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莱加内斯vs维戈塞尔塔: 沉水植物繁育毯及其應用.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201110063175.3

申請日:

20110316

公開號:

CN102668831B

公開日:

20131211

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A01G1/00,B32B9/02 主分類號: A01G1/00,B32B9/02
申請人: 上??輩饃杓蒲芯吭?
發明人: 程南寧,胡偉,史云鵬
地址: 200434 上海市虹口區逸仙路388號
優先權: CN201110063175A
專利代理機構: 上海光華專利事務所 代理人: 許亦琳;余明偉
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201110063175.3

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明涉及一種沉水植物繁育毯及其應用。本發明的沉水植物繁育毯自下而上分別由載體層、基質層和附著層三層構成,其中載體層由棕櫚、竹木植物纖維構成,基質層由適宜沉水植物生長的生長基質構成,附著層由植物纖維網構成。本發明還進一步提供了一種沉水植被移植技術,為將采用繁育毯制備的沉水植物種苗繁育胚體經種苗培育后移植至生態修復區水底,用于生態修復區沉水植被的種植與恢復。本發明相比與傳統的沉水植物移栽技術方法,移栽成本低、速度快、成活率高、技術簡便、技術可操作性強、移栽后群落形成速度快、繁育速率快、群落穩定性好等優點,可實現沉水植物的快速移栽、群落構建及配置。

權利要求書

1.一種沉水植物繁育毯,其特征在于,所述沉水植物繁育毯自下而上分別由載體層、基質層和附著層三層構成,其中載體層由植物纖維構成,基質層由適宜沉水植物生長的生長基質構成,附著層由植物纖維網構成,所述載體層的厚度為1.5-2.5cm,基質層的厚度為2-4cm,附著層的厚度為1cm以下,所述適宜沉水植物生長的生長基質含有腐殖土、淤泥和緩釋固化劑,以重量百分比計,腐殖土為35-50%,淤泥為25-40%,緩釋固化劑為10-30%,所述緩釋固化劑選自聚乙烯、脲甲醛、脲異丁醛、脲已醛和草酰胺。2.如權利要求1所述沉水植物繁育毯,其特征在于,所述植物纖維網孔徑為2.7-3.3cm。3.一種沉水植物種苗培育方法,為將沉水植物種苗繁育胚體置于育苗池中培育,所述沉水植物種苗繁育胚體為:將沉水植物的繁殖體種植在權利要求1-2任一權利要求所述沉水植物繁育毯的基質層上,上面覆蓋所述沉水植物繁育毯的附著層后獲得。4.如權利要求3所述沉水植物種苗培育方法,其特征在于,所述沉水植物的繁殖體選自沉水植物的種子、孢芽、冬芽、分株和營養體。5.如權利要求3所述沉水植物種苗培育方法,其特征在于:所述育苗池蓄滿水后透明度應不小于30cm,可蓄水深度80-100cm;沉水植物種苗繁育胚體培育時,育苗池中的水位漫過繁育胚體不超過5cm;繁育胚體出苗后,育苗池中的水位控制在超過種苗高度5-20cm。6.一種沉水植被快速移栽方法,為將沉水植物種苗繁育胚體在育苗池中培育出苗或培育至適應生態修復區域透明度和光照條件的高度后,將繁育毯連同生長在繁育毯上的沉水植物按條塊分割后收獲出池,將繁育毯整塊平整鋪設在生態修復區域的水體底部,所述沉水植物種苗繁育胚體為:將沉水植物的繁殖體種植在權利要求1-2任一權利要求所述沉水植物繁育毯的基質層上,上面覆蓋所述沉水植物繁育毯的附著層后獲得。7.如權利要求6所述沉水植被快速移栽方法,其特征在于,所述沉水植物的繁殖體選自沉水植物的種子、孢芽、冬芽、分株和營養體。8.如權利要求6所述沉水植被快速移栽方法,其特征在于,移栽時,根據不同修復區域的狀況分兩種情況采取不同的制作方式:a.對于可調控水位的修復區域,在繁殖胚體出苗后即進行植被移栽,將繁育毯連同上面生長的水生植物按照條塊分割后收獲出池、運輸至工程區域,采用人工方法將繁育毯整塊的平整鋪設在生態修復區域水體底部,移栽時先降低生態修復區水位,進行水位調節,初始時通過低水位運行滿足植物光合作用的正常進行,后期隨著水草的生長逐步提高水位;b.對于無法調控水位的開敞水域的生態修復區,對修復區的環境條件監測評估后,控制區域的環境條件,并將種苗培育至可適應生態修復區透明度和光照條件的高度后再進行移栽,移栽時將繁育毯連同上面生長的水生植物按照條塊分割后收獲出池、運輸至工程區域,然后采用人工方法將繁育毯整塊的鋪設在水底。9.如權利要求6-8任一所述的沉水植被快速移栽方法用于沉水植被種植或恢復的用途。

