专利名称：一种自然水体的生态修复系统及其修复方法
技术领域：
本发明一种自然水体的生态修复系统及其修复方法，主要用于农村居住区周边自然水体的生态修复，属于环境保护和治理领域，是一种以恢复农村居住区周边自然水体的生态结构为目的，以生态修复技术为主，辅以一定的工程技术手段加以实现的生态修复系统及修复方法。
背景技术：
目前国内的生态修复技术主要是指在遵循自然规律的前提下，通过使用各种手段，把退化的生态系统恢复或重建到既可以最大限度地为人类所利用，又保持系统的必要功能，并使系统达到自我维持的状态。水体生态修复技术现已运用于我国中大型河流、湿地、湖泊，以恢复其已退化的水生生态系统，使其具有更高的生态耐受性。应用于大范围内的生态修复模式已逐渐成熟，但也存在着一定的问题，如技术不够灵活，不能充分适应小环境例如农村复杂多变的居住环境和自然环境；形成景观与农村景观不能和谐统一；建设维护成本较高等。在对农村居住区周边的自然水体进行修复时，除了利用人工手段减少污染的排放外，还应将传统的生态技术与生物处理技术相结合，利用自然的自我修复能力，在人工补种植物的辅助措施下，平衡水体生态系统中的生产者和消费者，恢复水体生态系统的自我调节能力与组织能力，实现农村居住区周边自然水体的生态修复，恢复农村居住区周边自然水系生态系统的良性循环。
发明内容
本发明是针对上述技术手段单一、建设成本过高、景观效果不佳等不足之处提供的一种自然水体的生态修复系统及其修复方法，利用土壤——微生物——动物——植物等构成的生态系统进行自我调控和对污染物的综合净化，通过吸附、微生物降解、硝化反硝化、过滤、吸收、氧化还原等多种过程同时起作用，最终建立稳定的自然水体生态结构，使自然水体向有序的方向进行演化。本发明一种自然水体的生态修复系统及其修复方法是采取以下技术方案实现的 一种自然水体的生态修复系统包括自然水体部分和人工种植植物部分，自然水体部分包括农村居住区周边原有的沟、渠、塘等，人工种植植物部分包括挺水植物、浮水植物、沉水植物和护坡植物，其中挺水植物、浮水植物、沉水植物总面积占总体水面的35%—50%，护坡植物占护坡面积的60%—75%。实验表明，水生植物的栽植能有效地抑制水温上升，当植物种植面积低于35%时，不能达到水体生态修复目的，而当种植面积高于50%时，会加重环境负担并可能造成严重的生态污染后果。护坡植物的主要功能是保持水土，构建和谐的植物群落系统，当护坡植物低于60%时，边坡的稳定性和安全性不能得到保证，而当护坡植物高于75% 时，会影响水生植物的生长进而影响整体的生态群落，并可能导致土壤生态结构不稳定。所述的挺水植物占总体水面植物种植面积的40%—45%，浮水植物占总体水面面积的35%—40%，沉水植物占总体水面面积的15%—25%，挺水植物及浮水植物占比例较大，能有效地营造良好的生态微环境，沉水植物的使用易引起生态污染，因此使用比例较小，宜慎重，护坡植物在实际运用中应以覆盖边坡面积为量化标准。所述的挺水植物包括鸢尾、灯心草、芦苇、香蒲和菖蒲等。所述的浮水植物包括聚草、浮萍和水鳖等。所述的沉水植物包括金鱼藻、菹草、黑藻、苦草和眼子菜等。所述的护坡植物包括草本植物黑麦草、马蔺，乔木垂柳、果桑，灌木沙棘、荆条等。一种自然水体的生态修复系统的修复方法包括以下步骤
