一种经济环保型沉水植物苦草栽培藤毡及栽种方法与流程

本发明属于水土保持、水生态修复、水生态构建、生态水产养殖、观赏水景溪池和观赏水簇箱等技术领域，涉及沉水植物苦草立体环保栽培藤毡及栽种方法，特别是涉及一种基于水生态治理和水生态构建中的重要环节－－沉水植物的快速栽种技术，将植有沉苦草的藤毡可以大面积快捷地抛投栽种。

背景技术：

洁净的水源是其周边的人们生产和生活中不可缺少的自然资源，其关系到一户人家、一个村庄、甚至一座城市、一个国家的生存和发展。在我国改革开放前中期，由于人们对环境保护意识的淡漠，造成各种生活和工农业污水无序随意粗犷式过度排放，造成我国城镇及周边绝大部分水域生态系统退化和破坏；目前，我国正举国上下加强对水的治理与保护，整治杜绝工业、农业和居民的各种污水直接排放。并对于截污后、或富营养化的水域治理方法有许多种，如物理、化学、生态治理等各种类型的技术方法，但这些方法都需要长期投入大量的物力和人力。

清水型生态系统构建技术是当前可持续生态治理的主要和最有效的方法，如广州市荔湾湖公园、海珠湿地公园等的水体治理；清水型生态系统构建技术是指将水体生态系统从浊水状态转变为清水状态的一系列工艺，理论基础是稳态转化原理。水生态系统构建技术能够有效去除水域中的富营养盐、重金属离子等有害物和增加水中的含氧，保持水体洁净态，同时还具有日复一日持续不继地抑制藻类生长、净化新产生的污水的可持续性的治水功能；水生态系统构建技术的重点和主要资金投入是沉水植被的恢复或重建；水中挺水植物、漂浮植物和浮叶植物类，由于其光合作用是在空中进行，而不能增加水体含氧量；微型藻类植物虽然能增加水中的含氧量，但难以控制其种群密度，并严重影响水体透明度，不利于水域下层沉水植被生长，并容易产生有害的藻华现象。沉水植物（submergedplants）是指植物体全部位于水层下面营固着生存的大型水生植物，其植物体的各部分都可吸收水分和养料这类植物的根、茎、叶等组织结构都十分柔软，没有明显木质部，叶子大多为带状或丝状，根为须根，如苦草、金鱼藻、狐尾藻、黑藻等。但是大多数沉水植物具有分枝特性，如同水中灌木林，容易爆满整个水体空间，造成爆塘泛滥和缺乏景观效果；而苦草生长如同水下针叶林，能够构建一幅水下清态的立体景观空间，具有强大的景观价值，是目前清水型生态系统构建技术中唯一优势种群。苦草(vallisnerianatans)隶属水鳖科苦草属多年生沉水植物，广泛分布于我国南北各省区，适合于淡水江河湖泊、水库池塘、溪沟涌渠、溪流清泉等水域。本发明所指苦草为苦草属植物的通称。苦草在当前水生态治理、水生态恢复和水清态景观构建等中，作为唯一优势种群在我国正大力推广和种植。在自然水域苦草种群种子量可以达到1.68e4~1.01e6粒/平方米,但对于长条形长1.28~3毫米、直径小于0.5毫米的苦草种子，易受水深、水质、温度、光照、水流等变化影响大，种子在自然水域对种群建立和恢复作用很少，目前苦草种群建立和每年种群恢复的主要方式是无性繁殖。

苦草的生长必须是根部着床在水底土壤中才能正常生长建群的沉水植物，否则就会漂浮在水面下，虽然可以成活，但不能在水底建立种群；苦草叶裸露在空气中十分容易失水死亡。目前在水治理领域，苦草的传统栽培方法是：先将需要栽培苦草的水域的水排到水深低于5-10厘米以下，并将水中牧草性鱼类及钻泥性水生动物清理干净，然后通过人工用手指将苦草植株根茎部分包裹后一蔸一蔸再能插入水底土壤中；在苦草须根没有向土壤四周扩散着床之前，没固着力，要保证刚栽种后水域的水体透明度和水体不流动，要求水中的光照能够满足苦草叶所需光合作用最低光照强度要求；在随后的成坪养护的过程中，要在植株生根抓泥固床后，逐步注入洁净的水源。此方法只适合于可以排干水的独立水域，栽种作业过程中易受季节、降雨、水文影响和限制，还需要花费大量人力和财力，且不适于开放性或流动性的广大自然水域；在南方的冬季和冰雪消融水温处于上升的初春北方，水质透明度最好的季节，但低水温不适于人工水中栽种作业；此方法亦不适合在硬性水底栽种。

