[发明专利]沉水植物种植基质及利用沉水植物修复富营养化水体装置

说明书

技术领域

本发明属于富营养化水体修复技术领域，具体涉及一种沉水植物种植基质以及利用沉水植物修复富营养化水体的装置。

背景技术

近年来，随着工业化和城市化进程的加快，大量的氮、磷等污染物排入湖泊、水库和河流，水体的富营养化受到了全世界生态学专家及环境学专家的广泛关注。我国的近岸海域及大部分河道、湖泊富营养化越来越严重，其原有的生态自净能力在逐渐衰退，严重地区甚至已丧失自净能力，恢复与重建水生态系统是富营养化水体生态修复的主要内容之一。

富营养化水体生态修复的最终目就是构建良好的生态系统。而构建良好的生态系统，首先就得使沉水植物群落能快速恢复。几乎所有的相关学者和专家都认为，沉水植物在水体生态修复中作用极大，沉水植物不仅在生长过程中自身可吸附氮、磷等富营养成分并能促进水中悬浮物的沉降，还可以通过光合作用来增加水中的溶解氧，净化水质，增加水中微生物数量来降低水体富营养化程度，同时，沉水植物给水生动物提供了更加健康的生活栖息地和隐蔽场所，从而来改善整个水生态系统。

因此，在富营养化严重的水体中，种植沉水植物是恢复与重建其水生态系统的最主要手段之一。然而，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、水的透明度、硬底质、营养盐分以及风浪等环境因子，在众多的环境因子中，水体的透明度和光照对沉水植物的环境胁迫最为明显。当遇到一些突发性自然灾害，如洪涝或较强的地表径流引起湖泊水位升高，水体透明度降低，沉水植物常常因得不到充足的光照，不能进行正常的光合和呼吸作用而逐渐死亡，最终使得沉水植物群落在水下不能定居。沉水植物生态净化中受补偿深度条件的限制，一般通过降低水位的方法来改变水下光照条件，满足沉水植物的光补偿条件，然后逐渐恢复原来的水位，这种方法虽然也取得了一定的效果，但是受到实施难度的限制，如对于面积较大的湖泊，降低水位实施难度较大。利用种植有沉水植物的网床、网箱等恢复方式对富营养化水体修复有一定的效果，但网床、网箱固定沉水植物多采用捆绑法，这种方法容易使沉水植物捆绑基部表皮受损，受损后短时间内腐烂，最终从网箱或网床中脱落，尤其是像苦草这种无茎草本植物，用捆绑法只能捆绑其叶片下部，这样更容易使叶片发生折断现象，大大降低了苦草的存活率。多层次生态网床虽然可实现垂直方位多层次的水生植物体系，能很快的净化污染水体，但这种体系违背了水生植物在水中的垂直分布结构，各层次的水生植物生长环境难以控制。水下插桩种植可在短时间内恢复沉水植物群落，但是在深水区域不易操作。利用沉水植物繁育毯虽然解决了沉水植物的固定和成活率问题，但这种繁育毯在污染水体底部能否起到净化水体的作用，还是要通过调节水位来实现，在实际水生态修复工程中应用难度大。因此，如何使新建的沉水植物群落在水底适应各种环境灾变及环境变化，并逐步趋于稳定，是沉水植物植被恢复的关键。

利用绳索调节育苗盘在水中的高度，并使用锚或绳索在水底或岸边固定，这种方式，对育苗盘下调容易，上调很难，缺少可控性。中国专利申请CN1530336A公开了一种富营养化浅水小水体的生态修复方法，该技术公开了沉水植物由在河道的两侧插上的定滑轮和绳子固定的花盆组成的滑轮升降培种模型引种，其装置虽可调节，但是该装置稳固性差，在环境变化和灾变频繁的条件下不适用。

中国专利CN201369957Y公开了一种沉水植物种植床，其由种植床、固定导向杆和升降装置组成，其中升降装置由绳索、立柱及安装其上的滑轮组成。该专利可调节种植床的升降，但是同样的存在装置稳固性差，适用范围窄的问题。

利用沉水植物修复富营养化水体不仅要考虑种植装置的稳固性，还要考虑种植沉水植物的种植基质是否适合沉水植物的生长同时又不会为水体的修复带来不良影响等问题。沉水植物的恢复由于受到众多条件的限制，在水体修复工程中还存在许多的问题。因此，在水体修复过程中，探寻一种能够使沉水植物在环境变化和环境灾变频繁的条件下能够稳定存活的沉水植物可调式装置和沉水植物的栽培技术方法是非常必要的。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种沉水植物种植基质，该种植基质对沉水植物既起到机械支撑的作用，同时也为沉水植物提供前期营养物质，且可从富营养化水体中吸附更多的N、P供沉水植物的生长。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种沉水植物种植基质，包括生土、碎石和椰糠，所述生土、碎石和椰糠按照重量比（0.5~1.5）:（0.5~1.5）:（2~5）混合。作为本发明优选的实施方式，所述生土、碎石和椰糠按照重量比1:1:3混合。