(1)利用原有池、塘、沟、渠等，对其进行清理和整治，所述的清理和整治包括清除淤泥、 扩建或加固等，使其适合于水生植物和微生物的生长。(2)种植人工种植植物，进行水生植物的科学配置，完善水体植物群落，提高对污水中氮、磷的处理率，减轻环境负荷，提高水体的自我修复能力，同时为微生物和动物的生长提供栖息地。水生植物不仅吸收水体、泥底中的营养物质，植物体表面还附着多种生物集群，分解有机物和营养盐，增加水体透明度、改善水质，同时水生植物还能通过化感作用抑制藻类的生长。(3)栽植护坡植物，通过形成土壤至微生物、微生物至动物、动物至植物的良性循环生物圈，进行自我调控，建立稳定的水体生态系统，提高水体的自净能力，使其向有序的方向进行自然演化。本发明通过对农村居住区周边现有池、塘、沟、渠的改造，有选择的进行水生植物的科学配置，减轻环境负荷，提高生态环境的自我调节和修复能力，恢复农村居住区周边自然水系生态系统的良性循环。本发明一种自然水体的生态修复系统及修复方法具有的优点有 1、因地制宜实现零污染排放，结合农村自然环境进行设置。2、具有节能高效，工艺简单，投资节省、建设周期短等优点，并且富有良好的景观效果。3、生态群落本土化，生物多样性强，生态系统稳定，无生态风险，提升生态环境质量。4、改善了农村居住区周边地区的卫生环境和生态环境，具有巨大的环境效益，同时可种植经济型水生植物，创造经济效益。5、对污染负荷波动的适应能力强，环境影响小，不会产生二次污染或导致污染物转移，可最大限度降低污染物浓度。
以下将结合附图对本发明作进一步说明
图1是一种自然水体的生态修复系统的平面图。图2是一种自然水体的生态修复系统的断面图。 图中1、挺水植物，2、浮水植物，3、沉水植物，4、护坡植物。
具体实施例方式
参照附图广2，一种自然水体的生态修复系统包括自然水体部分和人工种植植物部分，自然水体部分包括农村居住区周边原有的沟、渠、塘等，人工种植植物部分包括挺水植物1、浮水植物2、沉水植物3和护坡植物4，其中挺水植物1、浮水植物2、沉水植物3总面积占总体水面的35%—50%，护坡植物4占护坡面积的60%—75%。实验表明，水生植物的栽植能有效地抑制水温上升，当植物种植面积低于35%时，不能达到水体生态修复目的，而当种植面积高于50%时，会加重环境负担并可能造成严重的生态污染后果。护坡植物4的主要功能是保持水土，构建和谐的植物群落系统，当护坡植物4低于60%时，边坡的稳定性和安全性不能得到保证，而当护坡植物4高于75%时，会影响水生植物的生长进而影响整体的生态群落，并可能导致土壤生态结构不稳定。所述的挺水植物1占总体水面植物种植面积的40%—45%，浮水植物2占总水面面积的35%— 40%，沉水植物3占总水面面积的15%—25%，挺水植物1及浮水植物2占比例较大，能有效地营造良好的生态微环境，沉水植物3的使用易引起生态污染，因此使用比例较小，宜慎重，护坡植物4在实际运用中应以覆盖边坡面积为量化标准。所述的挺水植物1包括石菖蒲、灯心草、芦苇、香蒲和菖蒲等。所述的浮水植物2包括聚草、浮萍和水鳖等。所述的沉水植物3包括金鱼藻、菹草、黑藻、苦草和眼子菜等。所述的护坡植物4包括草本植物黑麦草、马蔺，乔木垂柳、果桑，灌木沙棘、荆条寸。一种自然水体的生态修复系统的修复方法包括以下步骤
(1)利用原有池、塘、沟、渠等，对其进行清理和整治，使其适合于水生植物和微生物的生长。(2)种植人工种植植物，进行水生植物的科学配置，完善水体植物群落，提高对污水中氮、磷的处理率，减轻环境负荷，提高水体的自我修复能力，同时为微生物和动物的生长提供栖息地。水生植物不仅吸收水体、泥底中的营养物质，植物体表面还附着多种生物集群，分解有机物和营养盐，增加水体透明度、改善水质，同时水生植物还能通过化感作用抑制藻类的生长。(3)栽植护坡植物4，通过形成土壤至微生物、微生物至动物、动物至植物的良性循环生物圈，进行自我调控，建立稳定的水体生态系统，提高水体的自净能力，使其向有序的方向进行自然演化。所述的清理和整治包括清除淤泥、扩建或加固等。人工种植植物的选择从以下三方面着手选择净水效果好的植物；③选用地方
