專利名稱：一種硬質(zhì)化人工景觀水體水生植物的種植方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及植被生態(tài)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種使水生植物能在水底硬質(zhì)化 (水泥、瓷磚等)或者水底基質(zhì)較差(礫石、鵝卵石、砂質(zhì)等)的條件下無(wú)土種植的方法，特別是一種應(yīng)用于硬質(zhì)化人工景觀水體，大面積種植水生植物的方法。
背景技術(shù)：
隨著全球生態(tài)環(huán)境的惡化，近年來(lái)，河道、湖泊等水系的生態(tài)治理和水生生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)與重建已經(jīng)成為改善水環(huán)境和建設(shè)水生態(tài)的必然趨勢(shì)，其關(guān)鍵在于通過(guò)水生植物的種植重建水生生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者——水生植被，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)食物鏈的構(gòu)建，建成包含生產(chǎn)者、消費(fèi)者及分解者結(jié)構(gòu)完整的、可自循環(huán)、自維持、具生命力的水生生態(tài)系統(tǒng)。然而隨著城市化進(jìn)程的加快，城市中公園綠地、居住區(qū)等的人工景觀水體大多被僅僅視為一個(gè)純粹的景觀，只注重視覺上的享受，在建設(shè)手法上拘泥于混凝土駁岸、親水平臺(tái)等硬質(zhì)人工護(hù)岸，為了規(guī)避底泥對(duì)水質(zhì)的影響，甚至連底部也進(jìn)行硬質(zhì)鋪設(shè)，形成“游泳池”式水景，這些硬質(zhì)化的水環(huán)境由于不能滿足水生植物的生長(zhǎng)，引起水生食物鏈斷裂，水生生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)缺損、功能退化。如何在硬質(zhì)化人工景觀水體中種植水生植物、建立水生植被、重構(gòu)完整的水生生態(tài)系統(tǒng)成為水環(huán)境修復(fù)、水生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵及難點(diǎn)之一。在水體生態(tài)、景觀建設(shè)中，構(gòu)建水生植被可選取的水生植物有挺水植物、浮水植物 (包括浮葉植物和自由漂浮植物)和沉水植物。挺水植物和浮葉植物生長(zhǎng)在岸邊及淺水區(qū)， 需要基質(zhì)扎根生長(zhǎng)，具有很好的水體美化和水質(zhì)凈化的效果，是水體綠化的主體材料。沉水植物全部位于水下，亦需扎根土壤，所形成的群落被稱作“水下森林”，由于其較大的生物量，既可通過(guò)對(duì)懸浮物和污染物的吸附作用，提高水體透明度；并通過(guò)對(duì)水體營(yíng)養(yǎng)鹽的吸收、轉(zhuǎn)化、積累作用，降低水體富營(yíng)養(yǎng)化程度，并起到抑制藻類爆發(fā)的作用。作為水生生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者，水生植物不僅可作為微生物等分解者的附著體，更可為水生動(dòng)物提供餌料來(lái)源和棲息生境。因此，在水體的“生態(tài)綠化”建設(shè)中，借助植被生態(tài)工程學(xué)為各種水生植物的合理配置創(chuàng)造條件，進(jìn)而提高植物生物量、生物多樣性，達(dá)到生態(tài)效益和景觀效益的綜合提高就顯得尤為重要。