专利名称：水边芦苇湿地的建造方法
技术领域：
本发明涉及一种水边芦苇湿地的建造方法，是一种在湖岸，河岸，海岸等水边环境中，按照芦苇植物生态习性与需求，进行芦苇的栽培与芦苇湿地的生态建造，实现净化水质、抑制水体富营养化的方法。属于环境保护技术领域。
背景技术：
我国湖泊污染情况严重，80％以上的湖泊受到污染，许多湖泊已达不到III类水水质标准。我国已达富营养化的湖泊超过65％，处于中营养向富营养化转化的湖泊占湖泊总量的20％。许多湖泊出现水华泛滥，海湾亦赤潮频发，其面积、强度以及藻毒素含量，均有大幅度增长趋势。近年来，部分河流如汉江、珠江也出现了富营养化，即将建成的三峡水库同样面临着富营养化的威胁。人口密集、经济发达的东部平原地区的大型湖泊多数处于富营养化水平，其中太湖、滇池、巢湖三大水源性湖泊的问题最为严重。
水体富营养化是一个全球性的生态环境问题。欧美先进国家的经验表明通过环境工程手段，如投加化学药剂、引水换水、建立污水处理厂等收效甚为有限，而且花费资金非常巨大。要达到有效的解决富营养化问题的目标，还需要从多方面入手，进行综合治理。其中重要的措施之一就是使湖泊生态系统渐进修复，发挥其本身具有的自然净化功能。因此，近年来湖滨带湿地的自然净化能力受到了人们的重视。除湖滨带外，河岸带，海岸带等水边环境也是相应水体生态系统的重要组成部分，具有重要的功能，主要包括形成鱼贝类及野生生物的栖息地；能净化水质；具有防止湖岸、河岸和海岸被侵蚀的功能；具有环境美化功能并可成为休闲游览的场所等。水边环境是重要的湿地生态系统之一，近年世界“湿地公约”的签订和美国环境保护局湿地保护科的设立也说明，不仅湿地生态系统的保护已经得到了世界各国人们的重视，而且湿地生态系统的修复、重建与新建工程也已经成为迫切的问题。
芦苇是我国重要的湿地挺水植物之一，且在世界各地均有广泛分布，既可在长期处于1m以下的淹水状态下生长，也很耐干旱。近年来，除自然芦苇湿地生态系统的生态建设工程受到人们的重视外，在人工湿地的建设中，水生植物培植也是人工湿地建设的一个重要组成部分。水生植物在营养物质及污水中的其它成分吸收，水流调节，系统自然复氧，作为微生物的生长基质，抑制藻类的生长繁殖以及冬季对系统的保温效果等方面具有十分重要的作用。
中国专利03150053.6公开了一种使用芦苇的人工湿地污水处理系统，但未涉及芦苇的培植方法。目前也未见到自然湿地中芦苇培植方法的实用专利技术。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种水边芦苇湿地的建造方法，通过较少的投资费用与劳力成本，实现芦苇湿地的快速修复与重建，达到抑制水体富营养化的目的。该方法同样适用于人工芦苇湿地建设中的芦苇的快速培植。
为实现这样的目的，本发明根据芦苇植物生态习性与需求，在栽植前将芦苇根茎先进行低温活化并切成各带1个休眠芽的小节，在适当的气温条件下，栽植于用隔水畦与水体隔开并抽干的土壤基质上，待芦苇发芽成活后，逐渐恢复表面淹水层并撤去隔水畦。此后无需人工管理，通过根茎繁殖，1年内即可达到水边区域中芦苇植被的正常密度，并开始发挥抑制富营养化、净化水质的作用。
本发明方法的具体步骤如下1、通过隔水措施(建立隔水畦)将水边环境中常年最高水位低于1m的需要建立芦苇湿地的部分与水体隔开，并使用抽水机将该部分水抽干。
2、采集带休眠芽，但尚未发芽的芦苇根茎，在低温(2～6℃)下活化3～10昼夜，然后切成小节，每小节带一个休眠芽。一般一条芦苇根茎可获得4～7小节。
