一种光照感应升降的可降解沉水植物种植台的制作方法

本实用新型涉及生态修复技术领域，具体是一种光照感应升降的可降解沉水植物种植台。

背景技术：

随着城市发展及生态文明建设的不断推进，景观湖泊的治理逐渐受到人们的重视，受污染的湖泊水生态系统脆弱，自净能力差，水质易恶化，严重影响周边生态环境。

目前对景观湖泊的治理多采用生态修复的方法，在湖泊的原位生态修复中，水生植物的种植是其技术重点，其中，沉水植物的种植需考虑光照、底泥质量等多种因素，在大型湖泊中，难以将湖泊水体透明度短期内改善至满足沉水植物光照需求，往往需要同步种植水生植物，通过植物的净化作用改善水体水质，那么，如何保障沉水植物的成活率逐渐成为湖泊修复的热点。

针对沉水植物种植的问题，现有的方法多采用利用植物种植悬浮装置，将沉水植物种植在满足其光补偿要求的深度，但仅通过肉眼判断适宜深度较不准确，且调节深度不够方便，拆卸也不够便捷，沉水植物种植技术的瓶颈仍未突破，存在一定的局限性。

技术实现要素：

本实用新型针对现有问题，提供一种光照感应升降的可降解沉水植物种植台，通过设置智能光感元件，将光信号可视化，并通过传动装置，实现种植平台根据适应于沉水植物生长高度自动调节的功能，种植平台采用绿色无污染的可降解材料，在沉水植物种植稳定后便于拆除，旨在解决沉水植物在较深且透明度不佳湖泊中的栽植难题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种光照感应升降的可降解沉水植物种植台，包括光感装置、升降装置、保护壳、固定杆、锚固立柱和种植平台，所述升降装置设于保护壳内，锚固立柱连接在保护壳下端，升降装置的一端连接固定杆上端，种植平台的四角处分别夹持连接有固定夹板，固定杆下端固定连接固定夹板，升降装置带动固定杆竖直移动，进而带动种植平台竖直移动，

光感装置包括智能光感元件、信号读取模块和显示屏，智能光感元件、信号读取模块和显示屏之间通过线路连接，智能光感元件固定在固定夹板上，智能光感元件外部设置防护罩，信号读取模块和显示屏设于保护壳内。

进一步，所述固定夹板包括弹簧组、上夹板与下夹板，弹簧组连接于上夹板与下夹板，固定杆的下端固定下夹板，固定杆的一侧固定有螺母，螺栓竖直旋合穿过螺母，螺栓的下端顶住上夹板上端，通过旋合螺栓来调节上夹板与下夹板的间距，种植平台装夹于上夹板与下夹板之间。

进一步，所述锚固立柱为可伸缩结构，包括外柱和内柱，内柱可伸缩连接于外柱内，并通过锚固螺栓锁紧，内柱固定在保护壳下端，外柱的下端为用于插入水底泥层的锥形头。

进一步，所述升降装置包括传动马达、传动轴和传动绳索，传动马达安装在保护壳内，传动绳索缠绕在传动轴上，传动马达带动传动轴传动，进而带动传动绳索的收放，传动绳索下端固定连接固定杆。

进一步，所述外柱和内柱的外侧对应设置纵向开口，且设置在锚固螺栓正对位置，外柱的纵向开口大于内柱的纵向开口，固定夹板的边角插入到纵向开口内，固定杆、传动绳索、螺栓和螺母均竖直方向伸入到内柱里。

进一步，所述种植平台包括可降解覆盖薄膜、蔗渣复合纤维种植箱、水下轻质栽培营养土和沉水植物，可降解覆盖薄膜包裹在蔗渣复合纤维种植箱外，蔗渣复合纤维种植箱盛放水下轻质栽培营养土，蔗渣复合纤维种植箱上端开有若干个种植孔，沉水植物穿过可降解覆盖薄膜种植在种植孔内。

进一步，所述光感装置设有一组。

相对于现有技术，本实用新型所述的光照感应升降的可降解沉水植物种植台具有以下优势：

1、光照强度感应：本发明设置智能光感元件，置于种植平台上，能感知水下光照强度，并通过信号读取模块将光信号转为电信号，最终在显示器上显示出来。结合所种植沉水植物对光照的生长需求，光感系统能准确为升降传动提供升降指令，从而保证沉水植物能生长在光照强度适宜的水下空间中，保障其生长条件。

2、自动升降传动：本发明设置自动升降传动系统，通过在四根中空锚固立柱中设置传动马达、齿轮、传动轴和绳索，种植平台通过固定夹板固定在传动绳索上，通过传动轴的转动实现绳索的收放，从而达到对种植平台自动上升或下降，以调节沉水植物种植的深度。

