淺水湖泊具有水位淺、湖泊面積大的特點，湖底容易受到風(fēng)浪的作用，也容易受到人類活動的影響，因此，淺水湖泊普遍存在富營養(yǎng)化問題及水生植被退化的問題。水生植被是湖泊生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分之一，其屬于初級生產(chǎn)者，具有提高物種多樣性、維持物種豐度、吸收重金屬、吸收水體營養(yǎng)鹽、改善水質(zhì)的重要作用。但是水生植物（特別是沉水植物）具有成活率高、繁殖能力強的特點，其生物量通常巨大，其爆發(fā)性增長造成其他物種的擴散、定居均受到阻礙，這對湖泊生物多樣性的增加以及水生植物群落結(jié)構(gòu)的優(yōu)化均造成不利影響。水生植物大量增長造成水體流動受到影響，影響局部溫度而進一步影響營養(yǎng)鹽分布以及 pH；植物密度過大可造成水體溶解氧含量降低，引起水生動物生長環(huán)境惡化；水生植物腐爛后造成水體二次污染等。因此有必要開展淺水湖泊水生植物的生長調(diào)控。

1 水生植物生長的影響因素

調(diào)控水生植物生長的前提是準(zhǔn)確把握各物種的生活史，生活史指的是物種的生長、分化、生殖、休眠以及遷移等的整體格局，其反映了植物的生長、擴張、繁殖、衰落的生物過程。通過文獻調(diào)研、實地勘察可基本掌握各種物種的生活史以及相關(guān)參數(shù)。底泥是有根的水生植物生長的基礎(chǔ)，其提供了礦物質(zhì)營養(yǎng)以供水生植物生長，水生植物的生長、群落演替受到底泥中的有機物質(zhì)、營養(yǎng)鹽含量以及底泥的機制類型的直接影響。氨氮濃度增高可直接影響穗花狐尾藻、金魚藻等的生理代謝，營養(yǎng)鹽濃度增高可造成水生植物生物量降低、多樣性減少，氮磷濃度過高同樣會造成水生植物的生長受到不利 影響。水深可限制水生植物的生長，水深不斷增加，水生植物的覆蓋度、生物量都會隨之降低，而具有較強水深適應(yīng)能力的物種在水深不斷增加的情況下，其競爭優(yōu)勢將逐漸凸顯出來。水動力的大小也會影響水生植物的生長，流速過高則底質(zhì)受到的干擾增加，降低水體透明度，水流物理脅迫水生植物引起光合作用效率降低；流速較低時底質(zhì)受到干擾小，水體透明度增加，這對水生植物生長有利，水生植物大量生長而形成更大的阻流作用。

生物因素可影響水生植物的生長。浮游藻類植物個體小，周轉(zhuǎn)率及生產(chǎn)力高，其可吸收大量營養(yǎng)，因此，其與水生植物之間有競爭作用，可造成沉水植物營養(yǎng)限制；浮游藻類植物遮蔽光照，這也進一步限制了水生植物的生長。魚類可食用萌芽期水生植物而造成水生植物量降低，底層魚類 擾動造成沉積物懸浮，這也會對沉水植物的生長造成不利 影響。

2 沉水植物調(diào)控技術(shù)

2.1 水位調(diào)控

水位年際變動、年內(nèi)變動可造成水生植物的時空分布受到影響，從而影響其正常生長、繁衍以及演替。水位波動可引起沉水植物群落出現(xiàn)明顯變化，水位較低時，淤積、侵蝕下植被的生長環(huán)境發(fā)生變化，此時沉水植物群落暫時受到破壞，當(dāng)水位較高時，土著種自然恢復(fù)。水位降低對浮游植物以及水質(zhì)造成的影響并不明顯，但是多數(shù)沉水植物及浮葉植物的覆蓋度、生物量均明顯降低，與離岸湖區(qū)相比，近岸植物受到的影響更大。水位調(diào)控的優(yōu)勢是容易操作，但是水位調(diào)控的持續(xù)時間、開展時期以及調(diào)控幅度等關(guān)鍵參數(shù)的確定難度比較大。城市大型湖泊多具有供水功能、防洪功能，其對水位管控的要求較高，因此，水位調(diào)控時存在較多限制。