3、在平均气温15～25℃的季节，按照40～60cm的等间距栽种芦苇根茎小节，使休眠芽位于地表以下约1cm。从芦苇根茎的采集直至栽种完毕，使根茎保持湿润(浸入水中)。
4、待芦苇幼苗生长到一定高度(大于20cm)，逐渐恢复淹水层。恢复水位时，须确保芦苇的最高生长点超过水面10cm以上。
5、当芦苇生长点高于抽水前实际自然水位10cm以后，撤离隔水畦，使之恢复到自然淹水状况。此后，通过根茎自然繁殖，1年以内即可达到芦苇植被的正常密度，完成水边芦苇湿地的建造，并开始发挥抑制富营养化、净化水质的作用。
对于常年无积水的水边环境，采用以上步骤2和3即可进行芦苇的培植，之后通过根茎自然繁殖，达到芦苇植被的正常密度，完成水边芦苇湿地的建造。
本发明有效改进了目前常用的环境工程手段投资巨大但效果不明显的状况，仅在施工初期需要少量资金的投入(隔水畦建设费用，抽水费用，芦苇根茎运输费用)，可以依靠相对更小的投入获得更长期的效能。相对于其他方法而言，本发明需要的劳动量更小，工作人员在初期施工完毕之后，由于生态系统具有自我调节能力，无需继续投入任何人力物力进行长期维护。
本发明的方法适用于湖滨，河岸，海岸等水边环境中芦苇湿地的生态建造，芦苇的发芽率与成活率均在95％以上。采用本发明的方法能快速，低成本的新建或重建水边芦苇湿地，实现净化水质、抑制水体富营养化，建造的水边芦苇湿地不仅具有水质净化功能，还具有为生物提供栖息地，护岸，景观美化等多重功能。
图1为本发明建造水边芦苇湿地方法的示意图。
图1中，1为水边环境，2为隔水畦，3为水体，4为芦苇根茎小节，5为芦苇幼苗。
具体实施例方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步描述。
实施例1于2004年3月下旬，在江苏无锡太湖的湖滨带采集芦苇根茎，放入水桶内，加水使根茎浸入水中，当日带回室内，放入人工气候室内，将温度调至4℃。另将常年水位100cm以下的一块2平方米的水边环境1用隔水畦2围起来(图1a)，用抽水机抽干。4月初从人工气候室取出芦苇根茎，然后切成芦苇根茎小节4，每小节带一个休眠芽。一般一条芦苇根茎可获得4～7小节。按照约40cm的等间距栽种芦苇根茎小节4，使休眠芽位于地表以下约1cm(图1b)。至5月初，芦苇根茎小节4的发芽率达98％。待芦苇幼苗5生长到一定高度(大于20cm)，逐渐恢复淹水层(图1c)。恢复水位时，须确保芦苇的最高生长点超过水面10cm以上。当芦苇生长点高于抽水前实际自然水位10cm以后，撤离隔水畦，使之恢复到自然淹水状况(图1d)。在此之后，不进行任何人工作业。10月底观察时，发现通过根茎自然繁殖，已达到芦苇植被的正常密度，并发挥着抑制富营养化、净化水质的作用。为了监测水质净化效果，恢复隔水畦3周后对水质进行监测，建设的芦苇湿地区和周围的无挺水植物区相比，以藻类引起的固体悬浮物浓度升高为指标，芦苇湿地区为80mg/L，无挺水植物区为320mg/L。
