生态浮床的改进设计及其审美体现

（南京林业大学 风景园林学院 210037）

陈周翔 （南京林业大学 艺术设计学院 210037）

方杰东 （南京珍珠泉园林建设有限公司 210000）

生态浮床，是一种水环境与水体生态修复相结合的技术，其原理是以浮床为载体，运用无土栽培技术，将水生植物或一些改良的陆生植物种植于浮床上，建立一种高效的人工生态系统，以净化污染水体和改善水面景观。生态浮床技术已经成为净化水体氮磷污染的有效途径之一，在国内外得到广泛应用。

目前，对生态浮床的研究多集中在浮床植物系统对水体的净化机理和效果方面，但其在设计方面的问题却不容忽视，如浮床植物品种单一、植物群落结构单一，有些虽采用了漂浮植物、禾本科植物和挺水植物构筑浮床植物的镶嵌群落结构，但浮床设计在生态位分布上仍显平面化。有些虽有考虑浮床高度的调节，但并未考虑到不同植物对水位的要求，现有的浮床高度仅能整体进行上下调节，浮床各部分的入水深度不能根据植物配置的实际需要进行调整，植物的根系仍处于同一平面，根系微生物群落不具有多层次的特征。同时由于植物根系深入到水体中的深度有限，因此聚集、吸收水体中氮磷、有机物质等污染物的作用受到限制，效率低下。基于此，本研究对生态浮床的结构进行了改进设计，并对改进后的生态浮床结构和审美特点进行了介绍和分析，旨在为今后生态浮床的研究、设计和选择应用提供参考。

一、生态浮床改进设计

1.生态浮床系统组成

本生态浮床主要包括浮床体、可升降连接支架、防护网、带状生物填料和沉水植物床（图1）。浮床体主要由四个浮床单元依次连接而成，每个浮床单元上均设有可升降连接支架固定支撑，并通过可升降连接支架调节各浮床单元的入水深度，从而满足浮床单元上种植的陆生、水生植物的水深要求，构建丰富的植物群落结构；浮床单元由浮床框和床面组成，床面设于浮床框内。床面上设有种植槽，用于各陆生、水生植物的种植。浮床框的底部设有将植物与鱼虾蟹隔离开来的防护网，且防护网上设有带状生物填料，进一步增强浮床在污染水体中的接触面积，增强水体净化能力。浮床体的下方设有种植沉水植物的沉水植物床，以增大净化水体面积。本生态浮床可根据水体深度、水质情况等随时调整浮床单元的入水深度、植物种植密度，从而最大化植物的生物量，最大程度提高水质净化效率。

图1 生态浮床结构图

2.可升降连接支架结构与工作原理

可升降连接支架包括伸缩管、直立钢管、主挡板、侧挡板、拉绳、滑轮、转轴、弹簧（图2）。本浮床入水深度可调节的原理就在于：设置在直立钢管内壁上的侧挡板和主挡板可相配合调节浮床单元的高度，主要通过拉绳拉动主挡板与转轴连接的端部，从而使主挡板直立，此时向上或向下拉动整个伸缩管和浮床单元，从而使浮床单元整体进行升降高度调节，当入水深度合适时，松开拉绳，在弹簧的作用下主挡板被拉平，与侧挡板相互阻挡，其高度得到固定；而设置的滑杆和滑槽的配合，能够使浮床单元在调节高度的过程中平稳，防止发生损坏，并且能够起到一定的支撑作用。

图2 可升降连接支架的结构简图

3.水生植物的选择

目前，已有研究表明，植物多样性与组合是影响生态浮床净化水体效果和水面景观审美效果的关键因素之一。本浮床单元上可种植的陆生植物包括鸢尾、高杆美人蕉、旱伞草等，挺水植物可以种植美人蕉、再力花、芦苇等，浮水植物是睡莲、荇菜等，漂浮植物是凤眼莲、浮萍等。适应性强、生长良好的沉水植物对河湖水体中氮磷等污染的净化效果显著，且能抑制“藻华”的暴发。因此，结合前期调研结果，可在浮床下部的沉水植物床选择种植净化能力强且景观效果较好的金鱼藻、苦草、黑藻等。

二、特点分析

1.本浮床中的可升降连接支架可调高度，且一组可升降连接支架固定连接一个浮床单元，便于分别调节各浮床单元的入水深度，满足各浮床单元上种植的不同陆生和水生植物对水位的不同要求，从而改变当前生态浮床植物单一、植物空间平面化的现状，构建丰富多样的植物群落，不仅可以提高水面景观的审美效果，还能增强浮床的净化效果。

2.浮床体下部悬挂的带状生物填料既可以通过截留除去水体中的悬浮物，其形成的生物膜对水体中的有机物、氮、磷等还具有较好的净化效果，形成植物-微生物的双重处理系统，从而提高氮磷等有毒物质的去除效果，扩大净化范围。

3.本组合生态浮床一体成型，组装投放均比较方便，且入水深度可调节，低温条件可用。冬季可以将水生植物浮床单元的高度降至冰层以下，使浮床植物越冬，同时四季常绿的耐寒植物依然起到净化和美化水体的作用。

三、结论与讨论

本文介绍了生态浮床的概念和技术原理，讨论和分析了生态浮床设计中存在的问题，并设计了一个可分单元调节高度的组合式生态浮床。这种改进设计的生态浮床从多层次，多维度的角度考虑了植物自然种植环境，植物种类多样化，具有良好的立体景观效果。同时，通过种植不同种类的植物，使该组合生态浮床在冬、夏均具有较好的净水能力，延长了净化周期，最大程度上提高了对水体污染的净化效率。本研究不仅对今后生态浮床的研究、设计提供了一定的参考，也对今后更好的选择利用生态浮床净化河湖水体具有重要的理论价值和现实意义。