CN114620837A - 以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法，属于微咸水湖泊生态修复技术领域，该方法包括步骤S1、拦网隔离；S2、捕鱼清塘；S3、狐尾藻栽植；S4、浮岛搭建；在水温达到20℃以上时，选取10～15cm的狐尾藻茎段，扦插入湖泊底泥中，或选取带有培养基的狐尾藻幼苗，均匀抛入湖泊中，进行狐尾藻的栽植，通过一系列步骤，建设成复合的生态修复系统，该系统能够有效降低微咸水湖泊水体和表层沉积物的pH、总氮、总磷、氨氮等指标的污染程度，能够满足水质净化要求及规模化生产需要，可以在微咸水湖泊生态修复中广泛推广，产生巨大的经济、社会效益。

Description

以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法

技术领域

本发明属于微咸水湖泊生态修复技术领域，尤其涉及一种以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法。

背景技术

狐尾藻(学名：Myriophyllum verticillatum L.)是小二仙草科狐尾藻属植物，多年生粗壮沉水草本。根状茎发达，在水底泥中蔓延，节部生根，茎圆柱形，多分枝，水上叶互生，披针形，较强壮，鲜绿色，裂片较宽。秋季于叶腋中生出棍棒状冬芽而越冬。苞片羽状篦齿状分裂，花单性，雌雄同株或杂性、单生于水上叶腋内，花无柄，比叶片短。雌花生于水上茎下部叶腋中，淡黄色，花丝丝状，开花后伸出花冠外。果实广卵形，具4条浅槽，顶端具残存的萼片及花柱。

狐尾藻为世界广布种，中国南北各地池塘、河沟、沼泽中常有生长，常与穗状狐尾藻混在一起。全草可为猪、鸭等的饲料，对富营养化水中的氮磷均有较好的净化作用。在水域生态系统修复中常采用种植水生植物的方式，如种植芦苇、苦草等，但是目前所采用的生态修复方法水质净化效果慢，底泥作为污染物的蓄积库，修复困难，尤其在微咸水湖泊中，水体交换慢，多数植物在微咸水湖泊中不能正常生长，且水生植物的密度及生物量不好控制，一旦水生植物过量，不仅会影响水域的行洪功能，还会因水生植物过多，造成水体透明度下降，水生植物的呼吸作用也会消耗水中大量的氧气，致使鱼类等水生动物缺氧而死亡，危害水域生态系统的平衡稳定。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法，解决目前所采用的生态修复方法水质净化效果慢，尤其在微咸水湖泊中，水体交换慢，多数植物在微咸水湖泊中不能正常生长，且水生植物的密度及生物量不好控制的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案来实现：

以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、拦网隔离：在湖泊的进水口和出水口设置隔离网，防止上下游鱼类进入修复水域；

S2、捕鱼清塘：对湖泊内部的鱼类进行清理；

S3、狐尾藻栽植：在5～6月，水温达到20℃以上时，选取10～15cm的狐尾藻茎段，扦插入湖泊底泥中，每穴扦插3～5根狐尾藻茎段，穴间间隔0.8～1m，呈矩形阵列式排布，或选取带有培养基的狐尾藻幼苗，均匀抛入湖泊中，每亩抛入800～1000株；

栽植面积为湖泊总面积的50％～60％；

S4、浮岛搭建：在湖泊水面上搭建生态浮岛，在生态浮岛上种植水生植物。

作为上述技术方案的进一步描述：

步骤S2还包括辅助排水，先在湖泊的进水口设置挡水坝，防止水源向湖泊补充；

若湖泊水位大于1.5m，通过抽水设施辅助湖泊水体排向下游，快速降低湖泊水位；

在湖泊水位降低到1～1.5m时，先采用渔网对大鱼进行清理，之后继续降低水位，用地笼进行清理小杂鱼；

若湖泊水位小于1.5m，直接采用渔网对大鱼进行清理，之后继续降低水位，用地笼进行清理小杂鱼；

在湖泊水位降低到无法自流的深度时，还需要在湖泊的出水口设置挡水坝。

作为上述技术方案的进一步描述：

在用地笼进行小杂鱼清理后：

当湖泊水体能够满足完全排净条件时，采用漂白粉清塘，将水位降到10～20cm，均匀撒入漂白粉溶液，漂白粉的用量为每亩10～15kg，用以清理剩余小杂鱼；

当湖泊水体不能满足完全排净条件时，采用茶粕清塘，在水位降到40～50cm时撒入粉末状茶粕，茶粕的用量为每亩20～25kg，若水位无法降到40～50cm，水位每升高10cm，茶粕的用量每亩增加5kg，用以清理剩余小杂鱼。

作为上述技术方案的进一步描述：

在小杂鱼彻底清理后，还需要在湖泊沿岸水域布设围栏，围栏布设位置距离湖岸2～3m，围栏的下部插入淤泥层直达硬泥层，上部超出底泥表面10～20㎝，围栏的孔隙小于1cm；

在小杂鱼彻底清理7天且围栏布设完毕以后，打开湖泊进水口的挡水坝，使上游水体经隔离网过滤后进入湖泊，补充水源，当湖泊水位与上游水位一致后打开出水口的挡水坝，使上下游联通。

