富营养化是淡水湖泊面临的主要生态环境问题之一。以沉水和挺水植物为代表的大型水生植物对水质净化有重要作用,是保持浅水湖泊的生态平衡的关键要素。国内外学者开展了诸多有关水生植物氮磷去除效果的研究,但关于沉水植物达到最佳净化效果所需的生长条件的研究并不完善,如水深调控、密度配置等。而目前挺水植物的水质净化研究主要集中在植物种类,养分吸收能力等方面,很少关注其完整生命周期的变化。虽然挺水植物有较好的氮磷吸收效果,但其凋落物释放的氮磷物质很可能对水体造成二次污染。为了充分发挥挺水植物的水质净化功能,从氮磷赋存和分解释放两方面探究其适宜的收获时间是必要的。针对以上研究空缺与生态管理需求,本研究分别开展了两组实验。第一组实验选取苦草（Vallisneria natans）、轮叶黑藻（Hydrilla verticillata）、金鱼藻（Ceratophyllum demersum）、穗花狐尾藻（Myriophyllum verticillatum）四种常用于水质净化的沉水植物开展野外双因素控制实验,定期对水质指标以及植物成分进行测定与分析,探究不同沉水植物对水体氮磷去除的贡献以及在不同定植深度和密度组合下对水体氮磷的净化特征。第二组实验选取了旱伞草（Cyperus alternifolius）,芦苇（Phragmites australis）,香蒲（Typha orientalis）和美人蕉（Canna indica）四种常用于湿地生态恢复的挺水植物,通过野外固定样地的季节性调研和为期一年的凋落物实验,探究挺水植物的氮磷赋存效果、凋落物氮磷的分解释放规律以及适宜的收获时机。主要研究结果和结论如下:一、沉水植物对水质氮磷的净化特征1.不同植物达到最佳氮磷去除效果所需的定植深度和密度条件不同,其对水深和密度的耐受范围也存在差异。狐尾藻、苦草和金鱼藻在0.5 m水深、3.5 kg·m^-2密度下对水体氮磷的去除效果最佳,黑藻在1 m水深的3.5 kg·m^-2密度下对水体氮磷去除效果最佳。除金鱼藻外,植物定植深度、密度及二者交互作用均对氮、磷总去除率产生显著影响（P<0.05）。结果显示,植物定植的水深和密度会对植物氮磷去除效率产生协同作用,高密度对四种植物营养吸收的抑制均会受到水深的影响,如,苦草氮磷含量在2 m水深下显著降低,但适宜水深下其生长不受高密度的抑制。黑藻最适生长水深为1 m,在2 m水深下其营养物质吸收状况会受到高密度抑制。苦草在2 m水深下的氮磷含量低于浅水层,金鱼藻在2 m深度内对水体氮磷的去除效果较好,但不同密度下有所差异,狐尾藻在浅水区的氮磷去除效果较好,最佳种植水深应小于1 m。总体来看,3.5 kg·m^-2在四种植物生长适宜的深度下并非密度临界点。2.相较于总去除率这一指标,不同采样时期的氮磷去除率以及水质变化特征能够更加具体细致地反映水体氮磷的去除过程。水深较浅时,黑藻和狐尾藻均在前半月生长较快,随水深增加其氮磷吸收变缓慢。苦草对水质净化的快速作用时期为实验开始的前半月内,且20天后的变化不再显著。金鱼藻对总氮去除的快速作用时期超过半月,比其他植物更久。苦草在0.5 m水深、3.5 kg·m^-2密度下,黑藻在1 m水深、3.5 kg·m^-2密度下,金鱼藻在1 m水深、0.5 kg·m^-2密度下的氮磷去除率在实验结束前仍在升高,表明其后期还有持续升高的可能性。3.总氮超量吸收现象更易在高密度条件下发生,但并不代表单株植物的氮磷吸收量更高或去除率更高,评价植物对水质净化的效果应以去除率为主。植物对水体氮磷去除途径不同,且氮磷吸收速率可能不同步,植物贡献率会受到环境条件和植物生理生长等因素的制约,污染物浓度也会影响植物的氮磷吸收效率和净化途径。因此在净水植被的管控方面,应针对水体污染物特征来选择植物的种植条件。不同深度下植物C/N及C/P无显著差异（P>0.05）,表明2 m水深下的光照可能还不足以对植物的生长产生强烈的抑制作用或改变其代谢物质含量。二、挺水植物的氮磷赋存、分解释放特征及其管控1.物种和季节差异均会导致挺水植物总氮和总磷含量的极显著变化（P<0.01）。不同物种的氮、磷含量不同,其中旱伞草显著高于其他物种（P<0.05）。植物氮、磷含量存在季节差异,整体而言夏季氮含量较高。植物氮、磷储量与氮、磷含量并不显著相关（P>0.05）,但与生物量有较高相关性（P<0.05）,说明生物量越高的物种氮磷积累量可能越高,去除能力越强,而与其自身氮磷含量并不直接相关,因此,根据植物生物量和营养元素储量来确定最佳收获时间相对合理。大多数植物在夏、秋季氮磷储量无显著差异（P>0.05）,但高于冬、春季。2.凋落物在不同环境条件下的分解特征有所差异,且茎、叶的分解速率不同。其中,空中部分的分解速率较稳定,而淹水部分的分解远快于空中,若不在适当的时机进行收获,伏倒的植物释放的氮磷会加重水质富营养化。植物淹水部分在1月处于快速分解阶段,4月后分解加快并进入主要分解阶段,8月后进入慢速分解阶段并趋于稳定。植物茎的分解慢于叶,且磷的释放快于氮。叶相较于茎可能存在更稳定的净氮释放,而植物茎可能存在氮附着。植物淹水部分的首月磷释放率均超过25%,部分植物甚至超过50%,除芦苇茎外,淹水部分营养元素的累积释放率在9月后均超过90%并趋于稳定,且6月前磷的累积释放率均高于氮。美人蕉的氮磷释放量高于其他植物。凋落物分解速率与初始氮、磷含量显著正相关（P<0.05）,而与C/N、C/P和N/P负相关（P<0.05）,表明初始氮、磷含量高而C/N和C/P较低的植物组织分解速度更快,低茎叶比的植物整体分解更快。3.挺水植物凋落物干物质损失的主要时间为4-8月,但首月已存在氮磷的快速释放,对水源地而言已存在水质恶化的可能。挺水植物的氮磷储量普遍在夏、秋季高于冬、春季,故在当年秋季完成收割可保证氮磷去除效果。因此,为充分地发挥植物的氮磷去除功能且防止二次污染,本研究认为,针对芦苇、香蒲、美人蕉和旱伞草四种常见挺水植物而言,在10月对其进行收获是相对合适的。