装配式沉水植物无土种植模块的制作方法

本发明涉及城市生态修复技术领域，尤其涉及一种装配式沉水植物无土种植模块。

背景技术：

“水生态修复”是城市建设中对于受污染的水体恢复原有的生物多样性、连续性，充分发挥资源的生产潜力，同时起到保护水环境的目的，使水生态系统转入良性循环，达到经济和生态同步发展。水体修复是目前解决中国城市生态问题的一项重要政策，其中利用植物与微生物进行水生态修复，是城市建设中一项重要的技术措施。

目前的水生态修复全部是通过直接在水里种植挺水和沉水植物，即在水体内填入砾石、种植土、等提供植物生长基底，但往往由于基底本身属于含有有机物及其他物质的土壤，长期浸泡在水里也会产生不良的物质，对水质产生不利的因素。因此现有技术中的水生态修复缺陷如下:

1)现有的利用植物或微生物改造修复水生态环境全部是需要土壤为基质，施工繁琐、耗时，工程量大，土方施工造成的环境污染大，施工难度要求高。

2)现有人工种植水下作业施工难度大，工人操作不便利，人工耗费大，植物种植密度难控制，排序混乱展示效果差。

3)传统植物种植密度难以把控，导致种植密度不够，植物分布不均衡，水体富营养物质吸收不够充分水质难以有效保障。

4)现有的利用植物或微生物改造修复水生态环境均采用土壤基质种植，土壤本身属于含有有机物及其他物质，长期浸泡在水里也会产生不良的物质，对水质产生不利的因素。

在专利申请号为cn201110175799.4的专利申请中，介绍了一种模块化沉水植物水下草皮种植方法，步骤为:a)采用可降解材料或塑胶泡绵按照3～5mm孔距制作成疏松多孔、具有一定硬度和柔韧性的块状种植网格作为种植基网；b)将种植基网置于水槽或者水池内，在底部敷设10-20cm培育用土，在种植基网上播撒沉水植物休眠体、种子或者扦插沉水植物茎段；在20-25℃、保湿、通风、光照条件下，使沉水植物长出根系，扎入种植基网中，形成水下草皮模块。c)待沉水植物长至10-20cm高时，将沉水植物和种植网格构成的水下无土草皮模块从培育水池里取出，卷成筒状，运输至种植目标水域。d)在目标水域水底事先敷设10-20cm泥土土层，再将水下草皮模块展开铺设至泥土上，放水后形成目标水域的整体水下草皮景观，待草皮存活后慢慢抬高水位至水体景观水位。

但是，上述公开的模块化沉水植物水下草皮种植方法，采用土壤基质种植，土壤本身属于含有有机物及其他物质，长期浸泡在水里也会产生不良的物质，对水质产生不利的因素，而且施工繁琐、耗时，工程量大，土方施工造成的环境污染大，施工难度要求高。

技术实现要素：

针对上述技术中存在的不足之处，本发明的首要目的在于提供一种装配式沉水植物无土种植模块，不仅可以将植物与微生物着床在容纳腔内结合,利用容纳腔与外部空间的连通可让污水内外交换，让植物根系及微生物群落充分吸收水体内的富营养，加快生态净化水质的目的，而且该装配式沉水植物无土种植模块可以形成组合式拼装，安装便利快捷，后期维护更换方便。

本发明的另一目的在于提供一种装配式沉水植物无土种植模块，采用防填充料作为微生物着床，提供微生物生存环境，填充料替换传统的土壤作为沉水植物根系拓展基质，使微生物及植物根系充分发挥作用，加快分解水体内的有害物质，达到净化水体的目的。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种装配式沉水植物无土种植模块，包括有上板、下板和用于微生物着床的填充料，上板的底部设置有固定柱，下板的上部设置有与固定柱相适配的固定插销孔，上板与下板通过固定柱与固定插销孔的适配实现可拆卸式连接，上板与下板之间形成容纳填充料的容纳腔，容纳腔与外部空间连通，所述下板的边缘设置有连接组件，所述上板设置有复数个种植位，所述种植位为向下凹进的结构，所述复数个种植位均与容纳腔连通。在本发明中，采用填充料作为微生物着床，提供微生物生存环境，替换传统的土壤作为沉水植物根系扩展基质，使微生物及植物根系充分发挥作用，加快分解水体内的有害物质，达到净化水体的目的；植物放置在种植位内，植物的根部通过种植位伸入容纳腔内，不仅可以将植物与微生物着床在容纳腔内结合,利用容纳腔与外部空间的连通可让污水内外交换，让植物根系及微生物群落充分吸收水体内的富营养，加快生态净化水质的目的；该装配式沉水植物无土种植模块结构简单，生产成本低，上板与下板的设置容易安装，种植位的设置能够更好的种植植物，通过连接组件可以连接多个模块，形成组合式拼装，安装便利快捷，后期维护更换方便，而且多个模块组合一体，可以防止模块在水体内移动。

