一种快速营造鸟类微生境的组合式生物栖息平台

本发明涉及湿地生态修复工程技术和湿地生物多样性恢复，具体涉及一种快速营造鸟类微生境的组合式生物栖息平台。

背景技术：

1、鸟类作为食物链中的中、高级消费者，对环境变化具有较高的敏感性，是生态系统中的重要指示物种，也是城市生态系统的重要组成部分。然而，随着城市化的快速发展，作为鸟类重要栖息地的自然水岸地带大量硬质化、垂直化、人工化，鸟类栖息地萎缩和破碎化问题日益严重，导致鸟类多样性和种群数量下降。目前的水岸修复、鸟类栖息地营造工程往往需要大量土方石堆填，以恢复自然水岸的梯度化结构，时间较慢、成本较高，且在水源保护区内，土方堆填和运输受到严格限制。所以亟需一种快速、低成本营造滨水鸟类栖息地的技术方法。

2、鸟类对栖息环境有着特定的需求，包括食物来源、遮蔽场所和繁衍筑巢的地方。当前，水域上可供鸟类栖息的漂浮设施主要分为两类：一类是传统的漂浮设施，虽然取材简单、易于制作，但结构与功能单一，使用寿命短，难以长期维持鸟类栖息环境，且无法大规模投入生产实践；另一类是新型人工浮岛，相较于传统漂浮设施，其结构复杂、功能多样，但往往受到使用场景的限制，适用性不广，且成本较高。

3、生态浮岛作为一种在水上快速营造绿植区域的方法，在水质净化、环境美化方面得到了广泛应用。其占地面积小、操作简单、净化效果显著，能够显著提高水体透明度，同时恢复水体生态系统，为鸟类和水生植物的繁衍提供适宜场所。然而，现有的生态浮岛在鸟类栖息地营造与生物多样性恢复方面仍存在局限性。

4、具体而言，一些生态浮岛缺乏足够的稳定性，容易受到风浪等自然因素的干扰；一些浮岛缺乏合理的植被配置和动物引入策略，导致生物多样性恢复效果不佳；还有一些浮岛无法长期维持植物生长所需的条件，导致功能逐渐衰退。这些问题限制了生态浮岛在鸟类栖息地营造和生物多样性恢复方面的应用效果。

5、为了保护和修复鸟类栖息地，可以通过应用组合式生态浮岛来扩大水面上鸟类的栖息地及活动区域，从而解决上述问题。组合式生态浮岛相较于传统生态浮岛具有更多的优势。它可以根据不同的水域环境和鸟类栖息需求进行灵活组合，实现多功能化和定制化。通过调整浮岛的大小、形状和植物配置，可以创造出更加适宜鸟类栖息的生态环境。此外，组合式生态浮岛还便于安装和维护，降低了建设和运营成本。

6、现有组合式生态浮岛技术在湿地生态修复和生物多样性恢复领域的功能较为单一，一般为针对某一物种进行短期数量恢复的应用，尚未有通过营造完整的小微生态系统进行可持续生态修复和生物多样性恢复的案例。现有技术也还未能充分利用不同吃水深度的浮岛组合，来构建梯度化生境，以满足不同种类水鸟的不同觅食水深需求，进一步丰富鸟类微生境的空间层次。因此，亟需一种能够快速营造鸟类微生境、具有高度灵活性和稳定性的组合式生物栖息平台，以推动湿地生态系统完整性和稳定性的有效恢复。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术问题，本发明提供了一种快速营造鸟类微生境的组合式生物栖息平台。

2、本发明的技术方案为：一种快速营造鸟类微生境的组合式生物栖息平台，平台由多个生物栖息平台单元构成；每个生物栖息平台单元包括数个相互连接的主体拼接单元、设置在主体拼接单元外侧壁上的浮力单元、用于连接主体拼接单元和浮力单元的固定螺栓和铺设在主体拼接单元上端面的植被层；

3、主体拼接单元包括方形框架和数个等距分布在方形框架内部的浮力柱；方形框架四角位置均设置有凸耳结构，各个凸耳结构上贯穿设置有安装孔；

4、浮力单元包括设置在方形框架侧边的第一浮力模块和设置在方形框架四角位置的第二浮力模块；第一浮力模块的两端均设置有凸耳结构，第二浮力模块上也设置有凸耳结构；相邻的方形框架、第一浮力模块和第二浮力模块上的凸耳结构相互重叠，相互重叠的各个凸耳结构之间通过固定螺栓连接固定；各个第一浮力模块的上端面设置有注水管，下底面均设置有排水管；

5、植被层包括铺设在主体拼接单元上端面的垫层、铺设在垫层上方的基质和种植在基质上的植物。

6、进一步地，凸耳结构内部且位于安装孔的上下两端均设置有六边形孔；固定螺栓包括圆台和设置在圆台下底面的第一螺杆；圆台外侧壁上设置有能够与六边形孔活动卡接的限位凸起；

7、说明：当第一螺杆插入相互堆叠在一起的凸耳结构上的安装孔后，圆台外侧壁上的限位凸起能够与凸耳结构上的六边形孔卡接，避免第一螺杆紧固过程中发生自转。

8、进一步地，相邻两个凸耳结构之间均设置有套设在对应位置处的螺杆上的垫片；垫片上贯穿设置有连通孔，垫片上且位于连通孔的上下两端均设置有能够与六边形孔活动卡接的六边形凸台；