性的本土植物或是适应能力强并能适宜本土栽植的植物，适量选用外来物种，避免外来物
种入侵；@由于中国跨越纬度较大，某些地区应根据气候条件选用耐寒型水生植物。通常
情况下，在南方，河流浅滩区种植挺水植物如石菖蒲、灯心草，中间深水区种植沉水植物如金鱼藻、菹草，再种植一些浮水植物如聚草，利用浮床控制，边坡上种植护坡植物如黑麦草及垂柳和沙棘；在北方，河流浅滩区种植挺水植物芦苇、香蒲、菖蒲，中间深水区种植沉水植物如黑藻、苦草、眼子菜，再种植一些浮水植物如浮萍、水鳖，利用浮床控制，边坡上种植护坡植物如马蔺及果桑和荆条。在实际运用中，根据地区适应性选择适宜的水生植物进行科学的配置。通过各种植物的搭配组合，营造适合微生物及动物生长的环境，从而形成良性循环生态系统，发挥自然水系的自净能力，最终实现水体资源化和景观化，恢复农村居住区周边自然水系生态系统的良性循环。
权利要求
1.一种自然水体的生态修复系统，其特征在于包括自然水体部分和人工种植植物部分，自然水体部分包括农村居住区周边原有的沟、渠和塘，人工种植植物部分包括挺水植物、浮水植物、沉水植物和护坡植物，其中人工种植植物部分面积占总体水面的35%—50%。
2.根据权利要求1所述的一种自然水体的生态修复系统，其特征在于所述的挺水植物占人工种植植物部分的40%—45%，浮水植物占人工种植植物部分的35%— 40%，沉水植物占人工种植植物部分的15%—25%。
3.根据权利要求1所述的一种自然水体的生态修复系统，其特征在于所述的挺水植物包括石菖蒲、灯心草、芦苇、香蒲和菖蒲。
4.根据权利要求1所述的一种自然水体的生态修复系统，其特征在于所述的浮水植物包括聚草、浮萍和水鳖。
5.根据权利要求1所述的一种自然水体的生态修复系统，其特征在于所述的沉水植物包括金鱼藻、菹草、黑藻、苦草和眼子菜。
6.根据权利要求1所述的一种自然水体的生态修复系统，其特征在于所述的护坡植物包括黑麦草、草牙根、胡枝子、沙棘、荆条、垂柳、马蔺和果桑。
7.权利要求1所述的一种自然水体的生态修复系统的修复方法，其特征在于包括以下步骤(1)利用原有池、塘、沟和渠，对其进行清理和整治，使其适合于水生植物和微生物的生长；(2)种植人工种植植物，进行水生植物的科学配置，完善水体植物群落，提高对污水中氮、磷的处理率，减轻环境负荷，提高水体的自我修复能力，同时为微生物和动物的生长提供栖息地；(3)栽植护坡植物，通过形成土壤至微生物、微生物至动物、动物至植物的良性循环生物圈，进行自我调控，建立稳定的水体生态系统，提高水体的自净能力，使其向有序的方向进行自然演化。
8.根据权利要求7所述的一种自然水体的生态修复系统的修复方法，其特征在于所述的清理和整治包括清除淤泥、扩建或加固。
全文摘要
本发明一种自然水体的生态修复系统及其修复方法，主要用于农村居住区周边自然水体的生态修复，属于环境保护和治理领域，是一种以恢复农村居住区周边自然水体的生态结构为目的，以生态修复技术为主，辅以一定的工程技术手段加以实现的生态修复系统及修复方法。包括自然水体部分和人工种植植物部分，自然水体部分包括农村居住区周边原有的沟、渠和塘，人工种植植物部分包括挺水植物、浮水植物、沉水植物和护坡植物，其中人工种植植物部分面积占总体水面的35%—50%。
文档编号C02F3/32GK102249422SQ201110175770
公开日2011年11月23日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年6月28日
发明者吴昊, 张磊, 梁永红, 王海芹, 白延飞, 管永祥 申请人:江苏省农业环境监测与保护站