1.1 引言

随着工业、农业的巨大发展、城市化进程的加快，越来越多的高楼林立，导致过多的城市废弃建材堆积。水危机无疑是现今世界各国面临的最严重的问题之一。在许多的亚洲国家和其他等地,每10~15年就需要对饮用水进行替换。这不仅仅是因为国内消费水平的增加,而且也由于工业需求的增加,湖泊和水库的水质受到自然退化、富营养化过程和人类活动的影响。植物修复是实现可持续性的有效方法之一[1]。论文网

菖蒲是天南星科多年生挺水草本植物，常见于浅水池塘、水沟及溪涧湿地处[2]。，可以用来清洁水体，分布在我国的长江流域以南的各省份。具有观赏、驱虫、药用等价值。本实验采用水培方法将菖蒲置于不同pH下的含铜废水中，研究其对菖蒲光合特定以及相关生理特征的影响。

1.2 水生植物的概述

水生植物是指生理上依附于水环境、或者部分生殖周期发生在水中或水表面的植物类群[3]。

1.2.1 水生植物的分类

根据水生植物对水分要求的不同，将其分为四类，见下表1.2.1：

表 1.2.1 水生植物的分类

分类 主要特征 常见植物

挺水类 根扎于泥中，茎叶挺出水面，花开时离开水面。 荷花、千屈菜

浮水类 根生于泥中，叶片漂浮在水面或略高于水面，花绽放的时候接近水面。 睡莲、萍蓬草

漂浮类 根漂于水中，叶片漂浮在水面上，可以跟随水流移动，不容易控制在水面上的位置。 凤眼莲、荇菜

沉水类 根生长在泥中，茎和叶沉在水中，常用于布置水景、或者净化水体 金鱼藻、苦草

1.2.2 水生植物在水环境下的生存机理

水生植物之所以和陆生植物不同是因为，它们部分或全部生长器官存于水中。水环境与陆地环境差异很大，与陆地环境相比，水环境温度不变，光强相对较弱，含氧量低，流动性好。水生植物为了高度适应这种环境，在长期的发展和变化中，形成适当的水环境的器官形状，生理机能等，因此它才能够不断的进化出更多的品种，繁衍生息，不断壮大。

（1）叶片结构。水中的光照强度比较微弱，但水生植物仍能生存。这是源于水生植物的叶片大多都比较薄、柔软、宽大、甚至呈透明状；此外，叶绿体从叶肉细胞分布到表皮细胞.

（2）通气结构。我们知道，水中的含氧量不足空气中的5%。为适应这样的低氧环境，水生植物都具有发达的通气系统。开放式的叶片气孔，是将空气中的氧输送至叶片，再通过叶柄向地下扩散。封闭式的通气系统，植物为了更好的进行光合作用，保存呼吸期间释放的二氧化碳用于光合作用,并储存氧气的光合释放.

（3）输导组织的退化。由于水生植物生长于水中，已经不再需要通过厚厚的表皮去减少水分的流失，所以它们的表皮开始变薄，这样更有利于直接从水中吸收养分。因此它们的输导组织都开始慢慢的退化，原本吸收营养的根系也变得不发达。文献综述

（4） 发达的气囊组织。许多浮水植物由于拥有浮力结构，可以使它们的叶片漂浮在水面上，从而进行光合与呼吸作用。