技术领域
[0001] 本
发明属于生态修复技术领域，具体公开一种基于水生植物斑块种植的水生态修复方法。
背景技术
[0002] 景观
水体是指天然形成或人工建造的、给人以美感的城市、乡村及旅游景点的水体。城市景观水体可分为三大部分，一部分是自然形成的小型湖泊、河道，第二部分是公园中人工湖泊、溪流或水池，这些都是人们为了美化环境视觉效果而建造的景观水体；第三部分是住宅小区中的景观水体。
[0003] 但城市景观水体由于水域面积较小，具有较强的区域封闭性，水体本身的自净能
力薄弱，再加上外来物质的不断输入，随着时间的推移，富营养化严重，最终水体透明度变差、
颜色变暗，甚至产生异味，给城市环境造成很大影响。
发明内容
[0004] 本发明提供一种基于水生植物斑块种植的水生态修复方法，能够满足城市景观水体设计的要求，还能使城市景观水体具有自
净化功能，有效防止
水体富营养化，降低水体中污染物含量。
[0005] 本发明提供的基于水生植物斑块种植的水生态修复方法，包括以下步骤：
[0006] (1)将待修复的城市景观水体划分为斑块一区域、斑块二区域及空白区域，所述斑块二区域位于所述空白区域的外周，所述斑块一区域位于所述斑块二区域的外周；所述斑块一区域为水深小于等于25cm的区域，所述斑块二区域为水深30-90cm的区域，所述空白区域为水深大于90cm的区域；
[0007] 所述斑块二区域划分为若干斑块三区域，相邻所述斑块三区域之间的间距为3-5m，所述斑块一区域、所述斑块三区域的面积总和为水体总面积的20％-30％，每个所述斑块三区域内种植80-200株水生植物；
[0008] (2)在所述斑块三区域内放置有种植容器，每个所述种植容器内从下到上依次铺设有过筛的田土、灭菌的池塘烂泥及粗砂粒；
[0009] (3)根据待修复城市的景观水体状态和城市景观规划选择水生植物，在所述斑块一区域内种植水缘植物，在所述斑块三区域内的所述种植容器内种植浮叶植物和/或沉水植物，单块所述斑块三区域内种植的水生植物的种类相同。
[0010] 优选地，步骤(2)中所述田土为20-80目；所述池塘烂泥的灭菌方法为暴晒3-5天。
[0011] 优选地，步骤(2)中所述粗砂粒的铺设厚度为1-2cm。
[0012] 优选地，步骤(2)中所述田土内混合有油粕及骨粉中的一种或两种。
[0013] 优选地，步骤(2)中所述种植容器的底部固设有若干用于对种植容器进行固定的固定长钉。
[0014] 优选地，步骤(2)中所述种植容器为顶端开口的中空结构方型结构，所述种植容器的相邻两个
侧壁的两侧及前后壁顶面均固设有第一卡条，其余两个侧壁及前后壁底面上均设有与所述第一卡条相匹配的第一凹槽，所述第一卡条与所述第一凹槽的横截面均为T型结构；所述种植容器通过所述第一卡条卡接在对应所述第一凹槽内，与相邻所述种植容器可拆卸连接。
[0015] 进一步优选地，所述种植容器的内壁上竖直固设有第二卡条，所述第二卡条上卡接有营养储存箱，所述营养储存箱朝向所述种植容器内部的一侧开设有若干开孔，且所述开孔的孔径为0.2-0.5mm；所述营养储存箱的顶部铰接有箱盖，所述箱盖与所述营养储存箱相接处设有
橡胶密封圈。
[0016] 进一步优选地，所述种植容器的
底板上横向开设有通孔，所述通孔内可拆卸穿接有
生物填料箱，所述生物填料箱为内部中空的网状结构，所述生物填料箱内填充有
生物膜填料。
[0017] 更进一步优选地，所述底板上且位于所述通孔的两侧开设有第三凹槽，所述生物填料箱的两侧壁外侧固设有与所述第三凹槽相匹配的第三卡条，所述生物填料箱通过所述第三卡条卡接在所述第三凹槽内，实现与所述种植容器的可拆卸连接。
