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适于人工复育水生萤火虫的人工湿地系统及其构建方法

摘要

本发明公开了一种适于人工复育水生萤火虫的人工湿地系统及构建方法,人工湿地系统包括由水位线隔开的水生区和陆生区,所述水生区的水底和所述陆生区形成坡度小于45°的边坡;所述水生区的水体深度不大于30cm,平均水体流速不大于30cm/s;所述陆生区和/或所述水生区设有用于调节所述水生区的水体深度的水位调节结构。通过构建水生萤火虫生存繁衍所需的水陆环境,针对萤火虫化蛹的特点给出水生萤火虫攀爬坡度设计要求,以及对水生区水体深度和流速的控制,创造适于萤火虫幼虫生存繁衍的生态环境,特别是通过设置水位调节结构可以控制水生区的水体深度,可以更好地满足水生萤火虫不同季节对水体深度的要求。

著录项

  • 公开/公告号CN113207533A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-08-06

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 北京北华清创环境工程有限公司;

    申请/专利号CN202110525700.2

  • 发明设计人 李璐;汤鑫;

    申请日2021-05-13

  • 分类号A01G17/00(20060101);A01G22/30(20180101);A01G22/22(20180101);A01G22/00(20180101);A01K67/033(20060101);

  • 代理机构11250 北京三聚阳光知识产权代理有限公司;

  • 代理人王锴

  • 地址 100102 北京市朝阳区望京东园七区保利国际广场T3北控水务大厦6层

  • 入库时间 2023-06-19 12:10:19

说明书

技术领域

本发明涉及生态环保技术领域,是对于高等级生态指示性昆虫生态栖息地建设的一种方案,针对萤科类昆虫特别是水生类萤火虫在人工湿地的生态栖息地构建的一种技术方法,适用于在半自然条件下在人工构造的湿地系统中复育水生类萤火虫。

背景技术

在自然界中,萤火虫处于食物链营养级的中上层,即捕食者,萤火虫是优质生态环境的指示生物之一;作为生态学中的“伞护种”,具有伞护效应,当一个区域存在萤火虫时,说明这个区域的生态物种多样性较高,生态水平等级较高,其萤火虫下游食物链及相关食物网中的生物较为健全。但是,随着经济发展,伴随水体、空气、土壤、光等环境污染以及城镇化带来的自然土地遭到破坏,已经造成了城市圈及城乡的原始自然生态普遍退化,严重影响了萤火虫的食物以及交配繁育,造成城乡萤火虫特别是水生萤火虫已经越来越少见。

因此,如何构建一种适合水生萤火虫生存和繁衍的栖息地系统,保护和利用萤火虫生态资源是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

因此,本发明针对现有自然环境中水生萤火虫的栖息地被破坏、城市水生萤火虫消失的技术问题,从而提供一种可以在人工湿地、湿地类公园、半自然半人工景观、温室室内景观中构建适于人工复育水生萤火虫的人工湿地系统及其构建方法。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:

一种适于人工复育水生萤火虫的人工湿地系统,包括由水位线隔开的水生区和陆生区,所述水生区的水底和所述陆生区形成坡度小于45°的边坡;所述水生区的水体深度不大于30cm,平均水体流速不大于30cm/s;所述陆生区和/ 或所述水生区设有用于调节所述水生区的水体深度的水位调节结构。

进一步地,所述边坡在水位线向所述陆生区延伸的方向上依次引种有草本植物带、灌木植物带和乔木植物带,所述草本植物带和所述灌木植物带的郁闭度大于80%;所述边坡在水位线向所述水生区延伸的方向上依次引种有浮水植物带和沉水植物带。

进一步地,所述边坡上铺设有包含黏土和粉土的表面土层,所述表面土层的厚度不小于10cm,压实度为60%-80%。

进一步地,所述水生区的水底设有基质层,所述基质层的下方设有土基层;所述基质层的厚度为10-20cm;所述土基层的厚度大于30cm,压实度大于80%,渗透系数≤10

进一步地,所述水生区中水体的水质标准为:COD

进一步地,所述水生区呈带状;所述水位调节结构为设置在所述水生区上且沿所述水生区的水流方向依次设置的多级挡水堰;和/或设置在水陆缓冲带上的水流缓冲物,所述水流缓冲物包括挺水植物带和石块。

