湖泊生态修复技术的核心是沉水植物群落恢复技术。针对河北白洋淀当前水体生态环境恶化等一系列问题,需要对其水域进行沉水植物修复。通过对白洋淀淀区沉水植物历年变化和2018年现状调研分析,结合沉水植物特性,筛选适于白洋淀淀区的沉水植物物种;研究了不同水期(丰平枯)沉水植物与水质和沉积物环境因子的相关性,确定了影响沉水植物的关键环境因子;通过对淀区水下光场与沉水植物目标修复种群与群落光补偿深度的分析,建立了沉水植物种群(群落)光补偿深度与透明度关系模型,并对淀区进行评估,判断沉水植物修复适宜区域,建立了基于水下光场和沉水植物特性的修复技术,结合修复区域特点对修复方案进行优化,主要结论如下:(1)于2017年12月、2018年4月、2018年7月和2018年11月对白洋淀淀区进行了 4次沉水植物调研,对其历史演变进行分析,基于出现频率和优势度,并结合沉水植物特性(耐污性能、对水的净化能力、对环境的适应能力和其常用的栽种方式)分析,筛选确定了 7种沉水植物修复物种,并进行分阶段性修复:第一阶段种植耐污种(金鱼藻+龙须眼子菜+穗花狐尾藻);第二阶段在第一阶段的基础上增加中等耐污种(苦草+轮叶黑藻)和敏感物种(黄花狸藻+大茨藻)。(2)通过分析不同水期(丰平枯)沉水植物与水质和沉积物环境因子的相关性,确定影响白洋淀淀区沉水植物恢复的生境因子。总结对比得到在丰平枯3个水期,影响沉水植物的主要水体和沉积物环境因子不同。在平水期、丰水期和枯水期对沉水植物影响最大的水环境因子分别为(NO3--N、TP 和 ZSD/ZM)、(NH4+-N 和 Chl.a)和 ZSD/ZM。平水期、丰水期和枯水期对沉水植物影响最大的沉积物环境因子分别为NO3--N、TOC和IP。表明营养盐、叶绿素和透明度(水下光照)对沉水植物的生长分布的影响显著。(3)于2019年3月和5月对淀区水下光场进行了调研,发现水下光衰减系数在2019年5月较3月偏高,光衰减系数的空间分布均呈东低西高的趋势,其空间变化趋势与水体中Chl.a、TSS变化趋势一致,高值区大多受到较多的人为干扰,低值区则受到的干扰较少。研究结果表明两次调研计算得到的沉水植物种群和群落光补偿深度均表现出与透明度呈线性相关的关系,同时光补偿深度受到Chl.a和SS的影响较为显著,并提出降低Chl.a和SS的有效方法:5%黏土投加可快速有效降低Chl.a和浊度,并减少水中氮和COD含量,笼养蚌可稳定水质。(4)利用两种评估指标(Qi和LOI)评判白洋淀淀区沉水植物第一阶段修复适宜区域,发现水下光场和底质性质共同影响评估结果。建立并优化了沉水植物修复方案:第一,通过评估确定沉水植物恢复适宜区域,基于白洋淀沉水植物物种历史现状调研和沉水植物特性筛选修复物种;第二,针对透明度较低的不适合修复区域,通过5%黏土投加或笼养蚌净化等措施改善水体透明度;针对可恢复区域,分析修复区水深分布、生境特征和污染现状,在第一步的基础上优化目标物种;第三,利用沉水植物种群(群落)光补偿深度与透明度线性相关的关系式计算目标修复种群(群落)的光补偿深度,当沉水植物种群(群落)光补偿深度≥实际水深,方可进行修复种植,待水质因先锋种存在逐渐转好,适时种植第二阶段的中等耐污种和敏感物种,使沉水植物修复群落由组成较为单一且充满不稳定性,逐步过渡到具有多样性的稳定群落。