CN115403157A - 一种陆生与水生复合植物群落构建系统及构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种陆生与水生复合植物群落构建系统及构建方法,所述群落构建系统包括群落构建组件、喷淋组件、动力承载组件;群落构建组件包括升降支撑件及陆生植物承载盘、浅水区沉水植物承载盘和深水区沉水植物栽植槽;升降支撑件与深水区沉水植物栽植槽固定,升降支撑件可带动浅水区沉水植物承载盘和陆生植物承载盘在竖直方向上升降;喷淋组件设于陆生植物承载盘的上方;动力承载组件包括承载板及安装于承载板上的与喷淋组件连接的供水组件、控制升降支撑件升降的升降驱动组件、供电组件。本发明所述的群落构建系统通过对陆生植物根系的阶段性污染胁迫与清洁水源的周期性淋洗,提高了陆生植物的耐污染、耐涝能力,增强陆生植物的适应性。
Description
技术领域
本发明属于生态修复领域,尤其是涉及一种陆生与水生复合植物群落构建系统及构建方法。
背景技术
陆生植物即陆地上生长植物的统称,它包括湿生、中生、旱生植物三大类。水生植物是指能在水中生长的植物,根据水生植物的生活方式,一般分为:挺水植物、浮叶植物,沉水植物和漂浮植物以及湿生植物。水生植物的恢复与重建在淡水生态系统的稳态转化中具有重要作用,是水生态修复的主要措施,而陆生植物由于具有极好的景观效果,如果能够将其与水生植物进行群落构建,将大幅度提升水生态环境质量,因此在如何将陆生植物在水域中建植是需要解决的问题。
陆生植物未经驯化长期生存于污染水体易发生如下问题:(1)植物形态和生长的伤害。水涝缺氧使地上部分与根系的生长均受到阻碍。植株个体矮小、叶色变黄、根尖发黑,叶柄偏上生长。水涝缺氧还使线粒体数量减少,体积增大,如果缺氧时间过长,则导致线粒体失活。(2)淹水条件下会引起植物体内乙烯含量增加,高浓度的乙烯会引起叶片卷曲、偏上生长、脱落,茎膨大加粗,根系生长减慢,花瓣褪色等。(3)对植物代谢的影响。水涝胁迫会使植物的光合速率显著下降,植物的有氧呼吸受抑制,无氧呼吸加强,ATP合成减少,同时积累大量的无氧呼吸产物。(4)植物营养失调。遭受水涝胁迫的植物常发生营养失调,由于受水涝伤害后,根系活力下降,同时无氧呼吸导致ATP供应减少,阻碍根系对离子的主动呼吸。因此,虽然陆生植物种类繁多,景观效果佳,但长期生长在水域中,污染水体对陆生植物的生长影响极大,具有污染水体生态修复功能的陆生植物极少,且缺乏陆生植物水域内栽培方法,所以陆生植物的众多优势难以得到应用和推广。
发明内容
有鉴于此,为解决上述问题,本发明提出了一种陆生与水生复合植物群落构建系统及构建方法,通过对陆生植物根系的阶段性污染胁迫与清洁水源的周期性淋洗,可提高陆生植物的耐污染、耐涝能力,增强陆生植物的适应性,陆生植物的成活率得到提高,使陆生植物景观效果得以在水域表层体现,实现陆生与水生植物群落的复合构建,大幅度提升水生态环境质量。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
本发明一方面提供了一种陆生与水生复合植物群落构建系统,包括:
群落构建组件,所述群落构建组件包括升降支撑件及由上到下依次设置的陆生植物承载盘、浅水区沉水植物承载盘和深水区沉水植物栽植槽;所述升降支撑件的固定端与所述深水区沉水植物栽植槽固定,所述升降支撑件的活动端可带动所述浅水区沉水植物承载盘和所述陆生植物承载盘在竖直方向上升降;
喷淋组件,所述喷淋组件设于所述陆生植物承载盘的上方,用于对栽植于所述陆生植物承载盘上的陆生植物淋洗;
