水生植物群落的构建与稳定是浅水富营养化生态系统修复的关键，但其内在竞争机制，特别是不同类型（浮叶与沉水）及不同物种沉水植物间的竞争动态，尚缺乏系统理解。明确光照、营养等关键环境因子如何与植物功能性状（生长型）交互作用并决定竞争结局，对制定科学的植被恢复方案至关重要。
针对这一科学问题，中国科学院亚热带农业生态研究所李峰研究员团队近期通过两项控制实验，系统揭示了富营养化条件下水生植物的竞争机制。第一项研究聚焦于浮叶植物与不同生长型沉水植物之间的竞争。研究团队以浮叶植物荇菜和三种典型沉水植物（底栖型苦草、直立型粉绿狐尾藻、冠层型穗花狐尾藻）为材料，在桶式中尺度系统中设置了3个荇菜密度水平（0、9、18株/m²）与3个营养水平的全因子实验。第二项研究则深入探讨了沉水植物物种之间的竞争动态，选取生态策略迥异的苦草和粉绿狐尾藻，构建了涵盖3个营养水平、2个光照水平以及5种不同种植比例的替代系列实验。
研究取得了系列重要发现：1）在浮叶-沉水植物系统中，浮叶植物的竞争抑制效应具有密度依赖性和物种选择性。中等与高密度荇菜显著降低了所有沉水植物的总生物量和叶绿素含量，但对苦草（底栖型）和穗花狐尾藻（冠层型）形态的负面影响远大于对粉绿狐尾藻（直立型）。值得注意的是，营养水平升高虽能缓解中等密度浮叶植物带来的竞争压力，但同时更增强了粉绿狐尾藻和穗花狐尾藻的竞争优势，预示着在富营养化进程中，浮叶植物的优势将强化，而沉水植物群落结构将向少数耐受物种（如直立型）演变；2）在沉水植物物种间竞争中，营养与光照的交互作用是决定竞争胜负的关键。粉绿狐尾藻在高光、高营养条件下凭借快速生物量积累占据绝对优势；而苦草则采取保守策略，在低光、低营养环境下更能维持生存。其形态可塑性迥异：苦草通过“伸长避荫”应对遮荫，根系稳定；粉绿狐尾藻则始终保持较高株高，且根系对光、营养变化响应更灵活。竞争指数分析证实，两者竞争优势随环境梯度发生动态转换。这两项研究共同表明，水生植物的竞争结局并非固定，而是由环境因子（营养、光照、浮叶植物盖度）与植物自身功能性状（生长型、资源分配策略、形态可塑性）共同塑造的。该系列研究为富营养化湖泊的植被精准恢复与稳态转化提供了重要的理论依据和实践指导。
上述结果以Competitive Outcomes Between Floating-Leaved and Submerged Plants Under Eutrophication Depend on Growth Form和Nutrient and Light Interactions Shape Competitive Dynamics Between Two Co-Occurring Submerged Macrophytes为题近期均分别发表在Freshwater Biology上，研究得到国家自然科学联合基金和湖南省重点研发计划项目等资助。
不同处理下植物养分含量和相对竞争指数变化