說明書

技術領域

本發明屬于生態環境工程技術領域,具體涉及一種適用于沉水植被恢復的沉水植物繁育毯及其應用。

背景技術

受經濟社會高速發展的影響,目前我們江河湖泊水體污染日趨惡化,湖泊富營養化嚴重,水生生態系統退化嚴重。隨著水體污染與治理研究的進一步深入,目前實驗室規模的研究普遍認為,與物化技術相比,通過生態修復與重建的方法恢復水體中的水生植被群落來治理水體污染和湖泊富營養化是一種比較理想的污染治理技術途徑。

在水生植物的生態類群中,沉水植物因為其根莖葉完全浸沒在水中與水的關系最為密切,并占據著水生生態系統的關鍵界面,對于維持水生生態系統的平衡、改善水體水質和富營養化狀況都具有舉足輕重的作用,對水體生產力及生物地球化學循環都具有非常重要的影響。沉水植物的恢復是水生態修復成功的重要標志。在實際工程中,由于光照、水質、底質等的影響,沉水植被著床困難,恢復難度極大,是河湖水生植被恢復的重點和難點。

在自然條件下,大多數沉水植物種群的更新與發展大都依賴種子或營養繁殖體進行繁殖,并以營養繁殖較為普遍。但是在污染水體治理中,由于透明度低,繁殖體萌發期間的水底光照嚴重不足,種苗不能進行必須的光合作用,水生植被的恢復非常困難。因此,在污染嚴重的水體中依靠植物的自然恢復是不現實的。利用芽苞等異化的營養繁殖體進行繁殖又受到季節和環境因素的嚴格限制,成活率極低。采用傳統的人工移栽方式費時又費力,種植成活率低。為此,在生態修復的過程中,探尋適合沉水植物大面積繁殖與栽培的技術方法是非常必要的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足,提供一種適用于水體生態修復領域的沉水植物快速移栽的繁育毯技術。

本發明針對目前生態修復領域中面臨的沉水植被著床困難、恢復難度大、成本高的難題,采用環保無毒的植物纖維材料,利用其天然多孔隙、斷面易于富集根際微生物、能保持原生的小生境特性,結合富含沉水植物物種基因的底泥,制作沉水植物繁育毯作為沉水植物繁育載體,可實現沉水植物快速移栽和群落構建。

本發明技術的具體內容包括繁育毯設計、種苗繁育胚體制作、種苗培養和植被快速移栽等四部分內容。

本發明首先公開了一種沉水植物繁育毯,自下而上分別由載體層、基質層和附著層三層構成,其中載體層由植物纖維(如棕櫚纖維、竹木纖維等)構成,基質層由適宜沉水植物生長的生長基質構成,附著層由植物纖維網構成。

