均值作为该样点的测定值，采用Braun-Blanquet多盖度等级法估算每个物种在该样点的多度. 采样后的植物放置沥水5 min，称量并记录各物种的鲜质量作为其生物量.

采样现场使用便携式多参数水质仪(Multi 340i，WTW，德国；EXO1，YSI，美国)测定每个样点水体的电导率(μS/cm)和叶绿素a浓度(μg/L)；使用萨氏盘测定透明度(m)；使用铅坠和带刻度的绳子测定水深(m). 采集水样后，在实验室根据GB 11893-1989《水质总磷的测定钼酸铵分光光度法》测定总磷浓度(mg/L)，根据HJ 636-2012《水质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》测定总氮浓度(mg/L)，根据HJ 535-2009《水质氨氮的测定纳氏试剂分光光度法》测定氨氮浓度(mg/L).

1.2.3沉水植物群落质量指数计算

借鉴植物区系质量评价(FQA)方法中保守系数(coefficients of conservatism，C)[17-18]的思路，确定每个沉水植物物种的敏感系数(S). 基于沉水植物出现样点水质指标的高低，对每个物种的相对敏感性进行排序赋值(1～10). 对于正反馈指标-透明度，其值越高，沉水植物排序得分也越高；对于总氮、总磷浓度等负反馈型污染指标，其值越高，沉水植物排序得分则越低. 借鉴FQI公式计算每个样点的沉水植物群落质量指数(SMQI).

式中，为样点沉水植物敏感系数的平均值，N为样点沉水植物的物种数.

1.2.4综合污染指数的计算

选取电导率以及叶绿素a、总磷、总氮、氨氮浓度5个指标，采用综合污染指数法(WQI)[19]对白洋淀各样点水质进行评价. 计算方法如式(2)(3)所示：

式中，n为水质指标个数，Pi为第i个水质指标的单指标污染指数，Ci为第i个水质指标的监测浓度，Csi为第i个水质指标的标准浓度.

根据《河北省水功能区划》(2017年)，白洋淀作为湿地自然保护区，水质目标为Ⅲ类. 总磷、总氮、氨氮标准浓度采用GB 3838-2002《地表水环境质量标准》中的Ⅲ类标准. 电导率标准值参考半咸水判定标准-0.5‰盐度(对应电导率约为1 000 μS/cm). 叶绿素a标准浓度参考湖泊富营养化判定标准-10 μg/L. 一般来说，WQI＜0.8时，表明多数指标都达标；WQI＞2时，则表明相当一部分指标超标数倍.

1.2.5物种-环境变量关系分析

利用SPSS 22.0软件对环境变量进行相关性分析，剔除相关性较高的变量后进行后续分析. 利用R语言的Vegan程序包对沉水植物物种与环境变量之间的关系进行排序分析，判断影响沉水植物分布的主要环境因子. 物种变量采用沉水植物物种的多度值，并做Hellinger转化，以减少“双零”问题对分析结果的影响.

2 结果与分析

2.1 沉水植物群落组成与时空分布变化

2010年调查共发现白洋淀沉水植物10种，杜家淀、鲥鯸淀、大鸭圈和捞王淀4个样点未发现沉水植物；2019年共发现9种，仅新恢复成湿地的藻苲淀3和藻苲淀4两个样点未发现沉水植物. 白洋淀沉水植物名录与出现频率见表1.

表1 白洋淀沉水植物调查物种名录Table 1 Species of submersed macrophytes in Lake Baiyangdian

2010年，金鱼藻、篦齿眼子菜和轮藻是最主要的优势沉水植物群落，另外，在北田庄附近发现马来眼子菜优势群落，在北河淀发现大茨藻优势群落；2019年，在光淀至枣林庄和后塘新增狸藻优势群落，在大麦淀发现穗状狐尾藻优势群落，在池鱼淀发现大茨藻优势群落.

从出现频率来看，与2010年相比，2019年金鱼藻无明显变化，篦齿眼子菜、狸藻、穗状狐尾藻和大茨藻明显增多，轮藻、马来眼子菜、轮叶黑藻有所减少，2019年调查未发现小茨藻. 菹草是一种生活史特殊的沉水植物，其在秋季发芽、冬春季生长，也是白洋淀的优势群落[20]. 两期调查均在夏季进行，因此发现的菹草数量较少. 2018年有学者在白洋淀发现光叶眼子菜、微齿眼子菜和苦草[5]，但笔者的两期调查均未发现这3个物种.

2.2 沉水植物群落质量评价

2.2.1沉水植物物种敏感系数(S)的确定

采用透明度、电导率以及叶绿素a、总磷、总氮浓度5个指标，根据1.2.3节中方法对每个沉水植物物种的敏感系数(S)进行赋值. 对于出现频率较低的大茨藻、小茨藻、菹草等物种，参考以往研究结果[21-23]，根据物种的相对敏感性对赋值进行调整，结果见表2.

