湖濱濕地水生植物-魚類-底棲生物水質凈化系統及其凈化方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于水域生態保護技術領域，具體涉及湖濱濕地"水生植物--魚類一底棲 生物"水質凈化系統及凈化方法。
【背景技術】
[0002] 我國湖泊眾多，全國共有1 km2以上的湖泊2759個，總面積達91019km2，占國土面積 的0.95%。近年來，由于人口增長，工業化、城市化和現代農業的快速推進，大量營養元素 (N、P等)及有機物排入湖泊中，致使藻類等水生生物過量繁殖，溶解氧減少，透明度下降，湖 泊水質迅速惡化。湖泊富營養化的發生導致湖泊生態系統結構和功能退化，藍藻水華頻繁 暴發，水質性缺水日趨嚴重，并造成巨大經濟損失。而且隨著社會經濟的迅速發展，湖泊面 積日趨縮減，造成湖泊濕地功能日趨退化，濱湖濕地正受沼澤化的威脅。南水北調是緩解我 國北方水資源短缺和生態環境惡化、促進水資源優化配置的重大戰略性工程。南四湖、東平 湖作為南水北調東線工程蓄水庫，有著重要的調蓄作用，其水質的好壞直接關系到調水工 程的成敗。因此湖泊水域環境的治理與保障技術，成為當前湖泊保護與開發利用的重中之 重。針對湖泊目前的現狀，進行濱湖濕地水質凈化技術的研究，發展生態漁業，從而實現漁 業的可持續發展，加快推進漁業凈水、以漁養水的生態漁業發展，對于確保湖泊水質、加大 生態保護力度，落實污染治理措施，進一步改善湖泊水環境質量、確保南水北調東線工程順 利實施，促進流域內生態環境與經濟社會協調發展具有十分重要的意義。
[0003] 由于水體自凈過程復雜，受多種因素的影響，研究湖泊水域的生態凈化技術是一 個非常復雜的課題，目前的研究大都是針對水體自凈規律的某一方面進行，運用單一的水 質處理手段。主要采用了包括水生植物的恢復，漁業生物的生物操縱、人工濕地建設等技 術措施，來改善濱湖濕地的水域生態環境，雖然也取得了一定的成績，但是真正實現湖泊生 境的構建，尚無較為完善的技術與模式。湖泊環境治理及生態系統的恢復與構建，需要經歷 重建干擾前的物理環境條件、調節水和土壤環境的化學條件、減輕生態系統的環境壓力(減 少營養鹽和污染物的負荷）、原位處理(采用生物修復或生物調控的措施，包括重新引進已 消失的土著動物、植物區系）以及盡可能的保護水生生態系統尚未退化的組成部分的研究 過程。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是根據生態學原理和主要水生生物生態特性，科學、合理地構建具 有多層次生物鏈條的水生生態系統，即在濱湖濕地增加水生植物，鰱魚、鳙魚等凈水魚類， 河蚌、螺類等底棲生物，從而構建一套完整的濱湖濕地"水生植物一魚類一底棲生物"水質 凈化系統。通過系統內水生植物和底棲生物對水中營養鹽的吸收與利用，從而達到既充分 利用水體空間，增加水生生物資源多樣性，又可清除水體污染、改進水質、減輕水體富營養 化的目的。本發明通過構建"水生生物一魚類一底棲生物"水質凈化系統，輔助于經濟型水 生生物增殖放流，解決經濟發展和濱湖濕地生態環境污染之間的矛盾，最終達到"以漁養 水、以水養魚"生態循環目的，實現湖區漁業循環經濟模式，同時為我國湖泊治理與保護提 供技術支持。
[0005] 本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：
[0006] 本發明的湖濱濕地"水生植物-魚類-底棲生物"水質凈化系統及其凈化方法，包括 如下步驟：
[0007] A、根據湖濱濕地生物群落特點，以及水生植物、魚類和底棲生物對水質的凈化能 力，選取若干種具有高強度凈化和生存能力的水生植物、魚類和底棲生物作為凈化生物；
[0008] B、針對步驟A選取的水生植物、魚類和底棲生物的不同，確定適宜的種植密度和放 養密度，構建具有多層次生物鏈條的水生生態系統；
[0009] C、根據步驟B所確定水生植物、魚類和底棲生物的種植密度和搭配密度，在湖濱濕 地對水生植物進行規模化的栽培，對魚類和底棲生物進行規模化的放養，實現對水質的凈 化控制，保護湖濱濕地的生態環境。