但是挺水植物、沉水植物和浮葉植物均需要底泥支撐其生長(zhǎng)，而已有研究表明將水生植物種植在含有土壤或底泥的裝置中再移植進(jìn)入硬質(zhì)化人工景觀水體后，會(huì)導(dǎo)致土壤或底泥中的重金屬、氮、磷等污染物質(zhì)的再次釋放，對(duì)水體造成二次污染，因此在硬質(zhì)化人工景觀水體中如何無(wú)土種植水生植物，是當(dāng)前必須解決的技術(shù)難點(diǎn)。經(jīng)過(guò)專利和文獻(xiàn)檢索，安樹青、姜昊等設(shè)計(jì)了一種可升降沉水植物生長(zhǎng)床，該生長(zhǎng)床由竹節(jié)、鋼架固定，浮球控制浮力與調(diào)節(jié)深度，置泥竹節(jié)及植物生長(zhǎng)底泥提供生長(zhǎng)基質(zhì)； 陳灝等設(shè)計(jì)了一種種植沉水植物的裝置，由不銹鋼鐵皮制成長(zhǎng)方形鐵盒，使沉水植物連帶其根部附著的底泥一起遷移到裝置中并沉于水底生長(zhǎng)；此兩種設(shè)計(jì)均需要將沉水植物種植在土壤或底泥中，雖然可以保證沉水植物的生長(zhǎng)，但這些方法難以避免土壤或底泥中污染物質(zhì)的釋放對(duì)水體造成二次污染。丁國(guó)際、占金美等人設(shè)計(jì)了一種不需要土壤或底泥而能夠讓沉水植物在水溶液中生長(zhǎng)的生長(zhǎng)載體，使用聚氨酯泡棉填充的空心玻璃管，其中加入營(yíng)養(yǎng)液供植物生長(zhǎng)，此法雖然解決了沉水植物無(wú)土栽培的問(wèn)題，但是由于成本高，操作不便，缺乏在水景觀建設(shè)中的實(shí)際應(yīng)用前景。史加達(dá)、劉平平等人亦發(fā)明了一種硬底質(zhì)無(wú)淤泥情況下種植沉水植物的方法，將沉水植物種苗裝入經(jīng)竹圈襯托的聚乙烯網(wǎng)袋中，加入石子使其沉入水底，該方法雖然克服了硬底質(zhì)水體中沉水植物著根難的問(wèn)題，但使用的聚乙烯網(wǎng)袋為不可降解材料，且網(wǎng)袋內(nèi)無(wú)填充物質(zhì)，使水生植物缺乏生長(zhǎng)支撐基質(zhì)，植物的選擇也僅限于沉水植物黑藻和伊樂藻兩種，植物種類的選擇局限性較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)利用水生植物營(yíng)造人工景觀水體時(shí)挺水植物、浮葉植物和沉水植物難以在硬質(zhì)水底(水泥、瓷磚等)或水底基質(zhì)較差(礫石、鵝卵石、砂質(zhì)等)的條件下正常生長(zhǎng)的問(wèn)題，提供一種水生植物在硬質(zhì)化水體的水邊、水面及水下生長(zhǎng)的種植方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種硬質(zhì)化人工景觀水體水生植物的種植方法，該方法包括以下具體步驟 a)用可降解纖維編織網(wǎng)袋，在網(wǎng)袋中填充天然植物纖維，構(gòu)成植物生長(zhǎng)載體；b)根據(jù)景觀設(shè)計(jì)要求，將不同水生植物籽種放入植物生長(zhǎng)載體中；
c)將裝有不同水生植物籽種的植物生長(zhǎng)載體按景觀設(shè)計(jì)要求，設(shè)置于水底硬質(zhì)化或水底基質(zhì)較差的水體中，或者待植物生長(zhǎng)載體中的水生植物籽種發(fā)芽、生長(zhǎng)后再將其置于水底硬質(zhì)化或水底基質(zhì)較差的水體。所述天然植物纖維為椰棕絲。所述水底硬質(zhì)化為水泥或瓷磚水底；水底基質(zhì)較差為礫石、鵝卵石或砂質(zhì)水底。所述植物生長(zhǎng)載體通過(guò)改變網(wǎng)袋尺寸、形狀及網(wǎng)袋中填充物的填充體積，調(diào)節(jié)大小和形態(tài)。所述可降解纖維為竹纖維、海藻碳纖維或玉米芯纖維。