一种浮岛单体及应用该浮岛单体的组合式生态浮岛的制作方法

本发明涉及水体净化及水面景观美化领域，尤其涉及一种浮岛单体及应用该浮岛单体的组合式生态浮岛。

背景技术：

近年来，江河、湖泊、水库、池塘等水体受到环境污染，造成水体富营养化，破坏了水体的生态平衡。目前，生态浮岛在水体污染治理中的应用越来越受关注，生态浮岛利用其上栽培的植物以去除污染水体中的氮、磷等污染物，抑制水体中的藻类过渡生长，同时还可以美化水体景观，具有无需占地、成本低廉以及修复效果好等优点。

目前，现有的生态浮岛还存在以下问题：(1)浮力有限：现有的生态浮岛一般选用发泡塑料或再生塑料作为基本材料，虽然制作成本相对较低，但浮力有限，且易破碎而散漂在水上，难以降解而造成二次污染；(2)浮岛植物单一：浮岛植物是生态浮岛的重要组成部分，它既是浮岛生态功能的承担者，同时也使浮岛景观效果的体现者，但现有的生态浮岛的植物配置难于兼顾景观和生态两大功能，此外，由于浮力有限，无法栽种大型植物，而且大部分浮岛植物无法过冬，尤其是在冬季天气较冷的北方地区，浮岛植物需要在第二年春天重新种植，不仅影响景观效果，而且增加维护成本；(3)结构不稳固：传统的浮岛一般采用绳索等连接，耗时且易散架，抗风浪能力较差，难以抵抗极端的大风、大雨以及大浪天气，并且浮岛材料聚乙烯等容易氧化分解，从而缩短其使用寿命。

技术实现要素：

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术而提供一种浮力大、结构稳固的浮岛单体。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术而提供一种浮力大、植物多样性好、结构稳固及使用寿命长的组合式生态浮岛。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种浮岛单体，用于组成生态浮岛，其特征在于，所述浮岛单体包括浮岛植物和用于种植该浮岛植物的种植介质层，该种植介质层向下延伸而形成一定厚度且沿其上部外周围设有第一浮体圈，而该第一浮体圈下方的种植介质层的外周面上包裹有网状加强层，该网状加强层至少在与种植介质层底部的对应处开设有供根系穿过的孔。

作为优选，所述浮岛植物为陆生植物、挺水植物或沉水植物中的一种，且当浮岛植物为挺水植物时，所述浮岛单体还包括抗倒伏的保护介质层，该保护介质层设于种植介质层上方且沿该保护介质层的外周围设有第二浮体圈；浮岛植物的多种选择，可使由该浮岛单体组成的生态浮岛具有较好的植物多样性，保护介质层的设置，可避免挺水植物倒伏，优选地，该保护介质层可由花泥组成。

进一步，所述陆生植物为柳树、鸡爪槭、茶梅或含笑中的至少一种，所述挺水植物为荷花、黄菖蒲或睡莲中的至少一种，所述沉水植物为眼子菜或金鱼藻中的至少一种；上述陆生植物和挺水植物的选择，可使应用该浮岛单体的生态浮岛获得良好的景观效果，并且上述挺水植物的根系以及沉水植物的根系能吸收水体中的N、P营养盐以及分泌生物絮凝剂，净化水质，同时形成高效生物膜；总之，本发明中各种浮岛植物的选择，可兼具净水、观赏以及经济价值，形成多层次的植物群，位于水面上的浮岛植物群有利于野生动物和昆虫的栖息，而位于水面下的浮岛植物群(主要为挺水植物的根系和沉水植物)能为鱼类产卵提供栖息地，从而构建成完善的生物链。

作为优选，所述网状加强层为由耐腐蚀纤维编织的编织网或金属网，网状加强层的设置可避免种植介质层在水中散架，使得浮岛单体整体结构稳固，此外，当浮岛植物的根系在种植介质层中蔓延并伸出网状加强层上的孔时，浮岛植物、种植介质层以及网状加强层可构成一整体，从而进一步加强浮岛单体结构的稳固性。

为避免浮体材料氧化分解，增强其耐用性，作为优选，所述第一浮体圈和第二浮体圈的外表面均设置有抗氧化保护层；进一步，为方便加工制造，该第一浮体圈和第二浮体圈整体可直接由抗氧化材料制成，如HDPE等，该材料不易分解氧化，不增加外来污染，从而能有效延长浮岛的使用寿命。

作为优选，所述种植介质层包括上下设置的种植层和保温层，其中所述种植层由土壤、软性纤维材料、保水剂以及缓释肥以质量比2～3:0.8～1:0.3～0.5:0.6～0.8混合而成，所述保温层由软性纤维材料组成，并且，所述软性纤维材料为岩石棉或椰子纤维中的至少一种；保温层的设置，可提升浮岛的耐寒能力，使得浮岛植物能安全过冬，避免多次重复栽种，也可提升浮床的冬季景观效果，此外，种植层与保温层组成材料的选择能减轻浮岛单体的总重，从而进一步提升其浮力。

