一種人工湖水生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑工程領(lǐng)域，尤其涉及一種人工湖水生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建方法。
【背景技術(shù)】
[0002]城市人工湖作為城市景觀的重要組成部分，對(duì)于城市生態(tài)環(huán)境、居民生活質(zhì)量和健康水平都有重要意義。例如，城市建設(shè)規(guī)劃中的人工湖泊水系，公園中修建的景觀湖泊，環(huán)繞商業(yè)貿(mào)易區(qū)的湖泊，高檔居民生活區(qū)的湖泊等等，這些人工湖泊提供適宜的景觀氣息，提高城市環(huán)境品質(zhì)，提供更豐富的娛樂(lè)和休閑環(huán)境，緩解城市熱島效應(yīng)，改善局部大氣狀況，滿足人們的親水需求，推動(dòng)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
[0003]隨著城市的發(fā)展和人們生活水平的提高，人工湖的建設(shè)也越來(lái)越多。一方面，人工湖的修建增大了對(duì)生態(tài)環(huán)境用水量的需求；另一方面，人工湖通常處于城市居民日?；顒?dòng)區(qū)域，其觀賞功能對(duì)水體顏色、透明度、氣味、有毒物質(zhì)、大腸桿菌等理化指標(biāo)有一定要求[l]o只有水量豐富、感觀優(yōu)美、健康無(wú)害的城市人工湖才能良好實(shí)現(xiàn)其生態(tài)和景觀功能，才能更好地改善城市居住環(huán)境、促進(jìn)GDP增長(zhǎng)和城市的發(fā)展。
[0004]對(duì)于人工湖的開(kāi)發(fā)利用，由于早期人們對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的欠缺以及不當(dāng)?shù)墓芾矸绞?，致使建成后的人工湖水生態(tài)系統(tǒng)脆弱、自凈能力差、水質(zhì)嚴(yán)重惡化、水體富營(yíng)養(yǎng)化日趨嚴(yán)重，已經(jīng)逐漸失去了其生態(tài)、景觀等多項(xiàng)功能。水生態(tài)系統(tǒng)一旦退化就非常難逆轉(zhuǎn)，需要耗費(fèi)大量的人力、財(cái)力和時(shí)間對(duì)其進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)[2]。因此，要想充分發(fā)揮城市人工湖的生態(tài)、景觀功能，如何經(jīng)濟(jì)有效且長(zhǎng)久地保障其水質(zhì)安全不容忽視，是亟需解決的問(wèn)題。
[0005]目前，景觀水體的污染防治采用的方法主要有兩類[3’4’5]，一類稱之為生態(tài)凈化技術(shù)，主要以提高水體生物凈化能力為目的，即以水體本身作為母體，通過(guò)栽種植物、建設(shè)生態(tài)型護(hù)岸、設(shè)置水中微生物載體、水中充氧等手段提高其生物凈化能力；另一類稱為人工循環(huán)凈化技術(shù)，主要是采用物理化學(xué)或生物處理技術(shù)，將水體中的藻類、懸浮物等影響水質(zhì)的污染物直接從水體中分離出來(lái)。但這些研宄成果主要針對(duì)污染水體的治理，缺乏系統(tǒng)性和完整性。對(duì)于新建人工湖應(yīng)從水生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建出發(fā)尋求景觀水環(huán)境的生態(tài)和諧與可持續(xù)發(fā)展。
[0006]根據(jù)人工湖的區(qū)域生態(tài)條件及形態(tài)特征等，在建湖初期，通過(guò)科學(xué)方法對(duì)人工湖進(jìn)行水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建，并采取一些輔助措施使其逐漸由人為設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向自我設(shè)計(jì)，使其在外界環(huán)境干擾時(shí)具備一定的抵抗能力和恢復(fù)能力，能有效地對(duì)人工湖進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化預(yù)防及控制，既具有前瞻性，也具有經(jīng)濟(jì)性和長(zhǎng)久性。但目前，國(guó)內(nèi)相關(guān)研宄主要集中在對(duì)生態(tài)系統(tǒng)已退化的天然湖泊進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，治理富營(yíng)養(yǎng)化水體。而對(duì)于新建人工湖的生態(tài)設(shè)計(jì)，尤其是水生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建缺乏研宄。
