水生植物对景观水体改善的效果分析——以北京市东城区属公园为例

北京市东城区公园管理中心 孙丽 马晓东 宋正

北京农学院 陈雨珈

前几年，北京市中心城区公园景观水体水质总体形势不容乐观，除了海淀等上游区域能够保持Ⅱ、Ⅲ级以外，其他区域湖泊水质不稳定，如东城的龙潭湖、青年湖、柳荫公园湖等湖泊，水质基本在Ⅴ类甚至Ⅵ之间徘徊，偶有Ⅳ类。表1为2006年—2016年东城区部分公园景观水体的水质监测数据。

由此可见，除了有南护城河补水的龙潭湖，一半时间水质是达标的外，其他两个湖泊水质基本属于Ⅴ类或劣Ⅴ类。龙潭中湖、龙潭西湖未在监测范围内，龙潭中湖从2010年游乐园闭园后一直处于干涸状态，龙潭西湖公园水源是再生水，加上雨季的雨污水合流，雨季水质为Ⅴ类或劣Ⅴ类。

基于东城区属公园景观水体不断下降的水质状况，《东城区“十三五”时期环境保护规划》提出推行重点水体污染治理工程，对龙潭三湖、柳荫湖、青年湖等水体进行专项治理，到“十三五”末，地表水体水质力争达到Ⅳ类标准。结合河长制工作推进和开展，从2017年开始，东城区公园管理中心分批对区属公园的水体进行了一系列的改善工作。截至2021年底，东城区公园管理中心完成了以上五个湖的湖水改善治理工程。

北京市水利规划设计研究院、中国电子工程设计院有限公司在龙潭三湖水系连通及柳荫湖与青年湖水系连通这两个大的水质改善项目中，均提出将生态措施改善作为一项重要措施。在本次公园景观水体的水质改善工程中，水生植物的运用，无论是在景观效果还是在功能上都发挥了至关重要的作用。

一、水生植物的简单分类

根据水生植物对水环境的适应程度，大致可将水生植物分为4类，即湿生植物、挺水植物、浮叶植物和沉水植物。

湿生植物主要有水杉、柳树、美人蕉、芦苇、千屈菜、湿生鸢尾类、石菖蒲等，这类植物耐水湿，常用于水边种植。挺水植物主要有荷花、香蒲、再力花、水烛、水芹、茭白等，其根系生在水体底部的淤泥中，茎叶挺出水面。浮叶植物主要有睡莲、萍蓬草、荇菜、菱角、芡实、王莲等，这些植物同挺水植物一样根部生于水底淤泥中，但叶片漂浮在水面上。沉水植物主要有金鱼藻、马来眼子菜、狐尾藻、水车前、苦草、黑藻等，这类植物根系生于水底泥中，茎叶在水面下。

龙潭中湖岸边框式挡墙种植水生植物

柳荫湖种植水生植物后的效果

二、水生植物在净化改善水质方面的作用

水生植物可以减少雨水径流对湖岸的冲刷，减少水土流失、拦截外源污染物进入水中，并且是水体、底泥、光的最大利用者，可以抑制藻类生长、为水生动物提供食物及繁殖栖息场所，对维护水域生态系统结构的完整性和稳定性有决定性的作用，具体表现在以下几个方面。

（一）直接吸收和拦截污染物

水生植物可以吸收底泥和水体中营养物质，每公顷芦苇年平均去除约2600千克的氮，约320千克的磷；每公顷轮叶黑藻、金鱼藻和苦草等沉水植物年平均去除约50千克的氮，约10千克的磷。另有研究表明，岸边如果设置超过20米宽的湿地，就能拦截85%以上的来自陆源的污染物。

（二）与藻类争夺营养，抑制其生长

高等水生植物具有克藻效应，一方面是因为水生植物与浮游藻类争夺营养和光照而抑制藻类的过量生长。相对于浮游藻类而言，挺水植物、浮叶植物及漂浮植物在光能竞争上占绝对优势，沉水植物在营养竞争方面占优势。水生植物通过光合作用，产生的氧气通过植株根系或叶面向水中扩散，提高水中的溶解氧DO，促进氨氮的硝化和硝态氮的反硝化，有利于水体中大部分有机污染物的降解，并为水生动物提供氧气，保持水中生态群落的稳定；另一方面也是最主要的原因是，水生植物对藻类具有化感作用。水生植物在旺盛生长时能向湖水中分泌某些生化物质，杀死藻类或者抑制其生长繁殖，防止“水华”，提高水体透明度。

