湖滨湿地水生植物-鱼类-底栖生物水质净化系统及其净化方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于水域生态保护技术领域，具体涉及湖滨湿地"水生植物--鱼类一底栖 生物"水质净化系统及净化方法。
【背景技术】
[0002] 我国湖泊众多，全国共有1 km2以上的湖泊2759个，总面积达91019km2，占国土面积 的0.95%。近年来，由于人口增长，工业化、城市化和现代农业的快速推进，大量营养元素 (N、P等)及有机物排入湖泊中，致使藻类等水生生物过量繁殖，溶解氧减少，透明度下降，湖 泊水质迅速恶化。湖泊富营养化的发生导致湖泊生态系统结构和功能退化，蓝藻水华频繁 暴发，水质性缺水日趋严重，并造成巨大经济损失。而且随着社会经济的迅速发展，湖泊面 积日趋缩减，造成湖泊湿地功能日趋退化，滨湖湿地正受沼泽化的威胁。南水北调是缓解我 国北方水资源短缺和生态环境恶化、促进水资源优化配置的重大战略性工程。南四湖、东平 湖作为南水北调东线工程蓄水库，有着重要的调蓄作用，其水质的好坏直接关系到调水工 程的成败。因此湖泊水域环境的治理与保障技术，成为当前湖泊保护与开发利用的重中之 重。针对湖泊目前的现状，进行滨湖湿地水质净化技术的研究，发展生态渔业，从而实现渔 业的可持续发展，加快推进渔业净水、以渔养水的生态渔业发展，对于确保湖泊水质、加大 生态保护力度，落实污染治理措施，进一步改善湖泊水环境质量、确保南水北调东线工程顺 利实施，促进流域内生态环境与经济社会协调发展具有十分重要的意义。
[0003] 由于水体自净过程复杂，受多种因素的影响，研究湖泊水域的生态净化技术是一 个非常复杂的课题，目前的研究大都是针对水体自净规律的某一方面进行，运用单一的水 质处理手段。主要采用了包括水生植物的恢复，渔业生物的生物操纵、人工湿地建设等技 术措施，来改善滨湖湿地的水域生态环境，虽然也取得了一定的成绩，但是真正实现湖泊生 境的构建，尚无较为完善的技术与模式。湖泊环境治理及生态系统的恢复与构建，需要经历 重建干扰前的物理环境条件、调节水和土壤环境的化学条件、减轻生态系统的环境压力(减 少营养盐和污染物的负荷）、原位处理(采用生物修复或生物调控的措施，包括重新引进已 消失的土著动物、植物区系）以及尽可能的保护水生生态系统尚未退化的组成部分的研究 过程。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是根据生态学原理和主要水生生物生态特性，科学、合理地构建具 有多层次生物链条的水生生态系统，即在滨湖湿地增加水生植物，鲢鱼、鳙鱼等净水鱼类， 河蚌、螺类等底栖生物，从而构建一套完整的滨湖湿地"水生植物一鱼类一底栖生物"水质 净化系统。通过系统内水生植物和底栖生物对水中营养盐的吸收与利用，从而达到既充分 利用水体空间，增加水生生物资源多样性，又可清除水体污染、改进水质、减轻水体富营养 化的目的。本发明通过构建"水生生物一鱼类一底栖生物"水质净化系统，辅助于经济型水 生生物增殖放流，解决经济发展和滨湖湿地生态环境污染之间的矛盾，最终达到"以渔养 水、以水养鱼"生态循环目的，实现湖区渔业循环经济模式，同时为我国湖泊治理与保护提 供技术支持。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006] 本发明的湖滨湿地"水生植物-鱼类-底栖生物"水质净化系统及其净化方法，包括 如下步骤：
[0007] A、根据湖滨湿地生物群落特点，以及水生植物、鱼类和底栖生物对水质的净化能 力，选取若干种具有高强度净化和生存能力的水生植物、鱼类和底栖生物作为净化生物；
[0008] B、针对步骤A选取的水生植物、鱼类和底栖生物的不同，确定适宜的种植密度和放 养密度，构建具有多层次生物链条的水生生态系统；
[0009] C、根据步骤B所确定水生植物、鱼类和底栖生物的种植密度和搭配密度，在湖滨湿 地对水生植物进行规模化的栽培，对鱼类和底栖生物进行规模化的放养，实现对水质的净 化控制，保护湖滨湿地的生态环境。