作为上述技术方案的进一步描述：

在湖泊沿岸围栏围挡的水域栽种睡莲和/或荷花，睡莲和/或荷花的种苗均为多年生，种苗的生长环境为微咸水。

作为上述技术方案的进一步描述：

步骤S4中搭建的生态浮岛面积为水域面积的1/10～1/5，种植的水生植物为花花柴、千屈菜、黄菖蒲、水葱，种植的密度为20～25株/m²。

作为上述技术方案的进一步描述：

种植的水生植物均为2年生壮苗，在栽植前先在培养池中进行适水培养，用湖水浸灌，培养15～20天，移植时将水生植物的嫩尖掐除，剪掉育苗盆底部的嫩根，移植到生态浮岛后采用遮阳网遮光缓苗10～15天，之后每10天挪动一次生态浮岛的位置。

作为上述技术方案的进一步描述：

还包括步骤S5：

水生动物投放：在第二年，狐尾藻的繁育量占据湖泊水域面积的80％时，投放水生动物，水生动物的种类为鲢、鳙、蚌、螺，鲢、鳙投放的规格为0.25～0.5kg/尾，投放量为20尾/亩，蚌的投放量为20kg/亩，螺的投放量为10kg/亩。

作为上述技术方案的进一步描述：

还包括步骤S6：

微生物菌剂投放：在水生动物投放1个月后，向湖泊撒施复合微生物菌剂，复合微生物菌剂包含硝化细菌、反消化细菌、枯草芽孢杆菌、硫化细菌、高活性生物酶，复合微生物菌剂的有效活菌数≥5.0亿/g，每亩施用10～15kg，每20天施用1次，连续施用3次。

作为上述技术方案的进一步描述：

在微生物菌剂投放前，还需构建微生物扩繁载体，扩繁载体为沸石和/或生物陶粒，每亩用量为800～1200kg，均匀撒入湖泊。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过重建适宜微咸水生长，且水质净化能力强的以狐尾藻为优势物种的复合生态修复系统，形成沉水植物、挺水植物、水生动物、微生物相结合的水域生态修复体系，属于一个完整的生态修复系统，该系统能够有效降低微咸水湖泊水体和表层沉积物的pH、总氮、总磷、氨氮等指标的污染程度，能够满足水质净化要求及规模化生产需要，可以在微咸水湖泊生态修复中广泛推广，产生巨大的经济、社会效益。

2、本发明中，在狐尾藻栽植之前，先进行捕鱼清塘，采用漂白粉或者茶粕的清塘方法，通过控制漂白粉或者茶粕的用量，在满足清塘条件的同时，尽可能不对环境产生有害作用，均能无害转化或自然降解，上下游隔离网的设置，能防止小杂鱼进入，尤其防控草鱼和鲤，避免破坏优势种狐尾藻的生境；此外，通过在湖岸带设置围栏，围栏内种植睡莲和/或荷花，湖泊中部种植狐尾藻，兼顾狐尾藻和睡莲、荷花的生长习性，既能实现净水、修复湖泊生态，又能起到景观改善的作用，围栏的设置能够防止睡莲和/或荷花生长后期的过度蔓延，侵占狐尾藻的生长空间，使狐尾藻在湖泊内部能一直为优势种。

3、本发明中，通过筛选，选择出花花柴、千屈菜、黄菖蒲、水葱四种耐盐，吸附效率高，且具有一定景观效果的净水植物，通过合理控制水面覆盖率、栽植密度，既保证最大限度的进行生态修复，又不影响湖泊内部栽植的狐尾藻正常生长，选择壮苗，移栽前进行适水培养、对苗进行修剪，极大的提高了成活率，并且生态浮床可以移动，在狐尾藻生长过于旺盛的时期，可以通过生态浮床的遮挡对狐尾藻生长进行控制。

4、本发明中，通过搭配水生动物，选择鲢、鳙、蚌、螺等，通过这几种净水水生动物的合理搭配，能够有效的降低湖泊中的污染物，富集环境中的重金属，同时通过微生物辅助修复措施，构建微生物扩繁载体，使微生物种类、数量及多样性在短时间内能够得到充分补充，发挥作用。

附图说明

图1为本发明实施例中阻水间隔带布置示意图；

图2为本发明实施例中围栏结构示意图；

图3为本发明试验例中宁夏太阳山国家湿地公园2号湖位置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：

一种以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、拦网隔离：在湖泊的进水口和出水口设置隔离网，防止上下游鱼类进入修复水域，尤其防止草食性鱼类进入，啃食种植的水生植物，隔离网的孔隙应在保证通水的情况下尽可能的小，能够阻止鱼类幼苗进入。

S2、捕鱼清塘：对湖泊内部的鱼类进行清理。

S3、狐尾藻栽植：在5～6月，水温达到20℃以上时，选取10～15cm的狐尾藻茎段，扦插入湖泊底泥中，每穴扦插3～5根狐尾藻茎段，穴间间隔0.8～1m，呈矩形阵列式排布，或选取带有培养基的狐尾藻幼苗，均匀抛入湖泊中，在栽植区每亩抛入800～1000株；