进一步，所述种植介质层中种植层与保温层的厚度比为2～3:1，且当浮岛植物为陆生植物时，该种植介质层的厚度为0.6～0.8m，当浮岛植物为挺水植物时，该种植介质层的厚度为0.4～0.5m，当浮岛植物为沉水植物时，该种植介质层的厚度为0.15～0.2m。

本发明解决第二个技术问题所采用的技术方案为：一种应用上述浮岛单体的生态浮岛，所述生态浮岛由一个浮岛单体构成或由至少两个浮岛单体通过连接件组合而成。

进一步，所述生态浮岛呈辐射状，包括位于中心的陆生植物区、外周的沉水植物区以及设置在陆生植物区与沉水植物区之间的挺水植物区，其中所述陆生植物区由植有陆生植物的一个浮岛单体或者至少两个浮岛单体通过所述连接件组合而成，所述沉水植物区由植有沉水植物的一个浮岛单体或者至少两个浮岛单体组成，所述挺水植物区由植有挺水植物的一个浮岛单体或者至少两个浮岛单体组成，各植物区之间同样通过连接件连接而使该生态浮岛组合为一体；即本发明中的生态浮岛可以浮岛单体为模块组合成一体，这样不仅方便生产、加工以及安装，此外，该生态浮岛中有多个独立的浮岛单体提供浮力，从而保证浮岛的总体浮力以及提升浮岛的抗风浪能力。同时，该浮岛适合种植多样性的植物，可为陆生、湿生植物提供生长环境，形成陆生生态系统和水陆错带生态系统，其中陆生植物和挺水植物可使浮岛获得良好的景观效果，并且挺水植物的根系以及沉水植物的根系能吸收水体中的N、P营养盐以及分泌生物絮凝剂，净化水质，同时形成高效生物膜；总之，本发明中各种浮岛植物，可兼具净水、观赏以及经济价值，形成多层次的植物群，位于水面上的浮岛植物群有利于野生动物和昆虫的栖息，而位于水面下的浮岛植物群(主要为挺水植物的根系和沉水植物)能为鱼类产卵提供栖息地，从而构建成完善的生物链。

传统浮岛中一般通过绳索进行连接，绳索容易氧化变脆，从而对浮岛的内部结构产生影响，影响其使用寿命，本发明中所述连接件包括不锈钢本体和涂覆在该不锈钢本体外的防水涂料层，这样可有效避免连接件被腐蚀氧化，保证浮岛内部结构的稳定性，进而延长浮岛的使用寿命。当然，除不锈钢外，连接件还可以采用其他耐腐蚀材料。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的浮岛单体中沿种植介质上部外周围设有第一浮体圈，从而保证浮岛单体的基本浮力，进一步设置网状加强层，不仅能避免该浮岛单体散架，使得浮岛单体内部结构稳固，而且当浮岛植物的根系在种植介质中蔓延并伸出网状加强层上的孔时，浮岛植物、种植介质层以及网状加强层能构成整体，从而进一步加强浮岛单体结构的稳固性，提升其浮力和抗风浪能力，并且由于根系处附着大量微生物而形成高效生物膜，因此网状加强层和其上的浮岛植物根系可成为鱼类产卵的栖息地，有利于组建完美的生物链，此外，本发明中浮岛植物的种植无需种植篮，根系可直接吸收养分，形成网状生物填料，根系分泌生物絮凝剂有利于水质变清，根系有利于鱼类产卵和鱼幼苗繁殖。本发明中的生态浮岛由上述浮岛单体组合而成，不仅方便生产、加工以及安装，此外，该生态浮岛中有多个独立的浮岛单体提供浮力，从而保证浮岛的总体浮力(保障载人)以及提升浮岛的抗风浪能力。

附图说明

图1为本发明实施例中浮岛单体结构示意图；

图2为本发明实施例中生态浮岛的侧视图；

图3为本发明实施例中生态浮岛的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～3所示，一种生态浮岛，呈辐射状(本实施例中具体呈十字状)，包括位于中心的陆生植物区9、外周的沉水植物区7以及设置在陆生植物区9与沉水植物区7之间的挺水植物区8，即本发明中的浮岛植物由陆生植物91、沉水植物71以及挺水植物81组成。辐射状的设计，可增强浮岛的缓冲性，进而提升该浮岛的抗风浪能力。

多种植物的组合，可增加浮岛的植物多样性，陆生植物91和挺水植物81的选择，可使该浮生态浮岛获得良好的景观效果，并且挺水植物81的根系以及沉水植物71的根系能吸收水体中的N、P营养盐以及分泌生物絮凝剂，净化水质，同时形成高效生物膜；总之，本发明中多种浮岛植物的组合，可兼具净水、观赏以及经济价值，形成多层次的植物群，位于水面上的浮岛植物群有利于野生动物和昆虫的栖息，而位于水面下的浮岛植物群(主要为挺水植物81的根系和沉水植物71)能为鱼类产卵提供栖息地，从而构建成完善的生物链。本实施例中，陆生植物91为柳树、鸡爪槭、茶梅或含笑中的至少一种，挺水植物81为荷花、黄菖蒲或睡莲中的至少一种，所述沉水植物71为眼子菜或金鱼藻中的至少一种。

