新型水面花草浮托開發研究及生態景觀應用初探

胡天新 陳榮來 劉先知 劉 海

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水面花草浮托是一種能夠漂浮在水面，其上可以種植水生花草的浮托體，所種植的花草不僅能夠綠化美化水面，而且還能起到凈化水質的作用。本文所介紹的實用新型水面花草浮托是我們開發并獲得國家專利技術的產品，浮托體獨立圓形結構，在造型組合中享有獨特的優勢和靈活性。浮托體獨特的鏤空設計避免了傳統浮托體浮床阻水造成行洪障礙，為水面花草浮托的應用提供了更為實用的“平臺”。

1 新型水面花草浮托體開發研究

1.1 新型水面花草浮托體開發研究的背景

老式浮托在水中組合與固定，主要采取攔擋方式，需要大量連接在岸基的支撐和連接件來完成，成本高且固定不牢靠，尤其是在較開闊的水面，在風、浪的作用下，極易散開而漂流遺失，失去應有的景觀效果和凈化水質的作用，急需替代型浮托體面世。

1.2 新型水面花草浮托體開發

針對以上的問題，我們研究開發出一種能夠相對容易固定于水面、避免散開而漂流遺失的水面花草的浮托。該浮托體結構包括浮托體、多邊形框架(與浮托體空隙連接)、錐孔 (浮托體鏤空設計)、種植籃 (種植花草)、中孔 (承載種植籃)。

這種新型花草浮托體與一般花草浮托體相比不同之處在于浮托體上設有多邊形框架 (框架可以是硬質的，也可以是軟質繩線框架)，框架與浮托體之間設有可設置連接件的空隙。其有2種形式:一是在浮托體內部埋設多邊形框架，框架角部突出浮托體側面形成空隙，利用此空隙設置連接件;二是將浮托體設置為多邊形，側面略帶錐度，在其外部套設與其輪廓形狀相適配的多邊形框架，在框架角部、浮托體側面進行倒角形成容納連接件的空隙，利用此空隙設置連接件。因此，這種實用新型浮托體可通過在浮托體上設置的多邊形框架的角部與浮托體之間形成的空隙設置如繩、帶、鉤狀的連接件，將若干承載花草的浮托體相互連接起來，規模性地綠化美化水面，凈化水質?？梢詫蝹€浮托體與固定物相連，點綴性地美化水面;也可以通過將浮托體組合成多種造型種植花草，形成水面景觀。

1.3 適用新型浮托體及生態浮床特性

這種適用新型浮托體及其組合而成的生態浮床具有如下特性:

1)整體采用耐濕性強的高分子材料制作，使用年限長達4～6年，從而降低了使用成本。

2)種植籃采用鏤空設計，使水生植物龐大的根系透過水孔牢牢地固定在水體中，達到無土培植的功效。

3)浮托體及浮床之間采用搭扣連接，增加了布局的靈活性。

4)浮床靠浮力漂浮于水面上，采用錨鏈的固定方式、固定更牢固，并使浮床可以根據豐水期和枯水期水位的高低調節落差。調整范圍可達2 m，如有需要可以加大調整范圍。

5)浮托體及浮床采用鏤空設計，結構流暢阻力小，減少浮床對行洪的影響，避免水流沖擊對浮島的結構破壞。

2 浮托體種植水生植物對水質的凈化作用

利用浮托體種植水生植物凈化水質主要是采用植物生態修復的方法，以達到改善水體生態環境的目的。

2.1 對富營養化水體中氮、磷等的吸收

用浮托體種植的水生植物能夠直接吸收水體中的N，P及有機污染物，通過光合作用將水體中有害物質固定在植物體內，從而對富營養化水體進行凈化。據吳樹玉［1］分析測定，水葫蘆每天能吸收氮3.4 kg/hm2、磷 0 .43 kg/hm2。

2.2 對重金屬等的富集凈化作用

水生植物能同時吸收水體中的重金屬離子、農藥和其他人工合成有機物等，將其富集、固定在植物體內，以起到凈化水質的作用。葉志鴻［2］等利用香蒲凈化塘系統治理鉛鋅礦廢水污染，對Pb，Zn，Cd的去除率分別達到90%，84%，84%，符合國家排放標準。