进一步地,所述水生区包括水面宽窄不同的宽流区域和窄流区域;所述边坡包括坡度大小不同的陡坡区域和缓坡区域;所述宽流区域和所述缓坡区域为水生萤火虫的引种区。

进一步地,所述水生区呈阶梯状;所述水位调节结构为设置在所述陆生区上且沿所述水生区的水流方向依次设置的多级塘坡土埂,所述塘坡土埂将所述水生区分成多级梯塘,所述塘坡土埂上设有供水由上一级梯塘流向下一级梯塘的泄流口,所述泄流口设有用于控制泄流口开度大小的阻水物。

进一步地,所述水生区的水底设有沿水流方向设置的主泓水槽,所述主泓水槽两侧靠近水位线的区域设有水流缓冲物,所述水流缓冲物包括挺水植物带和石块。

进一步地,所述人工湿地系统的夜间亮度小于2Lux;或所述人工湿地系统采用波长≥640nm的红色光提供照明。

本申请还提供了一种适于人工复育水生萤火虫的人工湿地系统的构建方法,包括以下步骤:

S1,构建适于人工复育水生萤火虫的人工湿地系统;

所述人工湿地系统包括由水位线隔开的水生区和陆生区,所述水生区的水底和所述陆生区形成坡度小于45°的边坡;所述水生区的水体深度不大于30cm,平均水体流速不大于30cm/s;所述陆生区和/或所述水生区设有用于调节所述水生区的水体深度的水位调节结构;所述边坡在水位线向所述陆生区延伸的方向上依次引种有草本植物带、灌木植物带和乔木植物带,所述草本植物带和所述灌木植物带的郁闭度大于80%;所述边坡在水位线向所述水生区延伸的方向上依次引种有浮水植物带和沉水植物带;所述边坡上铺设有包含黏土和粉土的表面土层,所述表面土层的厚度不小于10cm,压实度为60%-80%;所述水生区的水底设有基质层,所述基质层的下方设有土基层;所述基质层的厚度为 10-20cm;所述土基层的厚度大于30cm,压实度大于80%,渗透系数≤10

S2,选择水生萤火虫的引种期,在引种期内向步骤S1构建的适于人工复育水生萤火虫的人工湿地系统的引种区引入人工繁育的3-6龄的多种水生萤火虫的幼虫,并在人工湿地系统中引入水生萤火虫的食源动物;

所述引种期为引种启动日和引种结束日之间的期间;所述引种启动日为当地的自然平均气温连续5天大于或等于8℃;所述引种结束日为当地的自然平均气温连续5天低于或等于8℃之前的第45天。

本发明技术方案,具有如下优点:

1.本发明提供的适于人工复育水生萤火虫的人工湿地系统,构建水生萤火虫生存繁衍所需的水陆环境,针对萤火虫化蛹的特点给出水生萤火虫攀爬坡度设计要求,以及对水生区水体深度和流速的控制,创造适于萤火虫幼虫生存繁衍的生态环境,特别是通过设置水位调节结构可以控制水生区的水体深度,可以更好地满足水生萤火虫不同季节对水体深度的要求。

2.本发明提供的适于人工复育水生萤火虫的人工湿地系统,从地形和水势方面结合相应的区域性乡土植物,为水生萤火虫营造符合人工复育栖息人工生态环境,通过水流量管理、水位调控、边坡结构、动植物搭配、食物网构建以及幼虫引种及补充配套食源、防护距离控制及光源强度管理等方式可以在一定程度上促使水生萤火虫在这类人工栖息地湿地中繁衍生存。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的曲溪型人工湿地系统的示意图;

图2.1为本发明实施例一提供的曲溪型人工湿地系统的第一种实施方式的侧视图;

图2.2为本发明实施例一提供的曲溪型人工湿地系统的第二种实施方式的侧视图;

图2.3为本发明实施例一提供的曲溪型人工湿地系统沿水流方向的侧视图;

图1、图2.1、图2.2、图2.3中的附图标记说明:1、上游来水;2、水生区;3、边坡;4、挡水堰;5、水流转弯区;6、陡坡区域;7、缓坡区域;8、陆生区;9、宽流区域;10、窄流区域;11、基质层;12、土基层;

图3为本发明实施例二提供的梯塘型人工湿地系统的示意图;

图4为本发明实施例二提供的梯塘型人工湿地系统的侧视图;