表2 白洋淀沉水植物物种的敏感系数Table 2 Sensitivity coefficient of submersed macrophyte species in Lake Baiyangdian

2.2.2沉水植物群落质量指数(SMQI)的计算

利用式(1)计算每个样点的SMQI，其中无沉水植物样点的指数值为0. 结果显示，2010年、2019年淀区所有样点SMQI平均值分别为3.87、4.98，超过平均值的样点占比分别为47.5%、60.0%，沉水植物群落质量总体有所好转. 大部分样点沉水植物群落质量在变好，部分样点变差，如小西淀、前塘、光淀、唐家淀、丝网淀，SMQI分别从8.00、7.00、8.00、8.00、11.72降至7.00、5.20、5.20、7.00、7.00. 从空间上来看(见图2)，淀区中部和东部的沉水植物群落质量好于西部府河、孝义河入淀口附近，新恢复水面的藻苲淀和马棚淀的仍较差.

图2 2010年和2019年白洋淀调查样点SMQI分布Fig.2 Distribution of SMQI at sampling sites of Lake Baiyangdian in 2010 and 2019

2.3 白洋淀水环境时空变化

2.3.12010-2019年环境变量变化

1.鼓励高等学校之间、校图书馆之间形成合作的专业机构，通过课程（学分）互认的方式来促进学校与学校、学校与机构、图书馆与社会机构等各种力量的合作与交流，允许他校学生甚至校外人员选课学习，提供积极、有效、便捷的网络服务。

绘制白洋淀2010年和2019年各环境变量的箱形图，根据各变量四分位数的变化进行对比分析(见图3). 由图3可知，与2010年相比，2019年透明度和水深明显升高，电导率略有升高，叶绿素a、总氮、总磷和氨氮浓度明显下降. 雄安新区成立后，随着生态补水力度的加大以及污水厂提标扩容、城镇雨污分流、农村环境整治、河道清淤等流域污染治理对策的实施，白洋淀水质、水位均得到明显提升.

图3 2010年和2019年白洋淀各环境变量对比Fig.3 Comparison of environmental variables of Lake Baiyangdian in 2010 and 2019

2.3.2水质时空分布特征

利用1.2.4节中公式计算每个样点的WQI. 结果显示，2010年、2019年淀区所有样点WQI的平均值分别为2.80、0.77，水质状况明显好转. 生态补水后水面得到恢复的藻苲淀和马棚淀水质状况也较好.

利用ArcGIS 10.2软件中的反距离权重法(IDW)对WQI进行插值，由图4可见，2010年临近府河入淀口的西北部水域和西南部小白洋淀水质最差，WQI普遍大于平均值（2.80），东北部水质最好，东南部次之. 2019年，北部烧车淀和中部水域WQI普遍小于平均值（0.77），水质较好，西北部和西南部藻苲淀、马棚淀以及东南部水质较差，大鸭圈(旅游区)、采蒲台附近(养殖区)和小白洋淀东北部(端村码头附近)水质最差，而采蒲台南部的聚龙淀是淀区唯一的水质较2010年变差的区域，但变幅不大，WQI从1.53升至1.68.

图4 2010年和2019年白洋淀调查样点WQI分布Fig.4 Distribution of WQI at sampling sites of Lake Baiyangdian in 2010 and 2019

2.4 物种-环境变量关系分析

利用SPSS 22.0软件对2010年、2019年白洋淀所有调查样点的环境变量进行相关性分析. 结果表明，总氮浓度与水深、叶绿素a浓度、总磷浓度、氨氮浓度均呈显著相关，其中与氨氮浓度的Pearson相关系数高达0.952，因此，在后续分析中去掉总氮浓度这一变量，以减少多重共线性的影响.

利用R语言的Vegan程序包对2010年、2019年所有物种数据进行除趋势对应分析(DCA)，根据排序轴梯度长度最大值，选择冗余分析(RDA)进行物种-环境变量约束性排序. 群落特征与排序轴相关性分析显示，前2轴的物种方差累计贡献率为21.28%，物种-环境方差累计贡献率为67.56%，前2轴可以满足环境变量对物种变量的解释性.

通过RDA排序结果(见图5)和环境因子得分可以得出，总磷和叶绿素a浓度对于物种沿第一排序轴的分布起到关键作用，水深、透明度、叶绿素a浓度和电导率则是影响物种在第二排序轴分布的主要环境变量.

