CN104594284A

CN104594284A - 一种水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统

Info

Publication number: CN104594284A
Application number: CN201410751538.6A
Authority: CN
Inventors: 彭成荣; 李敦海; 高翔; 李双双; 郑娇莉
Original assignee: Institute of Hydrobiology of CAS
Current assignee: Institute of Hydrobiology of CAS
Priority date: 2014-12-09
Filing date: 2014-12-09
Publication date: 2015-05-06
Anticipated expiration: 2034-12-09
Also published as: CN104594284B

Abstract

本发明公开了一种水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统，包括设置在堤岸一侧的景观设施支撑柱，景观设施支撑柱上设置景观设施步道，景观设施支撑柱的中部设置有水生植被种植框，水生植被种植框内设置有沉水植物种植区C、挺水植物种植区B和挺水植物种植区A，沉水植物种植区C位于景观设施步道下方，挺水植物种植区B位于沉水植物种植区C的水向侧，挺水植物种植区A位于挺水植物种植区B的水向侧。本发明中水生植物的镶嵌配置能够有效的降低实验区总氮和总磷的含量，并且能改善实验区的生境，提高了实验区底栖动物的生物多样性。

Description

一种水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统

技术领域

本发明涉及河流、湖泊和水库等具有景观功能的水体生态堤岸技术领域，更具体涉及一种水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统。

背景技术

在城市化的进程中，具有景观功能的水体（流经城市和城市周边的河流、城市的内湖和城市周边的湖泊、水库等）的堤岸经常会被人为地修饰，其中最常见的是堤岸的硬质化。堤岸硬质化后，堤岸的断面形式单一、结构坚硬。虽然硬质化的堤岸提高了水体岸线的安全承载能力，减少了岸线的侵蚀与水土流失，但是堤岸的硬质化切断了陆生生态系统与水生生态系统的天然联系，使得两个生态系统之间的缓冲带减少或消失，光洁的刚性护岸上寸草不生，近岸的挺水植被和沉水植被也受到巨大的影响，甚至消失殆尽，这使得水体景观功能受到限制，同时水体的自净能力也有一定程度减弱。为了弥补这些水体景观功能的缺失，规划者们往往在水体的刚性护岸修建亲水栈道、亲水平台等景观设施，但是堤岸附近水体中沉水植被与挺水植被的消失，使得近岸水体失去原有的生机，亲水栈道、亲水平台等的价值大打折扣。

在当今的城市建设中，如何有效降低堤岸的人为修饰所造成的生态功能、景观功能的缺失，是摆在所有城市规划者面前的巨大问题。

在自然水体中，水生植被的分布规律是自沿岸带向深水区依次分布，各生活型带间是连续的：从沿岸带至深水区方向各生活型依次为：湿生植物-挺水植物-浮叶植物-沉水植物。堤岸硬质化过程中，各个生活型的植物均受到不同程度的影响，其中尤以挺水植物和浮叶植物受到的破坏最大。

直立堤岸、亲水栈道、亲水平台等设施的修建耗资巨大，但却不能从根本上改变水体生态系统受到破坏的现状，因此合理地利用直立堤岸、亲水栈道、亲水平台等设施来恢复水体中的水生植被，不仅可以营造自然的湿地植物景观，还可以恢复或增强水体的自净能力。

发明内容

本发明目的是在于提供一种水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统，结构合理，景观好，它能合理的利用亲水栈道、亲水平台等景观设施的下层空间，同时也能在直立堤岸的外围空间上构建此景观和水体净化系统。水生植物的镶嵌配置能够营造水生植被的自然分布，营造自然生态的绿色水生景观，同时恢复或增强水体的自净能力。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统，包括设置在堤岸一侧的景观设施支撑柱，景观设施支撑柱上设置景观设施步道，景观设施支撑柱（8）的中部设置有水生植被种植框，水生植被种植框内设置有沉水植物种植区C、挺水植物种植区B和挺水植物种植区A，沉水植物种植区C位于景观设施步道下方，挺水植物种植区B位于沉水植物种植区C的水向侧，挺水植物种植区A位于挺水植物种植区B的水向侧。

如上所述的水生植被种植框的底部比最低水位低20cm以上，水生植被种植框深度大于100cm；水生植被种植框四周的壁厚度为3-5cm；在水生植被种植框水向一侧上构建有挡波墙，挡波墙上预留孔径为5-10cm且孔距为30-50cm的小孔；挡波墙厚度为3-5cm。