3、种植平台可降解：本发明所述种植平台均采用可生物降解材质，在水底光照强度逐渐达到沉水植物生长条件后，可将种植平台缓慢降至水底，拆除种植平台后拔出锚固立柱，沉水植物根系能穿透种植平台融入自然环境生长，种植平台采用绿色环保可降解材料，不会对水体生态环境造成不良影响。

4、装置稳定性强：本发明采用通过夹住种植平台四个角落的固定方式，相较于仅用绳索牵引四个角落的方法，具有更强的稳定性，不易受到水波扰动，不仅降低了装置倾斜、坍塌的风险，也更利于沉水植物的平稳生长。

5、易拆除、可重复利用：本装置易于拆除，其中种植平台在沉水植物适应水体底部光照条件后可直接放置在水体底部，其固定装置拆除方便，可重复使用。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中光感装置的结构示意图；

图3为图1中升降装置的结构示意图；

图4为固定夹板和螺栓的连接示意图；

图5为图4中a部分的放大示意图；

图6为种植平台的结构示意图；

附图标记说明：

1-种植平台；2-保护壳；3-固定夹板；31-上夹板；32-下夹板；33-弹簧组；4-锚固立柱；41-内柱；42-外柱；43-锚固螺栓；5-传动马达；6-传动轴；7-传动绳索；8-螺栓；9-螺母；10-固定杆；11-显示屏；12-信号读取模块；13-智能光感元件；14-线路；15-可降解覆盖薄膜；16-蔗渣复合纤维种植箱；17-水下轻质栽培营养土；18-沉水植物。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-6所示，一种光照感应升降的可降解沉水植物种植台，包括光感装置、升降装置、保护壳2、固定杆10、锚固立柱4和种植平台1，所述升降装置设于保护壳2内，锚固立柱4连接在保护壳2下端，保护壳2和锚固立柱4均设有四个，升降装置的一端连接固定杆10上端，种植平台1的四角处分别夹持连接有固定夹板3，固定杆10下端固定连接固定夹板3，升降装置带动固定杆10竖直移动，进而带动种植平台1竖直移动。

保护壳2为可拆卸结构，其材质为pvc，其作用为保护壳内的光感装置和升降传动系统。

所述光感装置仅设有一组，光感装置包括智能光感元件13、信号读取模块12和显示屏11，智能光感元件13、信号读取模块12和显示屏11之间通过线路14连接，智能光感元件13固定在固定夹板3上，智能光感元件13外部设置防护罩，信号读取模块12和显示屏11设于保护壳2内。智能光感元件13具有防水功能，能在水中感应光照强度，并将光信号转化为电信号，信号读取模块12是信号处理模块，将从智能光感元件13传达来的电信号进行精确处理和数据化，通过线路将信号传输给显示屏11，从而实现数据的可视化，信号输出单位为勒克斯。

固定夹板3的作用为固定种植平台，所述固定夹板3包括弹簧组33、上夹板31与下夹板32，弹簧组33连接于上夹板31与下夹板32，固定杆10的下端固定下夹板32，固定杆10的一侧固定有螺母9，螺栓8竖直旋合穿过螺母9，螺栓8的下端顶住上夹板31上端，通过旋合螺栓8来调节上夹板31与下夹板32的间距，种植平台1装夹于上夹板31与下夹板32之间。固定夹板3为镀锌不锈钢板，下夹板厚度为2mm，上夹板厚度为1.5mm。弹簧组33包括3个压缩弹簧，焊接在上下夹板之间，压缩弹簧的外径为3cm，自然高度为8cm，线径为1.5-2.0mm。上下夹板的自然状态下距离约为8cm，通过螺母9和螺栓8的旋转可调节高度至种植平台1的厚度。

所述锚固立柱4为可伸缩结构，包括外柱42和内柱41，内柱41可伸缩连接于外柱42内，并通过锚固螺栓43锁紧，内柱41固定在保护壳2下端，外柱42的下端为用于插入水底泥层的锥形头，为保证固定效果，锚固立柱4应打入水底20cm。锚固立柱4为镀锌钢管，外柱42内径为40mm，长度为1.5m。内柱41内径为30mm，长度为1.5m，其上端设置锤面，便于用工具将锚固立柱4打入底泥中。内外立柱均为中空结构，外柱42固定有锚固螺栓43，通过向内旋入锚固螺栓43可将内柱41紧密压在外柱42上，从而将内外柱固定在一起，锚固立柱4长度通过此方式调节，总长度在1.8-2.8m之间。

所述升降装置包括传动马达5、传动轴6和传动绳索7，四根锚固立柱4上均设置，传动马达5安装在保护壳2内，传动绳索7缠绕在传动轴6上，传动马达5通过齿轮与传动轴6相接，传动马达5带动传动轴6传动，进而带动传动绳索7的收放，传动绳索7下端固定连接固定杆10。传动绳索7全长为2.5m，采用承重钢丝绳，钢丝绳直径为1mm。固定杆直径为10mm。