动力承载组件,所述动力承载组件包括承载板及安装于所述承载板上的供水组件、升降驱动组件和供电组件;所述承载板可浮于水面上;所述供水组件与所述喷淋组件连接,可向所述喷淋组件供水;所述升降驱动组件与所述升降支撑件连接,可控制所述升降支撑件的升降;所述供电组件为所述供水组件和所述升降驱动组件供电。
深水区沉水植物栽植槽可固定于待处理的污染水域的淤泥中,深水区沉水植物栽植槽内可种植深水区沉水植物,浅水区沉水植物承载盘内可种植浅水区沉水植物,陆生植物承载盘内可栽植陆生植物,实现水生植物和陆生植物的群落构建;升降支撑件可带动浅水区沉水植物承载盘和陆生植物承载盘在竖直方向上升降,陆生植物可周期性脱离污染水域,再通过喷淋组件对陆生植物周期性喷淋,有效提高陆生植物的耐污染、耐涝能力,增强其适应性。
进一步的,所述供电组件为安装在所述承载板上的太阳能电池板和蓄电池。供电组件为整个系统需要供电的各部件供电。
进一步的,所述陆生植物承载盘的底部为可透水结构。如网状结构或设置透水孔,淋洗后的液体可经陆生植物承载盘的底部排出。
进一步的,所述动力承载组件还包括旋转驱动组件,所述供电组件为所述旋转驱动组件供电;所述浅水区沉水植物承载盘和所述陆生植物承载盘均与所述升降支撑件相对转动连接,即所述浅水区沉水植物承载盘和所述陆生植物承载盘可转动,但所述升降支撑件不转动;所述旋转驱动组件可控制所述浅水区沉水植物承载盘和所述陆生植物承载盘旋转。
进一步的,所述陆生植物承载盘的底部沿周向设有转盘咬合齿一,所述浅水区沉水植物承载盘的上部沿周向设有转盘咬合齿二;所述旋转驱动组件的旋转输出端可与所述转盘咬合齿一或所述转盘咬合齿二相咬合。
当陆生植物承载盘未上升提出水面时,转盘咬合齿一与旋转驱动组件的旋转输出端咬合;当陆生植物承载盘上升提出水面后,转盘咬合齿二与旋转驱动组件的旋转输出端咬合。
进一步的,所述旋转驱动组件包括水轮机、安装于所述水轮机上的水动力齿轮、与所述水动力齿轮连接的水动力传动轴及与所述水动力传动轴输出端连接的动力传输齿轮;所述水轮机与所述供电组件连接;所述动力传输齿轮可与所述转盘咬合齿一或所述转盘咬合齿二相咬合。
水流可带动水动力齿轮转动,水流动能可存储于供电组件内,供电组件也可给水轮机供电,水轮机可控制动力传输齿轮转动;动力传输齿轮可与转盘咬合齿一或转盘咬合齿二相咬合,进而带动陆生植物承载盘或浅水区沉水植物承载盘转动,而陆生植物承载盘和浅水区沉水植物承载盘之间是连接的,一个转动可带动另一个一起转动。
进一步的,所述升降支撑件包括液压升降杆、支撑主杆和支撑支杆;所述升降驱动组件包括液压控制器及与所述液压升降杆连接的液压输送管;所述液压升降杆的底部与所述深水区沉水植物栽植槽固定,所述液压升降杆的顶部活动端与所述支撑主杆底部连接,所述支撑主杆竖直穿过所述浅水区沉水植物承载盘和所述陆生植物承载盘,且不与二者接触;所述支撑支杆有多个,其底部与所述支撑主杆固接,其顶部设有嵌设滚珠的滚珠包裹槽;所述浅水区沉水植物承载盘的底部设有环状轨道,所述滚珠与所述环状轨道相匹配,并可沿所述环状轨道滚动;所述浅水区沉水植物承载盘上设有用于支撑所述陆生植物承载盘的陆生植物承载盘支撑杆。
液压升降杆可升降,进而带动与其连接的支撑主杆的升降;支撑支杆可随支撑主杆一起升降,而浅水区沉水植物承载盘由支撑支杆支撑,陆生植物承载盘则通过陆生植物承载盘支撑杆与浅水区沉水植物承载盘连接,因此浅水区沉水植物承载盘和陆生植物承载盘均可随同液压升降杆的升降,而上下移动,同时支撑支杆与浅水区沉水植物承载盘之间又是转动连接,因此浅水区沉水植物承载盘和陆生植物承载盘可在旋转驱动组件带动下转动。