由于本發(fā)明的植物生長(zhǎng)載體采用天然植物纖維填充，為植物提供了扎根生長(zhǎng)的基質(zhì)，使得通常只能正常生長(zhǎng)于水底土壤基質(zhì)上的挺水植物、浮葉植物和沉水植物在水底硬質(zhì)化(水泥、瓷磚等)以及水底基質(zhì)較差(礫石、鵝卵石、砂質(zhì)等)的條件下，也能正常生長(zhǎng)，通過(guò)水生植被的構(gòu)建，在凈化水體的同時(shí)為水生動(dòng)物提供棲息空間，并起到美化水體景觀的作用，為形成結(jié)構(gòu)完整、可自循環(huán)、自維持、具生命力的健康水生生態(tài)系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。此外，本發(fā)明的植物生長(zhǎng)載體無(wú)二次污染，已有研究表明，所采用的植物纖維(椰棕絲)本身可以增加水體中的微生物的掛膜面積，提高對(duì)水體中懸浮物、污染物的吸附作用，因此可以降低水體中總氮、總磷和葉綠素a濃度，還可為蝦、螺螄、黃鱔和昆蟲等動(dòng)物提供棲息空間；所采用網(wǎng)袋使用可降解纖維(竹纖維、海藻碳纖維或玉米芯纖維)編織而成，這些可降解纖維可在一定時(shí)間內(nèi)自行降解，不會(huì)在水體中殘留有毒有害物質(zhì)，亦不需要定期打撈，可減少人工費(fèi)用。另外，本發(fā)明也可避免目前一些景觀水體中采用盆栽方式帶來(lái)的水生植物群落分布難以擴(kuò)展的問(wèn)題，亦可應(yīng)用于具有底質(zhì)的自然河道等水系的水質(zhì)凈化及水體修復(fù)，以解決撒種種植成活率低及成體種植造成沉積物再懸浮等問(wèn)題。由于植物生長(zhǎng)載體運(yùn)輸方便， 使用時(shí)可以先在網(wǎng)袋上種植目標(biāo)水生植物，待植物個(gè)體大小適宜時(shí)再將生長(zhǎng)載體連同植物
4一起放入目標(biāo)水體，避免了因目標(biāo)水體初始條件不適宜而造成的植物成活困難以及成體植物原位種植困難等問(wèn)題，從而大大提高種植初期水生植物成活率。


圖1為本發(fā)明植物生長(zhǎng)載體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明植物生長(zhǎng)載體另一實(shí)施例示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施效果圖。
具體實(shí)施例方式參閱圖1、圖2，本發(fā)明的植物生長(zhǎng)載體由網(wǎng)袋5和填充物6構(gòu)成，其中網(wǎng)袋5為竹纖維、海藻碳纖維或玉米芯纖維等可降解纖維編織的網(wǎng)袋，填充物6為椰棕絲等天然植物纖維，植物生長(zhǎng)載體可通過(guò)改變網(wǎng)袋尺寸、形狀及網(wǎng)袋中填充物的填充體積以調(diào)節(jié)大小和形態(tài)。
實(shí)施例參閱圖3，以華東師范大學(xué)普陀校區(qū)麗娃河(大河)為例，此河曾是蘇州河支流，現(xiàn)除在汛期開閘排澇外，基本為封閉景觀水體，河長(zhǎng)706m，平均河寬3細(xì)，平均水深1. 69m,容積3. 97萬(wàn)m3，河岸為硬質(zhì)化水泥護(hù)岸，河底為硬質(zhì)化水泥底。首先對(duì)植物品種行進(jìn)選擇，沉水植物2為金魚藻iPeratophyllum demersum)，挺水植物3為荷花iNelumbo nucifera)，浮水植物4為睡蓮Qfymphaea tetragona)。植物品種選好后對(duì)植物生長(zhǎng)載體1進(jìn)行制作，確定生長(zhǎng)載體的尺寸、形狀，設(shè)計(jì)兩種形狀的植物生長(zhǎng)載體，矩形植物生長(zhǎng)載體尺寸為長(zhǎng)lm、 寬0. 