所述載體層的厚度為1.5-2.5cm,基質層的厚度為2-4cm,附著層的厚度為1cm以下(大于0)。

所述植物纖維網孔徑為2.7-3.3cm。所述植物纖維網可以是由棕櫚纖維、竹木纖維、藤葦纖維、干草纖維中的一種或多種編織而成。

較佳的,所述適宜沉水植物生長的生長基質含有腐殖土、淤泥和緩釋固化劑,以重量百分比計,腐殖土為35-50%,淤泥為25-40%,緩釋固化劑為10-30%。

所述緩釋固化劑選自聚乙烯、脲甲醛、脲異丁醛、脲己醛、草酰胺中的一種或多種,或者由多種水溶性緩釋酸按照一定的配方比例組成。

所述繁育毯寬度以不超過100cm為宜。載體層與附著層可通過機械設備每隔50cm寬度用魚線縫合起來,將基質層包圍在繁育毯中間。

本發明的繁育毯可用于沉水植物的繁育及快速移植。

本發明還公開了一種沉水植物種苗繁育胚體,為將沉水植物的繁殖體種植在前述繁育毯的基質層,上面覆蓋所述繁育毯的附著層后獲得。

所述沉水植物的繁殖體,可以選自沉水植物的種子、孢芽、冬芽、分株或營養體。

進一步的,根據不同沉水植物的繁殖特性分兩種情況采取不同的制作方式:

對于可以收集種子、孢芽和冬芽等繁殖體的苦草、黑藻、菹草等沉水植物物種,進行繁育時先將種子、孢芽和冬芽等繁殖體在水體中浸泡12小時以上,然后拌合細沙撒播在基質層表面,上面覆蓋植物纖維網(約0.5cm厚)作為附著層,此時視為種苗繁育胚體制作完成。

對于可以采用的分株或者營養體扦插繁殖的伊樂藻、黑藻等沉水植物物種,可以將植株高度約為15~30cm時的新鮮植株莖切割成5cm以上的莖段,按照覆蓋度80%均勻鋪設在基質層上,上面覆蓋植物纖維網(約0.5cm厚)作為附著層,此時視為種苗繁育胚體制作完成。

本發明還進一步公開了一種沉水植物種苗培育的方法,為將前述沉水植物種苗繁育胚體置于育苗池中培育。

進一步的,所述育苗池蓄滿水后透明度應不小于30cm,可蓄水深度80~100cm左右為宜。沉水植物種苗繁育胚體培育時,育苗池中的水位以漫過繁育胚體不超過5cm為宜。繁育胚體出苗后,育苗池中的水位以控制在超過種苗高度5~20cm的范圍內為宜。水位升幅不宜過大,以免引起水草死亡和腐爛。

本發明還公開了一種沉水植被快速移栽方法,為將前述沉水植物種苗繁育胚體培育出苗或培育至適應生態修復區域透明度和光照條件的高度后,將繁育毯連同生長在繁育毯上的沉水植物按條塊分割后收獲出池,將繁育毯整塊平整鋪設在生態修復區域的水體底部。

移栽時,根據不同修復區域的狀況分兩種情況采取不同的制作方式:

對于可調控水位的修復區域在繁殖胚體出苗后即可進行植被移栽。將繁育毯連同上面生長的水生植物按照條塊分割后收獲出池、運輸至工程區域,采用人工方法將繁育毯整塊的平整鋪設在規定的生態修復區域水體底部。移栽時先降低生態修復區水位,進行水位調節,初始時通過低水位運行滿足植物光合作用的正常進行,后期隨著水草的生長逐步提高水位。水位升幅不宜過大,以免引起水草死亡和腐爛。不同種類的沉水植物種植比例按照設計的群落構建方法配置。

對于無法調控水位的開敞水域的生態修復區,應對修復區的水流、風浪、光照、透明度等環境條件進行監測評估,采取一定工程措施控制工程區域滿足水體深度小于水體光補償深度、水體流速小于1.0m/s、風浪較小的環境條件并將種苗培育至可適應生態修復區透明度和光照條件的高度再進行移栽。移栽時將繁育毯連同上面生長的水生植物按照條塊分割后收獲出池、運輸至工程區域,然后采用人工方法將繁育毯整塊的鋪設在水底。不同種類的沉水植物種植比例按照設計的群落構建方法配置。