进一步的,所述动力承载组件还包括供气组件,所述供电组件为所述供气组件供电;所述供气组件包括鼓风机、与所述鼓风机进口连接的进风筒、与所述鼓风机出口连接的空气输送干管;所述深水区沉水植物栽植槽内分布有多个与所述空气输送干管连接的空气输送支管和多个与所述空气输送支管连接的生物炭棒;所述生物炭棒的顶部设有储气槽;所述生物炭棒为疏松多孔结构,表面分布有多个透气孔;所述储气槽为倒扣的碗形结构。
空气由鼓风机送入空气输送干管内,再分布到空气输送支管内,流入生物炭棒,再经透气孔流出上升至储气槽下端面内,储气槽下端面内附着众多气泡,气泡逐渐进入水体中,可实现深层水域的曝气,增加水体与空气的接触面积与接触时间。
进一步的,所述深水区沉水植物栽植槽的底部设有可插入淤泥中的固定锥。
进一步的,所述生物炭棒的底部和所述升降支撑件的固定端底部均设有穿过所述深水区沉水植物栽植槽底板并可插入淤泥中的固定锥
进一步的,所述空气输送干管上也连接有可插入淤泥中的固定锥。
固定锥的设计可加强系统的稳固性。
进一步的,所述动力承载组件还包括供风组件,所述供风组件包括风扇、控制所述风扇启停的风扇控制器;所述供电组件为所述供风组件供电。
通过风扇的启动,可加强空气的流动,增强陆生芳香型植物的芳香物质的传播,有效掩盖污染水体治理过程中的刺鼻异味。
进一步的,所述供水组件包括水泵、与所述水泵进口连接的自来水供水管、与所述水泵出口连接的自来水输水管,所述自来水输水管出口端与所述喷淋组件进液端连接。
进一步的,所述喷淋组件包括输水干管、与所述输水干管连接的多个输水支管、与所述输水支管连接的多个输水毛管、与所述输水毛管通过旋转轴连接的内部中空的软胶棒;所述输水干管与所述供水组件的出口端连接;所述软胶棒侧壁设有淋水孔,所述软胶棒可自转。
喷淋用水自供水组件供应,由输水干管流入输水支管内,再分布到输水毛管内,最终流入软胶棒内,经淋水孔喷出,喷出的自来水可淋洗滞留在陆生植物承载盘承载的土壤中的污染物。
进一步的,所述软胶棒的外侧壁和底部外端面均设有毛刷,所述毛刷可附着栽植于所述陆生植物承载盘上的陆生植物的花粉。
当陆生植物承载转盘转动时,毛刷可与陆生植物花朵的接触,附着花粉,加强植物间的授粉几率,提升扩繁效率。
进一步的,所述支撑主杆的内部中空,所述支撑主杆的顶部安装有悬设于所述陆生植物承载盘上方的内部中空的安装杆;所述输水干管设置于所述支撑主杆的中空腔内;所述输水支管及输水毛管设置于所述安装杆的中空腔内。
进一步的,所述群落构建组件还包括挺水植物栽植盘;所述陆生植物承载盘为环状,所述挺水植物栽植盘设于所述陆生植物承载盘的内圆处且不与所述陆生植物承载盘接触;所述支撑主杆穿过所述挺水植物栽植盘,且二者不接触。
挺水植物栽植盘用于种植挺水植物,挺水植物栽植盘一直浮于水面,不上下移动。
进一步的,所述支撑主杆上位于所述陆生植物承载盘和所述浅水区沉水植物承载盘之间的位置设有保护卡扣,在所述升降支撑件带动所述浅水区沉水植物承载盘和所述陆生植物承载盘上升过程中,保护卡扣可抵接在所述挺水植物栽植盘的底部,同时所述转盘咬合齿二与所述旋转驱动组件的旋转输出端咬合。
进一步的,所述挺水植物栽植盘上安装有多个挺水植物栽植槽,所述挺水植物栽植槽的侧壁上开设有多个根系穿插孔,挺水植物根系可插入根系穿插孔内,实现挺水植物的固定;所述挺水植物栽植槽的深度为其直径的3-4倍。
进一步的,还包括远程系统控制器,所述远程系统控制器上设有信号发射器和用于控制系统运行的按钮;所述承载板上设有信号接收器。