栽植面积为湖泊总面积的50％～60％；

优先选择同类微咸水湖泊中生长的狐尾藻，切割到需要的长度后，采用前端带有夹持机构的扦插杆，或采用互联网上常见的垃圾夹，轻夹住狐尾藻茎段，插入底部淤泥中，扦插时最好采用斜插的方式，增大狐尾藻茎段与底泥的接触面积，促进生根，若选取带有培养基的狐尾藻幼苗进行抛掷栽植，最好在幼苗培养期进行原状湖水或等盐度水体的耐盐培养，使狐尾藻幼苗入水后成活率更高。

S4、浮岛搭建：在湖泊水面上搭建生态浮岛，在生态浮岛上种植水生植物。浮岛种植水生植物，水生植物根系穿过浮岛浮荡在水体中，吸收水体的氮磷等营养盐，以及重金属等有害物质，净化水体，浮岛的底部还能为水生动物如螺提供吸附载体。

本发明实施方式具体为：

步骤S2还包括辅助排水，通过抽水设施如抽水泵等，辅助湖泊水体排向下游，快速降低湖泊水位，减少工期。先在湖泊的进水口设置挡水坝，防止水源向湖泊补充；若湖泊水位大于1.5m，通过抽水设施辅助湖泊水体排向下游，快速降低湖泊水位；在湖泊水位降低到1～1.5m时，先采用渔网对大鱼进行清理，之后继续采用抽水设施降低水位，用地笼进行清理小杂鱼；若湖泊水位小于1.5m，直接采用渔网对大鱼进行清理，之后继续采用抽水设施降低水位，用地笼进行清理小杂鱼；在湖泊水位降低到无法自流的深度时，还需要在湖泊的出水口设置挡水坝。

1～1.5m的水位便于下网，且容易观察鱼情，但具体深度需要根据实际情况进行调整，小杂鱼清理的水位也需要根据实际情况进行调整，不易过高，一般以1m以下为宜。设置挡水坝，可以阻挡来水，当然不局限于常见的坝体，挡水闸等能起到挡水作用的装置都可以称为挡水坝，对于上游的来水，可以根据水量大小，选择截流、改道或者在湖泊内部设置阻水间隔带的方式，阻水间隔带布置示意图如图1所示，防止水源向湖泊补充，下游设置挡水坝主要为了避免湖泊内部水位低，下游水的反向补充。

本发明实施方式具体为：

在用地笼进行小杂鱼清理后：

当湖泊水体能够满足完全排净条件时，采用漂白粉清塘，将水位降到10～20cm，均匀撒入漂白粉溶液，用水将漂白粉溶解，便于泼洒，漂白粉的用量为每亩10～15kg，用以清理剩余小杂鱼；

当湖泊水体不能满足完全排净条件时，采用茶粕清塘，在水位降到40～50cm时撒入粉末状茶粕，茶粕的用量为每亩20～25kg，若水位无法降到40～50cm，水位每升高10cm，茶粕的用量每亩增加5kg，用以清理剩余小杂鱼。

茶粕是山茶油果实榨油后剩下的渣，含有10％左右的茶皂素。茶皂素是一种溶血性毒素，能使动物的红细胞溶解，造成动物死亡的溶血性毒素，根据其能使动物的红细胞溶解，造成动物死亡的溶血性毒素这一原理，用来杀灭泥塘中的野杂鱼类、河蚌、螺类、蛙卵和一部分水生昆虫。在使用时可以将茶粕粉碎成粉末，直接向水体撒入粉末，也可以先敲碎加水浸泡24小时左右，使毒素溶解入水体后向湖内泼洒。

本发明实施方式具体为：

在小杂鱼彻底清理后，还需要在湖泊沿岸水域布设围栏，围栏布设位置距离湖岸2～3m，围栏的下部插入淤泥层直达硬泥层，上部超出底泥表面10～20㎝，围栏的孔隙小于1cm，围栏最好为多个单独的围栏组合，单个围栏长度优选为2～3m,两个围栏在布设时搭接长度不小于10cm；

在小杂鱼彻底清理7天且围栏布设完毕后，打开湖泊进水口的挡水坝，使上游水体经隔离网过滤后进入湖泊，补充水源，当湖泊水位与上游水位一致后打开出水口的挡水坝，使上下游联通。

在湖泊沿岸水域布设的围栏，可采用如图2所示样式的围栏，也可采用能达到同样效果的其它形式围栏，围栏布设位置距离湖岸2～3m，围栏的下部带尖插入淤泥层直达硬泥层，上部超出底泥表面10～20㎝，围栏的孔隙小于1cm，用于防止后期准备种植的睡莲和/或荷花繁育后过度蔓延。图2的右侧为围栏的立柱样式，在小杂鱼彻底清理后，水位较低，工作人员可以身着防水衣进入湖泊，将围栏的立柱插入围栏一侧的环形限位孔中，即图2中围栏上的环形部分，立柱的凸起部分从环形限位孔的槽内通过，立柱的凸起部分通过第一个环形限位孔的槽后，转动立柱，使凸起部分搭在第二个环形限位孔的环上，通过锤砸的方式砸击围栏的立柱，立柱带动围栏的底部向下，直到接触硬泥层，接触硬泥层之后，转动立柱，使立柱的凸起部分进入第二个环形限位孔的槽内，继续锤击立柱，使之插入底部硬泥层，围栏上部露出底泥表面一定的高度，且围栏孔隙较小，防止睡莲和/或荷花在生长多年后过度蔓延，形成优势水生生物物种。

