一种模块化沉水植物栽植装置的制作方法

1.本实用新型涉及水环境生态领域，特别是涉及一种模块化沉水植物栽植装置。


背景技术：

2.沉水植物主要有苦草、眼子菜、黑藻、伊乐藻等，其通过光合作用向河湖水体中释放大量的氧气，促进有机污染物和还原性无机物的氧化分解。沉水植物与水体有较大的接触面积，成为“微生物”的附着基，提供强大的生物降解能力，吸收水体多余营养盐，降低河湖富营养化的发生。沉水植物的次级代谢产物可抑制浮游藻类的生长，其周丛生物可直接捕食浮游藻类，同时沉水植物还能有效的防止二次污染。因此，沉水植物的种植及保证其在水体中的生长对于构建健康的水生态系统至关重要。
3.在水生态修复工程中，沉水植物的种植与存活受到环境因子的制约，最主要的影响因子包括ph、温度、光照、水流扰动以及草食性鱼类等，其中光照条件、水流扰动和草食性鱼类是水生态修复实际施工需要重点考量的工况。
①
光照条件是沉水植物进行光合作用的基础，也是决定沉水植物能否在水下存活的关键，最直接反映光照条件的指标是沉水植物的种植深度以及水体透明度，沉水植物最适宜的种植水深一般为0.5~1.5 m，南方地区最大种植水深一般在3 m以内，故一些城市干流河道的中心区域水深很可能高于沉水植物的适宜种植区间，导致种在河道中心深水区的沉水植物因光照强度弱而成活率低，反复种植不仅增加了工程成本也达不到工程效果；
②
水流扰动是指流动型河道对沉水植物的冲刷，对于一些山区河道、感潮型河道（瞬时水位升降）或者水力坡度较大的河流，河道流速较快，而目前沉水植物施工常采用抛种和叉种的方式，植物幼苗的根系很可能没来及扎根就被急流冲走，导致成活率降低；
③
草食性鱼类对于沉水植物具有破坏性影响，水生态修复施工的准备工作会对施工区内的鱼类进行转移，但考虑到鱼类回游以及鱼苗等因素，刚种下去的水草幼苗很容易被鱼类摄食耗尽。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种模块化沉水植物栽植装置，以解决现有技术中沉水植物难以深水种植、扎根难度大、不耐冲刷、易被鱼食等问题。
5.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种模块化沉水植物栽植装置，所述栽植装置包括支撑件、种植主体和防鱼元件；装配状态下，所述支撑件设于外围形成栽植框体；所述种植主体固定于所述栽植框体内；所述防鱼元件围设于种植主体的周围，并与支撑件固定连接。
6.优选地，所述栽植装置呈立方体。
7.优选地，所述种植主体包括若干模块化种植床；所述模块化种植床包括种植床床体，所述种植床床体设有凹槽，所述凹槽中形成有植物种植毯，所述植物种植毯上扦插有沉水植物；装配状态下，所述种植床床体通过种植主体固定结构与支撑件连接。
8.优选地，所述所述支撑件包括钢管桩，所述钢管桩中部为涉水区，涉水区长度为2~5m；装配条件下，所述种植床床体通过种植主体固定结构固定于支撑件的涉水区。
9.优选地，所述防鱼元件为透水型围隔，装配状态下，所述透水型围隔与支撑件牵拉连接。
10.如上所述，本实用新型的一种模块化沉水植物栽植装置，具有以下有益效果：
11.1）本实用新型模块化沉水植物栽植装置有效解决了水生态修复中沉水植物无法在河、湖深水区域种植的问题，通过深度可调式的安装方式，可适应3~7m各深度的水体，有效提升了深水项目整体水域沉水植物的覆盖率。
12.2）本实用新型模块化沉水植物栽植装置结构简单、施工便捷，整体装置呈模块化安装和运输；其能防控鱼类对沉水植物的摄食，减少补种频次，降低维护成本；同时可以适应0.8 m/s以内的水力冲刷，降低了反复补种带来的经济损失。
附图说明
13.图1显示为本实用新型模块化沉水植物栽植装置的示意图。
14.图2显示为本实用新型模块化沉水植物栽植装置于河道中的示意图。
15.图中，1、支撑件；2、种植主体；3、防鱼元件；11、钢管桩；12、固定卡槽；21、种植床床体；22、种植土袋；23、植物种植毯；24、沉水植物； 4、水流方向；5、河岸；6、离岸距离；7、沉水植物模块化栽植装置。
具体实施方式
16.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
17.请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
18.如图1所示，本实用新型实施例提供一种模块化沉水植物栽植装置，包括支撑件1、种植主体2和防鱼元件3；装配状态下，支撑件1设于外围形成栽植框体；种植主体2固定于栽植框体内；防鱼元件3设置为可围设于种植主体2的周围，并与支撑件1固定连接。
19.本实用新型模块化沉水植物栽植装置中的支撑件1一方面支撑种植主体2的存在，另一方面又起固定作用，使整个栽植装置可固定于河道内；种植主体2通过固定在支撑件1上为沉水植物提供稳定适宜的生长环境；防鱼元件3设置在种植主体2的周围，包覆种植主体2使其避免被鱼类破坏。支撑件1与种植主体2、防鱼元件3共同作用为沉水植物打造适宜的生长环境，以促进水生态修复。