进一步地，所述填充料为防腐纤维，上板与下板均为正方形，所述上板的长度与宽度均为500mm，厚度为1.5mm，下板的长度与宽度均为500mm，厚度为2.5mm，上板与下板之间填充了防腐纤维后，整体厚度为26.5mm。在本发明中，通过上述设置，能够使该装配式沉水植物无土种植模块更加适合形成标准规格组合式拼装，安装便利快捷，后期维护更换方便；防腐纤维作为填充料，既提供了微生物群落的生长条件，也替换掉了传统种植所需的土壤基质，让植物根系依附于多纤维层内，使植物根系吸收净化和微生物分解净化双向并行，将水质提升效果进一步提高。

进一步地，所述种植位上设置有相适配的复数个弧形的基坑开口与复数个个弧形的压条，复数个个基坑开口与复数个个压条均匀间隔设置，围合形成一个向下凹进的碗状的种植位。在本发明中，通过基坑开口的设置，使种植位与填充有防腐纤维的容纳腔连通，通过压条的设置，可以起到固定植物的作用。

进一步地，基坑开口与压条均为8个，种植位为36个，36个种植位均匀在上板上设置成6排6列，且种植位之间设置有间距，间距为10mm。在本发明中，通过上述设置，可以保证更多的植物种植在种植位上的同时，生长环境更好。

进一步地，上板还设置有第一加强肋，下板对应设置有第二加强肋，第一加强肋与第二加强肋均为井字形结构，井字形结构的第一加强肋将上板分隔成9个区域，每个区域的种植位为4个；井字形结构的第二加强肋也将下板分隔成9个区域。在本发明中，第一加强肋与第二加强肋的设置使该装配式沉水植物无土种植模块的结构更加稳定。

进一步地，固定柱与固定插销孔均为8个，其中4个固定柱分别一体成型固定在上板底面的4个角落，另外4个固定柱一体成型固定在上板底面位于被第一加强肋分隔出的中间区域的4个顶点的位置，其中4个固定插销孔分别一体成型设置在下板的4个角落，另外4个固定插销孔一体成型设置在下板位于被第二加强肋分隔出的中间区域的4个顶点的位置，上板与下板通过8个固定柱与8个固定插销孔的配合实现可拆卸式连接。在本发明中，通过上述设置，使上板与下板的连接结构更加稳定。

进一步地，连接组件包括有相适配的榫接凹块和榫接凸块，榫接凹块固定在下板的侧边，榫接凸块设置在下板的另一侧边。在本发明中，多个装配式沉水植物无土种植模块通过榫接凹块和榫接凸块的配合实现组合式拼装，安装便利快捷，后期维护更换方便，而且多个模块组合一体，可以防止模块在水体内移动。

进一步地，榫接凹块与榫接凸块均为4个，其中2个榫接凹块与2个榫接凸块固定在下板上相对的2侧边，另外2个榫接凹块与2个榫接凸块固定在下板上相对的另外的2侧边，4个榫接凹块与4个榫接凸块的位置位于井字形结构的第二加强肋的8个端点上。在本发明中，通过上述设置，使多个装配式沉水植物无土种植模块的组合式拼装，结构更加稳定。

进一步地，所述下板的四周边缘处还一体成型固定连接有板周加强肋，所述板周加强肋开设有间断性的倒拱形开孔；所述上板的侧边设置有收边加强肋，下板的侧边设置有承重肋。在本发明中，板周加强肋的设置，可以让装配式沉水植物无土种植模块内水体与外界水体交融，让微生物群落和植物根系充分净化交换内外水质；收边加强肋与承重肋的设置可以让装配式沉水植物无土种植模块的结构更加稳定。

进一步地，收边加强肋的宽度为3mm，厚度为3mm，第一加强肋的宽度为4mm，厚度为0.2mm，第二加强肋的宽度为2mm，厚度为0.2mm。在本发明中，通过上述设置使该装配式沉水植物无土种植模块的结构更加稳定。

与现有技术相比，本发明采用填充料作为微生物着床，提供微生物生存环境，替换传统的土壤作为沉水植物根系扩展基质，使微生物及植物根系充分发挥作用，加快分解水体内的有害物质，达到净化水体的目的；植物放置在种植位内，植物的根部通过种植位伸入容纳腔内，不仅可以将植物与微生物着床在容纳腔内结合,利用容纳腔与外部空间的连通可让污水内外交换，让植物根系及微生物群落充分吸收水体内的富营养，加快生态净化水质的目的；该装配式沉水植物无土种植模块结构简单，生产成本低，上板与下板的设置容易安装，种植位的设置能够更好的种植植物，通过连接组件可以连接多个模块，形成组合式拼装，安装便利快捷，后期维护更换方便，而且多个模块组合一体，可以防止模块在水体内移动。

