新型水面花草浮托开发研究及生态景观应用初探

胡天新 陈荣来 刘先知 刘 海

1 宝应县林特产指导站 江苏宝应 225800

2 宝应县科学技术协会 江苏宝应 225800

3 江苏兰磬园林有限公司 江苏宝应 225800

水面花草浮托是一种能够漂浮在水面，其上可以种植水生花草的浮托体，所种植的花草不仅能够绿化美化水面，而且还能起到净化水质的作用。本文所介绍的实用新型水面花草浮托是我们开发并获得国家专利技术的产品，浮托体独立圆形结构，在造型组合中享有独特的优势和灵活性。浮托体独特的镂空设计避免了传统浮托体浮床阻水造成行洪障碍，为水面花草浮托的应用提供了更为实用的“平台”。

1 新型水面花草浮托体开发研究

1.1 新型水面花草浮托体开发研究的背景

老式浮托在水中组合与固定，主要采取拦挡方式，需要大量连接在岸基的支撑和连接件来完成，成本高且固定不牢靠，尤其是在较开阔的水面，在风、浪的作用下，极易散开而漂流遗失，失去应有的景观效果和净化水质的作用，急需替代型浮托体面世。

1.2 新型水面花草浮托体开发

针对以上的问题，我们研究开发出一种能够相对容易固定于水面、避免散开而漂流遗失的水面花草的浮托。该浮托体结构包括浮托体、多边形框架(与浮托体空隙连接)、锥孔 (浮托体镂空设计)、种植篮 (种植花草)、中孔 (承载种植篮)。

这种新型花草浮托体与一般花草浮托体相比不同之处在于浮托体上设有多边形框架 (框架可以是硬质的，也可以是软质绳线框架)，框架与浮托体之间设有可设置连接件的空隙。其有2种形式:一是在浮托体内部埋设多边形框架，框架角部突出浮托体侧面形成空隙，利用此空隙设置连接件;二是将浮托体设置为多边形，侧面略带锥度，在其外部套设与其轮廓形状相适配的多边形框架，在框架角部、浮托体侧面进行倒角形成容纳连接件的空隙，利用此空隙设置连接件。因此，这种实用新型浮托体可通过在浮托体上设置的多边形框架的角部与浮托体之间形成的空隙设置如绳、带、钩状的连接件，将若干承载花草的浮托体相互连接起来，规模性地绿化美化水面，净化水质。可以将单个浮托体与固定物相连，点缀性地美化水面;也可以通过将浮托体组合成多种造型种植花草，形成水面景观。

1.3 适用新型浮托体及生态浮床特性

这种适用新型浮托体及其组合而成的生态浮床具有如下特性:

1)整体采用耐湿性强的高分子材料制作，使用年限长达4～6年，从而降低了使用成本。

2)种植篮采用镂空设计，使水生植物庞大的根系透过水孔牢牢地固定在水体中，达到无土培植的功效。

3)浮托体及浮床之间采用搭扣连接，增加了布局的灵活性。

4)浮床靠浮力漂浮于水面上，采用锚链的固定方式、固定更牢固，并使浮床可以根据丰水期和枯水期水位的高低调节落差。调整范围可达2 m，如有需要可以加大调整范围。

5)浮托体及浮床采用镂空设计，结构流畅阻力小，减少浮床对行洪的影响，避免水流冲击对浮岛的结构破坏。

2 浮托体种植水生植物对水质的净化作用

利用浮托体种植水生植物净化水质主要是采用植物生态修复的方法，以达到改善水体生态环境的目的。

2.1 对富营养化水体中氮、磷等的吸收

用浮托体种植的水生植物能够直接吸收水体中的N，P及有机污染物，通过光合作用将水体中有害物质固定在植物体内，从而对富营养化水体进行净化。据吴树玉［1］分析测定，水葫芦每天能吸收氮3.4 kg/hm2、磷 0 .43 kg/hm2。