该浮岛由多个浮岛单体1通过连接件连接组合而成，具体地，上陆生植物区9由植有陆生植物91的一个浮岛单体1组成，沉水植物区7由植有沉水植物71的四个浮岛单体1通过连接件(未示出)组合而成，挺水植物区8由植有挺水植物81的四个浮岛单体1通过连接件组合而成，各植物区之间同样通过连接件连接而使该生态浮岛组合为一体。本实施例中连接件包括不锈钢本体和涂覆在该不锈钢本体外的防水涂料层，这样可有效避免连接件被腐蚀氧化，保证浮岛内部结构的稳定性，进而延长浮岛的使用寿命，当然，除不锈钢外使用采用其他可行耐腐蚀材料的连接件也在本发明的保护范围内。

上述浮岛单体1可为多种形状，如方形、多边形以及圆形等，本实施例中该浮岛单体1为方形，其包括上述浮岛植物和用于种植该浮岛植物的种植介质层2。为使浮岛单体1内部结构稳固且获得较大的浮力，植介质层向下延伸而形成一定厚度且沿其上部外周围设有第一浮体圈4，而该第一浮体圈4下方的种植介质层2的外周面上包裹有网状加强层3，该网状加强层3至少在与种植介质层2底部的对应处开设有供根系穿过的孔。本实施例中网状加强层3为由耐腐蚀纤维编织而成的编织网，当然也可为金属网等，网状加强层3的设置可避免种植介质层2在水中散架，使得浮岛单体1整体结构稳固，此外，当浮岛植物的根系在种植介质层2中蔓延并伸出网状加强层3上的孔时，浮岛植物、种植介质以及网状加强层3可构成一整体，从而进一步加强浮岛单体1结构的稳固性。

由上可知，浮岛植物可为陆生植物91、挺水植物81以及沉水植物71等多种，当其为挺水植物81时，为避免挺水植物81倒伏，可在种植介质层2上方设置保护介质层5，同时在该保护介质层5的外周围设第二浮体圈6，从而进一步增强浮岛单体1的浮力。可见，本发明的浮岛植物种植无需种植篮，根系可直接吸收养分，形成网状生物填料，根系分泌生物絮凝剂有利于水质变清，根系有利于鱼类产卵和鱼幼苗繁殖。由于各种浮岛植物的生物习性不同，因此当浮岛植物为陆生植物91时，该种植介质层2的厚度为0.6～0.8m(本实施例为0.6m)，当浮岛植物为挺水植物81时，该种植介质层2的厚度为0.4～0.5m(本实施例为0.4m)，当浮岛植物为沉水植物71时，该种植介质层2的厚度为0.15～0.2m(本实施例为0.15m)。

传统的浮岛浮体抗氧化能力较差，并且氧化分解后会造成二次污染，本发明中第一浮体圈4和第二浮体圈6的外表面均设置有抗氧化保护层，从而避免浮体材料氧化分解，增强其耐用性。本实施例中，为方便加工制造，该第一浮体圈4和第二浮体圈6整体可有抗氧化材料制成，如HDPE等，该材料不易分解氧化，不增加外来污染，从而能有效延长浮岛的使用寿命。

由上可见，种植介质层2是浮岛单体1中的主要部分，为进一步增强浮岛单体1的浮力，种植介质层2包括上下设置的种植层21和保温层22，其中所述种植层21由土壤、软性纤维材料、保水剂以及缓释肥以质量比2～3:0.8～1:0.3～0.5:0.6～0.8(本实施例中优选为：2:0.8:0.3:0.6)混合而成，保温层22由软性纤维材料组成，并且，上述软性纤维材料为岩石棉或椰子纤维中的至少一种；保温层22的设置，可提升浮岛的耐寒能力，使得浮岛植物能安全过冬，避免多次重复栽种，也可提升浮床的冬季景观效果，此外，种植层21与保温层22能减轻浮岛单体1的总重，从而进一步提升其浮力。本实施例中种植层21与保温层22的厚度比为3:1，从而使得浮岛植物能够健康生长、安全过冬。

本发明中的生态浮岛的使用过程如下：首先，按照设计要求，在陆地上完成拼装连接，如本实施例中的浮岛呈辐射状，依次从内置外将各浮岛单体通过连接件连接组装。接着，将拼装完成的浮岛放入水面设计位置，并选取合适的固定方式进行固定，如插杆式、锚固式或驳岸牵拉式等。然后，根据设计所选植物类型、规格、位置进行种植，可使用辅助跳板，方便工作人员上岛种植。一般种植后2周巡检一次，出现死苗或烧苗现象需及时补充或作适当调整，生长过快的植物需及时修剪，种植蔬菜时需在收割季节进行收割。如遇暴雨、台风等恶劣天气情况，需提前做好加固和防护，恶劣天气过后需及时检查，发现问题需及时处理。