附图说明

图1是本发明一种装配式沉水植物无土种植模块的第一角度实施例示意图。

图2是本发明一种装配式沉水植物无土种植模块的第二角度实施例示意图。

图3是本发明一种装配式沉水植物无土种植模块的上板的结构示意图。

图4是本发明一种装配式沉水植物无土种植模块的上板的侧视图。

图5是本发明一种装配式沉水植物无土种植模块的上板的种植位的俯视图。

图6是本发明一种装配式沉水植物无土种植模块的上板的种植位的侧视图。

图7是本发明一种装配式沉水植物无土种植模块的下板的结构示意图。

图8是本发明一种装配式沉水植物无土种植模块的下板的右侧视图。

图9是本发明一种装配式沉水植物无土种植模块的下板的左侧视图。

图10是本发明一种装配式沉水植物无土种植模块的下板的榫接凹块的结构示意图。

图11是本发明一种装配式沉水植物无土种植模块的下板的榫接凸块的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1-11所示，本发明提供一种装配式沉水植物无土种植模块，包括有上板1、下板2和用于微生物着床的填充料，上板1的底部设置有固定柱11，下板2的上部设置有与固定柱11相适配的固定插销孔21，上板1与下板2通过固定柱11与固定插销孔21的适配实现可拆卸式连接，上板1与下板2之间形成容纳填充料的容纳腔，容纳腔与外部空间连通，下板2的边缘设置有连接组件，上板1设置有复数个种植位12，种植位12为向下凹进的结构，复数个种植位12均与容纳腔连通。在本发明中，采用填充料作为微生物着床，提供微生物生存环境，替换传统的土壤作为沉水植物根系扩展基质，使微生物及植物根系充分发挥作用，加快分解水体内的有害物质，达到净化水体的目的；植物放置在种植位12内，植物的根部通过种植位12伸入容纳腔内，不仅可以将植物与微生物着床在容纳腔内结合,利用容纳腔与外部空间的连通可让污水内外交换，让植物根系及微生物群落充分吸收水体内的富营养，加快生态净化水质的目的；该装配式沉水植物无土种植模块结构简单，生产成本低，上板1与下板2的设置容易安装，种植位12的设置能够更好的种植植物，通过连接组件可以连接多个模块，形成组合式拼装，安装便利快捷，后期维护更换方便，而且多个模块组合一体，可以防止模块在水体内移动。

在本实施例中，填充料为防腐纤维，上板1与下板2均为正方形，上板1的长度与宽度均为500mm，厚度为1.5mm，下板2的长度与宽度均为500mm，厚度为2.5mm，上板1与下板2之间填充了防腐纤维后，整体厚度为26.5mm。在本发明中，模块整体厚度薄，对于浅水池体，种植水深要求低，后期维护植物更换或补种，仅需将模块单独直接取出更换或补种即可，操作便捷，维护成本低；通过上述设置，能够使该装配式沉水植物无土种植模块更加适合形成标准规格组合式拼装，安装便利快捷，后期维护更换方便；防腐纤维作为填充料，既提供了微生物群落的生长条件，也替换掉了传统种植所需的土壤基质，让植物根系依附于多纤维层内，使植物根系吸收净化和微生物分解净化双向并行，将水质提升效果进一步提高。

在本实施例中，种植位12上设置有相适配的复数个弧形的基坑开口121与复数个个弧形的压条122，复数个个基坑开口121与复数个个压条122均匀间隔设置，围合形成一个向下凹进的碗状的种植位12。在本发明中，通过基坑开口121的设置，使种植位12与填充有防腐纤维的容纳腔连通，通过压条122的设置，可以起到固定植物的作用。

在本实施例中，基坑开口121与压条122均为8个，种植位12为36个，36个种植位12均匀在上板1上设置成6排6列，且种植位12之间设置有间距，间距为10mm。在本发明中，通过上述设置，上板1的种植位12界定了种植间距和密度，有效的满足了水生态修复所需的水生植物密度种植要求，可以保证更多的植物种植在种植位12上的同时，生长环境更好。

在本实施例中，上板1还设置有第一加强肋13，下板2对应设置有第二加强肋22，第一加强肋13与第二加强肋22均为井字形结构，井字形结构的第一加强肋13将上板1分隔成9个区域，每个区域的种植位12为4个；井字形结构的第二加强肋22也将下板2分隔成9个区域。在本发明中，第一加强肋13与第二加强肋22的设置使该装配式沉水植物无土种植模块的结构更加稳定。