[0010]优选的，本发明的湖滨湿地"水生植物-鱼类-底栖生物"水质净化系统及其净化方 法，所选取的水生植物为蒲草和/或芦苇，所选取的鱼类为鲢鱼和鳙鱼，所选取的底栖生物 为螺狮和/或河虫丰。
[0011]优选的，本发明的湖滨湿地"水生植物-鱼类-底栖生物"水质净化系统及其净化方 法，所述水生植物的栽培包括蒲草的栽培和芦苇的栽培；
[0012] 蒲草的栽培方法为：
[0013] 蒲草的种植时间以立夏到小满栽植最好，因为这时幼苗已长得比较高，同时温度 适宜，容易成活，并且生长快，栽植时，选生长健壮、假茎较粗、叶片较宽，并呈葱绿色的分株 苗，要求当天挖苗，当天栽植，可以适当密植，株行距50~60厘米见方，如果土壤较软，水深 在60厘米以下，可用手栽，栽植深度为17厘米左右，如果土壤较硬，要用锹挖穴，扶苗入穴， 用土壅根。栽后，必须有部分叶片露出水面，以进行光合作用和呼吸作用。如果叶片过长，应 剪去上端部分，以利于扎根成活。
[0014] 当湖滨湿地生态环境得到有效控制后，在保留步骤B所确定的蒲草搭配密度的基 础上，由于蒲草的草芽生长快，分孽力强，需要及时移除部分蒲草植株，其目的在于为其它 物种提供更好的生存环境；
[0015] 芦苇的栽培方法为：
[0016] 芦苇和其他植物不同，一次种植多年见效，芦苇以根状茎繁殖为主，种植后当年返 青较慢。常用的移植方法有三种:一是分根移栽法，在3月下旬至4月上旬，用铁锹在靠近苇 苗处挖出长宽各15厘米，高20厘米左右的土佗，每个土佗上约有2-4株苇苗，按株行距均为 1米移栽;二是压青苇子法，在雨季把健壮的植株用镰刀自地面割下，削去33-40厘米左右的 嫩尖，平放在预先浇好的泥土上，在每隔2-3个节处压上6-8厘来厚的泥土，一般15天左右发 芽;三是带根青苇移栽法，当芦苇生长到〇. 5-0.6米时，选取带有2-3个分蘖的植株，用铁锹 挖20厘米左右深，连根掘起，按株行距均为1米栽种；芦苇的栽培面积占水面面积的8%-13%〇
[0017]进一步，本发明的湖滨湿地水质净化方法，所述鲢鱼和鳙鱼的放养方法为：
[0018]在湖滨湿地放养定量的鲢鱼和鳙鱼，可抑制蓝绿藻的生长，让水中的N、P通过营养 级的转化，最终以鱼产量的形式固定，并通过捕捞的方式移出水体。
[0019] 具体放养规格:从确保成活率和对水中浮游生物的利用率来看，应投放二龄鱼种， 这样可以对藻类的转化率保持在较高的水平；
[0020] 放养数量估算:鲢鳙鱼的放养量是通过水体中鲢鳙鱼的生产潜力来估算的。
[0021] 而鲢鱼和鳙鱼生产潜力则采用浮游生物现存量来估算，具体按照以下公式计算：
[0022] 按照以下公式计算：F
[0023]其中F为鲢鳙鱼产潜力(kg/hm2)，m为浮游生物的平均生物量(kg/hm2)，a为饵料利 用率，E为饵料系数；
[0024] 浮游植物鱼产潜力估算:公式中P/B系数以110计算，饵料系数取40,饵料利用率取 20% ；
[0025] 浮游动物鱼产潜力估算：公式中P/B系数以30计算，饵料系数取10,饵料利用率取 50% ；
[0026] 外源浮游物的鱼产量估算：如果考虑到有机碎肩和细菌的饵料作用，腐肩等外源 性浮游物提供的鱼产量为浮游生物提供的鱼产量的一半；
[0027]总的鱼产潜力为浮游植物、浮游动物、外源浮游物鱼产潜力之和；
[0028]鲢鱼和鳙鱼鱼种合理放养量估算：可假定鲢鱼和鳙鱼的最高回捕率每年定为 25%，鲢鱼和鳙鱼放养比例约为1:4。
[0029] 鲢鱼合理放样量=(鲢鱼生产潜力/鲢鱼起水平均重量）X(1/鲢鱼回捕率）；
[0030]鳙鱼合理放样量=(鳙鱼生产潜力/鳙鱼起水平均重量）X(1/鳙鱼回捕率）。
[0031 ]进一步，本发明的湖滨湿地水质净化方法，所述螺狮的放养方法为:螺獅又称铜锈 环棱螺，以下简称螺獅，除了可以直接吸收水体中的溶解养分和有机碎肩外，还可以以浮游 植物为食；间接起到净化水体的作用，采用野外采集的方式获得螺獅，放养密度为200-300g/m 3，且螺狮的放养的规格应尽量一致；
[0032] 河蚌的放养方法为:通过野外采集的方