[0018] 优选地，步骤(3)中所述水缘植物为芦苇、茭白、水葱、水竹、灯芯草及慈姑中的一种或几种；所述浮叶植物为睡莲、萍蓬草、荇菜中的一种或几种；所述沉水植物为眼子菜、金鱼藻及大聚藻中的一种或几种。
[0020] 1、本发明提供的基于水生植物斑块种植的水生态修复方法，将水缘植物、沉水植物及浮叶植物结合种植，在降低水中污染物含量、净化水质的同时，还能为城市中
水生动物提供栖息场所，水生动物也有助于植物
种子的传播，为构建多样性生态环境提供有利的条件，且水缘植物还能遮挡阳光，抑制水体中单细胞藻类的生长；
[0021] 2、本发明提供的基于水生植物斑块种植的水生态修复方法，各种水生植物的种植均采用种植容器单独种植，使各类水生植物的生长互不干扰，且种植容器便于取出，方便水体的后期管理与维护；
[0022] 3、本发明提供的基于水生植物斑块种植的水生态修复方法，种植容器可根据需要任意拼接，拼接放置的种植容器便于后期管理和维护，防止种植容器散落不易管理；且拼接放置的种植容器还能增加
稳定性，防止其由于外界环境的干扰而倾斜。
附图说明
[0023] 图1是本发明提供的基于水生植物斑块种植的水生态修复方法的斑块区域分布图；
[0024] 图2是单个种植容器的结构示意图；
[0025] 图3是两个种植容器的左右拼接示意图；
[0026] 图4是两个种植容器的上下拼接示意图。
[0027] 附图标记说明：1、第一卡条；11、斑块一区域；12、斑块二区域；13、空白区域；14、斑块三区域；2、第一凹槽；4、营养储存箱；5、开孔；6、生物填料箱。
具体实施方式
[0028] 为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体
实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0029] 实施例1
[0030] 一种基于水生植物斑块种植的水生态修复方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0031] (1)选择城市自然形成的小湖泊，该湖泊水体混浊，将小湖泊划分为斑块一区域11、斑块二区域12及空白区域13，且斑块二区域12位于空白区域13的外周，斑块一区域11位于斑块二区域12的外周，由于水生植物所要修复的水体是一个流通共有的状态，故各个斑块区域的划分以满足景观规划的观赏需求为准即可；斑块一区域11为水深小于等于25cm的区域，斑块二区域12为水深30-90cm的区域，空白区域13为水深大于90cm的区域；
[0032] 斑块二区域12再次划分为若干斑块三区域14，相邻斑块三区域14之间的间距为5m，相邻斑块三区域14之间相隔一定的间距，能够防止不同种类水生植物之间互相影响，并且为相邻水生植物向周边延伸提供富余的空间，且使水中景观规律呈清晰化分布，增强视觉观赏效果；斑块一区域11、斑块三区域14的面积总和为水体总面积的20％，单块斑块三区域14内的大小以最多种植200株水生植物为准；
[0033] (2)在每个斑块三区域14内均放置种植容器，每个斑块三区域14内可放置多个种植容器，种植容器为顶端开口的中空结构方型结构，种植容器的相邻两个侧壁的两侧及前后壁的顶面均固设有第一卡条1，其余两个侧壁及前后壁的底面上均设有与第一卡条1相匹配的第一凹槽2，第一卡条1与第一凹槽2的横截面均为T型结构；种植容器通过第一卡条1卡接在对应
位置的第一凹槽2内，与相邻种植容器可拆卸连接；第一卡条1及第一凹槽2的设计，可以使得多个种植容器相互拼接，方便集中管理，如图2-4所示；