远程系统控制器可远程控制整个构建系统的运行,通过信号发射器,实现控制信号的远程发射;按钮可包括控制自来水喷淋启闭的自来水喷淋控制按钮、控制陆生植物群落系统高度调节的液压控制按钮、控制风扇启闭的风扇控制按钮、控制鼓风机启闭的鼓风机控制按钮。
太阳能电池板、蓄电池、风扇控制器、液压控制器、水泵、鼓风机、水轮机可集成于一体,固定于承载板之上。
本发明另一方面给提出了一种利用所述构建系统的陆生与水生复合植物群落构建方法:在陆生植物栽植初期,每2-3天,通过升降支撑件将栽植有陆生植物的陆生植物承载盘提出水面,喷淋组件对陆生植物喷淋自来水20-30min,喷淋后间隔2-3天,再下沉至污水中浸泡;此操作持续30-50天后,增加污水中浸泡时间,缩短提出水面后的时间和自来水喷淋时间,具体为浸泡时间延长至4-5天,自来水喷淋时间缩短至10-15min,提出水面间隔1-2天后再下沉至污水中浸泡。通过此种方法,陆生植物的耐污染与耐涝能力可得到显著提升。
相对于现有技术,本发明所述的陆生与水生复合植物群落构建系统及构建方法具有以下优势:
(1)实现了陆生植物在水域内的建植,通过陆生植物根系的阶段性污染胁迫与清洁水源的周期性淋洗,使陆生植物的耐污染、耐涝能力得到大幅度提升,适应性增强,成活率提高,使陆生植物景观效果得以在水域表层体现,实现陆生与水生植物群落的复合构建,大幅度提升水生态环境质量;
(2)通过陆生植物承载转盘转动和毛刷附着花粉的方式,加强植物间的授粉几率,可实现陆生植物花粉的有效传播,提升结籽率,实现陆生植物的原位快速扩繁;
(3)通过设置供风组件,加强空气流动,可显著提升陆生芳香型植物的芳香物质的传播,有效掩盖污染水体治理过程中的刺鼻异味;
(4)通过设置供气组件和在深水区沉水植物栽植槽内布置空气输送支管、生物炭棒、储气槽的方式,延迟、滞留水下空气,生成气泡,增加空气表面积,提升污染水体溶解氧含量,加速污染物质分解,为深水区水生植物提供持续氧气供应;
(5)使用太阳能、水流动能等清洁能源作为系统的动力来源,低碳环保。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述的陆生与水生复合植物群落构建系统的结构示意图;
图2为本发明实施例所述的喷淋组件的结构示意图。
附图标记说明:
1-动力承载组件;2-群落构建组件;3-喷淋组件;4-远程系统控制器;5-承载板;6-信号接收器;7-水泵;8-自来水供水管;9-自来水输水管;10-液压控制器;11-液压输送管;12-水轮机;13-水动力齿轮;14-水动力传动轴;15-动力传输齿轮;16-鼓风机;17-进风筒;18-空气输送干管;19-风扇;20-风扇控制器;21-太阳能电池板;22-蓄电池;23-挺水植物栽植盘;24-陆生植物承载盘;25-浅水区沉水植物承载盘;26-深水区沉水植物栽植槽;27-液压升降杆;28-支撑主杆;29-支撑支杆;30-滚珠;31-滚珠包裹槽;32-环状轨道;33-陆生植物承载盘支撑杆;34-转盘咬合齿一;35-转盘咬合齿二;36-挺水植物栽植槽;37-保护卡扣;38-空气输送支管;39-生物炭棒;40-储气槽;41-固定锥;42-输水干管;43-输水支管;44-输水毛管;45-软胶棒;46-安装杆;47-淋水孔;48-毛刷;49-信号发射器;50-自来水喷淋控制按钮;51-液压控制按钮;52-风扇控制按钮;53-鼓风机控制按钮。
具体实施方式
除有定义外,以下实施例中所用的技术术语具有与本发明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。
