四、说明书
一种富营养化水体景观生态系统的构建方法
技术领域
本发明涉及一种富营养化水体景观生态系统的构建方法，特别涉及浮水、浮叶、沉水、陆生植物景观系统的构建、植物物种的选择、不同营养状态下及不同季节下物种景观等的合理搭配的方法。
背景技术
水是人类生活和生产中不可代替的资源，随着人类生产和生活活动的加剧，水体富营养化已成为一个世界性的环境问题，它会导致水资源的可利用性能降低，自然水生态系统的逐渐退化。在我国表现更为严重，我国是水资源短缺的国家，全国600多个城市目前大约有一半的城市缺水，水环境问题是进入21世纪遇到的最严峻、最紧迫的环境问题。据报道国家环保局近期公布的监测结果显示，杭州西湖、武汉东湖、无锡太湖、济南大明湖、昆明滇池，水质已超V类标准，定为劣V类，水质恶化严重，藻类大量繁殖，透明度差，基本已无大型沉水植物、浮叶植物生存，浮水植物也仅是凤眼莲疯长，阻塞水面，感官效果极差，严重影响城市景观，对所在城市可持续发展，尤其环境可持续发展提出了严峻挑战。如何有效降低水体富营养化水平，改善水域景观具有非常现实而重要的意义。
现有的治理水体富营养化等的方法主要包括截流污染源、建污水处理厂、底泥疏浚、湖泊换水等，取得了一定成效，但建造、运行、管理费用过高，而且在相当长的时期内，水质将不会得到明显改善，不能从根本上解决问题，存在转移污染、二次污染问题。并有以下四个难题：1.面源污染难以彻底截流；2.水体内源性营养负荷非常高，且难以降低；3.城市生活污水完全不排入湖泊，在相当长的一段时间内还做不到；4.治理难，保持更难。
在富营养化水体景观方面，人们已作了一些有益的探索，在水体中搭建不同饰物，形成固定或半固定景观系统，起到了一定的改善景观作用。
有些地方更采用沿湖(水)造墙、臭水入地，将污染暂时隔离视线的方式，但治标不治本，没能根本解决水体景观。
在浅水区域直接引种荷花、睡莲等浮叶植物也可有效改善水体景观，但是不适用于水深超过1.5米的水域。且在湖泊保持方面却起到了次生演替的作用，促进了湖泊的衰退。
近年来研究显示，利用大型水生植物富集N、P是治理、调节和抑制湖泊富营养化的有效途径之一。但在富营养化严重的水体，自然生长的大型水生植物已基本不存在。由于水质恶化严重，水体透明度差，直接引入沉水植被，不能达到其光合作用需要的光补偿点，也不能够长时间生存；上世纪七十年代引入我国的浮水植物凤眼莲，虽然在去除富营养化方面显示了相当能力，由于其强烈的生物入侵性，在世界各地快速蔓延，已被人们列为十大害草之一，也不具景观效果。
富营养化水体水上景观生态系统，利用无土种植技术，将种植的植物局限在特定的范围内，防止其随波逐流任意扩散，不仅能起到良好的水体景观效果，还能降低富营养化程度、净化水体的作用，改善生态坏境，促进退化水体生态系统的恢复。
发明内容
本发明的目的在于提供一种富营养化水体景观生态系统的建造方法，在富营养化水体范围内，不外加营养的前提下，利用无土栽培技术种植浮水植物、浮叶植物、沉水植物以及陆生植物，将沉水、浮叶、浮水、陆生植物有机结合起来，通过植物吸收富含在水中的氮、磷等各类有害物质，力图使水质形成良性循环。同时，氮、磷等又是这些植物生长最必需的养料，可降低水体富营养化水平，恢复水体的生物多样性，不仅有效地抑制藻类的繁衍，也大大延长了观赏时间；有利于美化城市景观，在城市形成一片片水中景观生态系统，扩大了市区绿化面积，还可以净化城市空气，提高城市居民生活质量。
