一种水生植物斑块种植水生态修复方法与流程

本发明属于水生态修复与植物优化种植配置技术领域，具体涉及一种水生植物斑块种植水生态修复方法。

背景技术：

近来年，随着工农业生产的迅速发展和城市化进程的加快，排入水体、湖体内的工业废水和生活污水量不断增加，湖水中植被大面积消失，水质富营养化程度日益加剧，促使藻类迅速繁殖，其中某些藻类会散发出腥味异臭，当藻类死亡分解腐烂时，水中COD、BOD值猛增，水质恶化，水体透明度大幅降低。

我国水生态系统受损严重，超过60％的河流、湖泊和湿地生态系统的结构和功能遭不同程度的破坏。随着水生态修复理论的不断完善和深入，近来年水生态修复技术发展较快。水生态修复即通过一系列措施，将已经退化或损坏的水生态系统恢复、修复，基本达到原有水平或超过原有水平，并保持其长久稳定，其目的是修理恢复水体原有的生物多样性、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，其主要作用是通过保护、种植、养殖、繁殖适宜在水中生长的植物、动物和微生物，改善生物群落结构和多样性，增加水体的自净能力，消除或减轻水体污染。

其中，利用水生植物进行水生态修复的技术是利用水生维管束植物对污染物质进行吸收、转化、富集、与微生物的协同作用以及改变局部水体水流特性的综合作用来去除水体中污染物的技术，具有成本低、能耗低、易维护等优点。但由于水生植物生长极易受季节影响，其污染物去除效率同样易受季节影响，此外，由于水生植物种间的存在复杂的生长抑制作用、物理作用、化感作用以及植物本身的自然枯死更新，往往造成植物成活率不高，水质处理效果不稳定，修复速度慢，修复效率较低的现象。目前现有水生态修复一般需要经过较长一段时间才能趋于稳定并发挥其最佳作用，普遍3～5年可初步发挥作用，10～20年才能发挥最佳的作用。

技术实现要素：

针对现有水生态修复技术存在的技术瓶颈，本发明提供了一种水生植物斑块种植水生态修复方法，将其广泛应用于水生态修复中，可提高植物成活率，大大提升修复效率，显著降低综合修复成本，操作简单易行。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种水生植物斑块种植水生态修复方法，根据当地植被具体情况、水域面积和水体情况选取4～10种水生植物作为水生态修复植物；选取边长为0.8～1.2m的正方形区域，于该区域内用扦插的方式在水体底泥种植所述水生态修复植物中的一种60～120株，即为斑块一；再于距该斑块侧边两倍边长的距离处选取另一个相同面积的正方形区域，在该区域内种植同一种或不同种所述水生态修复植物，即为斑块二；如此循环，得到由若干斑块均匀分布而成的阵列，形成一个水生态修复植物斑块群落；按照上述方法继续种植直至所述水生态修复植物皆种植完毕，形成若干个水生态修复植物斑块群落；所有水生态修复植物斑块群落之间紧邻分布。

作为优选，一个所述水生态修复植物斑块群落由同一种水生植物的斑块均匀分布而成，还可以由不同种水生植物的斑块均匀分布而成。

作为优选，所述水生态修复植物斑块群落为方形阵列或矩形阵列。

作为优选，所述水生态修复植物包括穗花狐尾藻、密齿苦草、刺苦草和轮叶黑藻四种沉水植物。

更优选地，所述穗花狐尾藻的所述斑块边长为1m，每个所述斑块的种植数目为60株，斑块间间距2m。

更优选地，所述刺苦草的所述斑块边长为0.8m，每个所述斑块的种植数目为80株，斑块间间距1.6m。

更优选地，所述轮叶黑藻的所述斑块边长为1.2m，每个所述斑块的种植数目为100株，斑块间间距2.4m。

更优选地，所述密齿苦草的所述斑块边长为1.2m，每个所述斑块的种植数目为90株，斑块间间距2.4m。

本发明的优势在于：

1、本发明采用独特的“斑块种植”法对所选水生态修复植物进行优化种植配置，结合特殊种植条件和种植参数，形成特殊的水生态修复植物“斑块群落”，为水生态修复提供了一种可提高修复效率的种植方法，短期内即可完成不同植物的种群建立、稳定和动态平衡，达到理想的水生态修复效果。