本发明实施方式具体为：

在湖泊沿岸围栏围挡的水域栽种睡莲和/或荷花，睡莲和/或荷花的种苗均为多年生，种苗的生长环境为微咸水。狐尾藻最适宜的水深是1m左右，湖岸带水深一般较浅，睡莲和荷花刚好适宜浅水生长，因此在湖泊沿岸种植睡莲和/或荷花，在生态修复的同时改善景观环境。

本发明实施方式具体为：

步骤S4中搭建的生态浮岛面积为水域面积的1/10～1/5，种植的水生植物为花花柴、千屈菜、黄菖蒲、水葱，种植的密度为20～25株/m²。

花花柴、千屈菜、黄菖蒲、水葱四种水生植物是项目团队经过筛选的耐盐，吸附效率高，且具有一定景观效果的净水植物，由于水生植物生长在浮岛上，湖泊中栽植有狐尾藻，因此还需要为狐尾藻准备好良好的光照条件，防止狐尾藻死亡，生态浮岛的覆盖面积选择水域面积的1/10～1/5，为了满足植物根系的生长要求，一般选择直径为10cm的花盆当做育苗盆，兼顾浮岛开孔后的稳定性及水生植物生长后的空间占用情况，种植密度选择为20～25株/m²，种植的比例一般为花花柴：千屈菜：黄菖蒲：水葱＝1：1～3：1～3：1～3。

本发明实施方式具体为：

种植的水生植物均为2年生壮苗，在栽植前先在培养池中进行适水培养，用湖水浸灌，培养15～20天，移植时将水生植物的嫩尖掐除，剪掉育苗盆底部的嫩根，移植到生态浮岛后采用遮阳网遮光缓苗10～15天，之后每10天挪动一次生态浮岛的位置。

幼苗耐盐性较差，如花花柴和千屈菜当年生的幼苗还未长出木质化根系，2年生的壮苗能够在移栽后更好的适应生长环境，成活率大幅度提高，掐除水生植物的嫩尖，一方面减少移栽初期的蒸腾作用，另一方面促进分蘖，长出更多枝杈，能吸收更多营养盐，后期还能开出更多花束，育苗盆底部的嫩根剪掉后，能够刺激根系生长，促进生根。需要注意的是，在移栽前需要进行适水培养，采用湖水浸灌，使植物苗能够更好的接受微咸环境，移栽后在白天阳光强度较大时，采用遮阳网遮光，能够起到减少蒸腾，促进缓苗，提高成活率的作用，10～15天时间，植物苗基本能够满足缓苗需求，长出新根。更需要注意的是，当植物苗移栽到生态浮岛后，育苗盆底部会受到水流的涤荡作用，导致育苗盆内的培养基被冲刷进入水体，因此在育苗时最好在育苗盆底部铺设1cm左右的防漏层，为了防漏且不影响植物根系生长，优先选择草类秸秆，如稻草、麦秸、干草等，或者选择从水体中打捞的篦齿眼子菜，经晾晒后铺入育苗盆底部，再盛装基质，栽苗。每10天挪动一次生态浮岛位置的目的是给予生态浮岛底部生长的狐尾藻良好的光照条件，防止狐尾藻死亡。后期狐尾藻生长过于茂盛时，也可以通过挪动生态浮岛位置的方式进行控制旺长，使水体的整体透光性增强。

本发明实施方式具体为：

还包括步骤S5：

水生动物投放：在第二年，狐尾藻的繁育量占据湖泊水域面积的80％时，投放水生动物，水生动物的种类为鲢、鳙、蚌、螺，鲢、鳙投放的规格为0.25～0.5kg/尾，投放量为20尾/亩，蚌的投放量为20kg/亩，螺的投放量为10kg/亩。

第一年狐尾藻栽植后，留有足够的生长扩繁时间，第二年就基本能够覆盖湖泊水域，当覆盖率达到80％左右时，进行水生动物的投放，补充高等级食物链，但是需要考虑的是，不能引进草鱼等草食性鱼类，若引入草鱼后很难进行控制，生长的狐尾藻将很快被消灭，在污染水域，尤其氮磷含量较高的水域，浮游动植物含量较高，鲢、鳙属于滤食性鱼类，以水体中的浮游动植物为食，通过投放鲢、鳙，可以有效降低浮游动植物数量，投放时一般选择生长较旺盛、且需要考虑成本，一般以0.25～0.5kg/尾为宜，投放量为20尾/亩左右，最好鲢较多，鲢：鳙比＝2～4：1为宜，蚌和螺主要以底泥腐殖质为食，会累积重金属等有害物质，且繁殖迅速，因此投放量不宜过多。

本发明实施方式具体为：

还包括步骤S6：

微生物菌剂投放：在水生动物投放1个月后，向湖泊撒施复合微生物菌剂，复合微生物菌剂包含硝化细菌、反消化细菌、枯草芽孢杆菌、硫化细菌、高活性生物酶，复合微生物菌剂的有效活菌数≥5.0亿/g，每亩施用10～15kg，每20天施用1次，连续施用3次。或可施用其它规格的复合微生物菌剂，包含的菌种与此复合微生物菌剂相同或相似，用量上能使总有效活菌数相近即可。

