无锡市滨湖区出入湖河口连接太湖湖体与无锡市的城市河道,是河流与湖泊能量流动与物质循环过程强烈的生态过渡区,是滨湖区河网水体最复杂的区域之一,目前存在着生境恶化、水生植物难以定植等问题。本研究针对河口水域水生植物稀少、生物多样性低和栖息地遭破坏的现状,通过四重筛选法优选出对河口水力冲击适应性高、对氮磷去除效果好、适应河口区域生长的水生植物。首先,在太湖无锡地区进行土著水生植物种类调查(含适宜栖息植物调查),初步筛选适宜在河口种植的无生态风险的水生植物,即初筛种水生植物;其次,将初筛种在河口区进行现场试种,淘汰掉生存能力差的水生植物,留下存活率高的次筛种水生植物,在该过程中主要考察植物对生境的选择、对河口区域水力冲击的适应性;再次,对次筛种进行氮磷去除效果研究,分别筛选出对氮磷去除效果较好的水生植物;最后,是水生植物混合群落的自我竞争与淘汰,留下群落中竞争能力较强的水生植物。主要研究结论如下:(1)初筛研究结果:对研究区域河口的水生植物和水质进行调查分析,结果表明:河口水质整体污染严重,水质均达到了富营养化状态,未能达到入湖标准,通过冗余分析(RDA)分析结果表明:影响水生植物在河口区分布的主要环境因子为水深(Depth)、透明度(SD)、溶解氧(DO)和高锰酸盐指数(CODMn)。河口主要水生植物有20种,水生植物种类较少并以挺水植物为主,通过对水生植物的广布种以及优势种的计算分析,结合无锡地区人工湿地以及湖滨带等常见的土著水生植物,最后综合分析得到23种适合河口湿地生长的水生植物的初筛种为:挺水植物:芦苇(Phragmites australis)、茭草(Zizania latifolia)、香蒲(Typha orientalis)、喜旱莲子草(Altenanthera philoxerodies)、芦竹(donax)、千屈菜(Lythrum salicaria)、再力花(Thalia dealbata)、雨久花(Monochoria korsakowii)、菖蒲(corus calamus)、梭鱼草(Pontederia cordata)、美人蕉(Canna indica)、慈姑(Sagittariatrifoliavarsinensis);浮叶植物:菱角(Trapa bispinosa)、莼菜(Brasenia schreberi)、芡实(Euryaleferox)、萍蓬草(Nupharpumilum)、水鳖(Hydrocharisdubia);沉水植物:金鱼藻(Ceratophyllunm demersum)、黑薇(Hydrilla verticillata)、穗状狐尾藻:(Myriophyllum spicatum)、菹草(Potamogeton crispus L)、苦草(Vallisneria spiralis)、马来眼子菜(Potamogeton malaianus)。(2)次筛研究结果:对17种受试水生植物在河口区进行适应性试种,通过观察水生植物的生长形态特征,测定水生植物根系活力、丙二醛含量、脯氨酸含量三个生理特征指标,最后通过对这些指标进行聚类分析,根据河口区生长环境适应能力强弱排序以及河口区已经广泛分布的水生植物,得到12种适合在河口区生长的水生植物,分别为挺水植物:芦苇(Phragmites australis)、茭草(Zizanialatifolia)、香蒲(Typha orientalis)、菖蒲(Acorus calamus)、再力花(Thalia dealbata)、芦竹(Arundo donax)、慈、姑(Sagittaria frifolia var.sinensis)、美人蕉(Canna indica)、梭鱼草(Pontederia cordata);沉水植物:黑藻(Hydrilla verticillata、苦草(Vallisneria spiralis)、金鱼藻(Ceratophyllum demersum)。(3)三筛研究结果:实验室研究水生植物的氮磷净化效果,对水生植物的生物量、植物体内氮磷含量、水质氮磷含量去除率等进行分析,结果表明:水生植物在实验期间净增生物量具有明显的增长和差异性,茎叶比根部的净增生物量明显,挺水植物的净增生物量要比沉水植物明显;水生植物不同部位的氮磷含量也具有一定的差异性,水生植物的的茎叶TN(干重)、TP(干重)含量分别在3.30mg/g～14.38mg/g、0.57mg/g～2.86mg/g之间,根部TN(干重)、TP(干重)含量分别在3.73mg/g～7.49mg/g、0.49 mg/g～0.83 mg/g之间,同一水生植物茎叶氮磷含量以及对水体氮磷的吸收贡献率均大于根部。水体氮磷的去除途径主要以水生植物的吸收作用为主,通过收割植物茎叶部分可以去除水体中大部分的氮磷含量;通过植物氮磷吸收贡献率及净增生物量得到水质净化能力较强的水生植物有7种,分别为挺水植物:慈姑(Sagittaria trifolia var.sinensis)、梭鱼草(Pontederia cordata)、再力花(Thalia dealbata)、美人蕉(Canna indica)、茭草(Vallisneria spiralis)、菖蒲(Zizania latifolia);沉水植物:苦草(Acorus calamus)。(4)终筛研究结果:将水生植物在河口区进行单种和混种,观察水生植物的生长状况及种植前后植物生物量变化,计算各植物的相对产量、竞争攻击力和相对竞争强度等竞争指标来评价各水生植物的竞争能力,得到适宜出入湖河口生态修复的水生植物为挺水植物:茭草(Zizania latifolia)、再力花(Thalia dealbata)、慈姑(Sagittaria trifolia var.sinensis);沉水植物:苦草(Vallisneria spiralis)。本研究基于四重筛选法对无锡市滨湖区出入湖河口生态修复适宜的水生植物进行筛选,最终得到的适宜无锡市滨湖区出入湖河口生态修复的水生植物有挺水植物:茭草(Zizanialatifolia)、再力花(Thaliadealbata)、慈姑(Sagittariatrifolia var.snensis);沉水植物:苦草(Vallisneria spiralis)。