2.2 收割調(diào)控

大型水生植物收割船應(yīng)用于沉水植物的收割中，可實現(xiàn)切割、撿拾、傳輸、牽引一體化作用，切割刀片可調(diào)節(jié)，能精準(zhǔn)控制收割精度。收割調(diào)控能將區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)物種、水生植物直接去除，可在短時間內(nèi)降低水生植物現(xiàn)存量，其可操作性、針對性較強。但是收割調(diào)控會造成現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)的平衡被打破，因此要合理確定收割方案。

2.3 魚類調(diào)控

草食性魚類可食用大量水生植物，其應(yīng)用于調(diào)控大量生長的沉水植物方面效果理想。當(dāng)植物組成有所差異時，草食性魚類偏好程度也所有變化，例如草魚不喜歡含有較多纖維素、硅及鐵的植物，偏好富含木質(zhì)素、鈣的植物。每公頃放養(yǎng)草魚 20～30 條即可對輪葉黑藻進行控制，同時可保持其他沉水植物比例不受過大影響。放養(yǎng)草魚時，選用 3 倍體不育草魚，剛開始時放養(yǎng)密度降低，結(jié)合調(diào)控效果來逐漸增加放養(yǎng)密度。

2.4 生物化學(xué)調(diào)控

投加泥土、擾動底泥可實現(xiàn)調(diào)控沉水植物生長的作用。利用水下遮光物、化學(xué)顏料減少沉水植物獲得的光照，降低光照強度，也能實現(xiàn)調(diào)控沉水植物。這些方法可以應(yīng)用于新建小型景觀湖泊中，但對于大型湖泊而言，其可操作性相對不高。

3 沉水植物過度生長的調(diào)控案例分析

某城市淺水湖泊常年蓄水不足，有大面積淺水區(qū)，底泥豐富，光照充足，有利于沉水植物生長，區(qū)域內(nèi)穗花狐尾藻、川蔓藻、篦齒眼子菜等大量生長，植物死亡腐爛后造成湖泊水質(zhì)降低，對湖泊生態(tài)環(huán)境造成不利影響。采用機械切割、人工切割的方法成本較高，可行性不高；采用低成本、安全性高的生物調(diào)控方法是比較好的選擇。

3.1 材料與方法

3.1.1 材料

對湖泊沉水植物進行調(diào)查，確定金魚藻、川蔓藻、穗花狐尾藻為供試沉水植物。草魚為當(dāng)?shù)爻Ｒ娢锓N，采用草魚來控制沉水植物是對現(xiàn)有生物資源的利用，可避免外來物種帶來的風(fēng)險。

3.1.2 方法收割調(diào)控的方法包括人工收割以及機械收割。原位手工

收割實驗中，竹竿收割、鐮刀收割以及推刀收割可實現(xiàn)精細化收割，且效率較高，但是人工成本比較高，因此不適用于大范圍的水域收割；采用釘耙湖底拖拉的方法效率同樣較高，但是這一方法會造成底棲動物的生長環(huán)境受到影響，且對底質(zhì)造成的破壞比較大，這一方法只在沉水植物生長過于確定控制物種及目植物后，先通過室內(nèi)模擬試驗確定不同重量草魚及不同放養(yǎng)密度對沉水植物的控制效果，再進行野外試驗。室內(nèi)模擬試驗：①10 g 草魚。采用大型水族箱作為容器，共計 4 個，其中均注入過濾后的湖水 160 L，水族箱內(nèi)分別加入鮮重 50 g 的金魚藻、川蔓藻、穗花狐尾藻，草魚投放密度分別為 0 g/L、0.9 g/L、1.8 g/L、2.7 g/L、3.6 g/L。