水生动物投放之后，也会产生排泄物，污染水体，辅以微生物菌剂，微生物利用大分子有机物质，同时将有机物质矿化生成无机盐，为单细胞藻类提供营养，单细胞藻类光合作用又为有机物的氧化、微生物、水产动物的呼吸提供氧气。如硝化细菌可以加速水体有机物质的分解，减少或避免有机物沉积，增强底质生物活性，改善底泥还原状态；芽孢杆菌可以维持藻类生长和死亡的平衡，分解藻类、粪便，促进新生藻类的出现，在水体中能形成优势菌群，通过食物竞争、生态竞争及产生的细菌素等抑制有害细菌的繁殖，维持水体中的菌相、藻相平衡等。

本发明实施方式具体为：

在微生物菌剂投放前，还需构建微生物扩繁载体，扩繁载体为沸石和/或生物陶粒，每亩用量为800～1200kg，均匀撒入湖泊。最好在微生物制剂投放之前再辅以曝气设备，为修复区域增氧，促进微生物繁殖和更好的发挥修复作用。

微生物生长繁殖需要依附在稳定的载体上，沸石和/或生物陶粒具有丰富的孔隙，能够满足微生物扩繁的需求，扩繁载体选择空间较大，也可以因地制宜，选择粉碎的建筑垃圾、粉煤灰、脱硫渣等材料。微生物扩繁载体适当多一些可能会有更好的扩繁效果，但考虑经济性及扩繁基本要求，每亩用量为800～1200kg能达到较好的效果，兼顾经济性和实用性。

试验例1

2019-2021年在宁夏太阳山国家湿地公园2号湖开展以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建试验，位置如图3所示，2号湖pH在8.0左右，偏碱性，盐度在3‰～7‰之间变化，2019年大部分月份在3‰～4‰之间，属于微咸水。本试验例围栏采用图2的样式，需要说明的是围栏的框架结构对本发明的修复效果不影响。

方法如下：

S1、拦网隔离：2019年10月在2号湖的进水口，即1号湖和2号湖联通处，2号湖的出水口，即2号湖泊与3号湖泊的联通处设置隔离网，选择的隔离网的网眼为2mm，防止1号和3号湖泊的鱼类进入修复水域，即2号湖泊；

S2、捕鱼清塘：先在1号湖和2号湖之间设置挡水坝，通过堆土的方式形成挡水坝，防止水源向2号湖泊补充，采用抽水泵辅助湖泊水体排向下游，快速降低湖泊水位；在湖泊水位降低到1.2m左右时，先采用渔网对大鱼进行清理，之后继续采用抽水泵辅助降低水位，大概到1.1m左右时，湖泊水体无法自流，且3号湖水体有向2号湖回补的趋势，在湖泊的出水口设置挡水坝，通过堆土的方式形成挡水坝，大概到80cm左右时，用地笼进行清理小杂鱼，清理后继续采用抽水泵降低水位，受到暗流补给等因素的影响，降到70cm左右时，水位不再下降，通过小船向湖内每亩均匀撒入40kg粉末状茶粕，第2～3天小杂鱼漂满湖泊，对小杂鱼进行打捞填埋，少部分小杂鱼被鸟类捕食，但后期未发现有死鸟现象。

清塘后，工作人员身着防水衣进入湖泊，将围栏的立柱插入围栏一侧的环形限位孔中，立柱的凸起部分从环形限位孔的槽内通过，立柱的凸起部分通过第一个环形限位孔的槽后，转动立柱，使凸起部分搭在第二个环形限位孔的环上，通过锤砸的方式砸击围栏的立柱，立柱带动围栏的底部向下，直到接触硬泥层，接触硬泥层之后，转动立柱，使立柱的凸起部分进入第二个环形限位孔的槽内，继续锤击立柱，使之插入底部硬泥层，围栏上部露出底泥表面10～20㎝，围栏的孔隙小于1cm，围栏为多个单独的围栏组合，单个围栏长度为2m，两个围栏在布设时搭接长度不小于10cm。

在围栏布设完毕后，此时距离小杂鱼清理时间为9天，打开湖泊进水口的挡水坝，使上游1号湖水体经隔离网过滤后进入湖泊，补充水源，当2号湖泊水位与1号湖来水水位一致后打开出水口的挡水坝，使2号湖水体正常流入3号湖。

S3、狐尾藻栽植：在2020年5～6月，水温达到20℃以上时，选取10～15cm的狐尾藻茎段，扦插入湖泊底泥中，扦插时为斜插，每穴扦插3～5根狐尾藻茎段，穴间间隔0.8～1m，呈矩形阵列式排布，栽植面积为湖泊总面积的60％，狐尾藻茎段取自3号湖，在湖泊沿岸水域栽种睡莲和荷花，睡莲种苗取自贺兰县某水产养殖场的生态沟渠，荷花种苗取自银川市某水产养殖场的池塘，为多年生壮苗，生态沟渠和池塘水体均为微咸水。

