一种直立坡岸水体水生植物种植方法
【专利摘要】本发明涉及一种直立坡岸水体水生植物种植方法，该方法是在固定于直立坡岸的种植筐中，种植水生植物(3)，所述的种植筐包括种植筐筐体(1)和支撑架(2)，所述的种植筐筐体(1)设置在支撑架(2)上，所述的种植筐通过连接或组合，形成规模种植。与现有技术相比，本发明解决了直立坡岸水体的水生植物种植难题，不仅具有良好的景观效果，而且具有水体净化和提高水生态系统稳定性的功能，可作为直立坡岸水体景观营造和生态修复的技术手段。
【专利说明】一种直立坡岸水体水生植物种植方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生态工程【技术领域】，涉及一种直立坡岸水体水生植物种植方法，具体涉及一种在河道、湖泊等各类水体直立坡岸条件下种植水生植物的方法。
【背景技术】
[0002]水体生态环境的恶化是当今世界面临的重大环境问题。水生植物是水生态系统的主要初级生产者，不仅具有水质净化功能，而且是维持水生生态系统结构完整及功能健全的基础。因此，恢复和重建水生植被已成为受损水体生态系统修复的重要手段和主要目标之一。然而，随着城市化进程的加快，大部分城市水体因为防洪、排水、航运或景观等方面需要，仅从考虑施工简易性和管理方便性角度考虑而被大量渠化硬化，从而导致大量水体坡岸的直立化。这些直立硬化坡岸由于不能生长水生植物，导致水生食物链断裂，水生生态系统结构缺损、功能退化。因此,如何在直立坡岸水体中种植水生植物、建立水生植被、重构完整的水生生态系统现已成为直立坡岸水体环境修复、水生态恢复的关键及难点之一。
[0003]在水体生态修复和景观建设中，构建水生植被可选取的水生植物有挺水植物、浮叶植物和沉水植物。挺水植物和浮叶植物生长在岸边及浅水区，需要基质扎根生长，具有很好的水体美化和水质净化的效果。沉水植物全部位于水下，亦需扎根底泥。沉水植物不仅可通过对悬浮物和污染物的吸附作用，提高水体透明度；还可以通过对水体营养盐的吸收、转化、积累作用，降低水体富营养化程度，并起到抑制藻类生长的作用。作为水生生态系统的生产者，水生植物不仅可作为微生物等分解者的附着体，更可为水生动物提供饵料来源和栖息生境。因此，在水体的“生态绿化”建设中，借助植被生态工程学为各种水生植物的合理配置创造条件，进而提高植物生物量、生物多样性，达到生态效益和景观效益的综合提高就显得尤为重要。
[0004]但是，挺水植物、沉水植物和浮叶植物均需要适宜的条件(包括基质、水深、水体透明度等)来支撑其生长。而在现有硬质化护岸水体中普遍存在基质硬化、水深过深、水体透明度低等严重制约水生植物生长的问题。因此,在直立坡岸水体中如何种植水生植物,是当前必须解决的技术难点。
[0005]申请号为201320188314.X的中国实用新型专利，公布了一种带种植槽的直立式挡墙，该带种植槽直立式挡墙包括底板、齿坎、隔墙、墙身和压顶，所述底板迎水侧向上浇筑有齿坎，所述齿坎与所述墙身形成种植槽，通过所述隔墙将所述种植槽分为若干独立种植格槽，通过在其中填充耕植土，种植水生植物，齿坎底部还设置有供排水管穿过的通孔。该设计为水生植物在直立坡岸生长提供了必要空间，但也存在很多不足，例如施工成本高且对水体扰动剧烈，对于已有直立护岸的改造难度大，无法针对不同水生植物的生长特性对种植槽水位进行差异性设置等。
【发明内容】
[0006]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种水生植物在直立坡岸水体的水边、水面及水下生长的种植方法。
[0007]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0008]—种直立坡岸水体水生植物种植方法，该方法通过在固定于直立坡岸的支撑架上设置种植筐筐体，共同构成种植筐，用以种植水生植物，所述的种植筐通过连接或组合，形成规模种植，具体包括以下步骤:
[0009](a)将生长基质装填入种植筐筐体内；
[0010](b)在生长基质中种植水生植物；
[0011](C)将所述的种植筐筐体固定在支撑架上，调整种植筐筐体在水中的固定深度，并将种植筐进行连接或组合，形成规模种植。
[0012]所述的水生植物(3)包括挺水植物、浮叶植物或沉水植物；步骤(a)所述的种植筐筐体(I)根据水生植物的类型、种植水域的水体流动特性选择材质，设计横截面形状及高度。
