水生植物在人工濕地中的應用
[論文摘要]：人工濕地治理污水已經成為當前污水處理的一次革命，水生植物作為污水處理系統(tǒng)的重要組成部分和濕地景觀的重要造景元素，成為污水處理革命成敗的關鍵。文章闡述了在人工濕地營建中水生植物的選擇、配置，及應用現(xiàn)狀中存在的問題。
[論文關鍵詞]： 水生植物; 人工濕地; 選擇與配置; 應用
隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，水污染的日益加劇，污水環(huán)境治理的問題成為了目前社會的焦點。人工濕地作為一種污水生物處理技術，因其具有獨特的優(yōu)勢，而得到廣泛的應用。其中，水生植物在這個過程中扮演了重要的角色。首先水生植物的應用達到了污水凈化的目的，與此同時水生植物的景觀營造也是人工濕地中的一道靚麗獨特的風景線。因此科學的選擇和配置水生植物對人工濕地系統(tǒng)和景觀的營建具有極其重要的意義。
1. 人工濕地概述
濕地，作為地球上具有多種功能的生態(tài)系統(tǒng)，可以沉淀、排除、吸收和降解有毒物質，使?jié)撛诘奈廴疚镛D化為資源，因而被譽為“地球之腎”。
人工濕地是在天然濕地的凈化功能基礎上，參與人為因素的一種由人工將礫石、砂、土壤、煤渣等介質按一定比例構成的底部封閉并有選擇性的植入水生植物的污水處理系統(tǒng)。利用系統(tǒng)中基質一水生植物一微生物的物理、化學、生物的三者協(xié)同作用，通過基質過濾、吸附、沉淀、離子交換、植物吸收和微生物分解來實現(xiàn)對污水的高效凈化。
2. 水生植物概述
水生植物是指生長在水體、沼澤地的植物，包括草本和木本植物。
目前國內通用的分類方法是把水生植物分為4類:
（1） 挺水植物 。 挺水植物是指莖葉挺出水面的水生植物。常見的有荷花、千屈菜、菖蒲、香蒲、黃菖蒲、燕子花、慈姑、蘆葦、燈心草、蒲葦?shù)取?
（2） 浮葉植物。 浮葉植物是指葉片浮在水面的水生植物。常見的有鳳眼蓮、王蓮、睡蓮、萍蓬草、芡實等。
（3） 漂浮植物。 漂浮植物的根不生于泥中，植株部分漂浮于水面之上，部分懸浮于水里。如滿江紅、水鱉、浮萍等。
（4） 沉水植物。 沉水植物的整個植株全部沒于水中，或僅有少許葉尖或花露于水面。如金魚藻、菹草、苦草、黑藻等。
3. 水生植物在人工濕地中的作用
3.1 水生植物的景觀功能
水生植物能夠給人一種清新、舒暢的感覺，它不僅可以觀色、聞香、還能賞姿，并欣賞映照在水中的倒影，令人浮想聯(lián)翩。荷葉青翠而潔凈，葉型如傘，大而美觀。荷花淡雅清香，氣質高貴。菖蒲是常綠水生觀葉植物，與碎石相配以增加景觀效果。蘆葦叢植于水邊，微風輕拂，嘩嘩作響，體現(xiàn)了動和靜集合。
3.2 水生植物的生態(tài)功能
在人工濕地中水生植物的生態(tài)功能主要體現(xiàn)在對水質的凈化功能上：
（1） 直吸收利用污水中可利用態(tài)的營養(yǎng)物質，吸附和富集重金屬和一些有毒有害物質；
（2） 為根區(qū)好氧微生物輸送氧氣；
（3） 增強和維持介質的水力傳輸。
水生植物除了可以改善水質外，還具有維護物種多樣性，改善氣候、凈化空氣、改善土壤等生態(tài)功能。
4. 人工濕地對水生植物的選擇
在對人工濕地水生植物選擇時要根據(jù)不同的地區(qū)，不同的水質做出具體的分析后遵循一定的原則進行選擇。
人工濕地中水生植物的選擇原則：
（1） 植物要具有良好的生態(tài)適應能力和生態(tài)營建功能；
（2） 耐污能力和抗寒能力強，對不同的污染物采用相應的植物種類；
（3） 抗病蟲害能力強；
（4） 選擇在本地適應性好的植物，最好是本地植物；
（5） 根系發(fā)達，生物量大；
（6） 植物的年生長期長，最好是冬季半枯萎或常綠植物；
（7） 所選擇的植物將不對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境構成隱患或威脅，具有生態(tài)安全性；
（8） 具有一定的經濟效益、文化價值、景觀效益和綜合利用價值。
5. 水生植物在人工濕地中的配置
水生植物在人工濕地中的配置不僅僅要考慮到它的景觀效果，同時還要考慮到它的生態(tài)效益，要形成生態(tài)良好的植物群落，才能真正的既達到污水處理的功效，又起到美化豐富水體景觀，維護生物多樣性的效果。