（三）维护生态系统的稳定性

生态系统的生物种类越多，结构越复杂，这个生态系统的自我调节能力就越强，稳定性就越高。构建生态系统的关键是构建完善的水生植物（生产者）、水生动物（消费者）和微生物系统（分解者），并使之形成良性的关系。水生植物便是水体生态系统中食物链的重要环节。

三、项目实施前几个湖的水生植物状况

项目实施前，龙潭湖、青年湖仅在部分水域种植了荷花及少量千屈菜或水葱等，种类单一、数量少，龙潭西湖及柳荫湖种植有芦苇、荷花及睡莲等，但分布不均。

四、解决措施

对水中生态系统重建或改造。建设生态型植物群落，选择耐污、去污能力强，生长快、繁殖能力强、环境效益好的物种。构建“水面植物（浮叶、挺水植物）—水下森林（ 沉水植物）”水生植物净化系统，营造良好的生态系统，发挥沉水植物对营养物质的深度吸收净化功效，增加物种多样性，充分展现水生态系统的“水源涵养净化”功能，最后实现富营养资源转化。

种植水生植物时需选择适宜时机，为节约成本、提高成活率及安全施工，需根据每个湖的蓄水深度及水温，选择不同时间及方式种植。

（一）挺水植物及浮叶植物

本次工程选择的挺水植物是适应本地环境的芦苇、香蒲、千屈菜、荷花、水葱。

龙潭中湖水生植物种植结合生态湖岸改造进行，个别区域湖岸通过增设框式挡墙的形式构建生态堤岸，湖岸与挡墙之间形成平均宽度约3米的浅滩，用种植土填充，其上种植挺水植物。使雨水入湖前经过层层过滤并缓解地表径流。

种植时间选择5月份，岸边浅水区域种植鸢尾、千屈菜、芦苇、香蒲等，深水区域种植荷花；浮叶植物种植睡莲。除龙潭湖（有行船需要）外，其余湖泊挺水及浮叶植物种植区域占整个湖面的10%左右，种植密度为荷花、睡莲每平方米4株，其他挺水植物每平方米16株。

（二）沉水植物

沉水植物的种植时间选择5月份，湖区水位较低，同时水温达到20℃的时，浅水区采用插秧法栽植，深水区采用抛植法种植。对常年干涸的龙潭中湖先进行蓄水养塘，待湖泊底泥含水量饱和且水位约1米高时，采用插秧法栽植。由于配合龙潭中湖公园改造，龙潭中湖蓄水时间比较晚，7月份蓄水时开始栽植水生植物，水温稍高，因此当年成活率不如其他几个湖。沉水植物品种选择适合北京气候的金鱼藻、茨藻、苦草、龙须眼子菜、轮叶黑藻混植，种植间距在10厘米—12 厘米，每平方米100株左右，种植面积达到湖区面积的50%。

五、效果分析

通过系列水质改善工程，东城区属公园湖水已经达到Ⅳ类标准。这几个项目基本是以生物、物理处理方式为主，化学处理方式为辅的混合治理措施。其中，水生植物的种植改善了水体的生态环境，稳定了生态系统，提升了公园的整体效果，恢复了野趣盎然、生机勃勃的灵动景观。工程完工后，各湖水质指标明显好转，全部达到目标要求。

表2 工程完工后一年的水质监测数据（2022年1月—2022年12月）

六、小结

水生植物是园林景观中的重要造景元素，既能美化水面，增添环境的情趣和灵动，又能凸显园林景观的自然清新和季相变化，在净化改善水质等方面也能发挥突出作用。平时要重视对水生植物的养护工作，对死亡的植物残体和夏季生长茂盛的植物，要及时收割打捞，避免水体中的氮和磷过度积聚，防止水质恶化，水生态系统受损。每年春季，观察植物的生长情况，及时补种和更换适合环境的本土品种。