CN213924409U - 一种养殖塘转化型湿地生态系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于生态修复领域，公开了一种养殖塘转化型湿地生态系统，包括沟渠和被所述沟渠彼此隔开的第一种植区、第二种植区、第三种植区和第四种植区；沟渠内灌溉有水；第一种植区上种植有用于对水体进行初步沉淀及过滤的芦苇和茭白；第二种植区种植有用于涵养水源的落羽杉和池杉；第三种植区种植有用于使水体上下层循环的芦苇、糙叶苔草、芦竹和池杉；第四种植区种植有用于净化水体的千屈菜、黄菖蒲和西伯利亚鸢尾。本实用新型通过将基地内划分多个功能种植区，集中的对引入的水流进行多功能的分区处理，不仅提高了对水体的净化作用，而且改善了原有湿地处理方法中单一、笼统的应用模式，提高了湿地处理系统的高效性。

Description

一种养殖塘转化型湿地生态系统

技术领域

本实用新型涉及生态修复技术领域，尤指一种养殖塘转化型湿地生态系统。

背景技术

近年来水产养殖经济在乡村中发展迅速，其持续的养殖饲料投施和有机物排放使得养殖区域及附近水环境质量快速下降，生态平衡和生物多样性遭到破坏，使得水环境的综合治理受到各方面的重视。

现有的养殖废水的工业化处理技术成本高昂，难以满足对水质环境长期、持续改善的需要。人工湿地构建的天然植被修复系统在水环境涵养水源、污水水质更新净化及栖息地保护中具有重要作用，但现有的人工生态修复系统基于净水功能的植被修复区规划缺乏系统性，以物种种间关系相互作用为基础的植物配置合理性较低，并且现有的大部分生态景观修复技术以城市化园林塑造方法为主，与乡村周边环境不相协调，此外传统园林中小空间的人工造园方法不适应大尺度的生态修复自然景观需要，园林植物的选择偏于观赏性，使得水质净化效果不好，实用性不强，管理养护成本增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种养殖塘转化型湿地生态系统，通过合理设置各功能区的植物植被，可提高水质净化效果。

本实用新型提供的技术方案如下：

提供一种养殖塘转化型湿地生态系统，包括包括沟渠和被所述沟渠彼此隔开的第一种植区、第二种植区、第三种植区和第四种植区；

所述沟渠内灌溉有水；

所述第一种植区上种植有用于对水体进行初步沉淀及过滤的芦苇和茭白；

所述第二种植区种植有用于涵养水源的落羽杉和池杉；

所述第三种植区种植有用于使水体上下层循环的芦苇、糙叶苔草、芦竹和池杉；

所述第四种植区种植有用于净化水体的千屈菜、黄菖蒲和西伯利亚鸢尾。

进一步优选地，所述第一种植区、所述第二种植区、所述第三种植区和所述第四种植区均包括多个岛屿，多个所述岛屿之间通过所述沟渠隔开。

进一步优选地，所述岛屿与所述沟渠的连接处分别设置成坡度，所述坡度上种植有沉水植物。

进一步优选地，所述沉水植物为矮型苦草。

进一步优选地，所述岛屿从顶部自上而下依次包括种植土层和过滤层。

进一步优选地，所述过滤层的材质为火山岩、砾石、陶粒中的一种或多种。

进一步优选地，所述过滤层中的材质的粒径自上而下依次递减。

进一步优选地，所述第四种植区还种植有水生花卉和果树。

进一步优选地，所述水生花卉包括慈姑、泽泻、水葱、狗牙根、高杆灯心草、水生美人蕉、再力花、梭鱼草、红尾铁苋茅、狼尾草、粉黛乱子草、大花葱、狼尾草中的一种或多种。

进一步优选地，所述果树包括石榴、柿、李、山楂、核桃、枣树、桑树、桃树、樱桃中的一种或多种。

本实用新型的技术效果在于：通过将基地内划分多个功能种植区，在各种植区种植对水体净化起到不同作用的植物，集中的对引入的水流进行多功能的分区处理，不仅提高了对水体的净化作用，而且改善了原有湿地处理方法中单一、笼统的应用模式，提高了湿地处理系统的高效性；依据功能区域的分布，乔灌草多种植物的组合，降低单一的物种植物群落的不稳定性，水域内湿地系统对外界环境变化的抗逆性提高；依据林草复合对现有湿地处理技术的改造，降低原工业化处理模式成本，避免了对生态环境二次污染和破坏；依据林草复合对现有湿地处理技术的改造，具备对进水的过滤净化功能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1是本实用新型的一种养殖塘转化型湿地生态系统的示意图；