图3和图4中的附图标记说明:1、上游来水;2、梯塘;3、塘坡迎水面; 4、塘坡土埂;5、塘坡背水面;6、引种区;7、水流缓冲物;8、泄流口;9、水生区;10、边坡;11、洲岛;12、主泓水槽;13、基质层;

图5为本发明实施例三提供的稻田型人工湿地系统的示意图;

图6为本发明实施例四提供的坑塘型人工湿地系统的示意图;

图7为本发明实施例五提供的亚潜流渗床型人工湿地系统的示意图;

图7.1为本发明实施例五提供的亚潜流渗床型人工湿地系统的侧视图;

图8为本发明实施例六提供的洲岛型人工湿地系统的示意图;

图9为本发明实施例七提供的湖湾型人工湿地系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种适于人工复育水生萤火虫的人工湿地系统,人工湿地系统可以根据水量大小分为静水类(稻田型、坑塘型)、弱水类(亚潜流渗床型)、小流量(曲溪型)、中流量(梯塘型)、大流量(洲岛型)、大水面(湖湾型)这几类。人工湿地系统包括由水位线隔开的水生区和陆生区,水生区的水底和陆生区形成坡度小于30°的边坡;水生区的水体深度不大于30cm,平均水体流速不大于30cm/s;陆生区和/或水生区设有用于调节水生区的水体深度的水位调节结构。边坡在水位线向陆生区延伸的方向上依次引种有草本植物带、灌木植物带和乔木植物带,草本植物带和灌木植物带的郁闭度大于80%;边坡在水位线向水生区延伸的方向上依次引种有浮水植物带和沉水植物带。边坡上铺设有包含黏土和粉土的表面土层,表面土层的厚度不小于10cm,压实度为60%-80%;水生区的水底设有基质层,基质层的下方设有土基层;基质层的厚度为10-20cm;土基层的厚度大于30cm,压实度大于80%,渗透系数≤10

下面以曲溪型和坑塘型为例重点描述适于人工复育水生萤火虫的人工湿地系统。

实施例一

如图1和图2.1-2.3所示,一种适于人工复育水生萤火虫的曲溪型人工湿地系统,包括水生区2、陆生区8和挡水堰4。水生区2和陆生区8由水位线隔开,水生区2的水底和陆生区8形成边坡3。边坡3的坡度小于45°,优选的,边坡3的坡度小于20°。水生区2呈带状,水生区2的水流方向呈S型,水生区2设有水流转弯区5。水生区2包括水面宽窄不同的宽流区域9(宽流区域9 的水体流速相对缓慢)和窄流区域10(窄流区域10的水体流速相对较快);边坡3包括坡度大小不同的陡坡区域6(水生区2水体流向凸出来的岸线)和缓坡区域7(水生区2水体流向凹进去的岸线)。水生区2在水流转弯区5设计为宽流区域9,边坡3在在水流转弯区5的外侧为缓坡区域7,内侧为陡坡区域6。通过水面加宽,一侧边坡3放缓另一侧边坡3加陡可以控制水体的流速,提供多样化的流速环境,更好适应水生萤火虫的生存。

在本实施例中,挡水堰4作为用于调节水生区2在的水体深度的水位调节结构,挡水堰4设置在水生区2上且沿水生区2的水流方向依次设置有多级。在夏季,挡水堰4将水生区2的水体深度调节到5-10cm,在春秋季将水体深度调节到10-15cm,在冬季将水体深度调节到15-30cm,一般平均水深不宜超过 30cm。水生区2平均水体流速不大于30cm/s;且多数趋于静水的状态。

这种曲溪型人工湿地系统,通过挡水堰4控制水生区2的水体深度和流速,让水生萤火虫找到适宜的流速环境区域,且不至于由于流速过大影响幼虫繁衍;可以创造适于萤火虫幼虫生存繁衍的生态环境,特别是通过设置挡水堰4可以调节水生区2在不同季节的水体深度,可以更好地满足水生萤火虫不同季节下生存繁衍的要求。