5.1 從景觀功能角度配置水生植物
（1） 水域寬闊處的水生植物配置
此配置應以營造水生植物群落景觀為主，主要考慮遠觀。植物配置注重整體大而連續(xù)的效果，主要以量取勝，給人一種壯觀的視角感受。如荷花群落、睡蓮群落、千屈菜群落或多種水生植物群落組合等。
（2） 水域面積較小處的水生植物配置
此配置主要考慮近觀，更注重植物單體的效果，對植物的姿態(tài)、色彩、高度有更高的要求，運用手法細膩，注重水面的鏡面作用，故水生植物配置時不宜過于擁擠，以免影響水中倒影及景觀透視線。配置時水面上的浮葉及漂浮植物與挺水植物的比例要保持恰當，一般水生植物占水體面積的比例不宜超過1/3，否則易產生水體面積縮小的不良視角效果，更無倒影可言。水緣植物應間斷種植，留出大小不同的缺口，以供游人親水及隔岸觀景。
（3） 人工溪流的水生植物配置
人工溪流的寬度、深淺一般都比自然河流小，一眼即可見底，此類水體的寬窄、深淺是植物配置重點考慮的因素，一般應選擇株高較低的水生植物與之協(xié)調，且體量不宜過大，種類不宜過多，只起點綴作用。
5.2 從生態(tài)功能角度配置水生植物
在人工濕地中配置水生植物，不能當作是在園林水景中配置，只把好看放在第一位，美觀代替一切的設計是不正確的，否則結果往往會適得其反，導致蚊蠅滋生，水生植物生長失控，水體發(fā)黑發(fā)臭等負面效應出現(xiàn)。在設計時，一定要以人工濕地的水質處理作為設計依據(jù)，模擬自然濕地生物生態(tài)群落系統(tǒng)，形成由“挺水植物—浮葉植物—漂浮植物—沉水植物”優(yōu)化組合的良好生態(tài)群落，防止單一種群的侵害，同時也抑制了低等藻類植物的水體富營養(yǎng)化。
可以采用人工濕地植物塘床系統(tǒng)，人工濕地塘床系統(tǒng)中的大型水生植物群落是人工濕地生態(tài)系統(tǒng)的骨架,起著支撐系統(tǒng)的作用,同時還發(fā)揮著凈化、美化、綠化環(huán)境的作用。成都的活水公園便是一個成功的案例。
6. 存在的問題和建議
（1） 對水生植物的生態(tài)功能不能充分的發(fā)揮
許多植物種植設計過多地考慮園林美學的要求，忽視了生態(tài)系統(tǒng)的建立，一些污水凈化效果好的漂浮植物和沉水植物應用較少。僅使用挺水植物和浮葉植物所建立的水體生態(tài)系統(tǒng)是非良性循環(huán)的。應在充分考慮景觀的基礎上，必須以建立穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)平衡及物種的多樣性為最終目標。
（2） 在水生植物的選擇上不顧立地條件和實際情況，隨意使用
在人工濕地的植物選擇上，應采用謹慎的態(tài)度，因地制宜，選擇適應本地區(qū)域的既具較高觀賞價值又能凈化水質的水生植物，盡可能營造出景觀價值與生態(tài)意義俱佳的水景。
（3） 水生植物應用種類單調
我國水生觀賞植物的種質資源極為豐富，但實際應用的植物種類還十分有限，許多具有較高觀賞價值的水生植物沒有得到應用.并且品種之間的搭配形式比較單調。
（4） 季相變化單調，冬季景觀差
對季相變化的考慮較少，冬季常出現(xiàn)枯敗的景象，一方面要運用各種手法培育耐寒的新品種，一方面考慮岸邊濕生植物和陸地常綠植物的相互搭配，以彌補不足。
7. 小結
在目前我國的水污染狀況已經到了不能不治理的階段，人工濕地，這種低成本，耗能少，又具有良好的景觀效果的有效手段，從1998年成都活水公園開辟了先河以來如雨后春筍般不斷的興起。而水生植物作為在人工濕地中具有強大的凈化功能的重要組成部分，已經凸現(xiàn)出了其廣闊的市場前景。
參考文獻
[1] 李志炎, 唐宇力, 楊在娟, 等. 人工濕地植物研究現(xiàn)狀[J]. 浙江林業(yè)技,2004,24(4):56一59.
[2] 王建軍. 人工濕地在污水處理中的應用初探[J]. 遼寧城鄉(xiāng)環(huán)境科技，2004(6):1-2.
[3] 李洋, 周孝德, 苗得雨, 江和偵. 淺談人工濕地污水處理技術, 水利科技與經濟, 2007,13(1):55-57
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