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富营养化湖泊沉水植物严重退化，其中可溶性无机碳DIC(DissolvedInorganic Carbon)缺少是一个不可忽视的因素。水体中能被沉水植物苦草利用的DIC包括HCO￣3和CO2。本文研究碳酸氢根在富营养条件下对苦草生长及其生理指标的影响，旨在揭示由无机碳引起的沉水植物的退化机理，为富营养湖泊的生态恢复提供一定的依据。
(1)选择碳酸氢根形态DIC(HCO￣3-DIC)对苦草进行处理，设计了不同的：HCO3￣-DIC浓度(16.91、26.91、36.91 mg·L-1)和N、P营养水平(0.96、1.92、2.88、3.84 mg·L-1 N，NH+4-N：NO￣3-N=1:3，N：P=27)的交叉实验，研究不同营养水平下HCO￣3-DIC对苦草(Vallisneria natans)的生理影响。实验证明，苦草生长过程中可以不断吸收水体中的DIC，经15天培养，培养液中DIC从16.91mg·L-1下降到6.27 mg·L-1。21天的实验结果显示，相同营养条件下高浓度HCO￣3-DIC组苦草相对生长率RGR(Relative Growth Rate)高于其他组；苦草叶片数相对生长率(LNRGR)与苦草最大叶长相对生长率(MLLRGR)测定结果显示，当水体营养浓度增高时苦草生长对HCO￣3-DIC的需要比中营养时多，中营养下较少的HCO￣3-DIC即可满足苦草生长，营养浓度较高时，26.91 mg·L-1HCO￣3-DIC最有利于苦草叶片伸长；16.91 mg·L-1 HCO￣3-DIC组过氧化物酶POD(Peroxidase)活性随营养水平增加，从2.01 U·mg-1增至4.03 U·mg-1，相同营养水平下POD活性随HCO￣3-DIC增加而降低，说明水体营养水平的增高加剧了对苦草生长的胁迫，而HCO￣3-DIC缓解了这种胁迫作用；中营养条件下，较低水平的HCO￣3-DIC含量已经满足苦草叶绿素合成，增加HCO￣3-DIC反而不利于苦草叶绿素合成。研究揭示，水体HCO￣3-DIC增加可以缓解富营养化对沉水植物苦草的胁迫。反之，可以推论水体富营养化导致DIC下降，影响沉水植物生长。
(2)采用实验室静态模拟试验，在固定的富营养水平下(4.667 mg·L-1N，0.15 mg·L-1P)，不同的氨硝比(1:7、1:2、1:1)和HCO￣3浓度(2.3、3.4、4.4和5.5 mM)两两正交对苦草进行处理，观察30天后苦草生理生化指标变化。换水周期中两次水样测定结果显示：添加HCO￣3可以促进苦草对DIC的利用；4.4 mMHCO￣3组苦草对NO￣3-N的利用量高于其他两组，过低或过高的HCO￣3都会减弱苦草对NO￣3-N的吸收。苦草形态学参数生物量、最大叶长、叶片数、根长以及根重和苦草分蘖数都显示了随氨氮增加而降低、随HCO￣3增加而增高的趋势，在高氨硝比下，4.4 mM HCO￣3对苦草生长最有利。自由氨基酸(FAA)和可溶性糖(SC)测定结果显示，高氨硝比致使苦草体内FAA过量积累，SC消耗增多，FAA：SC增高。而HCO￣3增多能促进苦草光合作用和硝氮吸收，从而使苦草SC合成增多，FAA减少，FAA：SC降低，缓解水体氨对沉水植物的毒害作用，促进苦草生长。苦草的抗氧化系统显示高氨硝比对苦草有明显胁迫作用，而HCO￣3增加也会增大氧化应激。研究表明HCO￣3对苦草受到的氨氮胁迫有缓解作用。
(3)在1.5 mg·L-1NH+4-N和1.5 mg·L-1NO￣3-N，0.15 mg·L-1P营养条件下，设置30 mg·L-1HCO￣3-DIC、白天12 h空气曝气、白天12 h CO2曝气三个无机碳和空白处理。实验结果显示，与空白对照相比，30 mg·L-1 HCO￣3-DIC组水体偏碱性，溶解氧含量最高，苦草14天生长利用了8.41 mg·L-1 DIC，水体氨氮与硝氮利用最大，且苦草的生长与光合作用最强；空气曝气组苦草能利用水体大部分氨氮，但硝氮未被明显利用；而CO2曝气导致水体pH明显下降(pH≈4)，此时水体无机碳以CO2形式为主，含量184.1 mg·L-1，溶解氧低，苦草叶片叶绿素降低。在所有处理中30 mg·L-1 HCO￣3-DIC组苦草生长最好。研究证明添加适量HCO￣3-DIC是促进富营养环境中苦草生长的良好方法，而高浓度CO2曝气不利于苦草生长，空气曝气促进苦草生长的作用也很小。
由于DIC是植物生长的重要限制因子，而HCO￣3又是富营养湖泊存在最多的DIC，并且HCO￣3有利于富营养环境下苦草生长，因此向水体添加HCO￣3或许是苦草恢复的一种途径。向水体曝CO2气体对水体的影响还需要进一步研究来确定其在生态恢复中的应用。