具体的,挡水堰4可以为沿水流方向具有一定坡度的构造或没有坡度,挡水堰4的背水坡和水生区2两侧的边坡3的坡度不超过20°,以10-15°为最佳,以便于水生萤火虫幼虫上岸化蛹羽化成虫。挡水堰4可以采用原土夯实加沙包堆砌的方式来调整不同季节的水位。边坡3上铺设有包含黏土和粉土的表面土层,表面土层的厚度不小于10cm,压实度为60%-80%,以适应水生萤火虫幼虫的攀爬能力。对于坡度小于20°的边坡3应选择包含黏土和粉土的表面土层;对于缺乏构建条件的超过20°角的边坡3应控制在45°以内,同时边坡3 上坡陡坡区域6应选择粉土和中砂级配砂石,缓坡区域7仍选择包含黏土和粉土的表面土层。

在本实施例中,边坡3在水位线向陆生区8延伸的方向上依次引种有草本植物带、灌木植物带和乔木植物带,草本植物带和灌木植物带的郁闭度大于80%。边坡3在水位线向水生区2延伸的方向上依次引种有浮水植物带和沉水植物带。

在本实施例中,曲溪型人工湿地系统的底部采取防渗处理。具体的,水生区2的水底设有基质层11,基质层11的下方设有土基层12;基质层11的厚度为10-20cm;土基层12的厚度大于30cm,压实度大于80%,渗透系数≤10-7cm/s。对于基质层11缺乏有机质时,其应采用无污染的天然塘泥或河底泥按照 1:1-1:5的比例混合清洁的粉土制成基质层11。

在本实施例中,水生区2的上游来水1应确保水质清洁,上游来水1的水质标准为:COD

在本实施例中,宽流区域9和缓坡区域7适宜作为水生萤火虫的引种区。其中,引种区投放的水生萤火虫为人工繁育的3-6龄的混合幼虫,混合幼虫的投放根据当地日平均气温分批投放。单次投放量为每平米引种区投放5-50只/ 次/平米的当地人工繁育的水生萤火虫幼虫,春末和秋初投放密度小、夏季投放密度大,仲夏时节(农历大暑节气前后10天)的一次投放应为全年最高投放密度值。首年度全年引种期内应投放不少于4次(每次间隔宜25-35天)且首年度总计投放量≥100只/年/平米;其后每年可根据实际情况每年总量逐步递减,连续投放不少于3年,前3年累计引种量≥200只/平米;投放前应确定水生萤火虫幼虫的食物是充足的,如果不足,可以按照系统内存量萤火虫幼虫评估的总重量的10-20倍每周投放一次囊螺、钉螺、环棱螺、扁卷螺等水生萤火虫的食源动物。

优选地,次年所用水生萤火虫人工繁育的幼虫宜为首年度在该曲溪型人工湿地结构系统中成功羽化发生的水生萤火虫成虫通过人工交配繁育的后代。

在本实施例中,曲溪型人工湿地系统应距离人类居住点或交通道路不少于 100米,宜为150米以上;曲溪型人工湿地系统夜间亮度小于2Lux,萤火虫发生期傍晚19-22时宜小于0.2Lux。对于距离不能满足的情况或夜间亮度超过 0.2Lux的情况下,且需要照明的情况下,应采用波长≥640nm以上的红光灯提供所需照明。

实施例二

如图3和图4所示,一种适于人工复育水生萤火虫的梯塘型人工湿地系统,包括水生区9和陆生区,水生区9和陆生区由水位线隔开。水生区9的水底和陆生区形成边坡10。边坡10的坡度小于20°以10-15°为最佳。水生区9呈阶梯状,陆生区包括沿水生区9的水流方向依次设置的多级塘坡土埂4,相邻两级塘坡土埂4将水生区9分成多级梯塘2,塘坡土埂4设有供水由上一级梯塘2流向下一级梯塘2的泄流口8,泄流口8设有用于控制泄流口8开度大小的阻水物。梯塘2内水体的深度为中间深、两边浅的设计。水生区9的水底设有沿水流方向设置的主泓水槽12,主泓水槽12两侧靠近水位线的区域设有水流缓冲物7,水流缓冲物7包括挺水植物带和石块,主泓水槽12两侧的边坡10 为引种区6。

在水生区9的水底主泓水槽12,当上游来水1时,主泓水槽12的流速相对靠近边坡10的水陆缓冲带明显要快,从主泓水槽12横向两侧水体的流速呈逐步下降的变流速分布,直至水位线水体流速趋于为零。靠近水位线的水流缓冲物7形成缓冲阻隔物,其可以逐步缓冲主泓水槽12相对较大的流速。由于水生萤火虫幼虫习性喜欢缓流活水环境,本设计可以自动调整流速,让水生萤火虫找到适宜的流速环境区域,且不至于由于流速过大影响幼虫繁衍。