S4、浮岛搭建：在2号湖水面上搭建生态浮岛，在生态浮岛上种植水生植物。搭建的生态浮岛面积为水域面积的1/10，种植的水生植物为花花柴、千屈菜、黄菖蒲、水葱，种植的密度为25株/m²，种植的比例为花花柴：千屈菜：黄菖蒲：水葱＝1：2：2：1.5，种植的水生植物均为2年生壮苗，在栽植前先在培养池中进行适水培养，用湖水浸灌，培养20天，移植时将水生植物的嫩尖掐除，剪掉育苗盆底部的嫩根，移植到生态浮岛后采用遮阳网遮光缓苗15天，之后每10天挪动一次生态浮岛的位置。冬季由于温度太低，将水生植物的根填埋，2021年取出后重新放入生态浮岛。

S5：水生动物投放：在2021年，狐尾藻的繁育量占据湖泊水域面积的80％时，投放水生动物，水生动物的种类为鲢、鳙、蚌、螺，鲢、鳙投放的规格为0.25～0.5kg/尾，投放总量为20尾/亩，鲢：鳙＝4：1，蚌的投放量为20kg/亩，螺的投放量为10kg/亩。

S6：微生物菌剂投放：水生动物投放之后，构建微生物扩繁载体，扩繁载体为沸石，每亩用量为800kg，均匀撒入湖泊。在水生动物投放1个月后，向湖泊撒施复合微生物菌剂，复合微生物菌剂包含硝化细菌、反消化细菌、枯草芽孢杆菌、硫化细菌、高活性生物酶，复合微生物菌剂的有效活菌数≥5.0亿/g，每亩施用10～15kg，每20天施用1次，连续施用3次。微生物菌剂购自北京世纪阿姆斯生物技术有限公司，品名为“水产养殖微生物菌剂-净水型”，执行标准：Q/HD AMS 0003—2019。

修复效果评价：

在2号湖设置3个监测点位，分别位于进水口附近、出水口附近和湖泊中间位置，分别于2019年6月、2020年7月和2021年7月进行泥样和水样的采集。水样采集按照《水质采样方案设计技术规定(HJ 495-2009)》、《水质采样技术指导(HJ 494-2009)》、《水质样品的保存和管理技术规定(HJ 493-2009)》中的要求进行。用1L采水器采集表层水下50cm深处的水样，若水深大于1.5m，则采集表层下50cm与底层上50cm混合水样，现场用浓硝酸进行酸化，将pH值调至2以下，密封保存，将野外采集的水样带回实验室，用0.45μm孔径微孔滤膜过滤，滤液在4℃冰箱中保存待测。采用重力抓斗式采泥器采集表层沉积物，挑出杂草等杂质之后装入聚乙烯密封袋中进行低温、遮光保存，烘干后研磨，过100目筛保存备测。水体测定pH、、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH₃-N)、亚硝酸盐氮、化学需氧量(CODcr)、高锰酸盐指数(COD_Mn)、汞(Hg)、砷(As)等，水体指标检测方法见表1，沉积物测定pH、、总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH₄ ⁺-N)、汞(Hg)、砷(As)等，表层沉积物指标检测方法见表2，水质污染物浓度变化和修复效果见表3，沉积物污染物含量变化和修复效果见表4，含量或浓度均为3个采样点位均值。

由表3可知，水体中汞浓度降低100％，亚硝酸盐氮、化学需氧量、氨氮均降低75％以上，超标污染物总氮降低52％，达到地表水Ⅲ类标准，9种指标在2019年～2021年总体表现为降低情况，只有砷在2021年出现轻微反弹，砷主要来源于太阳山湿地公园的地质条件，可能与沉积物中的砷释放量较大有关。

由表4可知，沉积物中总氮、氨氮和汞的含量均降低50％以上，尤其总氮的含量降低最大，达到65％。

表1水质指标测定方法

表2沉积物指标测定方法

表3水质污染物浓度变化和修复效果

表4沉积物污染物含量变化和修复效果

试验例2

2020-2021年在银川市贺兰县某水产养殖公司的水产养殖尾水处理塘(也可称为人造湖泊，以下简称塘)开展以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建试验，该区域属于高盐碱区域，塘内水体盐度在0.5‰～0.6‰，达到微咸水的盐度下限，同样属于微咸水。本试验例围栏采用图2的样式，需要说明的是围栏的框架结构对本发明的修复效果不影响。

方法如下：

S1、拦网隔离：2020年3月在塘的进水口和出水口设置隔离网，由于水流量较小，选择的隔离网的网眼为1mm，防止上游养鱼尾水和下游排水沟内的鱼进入塘内。

S2、捕鱼清塘：在塘的进水口设置挡水闸，即挡水坝，关闭闸门防止水源向塘内补充，采用抽水泵辅助塘内水体排向下游，快速降低塘的水位；排出一部分水后，水位大致在1m左右，由于塘较小，采用渔网对塘内的大鱼进行捕捞，大鱼捕捞后，继续采用抽水泵辅助降低水位，在水位降至60cm时，采用地笼进行清理小杂鱼，清理后继续降低水位，降到40cm左右时，水体无法自流，且下游水体有向塘内回补的趋势，关闭塘出水口的挡水闸，继续用水泵向外排水，降到20cm左右时，人工穿着防水衣，戴牛皮手套和护目镜，向塘内均匀撒入漂白粉溶液，漂白粉的用量为每亩15kg，泼洒第二天，用抄网清除死鱼并填埋。漂白粉购自江西新干东鹏化工有限责任公司，每袋净含量25±0.25kg，执行标准为：HG/T2496-2006。