20.在一个优选的实施例中，如图2所示，本实用新型实施例所示的模块化沉水植物栽植装置中，栽植框体呈立方体，优选长方体。长方体结构的设置使模块化沉水植物栽植装置在河道内放置时，通过采用短边垂直于水流方向、长边平行于水流方向的放置方法，使栽植
装置可充分抵抗水流扰动的影响。
21.在一个可选的实施例中，如图1所示，本实用新型实施例所示的模块化沉水植物栽植装置中，支撑件1包括钢管桩11，优选自dn32镀锌钢管。钢管桩11中部为涉水区，涉水区长度为2~5m。采用钢管于河床上打桩固定形成钢管桩11，钢管打桩深度为0.8~1.2m，优选1m。钢管桩11之间间距为0.5~1m。
22.在一个可选的实施例中，如图1所示，本实用新型实施例所示的模块化沉水植物栽植装置中，种植主体2为若干模块化种植床。模块化种植床包括种植床床体21，种植床床体21设有凹槽，凹槽中形成有植物种植毯23，植物种植毯23上扦插有沉水植物24；装配状态下，种植床床体21通过种植主体固定结构与支撑件1连接。种植主体固定结构包括固定卡槽12；和/或，设置于钢管桩11涉水区的连接孔及其配套螺栓。
23.在一个优选的实施例中，如图1所示，本实用新型实施例所示的模块化沉水植物栽植装置中，模块化种植床为预培养的种植床。选择符合设计要求规格、生长旺盛、无病虫害、根系发达的低矮型无花苦草，将低矮型无花苦草栽植于种植床上的种植孔中进行预培养，得到预培养的种植床。低矮型无花苦草是通过改变苦草的生存环境，抑制植株的高度生长，阻止性成熟，并通过数代的选育，最后得到低矮、常绿、易繁殖的植株品种。低矮型无花苦草四季常绿、耐低温、耐盐、耐高温、耐弱光，便于管理，植株低矮不需要频繁收割，大大减少维护量，而且苦草产氧能力强、净化效率高。
24.在一个优选的实施例中，如图1所示，本实用新型实施例所示的模块化沉水植物栽植装置中，种植床床体21为生物基质填料一体化压制成型。种植床床体21的凹槽深度为13~17cm。种植床床体21厚为10cm。植物种植毯23由种植土袋22填充于所述凹槽中形成。种植土袋22为包裹种植土的无纺布袋。种植土袋22厚度为10~15cm。种植土袋22设有种植孔，种植孔单孔径大小为5~10cm。种植孔孔距可根据沉水植物设计密度进行调整，优选为100~120株每平方米。种植床床体21的生物基质填料主要起到造型、降低水流的冲击力、保护沉水植物根茎免受冲蚀的作用。生物基质填料为不规则颗粒，多孔质轻，可以为生物质灰渣等成分，起到削弱水流、压实种植土等作用，其较大的比表面积和多孔结构还可为各类微生物提供适宜的附着环境，促进水中有机物的分解，增强细菌硝化和反硝化的作用，改善水环境，降低水体中污染物的含量，从而增加沉水植物的成活率等。本实用新型模块化沉水植物栽植装置的种植主体在运输中可以一层一层堆叠固定于运输框架上，有效利用运输空间并减少运输颠簸对种植床的损坏，运输中需保证运输途中的空气及温度，以减少植物成苗的损耗。
25.在一个可选的实施例中，如图1所示，本实用新型实施例所示的模块化沉水植物栽植装置中，防鱼元件3为透水型围隔，透水型围隔为40目尼龙网。装配状态下，透水型围隔与支撑件的钢管桩牵拉连接，透水性围隔包裹在种植主体的四周及上方。
26.在一个优选的实施例中，本实用新型实施例所示的模块化沉水植物栽植装置中，种植床在安装过程中，可先采用透水围隔将种植床透水面包裹，预留植株生长高度1m，安装完毕后使透水围隔回水至常水位。
27.本实用新型实施例所示的模块化沉水植物栽植装置可与浅水区自然种植的沉水植物相组合，提升整体水域水下草皮的覆盖率。根据河流宽度、深水区范围以及项目总水域面积确定该装置的安装位置、间隔和数量，设计合理的沉水植物覆盖率并定位在图纸上。一般沉水植物覆盖度达到项目总水域面积的60%以上，河流达到70%~80%，此覆盖度包括浅水
区自然种植的沉水植物。该模块化沉水植物栽植装置下水安装前需短期进行降水，将水位降至约1 m便于后续打桩和部件的安装。
28.本实用新型实施例所示的模块化沉水植物栽植装置解决了在流动型河道或流速较快水体中，沉水植物根部难以固着、种植难度大以及固着以后难以维持生长的问题，种植主体中生物基质填料框体结构和防鱼元件网状透水围隔外框起到了良好的消能、抵抗水流的作用，可适应0.8 m/s以内的水力冲刷，降低了反复补种带来的经济损失；且生物基质填料无安全隐患及生态风险，属于环境友好型产品，不会带来二次污染，其多孔结构具有良好的亲水性，为微生物提供附着场所，利于有机物的降解及生物脱氮反应的进行，促进水质提升。
29.综上所述，本实用新型模块化沉水植物栽植装置实现了水生态修复中沉水植物在河、湖深水区域种植的目的，有效提升了深水项目整体水域沉水植物的覆盖率；且该装置呈模块化安装和运输，结构简单、施工便捷，所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
30.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。