[0010]優選的，本發明的湖濱濕地"水生植物-魚類-底棲生物"水質凈化系統及其凈化方 法，所選取的水生植物為蒲草和/或蘆葦，所選取的魚類為鰱魚和鳙魚，所選取的底棲生物 為螺獅和/或河蟲豐。
[0011]優選的，本發明的湖濱濕地"水生植物-魚類-底棲生物"水質凈化系統及其凈化方 法，所述水生植物的栽培包括蒲草的栽培和蘆葦的栽培；
[0012] 蒲草的栽培方法為：
[0013] 蒲草的種植時間以立夏到小滿栽植最好，因為這時幼苗已長得比較高，同時溫度 適宜，容易成活，并且生長快，栽植時，選生長健壯、假莖較粗、葉片較寬，并呈蔥綠色的分株 苗，要求當天挖苗，當天栽植，可以適當密植，株行距50~60厘米見方，如果土壤較軟，水深 在60厘米以下，可用手栽，栽植深度為17厘米左右，如果土壤較硬，要用鍬挖穴，扶苗入穴， 用土壅根。栽后，必須有部分葉片露出水面，以進行光合作用和呼吸作用。如果葉片過長，應 剪去上端部分，以利于扎根成活。
[0014] 當湖濱濕地生態環境得到有效控制后，在保留步驟B所確定的蒲草搭配密度的基 礎上，由于蒲草的草芽生長快，分孽力強，需要及時移除部分蒲草植株，其目的在于為其它 物種提供更好的生存環境；
[0015] 蘆葦的栽培方法為：
[0016] 蘆葦和其他植物不同，一次種植多年見效，蘆葦以根狀莖繁殖為主，種植后當年返 青較慢。常用的移植方法有三種:一是分根移栽法，在3月下旬至4月上旬，用鐵鍬在靠近葦 苗處挖出長寬各15厘米，高20厘米左右的土佗，每個土佗上約有2-4株葦苗，按株行距均為 1米移栽;二是壓青葦子法，在雨季把健壯的植株用鐮刀自地面割下，削去33-40厘米左右的 嫩尖，平放在預先澆好的泥土上，在每隔2-3個節處壓上6-8厘來厚的泥土，一般15天左右發 芽;三是帶根青葦移栽法，當蘆葦生長到〇. 5-0.6米時，選取帶有2-3個分蘗的植株，用鐵鍬 挖20厘米左右深，連根掘起，按株行距均為1米栽種；蘆葦的栽培面積占水面面積的8%-13%〇
[0017]進一步，本發明的湖濱濕地水質凈化方法，所述鰱魚和鳙魚的放養方法為：
[0018]在湖濱濕地放養定量的鰱魚和鳙魚，可抑制藍綠藻的生長，讓水中的N、P通過營養 級的轉化，最終以魚產量的形式固定，并通過捕撈的方式移出水體。
[0019] 具體放養規格:從確保成活率和對水中浮游生物的利用率來看，應投放二齡魚種， 這樣可以對藻類的轉化率保持在較高的水平；
[0020] 放養數量估算:鰱鳙魚的放養量是通過水體中鰱鳙魚的生產潛力來估算的。
[0021] 而鰱魚和鳙魚生產潛力則采用浮游生物現存量來估算，具體按照以下公式計算：
[0022] 按照以下公式計算：F
[0023]其中F為鰱鳙魚產潛力(kg/hm2)，m為浮游生物的平均生物量(kg/hm2)，a為餌料利 用率，E為餌料系數；
[0024] 浮游植物魚產潛力估算:公式中P/B系數以110計算，餌料系數取40,餌料利用率取 20% ；
[0025] 浮游動物魚產潛力估算：公式中P/B系數以30計算，餌料系數取10,餌料利用率取 50% ；
[0026] 外源浮游物的魚產量估算：如果考慮到有機碎肩和細菌的餌料作用，腐肩等外源 性浮游物提供的魚產量為浮游生物提供的魚產量的一半；
[0027]總的魚產潛力為浮游植物、浮游動物、外源浮游物魚產潛力之和；
[0028]鰱魚和鳙魚魚種合理放養量估算：可假定鰱魚和鳙魚的最高回捕率每年定為 25%，鰱魚和鳙魚放養比例約為1:4。
[0029] 鰱魚合理放樣量=(鰱魚生產潛力/鰱魚起水平均重量）X(1/鰱魚回捕率）；
[0030]鳙魚合理放樣量=(鳙魚生產潛力/鳙魚起水平均重量）X(1/鳙魚回捕率）。
[0031 ]進一步，本發明的湖濱濕地水質凈化方法，所述螺獅的放養方法為:螺獅又稱銅銹 環棱螺，以下簡稱螺獅，除了可以直接吸收水體中的溶解養分和有機碎肩外，還可以以浮游 植物為食；間接起到凈化水體的作用，采用野外采集的方式獲得螺獅，放養密度為200-300g/m 3，且螺獅的放養的規格應盡量一致；
[0032] 河蚌的放養方法為:通過野外采集的方