图2是本实用新型的岛屿的剖面图。

附图标号说明：

1、沟渠；2、第一种植区；3、第二种植区；4、第三种植区；5、第四种植区；6、岛屿；7、栈桥；8、水位线；9、植物；10、坡度；11、沉水植物；12、种植土层；13、过滤层；14、陶粒；15、混合物。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型提供一种养殖塘转化型湿地生态系统的具体实施例，如图1所示，包括沟渠1和被沟渠1彼此隔开的第一种植区2、第二种植区3、第三种植区4和第四种植区5，沟渠1内灌溉有水。第一种植区2上种植有用于对水体进行初步沉淀及过滤的芦苇和茭白，第二种植区3种植有用于涵养水源的落羽杉和池杉，第三种植区4种植有用于使水体上下层循环的芦苇、糙叶苔草、芦竹和池杉，第四种植区5种植有用于净化水体的千屈菜、黄菖蒲和西伯利亚鸢尾。

本实施例中以养殖塘现有的自然资源和条件作为构建复合湿地生态系统的框架，养殖塘内堆筑多个岛屿6并形成四个功能种植区，即第一种植区2、第二种植区3、第三种植区4和第四种植区5；各种植区之间的区域形成沟渠1。将湿地外围河道引入的水源流入养殖塘内，使各种植区或各种植区内的岛屿6被周围流入的水系包围贯通，将半封闭式的养殖塘转化为水体循环式的开放型岛屿湿地生态系统。

一个种植区中可以只包括一个岛屿6，也可以包括多个岛屿6；一个种植区内包括多个岛屿6时，多个岛屿6之间均通过水体隔开，岛屿6之间的区域即为沟渠1，岛屿6上种植所在的种植区对应的植物9，形成岛屿式植被群落。例如，第一种植区2内的岛屿6上种植芦苇和茭白等植物9，第二种植区3内的岛屿6上种植落羽杉和池杉等植物9；第三种植区4内的岛屿6上种植芦苇、糙叶苔草、芦竹和池杉等植物9，第四种植区5内的岛屿6上种植有用于净化水体的千屈菜、黄菖蒲和西伯利亚鸢尾等植物9。种植区内的一个岛屿6上可仅种植一种植物9，也可同时种植多种植物9，只要种植区内的所有岛屿6上种植的植物9种类加起来符合对应种植区的种植要求即可。沟渠1内的水位可略高于各种植区，使各种植区上种植的植物9根系浸在水体中，如图2所示，水位线8表示沟渠1内的正常水位。

将养殖塘分为多个功能种植区时，顺应养殖塘“水文化”功能规划定位，通过植物9配置构建不同的功能区域，减小对环境的冲击，延缓污染冲击负荷，逐步进行水体水质净化，使原人工基塘尽量接近于自然的水文循环。此外，各种植区或各岛屿6之间可通过栈桥7连接，结合栈道布置和空间规划，提高林草复合湿地的景观艺术性。

第一种植区2为前置库，前置库的本质为生态滤坝，对水体有初步的沉淀过滤作用。芦苇、茭白发达的根系与水体接触面积大，可以形成密集的过滤层，当水流通过时，过滤掉水体中的污染物质，在根系表面进行离子交换、整合、吸附、沉淀等，水体中的不溶性胶体被根系黏附和吸附，凝集的菌胶团把悬浮性的有机物和新陈代谢的产物沉降下来，使周围水体变清，起到净化水体的作用。

芦苇和茭白的网络状的根系结构在根系附近还可形成好氧、厌氧、缺氧等不同环境，为各种不同微生物的吸附和代谢提供了良好的生存环境。强大的根系也可以减弱水流的冲刷作用，固定边缘土壤。植物9的根系分泌物促使某些嗜磷、氮细菌的生长，促进氮、磷的释放、转化及有机污染物BOD、COD的分解，从而间接提高净化率。

第二种植区3为涵养塘，第二种植区3主要种植大乔木落羽杉和池杉，主要功能是延缓径流速度，涵养水源、保持水土。这类乔木不仅耐水淹、落叶量适中、而且树形优美，具有观赏性。通过扩大水面的树林覆盖率，增加树林的截流和覆盖作用，以增加地下水的水量，主要表现在①林冠截留雨(雪)水；②枯枝落叶层吸收水分；③林地土壤蓄渗降水。

