多年来,各学科的研究者们从不同的角度和目的出发,对水生植物在河流、湖泊以及湿地等水域开展了多方位研究,取得了许多重要成果,然而对其在输水工程方面的研究较少。虽然输水工程多为硬质构筑物,但其较薄的底泥仍可作为水生植物根系附着的基质,许多水利工程中水生植物覆盖度较广,因此,其中的水生植物成为水利输水工程水生态系统中能量流动和物质循环的关键因素。北京的京密引水渠是城市供水调度的重要渠道之一,研究其中的主要水生植物在调水工程中的影响作用及其光合效能,为输水工程的正常调度运行和水利工程与生态因子的相互作用关系具有重要的意义。通过构建室内物理模型,以模拟京密引水渠运行状况,采用调制叶绿素荧光仪junior-PAM测试培育的水生植物光合效能,主要包括篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus L.)、黑藻(Hydrilla varticillata)和金鱼藻(Ceratophyllum demersum),并对现场和模型实验中水质进行检测,揭示和分析输水工程中水流速度和水温对水生植物的影响,阐明输水工程中水生植物生理特征与主要水质指标变化的对应关系,建立利于输水、保护水质的水生植物人工控制机制,维护水生植物的正常生长过程。单一种植一种水生植物——篦齿眼子菜时,可以得出:(1)当水体处于静止状态下,温度升高对于健康的篦齿眼子菜无显著影响,而温度的骤降则会使植物受到胁迫,植物的Fv/Fm从初始值0.768±0.048降到了0.424±0.088。(2)当水体处于流动状态下,温度不变,适当的水流速度会显著促进植物的光合效能,但过高的流速反而会减弱光合效能。监测结果显示,水中氮磷的变化趋势与篦齿眼子菜的光系统Ⅱ的最大光合效率Fv/Fm和实际光合效率Y(Ⅱ)的变化呈正相关;当水体处于温度和流速同时变化状态下,两个因素直接存在明显的交互影响作用,篦齿眼子菜的光合系统的电子转化效率和水体氮磷的变化的效果不同,但具体的定量影响性还需进一步研究。(3)在早8:00~晚20:00的日进程中,在晴朗的天气时,光照强度一天的变化均呈单峰型变化,篦齿眼子菜的半饱和光强Ek和最大电子传递速率rETRm也呈单峰型变化,中午呈最高值,可以说明植物的光合作用和对强光的耐受能力会随光照强度的增强而提高,从早到晚篦齿眼子菜初始斜率α表现出来呈与双峰型变化相似的趋势,中午出现低值。通过同时种植金鱼藻和黑藻的试验,可以得出:(1)相同条件下不同植物光合效能的变化及影响也不同,金鱼藻的光合效率较强,而温度变化对黑藻的作用略显著;植物组合的净化作用略明显,并且净化作用与其自身的光合效率呈正相关;(2)通过设置5个流速对比试验发现,在改变水流速度情况下,在0.09m/s流速下培养的金鱼藻和黑藻光合效应最强,在与京密引水渠类似流速的水域下适宜种植金鱼藻和黑藻,而流速较高的流域可以多种植黑藻。而相对于篦齿眼子菜,金鱼藻和黑藻只能在温度高的季节种植。