本书基于我国水生植物资源及其分布的调查结果，依据生态学和最优化方法基本原理，提出了基于生境适应性评估的水生植物筛选和优化配置方法，搭建了水生植物群落优化配置在线平台。针对我国南、北方地区气候特征和水生植物种类的差异，选取典型水生植物类型开展试验和应用，明确了四种水质条件下水生植物的净化效能以及城镇污水处理厂尾水深度处理前后的微生物群落变化，形成水生态植物强化净化系统构建方法，为水体环境治理与生态修复提供了技术支撑。

许翼，男，博士，沈阳环境科学研究院高级工程师。毕业于大连理工大学水文学及水资源专业，主要研究方向为流域水环境治理与水生态修复。曾入选辽宁省“百千万人才工程”万人层次，先后承担和参与国家、省、市级课题20余项，发表论文20余篇，授权知识产权多项，获省部级科技奖2项。

1 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究回顾
1.2.1 水生植物的净水功能
1.2.2 植物微生物组合修复
1.2.3 水生植物筛选与配置
1.2.4 水生态系统健康评估
1.3 本书要点
1.3.1 研究目标
1.3.2 研究任务
1.3.3 研究方法
2 水生植物资源调查与筛选
2.1 水生植物资源调查
2.1.1 全国水生植物资源
2.1.2 沈阳地区湿地植物资源
2.2 水生植物研究与应用
2.2.1 研究植物
2.2.2 工程常用水生植物
2.3 水生植物区域分布
2.4 水生植物生境适应性评估
2.4.1 生境适应性评估
2.4.2 综合适应度计算
2.5 小结
3 南方地区水生植物污水净化效能试验研究
3.1 研究内容
3.2 材料与方法
3.2.1 试验材料
3.2.2 试验设计
3.2.3 试验方法
3.3 结果与分析
3.3.1 水生植物对不同污染负荷的适应能力
3.3.2 不同污染负荷下水生植物的净化能力
3.3.3 水生植物对不同污染负荷的调节能力
3.4 讨论
3.4.1 不同污染负荷下水生植物的净化效果对比
3.4.2 不同污染负荷下水生植物的净化量核算
3.4.3 水生植物污染物净化影响因素分析
3.5 小结
4 北方地区水生植物污水净化效能试验研究
4.1 研究内容
4.2 材料与方法
4.2.1 试验材料
4.2.2 试验设计
4.2.3 试验方法
4.3 结果与分析
4.3.1 不同污染负荷对水生植物根系的影响
4.3.2 不同污染负荷下水生植物的净化效能
4.3.3 不同污染负荷下水生植物的调节能力
4.4 讨论
4.4.1 水生植物污染物净化效能对比分析
4.4.2 水生植物生长指标影响分析
4.5 小结
5 动态水力条件下水生植物净水试验研究
5.1 研究内容
5.2 材料与方法
5.2.1 试验材料
5.2.2 试验设计
5.2.3 试验方法
5.3 结果与分析
5.3.1 不同污染负荷下挺水植物对污染物的净化效能
5.3.2 不同污染负荷下浮水植物对污染物的净化效能
5.3.3 不同污染负荷下沉水植物对污染物的净化效能
5.4 讨论
5.5 小结
6 水生植物优化配置技术体系
6.1 研究内容
6.2 水生植物优化配置方法
6.2.1 理论基础
6.2.2 配置方法
6.3 水生植物群落优化配置系统
6.3.1 系统界面
6.3.2 系统设计
6.3.3 系统运行
6.4 水生植物系统服务功能评估
6.4.1 评估方法
6.4.2 指标体系
6.4.3 确定权重
6.5 小结
7 水生态植物强化净化系统构建
7.1 研究内容
7.2 材料与方法
7.2.1 试验材料
7.2.2 试验设计
7.2.3 试验方法
7.3 结果与分析
7.3.1 小试模型对污染物的净化效能
7.3.2 中试模型对污染物的净化效能
7.3.3 植物根系微生物群落结构变化
7.4 小结
8 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
参考文献

在国家大力推动流域水
环境治理和生态修复的背景
下，充分利用生物间作用关
系等来改善水体环境、修复
生态系统已成为重要的治理
模式。然而，由于植物群落
构建方法缺失，人们在实际
生态修复过程中所采用的修
复系统往往功能单一，不能
满足多功能综合需求。
本书从水生态系统的生
产者水生植物入手，通过剖
析不同污染负荷下水生植物
的生长状态，明确水生植物
群落在污染水体环境中的演
替过程。同时，根据植物群
落所引起的水体环境变化，
寻求能够驱使污染水体向良
性方向发展的植物组合类型
。考虑到城市河道的污染特
征和环境，本书基于生物生
态降解原理，优化组合植物
、多孔介质和原生微生物结
构，并分析其水生态参数调
控能力及生态环境效应，构
建形成水生态植物强化净化
系统，为水体环境治理与生
态修复提供技术支撑。
全书共分为8章，第1章
介绍了水生态植物强化净化
系统的研究背景、国内外研
究进展和研究内容；第2章
通过梳理文献，调查了全国
水生植物资源及工程常用的
水生植物类型，提出了基于
生境适应性评估的水生植物
筛选方法；第3章和第4章分
别对我国南、北方地区典型
水生植物类型在静态水力条
件下不同污水环境中的净化
效能展开分析；第5章分析
了动态水力条件下水生植物
的净化效果；第6章基于生
态学原理提出了水生植物优
化配置方法，构建了水生植
物群落优化配置在线平台；
第7章综合运用配置方法形
成了水生态植物强化净化系
统，并通过试验明确了系统
的净化效能及污水处理前后
的微生物群落变化；第8章
为研究总结。
在本书编写过程中，作
者参考了国内外关于水生植
物群落调查、植物净化及系
统评估等方面的文献资料，
在相关研究推进过程中得到
了沈阳环境科学研究院、卧
龙湖开发区管理委员会等相
关单位及领导的支持。本书
还获得国家重点研发计划课
题（2016YFC040110403）
、沈阳市科技计划项目
（21-108-9-31）和沈阳市
中青年科技创新人才支持计
划项目（RC220442）的资
助，在此一并表示感谢。
受限于作者的学识和认
知水平，本书难免存在不妥
之处，敬请读者朋友批评指
正。
作者
2023年4月