本發明的沉水植被快速移栽方法可用于沉水植被種植或恢復。

本發明首先設計了由一種具有載體層、基質層、附著層三層結構的繁育毯,通過將沉水植物的種、芽、莖、枝和分株等繁殖體種植在繁育毯上形成種苗繁育胚體,然后將種苗繁育胚體放入育苗池,通過水位調控和管理進行種苗培育。在進行移栽時,通過將生長在繁育毯上的沉水植物按條塊分割后收獲出池,將繁育毯整塊的平整鋪設在生態修復區底部。

本發明克服了目前生態修復領域中面臨的沉水植被著床困難、恢復難度大、成本高的難題,提供了一種簡單快速有效且成本低廉的沉水植被種植與恢復的技術。相比與傳統的沉水植物移栽技術方法,本技術具有移栽成本低、移栽速度快、成活率高、技術簡便、技術可操作性強、移栽后群落形成速度快、繁育速率快、群落穩定性好等優點,可實現沉水植物的快速移栽、群落構建及配置,特別適用于風浪大、水流速度快、沉水植被完全破壞的裸地等惡劣條件下生態修復工程的先鋒沉水群落移栽。

附圖說明

圖1為繁育毯設計結構示意圖

1:載體層??2:基質層??3:沉水植物繁殖體??4:附著層

具體實施方式

以下列舉具體實施例以進一步闡述本發明,應理解,實例并非用于限制本發明的?;し段?。

實施例1

(1)繁育毯的制作

如圖1所示繁育毯,自下而上分別由載體層、基質層和附著層三層構成,位于最底部的載體層由厚度約2cm的植物纖維構成,位于中間的基質層由腐殖土、淤泥和緩釋固化劑混合配置成厚度約3cm的基質構成,基質選自以下配方之任一:腐殖土占40%、淤泥占30%、緩釋固化劑占30%;腐殖土占50%、淤泥占25%、釋固化劑占25%;腐殖土占35%、淤泥占40%、緩釋固化劑占25%;腐殖土占50%、淤泥占40%、緩釋固化劑占10%?;菏凸袒裂∮鎂垡蟻?、脲甲醛、脲異丁醛、脲己醛、或草酰胺中的任一種,位于表層的附著層由網目為3*3cm的植物纖維網(棕櫚纖維、竹木纖維、藤葦纖維、干草纖維中的一種或多種編制而成)構成。單塊繁育毯寬度以不超過100cm為宜。載體層與附著層通過機械設備每隔50cm寬度用魚線縫合起來,將基質層包圍在繁育毯中間。

(2)種苗繁育胚體制作

將苦草、黑藻及菹草的種子、孢芽或冬芽分別在水體中浸泡12小時以上,然后拌合細沙,分別撒播在不同繁育毯的基質層表面,上面覆蓋0.5cm厚的植物纖維網作為附著層,分別制成苦草、黑藻及菹草的種苗繁育胚體。

將植株高度約為15~30cm時的新鮮黑藻及伊樂藻植株莖分別切割成5cm以上的莖段,按照蓋度80%分別均勻鋪設在不同繁育毯的基質層上,上面覆蓋0.5cm厚的植物纖維網作為附著層,分別制成黑藻及伊樂藻的種苗繁育胚體。

(3)種苗培育

種苗培育前首先應準備好供培養種苗用的育苗池。育苗池蓄滿水后透明度應不小于30cm,可蓄水深度80~100cm左右為宜。種苗繁育胚體制作完成后即可放入育苗池中,此時育苗池中的水位以漫過繁育胚體不超過5cm為宜。繁育胚體出苗后,初始時盡量低水位運行以滿足植物光合作用的需求,隨著沉水植物的生長可逐步提高水位,但整個培育過程中,育苗池中的水位以控制在超過種苗高度5~20cm的范圍內為宜。水位升幅不宜過大,以免引起水草死亡和腐爛。