为了快速建立或恢复沉水植物苦草种群，在面对千差万别的水文、气候、温度、环保等的不同水域的自然限制条件下，即要能降低施工难度和造价，还要能简化施工步骤前提下，在现有公开的具体施工技术中，都存在着或多或少的缺陷。如以点为基础的栽种技术：投抛法（申请号:201720124687、201810154867等）和借助工具的栽种法（申请号:201110077994、201210076232、201721801734等）的栽培技术，易受水流、水底土壤条件、等诸多条件限制，也不能实现大面积、快速栽种；如泥和纤维为基质铺设栽种法（申请号:200310111602、201521009232、201611222257、201710732486、201711472589），存在着育种成坪时间周期长，并需要同等比例的育苗场地和水文等条件限制，且施工周期长；如申请号201711442853中用于流动水域防冲刷技术，需要垒坝、格栅内回填和栽种苦种后需要植株的生根抓泥固床养护期等作业时间长，施工期易受水文影响；还其权利要求书中2所述：在三维植被网中设置沉水植物草皮，而在现有技术中只有用种子、纤维和基质，在合适的季节和温度下，经过一个长周期后，才能生长成依靠植物根系和纤维构成一定结构成块性的沉水植物草皮，但不可能生长成陆地上传统意义的草皮，因为陆地上传统意义的草皮是由根和葡萄茎一起才能一种抗一定撕裂结构的草皮，而淡水沉水植物没有含韧性木质成分的葡萄茎的植物，唯一靠葡萄茎扩繁的苦草，其葡萄茎直径小于2毫米，十分脆弱、易断。

人工水景是人居环境周边中不可或缺、并在园林景观占有重要地位，这些大量分布在村前屋后、居民社区、庭院和公园里等封闭式的景观水体，虽然大多数没有外部污染源的直接排入，但存在着营养盐的累积效应和含氧量低，水体透明低，在强列阳光照射的夏季，水质通常就会变得发黑或藻类爆发。这类水域在建造时为了防渗漏，通常又采用硬化池底，难以栽种沉水植物，大多数水域只得听之任之，经济效益好的物业还可以忍受高额水费，通过定期换水来达到水体清洁度，但造成大量水资源的浪费；如广州城市中的硬化水底景观池，在夏季平均一个星期要换1－2以上自来水。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种新的立体环保栽培藤毡（简称藤毡），及栽种方法，其克服了现有技术的大部分缺点，使得水底沉水植物建群的施工更加简单易操作，同时能进行规模化生产和运输，成本低廉，成活率高，适应各种水文、气候和环境条件下的沉水植物苦草的栽种。

本发明的藤毡，由喷丝设备将在粘流态下的环保塑料经喷丝板的圆形喷丝孔喷射出后，加工成由多组不规则、无序交错且丝之间接触处互相粘连和具有可定制厚度的三维空间结构的丝圈藤毡，其外表层有由不规则丝圈自然构成的无序网状平面层；所述藤毡所使用塑料可根据实际可优先选用eva（乙烯-醋酸乙烯共聚物）环保塑料或pla（聚乳酸）生物基及可再生生物降解材料环保降解塑料；所述藤毡所使用的塑料密度如果大于水的密度，可以设计喷丝板中的一个或多个喷丝孔喷空心丝的技术，达到eav塑料密度950千克/立方米左右、略小于水的密度，使藤毡能达到在水中轻微上浮要求；所述藤毡有由不规则丝圈构成的网状扁形结构和具有自固定沉水植物植株功能的栽培孔，其所述栽培孔是呈一定规律和密度垂直分布在藤毡里的空心直通的扁状柱孔，栽培孔间距在100-250毫米以上有规律排列，此栽培孔能通过藤丝的适中的压力固定植株漂浮，并能有效防止湍流冲走固定后的植株，扁形形状使得固定后植株的呈条状线型固定在栽培孔内，这样能加大与点状栽培技术的成坪时间差距，使得植株成坪时间要快于传统栽种方法；所述藤毡层中可以有由不规则丝圈构成的圆面网状纵向或横向的直通结构孔，在结构孔内插入木杆后可藤毡进行拼装组合和加强藤毡的平面结构力。所述藤毡是一种表观密度可以控制在20-60千克/立方米以下的低密度的弹性栽培床，其长度可根据需要任意裁剪，宽度受机械设备大小限制和现有生产的藤毡幅度在2米之内，并可任意裁剪宽度的栽培床。

