沉水植物是修复浅水富营养化湖泊，构建清水生态系统的关键类群，其稳定的生物量对维持湖泊清水态至关重要。然而，水中营养盐浓度、透明度、鱼类生物量、沉积物的理化性质等因子均能影响沉水植物的生长及群落稳定，这些因子在湖泊修复中对沉水植物生物量的影响路径尚不清晰。

    针对这一问题，中国科学院南京地理与湖泊研究所李宽意研究团队于谨磊副研究员以城市浅水湖泊遗爱湖为研究对象，在20个生态修复围隔实验单元中（图1），系统分析了用于构建清水生态系统的沉水植物关键种—密刺苦草（Vallisneria denseserrulata）在不同环境条件下的功能性状响应模式及与生物量维持的关系。研究综合考虑了上覆水理化特征、沉积物养分、鱼类丰度和相邻沉水植物的种类及生物量等因素，探讨这些变量如何调控密刺苦草的生物量。

图1. 遗爱湖20个生态修复单元分布图

    研究发现，环境因子并非总是直接影响沉水植物的生物量，而是可能通过影响植物的功能性状表达与权衡，进而间接调控其生长。较高的沉积物养分水平促使密刺苦草形成偏保守型性状（较高的碳含量和较高的C:P比），并增强地上部分的资源分配（高地上生物量、叶长和叶片数等），从而提高总生物量。相反，较高的水体营养盐和浊度则促进密刺苦草向地下资源的分配，进而降低总生物量。鱼类则主要通过影响水质，间接促进密刺苦草地下资源分配的路径抑制其生长（图2）。

图2. 遗爱湖生态修复区内生物与非生物因子对密刺苦草功能性状表达及生物量的影响路径示意图。（注释：Water，水中氮磷浓度；Fish，鱼类丰度；Sediment，沉积物氮磷含量；Neighbor，相邻的其他沉水植物生物量；Biomass,密刺苦草的生物量；Trait，植物的功能性状）

    基于上述结果，研究提出了沉水植物恢复的性状导向型管理思路：一方面，沉水植物恢复过程中应关注外源营养输入的控制以及底栖杂食性鱼类生物量的管理，以维持相对较低的水体营养盐浓度和浊度，促进沉水植物地上性状的分配，维持生长。另一方面，沉水植物功能性状的表达可作为沉水植被恢复的潜在早期预警指标，评估其性状变化是否朝向有利于种群稳定和持续扩张的方向，为恢复措施提供及时参考。例如，当密刺苦草表现出高根冠比和低C:P比的性状组合时，可能表明水体富营养化或鱼类扰动压力增加，此时应及时调整外源营养输入控制或加强鱼类管理，以提高沉水植被恢复的成功率并推动浅水湖泊的有效修复。

    该研究从功能性状视角探讨了浅水湖泊修复过程中沉水植物生物量形成的潜在机制，并提出了面向恢复实践的性状导向型管理思路，为浅水湖泊沉水植被恢复与清水态维持提供了理论参考依据。相关成果近期发表在Springer Nature集团期刊 BMC Plant Biology上。

图3. 密刺苦草在不同生境中的功能性状及其生物量关系示意图。湖泊修复后，较低丰度的底栖杂食性鱼类和较高的透明度（低浊度）有助于通过调控植物性状的途径促进其生长与群落稳定

文章信息：Lin, Z., Fu, S., Li, J., Guan, B., Huang, X., He, H., Li, K., Wu, Q., Liu, Z., Yang, X., Jeppesen, E., Yu, J.* (2026). From environment to biomass: trait-mediated effects on submerged macrophyte biomass in a subtropical shallow restored lake. BMC Plant Biology, 26, 592