[0034] 在水生植物生长过程中需要大量营养物质，在水质净化的初期，水质较差，并不能产生供水生植物有效利用的营养物质，故进一步设计有以下结构：
[0035] 在种植容器的内壁上竖直固设有第二卡条，第二卡条上卡接有营养储存箱4，营养储存箱4朝向种植容器内部的一侧开设有若干开孔5，且开孔5的孔径为0.2-0.5mm；营养储存箱4的顶部铰接有箱盖，箱盖与营养储存箱4相接处设有橡胶密封圈；营养储存箱4可用于放置液体
营养液，种植容器内的泥土与各个开孔5
接触，通过毛细管现象，能够将营养储存箱4内的营养液缓慢
吸附至泥土内，从而供水生植物缓慢吸收；市售任一款用于水生植物栽培的营养液均可使用，如淮安卉盛农林
园艺发展有限公司生产的水生花卉植物营养液，故在此不详细赘述；
[0036] 另外，种植容器的底板上横向开设有通孔，底板上且位于通孔的两侧开设有第三凹槽，通孔内穿接有生物填料箱6，生物填料箱6为内部中空的网状结构，生物填料箱6的两侧壁外侧固设有与第三凹槽相匹配的第三卡条，生物填料箱6通过第三卡条卡接在第三凹槽内，实现与种植容器的可拆卸连接；生物填料箱6内填充有生物膜填料，市售任一能够进行水质净化的生物膜填料均能实现该功能，本领域技术人员可根据需要具体选择，如生活污水用空间立体网状填料(河南好源来环保科技有限公司生产)；生物膜填料能够与水生植物联合作用，增强对水质的净化功能，网状结构便于水流与生物膜填料接触；
[0037] 每个种植容器内从下到上依次铺设有过20目筛的田土、经太阳暴晒3天灭菌的池塘烂泥，经过灭菌的池塘烂泥在保留了原有营养物质的同时，还能去除对水体环境不利的细菌，避免其对水体的二次污染；
[0038] 田土内混合有油粕，油粕的总重量为田土总重量的30％，油粕为大豆、花生、玉米、葵花籽、芝麻等榨油后的副产品，其含有丰富的营养物质，可以满足水生植物生长初期的营养所需，后期水生植物和水体之间会逐渐形成自循环系统，可以满足营养物质的交换，也可在后期管理时向水生植物的叶面喷施水生植物营养液，以满足水生植物的后期生长需求；
[0039] 在池塘烂泥的表层还铺设有厚度为1cm的粗砂粒，粗砂粒可以对池塘烂泥层起到镇压作用，防止种植容器内的池塘烂泥流失及震动造成水混浊；
[0040] 每个种植容器的底端均固设有耐
腐蚀的固定长钉，可通过固定长钉将种植容器固定在小湖泊底部的淤泥里；由于城市景观湖泊一般不会有大的起伏变化，所以通常状况下并不会使种植容器发生倾斜，而固定长钉的设置可以进一步保证种植容器的稳固；种植容器的大小可根据种植的水生植物的根系大小及水深决定，也可根据每个种植容器内种植的植物的数量来决定，本领域技术人员在实施时可根据需要具体选择；优选地，为了便于后期水生植物的更换和清理，在水深30cm到40cm之间的区域内，可以选择放置种植容器，也可以不放置，放置时只要保证种植容器的顶面位于水面下3-5cm即可；在水深大于40cm且小于等于60cm的区域内，选择35cm*35cm大小的种植容器；在水深大于60cm且小于等于90cm的区域内，选择55cm*55cm大小的种植容器；
[0041] (3)根据城市景观规划选择三种类型的水生植物，水生植物选择方法如下：
[0042] A.每种植物至少对一种重
金属离子具有富集能力，如下述内容中选择的水葱对重金属离子具有较高的耐受值，尤其对镉离子的富集能力较强；芦苇对镉离子、铅离子、及锌离子等具有较佳的富集能力；
[0043] B.至少有两种对氮磷具有去除作用，如芦苇对总氮的去除率可以达到90％，对总磷的去除率可以达到80％；水葱对总氮的去除率可以达到68％，对总磷的去除率可以达到85％；睡莲对总磷的去除率达到75％；金鱼藻对总磷的去除率达到70％等；
[0044] C.至少有一种植物对