进一步，所述藤毡底部和侧面经胶合高密度塑料网后，可以成为独立栽种功能的种植盘栽培床。

进一步，所述藤毡通过机械剖分去掉上下任一表面后，进而藤毡切剖面自然成形为表面由不规则无序丝圈构成的凹凸面的藤毡，将凹凸作为底面，使其具有更好着泥抓地力的抗水流冲击的适用于山区性河流的栽培床。

进一步，所述藤毡通过机械剖分去掉上、下表面后，进一步形成表观密度更小的更经济的栽培床。

进一步，所述藤毡通过机械割取面层2-3倍丝径厚度的表层藤毡、经热压后可形成片状无序网状的更经济的单层栽培床网。

沉水植物苦草在藤毡上的固床栽种方法：根据需要选用合适类型的藤毡和裁剪合适长度，选成熟的苦草植株多株，放入短轴方向被外力扩张开的栽培孔内，放入深度为苦草球茎顶部低于藤毡表面，然后松开扩展栽培孔的外力后，使栽培孔通过自身弹性力恢复到原来的扁形状态，达到植株固床；所述栽培过程无需水中工作，最优是在室内的工作台上轻松、高效的完成，能克服寒冷、高温、日晒、雨淋等户外严酷环境因素对苦草栽种施工的影响，还能利用深冬初春水温、透明度高的条件，达到早栽早成坪的优势，并能克服我国大部分地区春未夏初的雨季对施工的影响；固着有苦草的藤毡，每平方米重量在1-2公斤以下，人们可以轻松地将其转移到指定水域。

进一步，所述藤毡通过外力扩张和撤销外力恢复原来扁形的栽培孔与三维立休丝圈网结构相结合，克服了柔软的沉水沉植物苦草植株通过自身组织不能直接植入基质缺点，能轻松地将苦草球茎部分放入藤毡栽培孔后并能轻易地被固床，可以作为沉水植物苦草的无土栽培床的最优方案使用。

定植有植株的藤毡在水中铺设方法：将平卧浮在水面下的藤毡移到栽种水域位置后，在藤毡上每平方米洒上约50克、粒径3-5毫米的碎石或其它类似固态物，然后通过导向杆，让藤毡缓慢沉入水底，完成定植有植株的藤毡的沉水植物的苦草栽种。

本发明的栽培藤毡技术是一种常见在脚垫和过滤中使用的技术，本方法是对其改进和用途进行开发，用于沉水植物苦草的栽种，是一种全领域的应用。本发明的栽培藤毡技术能克服苦草栽种时受天气、季节、气温、水文、水深条件等的限制，它能在室内快速将成熟的苦草苗插入藤毡栽培孔里，利用深冬或初春水体透明高的条件下，不用排干水的情况下，进行大片、大面积地进行大片、大面积地经济、快捷地进行苦草抛投栽种。丝圈栽培藤毡技术不仅显著提高了沉水植被的定植率和成活率，增强其根部固着河床的稳定性和防冲刷，还有利于沉水植被的生长，同时工程造价和也较低，符合生态工程的发展方向，在我国水土保持、水生态修复、水生态构建、生态水产养殖、观赏水景溪池和水簇箱等中有很大的实用价值。