第三种植区4为保育区，在混凝水质的同时还可营造鸟类栖息地。在第三种植区4种植芦竹、芦苇、池杉和糙叶苔草，芦竹种植在外围，在芦竹的掩护下，内部种植的低矮植物糙叶苔草为鸟类适当遮蔽，营造鸟类栖息场所。第三种植区4营造的半浅滩环境为涉禽提供觅食地及繁殖地，并可对流入的水流起到混凝作用。混凝包括凝聚和絮凝。芦苇、芦竹根系密集，其维系的孔隙状兼氧环境与塘底的底泥发生硝化反硝化作用，并在底泥逐渐形成团聚式的多孔隙的更小的微粒小分子结构，在此过程中，水流中裹挟的悬浮物质和胶体杂质完成脱稳并形成团聚体。水流径流稳定时，由脱稳的胶体或微小悬浮物聚结成大的絮凝体，并随重力作用沉降到塘底，完成混凝作用。此外，芦苇还具有维持根系兼氧环境促进反硝化作用的能力，在污泥系统中可以起到水质对流的作用，可以让上下层水质循环，进行匀质。

第四种植区5主要功能是适当降低水中PH及氮磷等营养物含量，净化水质，千屈菜对总磷(TP)的去除效果非常显著，千屈菜在模拟富营养化水体中较强的磷去除效果，其最高去除率可达98％以上。黄菖蒲能降低适当降低水中PH；鸢尾根系能够明显吸收和吸附水中的有机物和氮、磷营养元素，提升水质净化作用功能。

沟渠1内的水流通过在第一种植区2、第二种植区3、第三种植区4和第四种植区5之间流淌，利用各种植区上种植的各种植物9的合理配置，实现提高湿地净化水体能力的作用。各种植区除种植上述可对水体进行净化的植物9外，还可种植其他具有药用价值或具有实用价值的植物9，以合理利用土地资源。

本实施例中，通过在养殖塘原有基地引水疏浚、贯通水源，扩增湿地水系范围，实现水系循环，营造生态修复自然景观，改变新建蓄、排、水等水利设施的传统修复思路，减少了开挖沟渠1、新建过滤净化池等工程量及占地面积，实现土地资源利用最大化。

根据现有养殖塘覆盖范围，将基地内划分多个功能种植区，集中的对引入的水流进行多功能的分区处理，改善了原有湿地处理方法中单一、笼统的应用模式，提高了湿地处理系统的高效性；依据功能区域的分布，乔灌草多种植物9的组合，降低单一的物种植物群落的不稳定性，水域内湿地系统对外界环境变化的抗逆性提高；依据林草复合对现有湿地处理技术的改造，降低原工业化处理模式成本，避免了对生态环境二次污染和破坏；依据林草复合对现有湿地处理技术的改造，具备对进水的过滤净化功能。

通过结合地形重塑，湿地水文条件恢复，植被修复-水体净化，体现了斑块-廊道-基底的景观空间形态构建理念，适用范围广，可持续性强，景观生态效益高，对水环境自然生态系统的生物多样性恢复、自我调节更新、水质初步净化有促进作用，可在乡村湿地的水质生态修复中推广使用。

优选地，第四种植区5还种植有水生花卉和果树，以提供游览观光，拉近人与自然的距离。水生花卉包括慈姑、泽泻、水葱、狗牙根、高杆灯心草、水生美人蕉、再力花、梭鱼草、红尾铁苋茅、狼尾草、粉黛乱子草、大花葱、狼尾草中的一种或多种。果树包括石榴、柿、李、山楂、核桃、枣树、桑树、桃树、樱桃中的一种或多种。五彩缤纷的花色搭配提升了景观效果，观赏性增强；有花的蜜源植物和有果的果树搭配，可适当招引昆虫和鸟类。

第一种植区2、第二种植区3、第三种植区4和第四种植区5上还可选择种植当地乡土植物，乡土植物的栽植有利于恢复和营造自然植物群落，丰富植物9多样性，为基塘水域营造自然的鸟类及其他生物的栖息庇护所，并促进地域特色景观的形成。