下面结合实施例及附图来详细说明本发明。
图1和2所示,一种陆生与水生复合植物群落构建系统,包括动力承载组件1、群落构建组件2、喷淋组件3、远程系统控制器4。
其中,动力承载组件1包括承载板5及安装于承载板5上的供水组件、升降驱动组件、旋转驱动组件、供气组件、供风组件和供电组件;
承载板5可浮于水面上,承载板5上设有穿过通道;承载板5上安装有信号接收器6;
供水组件包括水泵7、与水泵7进口连接的自来水供水管8、与水泵7出口连接的自来水输水管9;
升降驱动组件包括液压控制器10及液压输送管11;
旋转驱动组件包括水轮机12、安装于水轮机12上的水动力齿轮13、与水动力齿轮13连接的水动力传动轴14及与水动力传动轴14输出端连接的动力传输齿轮15;
供气组件包括鼓风机16、与鼓风机16进口连接的进风筒17、与鼓风机16出口连接的空气输送干管18;
供风组件包括风扇19、控制风扇19启停的风扇控制器20;
供电组件包括安装在承载板5上的太阳能电池板21和蓄电池22;供电组件为整个系统需要供电的各部件供电;
太阳能电池板21、蓄电池22、风扇控制器20、液压控制器10、水泵7、鼓风机16、水轮机12可集成于一体,固定于承载板5之上。
其中,群落构建组件2包括挺水植物栽植盘23、升降支撑件及由上到下依次设置的陆生植物承载盘24、浅水区沉水植物承载盘25和深水区沉水植物栽植槽26;
升降支撑件可带动浅水区沉水植物承载盘25和陆生植物承载盘24在竖直方向上升降;升降支撑件包括液压升降杆27、支撑主杆28和支撑支杆29;液压升降杆27与液压输送管11连接,由升降驱动组件控制升降支撑件升降;液压升降杆27的底部与深水区沉水植物栽植槽26固定,液压升降杆27的顶部活动端与支撑主杆28底部连接,支撑主杆28竖直穿过浅水区沉水植物承载盘25和陆生植物承载盘24,且不与二者接触;支撑支杆29有多个,其底部与支撑主杆28固接,其顶部设有嵌设滚珠30的滚珠包裹槽31;
浅水区沉水植物承载盘25由支撑支杆29支撑,浅水区沉水植物承载盘25的底部设有环状轨道32,滚珠30与环状轨道32相匹配,并可沿环状轨道32滚动;浅水区沉水植物承载盘25上设有用于支撑陆生植物承载盘24的陆生植物承载盘支撑杆33,陆生植物承载盘24由陆生植物承载盘支撑杆33支撑;陆生植物承载盘24的底部为可透水结构,陆生植物承载盘24的底部沿周向设有转盘咬合齿一34,陆生植物承载盘24位于承载板5的上方,转盘咬合齿一34可与动力传输齿轮15相咬合;浅水区沉水植物承载盘25的上部沿周向设有转盘咬合齿二35,浅水区沉水植物承载盘25位于承载板5的下方,当升降支撑件启动上升时浅水区沉水植物承载盘25的转盘咬合齿二35可穿过承载板5上的穿过通道,与动力传输齿轮15相咬合;旋转驱动组件控制陆生植物承载盘24和浅水区沉水植物承载盘25的旋转;
挺水植物栽植盘23上安装有多个挺水植物栽植槽36,挺水植物栽植槽36的侧壁上开设有多个根系穿插孔;挺水植物栽植槽36的深度为其直径的3-4倍;挺水植物栽植盘23浮于水面;陆生植物承载盘24为环状,挺水植物栽植盘23设于陆生植物承载盘24的内圆处且不与陆生植物承载盘24接触;支撑主杆28穿过挺水植物栽植盘23,且二者不接触;支撑主杆28上位于陆生植物承载盘24和浅水区沉水植物承载盘25之间的位置设有保护卡扣37,在升降支撑件带动浅水区沉水植物承载盘25和陆生植物承载盘24上升过程中,保护卡扣37可抵接在挺水植物栽植盘23的底部,同时转盘咬合齿二35与动力传输齿轮15相咬合;