农药有去除能力，如眼子菜对农药DDT的富集系数达到2200-3500，水葱对农药乐果的去除率可以达到78％等；
[0045] D.每种植物具有一定的耐寒、耐
热能力及耐病虫害能力，能够适应不同地区的生长环境，或者选择冬天枯死，但根茎在泥土中休眠，到第二年春天又会正常生长的植物，也可以根据当地的环境特点具体选择；
[0046] E.每种植物对污水具有较强的耐受能力；
[0047] F.选择的所有植物综合起来能够满足城市景观规划的观赏需求；
[0048] 基于上述水生植物选择原则，在斑块一区域11内种植有芦苇和水葱(由于斑块一区域11距离小湖泊边缘较近，方便管理，故不放置种植容器)，芦苇的种植为20～30芽一丛，每平方米种植2～3丛；水葱的种植为20芽一丛，每平方米种植6丛，芦苇和水葱分开间隔种植，芦苇与水葱对污水中有机物、
氨氮、
磷酸盐及重金属均有较高的去除率，较高的生长高度还能遮挡阳光，限制藻类生物的生长，且还能为水
鸟等小型涉禽提供栖息的场所，为城市景观提供一个多样化的生态环境；另外，水葱和芦苇都属于耐寒植物，适用于在各个地区实施种植；
[0049] 在斑块三区域14内的种植容器内种植浮叶植物及沉水植物，单块斑块三区域14内种植的水生植物的种类相同；
[0050] 浮叶植物选择睡莲及萍蓬草，睡莲及萍逢草每平方米均种植1-2株，睡莲及萍蓬草分开间隔种植，睡莲对净化水体中的总磷、总氮有明显的作用；萍蓬草的根系发达，对污水的适应能力较好，对水中的氨氮、磷酸盐具有很高的去除率；且睡莲及萍逢草的花叶美观，具有极高的观赏价值，在城市景观规划中具有很好的应用价值；
[0051] 沉水植物选择眼子菜及金鱼藻，眼子菜种植时3-4芽一丛，每平方米种植20-30丛，金鱼藻种植5-6芽一丛，每平方米种植20-30丛；眼子菜对农药具有超强的净化能力，在水生植物种植的后期管理过程中，水体中会残留多余的农药，对水体造成危害，而金鱼藻能够对农药进行富集，减少农药对水质环境的影响；金鱼藻能显著降低水中COD浓度，从而降低水中有机物的含量，达到净化水质的目的，且金鱼藻还能作为水中鱼类的
饲料，促进水中环境的多样性发展；另外，沉水植物能够通过营养盐竞争控制单细胞藻类生长与繁殖；另一方面沉水植物的光合作用为水体中提供溶解
氧，有助于水中其他好氧生物等的正常生长，促进整个水体生态环境的平衡；
[0052] 空白区域13内由于水深大于90cm，不适合水生植物生长，故不种植任何水生植物。
[0053] 各类水生植物种植三个月后，水体由原来的混浊逐渐变为澄清。
[0054] 实施例2
[0055] 一种基于水生植物斑块种植的水生态修复方法，包括以下步骤：
[0056] (1)选择城市居住环境中的景观湖，将景观湖划分为斑块一区域11、斑块二区域12及空白区域13，且斑块二区域12位于空白区域13的外周，斑块一区域11位于斑块二区域12的外周，由于水生植物所要修复的水体是一个流通共有的状态，故各个斑块区域的划分以满足景观规划的观赏需求为准即可；斑块一区域11为水深小于等于25cm的区域，斑块二区域12为水深30-90cm的区域，空白区域13为水深大于90cm的区域；
[0057] 斑块二区域12再次划分为若干斑块三区域14，相邻斑块三区域14之间的间距为3m，相邻斑块三区域14之间相隔一定的间距，能够防止不同种类水生植物之间互相影响，并且为相邻斑块植物向周边延伸提供富余的空间，且使水中景观规律且清晰化分布，增强视觉观赏效果；斑块一区域11、斑块三区域14的面积总和为水体总面积的30％，每个斑块三区域14内的大小以最多种植80株水生植物为准；
[0058] (2)在每个斑块三区域14内放置有种植容器，种植容器的结构与实施例1中种植容器的结构相同，在此不多做赘述；