为达到上述目的，本发明采用如下技术措施：一种富营养化水体景观生态系统的构建方法，它包括下列步骤：1、水面植物种植盘建造，首先是种植盘框架的构建有正方形或正八角形或长方形或平行四边形或梯形，采用PVC、PE耐水管件，接头为相同口径的接头，截取等长的PVC、PE管，内置打碎、小块的废弃塑料泡沫或封口的空饮料瓶，管头两端用砂纸打磨，均匀涂抹上防水PVC和PE胶；接头两端用砂纸打磨均匀，涂抹上防水PVC和PE胶；管头与接头连接固定；其次是种植网的固定，构建密闭框架，框架中间铺上1-4层防水尼龙网或塑料网，沿框架用防水尼龙绳固定于PVC、PE管上并留有种植口；2、水下植物种植盘建造，采用PVC、PE耐水管件，构建框架，在框架上对称位置安装一到两对带有可旋开盖子的堵头，其作用是控制将框架注满水，框架中间固定1-4层防水尼龙网或塑料网并留有种植口，构建形状与水面植物种植盘框架相同；3、水面漂浮装置的构建：采用PVC、PE等耐水管件，内置打碎、小块的废弃塑料泡沫或封口的空饮料瓶，根据需要构建不同形状的密闭管装或框架。
4、植物景观系统的构建，首先是浮水植物景观系统的建造，水面植物种植盘采用的物种为水龙、水禾，种植，选取植株10-30cm部分，均匀固定于网上，框架采用植株缠绕，然后入水，完成上述步骤后，放入水中，调节浮水高度，使框架接近没入水面为宜，再后水面固定，采用耐水尼龙绳，一端固定种植盘，一端锚定于水下；其次是浮叶植物景观系统的建造，水下植物种植盘漂浮装置选取的物种为睡莲，种植选取根状茎，均匀固定于种植盘网内，水下植物种植盘与漂浮装置的连接、入水、水面固定与上述相同；第三是沉水植物景观系统的建造，水下植物种植盘和漂浮装置，选取物种为苦草和菹草，种植将苦草冬芽、植株均匀固定于种植盘网孔内，菹草以9-10月种植种子为宜，水下植物种植盘与步骤1相同，选取的物种为吉祥草、竹叶菜、兰草、水仙，种植、选取植株均匀栽种到网上，框架采用水龙植株缠绕，入水、水面固定与上述相同；第五是复合景观系统的搭配，将浮叶沉水植物景观系统的漂浮装置换成浮水和陆水植物景观系统即可，同时按季节、水质将浮水、浮叶、沉水、陆生植物景观系统在空间上组合、在物种上搭配，用软绳连接；5、物种更换，根据季节、水质特点及景观需要合理搭配物种，主要有水龙(Jussiaearepens)、水禾(Hygroryzaaristata)、睡莲(Nymphaeaspp)、苦草(Vallisneraspiralis)、菹草(Potamogetoncrispus)、吉祥草(Beineckcacarnea)、竹叶菜(Ipomoeaaquatia)、兰草(Cymbidiumsp.)、水仙(Marcissustazetta)等将种植盘提离水面，撤掉旧物种，换上新物种；6、将腐败、死亡的植株叶片收回，将种植盘提离水面，回收腐败、死亡植株叶片：
7、景观系统的固定、移动、搭配采用软绳就地锚定，将绳提取移动、搭配。
8、水下植物种植盘与水面漂浮装置的连接采用可缓冲装置(软绳)，并预留一段，随水温的升降、水质的改变释放或缩短。
9、复合景观系统的搭配将浮叶植物景观系统、沉水植物景观系统的漂浮装置换成浮水植物景观系统、陆生植物景观系统即可；也可以按景观要求及季节、水质特点将各系统在空间上组合、在物种上搭配，用软绳连结，形成复合景观系统。
10、系统重复使用、物种定期更换、腐枝败叶回收。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明采用构件简单易得，工艺简便，景观效果好、时间长，特别适合湖泊、池塘等大型水体，改善自然环境使用。