深水区沉水植物栽植槽26内分布有多个与空气输送干管18连接的空气输送支管38和多个与空气输送支管38连接的生物炭棒39;生物炭棒39的顶部设有储气槽40;生物炭棒39为疏松多孔结构,表面分布有多个透气孔;储气槽40为倒扣的碗形结构;深水区沉水植物栽植槽26的底部设有可插入淤泥中的固定锥41;生物炭棒39的底部和升降支撑件的固定端底部也均设有穿过深水区沉水植物栽植槽26底板并可插入淤泥中的固定锥41;空气输送干18管上也连接有可插入淤泥中的固定锥41。
其中,喷淋组件3用于对栽植于陆生植物承载盘24上的陆生植物进行淋洗;喷淋组件3包括输水干管42、与输水干管42连接的多个输水支管43、与输水支管43连接的多个输水毛管44、与输水毛管44通过旋转轴连接的内部中空的软胶棒45;输水干管42与供水组件的自来水输水管9出口端连接;支撑主杆28的内部中空,支撑主杆28的顶部安装有悬设于陆生植物承载盘24上方的内部中空的安装杆46,输水干管42设置于支撑主杆28的中空腔内,输水支管43及输水毛管44设置于安装杆46的中空腔内;软胶棒45侧壁设有淋水孔47,软胶棒45的外侧壁和底部外端面均设有毛刷48,毛刷48可附着栽植于陆生植物承载盘24上的陆生植物的花粉,软胶棒45可自转。
其中,远程系统控制器4上设有信号发射器49和用于控制系统运行的按钮;远程系统控制器4可远程控制整个构建系统的运行,通过信号发射器49,实现控制信号的远程发射;按钮可包括控制自来水喷淋启闭的自来水喷淋控制按钮50、控制陆生植物群落系统高度调节的液压控制按钮51、控制风扇19启闭的风扇控制按钮52、控制鼓风机16启闭的鼓风机控制按钮53。
利用所述构建系统的陆生与水生复合植物群落构建方法:
在陆生植物栽植初期,每2-3天,通过升降支撑件将栽植有陆生植物的陆生植物承载盘24提出水面,喷淋组件3对陆生植物喷淋自来水20-30min,喷淋后间隔2-3天,再下沉至污水中浸泡;此操作持续30-50天后,增加污水中浸泡时间,缩短提出水面后的时间和自来水喷淋时间,具体为浸泡时间延长至4-5天,自来水喷淋时间缩短至10-15min,提出水面间隔1-2天后再下沉至污水中浸泡。
本发明所述的陆生与水生复合植物群落构建系统和构建方法的实施过程如下:
在一生态环境综合整治工程中,项目区水质较差,河流流速较为湍急,需要构建景观效果良好的稳定的生态系统。
将整个系统布置在流域河道设计位置,确保水动力齿轮13面相水流方向,且承载板5浮于水面。将固定锥41插入河底淤泥中固定,并在深水区沉水植物栽植槽26内填满淤泥,栽植沉水植物。开启液压控制按钮52,调整液压升降杆27伸缩,使转盘咬合齿一34与动力传输齿轮15相互咬合,此时,陆生植物承载盘24底部刚好接触水面。分别在浅水区沉水植物承载盘25、陆生植物承载盘24、挺水植物栽植盘23中栽植沉水植物、陆生植物、挺水植物。随后,水流带动水动力齿轮13转动,进而带动陆生植物承载盘24和浅水区沉水植物承载盘25转动,陆生植物承载盘24中的陆生植物通过转动与毛刷48相接触,花粉得到有效传播。开启风扇19,加强空气流动,加强陆生植物芳香物质和花粉的传播。开启鼓风机16,通过空气输送干管18、空气输送支管38将空气打入生物炭棒39,气泡通过透气孔缓慢升入到储气槽40下端面内,储气槽40内空气装满后,逐渐溢出储气槽40。开启水泵7,通过自来水输水管9的输水完成对陆生植物土壤的喷淋,淋洗出附着在土壤中的污染物质。当需要提升浅水区沉水植物承载盘25和陆生植物承载盘24时,启动升降支撑件,使浅水区沉水植物承载盘25上升至,咬合齿二35刚好与动力传输齿轮15相咬合,动力传输齿轮15带动浅水区沉水植物承载盘25和陆生植物承载盘24转动。