在本实施例中，固定柱11为圆柱形，固定柱11与固定插销孔21均为8个，其中4个固定柱11分别一体成型固定在上板1底面的4个角落，另外4个固定柱11一体成型固定在上板1底面位于被第一加强肋13分隔出的中间区域的4个顶点的位置，其中4个固定插销孔21分别一体成型设置在下板2的4个角落，另外4个固定插销孔21一体成型设置在下板2位于被第二加强肋22分隔出的中间区域的4个顶点的位置，上板1与下板2通过8个固定柱11与8个固定插销孔21的配合实现可拆卸式连接。在本发明中，通过上述设置，使上板1与下板2的连接结构更加稳定。

在本实施例中，连接组件包括有相适配的榫接凹块3和榫接凸块4，榫接凹块3固定在下板2的侧边，榫接凸块4设置在下板2的另一侧边。在本发明中，多个装配式沉水植物无土种植模块通过榫接凹块3和榫接凸块4的配合实现组合式拼装，安装便利快捷，后期维护更换方便，而且多个模块组合一体，可以防止模块在水体内移动。

在本实施例中，榫接凹块3与榫接凸块4均为4个，其中2个榫接凹块3与2个榫接凸块4固定在下板2上相对的2侧边，另外2个榫接凹块3与2个榫接凸块4固定在下板2上相对的另外的2侧边，4个榫接凹块3与4个榫接凸块4的位置位于井字形结构的第二加强肋22的8个端点上。在本发明中，通过上述设置，使多个装配式沉水植物无土种植模块的组合式拼装，结构更加稳定。

在本实施例中，下板2的四周边缘处还一体成型固定连接有板周加强肋23，板周加强肋23开设有间断性的倒拱形开孔231；上板1的侧边设置有收边加强肋14，下板2的侧边设置有承重肋24。在本发明中，板周加强肋23的设置，可以让装配式沉水植物无土种植模块内水体与外界水体交融，让微生物群落和植物根系充分净化交换内外水质；收边加强肋14与承重肋24的设置可以让装配式沉水植物无土种植模块的结构更加稳定。

在本实施例中，收边加强肋14的宽度为3mm，厚度为3mm，第一加强肋13的宽度为4mm，厚度为0.2mm，第二加强肋22的宽度为2mm，厚度为0.2mm。在本发明中，通过上述设置使该装配式沉水植物无土种植模块的结构更加稳定。

本发明在实际运用中，可在陆地上装填植物及防腐多纤维，填装完成后放入池内进行多个模块的拼装组合，后期维护可以将单个模块单独取出，运营和管理十分方便，尤其适用于无土硬质池底水体的水环境生态修复改造。

本发明的装配式沉水植物无土种植模块采用平铺的放置方式，模块之间可相互连接，通过榫接凹块与榫接凸块以榫接的方式相连接，实现模块间水循环及植物、微生物之间的联通，模块的个数可根据种植需求任意扩展连接。

本发明的装配式沉水植物无土种植模块通过下板四周设置的倒拱形开孔作为过水连通口使水在模块内循环流动，里面放置的防腐纤维不仅提供了微生物的生长环境，还为水生植物根系提供了基质，经由植物、微生物、纤维等过滤、吸收、净化后，水体的富营养化显著降低。由于没有土壤作为种植基质，避免了土壤长期浸泡水中产生不良的物质，对水质产生不利的因素，对于土壤内寄生的有害水草的寄生虫也可以有效控制，不会因土壤内所含的其他物质变质所产生的起皮、腐臭等现象。

本发明的装配式沉水植物无土种植模块内的植物可以预先培育，或者直接将水生植物放进种植模块内，本发明适用性强，可在湖、河、池塘、溪流等自然土基水体内应用，也可应用于人造硬基无土水体内，对于城市建设中或小区内人工水景水质修复创造条件。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明采用填充料作为微生物着床，提供微生物生存环境，替换传统的土壤作为沉水植物根系扩展基质，使微生物及植物根系充分发挥作用，加快分解水体内的有害物质，达到净化水体的目的；植物放置在种植位内，植物的根部通过种植位伸入容纳腔内，不仅可以将植物与微生物着床在容纳腔内结合,利用容纳腔与外部空间的连通可让污水内外交换，让植物根系及微生物群落充分吸收水体内的富营养，加快生态净化水质的目的；该装配式沉水植物无土种植模块结构简单，生产成本低，上板与下板的设置容易安装，种植位的设置能够更好的种植植物，通过连接组件可以连接多个模块，形成组合式拼装，安装便利快捷，后期维护更换方便，而且多个模块组合一体，可以防止模块在水体内移动。

以上仅为本发明的几个较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。