富營養化湖泊沉水植物的成功恢復和長效維持是整個健康湖泊生態系統恢復的關鍵，因為沉水植物可以通過建構功能等促進湖泊生態系統由藻型濁水穩態向草型清水穩態的轉變。目前對富營養化湖泊沉水植物的恢復，基本都是選擇一些較為耐污的先鋒物種，如苦草、穗花狐尾藻、篦齒眼子菜、竹葉眼子菜、金魚藻等。然而，在恢復的時候，最佳的物種恢復數量及其組合卻尚不清楚。
中國科學院水生植物與流域生態重點實驗室、武漢植物園濕地生態學學科組博士研究生劉寒等在劉貴華研究員和邢偉研究員的指導下，對長江中下游19個湖泊進行了詳細的沉水植被及其環境調查，以期通過野外數據初步解決上述問題。研究結果表明，水體營養鹽(TN和TP)與光衰減系數(Kd)和紅/藍比值呈正相關，表明較差水質可顯著降低水體透明度。路徑分析結果表明，水下光氣候是影響沉水植物形態性狀、生理性狀和物種豐富度的直接因素。功能性狀的變化對沉水植物的物種豐富度也有顯著影響。研究指出，三種或三種以上沉水植物的物種組合(species assemblage)可以顯著改善長江中下游富營化湖泊水體的透明度，但對富營養湖泊水質的改善顯著。穗花狐尾藻和苦草的基礎物種組合可用于長江中下游富營養化湖泊沉水植物的恢復中。我們的研究表明，物種豐富度和物種組合是淺水富營養化湖泊沉水植物恢復的關鍵。 本研究可為我國長江中下游富營養化湖泊沉水植被的分區分步恢復和清水穩態的長效維持提供理論指導。
研究成果“How many submerged macrophyte species are needed to improve water clarity and quality in Yangtze floodplain lakes?”已在國際學術期刊Science of the Total Environment上發表(2020, 724: 138267)。該研究得到國家自然科學基金(31870346, 31970368, 31971479)和中科院武漢植物園科研青年骨干(Y755261L02)等項目的資助。
論文連接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138267
不同沉水植物物種數量下水體光環境特征比較