清塘后，工作人员身着防水衣进入湖泊，将围栏的立柱插入围栏一侧的环形限位孔中，立柱的凸起部分从环形限位孔的槽内通过，立柱的凸起部分通过第一个环形限位孔的槽后，转动立柱，使凸起部分搭在第二个环形限位孔的环上，通过锤砸的方式砸击围栏的立柱，立柱带动围栏的底部向下，直到接触硬泥层，接触硬泥层之后，转动立柱，使立柱的凸起部分进入第二个环形限位孔的槽内，继续锤击立柱，使之插入底部硬泥层，围栏上部露出底泥表面10～20㎝，围栏的孔隙小于1cm。围栏为多个单独的围栏组合，单个围栏长度为2m，两个围栏在布设时搭接长度不小于10cm。

在围栏布设完毕后，此时距离小杂鱼清理时间为11天，打开进水口的挡水闸，使上游养鱼尾水经隔离网过滤后进入塘内，补充水源，当塘内水位与上游来水水位一致后打开出水口的挡水闸，使塘内水体正常流入下游排水沟。

S3、狐尾藻栽植：在2020年5～6月，水温达到20℃以上时，选取10～15cm的狐尾藻茎段，扦插入湖泊底泥中，每穴扦插3～5根狐尾藻茎段，穴间间隔0.8～1m，呈矩形阵列式排布，栽植面积为湖泊总面积的50％。在湖泊沿岸水域栽种睡莲和荷花，狐尾藻茎段、睡莲和荷花种苗均取自该水产养殖场的生态沟渠，睡莲和荷花为多年生壮苗，生态沟渠水体均为微咸水。

S4、浮岛搭建：在塘水面上搭建生态浮岛，在生态浮岛上种植水生植物。搭建的生态浮岛面积为水域面积的1/5，种植的水生植物为花花柴、千屈菜、黄菖蒲、水葱，种植的密度为20株/m²，种植的比例为花花柴：千屈菜：黄菖蒲：水葱＝1：2：2：2，种植的水生植物均为2年生壮苗，在栽植前先在培养池中进行适水培养，用塘水浸灌，培养15天，移植时将水生植物的嫩尖掐除，剪掉育苗盆底部的嫩根，移植到生态浮岛后采用遮阳网遮光缓苗10天，之后每10天挪动一次生态浮岛的位置。该处冬季气温相对较高，苗一直放在生态浮岛上部，冬季不移。

S5：水生动物投放：在2021年，狐尾藻的繁育量占据塘水域面积的80％时，投放水生动物，水生动物的种类为鲢、鳙、蚌、螺，鲢、鳙投放的规格为0.25～0.5kg/尾，投放总量为20尾/亩，鲢：鳙＝2：1，蚌的投放量为20kg/亩，螺的投放量为10kg/亩。

S6：微生物菌剂投放：水生动物投放之后，构建微生物扩繁载体，扩繁载体为生物陶粒，每亩用量为1000kg，均匀撒入塘内。在水生动物投放1个月后，向塘内撒施复合微生物菌剂，复合微生物菌剂包含硝化细菌、反消化细菌、枯草芽孢杆菌、硫化细菌、高活性生物酶，复合微生物菌剂的有效活菌数≥5.0亿/g，每亩施用10～15kg，每20天施用1次，连续施用3次。微生物菌剂购自北京世纪阿姆斯生物技术有限公司，品名为“水产养殖微生物菌剂-净水型”，执行标准：Q/HD AMS 0003—2019。

修复效果评价：

在塘内设置3个监测点位，分别位于进水口附近、出水口附近和塘中间位置，分别于2020年3月拦网隔离前，2020年8月和2021年8月进行泥样和水样的采集。水质和沉积物采样方法及检测标准与试验例1相同。水质检测指标有pH、总氮、总磷、氨氮、亚硝酸盐氮和高猛酸盐指数，沉积物检测指标有pH、总氮、总磷、氨氮。水质污染物浓度变化和修复效果见表5，沉积物污染物含量变化和修复效果见表6。

由表5可知，水体中总氮、总磷、氨氮、亚硝酸盐氮均降低65％以上，高猛酸盐指数降低50％以上，表层沉积物中总氮、总磷、氨氮均降低30％以上。

表5水质污染物浓度变化和修复效果

表6沉积物污染物含量变化和修复效果

综上，本发明所提供的以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法，在微咸水湖泊修复中具有良好的修复效果，能够高效去除污染物，同时对盐碱化的治理起到一定的效果。试验例1中，水体中污染物的去除效果高于试验例2，可能是由于试验例1中自身污染物浓度较小，补水中污染物浓度也较低，污染物大部分来自于表层沉积物的释放。试验例2中由于受到养鱼尾水的持续补充，会携带大量污染物入塘，并持续沉淀于表层沉积物中，因此相较于本底值，试验例2中污染物的去除率较低，但试验例2中水体污染物浓度及表层沉积物污染物含量也在持续降低。因此，继续延续使用该系统，不仅能去除通过补水带来的污染物，还能降低现有污染的本底值，最终使湖泊得到彻底的净化修复。