其中,梯塘2的水深为可变深度,主泓水槽12最深横向两侧逐步变浅。除主泓水槽12外,梯塘2断面通常平均水深为5-30cm,夏季为5-10cm、春秋季为10-15cm、冬季为15-30cm,一般平均水深不宜超过30cm,对于存在较深水域应设置纤维浮动湿地用于软体动物昆虫鱼类在其中筑巢,确保在极端水位情况下可以为系统保种;上下两级的塘坡土埂4上应间隔10-100cm设置用于调节水位的泄流口8,泄流口8中填装沙包等阻水重物,在需要的时候可以实现人工调节适宜的水位,从而调整梯塘2每级的平均水深。

通过调节上游来水1水量、通过泄流口8调节梯塘2水深、通过边坡10 附近挺水植物和石块搭配,确保梯塘型人工湿地系统的引种区6的水流速控制在≤10cm/s以内、主泓水槽12流速控制在50cm/s以内、水生区9的水体平均流速控制在30cm/s以内。上下两级梯塘2的主泓水槽12应尽量相对齐,可以用于旱季枯水期确保最小生态水量,用于旱季水生动物保种之用。

塘坡土埂4分为塘坡迎水面3和塘坡背水面5,塘坡迎水面3坡度倾角一般大于45°,塘坡背水面5倾角通常小于20°,塘坡具有一定的跌水效果,在上游持续源源不断的来水时,可以用于给水体补充氧气并利用塘坡上的生物膜为水质做净化。

这种梯塘型人工湿地系统,通过主泓水槽12和边坡10缓冲物的搭配实现水流流速控制,让水生萤火虫找到适宜的流速环境区域,且不至于由于流速过大影响幼虫繁衍;可以创造适于萤火虫幼虫生存繁衍的生态环境,特别是通过设置塘坡土埂4及其上的泄流口8调节水生区9在不同季节的水体深度,可以更好地满足水生萤火虫不同季节下生存繁衍的要求。

具体的,边坡10上铺设有包含黏土和粉土的表面土层,表面土层的厚度不小于10cm,压实度为60%-80%,以适应水生萤火虫幼虫的攀爬能力。对于坡度小于20°的边坡10应选择包含黏土和粉土的表面土层;对于缺乏构建条件的超过20°角的边坡10应控制在45°以内,同时边坡10上坡陡坡区域应选择粉土和中砂级配砂石,缓坡区域仍选择包含黏土和粉土的表面土层。对于水流量较小的可在梯塘2中设置洲岛11,用于洲岛11的边坡10与陂塘两岸边坡10 的做法相同,应控制边坡10坡度便于水生萤火虫上岸化蛹。

在本实施例中,边坡10在水位线向陆生区延伸的方向上依次引种有草本植物带、灌木植物带和乔木植物带,草本植物带和灌木植物带的郁闭度大于80%。边坡10在水位线向水生区9延伸的方向上依次引种有浮水植物带和沉水植物带。浮水植物带为水生萤火虫提供产卵环境,沉水植物带的生物量较大,可以构建水生生态系统中萤火虫食物链上软体动物的食物。具体品种不能做硬性规定,各类草类、灌木、乔木、苔藓等均应以本地乡土物种为主。人工复育生境还应安放伸入水中的树枝,树枝去叶留干和茎,尖头向水根茎向岸错落布置,为萤火虫及其食物链中的软体动物、鱼类以及其他动物提供庇护场所。

在本实施例中,梯塘型人工湿地系统的底部采取防渗处理。具体的,水生区9的水底设有基质层13,基质层13的下方设有土基层;基质层13的厚度为 10-20cm;土基层的厚度大于30cm,压实度大于80%,渗透系数≤10-7cm/s。对于基质层13缺乏有机质时,其应采用无污染的天然塘泥或河底泥按照1:1-1:5 的比例混合清洁的粉土制成基质层13。