6m,圓形植物生長(zhǎng)載體尺寸為直徑lm，采用竹纖維按其設(shè)計(jì)尺寸制作網(wǎng)袋5，網(wǎng)袋5制作好后將沉水植物、挺水植物和浮水植物的籽種與椰棕絲6根據(jù)實(shí)際河岸、水底形態(tài)分別裝入網(wǎng)袋5內(nèi)，扎上網(wǎng)袋端口，植物生長(zhǎng)載體1制作好后，根據(jù)景觀水體狀態(tài)按照下述兩種方法操作⑴、若水體各項(xiàng)物化、生化指標(biāo)適宜籽種生長(zhǎng)，可按順序?qū)⒅谱骱玫纳L(zhǎng)載體1 放入船內(nèi)駛?cè)胫付▍^(qū)域，直接將植物生長(zhǎng)載體1平拋沉入河底，兩至三個(gè)月后，種植區(qū)域內(nèi)水生植物達(dá)圖2效果；⑵、若水體各項(xiàng)物化、生化指標(biāo)不適宜籽種生長(zhǎng)，先將制作好的生長(zhǎng)載體1放在適宜的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，待籽種生長(zhǎng)一段時(shí)間并可適應(yīng)在景觀水體中自然生長(zhǎng)后，再將此生長(zhǎng)載體1放入水體，一至兩個(gè)月后，種植區(qū)域內(nèi)水生植物達(dá)圖2效果；利用此生長(zhǎng)載體種植水生植物一段時(shí)間后，可使該景觀水體透明度升高，溶解氧增加，富營(yíng)養(yǎng)化程度降低，景觀性良好，生態(tài)系統(tǒng)趨于完善。
權(quán)利要求
1.一種硬質(zhì)化人工景觀水體水生植物的種植方法，其特征在于該方法包括以下具體步驟a)用可降解纖維編織網(wǎng)袋，在網(wǎng)袋中填充天然植物纖維，構(gòu)成植物生長(zhǎng)載體；b)根據(jù)景觀設(shè)計(jì)要求，將不同水生植物籽種放入植物生長(zhǎng)載體中；c)將裝有不同水生植物籽種的植物生長(zhǎng)載體按景觀設(shè)計(jì)要求，設(shè)置于水底硬質(zhì)化或水底基質(zhì)較差的水體中，或者待植物生長(zhǎng)載體中的植物籽種發(fā)芽、生長(zhǎng)后再將其置于水底硬質(zhì)化或水底基質(zhì)較差的水體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種植方法，其特征在于所述天然植物纖維為椰棕絲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種植方法，其特征在于所述水底硬質(zhì)化為水泥或瓷磚水底； 水底基質(zhì)較差為礫石、鵝卵石或砂質(zhì)水底。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種植方法，其特征在于所述可降解纖維為竹纖維、海藻碳纖維或玉米芯纖維。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硬質(zhì)化人工景觀水體水生植物的種植方法，該方法包括用可降解纖維編織網(wǎng)袋，在網(wǎng)袋中填充天然植物纖維，構(gòu)成植物生長(zhǎng)載體；根據(jù)景觀設(shè)計(jì)要求，將不同水生植物籽種放入植物生長(zhǎng)載體中；將裝有不同水生植物籽種的植物生長(zhǎng)載體按景觀設(shè)計(jì)要求，設(shè)置于水底硬質(zhì)化或水底基質(zhì)較差的水體中等步驟。采用本發(fā)明種植水生植物，可使景觀水體透明度升高，溶解氧增加，富營(yíng)養(yǎng)化程度降低，景觀性良好，生態(tài)系統(tǒng)趨于完善。
文檔編號(hào)A01G31/00GK102160522SQ201110106800
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者王晛, 達(dá)良俊, 郭雪艷, 霍曉麗, 魏利 申請(qǐng)人:華東師范大學(xué)