[發(fā)明專利]一種低透明度水體沉水植被補光裝置和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810595034.8
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108476768A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃蔚;陳開寧;古小治
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院南京地理與湖泊研究所
• 主分類號: A01G7/04
• 分類號: A01G7/04;F03D9/00;F03D9/11;H02S10/12;H02J7/35
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務(wù)所 32230
• 代理人: 徐蓓;尹妍

本發(fā)明提供了一種低透明度水體沉水植被補光裝置和方法，包括供能裝置、控制裝置、固定裝置和照明裝置；所述供能裝置設(shè)置于堤岸上，連接照明裝置，用于為照明裝置供能；所述控制裝置連接供能裝置，控制供能裝置啟閉；所述固定裝置將照明裝置固定于水下待照明區(qū)域；所述照明裝置包括LED面板、設(shè)置于LED面板上的LED燈組和防水燈罩；其中，所述LED燈組由紅光LED、藍光LED和紫外光LED組成。本發(fā)明的補光裝置高效、節(jié)能、環(huán)保及安全，能有效為沉水植物提供正常生長所需波長光和光強度，促進沉水植物恢復(fù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水體生態(tài)修復(fù)的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低透明度水體沉水植物補光裝置和方法。

背景技術(shù)

地表水污染是普遍存在的環(huán)境問題。水體污染的主要原因是水中氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)的富集，藻類異常增值，水色變差，透明度顯著降低，沉水植物大量消失。沉水植物是指植物根生泥中，莖、葉全部沉沒水中，僅在開花時花露出水面，植物體莖葉的構(gòu)造具典型的水生特性，通氣組織發(fā)達。沉水植物在水生態(tài)系統(tǒng)中擁有獨特生態(tài)位，發(fā)揮重要的生態(tài)功能：吸收水體中營養(yǎng)鹽物質(zhì)，增加水體和沉積物中氧氣含量，降低水體流速，促進水體懸浮物沉降，抑制沉積物再懸浮；同時還能抑制水中有害藻類的繁殖。當水體中的沉水植物豐富時，水體能長期保持清水狀態(tài)，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性強等特點。水生植物衰退后，水體進入以藻為主的濁水狀態(tài)。沉水植物與水質(zhì)間存在強烈的負反饋。沉水植物的恢復(fù)已經(jīng)成為水生態(tài)學(xué)修復(fù)的主要途徑和目標。

自然條件下，沉水植物由岸邊向深水區(qū)呈帶狀分布，造成這一現(xiàn)象的主要原因是水下光環(huán)境差異。光隨著水深增加而急劇衰減，深水區(qū)水下光強無法滿足植物生長所需，因此沉水植物的生長區(qū)域集中在淺水區(qū)。水體受到污染后，濁度顯著增加，水下光環(huán)境進一步變差，水下光強低于植物光補償點，淺水區(qū)沉水植物分布面積逐漸減少。水下有效光衰減是沉水植物消亡的重要原因。因此需要借助輔助手段改善水下光環(huán)境。

專利CN203896840U公開了一種深水區(qū)沉水植物光補償裝置，該裝置主體是光致儲能夜光發(fā)光體。激發(fā)波長為490nm，高亮度發(fā)光2?3h，余輝持續(xù)10h以上。該專利提供的光強度較弱，持續(xù)時間短，不能實現(xiàn)對沉水植物高效補光。專利CN205241358U提供了一種補光裝置，構(gòu)建網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)的浮體，利用浮體上的導(dǎo)光管將水面光導(dǎo)入水體，改善水下光環(huán)境。專利中的浮體占據(jù)較大水面，大幅削減進入整個水體的輻射總量；其次，光通過導(dǎo)光管時產(chǎn)生損耗，水下光環(huán)境改善程度有限。專利CN206949146U公開的一種補光的植物種植裝置也存在上述問題，表面構(gòu)筑物多，大大削減進入水柱光通量。早期植物補光多使用白光，而不同波長的光線對于植物光合作用的影響存在極大差異，其中，400~520nm（藍光）的光線以及610~720nm（紅光）對于光合作用貢獻最大，其他波長的光對植物生長的影響可以忽略不計，因此白光中無效光比重高，有相當多的能量以熱效應(yīng)方式傳遞到環(huán)境中，光能利用率低，植物補光效率低。專利CN106830342A公開了一種沉水植物補光設(shè)備，補光燈外側(cè)設(shè)有鋼絲籠，這會產(chǎn)生兩個負面效應(yīng)：補光燈表面容易附著生物膜，影響補光燈的通透性，減少補光效率，其次，在水流或風(fēng)浪的作用下，沉水植物葉片會頻繁拍打，甚至纏繞在鋼絲籠上，對植物葉片造成機械損傷。現(xiàn)有相關(guān)專利均未設(shè)計沉水植物恢復(fù)水深，水深太高的情況下，即使補充人工光源，沉水植物也不能形成穩(wěn)定自演替群落，對水環(huán)境改善有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種低透明度水體沉水植被補光裝置和方法。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種低透明度水體沉水植被補光裝置，包括供能裝置、控制裝置、固定裝置和照明裝置；

所述供能裝置設(shè)置于堤岸上，連接照明裝置，用于為照明裝置供能；

所述控制裝置連接供能裝置，控制供能裝置啟閉；

所述固定裝置將照明裝置固定于水下待照明區(qū)域；