附图说明

图1为藤毡三维结构示意图。

图2为藤毡侧面和底部粘有网的三维结构示意图。

图1、图2中：1、藤毡；2、栽培孔；3、结构孔；4、侧网；5、底网。

具体实施方式

下面结合本发明的说明书附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明的藤毡，是由喷丝设备将在粘流态下的塑料经喷丝板的圆形喷丝孔喷射出后，加工成由多组不规则、无序交错且丝之间接触处互相粘连和具有可定制厚度的三维空间结构的丝圈藤毡1，其厚度为3-40毫米，其外表层有由不规则丝圈自然构成的无序网状平面层；所述藤毡所使用的塑料密度如果大于水的密度，可以设计喷丝板中的一个或多个喷丝孔喷空心丝的技术，达到eav塑料密度950千克/立方米左右、略小于水的密度，使藤毡能达到在水中轻微上浮要求；所述藤毡有由不规则丝圈构成的网状扁形结构和具有自固定沉水植物植株功能的栽培孔2，其所述栽培孔是呈一定规律和密度垂直分布在藤毡里的空心直通的扁状柱孔，长轴方向长度为30-50毫米以上，短轴方向宽度约3-6毫米，栽培孔分布密度在100-300毫米以上排列，此栽培孔能通过藤丝的适中的压迫力固定植株，并能有效防止湍流冲走固定的植株，植株的线型分布栽培，还能加大与点状栽培技术成坪时间的差距，使植株成坪更快；所述藤毡层中可以有由不规则丝圈构成的圆面网状纵向或横向的直通结构孔3，直径6-10毫米，在结构孔内插入木杆后可藤毡进行拼装组合和加强藤毡的平面结构。所述藤毡是一种表观密度可以控制在20-60千克/立方米以下的低密度的弹性栽培床，其长度可根据需要任意裁剪，宽度受机械设备大小限制和现有生产的藤毡幅度在2米之内，并可任意裁剪宽度的栽种床。

进一步，所述藤毡底部和侧面经胶合一定密度的侧网4和底网5，网孔小于20目，可以成为独立栽种功能的种植盘栽培床。

进一步，所述藤毡通过机械剖分去掉其中一表层后，进而切剖面自然成形为表面由不规则无序丝圈构成的凹凸面的藤毡，将凹凸作为底面，使其具有更好抓地力的抗水流冲击的适用于山区性河流的立体空间栽培床。

进一步，所述藤毡通过机械剖分去掉上、下表层后，进一步形成表观密度更小、更经济的立体空间栽培床。

沉水植物苦草在藤毡中的固床栽种方法：根据需要选用合适类型和厚度、并裁剪合适长度的藤毡，选成熟的植株多棵，放入已将短轴方向扩展开的栽培孔内，松开扩展开的栽培孔外力后，然后栽培孔通过自身弹力恢复到原来的扁形状态，达到固定植株。这种需在岸上完成定植植株的工作，所述工作甚至可以在室内的工作台上轻松、高效、快速的完成，并能克服寒冷、高温、日晒、雨淋等户外严酷环境因素的影响；固着有苦草的藤毡，每平方米重量在1-2公斤以下，人们可以轻松地将其转移到指定水，进行近似抛投的方法进行铺设藤毡。

定植有植株的藤毡水中铺设方法：将平卧浮在水面下的藤毡移到栽种水面位置，在藤毡上每平方米洒上约50克、粒径3-5毫米的碎石或其它类似固态物，通过杆导向，让藤毡缓慢沉入水底，这样快速完成定植有植株的藤毡的沉水植物的苦草栽种。

本发明的栽培藤毡在水土保持、水生态修复、水生态构建、生态水产养殖、观赏水景溪池和水簇箱等中有很大的实用价值。

水土水土保持的铺设方法：选用一面为凹凸面作为底面的长条形藤毡作为栽培床，且栽培孔短轴方向与水流方向相同，将定植有苦草的藤毡一端在水流的上游通过插木钉或压石等方法，将这一端固定在水底，然后顺着水流方向，根据水流大小，由上而下，在藤毡上方撒碎石或插木钉，使藤毡着床。

观赏水景池和观赏水簇箱铺设方法：选用铡面、底面粘背有网的藤粘，将定植有苦草的藤毡置于池底，然后在藤毡上方均匀撒烧结泥炭粒和粗沙混合物，所述混合物粒径需大于背网孔径，小于2-3毫米；达到藤毡厚度的4/5为佳，这样就可以成为独立种植盘，可应用于观赏水景溪池和水簇箱等。

以上所述仅是本发明的优先实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进与润饰也应视为本发明的保护范围。