2.2 对重金属等的富集净化作用

水生植物能同时吸收水体中的重金属离子、农药和其他人工合成有机物等，将其富集、固定在植物体内，以起到净化水质的作用。叶志鸿［2］等利用香蒲净化塘系统治理铅锌矿废水污染，对Pb，Zn，Cd的去除率分别达到90%，84%，84%，符合国家排放标准。

2.3 植物根系的阻挡沉降、吸附和过滤作用

利用浮托体种植的水生花草根系发达、须根丰富，能够阻挡水中部分悬浮颗粒而沉降，能够吸附和黏附水中不溶性胶体，起到吸附、过滤作用。

2.4 根系发生的有益生化作用

由于水生植物特殊的形态解剖结构，能将氧输送到根部释放，通过氧化和脱毒减少根部一些潜在的有害物质。根系分泌物还能杀死污水中的部分细菌和病原微生物。

2.5 竞争抑制作用

在富营养化严重的水体中，利用浮托种植花草能够有效地与浮游藻竞争营养物质以及所需的光热条件，同时分泌出抑藻物质，破坏藻类正常的生理代谢功能，迫使其死亡。

3 浮托体种植花草的生态景观设计

3.1 生态浮床设计

生态浮床是由若干单个浮托体相互连接而形成的组合体。要根据种植水面的状况设计生态浮床。其面积可大可小，其形状可为点、线、片状结构。例如，在公园的水池或小塘中，可几个或多个浮托体相互连接，以点状生态浮床点缀其中;在城市水网小型水道中，可3～5个成排连接，设置于河道的中间或两侧;对于较开阔的水面，可将多个浮托体相互连接成片状或片状造型，设置于水面。

3.2 水生植物的选择

以绿化美化为主，选择花期长、花色艳丽、绿叶期长、生长快、易维护的水生植物，如各色美人蕉、黄菖蒲、鸢尾、千屈菜、再力花等;以净化水质为主，可根据污水水质情况选择根系发达、抗污和富集有毒有害物质能力强的水生植物，如宽叶香蒲、花叶芦竹、水葫芦、慈姑等。

3.3 水生植物种植配置

一方面根据浮床布局来设计水生植物的配置。例如，一个水池或水塘中设置一块或独立的几块圆形浮床，其间可栽植茎干比较高的植物，依次往外层配置茎干比较低的植物，给人立体感，充分展示不同植物姿态。如果浮床是成条状设置，可按块状或条状分别配置不同植物。另一方面，根据水生植物生物学特性进行合理搭配，将花色、叶形、高低、疏密合理配置，以达到最佳景观效果。与此同时，还要综合考虑周边水岸景观设置，确保水体绿化美化并与周边环境相协调，形成一幅浑然天成的水面画卷。

4 生态浮床及其花草的后期管理

4.1 生态浮床的管理

加强对浮床固定装置检查，确保固定牢固，在丰水期和枯水期要及时调整固定绳缆长度，防止发生浮床超限出位和植物歪倒的现象，使其保持景观最佳状态。此外，应及时对浮床进行维护、修补、加固等工作。

4.2 水生植物的管理

及时掌握苗木生长情况，观察苗木生长高度，必要时采取措施控制其高度生长。发生病虫害应及时防治。进入秋冬季当植物停止生长并产生枯萎现象时，应及时对浮床上水生植物进行清理，以免形成二次污染。

图1

图2

图3

图4

5 结语

实用新型花草浮托体的开发研究提高了浮托体之间相互连接的灵活性和牢固性，增强了浮托体相互组合成生态浮床的可操作性，更有助于推广利用生态浮床种植花草来改善水体生态环境、增加水体景观。实践证明，水生植物对景观水体的生态修复具有高效性，且成本低廉、管理维护技术简单因而便于推广。针对不同污染水体以及净化和环境景观的不同要求，对水生植物的选择还有待进一步研究。

［1］吴树玉．高等水生植物对污水的净化作用［J］．生物学通报，1986(5):1－3.

［2］叶志鸿，李柳川，陈桂珠，等．宽叶香蒲净化塘系统净化铅/锌矿废水效应的研究［J］．应用生态学报，1992，3(2):190 －194.