本发明所提供的以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法，能够满足水质净化要求及规模化生产需要，可以在微咸水湖泊生态修复中广泛推广，产生巨大的经济效益和社会效益。此外还需要说明的是本发明实施例中仅介绍了上下游贯通的湖泊修复，针对只有来水、无退水的湖泊，及死水型湖泊，在本发明公开技术的基础上进行适当调整条件，一样能取得较好得修复效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、拦网隔离：在湖泊的进水口和出水口设置隔离网，防止上下游鱼类进入修复水域；

S2、捕鱼清塘：对湖泊内部的鱼类进行清理；

S3、狐尾藻栽植：在5～6月，水温达到20℃以上时，选取10～15cm的狐尾藻茎段，扦插入湖泊底泥中，每穴扦插3～5根狐尾藻茎段，穴间间隔0.8～1m，呈矩形阵列式排布，或选取带有培养基的狐尾藻幼苗，均匀抛入湖泊中，每亩抛入800～1000株；

栽植面积为湖泊总面积的50％～60％；

S4、浮岛搭建：在湖泊水面上搭建生态浮岛，在生态浮岛上种植水生植物。

2.权利要求1所述的以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法，其特征在于：

步骤S2还包括辅助排水，先在湖泊的进水口设置挡水坝，防止水源向湖泊补充；若湖泊水位大于1.5m，通过抽水设施辅助湖泊水体排向下游，快速降低湖泊水位；在湖泊水位降低到1～1.5m时，先采用渔网对大鱼进行清理，之后继续降低水位，用地笼进行清理小杂鱼；若湖泊水位小于1.5m，直接采用渔网对大鱼进行清理，之后继续降低水位，用地笼进行清理小杂鱼；在湖泊水位降低到无法自流的深度时，还需要在湖泊的出水口设置挡水坝。

3.权利要求2所述的以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法，其特征在于：

在用地笼进行小杂鱼清理后：

当湖泊水体能够满足完全排净条件时，采用漂白粉清塘，将水位降到10～20cm，均匀撒入漂白粉溶液，漂白粉的用量为每亩10～15kg，用以清理剩余小杂鱼；

当湖泊水体不能满足完全排净条件时，采用茶粕清塘，在水位降到40～50cm时撒入粉末状茶粕，茶粕的用量为每亩20～25kg，若水位无法降到40～50cm，水位每升高10cm，茶粕的用量每亩增加5kg，用以清理剩余小杂鱼。

4.权利要求3所述的以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法，其特征在于：

在小杂鱼彻底清理后，还需要在湖泊沿岸水域布设围栏，围栏布设位置距离湖岸2～3m，围栏的下部插入淤泥层直达硬泥层，上部超出底泥表面10～20㎝，围栏的孔隙小于1cm；

在小杂鱼彻底清理7天且围栏布设完毕以后，打开湖泊进水口的挡水坝，使上游水体经隔离网过滤后进入湖泊，补充水源，当湖泊水位与上游水位一致后打开出水口的挡水坝，使上下游联通。

5.根据权利要求4所述的以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法，其特征在于：

在湖泊沿岸围栏围挡的水域栽种睡莲和/或荷花，睡莲和/或荷花的种苗均为多年生，种苗的生长环境为微咸水。

6.根据权利要求1所述的以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法，其特征在于：

步骤S4中搭建的生态浮岛面积为水域面积的1/10～1/5，种植的水生植物为花花柴、千屈菜、黄菖蒲、水葱，种植的密度为20～25株/m²。

7.根据权利要求6所述的以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法，其特征在于：

种植的水生植物均为2年生壮苗，在栽植前先在培养池中进行适水培养，用湖水浸灌，培养15～20天，移植时将水生植物的嫩尖掐除，剪掉育苗盆底部的嫩根，移植到生态浮岛后采用遮阳网遮光缓苗10～15天，之后每10天挪动一次生态浮岛的位置。

8.根据权利要求1所述的以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法，其特征在于：

还包括步骤S5：

水生动物投放：在第二年，狐尾藻的繁育量占据湖泊水域面积的80％时，投放水生动物，水生动物的种类为鲢、鳙、蚌、螺，鲢、鳙投放的规格为0.25～0.5kg/尾，投放量为20尾/亩，蚌的投放量为20kg/亩，螺的投放量为10kg/亩。

9.根据权利要求8所述的以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法，其特征在于：

还包括步骤S6：

微生物菌剂投放：在水生动物投放1个月后，向湖泊撒施复合微生物菌剂，复合微生物菌剂包含硝化细菌、反消化细菌、枯草芽孢杆菌、硫化细菌、高活性生物酶，复合微生物菌剂的有效活菌数≥5.0亿/g，每亩施用10～15kg，每20天施用1次，连续施用3次。

10.根据权利要求9所述的以狐尾藻为优势种的微咸水湖泊复合生态修复系统重建方法，其特征在于：

在微生物菌剂投放前，还需构建微生物扩繁载体，扩繁载体为沸石和/或生物陶粒，每亩用量为800～1200kg，均匀撒入湖泊。

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