漫步杭州西湖畔，水鸟低飞，几叶轻舟在水面划过，荡起圈圈涟漪。清澈见底的湖水中，形态各异的水草随波摇曳，小鱼儿嬉戏其间。良好的水质和沉水植物“水下森林”景观让人心旷神怡，流连忘返。
清波碧草，美轮美奂，如此怡人的生态景观，非一朝一夕能够实现。十余年来，中科院水生所的科研人员煞费苦心，针对西湖香灰土底质和硬质底质等不利于沉水植物恢复的技术难题，不惧艰苦和寂寞，长期坚守在西湖工作站和示范工程现场，筛选和制备了无数种基底改良材料，研发适合西湖特征的沉水植物恢复方法，在沉水植物恢复和群落优化等方面取得技术突破。
什么是沉水植物呢？沉水植物是指植物体全部位于水层下面营固着生存的大型水生植物。沉水植物可通过光合作用吸收利用光能，向周围的环境释放氧气，与环境进行着大量的物质和能量的交换，形成强有力的水体自净能力。沉水植物作为湖泊生态系统健康运转的关键生物类群，具有净化水质、为水生生物提供栖息地和抑制藻类生长等生态功能。
但是，并非所有湖泊都适合种沉水植物，种植沉水植物也不是像稻田插秧一样容易。许多湖泊底质坚硬或是疏浚清淤后底泥严重缺乏，还有些湖泊表层底泥松软、有机物质含量高，这些特殊的底质环境缺乏沉水植物着根、生长所需要的生境条件，沉水植物难以定植生长，如不加以改造，直接种植沉水植物成活率很低，生态修复工程难以成功实施。
针对上述这些特殊湖泊底质环境沉水植物难以定植扩繁的技术难题，十余年来，以中科院水生所吴振斌研究员课题组为主的西湖科研团队在国家“十一五”、“十二五”水专项、中科院、杭州市等项目支持下，原创性地将多种改性材料制备成环保型复合基底改良剂和沉水植物的种植载体，研发了针对不同底质生境的生态基基底改良技术和沉水植物恢复技术。
基底改良材料含有多种对生物生长发育有益的常量、微量元素以及被称作生长调节剂的稀土元素和微量氨基酸，可增加底质的空隙，加速湖底有机质或腐殖物的转化，促进植物根系定植和生长，且具有强吸附性能，在原位修复底泥的同时为沉水植物生长初期提供营养源。
基底改良材料表面形成的生物膜和沉水植物根际微生物可降解矿化有机物，改善底质生存环境，使其适合沉水植物生长，同时对底泥有机物等污染物进行原位吸附，加快健康生态系统的恢复和构建。
在杭州市主管部门杭州市西湖水域管理处等单位支持下，水生所为主的西湖科研团队针对杭州西湖湖西及小南湖部分湖区高有机质、高营养盐等不利于沉水植物生长的技术难题，将生态基底改良材料和沉水植物种植技术进行了成功应用，在超过一平方公里湖区重建了稳定的沉水植物复合群落，形成了壮观的“水下森林”。
研究发现，随着沉水植物恢复工程的实施，水体中营养盐浓度不断降低，水质质量得到持续提高，水体透明度、浮游植物和浮游动物多样性明显提高，生态效应显著。