采用紗網(wǎng)將水族箱頂部封住，溶解氧由氣泵提供。持續(xù)時間2 d，結(jié)束后撈出殘余沉水植物，去除表面水分后稱重； ②50 g 草魚。方法不變，將 100 g 的金魚藻、川蔓藻、穗花狐尾藻加入其中，按照相同密度投放體重 50 g 的草魚，后續(xù)同上。野外試驗，基于室內(nèi)試驗的基礎(chǔ)，進行野外試驗。水深 1.0～1.5 m，穗花狐尾藻是該地區(qū)的優(yōu)勢沉水植物，選取分布均勻、長勢良好的區(qū)域，設(shè)置試驗區(qū)域共計 9 個，采用細紗網(wǎng)隔離出長、寬均為 2 m 的區(qū)域，細紗網(wǎng)高出水面50 cm，以免草魚躍出別的區(qū)域，底部采用碎石壓實。9 個區(qū)域分為 3 組，各組平行處理，草魚的放養(yǎng)密度分別為 0 g/L、0.2 g/L、0.4 g/L。試驗時間共計 30 d，試驗期間對穗花狐尾藻生長情況進行觀察，完成后撈出各區(qū)域內(nèi)的穗花狐尾藻，稱重。

3.2 結(jié)果與分析

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，50 g 草魚的沉水植物攝食量高于 10 g 草魚的攝食量，提示放養(yǎng)密度相同的情況下，草魚體型越大則其對沉水植物的控制效果越好。試驗 30 d 時，草魚放養(yǎng)密度0.2 g/L 的區(qū)塊穗花狐尾藻剩余量高于放養(yǎng)密度 0.4 g/L 的區(qū)塊，提示草魚密度增加則草魚的攝食量隨之增加，其對沉水植物的攝食量增加。

草魚放養(yǎng)密度 0.4 g/L 時，1 個月后沉水植物數(shù)量極低，而草魚放養(yǎng)密度在 0.2 g/L 時，1 個月可有效控制沉水植物生長，但沉水植物仍有一定剩余量，這對保持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)具有積極作用。因此希望能將穗花狐尾藻適當(dāng)保留時，放養(yǎng)密度宜在 0.2 g/L；當(dāng)希望盡可能清除穗花狐尾藻時，放養(yǎng)密度宜在 0.4 g/L。

采用體重 250 g，按照每立方米 1.67 條的密度放養(yǎng)，其密度即為 0.2 g/L，250 g 草魚按照每立方米 0.83 條放養(yǎng)，此時其密度即為 0.4 g/L，這兩個放養(yǎng)密度下，14 d 內(nèi)均難以有效對穗花狐尾藻的生長發(fā)揮抑制作用，延長時間至 30 d，此時可明顯提高抑制效果。野外條件下，草魚抑制穗花狐尾藻生長效果明顯，放養(yǎng)密度越大、放養(yǎng)時間越長則控制效果越明顯。本次試驗中，體重 250 g 的草魚按照每立方米 0.83 條的方法放養(yǎng)，此時密度即為 0.4 g/L，14 d 內(nèi)的抑制效果不明顯，30 d 時基本可將穗花狐尾藻清除干凈。

4 結(jié)束語

城市潛水湖泊沉水植物生長控調(diào)控可維持沉水植物群落結(jié)構(gòu)合理、生物量合理，其對構(gòu)建良好的湖泊生態(tài)系統(tǒng)意義重大。本文探討了水生植物生長的影響因素，就水位調(diào)控、收割調(diào)控、魚類調(diào)控以及生物化學(xué)調(diào)控等常用沉水植物生長調(diào)控技術(shù)進行探討，結(jié)合實際案例探討了魚類調(diào)控在城市淺水湖泊沉水植物調(diào)控中的應(yīng)用，經(jīng)實踐證實魚類調(diào)控可應(yīng)用于城市淺水湖泊沉水植物的生長控制中。

聲明：本文所用圖片、文字來源《科技與創(chuàng)新》，版權(quán)歸原作者所有。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請與本網(wǎng)聯(lián)系

相關(guān)鏈接：氨氮，纖維素，木質(zhì)素