在本实施例中,水生区9的上游来水1应确保水质清洁,上游来水1的水质标准为:COD

在本实施例中,引种区6投放的水生萤火虫为人工繁育的3-6龄的混合幼虫,混合幼虫的投放根据当地日平均气温分批投放。单次投放量为每平米引种区6投放5-50只/次/平米的当地人工繁育的水生萤火虫幼虫,春末和秋初投放密度小、夏季投放密度大,仲夏时节(农历大暑节气前后10天)的一次投放应为全年最高投放密度值。首年度全年引种期内应投放不少于4次(每次间隔宜 25-35天)且首年度总计投放量≥100只/年/平米;其后每年可根据实际情况每年总量逐步递减,连续投放不少于3年,前3年累计引种量≥200只/平米;投放前应确定水生萤火虫幼虫的食物是充足的,如果不足,可以按照系统内存量萤火虫幼虫评估的总重量的10-20倍每周投放一次囊螺、钉螺、环棱螺、扁卷螺等水生萤火虫的食源动物。

优选地,次年所用水生萤火虫人工繁育的幼虫宜为首年度在该曲溪型人工湿地结构系统中成功羽化发生的水生萤火虫成虫通过人工交配繁育的后代。

在本实施例中,曲溪型人工湿地系统应距离人类居住点或交通道路不少于 100米,宜为150米以上;曲溪型人工湿地系统夜间亮度小于2Lux,萤火虫发生期傍晚19-22时宜小于0.2Lux。对于距离不能满足的情况或夜间亮度超过 0.2Lux的情况下,且需要照明的情况下,应采用波长≥640nm以上的红光灯提供所需照明。

实施例三

如图5所示,一种适于人工复育水生萤火虫的稻田型人工湿地系统,包括水生区和陆生区,水生区和陆生区由水位线隔开;水生区的水底和陆生区形成边坡。与实施例二的不同之处在于,稻田型人工湿地系统是实施例二的一种较为极端的微流量或静止水流的状态,并应用在水流缓慢的或者静水类基于禾本科草本稻属植物为主的构成的表流式湿地生境中,水生区大面积种植挺水植物以营造适于水生萤火虫生长所需的植物搭配及郁闭度合理、缓流、浅水、平缓岸坡的生境。稻田型人工湿地系统的水位调节结构包括设置在两块稻田水域之间的进水沟和排水沟以及为稻田型人工湿地系统提供或排放水的抽水泵,采用人工控制水流量的方式实现水生区水位高度的调节。

实施例四

如图6所示,一种适于人工复育水生萤火虫的坑塘型人工湿地系统,包括水生区和陆生区,水生区和陆生区由水位线隔开;水生区的水底和陆生区形成边坡。与实施例一的不同之处在于,坑塘型人工湿地系统应用在水流处于静水状态的坑塘型小微湿地生态环境中,水生区大面积种植挺水植物以营造适于水生萤火虫生长的静水环境,陆生区全部位于水生区的四周水陆缓冲的岸坡上。与此同时,构成了水生萤火虫所需的植物搭配及郁闭度合理、静水、浅水、平缓岸坡的生境。采用自然降水结合人工控制的方式实现水生区水位高度的调节。

实施例五

如图7和图7.1所示,一种适于人工复育水生萤火虫的亚潜流渗床型人工湿地系统,包括水生区和陆生区,水生区和陆生区由水位线隔开;水生区的水底和陆生区形成边坡。与实施例一的不同之处在于并非S形流动,而是自上层至下层的采用逐层渗流,上一层级的水通过地表入渗并渗出的渗流方式进入下一级层级(如图7.1所示)。与此同时,构成了水生萤火虫所需的植物搭配及郁闭度合理、缓流、浅水、平缓岸坡的生境。

实施例六

如图8所示,一种适于人工复育水生萤火虫的洲岛型人工湿地系统,包括水生区和陆生区,水生区和陆生区由水位线隔开;水生区的水底和陆生区的水陆缓冲带形成边坡。与实施例二的不同之处在于,洲岛型人工湿地系统应用在水流速度较快的河流生态环境中,其可以在河流一侧河岸,宜为河流凹岸一侧,设置一个人工生态群岛,生态群岛内侧形成水流缓速区,水流缓速区内设置多个小型生态岛,小型生态岛上均有与实施例二类似的边坡构造。生态群岛中的多个小型洲岛可以在流速较大的河流生态环境中人为的分流出部分河水流量并控制群岛内部的水位,充分利用小型群岛的岸坡和植被系统营造出适于水生萤火虫生长的植物搭配且郁闭度合理、缓流、浅水、平缓岸坡的生境。通过在小型洲岛之间设置挡水堤阻挡河流来水,实现群岛内部的水位调节。

