一种用于水鸟保育的滨海人工湿地及其构建方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于水鸟保育的滨海人工湿地，包括水池单元、种植单元、隔断单元与水位控制单元；水池单元内灌有池水，种植单元设置在水池单元的外围，并以隔断单元隔开；种植单元内设置有水位控制单元，水位控制单元用于调节种植单元的水位。本发明根据滨海水稻田的生境特点和水鸟对生境的需求，在水稻田的基础上营造水鸟的觅食地和隐蔽栖息场所，从而有效促进了滨海水稻田在水鸟保育方面的作用，提高了水鸟栖息地的质量。本发明还公开了一种用于水鸟保育的滨海人工湿地构建方法。
【专利说明】一种用于水鸟保育的滨海人工湿地及其构建方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及滨海水稻田水鸟保育【技术领域】，尤其涉及一种用于水鸟保育的滨海人工湿地及其构建方法。
【背景技术】
[0002]滨海湿地是介于陆地和海洋生态系统之间的自然综合体，是地球上生产力最高、生物多样性最为丰富的湿地生态系统之一，对全球生态系统的平衡稳定有重要作用。滨海湿地为水鸟提供了大量的食物和良好的栖息场所，对水鸟的迁徙、越冬、繁殖具有举足轻重的作用。
[0003]近年来，受全球气候变化和人类生产活动的影响，大量滨海湿地逐渐退化甚至消失，过度促淤围垦使部分滨海湿地被农田尤其是水稻田取代，形成了大面积的滨海人工湿地，严重影响了滨海湿地的鸟类保育功能。水鸟对栖息地生境的要求非常苛刻，要求其必须具有充足的食物，具有一定的隐蔽性，尤其是具有一定的水域面积和一定的水位。常规水稻田种植密度过大，缺乏开阔水域，水位过低，并且存在一定的人为干扰，诸多突出因素导致其水鸟保育效果较差。提高滨海人工湿地的水鸟保育效果，人工湿地的构建方法尤为重要。
[0004]本发明为了克服现有技术中滨海湿地被水稻田取代，水稻田的种植密度过大，水位过低，缺乏开阔水域和隐蔽环境，对水鸟的栖息造成了不利影响的缺陷，提出了一种用于水鸟保育的滨海人工湿地及其构建方法。
【发明内容】
[0005]本发明提出了一种用于水鸟保育的滨海人工湿地及其构建方法。本发明根据滨海水稻田的生境特点以及水鸟对栖息地的生境需求，在水稻田的基础上营造水鸟的觅食地和隐蔽栖息场所，从而提高水稻田的水鸟保育效果，增加滨海人工湿地水鸟群落的多样性，达到滨海湿地生态环境保护与资源可持续利用的协调统一。
[0006]本发明提出了一种用于水鸟保育的滨海人工湿地，包括水池单元、种植单元、隔断单元与水位控制单元；
[0007]所述水池单元内灌有池水，所述种植单元设置在所述水池单元的外围，并以所述隔断单元隔开；
[0008]所述种植单元内设置有所述水位控制单元，所述水位控制单元用于调节所述种植单元的水位。
[0009]本发明提出的用于水鸟保育的滨海人工湿地中，所述滨海人工湿地的面积为100.0 亩。
[0010]本发明提出的用于水鸟保育的滨海人工湿地中，所述水池单元与所述种植单元面积比例为1:2。
[0011] 本发明提出的用于水鸟保育的滨海人工湿地中，所述水池单元中设有至少一个凸起部，所述凸起部高于所述池水水面0.2-0.5m。[0012]本发明提出的用于水鸟保育的滨海人工湿地中，所述凸起部的面积与所述水池单元的面积的比例为1: 4。
[0013]本发明提出的用于水鸟保育的滨海人工湿地中，所述种植单元内设置有至少两个分隔部件，所述分隔部件将所述种植单元分割为多个不相连的部分。
[0014]本发明提出的用于水鸟保育的滨海人工湿地中，所述分隔部件为土质田埂。
[0015]本发明提出的用于水鸟保育的滨海人工湿地中，所述水位控制单元包括至少一个排水部件与引水部件；所述排水部件设置在所述种植单元内，所述引水部件设置在所述种植单元的外围，所述排水部件与所述引水部件连通，用于排出所述种植单元内多余存水来控制所述种植单元的水位。
[0016]本发明提出的用于水鸟保育的滨海人工湿地中，进一步包括围堰，所述围堰设置在所述引水部件的外围，所述围堰设置有通路，使所述引水部件与外部水源连通。
[0017]本发明还提出了一种用于水鸟保育的滨海人工湿地的构建方法，其包括如下步骤:[0018]围堰构建:构筑围堰，划分滨海人工湿地；该滨海人工湿地的面积以100.0亩为佳；