2、通过特殊的“斑块种植”法，空出最佳种内和种间区域，此时不同水生植物间达到水生态修复协同效应的最大化，植物成活率显著提高。

3、通过特殊的“斑块种植”法，水生植物种与种之间合理巧妙搭配，便于各阶段水质的水生植物逐步自然演替生态修复初期的优势先锋种，使水生植物有序的进行替换。

4、本发明方法操作规律，简单易行，可减少杂乱种植而节省种植成本，经济价值高，具有良好的推广应用前景。

附图说明

图1为本实施例中穗花狐尾藻斑块分布阵列示意图(局部)。

图2为本实施例各水生态修复植物斑块群落分布示意图。

附图标记：A、B、C：穗花狐尾藻斑块群落(400m²)；D：刺苦草斑块群落(800m²)；E：刺苦草斑块群落(400m²)；F：刺苦草斑块群落(400m²)；G：轮叶黑藻斑块群落(400m²)；H：轮叶黑藻斑块群落(300m²)；I、密齿苦草斑块群落(3000m²)；J：排水管；K：穗花狐尾藻斑块。

具体实施方式

下面结合图1～图2，详细说明本发明的一个具体实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。

实施例一

本发明在上海石湖荡人工湖得以应用。该人工湖的长和宽为：100m×65m，水位0.8～1.2m，总面积6500m²，湖底为自然软底，水体浑浊，透明度低，春夏季水体蓝绿藻时常爆发，水体富营养化较为严重。

具体实施方式如下：

(1)将该人工湖内水体抽干；

(2)根据当地的具体情况，该水域面积和水体情况，选取四种沉水植物用于人工湖的水生态修复，分别为穗花狐尾藻、密齿苦草、刺苦草和轮叶黑藻。用扦插的方式分别将四种植物按“斑块种植”的方法种植于湖底软泥；

(3)各水生态修复植物斑块群落具体分布和种植参数如下：

a.每个穗花狐尾藻的正方形斑块边长1m，每个斑块种植60株植株，斑块间间距2m，在湖体的其中三个角落的水体底泥分别种植面积为400m²的穗花狐尾藻斑块群落A、B、C，种植覆盖总面积1200m²；

b.每个刺苦草的正方形斑块边长0.8m，每个斑块种植80株植株，斑块间间距1.6m，在湖体的两个长边以及湖体的剩余一个角落分别种植面积800m²、400m²和400m²的刺苦草斑块群落D、E、F，紧邻穗花狐尾藻斑块群落A、B、C，种植覆盖总面积1600m²；

c.每个轮叶黑藻的正方形斑块边长1.2m，每个斑块种植100株植株，斑块间间距2.4m，在湖体的两个短边分别种植400m²和300m²的轮叶黑藻斑块群落G、H，紧邻穗花狐尾藻斑块群落A、B、C和刺苦草斑块群落F，种植覆盖总面积700m²；

d.每个密齿苦草的正方形斑块边长1.2m，每个斑块种植90株植株，斑块间间距2.4m，在湖体的中央区域种植3000m²的密齿苦草斑块群落I，紧邻穗花狐尾藻斑块群落A、B、C，刺苦草斑块群落D、E、F，以及轮叶黑藻斑块群落G、H。

上述四种沉水植物的种植于五天内完成，后向湖体引入外河道河水，使水位线至50～60cm。河道水体浑浊，呈褐黑色，水质较差。

种植完成20天后，穗花狐尾藻长势良好，密齿苦草采样已生根萌芽，刺苦草和轮叶黑藻均已生长，水体透明度为20cm左右。

种植完成50天后，穗花狐尾藻已生长至水面，密齿苦草、刺苦草已生成新的植株，长势较好，轮叶黑藻也生长较好，水体透明度已达清澈见底。

种植完成75天后，四种沉水植物种群已基本稳定，穗花狐尾藻和轮叶黑藻斑块群落的每个斑块间隔已不可见，密齿苦草和刺苦草斑块群落的每个斑块间隔已缩小至原距离的1/6，特别地，密齿苦草能形成“水下森林”的景观效果，每种植物的单位面积生物量为穗花狐尾藻18kg/m²，刺苦草12kg/m²，轮叶黑藻10kg/m²，密齿苦草12kg/m²，水体透明度清澈见底。

由上述种植实践可知：采用本发明“斑块种植”法可显著提高水生态修复效率，在短期即可完成不同特性沉水植物的种群建立、稳定和动态平衡，进行有序的自然演替，操作简单易行。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。