上述植被恢复、土壤改良和外源水灌溉等3个方面均是从影响岩溶作用的原材料(CO2, H2O)等方面入手, 促进岩溶向碳汇方向进行。而水生植物的培育则稳定了岩溶碳汇的结果HCO3-, 减少或减缓溶解无机碳向大气排放, 促进溶解无机碳向有机碳乃至惰性有机碳转化。

水生生态系统通过生物泵在河流、湖泊、水库、湿地和海洋等水体碳循环中发挥着重要作用[16, 72]。水体中光照、温度及无机碳是影响水生植物光合作用和生长发育的重要环境因子[73]。岩溶水库中高浓度的溶解无机碳对水生生物生长起着“ 施肥作用” [74], 这对岩溶碳汇的稳定性起着重要作用[75]。对岩溶区水体物理、化学和同位素参数的高分辨率监测, 发现了在溪流、河流、湖泊水库等不同级别的水体均存在大量的水生生物光合作用[12, 15, 76, 77, 78, 79, 80], 这一作用减少了水气界面释放到大气中的CO2通量[11, 80, 81]。

水生生物死亡后的残体是湖泊水库等水体底泥中有机质和氮的主要来源[82]。地表水体水生光合固定DIC产生的内源有机碳, 其是岩石风化碳汇的重要组成部分。利用类脂生物标志物法, 结合传统水化学特征, 计算出珠江流域水体中冬季和夏季内源有机碳占总有机碳比例的平均值分别为65%和54%, 表明了其中的水生植物光合作用导致的初级生产力比较强烈; 内源有机碳比例和水生藻类生物量与DIC浓度呈现出显著的正相关关系, DIC对水生植物光合作用具有施肥效应[25]。西江流域岩溶碳汇通量为2.23× 106 t /a, 而加上内源有机碳后的碳汇通量为 3.50× 106 t/a, 提高了57%[83]。水库沉积物是一个重要的碳汇, 结合210Pbex核素计年技术和沉积物中碳分布, 估算出乌江渡水库总有机碳(Total Organic Carbon, TOC)沉降通量为70.85 g/(m2· a) , 堆积通量为29.14 g/(m2· a), 有效埋藏率为41%。乌江渡水库沉积物平均TOC 总埋藏通量1.39× 109 g/a, 其中82%来自水库内部光合作用形成的有机质[84]。

水生植物在水体中的时空分布是有区别的, 存在优势种[74]。因此, 在培育水生植物增加岩溶碳汇稳定性时, 应考虑水生植物的生态习性进行组合。目前对水生植物的栽培主要用于自然景观美化、生态修复和渔业饲料等方面, 从水生植物吸收水中溶解无机碳方面, 水生植物的地质碳汇功能应主要考虑沉水植物的培育。不同的沉水植物的成长条件不同, 如: 菹草为眼子菜科(Potamogetonaceae), 秋季发芽, 越冬生长, 春季繁盛, 夏季消亡的冬春型沉水植物[85], 从时间上与其他沉水植物形成生态位分离; 轮苞轮藻以群落的致密絮状结构越冬, 优先占领空间生态位; 在冬季不输水的条件下, 苦草以温度生态位在淤泥深厚、透明度大、水流缓慢的水域生长良好; 马来眼子菜以生长生态位在硬泥质、深水水域占优势[86]; 而黑藻属水鳖科(Hydrocharitaceae)多年生沉水草本, 在光照条件好和高温环境下生长良好[87]; 金鱼藻、苦草适应水深范围最广, 可以适用2.5 m以上水深, 其次是黑藻, 适应2 m以下水深, 马来眼子菜适应水深范围最窄, 为0.5~1.5 m[88]。沉水植物的繁殖分为种子萌发的有性繁殖和基株上形成的块茎、鳞茎、芽孢、地面匍匐茎和地下根茎等无性繁殖, 部分植物具有多种繁殖方式, 但有性繁殖水环境限制难以占据优势地位[89], 根据水环境条件限制又有扦插移栽、沉栽法、沉缸载体移栽、半浮式载体移栽、渐沉式沉床移栽等常见的沉水植物快速移栽技术方法[89]。因此, 开展水生植物栽培时需要结合工作区已有的优势物种并根据水环境条件进行筛选; 此外, 还应加强水生生态群落的调控和水生植物碳汇功能的准确、实时在线监测[90]。