图5 环境变量对沉水植物影响的二维排序Fig.5 The two-dimensional ordination diagram on effect of environmental variables on submersed macrophytes

分物种来看，金鱼藻在排序图中与其他物种距离较远，与高氮磷营养盐、高叶绿素a浓度密切相关，除金鱼藻外的其余物种的多度值均与这3个变量呈负相关，轮藻属一种、马来眼子菜、狸藻多度值均与水深呈负相关，篦齿眼子菜、穗状狐尾藻、轮叶黑藻、大茨藻多度值均与透明度呈正相关.

3 讨论

3.1 沉水植物群落变化及其人类活动影响因素

2019年白洋淀水质较2010年逐步好转，沉水植物质量总体提高，但平均盖度降低. 根据2010-2019年《河北省生态环境状况公报》，淀区水质有明显提升，由2018年前的Ⅴ类～劣Ⅴ类提升至2018、2019年的Ⅳ类. 沉水植物优势群落发生变化，2010年优势群落有金鱼藻、篦齿眼子菜、轮藻、马来眼子菜和大茨藻，2019年新增了狸藻群落. 调查样点平均物种数由2.5种增至3.0种，SMQI也普遍提高. 但是，除狸藻和篦齿眼子菜外，其余优势物种平均盖度均有所下降(见图6). 同时，调查样点总盖度平均值也明显下降，由85%降至52%. 究其原因，白洋淀冬春季补水导致的高水位与水生植物生长周期所需的水文节律不匹配[24]，尤其是春季水位升高不利于绝大多数沉水植物的萌芽与生物量增长.

图6 2010年和2019年白洋淀调查样点沉水植物平均盖度变化Fig.6 Variation of average coverage in sampling sites of Lake Baiyangdian in 2010 and 2019

2019年白洋淀部分样点沉水植物群落质量较2010年变差，两期调查的共同特征为轮藻被敏感系数较低的物种替代. 由于水污染和反季节生态补水的影响，敏感系数较高的轮藻受威胁程度较高，分布区域缩小. 淀区西南部的小西淀、东南部的前塘以及东北部的光淀、唐家淀、丝网淀，2010年为盖度介于50%～98%之间的轮藻单优群落，2019年轮藻均消失，优势种变为金鱼藻、篦齿眼子菜和狸藻，SMQI出现不同程度下降，群落结构发生显著变化.

两次调查期间不同片区沉水植物群落质量的空间差异性有所降低. 以圈头为中心将淀区划分为4个片区，不同片区之间沉水植物群落质量差异明显(见图7). 可以看出，淀区东北部沉水植物群落质量最高、西北部最低. 白洋淀水体污染主要源于长期入淀河流污染汇入带来的外源污染和淀内2018年禁养之前大规模水产养殖带来的内源污染. 水产养殖主要分布在东南、西南和西北部，面积占比分别为58%、22%、16%，东北部面积最小，仅占4%. 由于东北部远离污水入淀口，再加上水产养殖污染较少，沉水植物群落质量最高；西北部常年承接上游污水处理厂尾水，2019年以前府河长期处于劣Ⅴ类水质，且该区域水产养殖面积较大，致使沉水植物群落质量最差；东南部邻近“引黄济淀”工程进水口，但由于水产养殖面积较大，沉水植物群落质量不太高. 由图7可见，与2010年相比，2019年淀区东北部沉水植物SMQI降低，其他区域SMQI升高，前者主要由轮藻减少引起，后者主要得益于淀区水环境改善带来的物种多样性的提高. 可以看出，白洋淀长期以来形成的东、西部水质空间差异性缩小，沉水植物群落质量的空间差异性也呈降低趋势.

图7 2010年和2019年白洋淀不同片区沉水植物SMQI的变化Fig.7 Variation of SMQI in different areas of Lake Baiyangdian in 2010 and 2019

3.2 沉水植物群落变化与水深、透明度之间的关系

有研究[25-26]发现，水体透明度与水深的比值（透明度/水深）对浅水湖泊中沉水植物的分布、群落组成与生物量具有重要影响. 综合2010年和2019年白洋淀调查数据，透明度/水深与SMQI、物种数、生物量均呈显著相关，Pearson相关性系数分别为0.38(P＜0.01)、0.335 (P＜0.05)、0.38 (P＜0.01)，表明该比值对白洋淀沉水植物的物种多样性维持和生物量增长具有显著正效应. 一般认为，水深大于3倍透明度则沉水植物难以生存[27]. 与2010年相比，2019年现场调查期间白洋淀水深/透明度平均值由2.46增至3.58，超出沉水植物的适生范围. 其中，65%的样点该比值超过3，最高的3个样点-池鱼淀1、枣林庄闸、马棚淀则分别达到7.38、6.84、6.20.