[0019]区域构建:在所述区域的中央开挖一个水池，沿所述水池外围设置隔断单元，将区域分为，设置在所述隔断单元内的水池单元，以及设置在所述隔断单元外的种植单元；
[0020]水池单元构建:在所述水池单元中建造至少一个向上的凸起部，将池水灌入所述水池单元中，所述凸起部高于池水水面；
[0021]种植单元构建:在所述种植单元内设置至少一个分隔部件，将所述种植单元分为多个不相连的部分；分隔部件为土质田埂，间距为50.0-60.0m，将种植单元划分为多个面积约5.0亩的小块区域，用于种植水稻。
[0022]引水部件构建:在所述种植单元的外围，围堰的内侧，开设引水部件，所述引水部件通过所述围堰上设置的通路与外部水源连通；
[0023]排水部件构建:在所述种植单元内设置排水部件，所述排水部件与所述引水部件连通，所述排水部件间距为5.0-10.0m，便于精确控制所在小块区域的水位；
[0024]养殖种植:在所述水池单元内养殖乡土水生动物,在所述凸起部上种植乡土草本植物，在所述种植单元内种植水稻，水稻不宜过密。
[0025]本发明的有益效果包括:本发明是一种全新的结构，在水稻田的基础上构建了适合水鸟栖息的滨海人工湿地，极大地提高了水稻田水鸟的种类和数量，有效地促进了滨海水稻田在水鸟保育方面的作用，达到了经济发展与生态保育的均衡发展，易于建造且造价低廉，便于管理和推广，适用于以水鸟保育为目的的滨海湿地人工水稻田系统的构建。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明中用于水鸟保育的滨海人工湿地的平面示意图。
[0027]图2是本发明中用于水鸟保育的滨海人工湿地的剖面示意图。
[0028]图3是本发明中水池单元的剖面示意图。
[0029]图4是本发明中种植单元的剖面示意图。
[0030]图5是本发明中引水部件及围堰的剖面示意图。[0031]图6是本发明中用于水鸟保育的滨海人工湿地构建方法的流程图。
【具体实施方式】
[0032]结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
[0033]参阅图1，本发明用于水鸟保育的滨海人工湿地包括水池单元1、种植单元2、隔断单元3与水位控制单元。
[0034]水池单元I内灌有池水，池水中养殖鱼、蟹、螺等乡土水生动物。水池单元I的底部设有一个或多个凸起部11，凸起部11高于池水的水面。凸起部11上种植芦苇、薦草、苔草等乡土草本植物，并且凸起部11构成了水深渐变的水陆环境，增加了生境的异质性，为不同类型的水鸟提供多样化的栖息环境。水池单元I设置在种植单元2的中央，并以隔断单元3与种植单元2隔开。
[0035]种植单元2种植水稻，水稻为水鸟提供了食物，并且水稻能提高水池单元I的隐蔽性，减弱了人类活动对水鸟的干扰，更有利于水鸟的栖息。水稻的种植密度较低，方便水鸟穿梭觅食。种植单兀2的内部设置有多个分隔部件21。分隔部件21将种植单兀2分割为多个互不相连的部分，从而将种植单元2划分为多个小块区域，有利于精确控制每个小块区域内的水位。同时分隔部件21为管理人员提供了进出滨海人工湿地的道路。分隔部件21为土质田埂。
[0036]种植单元2与水位控制单元相连，水位控制单元用于调节种植单元2的水位，使种植单元2内的水位能够满足水稻的生长，并且适合不同类别的水鸟对于水位的需求。水位控制单元包括一个或多个排水部件4与引水部件5。排水部件4设置在种植单元2内，并且与引水部件5连通，排水部件4能将种植单元2内多余存水排入引水部件5中来控制种植单元2的水位。引水部件5设置在种植单元2的外围，引水部件5与外部水源连通，能够将排水部件4排出的水排入外部水源中，同时为种植单元2提供充足的灌溉用水。
[0037]水位控制单元的外围设置有围堰6。围堰6为车辆进出提供了道路。围堰6的底部设置有多个通路，该通路将引水部件5与外部水源连通。
[0038]以下提供了本发明用于水鸟保育的滨海人工湿地的一个具体实施例，对本发明的结构作进一步阐述。
[0039]该具体实施例中，本发明用于水鸟保育的滨海人工湿地设有水池单元1、种植单元
