近年來工業化和城市化程序導致水域生態系統氮、磷含量急劇增加，加速水質惡化，嚴重影響水體功能性。水質汙染已嚴重影響我國經濟發展，開展水體汙染及其防治的研究一直汙染生態學研究的重點和難點。
從有效性和安全性出發，調控水體目前常用生物法，即利用生物的生命代謝活動來降低存在於環境中有害物質的濃度，從而使水環境得以淨化修復，水生植物兼具城市景觀功能及生態功能，在水質處理中受到廣泛關注。
水生植物淨化水質的機理
1 植物根系的吸收
水生植物在其生長過程中需要吸收營養物質，水環境中的某些汙染物正好可被植物作為自身營養物質加以利用。水生植物吸收Pb、Zn後，不同器官富集存在顯著差異，表現為根>莖>葉。
水溶性汙染物透過兩個途徑到達根表面:第一條是透過質體流途徑，即汙染物隨植物的蒸騰拉力，在植物吸收水分的同時與水一同到達植物根部;另一條則是擴散途徑，即透過擴散到達根表面。植物將汙染元素作用自身營養物質吸收後，透過人為收割，將大量汙染物移除水環境。
2 植物富集作用
水生植物也可透過富集作用對水質進行淨化，水生植物在吸收汙染物尤其是重金屬離子等有機物之後，便富集、固定在其體內，同時植物也具有將汙染物轉化成安全、低毒的結合態的機制。
植物在吸收重金屬離子後，透過金屬轉運細胞將重金屬離子轉運至根細胞，隨後轉運至液泡中。在重金屬脅迫條件下，植物會形成適應性，即耐受基因型合成較多植物螯合肽(PC)，並與重金屬離子螯合。
在對菹草葉細胞的超微定位觀察中發現，重金屬離子主要富集於植物細胞壁上，植物細胞壁成為十分重要的離子交換場所。在植物細胞壁與金屬離子結合未達到飽和前，植物細胞壁的金屬沉澱作用會對植物對汙染物的耐受性起到一定作用。
3 微生物作用
植物根系的分泌物能為根系微生物提供養分，促進其生長，根系微生態系統中，微生物數量顯著高於其他區域，且根系微生物能對有機汙染物起到降解和代謝作用。
在水域環境中，根系微生物同樣能起到修復汙染水體的作用。在水生植物在水環境中利用光合作用生成氧氣，並透過通氣組織，將氧氣從植物體的上部輸送到底部，經過釋放和擴散，在植物根部形成一個好氧區域，這個區域對很多微生物尤其是硝化細菌來說，是極好的繁衍棲息區域，因此這個區域的微生物相當活躍，能夠將對水生動物有害的氨氮轉化為硝態氮。
鳳眼蓮又稱水葫蘆，是一種根系發達的高等水生植物，被廣泛運用於汙水治理，其發達的根系是其淨化水質的重要因素。其根系微生物具有降酚作用，鳳眼蓮根系微生物能提高鳳眼蓮降酚效率和多酚氧化酶活性。
4 對藻類的抑制作用
水生植物對藻類的抑制作用主要來自兩個方面。
第一個方面是水生植物的生長同樣需要營養物質及光熱條件等環境因素，因此會與藻類形成競爭效應。高等水生植物根系發達，在與藻類的競爭中處於優勢地位，對氮、磷等營養元素的吸收能力較強，藻類由於缺少限制性營養元素，生長受到抑制，從而避免了水華的發生。同時水生植物的存在也會阻礙光照進入水體，進一步抑制藻類生長繁殖。
另一方面，植物會分泌出抑制藻類生長的化感物質，這類物質主要分為五大類：脂肪族、芳香族、含氮雜環化合物、類萜和含氮化合物。研究表明，化感物質可透過影響藻類細胞膜結構、呼吸作用、光合作用、酶活性及基因表達以達到抑制藻類生長的目的。水生植物的離體器官仍具有分泌化感物質的能力，在今後的研究中亦可利用這一特性對化感物質進行分離、提純。