[0007]參考文獻(xiàn):
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明提供了一種人工湖水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建方法，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了人工湖健康水生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建，通過(guò)生態(tài)工程增強(qiáng)湖水的自凈能力，提高生物多樣性水平，最終使其形成穩(wěn)定、良性循環(huán)的水生態(tài)系統(tǒng)，維持湖體水質(zhì)，詳見(jiàn)下文描述:
[0014]一種人工湖水生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建方法，所述構(gòu)建方法包括以下步驟:
[0015]通過(guò)垂直結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和水平結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)建水生植物群落；并且構(gòu)建水生動(dòng)物群落；
[0016]通過(guò)碳素纖維生態(tài)草、太陽(yáng)能水流曝氣裝置、太陽(yáng)能水流循環(huán)裝置和間歇式循環(huán)充氧裝置完善水生態(tài)系統(tǒng)。
[0017]所述通過(guò)垂直結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和水平結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)建水生植物群落的步驟具體為:
[0018]垂直結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):將上層浮水植物、下層沉水植物和湖周挺水植物配置于同一水域；
[0019]水平結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):對(duì)湖盆形態(tài)規(guī)則湖泊，由沿岸淺水向中心深處進(jìn)行環(huán)帶狀分布設(shè)計(jì)，依次為挺水水生植被帶、漂浮水生植被帶、浮葉水生植被帶及沉水水生植被帶。
[0020]所述通過(guò)碳素纖維生態(tài)草、太陽(yáng)能水流曝氣裝置、太陽(yáng)能水流循環(huán)裝置或間歇式循環(huán)充氧裝置完善水生態(tài)系統(tǒng)的步驟具體為:
[0021]在人工湖進(jìn)水口河道設(shè)置所述碳素纖維生態(tài)草；
[0022]在湖灣水體流動(dòng)性差的區(qū)域設(shè)置有所述太陽(yáng)能水流曝氣裝置、太陽(yáng)能水流循環(huán)裝置；
[0023]在深水區(qū)設(shè)置有所述間歇式循環(huán)充氧裝置。
[0024]本發(fā)明提供的技術(shù)方案的有益效果是:本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了人工湖健康水生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建，通過(guò)生態(tài)工程增強(qiáng)湖水的自凈能力，提高生物多樣性水平，最終使其形成穩(wěn)定、良性循環(huán)的水生態(tài)系統(tǒng)，維持湖體水質(zhì)。此外，本發(fā)明在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、景觀效果各方面均有顯著效益。社會(huì)效益方面，利用結(jié)構(gòu)合理、有一定自凈能力的水生態(tài)系統(tǒng)維持人工湖水質(zhì)，對(duì)環(huán)境無(wú)不良影響，符合綠色低碳的時(shí)代主題與要求；經(jīng)濟(jì)效益方面，適用性廣、靈活性強(qiáng)、投資小、運(yùn)行成本低、維護(hù)管理簡(jiǎn)單；景觀效益方面，豐富了區(qū)域的物種多樣性，美化區(qū)域景觀，極大改善了城市居住環(huán)境。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為人工湖水生植物群落構(gòu)建流程圖；
[0026]圖2為水生態(tài)系統(tǒng)的基本組成及營(yíng)養(yǎng)關(guān)系示意圖；
[0027]圖3為某人工湖水生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)示意圖；