在陆生植物栽植初期,每3天,通过升降支撑件将栽植有陆生植物的陆生植物承载盘24提出水面,然后进行自来水喷淋20min,随后间隔2天后再下沉至污水中浸泡;此种方法操作30天后,增加浸泡时间,缩短提起时间与自来水喷淋时间,具体为浸泡时间延长为5天,自来水喷淋时间缩短为10min,提起间隔1天后再下沉至污水中浸泡。。
通过所述陆生与水生植物群落构建系统的构建,大幅度提升了项目区水生态环境质量,植物群落实现了快速恢复,成活率达到95%以上,陆生植物的景观效果与芳香味道优势得到充分发挥,生物多样性显著增加,大幅度降低了人力成本与电力成本,充分响应低碳环保理念,生态效益和经济效益显著。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种陆生与水生复合植物群落构建系统,其特征在于,包括:
群落构建组件,所述群落构建组件包括升降支撑件及由上到下依次设置的陆生植物承载盘、浅水区沉水植物承载盘和深水区沉水植物栽植槽;所述升降支撑件的固定端与所述深水区沉水植物栽植槽固定,所述升降支撑件的活动端可带动所述浅水区沉水植物承载盘和所述陆生植物承载盘在竖直方向上升降;
喷淋组件,所述喷淋组件设于所述陆生植物承载盘的上方,用于对栽植于所述陆生植物承载盘上的陆生植物淋洗;
动力承载组件,所述动力承载组件包括承载板及安装于所述承载板上的供水组件、升降驱动组件和供电组件;所述承载板可浮于水面上;所述供水组件与所述喷淋组件连接,可向所述喷淋组件供水;所述升降驱动组件与所述升降支撑件连接,可控制所述升降支撑件的升降;所述供电组件为所述供水组件和所述升降驱动组件供电。
2.根据权利要求1所述的陆生与水生复合植物群落构建系统,其特征在于:所述动力承载组件还包括旋转驱动组件,所述供电组件为所述旋转驱动组件供电;所述浅水区沉水植物承载盘和所述陆生植物承载盘均与所述升降支撑件相对转动连接;所述旋转驱动组件可控制所述浅水区沉水植物承载盘和所述陆生植物承载盘旋转;
优选的,所述陆生植物承载盘的底部沿周向设有转盘咬合齿一,所述浅水区沉水植物承载盘的上部沿周向设有转盘咬合齿二;所述旋转驱动组件的旋转输出端可与所述转盘咬合齿一或所述转盘咬合齿二相咬合;
优选的,所述旋转驱动组件包括水轮机、安装于所述水轮机上的水动力齿轮、与所述水动力齿轮连接的水动力传动轴及与所述水动力传动轴输出端连接的动力传输齿轮;所述水轮机与所述供电组件连接;所述动力传输齿轮可与所述转盘咬合齿一或所述转盘咬合齿二相咬合。
3.根据权利要求2所述的陆生与水生复合植物群落构建系统,其特征在于:所述升降支撑件包括液压升降杆、支撑主杆和支撑支杆;所述升降驱动组件包括液压控制器及与所述液压升降杆连接的液压输送管;所述液压升降杆的底部与所述深水区沉水植物栽植槽固定,所述液压升降杆的顶部活动端与所述支撑主杆底部连接,所述支撑主杆竖直穿过所述浅水区沉水植物承载盘和所述陆生植物承载盘,且不与二者接触;所述支撑支杆有多个,其底部与所述支撑主杆固接,其顶部设有嵌设滚珠的滚珠包裹槽;所述浅水区沉水植物承载盘的底部设有环状轨道,所述滚珠与所述环状轨道相匹配,并可沿所述环状轨道滚动;所述浅水区沉水植物承载盘上设有用于支撑所述陆生植物承载盘的陆生植物承载盘支撑杆。