水生植物的種類及作用
水生植物是指能夠在水中長期生活的植物，按照不同生活型將水生植物分類，目前主要分為4大類。
1 挺水植物
又稱溼生、沼生植物，是水生植物中最具觀賞價值的一類，大部分生活在水岸邊或是較淺水體中。植株高大、挺拔，絕大部分挺水植物有莖、葉的分化，莖葉立於水面之上，根或地下莖扎入底泥，有些種類還具有非常發達的根狀莖。常見的挺水植物有蓮、香蒲、千屈菜、菖蒲、水蔥、蘆葦、風車草等。
目前挺水植物已廣泛用於城市汙染水體修復、河道修復等工程，兼具生態及景觀價值，並篩選出淨化效果最好的挺水植物。各種對比研究發現，寬葉香蒲、黃花鳶尾等對汙染水體的修復效果尤為突出，已被廣泛栽種於城市人工溼地並取得良好效果。
2 浮葉植物
浮葉植物的漂浮於水面或高於水面，根或地下莖生於泥中，常具有發達粗壯的根狀莖，地上莖不明顯或莖細弱不能直立，體內常貯藏大量氣體，使得植物能穩定漂浮於水面上，葉子的表面有角質層，可以防止水分蒸發過快。
常見的浮葉植物有睡蓮、芡實、紅菱、荇菜等。目前浮葉植物用於汙染水體修復的研究報道較為零星，且浮葉植物營漂浮生活，難以管理，因此在水環境治理中並沒有挺水植物使用廣泛。移植或栽種浮葉植物是重建湖泊生態系統的重要作用措施之一。
3 漂浮植物
漂浮植物的種類較少，整個植株漂浮於水中，隨水流、風浪移動，因此難以控制，常見的漂浮植物有鳳眼蓮、浮萍、滿江紅等。其中鳳眼蓮對於汙染水體中氮、磷元素的去除效果尤為明顯，但其本身的快速生長容易成為新的汙染源，大面積佔據水面遮蔽了陽光進入水體，導致中下層水體缺氧，使水生生物的生存受到威脅。因此若使用鳳眼蓮進行水體修復，則要加強管理，避免外溢。
4 沉水植物
全部植株沉沒於水中，有發達的通氣組織，利於在溶解氧較低的水體中進行氣體交換。葉多為狹長或絲狀，植株各部分均能吸收水中養分，在弱光的水體環境中仍能正常生長。沉水植物的種類較多，常見的有有黑藻、苦草、金魚藻、馬來眼子菜等，多用於觀賞水體的造景材料。
近年來沉水植物的生態功能也越來越受到重視，沉水植物的生態功能主要有三點。
第一點是影響水體流速，沉水植物會隨水流形成彈性扭曲現象，影響水體流動，多數情況下，對流速的影響力會隨著植株的生長而增大。
第二點是為水生動物提供生存環境，既作為初級生產者又為水生動物作為食物，維持水域生態系統的穩定。
第三點則是對水質的淨化所用，黑藻對Pb、Cu、Zn的富集量較高，穗花狐尾藻對Zn的富集最強，龍鬚眼子菜對Zn、Cn均有較大富集。
水生態修復中，水生植物的恢復與構建是至關重要的一項環節，它直接決定了水生態系統穩態轉化（從濁水到清水）過程的順利與否，以及修復後水體的景觀效果，水生植物種類繁多，適應環境不同，花期和生長季節不同，這些水生植物你都認識和了解嗎？我們整理了常見水生植物分類及識別要點以供大家學習和收藏。
全文共分為六篇：耐水溼草本篇、挺水植物篇、浮水植物篇、漂浮植物篇、沉水植物篇、水八仙篇，圖文並茂為大家介紹常見水生植物的識別要點，需要的朋友別忘了分享、收藏。
