[发明专利]沉水植物模块化生长床及恢复水底沉水植物生长的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沉水植物生长床，尤其涉及一种沉水植物模块化生长床及恢复水底沉水植物生长的方法。 

背景技术

沉水植物是水生态系统的初级生产者之一，对水体生产力及生物地球化学循环具有重要的影响，在水体生态修复中具有重要作用，沉水植被比喻为“水下森林”，能够净化水质、保持水体美观及改善景观生态环境。 

但是，沉水植物的生长和分布受到多项环境因子的调控和胁迫，如光照和透明度、氧化还原环境以及营养盐等。沉水植物光合作用的光补偿点等光合特征，决定了沉水植物在水下可分布的最大深度和光合产量及竞争能力，水深是影响沉水植物生长、繁殖与分布的重要生态因子。另外，水下光照强度也是制约沉水植物成活及生长的主要因子之一，而水下光强主要与水体悬浮物对水下光照的吸收和散射密切相关，在水体透明度较低、水下光照不足的深区，沉水植物很难生存。 

沉水植物生态净化中受补偿深度条件的限制，通常采用的方法是通过降低水位的办法来改变水下光照条件，随着植物的生长, 逐渐恢复到原来的水位。通过降低水位的办法克服补偿深度对植被恢复的限制在实践中也取得了一定的效果, 但是受到技术条件和实施难度的限制。建立大型围隔可以成功恢复若干种沉水植物，采用群落镶嵌技术、利用网箱种草等沉水植物恢复方式也具有一定的可操作性，但是，小区域内实现沉水植物的恢复，达到净化水质的效果相对容易，在大的水体中进行沉水植物的恢复将面临一系列的问题，如水位波动、水生动物的摄食等。利用连接升降装置的固定支架调节草坪在水中的深浅，提高沉水植物的成活率，但是这种方法结构复杂、手动操作繁琐。利用水下插桩和调节器，可根据植物生长需要调节浮床沉水深度，但是在深水区域不易操作。利用浮体和绳索调节育苗盘在水体中的高度，并与锚或岸用绳索固定，缺少可控性。悬浮式水中绿篱，利用浮子自行调节水深，可实现沉水植物生长环境由浅水区扩展到深水区，但绿篱垂直悬浮在水体会影响到水生生物的活动，还易形成绿色阻隔。多层次生态浮床，可实现垂直方位多层次水生植物体系，通过调节沉水部深度能满足沉水植物的生长，特别是能见度差的水域，但同时也增加了满足各层次水生植物生长条件的难度。沉水植物繁育恢复悬浮装置，只需将承重架连接到相应的连接孔即可实现水位的调节，实现深水区沉水植物的恢复，但是水下工程操作难度大且成本较高。 

现有的恢复沉水植物的实施还存在一些问题，如水下打桩不易实施、水位不易人工控制、浮体占用水体面积较多、影响水生态环境等。另外，所采用材料价格较贵，不易降解或移除水体，所以采用环保材料也是实现水域水生态环境改善考虑的因素之一。 

发明内容

本发明的主要目的在于解决上述深水区沉水植物的恢复中存在的问题，提供一种沉水植物模块化生长床及恢复水底沉水植物生长的方法。 

为适应水中生长，沉水植物的根、茎和叶都具有吸收功能，而且表皮细胞还含叶绿素，能够进行光合作用，因此，沉水植物可以有效地吸收与利用水体和底泥中的氮、磷以及难降解有机污染物，浓缩富集重金属元素，降解人工合成物质和有害物质等，具有非常强的净化水体能力。沉水植物通过分泌化感物质还可以有效抑制藻类的生长，改善富营养化水体水环境，提高水体水质。另外，沉水植物通过有效增加水生态系统的空间生态位，促进悬浮性物质沉积和保持底泥的稳定，减少微粒再悬浮，可改善水下光照和溶氧条件，提高水体透明度。随着沉水植物逐步恢复，沉水植物及生长模块床渐渐沉入水体底部，可降解生长模块床逐渐降解，沉水植物在水体沉积物中扎根，达到沉水植物彻底恢复的目的。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

由悬浮体、种植层、植物层、生长基质层、承载层和配重设施构成生长模块床，生长模块床与生长模块床相互连接成整片，至少2片相连接。

本发明是利用悬浮体改变沉水植物的生长水位，实现深水水域恢复沉水植物的生长，利用沉水植物群落降低水体氮、磷等营养物质的含量，增加水体溶解氧，提高水体透明度，提高水体的自我净化能力，改善水域水生态环境。在深水区沉水植物得不到充足的光照，光照强度弱会影响到沉水植物的光合作用，当低于沉水植物的光补偿作用点时，会抑制植物的生长甚至死亡，恢复沉水植物根据沉水植物恢复区的面积设计单个或多个生长模块床连接在一起，覆盖沉水植物恢复区，利用生长模块床的受力平衡，可定量调节沉水植物的生长水位，在深水区域或透明度较低的水体，恢复沉水植物建群。 

承载层整体呈矩形，承载层上设置微孔，便于植物层的植物的根系穿过，承载层采用聚乳酸材质制作。