2、隔断单元3、水位控制单元与围堰6。本发明用于水鸟保育的滨海人工湿地为正方形区域，其面积为100.0亩。除隔断单元3、水位控制单元与围堰6以外，水池单元I约占整个人工湿地总面积的1/3，面积约为30.0亩，种植单元2约占整个人工湿地总面积的2/3，约60.0亩。以下各单元及部件之间的高程关系如图2所示。
[0040]水池单元I位于种植单元2中央，水池单元I为开阔水域，岸坡坡度为30°，其形状近似圆形，池水水位0.2-0.5m。
[0041] 参阅图3，水池单元I内部设置3个不同形状、不同面积的凸起部11，凸起部11在水池单元I内形成了生境小岛，总面积约8.0亩，约占水池单元I面积的1/4。凸起部11高于水池单元I的水面0.2-0.5m，其与水池单元I之间的岸坡坡度为30°。凸起部11，一个为面积较大的近似圆形小岛，面积约5.0亩；另外两个为面积较小的梭形小岛，单个面积约
1.5 亩。
[0042]种植单元2的内部设有多个分隔部件21，分隔部件21为土质田埂，但是本发明不限于利用土质田埂来分隔种植单元2，还包括其他分隔种植单元2的方式。分隔部件21将种植单元2分为12个区域。参阅图1，分隔部件21与隔断单元3连接，同时为管理人员提供进出人工湿地的道路。分隔部件21与隔断单元3的宽度均为1.0m，分隔部件21间距50.0-60.0m，将种植单元2划分为多个面积约5.0亩的小块区域，小块区域用于种植水稻。
[0043]参阅图4，种植单元2的每个小块区域中分别设有5-10个排水部件4，排水部件4的数量根据其在区域中的排布而变化，排水部件4的间距以5.0-10.0m为佳。本实施例中排水部件4为下沉式排水渠，其底部低于种植单元2的地平面0.4m,排水部件4的上底宽度为0.6m，坡度为70° -80°，能够将种植单元2多余存水排入引水部件5中。[0044]参阅图5，引水部件5为一个引水渠，其与排水部件4垂直相交，且其下底低于种植单元2地平面1.0m，低于排水部件4下底0.6m。引水部件5下底宽度为2.0m，坡度为30°。引水部件5的两侧设有边坡51，边坡51坡度为30°，其上底宽度为1.0m且高于种植单元2的地平面0.5m。引水部件5与外部水源连通，能够将排水部件4排出的水排入外部水源中，同时，能够为种植单元2提供充足的灌溉水源。
[0045]水位控制单元的外围设有围堰6，围堰6路坡坡度为30°，围堰6上底宽度为5.0m且高于种植单元2的地平面1.0m。
[0046]试验效果
[0047]上海崇明东滩鸟类国家级自然保护区，位于长江入海口崇明岛的最东端，是东亚-澳大利亚候鸟迁徙路线的重要驿站，每年都有数十万只水鸟在此越冬或中途停歇。曾在该保护区的试验区内设立了试验田，试验田中建立多个本发明的滨海人工湿地，其中一滨海人工湿地的面积为100.0亩。自2012年10月起跟踪调查试验田水鸟情况，采用本发明滨海人工湿地的试验田在秋季(2013年8月-2013年10月)观察到数量较多的鹆鹬类，少量鹭类、鸭类等，水鸟总密度为643.0只/公顷；在冬季(2013年11月-2014年I月)观察到数量较多的鸭类，少量鹭类等，水鸟总密度为140.0只/公顷。同时，跟踪调查试验田附近的常规水稻田，在秋季(2013年8月-2013年10月)仅见少量鹆鹬类、鹭类，水鸟总密度为2.3只/公顷；在冬季(2013年11月-2014年I月)仅见少量鹭类，水鸟总密度为1.0/公顷。可见，本发明滨海人工湿地具有良好的水鸟保育效果，尤其是对秋季鹆鹬类和冬季雁鸭类保育效果更加明显，其中面积为100.0亩的人工湿地的水鸟保育效果最佳。
[0048]图6显示的是本发明中用于水鸟保育的滨海人工湿地构建方法的流程图。其中包括如下步骤:
[0049]步骤SI围堰构建:在滨海农田中构筑围堰6，划分区域用于构建滨海人工湿地；
[0050]步骤S2区域构建:在区域的中央开挖一个水池，沿水池外围设置隔断单元3，将区域分为，设置在隔断单元3内的水池单元1，以及设置在隔断单元3外的种植单元2。该隔断单元3能够防止种植单元2内的存水进入水池单元I ;
[0051]步骤S3水池单元构建:在水池单元I中建造至少一个向上的凸起部11，将池水灌入水池单元I中；凸起部11高于池水的水面，防止种植单元2水位过高时淹没凸起部11 ；
[0052]步骤S4种植单元构建:在种植单元2内设置至少一个分隔部件21，将种植单元I分为多个不相连的部分，有利于每个小块区域内水位的精确控制；