9、说明：利用垫片上的六边形凸台与相邻两个凸耳结构上的六边形孔互动卡接，能够调节主体拼接单元和浮力单元连接时的高度差。

10、进一步地，各个浮力柱上均设置有环形槽；

11、说明：通过在浮力柱上设置环形槽，使得相邻的两个浮力柱之间形成曲折的缝隙，使得水生植物根部能够透过缝隙生长，既建立了植被层与水体环境的紧密联系，又通过根系缠绕主体拼接单元增强了平台的稳固性和耐用性。

12、进一步地，方形框架外侧壁周向设置有第一锯齿部，第一浮力模块的内侧壁上设置有能够与第一锯齿部活动卡接的第二锯齿部；第一浮力模块的两端均设置有第三锯齿部，第二浮力模块的两端均设置有能够与第三锯齿部活动卡接的第四锯齿部；

13、说明：利用第一锯齿部和第二锯齿部的卡接作用，能够提高方形框架与第一浮力模块之间的连接强度；利用第三锯齿部和第四锯齿部的卡接作用有利于提高第一浮力模块和第二浮力模块之间的连接稳定性以及美观性。

14、进一步地，各个方形框架的下底面均设置有杆状接口；

15、说明：通过设置方形框架，便于主体拼接单元与水下人工鱼礁等生态单元之间的连接。

16、进一步地，各个凸耳结构分别通过滑动导杆与对应位置处的方形框架、第一浮力模块和第二浮力模块滑动卡接；方形框架的侧壁上设置有第一卡槽；第一浮力模块的侧壁上设置有第二卡槽，对应位置处的第一卡槽和第二卡槽之间活动卡接有工字保持架卡接；工字保持架分别通过第二螺杆与第一卡槽和第二卡槽固定连接；

17、说明：通过设置工字保持架，能够提高主体拼接单元和浮力单元之间的连接稳定性，避免平台在恶劣环境下使用时，使得凸耳结构与方形框架连接处扭力过大而造成凸耳结构变形、脱落。

18、本发明的安装方法包括以下步骤：

19、s1、组装主体拼接单元；

20、将若干个主体拼接单元按照预定的布局排列，利用主体拼接单元上的凸耳结构和固定螺栓进行连接，将第一螺杆穿过相邻主体拼接单元凸耳结构中的安装孔，并使用螺母旋紧，确保主体拼接单元之间的稳固连接；

21、s2、调整高度与拼接浮力单元；

22、在主体拼接单元的凸耳结构上放置垫片，根据需要调整垫片的高度，以确保主体拼接单元的各个凸耳结构位于同一高度，然后将第一浮力模块上的左凸耳结构叠放在主体拼接单元的凸耳结构上，最后利用螺杆依次穿过各个凸耳结构的安装孔并用螺母旋紧；将第二浮力模块上的凸耳结构叠放在第一浮力模块的凸耳结构上，最后将螺杆依次穿过各个凸耳结构山的安装孔并用螺母旋紧，以上步骤形成了一个生物栖息平台单元；

23、s3、生物栖息平台单元投放、铺设植被层与调整吃水深度；

24、选择适宜的投放位置，将组装好的生物栖息平台单元投放至预定的水域中，接着在主体拼接单元上铺设植被层，步骤依次为铺设垫层和填充基质，种植湿生植物，覆盖沙石，堆放枯木堆、石堆；通过浮力单元的注水口和排水口，根据需要调整生物栖息平台单元的吃水深度；

25、s4、生物栖息平台的固定；

26、使用抛锚的方式将生物栖息平台固定在水面上，在生物栖息平台两端的主体拼接单元1上连接2个50kg的铁锚，所使用的锚绳长度为是水深的3倍；或使用水上打桩的方式将生物栖息平台固定在水面上，适用于水深为3-5米以内的近岸浅水区；

27、s5、重复拼接与梯度化组合形成完整生物栖息平台；

28、根据需要，重复步骤s1-4，拼装出不同吃水深度的生物栖息平台单元，再由不同吃水深度的生物栖息平台单元组合，形成更大规模的完整的组合式生物栖息平台。

29、与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几点：

30、第一、本发明通过巧妙的平台结构设计、垫层基质优化、合理的植物配置和种植密度、吃水深度调节等方式模拟自然岛屿的形态和生态功能，在水上营造适宜水鸟及两栖动物歇息、觅食、躲藏、筑巢的多样生境；

31、第二、本发明可快速搭建和灵活组合，适应不同水域环境和生态需求，大大提高了湿地生态修复工程中鸟类微生境营造的效率；

32、第三、本发明的浮力柱之间形成曲折缝隙，该缝隙可以为植株根系的生长提供空间，植株的根系透过缝隙生长后，既建立了植被层与水体环境的紧密联系，又通过根系缠绕抱握主体拼接单元，增强了平台的稳固性和耐用性；

33、第四、本发明的浮力单元具备可调注水功能，通过改变注水量可灵活调整浮岛的吃水深度，形成梯度化生境，满足了不同种类水鸟的不同觅食水深需求，进一步丰富了鸟类微生境的空间层次，提高了湿地生物多样性的保护水平；

34、第五、本发明的主体拼接单元底部设有柱状接口，便于与水下人工鱼礁等生态单元进行连接，构建了水上水下一体化、食物链完整、生物多样性丰富的稳定生态系统，为鸟类等湿地生物提供了更加适宜的栖息生境，有效促进了湿地生态系统完整性和稳定性的恢复。

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