CN110963579A

CN110963579A - 一种基于水位梯度与植物融合的人工湿地构建方法

Info

Publication number: CN110963579A
Application number: CN201911255402.5A
Authority: CN
Inventors: 何翔宇; 郑佳燕; 万林旺; 贾建云; 朱剑云; 徐金花
Original assignee: Shanghai Garden Engineering Co ltd
Current assignee: Shanghai Garden Engineering Co ltd
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2020-04-07

Abstract

本发明涉及一种基于水位梯度与植物融合的人工湿地构建方法，该构建方法包括水位梯度设计建造、植物栽植布局，水位梯度划分为陆地生态带、水岸过渡带、水域生态带，陆地生态带种植根系发达的常绿植物以及草本植物；水岸过渡带种植湿生植物和挺水植物；水域生态带种植浮叶植物和沉水植物。通过水岸过渡带可以降低水域生态带内也即深水区中的暗流、波浪等对水岸过渡带的直接冲击，使得低湿模块地带形成相对平稳的状态，有利于水岸过渡带植物及动物的生存及发展；且低湿模块地带设计成下凹的形状，还可以将流经陆地生态带的雨水等进行过滤；水岸过渡带内的植物栽植布局时，不同种类的植物之间分区域进行栽种，提升单个物种生存所需要的生存空间。

Description

一种基于水位梯度与植物融合的人工湿地构建方法

技术领域

本发明涉及人工湿地建造技术领域，具体涉及一种基于水位梯度与植物融合的人工湿地构建方法。

背景技术

湿地中，水位梯度是一个重要的环境梯度，湿地植物沿水位梯度变化反应是研究湿地生态学重要的研究内容之一，各类水生植物适应不同深度的水域，水生植物在水中根据水深的不同形成一定的分布范围，也就是水生植物的水位梯度的适应性。

在水体近岸生态景观带中，由于其具有明显的梯度功能特性，往往能够形成独特而有规律的生境形态。

但是人工湿地早期设计由于缺乏对水体近岸生态的系统性考虑，在水深岸线的处理上采取一刀切的做法，最突出的表现就是等深线顺坡到底。另外在水湿生植物方面常常选择三种及以上的种类栽植在一定的区域内，未能充分考虑到植物的层片生长需求，从而导致植物群落的稳定性降低。

现有技术如公开号为CN105359770B的发明专利公开了一种城郊缓坡型水陆交错带植被群落构建方法，以陆生防护带、乔灌草带、湿生草被带、挺水植被带、浮叶沉水植被带的立体植被为基本模式，根据生境条件的空间变化情况，选择不同的立体植被模式，根据不同的区域选择不同种类的植物以及不同的立体植被的空间布局。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于水位梯度与植物融合的人工湿地构建方法，本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于水位梯度与植物融合的人工湿地构建方法，该构建方法包括水位梯度设计建造、植物栽植布局，水位梯度划分为陆地生态带、水岸过渡带、水域生态带，陆地生态带种植根系发达的常绿植物以及草本植物；水岸过渡带种植湿生植物和挺水植物；水域生态带种植浮叶植物和沉水植物。

进一步地，水岸过渡带包括依次排布的低湿模块地带、石笼防渗带、沼泽带。

进一步地，低湿模块地带下凹，低湿模块地带的坡度比不超过1:3。

进一步地，沼泽带建造成平缓地带，石笼防渗带的宽度为1-2m，石笼防渗带相对低湿模块地带底部和沼泽带底部凸出，在石笼防渗带上端铺设泥土，泥土上端的设计水位为20cm，并在泥土上栽种耐周期性水淹的湿生草本植物。

进一步地，水岸过渡带的植物栽植布局时选择1-2种植物种植，不同种类植物不混合种植，不同的植物分区域进行栽植。

进一步地，陆地生态带的宽度不少于5米。

进一步地，陆地生态带和水岸过渡带连接处铺设石块，对陆地生态带的驳岸进行加固。

进一步地，沼泽带和水域生态带之间打入两排木桩带，木桩带上端高出沼泽带底面15-20cm。

进一步地，低湿模块地带植物种植在种植槽内，将种植槽安装在低湿模块地带。

进一步地，水域生态带内植物栽种区域的水深不超过3m。

本发明的有益效果在于，通过由低湿模块地带、石笼防渗带和沼泽带组成的水岸过渡带，可以降低水域生态带内也即深水区中的暗流、波浪等对水岸过渡带的直接冲击，使得低湿模块地带形成相对平稳的状态，有利于水岸过渡带植物及动物的生存及发展；且低湿模块地带设计成下凹的形状，还可以将流经陆地生态带的雨水等进行过滤，减少最终流向水域生态区内的污染物；同时低湿模块地带的植物通过种植槽种植，便于对低湿模块地带内进行清理；此外，水岸过渡带内的植物栽植布局时，不同种类的植物之间不进行混合，分区域进行栽种，提升单个物种生存所需要的生存空间，满足水岸过渡带内水生植物长久生存的条件，同时还能保证水岸过渡带的物种丰富度。