[0013]步骤(a)所述的种植筐筐体⑴的制作材质为竹质、木质或塑料，横截面形状为矩形、梯形、半圆形、椭圆形或圆形，所述的种植筐筐体(I)的高度根据水生植物(3)类型进行设定，用于挺水植物的种植筐筐体(I)高度为35?70cm，用于浮叶植物的种植筐筐体(I)高度为25?60cm，用于沉水植物的种植筐筐体(I)高度为15?50cm。
[0014]在流动水体中，种植筐筐体横截面形状可选用圆形、椭圆形、半圆形、梯形或其它可减少水流冲击力的形状；而在静水水体中，种植筐筐体横截面形状可自由选择以上形状。
[0015]在种植水生挺水植物和水生浮叶植物时，由于所述两种水生植物的地下茎粗壮发达，而且生长速度快，种植筐筐体横截面形状宜选用圆形或椭圆形，以利于其地下茎沿着筐壁盘绕，这样有利于植株的生长；在种植水生沉水植物时，由于该类水生植物没有粗壮的地下茎，种植筐筐体横截面形状可选用矩形或梯形，以便将种植筐紧密地组合在一起。
[0016]步骤(a)所述的种植筐筐体(I)的底部设有浮体(5)，所述的浮体(5)为空塑料瓶或泡沫板。
[0017]步骤(a)所述的生长基质(4)为河底淤泥、壤土、河沙或粘土中的一种或多种。
[0018]步骤(a)所述的生长基质⑷在种植筐筐体⑴内的装填厚度根据水生植物(3)类型进行设定，用于挺水植物的生长基质(4)装填厚度为30?50cm，用于浮叶植物的生长基质(4)装填厚度为20?40cm,用于沉水植物的生长基质(4)装填厚度为10?30cm。
[0019]步骤(b)所述的水生植物(3)的种植密度为:挺水植物为6?16株/平方米，浮叶植物2?8株/平方米，沉水植物20?30丛/平方米；所述水生植物(3)的根茎在生长基质(4)中的种植深度为:挺水植物的根茎在生长基质(4)中的种植深度为10?30cm，浮叶植物的根茎在生长基质(4)中的种植深度为15?30cm，沉水植物的根茎在生长基质(4)中的种植深度为5?10cm。
[0020]步骤(c)所述的支撑架⑵为金属制三角支撑架或固定桩。
[0021]所述的金属制三角支撑架是在直立坡岸壁上打孔后，用膨胀螺丝将其固定于岸壁上。所述的固定桩是在水体底部钉入两根固定桩，所述两根固定桩之间的间距与种植筐尺寸一致，并通过绳索或铁丝将种植筐安装在固定桩上。除此之外，还包括其他类型的支撑架。
[0022]步骤(c)所述的种植筐筐体(I)在水中的固定深度根据水生植物(3)类型进行设定，用于挺水植物的种植筐筐体(I)的上表面处于水面以下O?50cm，用于浮叶植物的种植筐筐体(I)的上表面处于水面以下30?120cm，用于沉水植物的种植筐筐体(I)的上表面处于水面以下50?150cm。
[0023]步骤(c)所述的种植筐连接或组合间距为:挺水植物和浮叶植物种植筐的间距为20?80cm，沉水植物种植筐无需间距。
[0024]与现有技术相比，本发明具有以下特点:
[0025]1.本发明能够有效解决直立坡岸水体水生植物种植难题，为运用水生植物对直立坡岸水体进行景观营造和受污染水体植物修复提供了解决方案，对直立坡岸水体水质净化和水生态系统重建十分有益；
[0026]2.可根据所种水生植物的特点，为其提供包括水深、基质等适宜生长的条件，有利于建立包括挺水植物、浮叶植物、沉水植物在内的多样化植物群落，提高水体生态稳定性和景观价值；
[0027]3.施工简便，成本较低，可在不改变原有护岸的前提下快速施工，对水体扰动小。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1为实施例1种植筐筐体的结构示意图；
[0029]图2为实施例2种植筐筐体的结构示意图；
[0030]图3为实施例1种植筐支撑架的结构示意图；
[0031]图4为实施例2种植筐支撑架的结构示意图；
[0032]图5为实施例1种植筐整体结构示意图；
[0033]图6为实施例2种植筐整体结构示意图；
[0034]图7为实施例1种植筐在种植水域的侧面效果图；
[0035]图8为实施例2种植筐在种植水域的侧面效果图；
[0036]图中标记说明:
[0037]1-种植筐筐体、2-支撑架、3-水生植物、4-生长基质、5-浮体、6_螺丝孔、7_膨胀螺丝、8-穿绳孔、9-绳索。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0039]实施例1:
[0040]选取某市一段水泥硬化直立坡岸的缓流河道，河宽约20m，河道水体流速约为
0.lm/s，常水位在150cm左右，再生水为该河段的主要补给水源，水质为V类。