第一种植区2、第二种植区3、第三种植区4和第四种植区5内分别包括多个岛屿6时，如图2所示，每个岛屿6与沟渠1的连接处分别设置成坡度10，坡度10上种植有沉水植物11，沉水植物11可起到增加水体透明度的作用，即维持水体为清水状态。本实施例中种植的沉水植物11为矮型苦草。

每个岛屿6从顶部自上而下依次包括种植土层12和过滤层13，每个岛屿6的剖面图如图2所示。种植土层12内填充种植土，为各种植物9提供生长土壤。种植土层12的厚度为30～40cm。

过滤层13的材质为火山岩、砾石、陶粒14中的一种或多种。过滤层13中的材质的粒径自上而下依次递减。火山岩和砾石可混合使用，火山岩和砾石的直径为5～20mm，陶粒14的粒径为1～10mm。火山岩、砾石和陶粒14填充在种植土下方，火山岩、砾石和陶粒14表面粗糙、比表面积大、孔隙率高，属于多孔惰性载体，截污能力强，可对水体起到良好的净化和过滤作用，易于使过滤后的水更符合标准。填充火山岩、砾石和陶粒14时，如图2所示，从岛屿6剖面图上看，可将火山岩和砾石的混合物15填充在两侧，陶粒14填充在中间。

林草复合湿地生态系统使用时，由湿地外围河道引入的水源流入基塘内，各区域植被岛屿6由周围的流入的水系包围贯通，第一种植区2芦苇荡发挥过滤净化功能，第二种植区3耐水淹大乔木涵养水源，第三种植区4的半滩环境和低矮草本植被在混凝水质的同时提供涉禽栖息地、庇护所，第四种植区5的花果植物净化水质中的氮、磷等元素的同时提高蜜源、食源及游览观光，各种植区沿岸种植沉水植物11使水体呈清水状态，使得各功能种植区植被形成独立又互相联系的生态群落，生物及微生物数量多样性增加，不仅使得沿岸及水下系统通过地面植被及水生植物对进水逐渐过滤净化，而且地表部分可完成动物栖息地的构建，并达到观赏效果，实现合理利用土地资源。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种养殖塘转化型湿地生态系统，其特征在于，包括沟渠和被所述沟渠彼此隔开的第一种植区、第二种植区、第三种植区和第四种植区；

所述沟渠内灌溉有水；

所述第一种植区上种植有用于对水体进行初步沉淀及过滤的芦苇和茭白；

所述第二种植区种植有用于涵养水源的落羽杉和池杉；

所述第三种植区种植有用于使水体上下层循环的芦苇、糙叶苔草、芦竹和池杉；

所述第四种植区种植有用于净化水体的千屈菜、黄菖蒲和西伯利亚鸢尾。

2.根据权利要求1所述的一种养殖塘转化型湿地生态系统，其特征在于，所述第一种植区、所述第二种植区、所述第三种植区和所述第四种植区均包括多个岛屿，多个所述岛屿之间通过所述沟渠隔开。

3.根据权利要求2所述的一种养殖塘转化型湿地生态系统，其特征在于，所述岛屿与所述沟渠的连接处分别设置成坡度，所述坡度上种植有沉水植物。

4.根据权利要求3所述的一种养殖塘转化型湿地生态系统，其特征在于，所述沉水植物为矮型苦草。

5.根据权利要求2所述的一种养殖塘转化型湿地生态系统，其特征在于，所述岛屿从顶部自上而下依次包括种植土层和过滤层。

6.根据权利要求5所述的一种养殖塘转化型湿地生态系统，其特征在于，所述过滤层的材质为火山岩、砾石、陶粒中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的一种养殖塘转化型湿地生态系统，其特征在于，所述过滤层中的材质的粒径自上而下依次递减。

8.根据权利要求1所述的一种养殖塘转化型湿地生态系统，其特征在于，所述第四种植区还种植有水生花卉和果树。

9.根据权利要求8所述的一种养殖塘转化型湿地生态系统，其特征在于，所述水生花卉包括慈姑、泽泻、水葱、狗牙根、高杆灯心草、水生美人蕉、再力花、梭鱼草、红尾铁苋茅、狼尾草、粉黛乱子草、大花葱、狼尾草中的一种或多种。

10.根据权利要求8所述的一种养殖塘转化型湿地生态系统，其特征在于，所述果树包括石榴、柿、李、山楂、核桃、枣树、桑树、桃树、樱桃中的一种或多种。

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