附图说明

图1是近岸生态景观梯度结构示意图。

图2是本发明的水位梯度结构示意图。

图中，1、陆地生态系统；2、水岸过渡系统；3、水域生态系统；4、低湿地带；5、洲滩地带；6、沼泽带；7、陆地生态带；8、水岸过渡带；9、水域生态带；10、低湿模块地带；11、石笼防渗带；12、水域生态带水位；13、水域生态带种植深度；14、木桩带；15、石笼；16、小土坡。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步描述：

在湿地生态景观中，发育良好的近岸生态景观带应当是具有一定的梯度结构，也即陆地生态系统1、水岸过渡系统2、水域生态系统3，实际陆地生态系统1和水岸过渡系统2还构成了人工湿地的生态缓冲带，在这些生态系统中，水岸过渡系统2实际上是最具有研究价值的地带，因其具有独特的过渡性特征，又分为低湿地带4、洲滩地带5和沼泽带6，如图1所示。

基于此，本发明提供了一种基于水位梯度与植物融合的人工湿地构建方法，该方法包括水位梯度设计建造和植物栽植布局两个部分，水位梯度在设计建造时分为陆地生态带7、水岸过渡带8、水域生态带9三大区域，如图2所示，建造时从陆地生态带7到水岸过渡带8再到水域生态带9整体呈现下坡趋势，在陆地生态带7种植根系发达的常绿植物和草本植物，在水岸过渡带8种植湿地生物和挺水植物，水域生态带9种植浮叶植物和沉水植物。

更进一步，水岸过渡带8又依次分为低湿模块地带10、石笼防渗带11、沼泽带6，低湿模块地带10邻接陆地生态带7，低湿模块地带10向下凹陷，低湿模块地带10呈现出两侧高中间低的形态，石笼防渗带11邻接低湿模块地带10，沼泽带6邻接石笼防渗带11，石笼防渗带11呈现两侧低中间高的形态，沼泽带6则相对平缓，沼泽带6邻接水域生态带9。

在建造的时候，陆地生态带7的宽度不能小于5m，主要是确保乔木具有一定的生长空间，也是近岸陆地生态系统构建组团式植物景观的宽度需求，同时足够宽的陆地过渡带7能够一定程度上初步过滤人工湿地以外区域的地表径流，足够的宽度能够实现地表径流下渗，转化为地下水；在陆地生态带7和低湿模块地带10的邻接处铺设石块，对陆地生态带7进行加固，防止雨水等对陆地生态带7的驳岸造成破坏；水岸过渡带8的宽度在9-18m，其中低湿模块地带10的坡度比控制在1：3以内，不要超过1:3，这样利于进行植物的模块化栽植，低湿模块地带10的最深水位控制在0.5m左右；石笼防渗带11使用石笼15铺设，石笼防渗带11的宽度在1-2m，石笼15高度为15cm，在石笼15上端铺设土层，在石笼15上端形成小土坡16，坡顶距离石笼15上端的高度在0.3m，小土坡坡顶上端的设计水位在20cm；沼泽带6则建造相对平缓，在沼泽带6和水域生态带9邻接的位置打入两排木桩带，木桩带可以选用杉木，将两排杉木并排打入地面形成两排木桩带14，木桩带14呈现阶梯状，木桩带14上端高出地表表面15-20cm，防止水域生态带9中的水流对沼泽带6形成冲击，沼泽带6的设计水位控制在50cm；水域生态带9处于深水区，水域生态带的水位深度设计在1.5-3.5m，水域生态带9内植物栽种水深不超过3m，比如水域生态带的水位高度12为3.5m，则水生植物的栽种区域仅限于水深不超过3m的区域，也即水域生态带内的种植范围仅限于木桩带延伸至水域生态带种植深度13处，3-3.5m水深的区域不栽种水生植物。