1、所用物种选用乡土物种，且耐污去污能力强，景观效果好；2、构件、装置可以重复使用，且经久耐用，有利于保护水体及环境；3、方法简便，构件及材料均可在市场就近获得，安装简单快速；成本低，适用性强；4.水面植物种植盘和漂浮装置采用双重浮力设计：密闭的管道和置于其中的打碎、小块的废弃塑料泡沫或封口的空饮料瓶，即使管道因故漏水，塑料泡沫或封口的空饮料瓶仍可提供足够的浮力，保证系统正常工作；5.抗风浪性好：整个系统由若干个小单元组合而成，单元之间采用柔性联结，一般风浪对其不具破坏性，可在大型湖泊使用；6.可适应水位大幅度升降：锚定采用软绳就地锚定，绳长留有足够余地，景观系统可随水位变化升降，景观效果不受水位升降影响；7、可移动性好，由于采用非固定装置，在水中可以根据需要转移到不同地点，并可根据需要构建不同景观效果；8、物种更换简便，可根据不同季节、不同水体状况更换不同物种；腐败、死亡植株叶片可以方便清理出水；9、可根据水体水温、光照、水质状况，调节水下植物种植盘离水面距离，提早、维持、延长植物花期及观赏时间。
具体实施方式
1、水面植物种植盘建造制作框架：根据需要植物种植盘的大小选用不同管径(6cm-15cm)PVC或PE管，接头为相同口径的45°、90°、135°接头，同一个种植盘使用相同口径管件，接口处用防水PVC胶、PE胶粘接。种植盘框架的构建，包括不同形状框架的构架：(1)、正方形框架：用相同口径的PVC或PE管和相同口径的90°接头构建而成。截取四根等长的PVC或PE管，内置打碎、小块的废弃塑料泡沫或封口的空饮料瓶，管头两端用砂纸打磨，均匀涂抹上防水PVC胶、PE胶，四个接头两端也用砂纸打磨均匀，涂抹上防水PVC胶、PE胶，稍晾一会，管头与接头连接固定，干燥后，即成；(2)正八角形框架：用相同口径的PVC或PE管和相同口径的135°接头构建而成。截取八根等长的PVC或PE管，内置打碎、小块的废弃塑料泡沫或封口的空饮料瓶，管头两端用砂纸打磨，均匀涂抹上防水PVC胶、PE胶，八个接头两端也用砂纸打磨均匀，涂抹上防水PVC胶、PE胶，稍晾一会，管头与接头连接固定，将框架调整为一个平面，干燥后，即成；(3)、长方形框架：选取两两等长的PVC或PE管，建造方法同(1)；(4)、平行四边形框架：选取两个45°接头、两个135°接头，建造方法同(3)；(5)、梯形框架：根据大小需要选取两个45°接头、两个135°接头，两根长为a的PVC、PE管为腰，一根长为b的PVC、PE管为上底，一根长为b+1.414a的PVC、PE管为下底，两个45°接头与腰和下底连接，两个135°接头与腰和上底连接，建造方法同(1)；(6)、菱形框架，根据大小需要选取两个90°接头、四个135°接头，六根PVC或PE管，其中四根长度为a，另两根长度为b，内置打碎、小块的废弃塑料泡沫或封口的空饮料瓶，四根等长管两两用90°接头连接，另四端用135°接头连接。
种植网的固定：在各种不同形状密闭框架中间铺上一到四层防水尼龙网或塑料网，沿框架用防水尼龙绳固定于PVC、PE管上并留有种植口。
2、水下植物种植盘建造根据植物种植盘的大小，选用不同管径(6cm-15cm)PVC或PE管子，接头为相同口径的45°、90°、135°接头，同一个种植盘所用相同口径管件，接口胶为防水PVC胶、PE胶。种植盘框架的构建：除了两点外，其余与水面植物种植盘框架的建造方法相同，(1)在框架上对称位置安装一到两对带有可旋开盖子的堵头，其作用是控制将框架注满水(工作状态)或将其中的水排空(维护或运输状态)。(2)管子中不填充塑料泡沫或封口的空饮料瓶。
种植网的固定：与水面植物种植盘种植网的固定方法相同。
