微生物菌剂136/8144/6229
沉水植物（submerged plants）是整个植物体沉没于水下的水生植物类群，属于大型草本植物。
作为水生态系统的初级生产者，沉水植物分布较广、生物量较大，是水体食物链的重要基础，也是水体从浮游植物为优势的浑水态转换为以大型水生植物为优势的清水态的关键。
沉水植物被称为“水体净化器”，能够直接吸收并固定水中的氮、磷等营养物质，抑制藻类的生长，抑制沉积物再悬浮；另外，沉水植物能够有效增加空间生态位，为水生生物提供避难所和产卵场，在维持水生态系统的结构和功能以及生物多样性方面起到关键的作用。不同品种的沉水植物，其生长特性、适应性及净化能力也不相同，因此，在设计水生态项目时，如何选择配置沉水植物品种是很重要的。
目前已发现的沉水植物品种有很多，《水生植物图鉴》（2009）中记录了我国沉水植物品种有6科15属74余种。沉水植物品种该怎么选择呢？根据工程实践，笔者列举了几个主要的影响因素，希望能对大家在水生态设计中有所帮助。
生态安全是选择沉水植物时首先要考虑的因素。
应尽量选择项目本土品种，以防外来物种入侵而带来的生态灾害；如果非要选择外来物种，也要首先确保其安全性。通常可以采取小片区域进行试验，但必须做好隔离措施，这样一来，成本投入也在增大，所以要慎重选择外来物种。
如果条件允许，最好是对项目所在的区域进行生态调查，可以通过实地考察或查阅文献资料，看看本土品种都有哪些。
如果因为种种原因，没有条件进行实地调查，也可以查阅资料，调查同纬度区域存在的植物品种，因为光照等气候条件对沉水植物的影响最显著，同纬度地区的植物分布可以做参考（当然如果海拔差距太大，也要考虑海拔因素）。
然后根据调查结果，计算各物种的Levins生态位宽度，确定沉水植物优势种和伴生种。Levins生态位宽度计算公式如下：
式中，Bi为第i种的生态位宽度；Pij为种i在j点的个体数占该种所有个体数的比值。Bi≥0.6，为广生态位；0.3<Bi<0.6，为中生态位；Bi<0.3，为窄生态位。
广生态位和中生态位物种可作为优势种，窄生态位物种作为伴生种。
例如，楼春华等调查了北京城区11条河流30个点位沉水植物的分布情况，通过计算生态位宽度，确定春季优势种为菹草、穗花狐尾藻和篦齿眼子菜，夏季优势种为金鱼藻、狐尾藻、篦齿眼子菜、黑藻、苦草及菹草。
△ 北京城区河流沉水植物生态宽度变化（楼春华等，2021）
另外，也可以分析沉水植物出现的频度，依据沉水植物的数量、盖度和生物量等来确定沉水植物群落的优势种。
例如，简敏菲等调查了鄱阳湖湿地中沉水植物的分布格局，选择调查区域某种或某几种数量、盖度或生物量最大的沉水植物作为群落优势种。结果得出鄱阳湖湿地沉水植物以苦草为广布种，其中蚌湖及白沙湖以黑藻为优势种，白沙洲及乐安河龙口段以苦草为优势种，伴生种主要有金鱼藻、马来眼子菜、菹草、小茨藻、大茨藻、刺苦草和水车前等。
▽ 鄱阳湖湿地研究区沉水植物种群及其出现频度（简敏菲等，2015）
目前普遍认为，在水体透明度得到保障的前提下，沉水植物适宜的水深范围一般为0.5m~2.5m，水深过大，光照难以到达植物冠层或光补偿深度；水深过小，植物叶片密集的顶部区域将会浮于水面并长期暴露在空气中，造成植株体死亡。（更多阅读：沉水植物设计，需考虑哪些边界条件？| 水深篇）
不同的沉水植物，适宜生长的水深也不相同，在设计一个水生态项目时，要根据治理水域的实际水深分布情况（如等深线图）来配置沉水植物。
例如刺苦草、密刺苦草、改良矮型苦草等，这些品种植株较低，一般适合种植在0.5-1.0m的浅水区，苦草可种植在1.0-1.5m较深的区域，微齿眼子菜、狐尾藻、金鱼藻、篦齿眼子菜、菹草、竹叶眼子菜、菹草、小茨藻、大茨藻等植株较高，可以布置在1.5-2.5m的深水区，而轮叶黑藻等适应的水深范围比较广，浅水区和深水区均可生长。
当然，沉水植物种植的水深范围是没有明显界限的，植株较高的同样也可以种植在浅水区域，只是叶片可能会密集的长在水面上，景观效果不好，给人一种“密集错乱”的体验，而且需要经常收割维护。
有些设计方案里将微齿眼子菜布置在0.5m水深区域，而将苦草布置在超过2.0m的深水区，这样种植的话，后期经过植物演化和自然选择，呈现出的效果可能差异不大，但设计明显是不合理的，会浪费材料资源。
一般而言，在浅水淡水河湖水域里，影响沉水植物的主要水质指标是营养盐浓度。
关于营养盐浓度对沉水植物生长影响的研究表明，在一定范围的营养盐浓度下，沉水植物具有较高的耐受性，其生长过程不会受到显著影响，但要保证沉水植物的正常萌发、生长，水体营养盐浓度存在一定的阈值。
例如，有研究表明，水体TN浓度在4~8mg/L之间，黑藻生长状况最佳，但氨氮浓度超过4mg/L时，黑藻的相对生长率明显下降；菹草对TN的耐受范围为0~10mg/L，对TP的耐受范围为 0~2.5mg/L；在TN浓度1mg/L、TP浓度0.1mg/L的营养水平下，金鱼藻生长较好，而氨氮浓度超过5mg/L时，金鱼藻生长得到抑制等等。
类似的研究案例有很多，可以搜集大量的相关资料，也有很多的实验数据证明。在水生态设计中，要摸清项目区本底的水质情况，根据实际水质情况选择合适的沉水植物品种。
一般来说，高内稳性植物在营养贫瘠的条件下有竞争优势，而低内稳性植物由于生长速度快，在营养盐丰富的条件下有竞争优势。因此，水生态系统构建过程中，选择低内稳性植物（如金鱼藻、狐尾藻、轮叶黑藻等）作为先锋物种，与浮游藻类进行生态位竞争，选择高内稳性植物（如苦草、微齿眼子菜、马来眼子菜等）作为优势种，进一步净化水质。
除上述因素之外，影响沉水植物品种的选择配置也有其他的因素，比如繁殖力强的、不易控制生长区域的品种不宜选择，应选择繁殖能力和生长区域均可控的品种；优先选择生态景观效果的植物品种；选择四季交替、冬夏轮作的物种搭配等等。
很多水生态项目，设计过程中选择的植物品种在施工时不能成活，或者实际成活的工程量与设计图纸中有很大差异，容易导致项目验收不顺利。因此，为了避免或减少类似事件的发生，在项目设计时就应该慎重选择沉水植物品种。
首先对项目区或同纬度地区进行生态调查，根据生态位宽度或出现的频度确定优势种和伴生种，再根据目标水体实际水深分布情况和本底水质情况，科学合理的搭配植物群落，而对于污染较严重的区域，可以选择低内稳性植物作为先锋物种，高内稳性植物作为优势种。在满足上述选择原则外，还可以考虑沉水植物品种的管理难易程度和生态景观效果。