20世纪80年代以来，通过流域内水库(安各庄、王快和西大洋等)、“引岳济淀”、“引黄济淀”、南水北调中线一期工程等多水源生态补水渠道，白洋淀的生态需水得到保障. 近20年来白洋淀生态补水量与汛前水位的变化情况见图8[28-29]. 2007年白洋淀水位曾降至6.5 m的干淀水位，2008年3-6月、2009年6-7月、2009年11月-2010年1月从黄河、安各庄水库共实施3次调水，2010年汛前水位达到7.08 m.2012-2014年，区域天然降水量显著增加，在生态补水量减少的情况下白洋淀水位仍大幅上涨，并创1996年以来历史新高. 从2017年起，南水北调中线一期工程开始向白洋淀补水，加上引黄水及上游水库调水，入淀水量大幅增加，水位一度超过8 m. 2019年2-3月，通过引黄入冀补淀工程为白洋淀补水约8 000×104m3；8-12月，又利用南水北调引江水补水约9 000×104m3；为满足《白洋淀生态环境治理和保护规划》正常水位保持在6.5～7.0 m的要求，在生态补水的同时开启枣林庄闸向下游河道泄水，使淀内水位比往年有所下降.

图8 2001-2019年白洋淀生态补水量与汛前水位Fig.8 Ecological water supplement and water level before flood season of Lake Baiyangdian from 2001 to 2019

根据生长型的不同，沉水植物可以分为底栖型(bottom-dwelling)、莲座型(rosette)、直立型(erect)和冠层型(canopy-producing)[30]. 水位的变动会影响沉水植物的生长繁殖和空间分布，其机制就是通过影响水下光场的光强和光质，影响植物的光合作用速率，进而影响其生长繁殖、形态特征和生理生化[31]. 沉水植物因此进化出不同的策略以应对低光胁迫，如菹草和黑藻等植株下部进化出没有叶片的非光合茎，这些茎可以不进行或只进行很弱的光合作用，其暗呼吸也只有光合茎的一半左右，因此可在较深的水体中生存[32]；冠层型狐尾藻、金鱼藻除非光合茎外，还进化出更长的茎/叶柄长度和更大的地上生物量，以快速生长到水面来获取足够的光照[33]. 有研究[34]表明，水位抬升会促进以狐尾藻、马来眼子菜为代表的冠层型沉水植物的生长，而不利于黑藻等直立型物种和轮藻等底栖型物种的生长. 光补偿点等光合特征决定了沉水植物分布的最大深度、光合产量及竞争能力[35]. 该研究中，2019年冠层型优势物种篦齿眼子菜、狸藻和穗状狐尾藻的增加以及底栖型优势物种轮藻的减少，可以部分归因于近年来生态补水带来的水位抬升；底栖型物种大茨藻虽有所增加，但总体分布仍较少，仅在5个样点出现.

3.3 沉水植物群落变化与水质之间的关系

RDA结果显示，总磷、叶绿素a浓度是影响白洋淀沉水植物生长与分布最重要的水质因素. 从两期调查数据可以看出，白洋淀整体的总磷、叶绿素a浓度大幅降低，SMQI明显升高. 叶绿素a浓度反映了水体中浮游藻类的多少. 藻类通过降低水体透明度来影响沉水植物的光合作用，而沉水植物通过光合作用竞争、营养竞争、化感作用等方式来抑制藻类的暴发[36]，这是浅水湖泊草-藻型稳态转换的机制之一[37].但同时，沉水植物的腐解能促进营养盐在水-底泥-植物之间的迁移转化[38]，并且消耗水体中的氧[39]，从而加速水质恶化，给水体造成二次污染. 与2010年相比，2019年白洋淀平均叶绿素a浓度降低了56.5%，为沉水植物修复创造了良好条件. 电导率(或盐度)是影响沉水植物的又一环境变量. 白洋淀平均盐度为0.56 ppt，属于半咸水，但尚不足以对沉水植物造成盐胁迫[40].

沉水植物可以综合反映水体物理、化学和生物因素的长期与短期效应，因此，可以作为一种简单、快速评价生态系统状况的生物类群. 相关性分析显示，2010年、2019年白洋淀SMQI与WQI的Pearson相关系数分别为-0.577 (P＜0.01)、-0.162，表明沉水植物群落质量与水体污染指数有较好的负相关性. 但是，由于行船等人类活动影响，一些样点的污染指数较低而沉水植物群落质量却不高，如位于保护区核心区的烧车淀、大麦淀和小白洋淀.

根据白洋淀草藻稳态转换阈值[11]，2010年淀区既有草型清水区，也有藻型浊水区、过渡区，2019年已无藻型浊水区，水质明显好转. 2018年底，白洋淀清除了淀内所有的水产养殖，进一步助力水环境改善. 因此，沉水植物已具备自然修复的水质基础.