(4)植被快速移栽

對于可調控水位的修復區域在繁殖胚體出苗后即可進行植被移栽。將繁育毯連同上面生長的水生植物按照條塊分割后收獲出池、運輸至工程區域,采用人工方法將繁育毯整塊的平整鋪設在規定的生態修復區域水體底部。移栽時先降低生態修復區水位,進行水位調節,初始時通過低水位運行滿足植物光合作用的正常進行,后期隨著水草的生長逐步提高水位。水位升幅不宜過大,以免引起水草死亡和腐爛。不同種類的沉水植物種植比例按照設計的群落構建方法配置。

對于無法調控水位的開敞水域的生態修復區,應對修復區的水流、風浪、光照、透明適應生態修復區透明度和光照條件的高度再進行移栽。移栽時將繁育毯連同上面生長度等環境條件進行監測評估,采取一定工程措施控制工程區域滿足水體深度小于水體光補償深度、水體流速小于1.0m/s、風浪較小的環境條件,并將種苗培育至可的水生植物按照條塊分割后收獲出池、運輸至工程區域,然后采用人工方法將繁育毯整塊的鋪設在水底。不同種類的沉水植物種植比例按照設計的群落構建方法配置。

實施案例一(可調控水位區域):

項目實施地點位于浙江省市嘉興市新塍塘,工程河段長度1.0km,平均寬度10m。由于工程所在河道寬度較小,底泥淤積嚴重,過水能力較差。在進行河道拓浚后,保留河道兩端的施工圍堰,開展沉水植物恢復工作。初始時,利用施工圍堰控制工程河段內的水深20cm。2010年3月20~22日,將從種苗基地培育好的平均苗高10cm左右的繁育毯通過汽車運輸至工程區域,人工鋪設在河道底部。工程共鋪設繁育毯2500m2,其中苦草、伊樂藻和輪葉黑藻三種沉水植物5∶2∶3的比例搭配種植進行沉水植物群落構建。

繁育毯種植完成后,利用施工圍堰進行水位調節和控制。4月20日,調節工程河段水位至水深40cm,5月15日,調節河道水位水深至70cm,6月30日調節水深至1.0m。7月15日后正式拆除兩端圍堰。

2010年10月22日,對工程河段的生態修復效果進行了生態調查監測。調查結果表明,經過7個月的運行管理,生態修復區內通過群落鑲嵌技術構建的沉水植物群落系統穩定,水體透明度恢復至1.0m以上,區域生物多樣性明顯提高,沉水植物覆蓋率提高至100%,達到了預期設定的恢復目標。

實施案例二(不可調控水位的開敞水域):

項目實施地點位于江蘇省蘇州市太湖貢湖沿岸的某河流入湖口,生態修復區面積20畝,工程區域平均水深1.50m,受風浪擾動影響水體透明度較低,僅為30~40cm,,現狀生態環境較差,直接移栽沉水植物無法成活。由于工程區域是太湖開敞水域的一部分,不具備水位調控的條件,因此需根據生態修復區域的環境特征分析考慮采用適當的工程技術措施對生態修復區進行環境調控。2009年2月工程首先在工程水域四周布設了兩道軟圍隔,將修復區水體與貢湖大水體隔開,有效了降低了工程區域的風浪擾動造成的泥沙再懸浮,較好的改善了水體的透明度,同時對生態修復區岸邊的陸域進行截污控源。經過1個月的環境調控過程,生態修復區的透明度提高至70~80cm。此時,將從種苗基地培育好的平均苗高50cm左右的繁育毯通過汽車運輸至工程區域,人工鋪設在修復區底部。工程共鋪設繁育毯4500m2,其中苦草、馬來眼子菜、狐尾藻、伊樂藻、輪葉黑藻三種沉水植物2∶3∶2∶2∶1的比例搭配種植進行沉水植物群落構建。2009年9月24日,修復區內構建的沉水植物群落基本達到穩定,此時拆除軟圍隔。

2009年10月29日和2010年7月3日,分別對工程區域的生態修復效果進行了生態調查監測。調查結果表明,生態修復區內通過群落鑲嵌技術構建的沉水植物群落系統穩定,沉水植物覆蓋率分別達到75%和68%,區域生物多樣性明顯提高,達到了預期設定的恢復目標。

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植物 繁育 及其 應用
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