所述外柱42和内柱41的外侧对应设置纵向开口，且设置在锚固螺栓43正对位置，外柱42的纵向开口大于内柱41的纵向开口，固定夹板3的边角插入到纵向开口内，固定杆10、传动绳索7、螺栓8和螺母9均竖直方向伸入到内柱41里。螺栓8为长螺栓，螺母为不锈钢六角螺母，其内径为24mm，每个螺母都配套有长螺栓，可在螺母内旋转，调节高度。往下旋转长螺栓直至压缩弹簧组至合适位置，用于固定种植平台。

所述种植平台1包括可降解覆盖薄膜15、蔗渣复合纤维种植箱16、水下轻质栽培营养土17和沉水植物18，可降解覆盖薄膜15包裹在蔗渣复合纤维种植箱16外，蔗渣复合纤维种植箱16盛放水下轻质栽培营养土17，蔗渣复合纤维种植箱16上端开有若干个种植孔，沉水植物18穿过可降解覆盖薄膜15种植在种植孔内。根据承重要求，单个种植平台1面积不宜超过6平方米。

可降解覆盖薄膜15，是覆盖在种植箱的一层薄膜，其主要作用为包裹箱内种植基质，避免基质在升降过程中漂浮或消散，具有较好的隔离保湿效果。可降解覆盖薄膜15是由木薯粉、玉米粉、土豆粉中的一种或三种混合糊化浇注制成，具有降解快的特性，膜上根据种植沉水植物的密度打孔预留种植位置。

蔗渣复合纤维种植箱16是由蔗渣纤维和聚乳糖按照4:5的比例复合而成的塑性材料，其作用为承装种植基质，种植箱壁厚度为1-1.5mm，箱内深度为6cm，底部为多孔结构，便于植物根系能穿过底板生长。

水下轻质栽培营养土17是植物的种植载体，采用适宜水下培植的轻质培养土，并铺满整个种植箱体。

所述水下轻质栽培营养土17采用泥炭土、草菇粉末、腐叶土、树皮粉末、珍珠岩粉末等一种或多种栽培基质，与当地种植土按照7:3的比例混合制备而成，所用营养土容重约为：干重0.3吨/立方，湿重0.6吨/立方，在混合完成后，由于营养土较为松散，在水下易飘散，不利于沉水植物的固定，采用适量芦荟汁喷洒后混合，增加营养土粘性。

沉水植物18是拟实施种植的沉水植物，所述沉水植物为苦草、黑藻、狐尾藻等沉水植物。

操作步骤：

1、沉水植物预种植

(1)在种植箱中回填种植基质，所用基质为水下轻质栽培营养土，轻轻压实后，覆盖蔗渣复合纤维面层，并在边缘将面层压入种植基质中固定。

(2)挑选好拟种植的沉水植物，种植在可降解覆盖薄膜预留的种植孔中，种植密度以所种植沉水植物需求密度为参考。

(3)将植物种植在种植平台后，洒水保湿。

2、锚固立柱高度调节

(1)调整内外立柱的相对高度，通过锚固螺栓43将锚固立柱4的高度调整到合适位置，保证显示屏11超出常水位，需注意的是，在调节过程中应保持内外立柱的开口位置重叠。

(2)重复操作直至四根锚固立柱4长度一致。

3、立柱安装

(1)调整四根锚固立柱4上下夹板的高度至水位以上的位置，并保证在同一水平高度。

(2)选定好设置装置的区域，用工具将第一根锚固立柱4打进水底，为保证固定效果，立柱应打入水底20cm，此时，应注意根据种植平台1的放置方位调整立柱角度，让立柱的固定夹板3朝向满足要求。

(3)根据种植平台1的长度和宽度，并给予适当预留空间，确定其他三个角的立柱位置，并重复以上操作，将另外三根锚固立柱打入底泥，此时应注意四根立柱的固定夹板应处以同一水平面上。

4、种植平台固定

(1)将种植平台1从上下夹板中穿过，使其四个角放置在四个锚固立柱4的下夹板32上。

(2)往下旋转长螺栓，直至压缩上夹板31和弹簧组33，卡住种植平台1至平台区域稳固。

5、下降种植平台

驱动传动马达5，下降种植平台1至水下，直至光照感应系统的显示屏11上显示出满足沉水植物生长条件(光照条件满足沉水植物光饱和点为宜)后，停止下降。

6、日常维护

定期检查沉水植物生长情况，在水质透明度逐渐提高后，可相应的下降种植平台高度直至放置在水底。

7、装置拆除

(1)沉水植物18已进入稳定期且适应水底的生存环境后，将种植平台1降至水体底部。

(2)上旋长螺栓，直至螺栓8与夹板分离，解除上下夹板对种植平台1的固定。

(3)旋转螺栓8至相反方向，使下夹板32与种植平台1底部分离，在操作困难的情况下可使用铁钩将种植平台1一角轻轻抬起后操作。

(4)拔出锚固立柱，重复以上操作直至四根锚固立柱均拆除。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。