3、水面漂浮装置的构建采用PVC、PE等耐水管件，内置打碎、小块的废弃塑料泡沫或封口的空饮料瓶，根据需要构建不同形状的密闭管或框架。密闭管的建造：选取所需长度、管径的PVC或PE管，内置打碎、小块的废弃塑料泡沫或封口的空饮料瓶，管头两端用砂纸打磨，均匀涂抹上防水PVC胶、PE胶，两端用等口径堵头PVC或PE管也用砂纸打磨均匀，涂抹上防水PVC胶、PE胶，稍晾一会，管端与堵头连接固定，干燥后，即成。密闭框架的建造：与水面植物种植盘框架的建造方法相同。
4、植物景观系统的构建(1)浮水植物景观系统的构建：选取合适的水面植物种植盘。
选取适合的物种：水龙(Jussiaearepens)(2月～11月)、水禾(Hygroryzaaristata)(6～9月)种植：选取生长旺盛植株的10～30cm健壮部分，均匀固定于网上，框架部分采用较长植株缠绕。
入水：完成上述步骤后，即可放入水中，调节浮水高度，以使框架接近没入水面为宜。
水面固定：采用耐水尼龙绳，一端固定种植盘，一端锚定于水下即可。
(2)浮叶植物景观系统的构建选取合适的水下植物种植盘、漂浮装置。
选取适合的物种：不同品种的睡莲(Nymphaeaspp)(花期、花色搭配)物种种植：选取状态良好的根状茎(发芽带叶者，剪去大的叶片)，均匀固定于种植盘网内；水下植物种植盘与水面浮水装置的连接：采用耐水软尼龙绳，并预留一定长度，用以调节种植盘入水深度；浮水框架部分采用较长水龙等植株缠绕。
入水：完成上述步骤后，即可放入水中，调节漂浮装置浮水高度，以使框架接近没入水面为宜。
水面固定：采用耐水尼龙绳，一端固定种植盘，一端锚定于水下即可。
(3)沉水植物景观系统的构建选取合适的水下植物种植盘(二到四层小孔塑料网)、水面浮水装置。
选取适合的物种：苦草(Vallisneraspiralis)、菹草(Potamogetoncrispus)(10月～来年4、5月)等。
物种种植：将苦草冬芽、状态良好植株均匀固定于种植盘网孔内；菹草以9～10月种植种子为宜。
水下植物种植盘与水面漂浮装置的连接：采用耐水软尼龙绳，并预留一定长度，用以调节种植盘入水深度；浮水框架部分采用较长水龙等植株缠绕。
入水：完成上述步骤后，即可放入水中，调节漂浮装置浮水高度，以使框架接近没入水面为宜。
水面固定：采用耐水尼龙绳，一端固定种植盘，一端锚定于水下即可。
(4)陆生植物景观系统的构建选取合适的水面植物种植盘：根据需要大小、形状合适的水面植物种植盘选取适合的物种：吉祥草(Beineckcacarnea)、竹叶菜(Ipomoeaaquatia)、兰草(Cymbidiumsp.)、水仙(Marcissustazetta)等种植：选取生长良好的植株或营养体，均匀栽种到网上，框架部分采用较长水龙等植株缠绕。
入水：完成上述步骤后，即可放入水中，调节浮水高度，以使框架接近没入水面为宜。
水面固定：采用耐水尼龙绳，一端固定种植盘，一端锚定于水下即可。
(5)复合景观系统的搭配将浮叶植物景观系统、沉水植物景观系统的浮水装置换成浮水植物景观系统、陆生植物景观系统即可；也可以按景观要求及季节、水质特点将各系统在空间上组合、在物种上搭配，用软绳连结，形成复合景观系统。
5、物种更换将种植盘提离水面，撤掉旧物种，换上新物种即可。
6、腐败、死亡植株、叶片回收：将种植盘提离水面，即可回收腐败、死亡植株叶片。
7、景观系统的固定、移动、搭配系统采用软绳就地锚定，将锚绳提起即可按需要移动、搭配。
8、系统的重复使用物种更换同5；复合景观系统的再搭配同4(5)。