[0028]圖4為某人工湖水生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建配置圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0030]101:湖區(qū)現(xiàn)狀調(diào)查；
[0031 ] 在構(gòu)建水生態(tài)系統(tǒng)前應(yīng)先勘察當(dāng)?shù)貧夂?、水生物種、湖區(qū)底質(zhì)、水質(zhì)、風(fēng)浪等自然條件，為后期動(dòng)植物群落構(gòu)建提供依據(jù)。
[0032]102:營(yíng)造水體良好生境；
[0033]從控制外源污染方面保障水體生境?？刂仆庠次廴?，一是建立湖區(qū)周邊截污措施，避免人工湖周圍污水排放入湖；二是確保入湖水質(zhì)達(dá)標(biāo)，即采取相應(yīng)措施保障引水水質(zhì)。
[0034]103:構(gòu)建水生植物群落；
[0035]構(gòu)建流程如圖1所示，物種的選擇主要是從挺水植物、漂浮植物、浮葉植物、沉水植物中選擇適宜湖區(qū)自然條件、凈化效果好、適應(yīng)能力強(qiáng)、具有一定景觀功能、并且易于種植和管理的水生植物來(lái)構(gòu)建水生植物群落。在空間配置上，根據(jù)自然湖泊中水生植物群落在空間梯度上的分布規(guī)律(水平、垂直結(jié)構(gòu))進(jìn)行群落配置。垂直結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將上層浮水植物、下層沉水植物和湖周挺水植物配置于同一水域；水平結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)湖盆形態(tài)比較規(guī)則的湖泊，由沿岸淺水向中心深處進(jìn)行環(huán)帶狀分布設(shè)計(jì)，依次為挺水水生植被帶、漂浮水生植被帶、浮葉水生植被帶及沉水水生植被帶。時(shí)間次序，在水生植物群落構(gòu)建初期，優(yōu)先考慮選擇少量沉水植物作為先鋒物種構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和功能，之后隨著生境條件的改善，再逐步構(gòu)建浮葉植物種群、挺水植物種群。
[0036]104:構(gòu)建水生動(dòng)物群落；
[0037]如圖2所示，水生態(tài)系統(tǒng)中生物種群間關(guān)系(不含水禽)主要由以下幾條食物鏈構(gòu)成:①浮游植物為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí):浮游植物一浮游動(dòng)物一雜食性魚(yú)、濾食性魚(yú)、底棲動(dòng)物一肉食性魚(yú)；浮游植物一雜食性魚(yú)、濾食性魚(yú)、草食性魚(yú)、底棲動(dòng)物一肉食性魚(yú)。②沉水植物為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí):沉水植物一草食性魚(yú)一肉食性魚(yú)。③有機(jī)碎肩為第一營(yíng)養(yǎng)級(jí):有機(jī)碎肩一碎肩食性魚(yú)、雜食性魚(yú)、濾食性魚(yú)、底棲動(dòng)物一肉食性魚(yú)類。
[0038]考慮不同魚(yú)類及底棲動(dòng)物的生活空間差異和食性差異，從當(dāng)?shù)匚锓N中選取多種魚(yú)類和底棲動(dòng)物構(gòu)建上述類型食物鏈，并形成合理的食物網(wǎng)，使所選物種在棲息空間和食性方面能夠很好的互補(bǔ)。對(duì)于不同食性魚(yú)類投放比例的控制，遵循以下兩條原則:第一，在不同食性魚(yú)類比例控制上，投放少量濾食性魚(yú)類，同時(shí)構(gòu)建肉食性魚(yú)類群落調(diào)控濾食性種群魚(yú)類數(shù)量以保護(hù)浮游動(dòng)物。第二，為控制水體透明度及底質(zhì)再懸浮，以促進(jìn)沉水植物在吸收營(yíng)養(yǎng)鹽方面能競(jìng)爭(zhēng)過(guò)藻類，嚴(yán)格控制雜食性魚(yú)類、草食性魚(yú)類及底棲食性魚(yú)類。具體投放比例值可適當(dāng)借鑒同地區(qū)受人為干擾較小時(shí)常見(jiàn)魚(yú)類漁獲物組成比例。時(shí)間次序，在水生植物群落構(gòu)建完成后，先構(gòu)建底棲動(dòng)物群落以凈化水質(zhì)，待后期水生植物生長(zhǎng)穩(wěn)定后再構(gòu)建魚(yú)類群落。水生動(dòng)物的放養(yǎng)要分批進(jìn)行，由少及多，逐步增加。
[0039]105:通過(guò)碳素纖維生態(tài)草、太陽(yáng)能水流曝氣裝置、太陽(yáng)能水流循環(huán)裝置或間歇式循環(huán)充氧裝置完善水生態(tài)系統(tǒng)；
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