[0059] 每个所述种植容器内从下到上依次铺设过50目筛的田土、经太阳暴晒3天灭菌的池塘烂泥，经过灭菌的池塘烂泥在保留了原有营养物质的同时，还能去除对水体环境不利的细菌，避免其对景观水体的二次污染；
[0060] 田土内混合有骨粉，骨粉的总重量为田土总重量的30％，骨粉内含有丰富的营养物质，可以满足水生植物生长初期的营养所需，后期水生植物和水体之间会逐渐形成自循环系统，可以满足营养物质的交换，也可在后期管理时向水生植物的叶面喷施水生植物营养液，以满足水生植物的后期生长需求；
[0061] 在池塘烂泥的表层还铺设有厚度为1cm的粗砂粒，粗砂粒可以对池塘烂泥层起到镇压作用，防止种植容器内的池塘烂泥流失及震动造成水混浊；
[0062] 每个种植容器的底端均固设有耐腐蚀的固定长钉，可通过固定长钉将种植容器固定在底部的淤泥里；处于水体两缘的种植容器可以通过防水的网绳固定，网绳的两端固定在景观湖的边缘，便于对种植容器内进行更新和维护，景观湖的边缘可以种植一些湿生植物来对网绳进行掩盖；
[0063] (3)根据水体状态和城市景观规划选择三种类型的水生植物，水生植物的选择原则与实施例1中水生植物的选择原则相同；
[0064] 在斑块一区域11内种植慈姑和水竹，慈姑种植以10-15株/平方米，水竹20-30株/平方米，水竹对总氮及总磷有高达90％的去除率；慈姑能够显著降低水中BOD的浓度，将水竹及慈姑种植在景观水体中，既可以观赏，又可以净化水质，还能为居住环境内的小动物提供栖息场所，使居住环境多元化，大大提高居住的舒适性；
[0065] 在斑块三区域14内的种植容器内种植浮叶植物及沉水植物，将沉水植物种植在景观湖的中央，浮叶植物围绕沉水植物种植，同一斑块三区域14内种植的水生植物的种类相同；
[0066] 浮叶植物为睡莲，睡莲每平方米种植1-2株，睡莲对净化水体中的总磷、总氮有明显的作用；
[0067] 沉水植物为大聚藻，大聚藻种植每15芽一丛，每平方米种植6丛，大聚藻能够显著降低水中总氮、总磷的含量，起到净化水质的作用，沉水植物能够通过营养盐竞争控制单细胞藻类生长与繁殖；另一方面沉水植物的光合作用为水体中提供溶解氧，有助于水中其他好氧生物的正常生长，促进整个水体生态环境的平衡；
[0068] 空白区域13内由于水深大于90cm，不再适合水生植物生长，故不种植任何水生植物。
[0069] 各类水生植物种植2个月后，水体中的恶臭消失，水体轻微澄清，种植三个月后，水体明显澄清。
[0070] 实施例1、实施例2对水质的净化效果如表1所示。
[0071] 表1实施例1-2对水体的净化效果
[0072] 初始浓度(mg/L) 去除率(％)
实施例1 总氮25，总磷8.67，COD 178.3，BOD5 62.2 91.8，94.3，87.9，79.8实施例2 总氮57，总磷7.49，COD 216.4，BOD5 76.4 89.91，91.46，90.3，82.7[0073] 综上所述，本发明提供的基于水生植物斑块种植的水生态修复方法，在满足城市景观规划观赏性的同时，还能有效降低水体中总氮、总磷、COD及BOD的浓度，起到很好的净化水质的作用。
[0074] 需要说明的是，本发明
权利要求书中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和
修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0075] 显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
