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沉水植物恢复重建作为一种重要的生态修复措施，被认为是湖泊富营养化治理的有效途径。本文围绕沉水植物修复富营养化浅水湖泊这一主题，通过构建中试模拟系统，以金鱼藻（Ceratophyllum demersumL.）、狐尾藻（Myriophyllum verticillatum L.）和苦草（Vallisneria spiralisL.）为对象，系统研究了沉水植物恢复对富营养化水体的净化效果，以及对“沉积物-水”界面磷动态平衡和沉积物微生物群落结构的影响，探讨了富营养浅水湖泊沉水植物的修复作用及其机制;同时，通过比较不同恢复面积以及金鱼藻、狐尾藻、苦草等单一与组合情况下对水体的修复效果，优化了沉水植被恢复重建过程中的相关参数。
主要结果与结论如下:
1、三种沉水植物对富营养化水体水质均具有显著的改善作用。金鱼藻、狐尾藻和苦草通过从水体中吸收氮、磷等营养物质，增加水体溶解氧(DO)，改变水体pH值和氧化还原电位（ORP），抑制藻类的生长，维持较高的水体透明度等。
2、金鱼藻对“沉积物-水”界面磷动态的研究结果显示：
1）金鱼藻生长能够显著降低上覆水总磷(TP)、颗粒态磷(PP)、总溶解态磷(TDP)、溶解态磷(SRP)以及间隙水TDP、SRP的平均浓度(P＜0.05)。金鱼藻对上覆水溶解态磷的影响主要是通过吸收大量溶解态反应磷(SRP)实现的，对溶解态有机磷(DOP)的影响相对较小，而影响间隙水向上覆水扩散的溶解态磷形态也主要是SRP;
2）金鱼藻显著促进了沉积物中有机磷(OP)的分解和NH4Cl提取磷(NH4Cl-P)的释放(P＜0.001)，沉积物TP的含量显著低于对照组(P=0.008);
3)沉积物磷平衡浓度(EPC(0))、分布系数(Kd)以及磷释放动力学特性并未因金鱼藻的恢复而发生显著变化，但沉积物最大吸附容量(Qmax)却显著降低(P=0.021)。
T-检验显示实验组EPCsat显著高于对照组(P＜0.05)，实验组沉积物却主要表现为SRP的“源”，而对照组磷平衡浓度饱和度百分数（EPCsat）大部分时间都远低于-20％，主要表现为SRP的“汇”。基于以上结果，我们推断在该实验条件下，金鱼藻的生长促进了沉积物中磷的释放，并降低了上覆水体中磷含量。
3、分别运用脂肪酸甲酯谱图(FAME)和多聚酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)两种分析方法研究了沉水植物对沉积物中微生物群落结构的影响，结果发现:金鱼藻的恢复促进了微生物对沉积物中资源的利用，改变了沉积物中微生物的群落结构，并且在根区和非根区呈现不同的变化趋势。其中，金鱼藻植物根区沉积物中微生物的多样性显著降低，而非根区沉积物中微生物的多样性显著增加(P＜0.05)。此外，在金鱼藻根区和无植物的对照组沉积物中分别形成了β-变形杆菌(beta proteobacterium)和酸杆菌(Acidobacteria bacterium)的优势菌群。
4、通过设置不同恢复面积金鱼藻(0，20％，33％，50％)的实验系统，分析各系统上覆水中各变量的变化特征，结果发现水体中总磷(TP)、氨氮(NH4+-N)、叶绿素a（Chl.a）、总氮(TN)、化学需氧量(COD)以及水体浊度与恢复面积变量呈显著线性负相关;通过组间方差分析（ANOVAs）及主成分与聚类分析(PCCA)得出金鱼藻恢复20％、33％、50％均能显著改善水体水质，但不同恢复面积之间差别不显著。基于此结果并综合其它因素，我们认为在本实验条件下20％是最佳的恢复面积。
5、对金鱼藻、狐尾藻单一及组合模式下的效果进行比较，结果发现三种方式之间不存在显著性差异，综合多种因素考虑，我们建议工程实践中选择的优先顺序为:金鱼藻和狐尾藻组合＞金鱼藻＞狐尾藻;比较金鱼藻、苦草单一及其组合三种恢复方式，得出金鱼藻单一和两种植物组合的效果远优于苦草单一恢复，因此我们建议优先顺序为:金鱼藻和苦草组合＞金鱼藻＞＞苦草。