植物种植时，在陆地生态带7种植植物是考虑以下几点：

1、选择根系发达的植物，以防止水土流失；

2、选择常绿植物，减少落叶等造成的污染；

3、植物搭配上形成多层次的植物种类，能够为两栖动物等提供生存空间；在植物的选择上，可以选择乔木、灌木和草本植物的组合，乔木可以选择水杉、垂柳、碧桃等，灌木可以选择南天竹、含笑、红花继木、金森女贞等，草本植物可以选择麦冬、结缕草、狗牙根等；在乔木中间穿插种植灌木，乔木、灌木丛中栽种草本植物。

在水岸过渡带8的植物选择上，优选湿生植物和挺水植物，湿生植物可以选择鱼腥草、红莲子草等，挺水植物可以选择芦苇、香蒲、千屈菜、美人蕉、慈姑、再生花、水葱、细叶沙草等。

更具体的比如在低湿模块地带10，在0-30cm水深区域种植细叶莎草，在30-50cm水深处种植芦苇，细叶莎草和芦苇等水深植物可以吸收水体中的氮、磷等营养盐，能够抑制水体富营养化。且低湿模块地带的植物用种植槽进行栽植，将植物栽植在种植槽内，可以进行人工拆装，便于进行垃圾、淤泥等清理。

由于水位是会发生变化的，尤其是在石笼防渗带11等地势较高的区域，该区域会因为水位变化发生周期性淹水，因此在石笼防渗带11的小土坡上可以选择栽植一种比如鱼腥草、红莲子草等湿生植物，可以适应周期性淹水的土壤。

在沼泽带6可以选择种植1-2种挺水植物，比如种植香蒲、水葱等，在相对平缓的沼泽带，可以为不同生物提供生存空间，既可以适应空中生物栖息，也可以为水生生物提供场所，陆地生物也可以生存，提高物种丰富度。

在水域生态带9，可以选择种植浮叶植物和沉水植物，浮叶植物比如菱角、睡莲、萍蓬草、凤眼莲、大漂、芹菜、浮萍等；沉水植物比如苦草、眼子菜、海菜花、茨藻、金鱼藻、黑藻等。

本实施例只是对本发明的进一步解释，并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性的修改，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种基于水位梯度与植物融合的人工湿地构建方法，其特征在于，所述构建方法包括水位梯度设计建造、植物栽植布局，所述水位梯度分为陆地生态带、水岸过渡带、水域生态带，所述陆地生态带种植根系发达的常绿植物以及草本植物；所述水岸过渡带种植湿生植物和挺水植物；所述水域生态带种植浮叶植物和沉水植物。

2.根据权利要求1所述的一种基于水位梯度与植物融合的人工湿地构建方法，其特征在于，所述水岸过渡带包括依次排布的低湿模块地带、石笼防渗带、沼泽带。

3.根据权利要求2所述的一种基于水位梯度与植物融合的人工湿地构建方法，其特征在于，所述低湿模块地带下凹，低湿模块地带的坡度比不超过1:3。

4.根据权利要求2所述的一种基于水位梯度与植物融合的人工湿地构建方法，其特征在于，所述沼泽带建造成平缓地带，所述石笼防渗带的宽度为1-2m，石笼防渗带相对低湿模块地带底部和沼泽带底部凸出，在石笼防渗带上端铺设泥土，泥土上端的设计水位为20cm，并在泥土上栽种耐周期性水淹的湿生草本植物。

5.根据权利要求1所述的一种基于水位梯度与植物融合的人工湿地构建方法，其特征在于，所述水岸过渡带的植物栽植布局时选择1-2种不同种类的植物种植，不同种类植物不混合种植。

6.根据权利要求1所述的一种基于水位梯度与植物融合的人工湿地构建方法，其特征在于，所述陆地生态带的宽度不少于5米。

7.根据权利要求1所述的一种基于水位梯度与植物融合的人工湿地构建方法，其特征在于，所述陆地生态带和水岸过渡带连接处铺设石块，对陆地生态带的驳岸进行加固。

8.根据权利要求2所述的一种基于水位梯度与植物融合的人工湿地构建方法，其特征在于，所述沼泽带和水域生态带之间打入两排木桩带，木桩带上端高出沼泽带底面15-20cm。

9.根据权利要求1所述的一种基于水位梯度与植物融合的人工湿地构建方法，其特征在于，所述低湿模块地带植物种植在种植槽内，将种植槽安装在低湿模块地带。

10.根据权利要求1所述的一种基于水位梯度与植物融合的人工湿地构建方法，其特征在于，水域生态带内植物栽种区域的水深不超过3m。