[0041]一种直立坡岸水体水生植物种植方法，该方法通过在固定于直立坡岸的支撑架2上设置种植筐筐体1，共同构成种植筐，用以种植水生植物3，所述的种植筐通过连接或组合，形成规模种植，具体包括以下步骤:
[0042](a)将生长基质4装填入种植筐筐体I内；
[0043](b)在生长基质4中种植水生植物3 ；
[0044](c)将所述的种植筐筐体I固定在支撑架2上，调整种植筐筐体I在水中的固定深度，并将种植筐进行连接或组合，形成规模种植。
[0045]由图1、图3、图5及图7所示，所述的种植筐包括种植筐筐体I和支撑架2。本实施例中，种植筐筐体I的制作材质为竹质，水生植物包括挺水植物，如香蒲、美人蕉、风车草、再力花；浮叶植物,如荷花、睡莲；沉水植物,如苦草、穗花狐尾藻。根据水生植物的类型、种植水域的水体流动特性，如图5所示，种植筐筐体I横截面形状采用梯形，所述梯形的长边、短边及高分别为150cm、10cm及40cm。
[0046]本实施例中，挺水植物和浮叶植物的种植筐筐体I高度为50cm，沉水植物的种植筐筐体I高度为40cm。种植筐筐体I的底部设有浮体5，所述的浮体5为2.5L的空塑料瓶，可以用来减轻种植筐的自重。所述的生长基质4采用河底淤泥和壤土按1:1比例混合配制。将配制好的生长基质4装填于种植筐筐体I内，挺水植物和浮叶植物的种植筐中生长基质4的装填厚度为30cm，沉水植物的种植筐中生长基质4的装填厚度为20cm。将水生植物3种植于生长基质4内，挺水植物种植密度为12株/平方米，根茎种植深度为20cm，浮叶植物密度为6株/平方米，根茎种植深度为15cm，沉水植物密度为25丛/平方米，根茎种植深度为10cm。
[0047]如图3所示，本实施例支撑架2为金属制三角支撑架，所述的支撑架2 —条边沿三角形直角方向伸出，其上设有螺丝孔6。支撑架2制作完成之后，在直立坡岸适宜位置打孔，用膨胀螺丝7将支撑架2固定于坡岸壁上。最后，将种植筐筐体I放置于支撑架2上，并用绳索9固定，如图7所示。种植筐筐体I在水中的固定深度为挺水植物的种植筐筐体I的上表面处于水面以下30cm，浮叶植物的种植筐筐体的上表面处于水面以下60cm，沉水植物的种植筐筐体的上表面处于水面以下90cm。同时，挺水植物和浮叶植物种植筐的间距为50cm,沉水植物种植管无需间距。
[0048]植物种植半年后，河道形成多样化植物群落，景观效果得到极大改善。同时，监测数据显示水体透明度和溶解氧升高，水质氮、磷营养盐浓度均下降，水体浮游动植物和微生物物种多样性增加。
[0049]实施例2:
[0050]本实施例中，种植筐筐体I制作材质为木质,种植筐筐体I横截面形状为椭圆形，底部设有浮体5，所述的浮体5为泡沫板，如图6所示。挺水植物的种植筐筐体I高度为70cm,生长基质装填厚度为50cm ;浮叶植物的种植筐筐体I高度为60cm，生长基质装填厚度为40cm ;沉水植物的种植筐筐体I高度为50cm，生长基质装填厚度为30cm。在种植水生植物3时，挺水植物的种植密度为16株/平方米，根茎种植深度为30cm ;浮叶植物的种植密度为8株/平方米，根茎种植深度为30cm ;沉水植物的种植密度为30丛/平方米，根茎种植深度为10cm。
[0051]本实施例中，支撑架2采用固定桩，在水体底部钉入两根固定桩，两根固定桩之间的间距与种植筐筐体I尺寸一致，通过穿绳孔8和绳索9将种植筐筐体I安装在固定桩上。
[0052]种植筐筐体I在水中的固定深度为挺水植物的种植筐筐体I的上表面处于水面以下50cm，浮叶植物的种植筐筐体的上表面处于水面以下120cm，沉水植物的种植筐筐体的上表面处于水面以下150cm。挺水植物和浮叶植物种植筐的间距为80cm，沉水植物种植筐无需间距。其余同实施例1。
[0053]实施例3:
[0054]本实施例中，种植筐筐体I制作材质为塑料，种植筐筐体I横截面形状为矩形，底部设有浮体5，所述的浮体5为泡沫板。挺水植物的种植筐筐体I高度为35cm，生长基质装填厚度为30cm ;浮叶植物的种植筐筐体I高度为25cm，生长基质装填厚度为20cm ;沉水植物的种植筐筐体I高度为15cm，生长基质装填厚度为10cm。在种植水生植物3时，挺水植物的种植密度为6株/平方米，根茎种植深度为1cm ;浮叶植物的种植密度为2株/平方米，根茎种植深度为15cm ;沉水植物的种植密度为20丛/平方米，根茎种植深度为5cm。