如上所述的水生植被种植框内填充堤岸土或水体底泥，水生植被种植框上盖设有水生植被种植框带孔盖板，水生植被种植框带孔盖板厚度为3-5cm，孔的密度为127-510个/m²，孔径为5-10cm，孔间距为10-20cm，孔呈品字形排列。

如上所述的景观设施支撑柱、水生植被种植框、水生植被种植框带孔盖板和挡波墙均为混凝土材质，混凝土强度为C25以上。

如上所述的景观设施步道为双层钢化夹胶玻璃，景观设施步道的水向一侧设置有步道护栏。

如上所述的沉水植物种植区C内种植苦草或狐尾藻或金鱼藻；挺水植物种植区B内种植芦苇或茭草或香蒲或水葱或再力花；挺水植物种植区A内种植菖蒲或梭鱼草或慈姑。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、能够有效的利用河流、湖泊、水库等堤岸的外围空间，恢复人工修饰后堤岸的绿色景观的同时，能够提高或恢复水体的自净能力。

2、水生植物的镶嵌配置能模拟水生植物的自然分布，降低水体氮、磷浓度，同时为底栖动物营造良好的栖息环境，提高了底栖动物的生物多样性。

3、建造简单，便于维护，修建后终身能够发挥作用。

附图说明

图1是水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统俯视示意图；

图2是水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统剖面示意图（水深为5-10m）；

图3是水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统剖面示意图（水深大于10m）；

图4是水生植物镶嵌配置区总氮含量与对照区总氮含量的差值图；

图5是水生植物镶嵌配置区总磷含量与对照区总氮含量的差值图；

图6是水生植物镶嵌配置区与对照区底栖动物Shannon-Weaver指数对比图。

其中：1-堤岸；2-景观设施步道；3-水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统；4-步道护栏；5-挡波墙；6-水生植被种植框带孔盖板；7-水生植被种植框；8-景观设施支撑柱；挺水植物种植区A、挺水植物种植区B、沉水植物种植区C；沉水植物种植区C位于景观设施步道（2）的下方，挺水植物种植区A和B可各占水生植被种植框（7）除沉水植物种植区C后剩余种植面积的1/2；

图4和图5中，绝大部分的调查周期内，水生植物镶嵌配置区的总氮和总磷含量均低于对照区；所述的对照区为同一片水域中，并未进行水生植物镶嵌配置的区域；

图6中，水生植物镶嵌配置区的底栖Shannon-Weaver指数高于对照区；所述的对照区为同一片水域中，并未进行水生植物镶嵌配置的区域；所述的Shannon-Weaver指数越高，表明生物多样性越高，生态系统的结构越好。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步详细描述。

实施例1

一种水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统，它包括堤岸1、景观设施步道2、水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统3、步道护栏4、和景观设施支撑柱8。水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统3包括挡波墙5、水生植被种植框带孔盖板6、水生植被种植框7、植株高度中等的挺水植物种植区A、植株高度较高的挺水植物种植区B和沉水植物种植区C组成。

水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统3的核心部分为水生植被种植框7，如图2和图3所示，在景观设施步道2下层确定的高度（比水体历史最低水位低20cm以上）构建水生植被种植框7，水生植被种植框7的大小依据景观设施的宽度和长度设计，水生植被种植框7依靠景观设施支撑柱8提供支撑力；水生植被种植框7深度大于100cm；水生植被种植框7四周的壁厚度为3-5cm；在水生植被种植框7水向一侧上构建一个挡波墙5，挡波墙5上预留小孔，孔径5-10cm，孔距30-50cm；挡波墙5厚度与水生植被种植框7厚度一致；支撑柱8、水生植被种植框7和挡波墙5的混凝土强度为C25以上；

预制水生植被种植框带孔盖板6，水生植被种植框带孔盖板6厚度为3-5cm，孔的密度为127-510个/m2，孔径为5-10cm，孔间距为10-20cm，孔呈品字形排列；所用混凝土强度为C25以上；