实施例七

如图9所示,一种适于人工复育水生萤火虫的湖湾型人工湿地系统,包括水生区和陆生区,水生区和陆生区由水位线隔开;水生区的水底和陆生区形成边坡。与实施例六的不同之处在于,湖湾型人工湿地系统应用在水流速度较快的大面积湖泊生态环境中(或者河岸旁),在湖泊靠近湖湾的岸边(或者河岸旁) 设置一个生态群岛,其中含有若干个小型生态岛,各个小生态岛内侧以及靠近湖泊岸边一侧形成适于水生萤火虫生长的植物搭配及郁闭度合理、缓流、浅水、平缓岸坡的生境。通过在生态群岛之间设置挡水堤阻挡调节湖泊(或者河道)来水,实现湖湾内部的水位及水量调节。

所有实施例(即实施例一、二、三、四、五、六、七)中对于湿地生境中的水深、流速、水质要求、植物搭配及郁闭度、岸坡材质及坡度、水域区域底部底质改良剂防渗等做法和要求均相同,其差别仅在于所处人工湿地如何根据具体情况的水量及水利形态进行利用或建造。

实施例八

本发明还提供了一种适于人工复育水生萤火虫的人工湿地系统的构建方法,包括以下步骤:

S1,构建适于人工复育水生萤火虫的人工湿地系统;

人工湿地系统包括由水位线隔开的水生区和陆生区,所述水生区的水底和所述陆生区形成坡度小于45°的边坡;所述水生区的水体深度不大于30cm,平均水体流速不大于30cm/s;所述陆生区和/或所述水生区设有用于调节所述水生区的水体深度的水位调节结构;所述边坡在水位线向所述陆生区延伸的方向上依次引种有草本植物带、灌木植物带和乔木植物带,所述草本植物带和所述灌木植物带的郁闭度大于80%;所述边坡在水位线向所述水生区延伸的方向上依次引种有浮水植物带和沉水植物带;所述边坡上铺设有包含黏土和粉土的表面土层,所述表面土层的厚度不小于10cm,压实度为60%-80%;所述水生区的水底设有基质层,所述基质层的下方设有土基层;所述基质层的厚度为10-20cm;所述土基层的厚度大于30cm,压实度大于80%,渗透系数≤10

S2,选择水生萤火虫的引种期,在引种期内向步骤S1构建的适于人工复育水生萤火虫的人工湿地系统的引种区引入人工繁育的3-6龄的多种水生萤火虫的幼虫,并在人工湿地系统中引入水生萤火虫的食源动物;

引种期为引种启动日和引种结束日之间的期间;所述引种启动日为当地的自然平均气温连续5天大于或等于8℃;所述引种结束日为当地的自然平均气温连续5天低于或等于8℃之前的第45天。

在本实施例中,引种区投放的水生萤火虫为人工繁育的3-6龄的混合幼虫,混合幼虫的投放根据当地日平均气温分批投放。单次投放量为每平米引种区投放5-50只/次/平米的当地人工繁育的水生萤火虫幼虫,春末和秋初投放密度小、夏季投放密度大,仲夏时节(农历大暑节气前后10天)的一次投放应为全年最高投放密度值。首年度全年引种期内应投放不少于4次(每次间隔宜25-35天) 且首年度总计投放量≥100只/年/平米;其后每年可根据实际情况每年总量逐步递减,连续投放不少于3年,前3年累计引种量≥200只/平米;投放前应确定水生萤火虫幼虫的食物是充足的,如果不足,可以按照系统内存量萤火虫幼虫评估的总重量的10-20倍每周投放一次囊螺、耳螺、环棱螺、钉螺、扁卷螺等水生萤火虫的食源动物。

优选地,次年所用水生萤火虫人工繁育的幼虫宜为首年度在该曲溪型人工湿地结构系统中成功羽化发生的水生萤火虫成虫通过人工交配繁育的后代。

在本实施例中,曲溪型人工湿地系统应距离人类居住点或交通道路不少于 100米,宜为150米以上;曲溪型人工湿地系统夜间亮度小于2Lux,萤火虫发生期傍晚19-22时宜小于0.2Lux。对于距离不能满足的情况或夜间亮度超过 0.2Lux的情况下,且需要照明的情况下,应采用波长≥640nm以上的红光灯提供所需照明。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

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