[0055]种植筐筐体I在水中的固定深度为挺水植物的种植筐筐体I的上表面与水面齐平，浮叶植物的种植筐筐体的上表面处于水面以下30cm，沉水植物的种植筐筐体的上表面处于水面以下50cm。挺水植物和浮叶植物种植筐的间距为20cm，沉水植物种植筐无需间距。其余同实施例1。
[0056]上述对实施例的描述是为了便于该【技术领域】的普通技术人员能理解和应用本发明，熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例作出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所作出的改进和修改都应该在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种直立坡岸水体水生植物种植方法，其特征在于，该方法通过在固定于直立坡岸的支撑架⑵上设置种植筐筐体(I)，共同构成种植筐，用以种植水生植物(3)，所述的种植筐通过连接或组合，形成规模种植，具体包括以下步骤: (a)将生长基质(4)装填入种植筐筐体(I)内； (b)在生长基质⑷中种植水生植物(3); (c)将所述的种植筐筐体⑴固定在支撑架(2)上，调整种植筐筐体⑴在水中的固定深度，并将种植筐进行连接或组合，形成规模种植。
2.根据权利要求1所述的一种直立坡岸水体水生植物种植方法，其特征在于，所述的水生植物(3)包括挺水植物、浮叶植物或沉水植物；步骤(a)所述的种植筐筐体(I)根据水生植物的类型、种植水域的水体流动特性选择材质，设计横截面形状及高度。
3.根据权利要求1或2所述的一种直立坡岸水体水生植物种植方法，其特征在于，步骤(a)所述的种植筐筐体(I)的制作材质为竹质、木质或塑料，横截面形状为矩形、梯形、半圆形、椭圆形或圆形，所述的种植筐筐体(I)的高度根据水生植物(3)类型进行设定，用于挺水植物的种植筐筐体(I)高度为35?70cm，用于浮叶植物的种植筐筐体(I)高度为25?60cm，用于沉水植物的种植筐筐体(I)高度为15?50cm。
4.根据权利要求1所述的一种直立坡岸水体水生植物种植方法，其特征在于，步骤(a)所述的种植筐筐体(I)的底部设有浮体(5)，所述的浮体(5)为空塑料瓶或泡沫板。
5.根据权利要求1所述的一种直立坡岸水体水生植物种植方法，其特征在于，步骤(a)所述的生长基质(4)为河底淤泥、壤土、河沙或粘土中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种直立坡岸水体水生植物种植方法，其特征在于，步骤(a)所述的生长基质(4)在种植筐筐体(I)内的装填厚度根据水生植物(3)类型进行设定，用于挺水植物的生长基质(4)装填厚度为30?50cm，用于浮叶植物的生长基质(4)装填厚度为20?40cm,用于沉水植物的生长基质(4)装填厚度为10?30cm。
7.根据权利要求1所述的一种直立坡岸水体水生植物种植方法，其特征在于，步骤(b)所述的水生植物(3)的种植密度为:挺水植物为6?16株/平方米，浮叶植物2?8株/平方米，沉水植物20?30丛/平方米；所述水生植物(3)的根茎在生长基质(4)中的种植深度为:挺水植物的根茎在生长基质(4)中的种植深度为10?30cm，浮叶植物的根茎在生长基质(4)中的种植深度为15?30cm，沉水植物的根茎在生长基质(4)中的种植深度为5 ?1cm0
8.根据权利要求1所述的一种直立坡岸水体水生植物种植方法，其特征在于，步骤(c)所述的支撑架(2)为金属制三角支撑架或固定桩。
9.根据权利要求1所述的一种直立坡岸水体水生植物种植方法，其特征在于，步骤(c)所述的种植筐筐体(I)在水中的固定深度根据水生植物(3)类型进行设定，用于挺水植物的种植筐筐体(I)的上表面处于水面以下O?50cm，用于浮叶植物的种植筐筐体(I)的上表面处于水面以下30?120cm，用于沉水植物的种植筐筐体(I)的上表面处于水面以下50 ?150cm。
10.根据权利要求1所述的一种直立坡岸水体水生植物种植方法，其特征在于，步骤(c)所述的种植筐连接或组合间距为:挺水植物和浮叶植物种植筐的间距为20?80cm，沉水植物种植筐无需间距。
【文档编号】A01G31/00GK104126393SQ201410359493
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】成水平, 李 柱, 代嫣然, 向东方, 吴娟 申请人:同济大学