水生植被种植框7内填充景观水体的沉积物（如修建亲水栈道、亲水平台等景观设施时挖掘的堤岸土或水体底泥），填充完毕后盖上预制的带孔盖板6，以确保底质的稳定性；

水生植被种植框7中种植本地常见土著水生植物，陆向到水向依次分布为：沉水植物种植区C（如苦草、狐尾藻、金鱼藻等，本例中选用苦草）、植株高度较高的挺水植物种植区B（如芦苇、茭草、香蒲、水葱、再力花等，本例中选用芦苇）、植株高度中等的挺水植物种植区A（如菖蒲、梭鱼草、慈姑等，本例中选用菖蒲）；水生植物均种植到带孔盖板6的孔洞中；这样的分布模式一方面能模拟水生植物的自然分布，另外能使景观植被更好的适应景观设施的构造和人们审美的需求。沉水植物位于景观设施步道2的下方，景观设施支撑柱8的水向依次设置植株高度较高的挺水植物和植株高度中等的挺水植物，二者种植面积各占一半

景观设施步道2采用高强度的双层钢化夹胶玻璃，具体规格视步道所需承载的重力而确定，以确保水生植被种植框7中的沉水植被C获得良好的光照；

景观设施步道2外围加装步道护栏4，以确保行人安全。

按照各种不同类型的水生植物养护方法进行定期维护。

实施例2

沉水植物种植区C配置狐尾藻，植株高度较高的挺水植物种植区B配置香蒲，植株高度中等的挺水植物种植区A配置梭鱼草；其余部分与实施例1相同。

实施例3

沉水植物种植区C配置苦草和狐尾藻，种植方式为单种集中种植，种植面积各为沉水植物种植区C的1/2；植株高度较高的挺水植物种植区B配置芦苇和香蒲，种植方式为单种集中种植，种植面积各为挺水植物种植区B的1/2；植株高度中等的挺水植物种植区A配置菖蒲和梭鱼草，种植方式为单种集中种植，种植面积各为挺水植物种植区A的1/2；其余部分与实施例1相同。

中国科学院水生生物研究所在巢湖牛角大圩开展了水生植物的镶嵌配置研究，实验结果表明水生植物的镶嵌配置能够有效的降低实验区总氮和总磷的含量（图4和图5），并且能改善实验区的生境，提高了实验区底栖动物的生物多样性（图6）。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统，其特征在于，包括设置在堤岸（1）一侧的景观设施支撑柱（8），景观设施支撑柱（8）上设置景观设施步道（2），景观设施支撑柱（8）的中部设置有水生植被种植框（7），水生植被种植框（7）内设置有沉水植物种植区C、挺水植物种植区B和挺水植物种植区A，沉水植物种植区C位于景观设施步道（2）下方，挺水植物种植区B位于沉水植物种植区C的水向侧，挺水植物种植区A位于挺水植物种植区B的水向侧。

2.根据权利要求1所述的一种水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统，其特征在于，所述的水生植被种植框（7）的底部比最低水位低20cm以上，水生植被种植框（7）深度大于100cm；水生植被种植框（7）四周的壁厚度为3-5cm；在水生植被种植框（7）水向一侧上构建有挡波墙（5），挡波墙（5）上预留孔径为5-10cm且孔距为30-50cm的小孔；挡波墙（5）厚度为3-5cm。

3.根据权利要求1所述的一种水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统，其特征在于，所述的水生植被种植框（7）内填充堤岸土或水体底泥，水生植被种植框（7）上盖设有水生植被种植框带孔盖板（6），水生植被种植框带孔盖板（6）厚度为3-5cm，孔的密度为127-510个/m²，孔径为5-10cm，孔间距为10-20cm，孔呈品字形排列。

4.根据权利要求1所述的一种水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统，其特征在于，所述的景观设施支撑柱（8）、水生植被种植框（7）、水生植被种植框带孔盖板（6）和挡波墙（5）均为混凝土材质，混凝土强度为C25以上。

5.根据权利要求1所述的一种水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统，其特征在于，所述的景观设施步道（2）为双层钢化夹胶玻璃，景观设施步道（2）的水向一侧设置有步道护栏（4）。

6.根据权利要求1所述的一种水生植物镶嵌配置的堤岸景观和水体净化系统，其特征在于，所述的沉水植物种植区C内种植苦草或狐尾藻或金鱼藻；挺水植物种植区B内种植芦苇或茭草或香蒲或水葱或再力花；挺水植物种植区A内种植菖蒲或梭鱼草或慈姑。