实施例2于2004年3月下旬，在江苏无锡太湖的湖滨带采集芦苇根茎，放入水桶内，加水使根茎浸入水中，当日带回室内，放入人工气候室内，将温度调至2℃。另将常年水位20cm以下的一块3平方米的水边环境1用隔水畦2围起来，用抽水机抽干。4月初从人工气候室取出芦苇根茎，然后切成芦苇根茎小节4，每小节带一个休眠芽。一般一条芦苇根茎可获得4～7小节。按照约50cm的等间距栽种芦苇根茎小节4，使休眠芽位于地表以下约1cm。至5月上旬，芦苇根茎小节4的发芽率达95％。待芦苇幼苗生长到一定高度(大于20cm)，逐渐恢复淹水层。恢复水位时，须确保芦苇的最高生长点超过水面10cm以上。当芦苇生长点高于抽水前实际自然水位10cm以后，撤离隔水畦，使之恢复到自然淹水状况。在此之后，不进行任何人工作业。10月底观察时，发现通过根茎自然繁殖，已达到芦苇植被的正常密度，并发挥着抑制富营养化、净化水质的作用。为了监测水质净化效果，恢复隔水畦2周后对水质进行监测，建设的芦苇湿地区和周围的无挺水植物区相比，以总氮和总磷为指标，芦苇湿地区总氮为0.3mg/L，总磷为0.015mg/L；无挺水植物区总氮为3.2mg/L，总磷为0.04mg/L。
实施例3于2004年3月下旬，在江苏无锡太湖的湖滨带采集芦苇根茎，放入水桶内，加水使根茎浸入水中，当日带回室内，放入人工气候室内，将温度调至6℃。4月初从人工气候室取出芦苇根茎，然后切成芦苇根茎小节4，每小节带一个休眠芽。一般一条芦苇根茎可获得4～7小节。在常年地表无积水的一块4平方米的水边环境1上，无需建隔水畦2。按照约60cm的等间距栽种芦苇根茎小节4，使休眠芽位于地表以下约1cm。在此之后，不进行任何人工作业。至5月上旬，芦苇根茎小节4的发芽率达100％。10月底观察时，发现通过根茎自然繁殖，已达到芦苇植被的正常密度，并发挥着抑制富营养化、净化水质的作用。为了监测水质净化效果，对地下水水质进行监测，建设的芦苇湿地区和周围的无植物区相比，以总氮和总磷为指标，芦苇湿地区总氮为0.2mg/L，总磷为0.008mg/L；无植物区总氮为2.5mg/L，总磷为0.07mg/L。
权利要求
1.一种水边芦苇湿地的建造方法，其特征在于包括如下步骤1)通过建立隔水畦将水边环境中常年最高水位低于1m的需要建立芦苇湿地的部分与水体隔开，并使用抽水机将该部分水抽干；2)采集带休眠芽、但尚未发芽的芦苇根茎，在2～6℃下活化3～10昼夜，然后切成小节，每小节带一个休眠芽；3)在平均气温为15～25℃的季节，按照40～60cm的等间距栽种芦苇根茎小节，使休眠芽位于地表以下1cm；4)待芦苇幼苗生长到大于20cm的高度，逐渐恢复淹水层，恢复水位时，须确保芦苇的最高生长点超过水面10cm；5)当芦苇生长点高于抽水前实际自然水位10cm以后，撤离隔水畦，使之恢复到自然淹水状况，此后，通过根茎自然繁殖，达到芦苇植被的正常密度，完成水边芦苇湿地的建造。
全文摘要
本发明涉及一种水边芦苇湿地的建造方法，根据芦苇植物生态习性与需求，在栽植前将芦苇根茎先进行低温活化并切成各带1个休眠芽的小节，于平均气温15～25℃的季节，按40～60cm的等间距栽植于用隔水畦与水体隔开并抽干的土壤基质上，待芦苇发芽成活后，逐渐恢复表面淹水层并撤去隔水畦。此后无需人工管理，通过根茎繁殖，1年内即达到芦苇植被的正常密度，并发挥抑制富营养化、净化水质的作用。本发明能快速，低成本的新建或重建水边芦苇湿地，芦苇的发芽率与成活率均在95％以上。建造的水边芦苇湿地不仅具有水质净化、抑制水体富营养化的功能，还具有为生物提供栖息地，护岸，景观美化等多重功能。
文档编号A01B79/00GK1751552SQ200510030769
公开日2006年3月29日 申请日期2005年10月27日 优先权日2005年10月27日
发明者吴德意, 张葆华, 李胤, 查明, 汪飞 申请人:上海交通大学