2.3 植物根系的阻擋沉降、吸附和過濾作用

利用浮托體種植的水生花草根系發達、須根豐富，能夠阻擋水中部分懸浮顆粒而沉降，能夠吸附和黏附水中不溶性膠體，起到吸附、過濾作用。

2.4 根系發生的有益生化作用

由于水生植物特殊的形態解剖結構，能將氧輸送到根部釋放，通過氧化和脫毒減少根部一些潛在的有害物質。根系分泌物還能殺死污水中的部分細菌和病原微生物。

2.5 競爭抑制作用

在富營養化嚴重的水體中，利用浮托種植花草能夠有效地與浮游藻競爭營養物質以及所需的光熱條件，同時分泌出抑藻物質，破壞藻類正常的生理代謝功能，迫使其死亡。

3 浮托體種植花草的生態景觀設計

3.1 生態浮床設計

生態浮床是由若干單個浮托體相互連接而形成的組合體。要根據種植水面的狀況設計生態浮床。其面積可大可小，其形狀可為點、線、片狀結構。例如，在公園的水池或小塘中，可幾個或多個浮托體相互連接，以點狀生態浮床點綴其中;在城市水網小型水道中，可3～5個成排連接，設置于河道的中間或兩側;對于較開闊的水面，可將多個浮托體相互連接成片狀或片狀造型，設置于水面。

3.2 水生植物的選擇

以綠化美化為主，選擇花期長、花色艷麗、綠葉期長、生長快、易維護的水生植物，如各色美人蕉、黃菖蒲、鳶尾、千屈菜、再力花等;以凈化水質為主，可根據污水水質情況選擇根系發達、抗污和富集有毒有害物質能力強的水生植物，如寬葉香蒲、花葉蘆竹、水葫蘆、慈姑等。

3.3 水生植物種植配置

一方面根據浮床布局來設計水生植物的配置。例如，一個水池或水塘中設置一塊或獨立的幾塊圓形浮床，其間可栽植莖干比較高的植物，依次往外層配置莖干比較低的植物，給人立體感，充分展示不同植物姿態。如果浮床是成條狀設置，可按塊狀或條狀分別配置不同植物。另一方面，根據水生植物生物學特性進行合理搭配，將花色、葉形、高低、疏密合理配置，以達到最佳景觀效果。與此同時，還要綜合考慮周邊水岸景觀設置，確保水體綠化美化并與周邊環境相協調，形成一幅渾然天成的水面畫卷。

4 生態浮床及其花草的后期管理

4.1 生態浮床的管理

加強對浮床固定裝置檢查，確保固定牢固，在豐水期和枯水期要及時調整固定繩纜長度，防止發生浮床超限出位和植物歪倒的現象，使其保持景觀最佳狀態。此外，應及時對浮床進行維護、修補、加固等工作。

4.2 水生植物的管理

及時掌握苗木生長情況，觀察苗木生長高度，必要時采取措施控制其高度生長。發生病蟲害應及時防治。進入秋冬季當植物停止生長并產生枯萎現象時，應及時對浮床上水生植物進行清理，以免形成二次污染。

圖1

圖2

圖3

圖4

5 結語

實用新型花草浮托體的開發研究提高了浮托體之間相互連接的靈活性和牢固性，增強了浮托體相互組合成生態浮床的可操作性，更有助于推廣利用生態浮床種植花草來改善水體生態環境、增加水體景觀。實踐證明，水生植物對景觀水體的生態修復具有高效性，且成本低廉、管理維護技術簡單因而便于推廣。針對不同污染水體以及凈化和環境景觀的不同要求，對水生植物的選擇還有待進一步研究。

［1］吳樹玉．高等水生植物對污水的凈化作用［J］．生物學通報，1986(5):1－3.

［2］葉志鴻，李柳川，陳桂珠，等．寬葉香蒲凈化塘系統凈化鉛/鋅礦廢水效應的研究［J］．應用生態學報，1992，3(2):190 －194.