4.根据权利要求1所述的陆生与水生复合植物群落构建系统,其特征在于:所述动力承载组件还包括供气组件,所述供电组件为所述供气组件供电;所述供气组件包括鼓风机、与所述鼓风机进口连接的进风筒、与所述鼓风机出口连接的空气输送干管;所述深水区沉水植物栽植槽内分布有多个与所述空气输送干管连接的空气输送支管和多个与所述空气输送支管连接的生物炭棒;所述生物炭棒的顶部设有储气槽;所述生物炭棒为疏松多孔结构,表面分布有多个透气孔;所述储气槽为倒扣的碗形结构;
优选的,所述深水区沉水植物栽植槽的底部设有可插入淤泥中的固定锥;
优选的,所述生物炭棒的底部和所述升降支撑件的固定端底部均设有穿过所述深水区沉水植物栽植槽底板并可插入淤泥中的固定锥;
优选的,所述空气输送干管上也连接有可插入淤泥中的固定锥。
5.根据权利要求1所述的陆生与水生复合植物群落构建系统,其特征在于:所述动力承载组件还包括供风组件,所述供风组件包括风扇、控制所述风扇启停的风扇控制器;所述供电组件为所述供风组件供电。
6.根据权利要求1所述的陆生与水生复合植物群落构建系统,其特征在于:所述供水组件包括水泵、与所述水泵进口连接的自来水供水管、与所述水泵出口连接的自来水输水管,所述自来水输水管出口端与所述喷淋组件进液端连接。
7.根据权利要求3所述的陆生与水生复合植物群落构建系统,其特征在于:所述喷淋组件包括输水干管、与所述输水干管连接的多个输水支管、与所述输水支管连接的多个输水毛管、与所述输水毛管通过旋转轴连接的内部中空的软胶棒;所述输水干管与所述供水组件的出口端连接;所述软胶棒侧壁设有淋水孔;
优选的,所述软胶棒的外侧壁和底部外端面均设有毛刷,所述毛刷可附着栽植于所述陆生植物承载盘上的陆生植物的花粉;
优选的,所述支撑主杆的内部中空,所述支撑主杆的顶部安装有悬设于所述陆生植物承载盘上方的内部中空的安装杆;所述输水干管设置于所述支撑主杆的中空腔内;所述输水支管及输水毛管设置于所述安装杆的中空腔内。
8.根据权利要求3所述的陆生与水生复合植物群落构建系统,其特征在于:所述群落构建组件还包括挺水植物栽植盘;所述陆生植物承载盘为环状,所述挺水植物栽植盘设于所述陆生植物承载盘的内圆处且不与所述陆生植物承载盘接触;所述支撑主杆穿过所述挺水植物栽植盘,且二者不接触;
优选的,所述支撑主杆上位于所述陆生植物承载盘和所述浅水区沉水植物承载盘之间的位置设有保护卡扣,在所述升降支撑件带动所述浅水区沉水植物承载盘和所述陆生植物承载盘上升过程中,保护卡扣可抵接在所述挺水植物栽植盘的底部,同时所述转盘咬合齿二与所述旋转驱动组件的旋转输出端咬合;
优选的,所述挺水植物栽植盘上安装有多个挺水植物栽植槽,所述挺水植物栽植槽的侧壁上开设有多个根系穿插孔;所述挺水植物栽植槽的深度为其直径的3-4倍。
9.根据权利要求1到8任一项所述的陆生与水生复合植物群落构建系统,其特征在于:还包括远程系统控制器,所述远程系统控制器上设有信号发射器和用于控制系统运行的按钮;所述承载板上设有信号接收器。
10.利用权利要求1所述的构建系统的陆生与水生复合植物群落构建方法,其特征在于:在陆生植物栽植初期,每2-3天,通过升降支撑件将栽植有陆生植物的陆生植物承载盘提出水面,喷淋组件对陆生植物喷淋自来水20-30min,喷淋后间隔2-3天,再下沉至污水中浸泡;此操作持续30-50天后,增加污水中浸泡时间,缩短提出水面后的时间和自来水喷淋时间,具体为浸泡时间延长至4-5天,自来水喷淋时间缩短至10-15min,提出水面间隔1-2天后再下沉至污水中浸泡。
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