[0053]步骤S5引水部件构建:在种植单元2的外围，围堰6的内侧，开设引水部件5，引水部件5通过围堰6上设置的通路与外部水源连通；
[0054]步骤S6排水部件构建:在种植单元2内铺设排水部件4，排水部件4与引水部件5连通；
[0055]步骤S7养殖种植:在水池单元I内，养殖鱼、蟹、螺等乡土水生动物；在凸起部11上种植芦苇、薦草、苔草等乡土草本植物，形成裸地和不同高程植物的合理配比，增加生境的多样性，为水鸟提供动植物性食物和隐蔽栖息场所。在水池单元I与凸起部11的交界处设置平缓岸坡，在水域边缘形成梯度水位，为不同水位偏好的水鸟创造觅食、停留条件。在种植单元2内种植水稻，为水鸟提供食物，水稻种植密度较低，并保持一定水位，方便水鸟进出。
[0056] 本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。
【权利要求】
1.一种用于水鸟保育的滨海人工湿地，其特征在于，包括水池单元(I)、种植单元(2)、隔断单元(3)与水位控制单元； 所述水池单元(I)内灌有池水，所述种植单元(2)设置在所述水池单元(I)的外围，并以所述隔断单元(3)隔开； 所述种植单元(2)内设置有所述水位控制单元，所述水位控制单元用于调节所述种植单元⑵的水位。
2.如权利要求1所述的用于水鸟保育的滨海人工湿地，其特征在于，所述滨海人工湿地的面积为100.0亩。
3.如权利要求1所述的用于水鸟保育的滨海人工湿地，其特征在于，所述水池单元(I)与所述种植单元⑵面积比例为1: 2。
4.如权利要求1所述的用于水鸟保育的滨海人工湿地，其特征在于，所述水池单元(I)中设有至少一个凸起部(11)，所述凸起部(11)高于所述池水的水面0.2-0.5m。
5.如权利要求4所述的用于水鸟保育的滨海人工湿地，其特征在于，所述凸起部(11)的面积与所述水池单元(I)的面积的比例为1: 4。
6.如权利要求1所述的用于水鸟保育的滨海人工湿地，其特征在于，所述种植单元(2)内设置有至少两个分隔部件(21)，所述分隔部件(21)将所述种植单元(2)分割为多个不相连的部分。
7.如权利要求6所述的用于水鸟保育的滨海人工湿地，其特征在于，所述分隔部件(21)为土质田埂。
8.如权利要求1所述的用于水鸟保育的滨海人工湿地，其特征在于，所述水位控制单元包括至少一个排水部件(4)与引水部件(5);所述引水部件(5)设置在所述种植单元(2)的外围，所述排水部件(4)设置在所述种植单元(2)内；所述排水部件(4)与所述引水部件(5)连通，用于排出所述种植单元(2)内多余存水来控制所述种植单元(2)的水位。
9.如权利要求8所述的用于水鸟保育的滨海人工湿地，其特征在于，进一步包括围堰(6)，所述围堰(6)设置在所述引水部件(5)的外围，所述围堰(6)设置有通路，使所述引水部件(5)与外部水源连通。
10.一种用于水鸟保育的滨海人工湿地的构建方法，其特征在于，其包括如下步骤: 围堰构建:构筑围堰(6)，划分滨海人工湿地； 区域构建:在所述区域的中央开挖一个水池，沿所述水池外围设置隔断单元(3)，将区域分为，设置在所述隔断单元(3)内的水池单元(I)，以及设置在所述隔断单元(3)外的种植单元⑵； 水池单元构建:在所述水池单元(I)中建造至少一个向上的凸起部(11)，将池水灌入所述水池单元(I)中，所述凸起部(11)高于池水水面； 种植单元构建:在所述种植单元(2)内设置至少一个分隔部件(21)，将所述种植单元(I)分为多个不相连的部分； 引水部件构建:在所述种植单元⑵的外围，围堰(6)的内侧，开设引水部件(5)，所述引水部件(5)通过所述围堰(6)上设置的通路与外部水源连通； 排水部件构建:在所述种植单元(2)内设置排水部件(4)，所述排水部件(4)与所述引水部件(5)连通，所述排水部件⑷间距为5.0-10.0m ；养殖种植:在所述水池单元(1)内养殖乡土水生动物，在所述凸起部(11)上种植乡土草本植物,在所述种植单元(2)内种植水稻。
【文档编号】A01G1/00GK103931397SQ201410155354
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】谢汉宾, 张姚, 汤臣栋, 钮栋梁, 马强, 王天厚 申请人:华东师范大学