【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于智能调控技术的水生植物种植模拟系统及其种植方法，属于水生植物种植。
技术介绍
1、近年来，整个社会对于生态保护的呼声越来越高，回归自然、健康环保、亲水景观等理念逐渐深入人心。在这个过程中，“生态航道建设拥抱长江大保护”的理念应运而生。生态航道通过协调河流的航道功能、生态功能以及其他社会服务功能的关系，利用植物或者植物与工程相结合的技术手段，在确保护岸结构稳定性和安全性的前提下，兼顾工程的生态效应，达到水体、土体和生物相互涵养，维护生物多样性，实现生态服务效益的最大化，在保障通航能力的同时，也产生良好的生态效益。而水生植物作为生态航道护岸的重要组成部分，在生态系统中有重要地位，承担了改善航道水质的重任。
2、不同种类水生植物在生态航道护岸生态系统中的作用效果不同，不适宜的水生植物可能会出现生长缓慢甚至死亡的情况，难以起到改善航道生态环境的作用，因此，在进行大规模种植前需要拟选出适宜的水生植物物种。
3、现有的拟选方法主要是在工程现场地面进行立体种植,通过充分利用立体空间作为节约土地的方式。但是现有的立体种植装置大多是对单一种类的植物进行种植,使用范围有限，对于高处的植物浇灌不便，且立体种植装置对多余的水会自主排出,造成大量水资源的浪费。随着社会的发展和科技的进步，人们对节能环保越来越重视，并意识到水生植物的种类繁多，适宜的生境也大多不同。
4、因此，如何设计出新的种植系统以适应对水生植物物种拟选的更高要求，是本领域技术人员急需要解决的技术问题。
1、目的：为了有效解决目前生态航道护岸水生植物优选过程的难题，无论是实地调研还是当地试种，都需要耗费大量的人力、物力，且位于野外的环境也难以实时、准确的监测植物的生长状况和水质变化情况。本专利技术提供一种基于智能调控技术的水生植物种植模拟系统及其种植方法，通过智能调控实现对当地温度、湿度和水位数据等的同步，在室内设立多个平台模拟实际环境，开展水生植物种植，优选适应当地的水生植物群落结构，不仅具有降低人力和试验成本的优势，而且还能提高水生植物种植效率。
2、技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
3、第一方面，一种基于智能调控技术的水生植物种植模拟系统，包括：水箱，所述水箱两侧设置有多对升降装置，每对升降装置之间设置有植物种植架，每对升降装置带动植物种植架升降，用于改变植物种植架在水箱内的高度。所述水箱上设置有注水孔、排水孔，所述注水孔通过水管与第一进水泵相连接。所述植物种植架上方设置有降水喷头，所述降水喷头通过水管与第二进水泵相连接。
4、还包括空气温、湿度调节装置，所述升降装置、第一进水泵、第二进水泵均和空气湿度调节装置与控制机箱相连接，所述控制机箱与控制终端相连接。
5、所述植物种植架底部设置为开口，所述开口上方的侧壁上并排安装有多个滚轴，所述滚轴上放置有多个培养箱，所述培养箱之间通过卡扣相连接。
6、作为优选方案，所述升降装置，包括：支撑柱，所述支撑柱内设置有升降轴，所述升降轴顶部设置连接柱，所述连接柱与植物种植架的端部相连接。
7、作为优选方案，所述支撑柱底部通过稳定环固定在安装板上。
8、作为优选方案，所述培养箱底部设置有透水孔。
9、作为优选方案，所述连接柱的顶部与底部均设置有支撑板，所述支撑板设置有螺孔，所述植物种植架的端部通过螺栓与顶部的支撑板螺孔相连接，所述升降轴顶部通过螺栓与底部的支撑板螺孔相连接。所述底部的支撑板与连接柱侧面之间设置有加强角架。
10、第二方面，一种基于智能调控技术的水生植物种植模拟系统的种植方法，包括如下步骤：
11、步骤1，通过文献分析、实地调研和室内试种相结合的方法，从文献中收集并记录水生植物种类和特性，结合实地观察筛选出适合本地生长的植物，再经种植试验进一步优选出水生植物。
12、步骤2，根据当地实际水质成分配制种植底泥和种植营养液，并对水生植物幼苗进行预处理，将水生植物的幼苗按种类分别种植在不同的培养箱内，将种植同种类水生植物的培养箱放置在同一个植物种植架内。控制终端根据不同种类水生植物的特性，向控制机箱下发植物种植架浸入水箱内水面的深度值，控制机箱根据深度值控制植物种植架所在升降装置升降。
13、步骤3，控制终端分别获取当地气象部门实时同步水位数据与气象数据，控制终端根据水位数据向控制机箱下发水位值，控制机箱根据水位值控制第一进水泵或者排水孔处阀门调节水箱内水位。控制终端根据气象数据向控制机箱下发气温、湿度数值，控制机箱根据气温、湿度数值控制空气温、湿度调节装置。控制终端根据气象数据向控制机箱下发降雨量，控制机箱根据降雨量调节降水喷头的出水量。
14、步骤4，设置实地种植的对照组与植物种植架的试验组同步进行，在水生植物生长过程中，定期跟踪监测并分别记录生长指标和水质净化指标数据，对比分析生长指标与水质净化指标异同，最终使试验组的生长指标和净化指标数据向对照组靠近。
15、作为优选方案，所述水生植物种类包括：挺水植物，浮叶植物，沉水植物。
16、作为优选方案，水生植物幼苗进行预处理包括对根部和茎秆进行清洗。挺水植物需用蒸馏水对根部多次清洗即可，浮叶植物和沉水植物需用蒸馏水对整棵幼苗进行冲洗，以避免外部离子对净化指标数据的干扰，且清洗过程中不能对植物根部和茎秆造成损伤。
17、作为优选方案，所述种植营养液包括磷酸铵、硝酸钾、硫酸铵、硝酸铵、硫酸亚铁，种植底泥取自当地种植现场，要求土壤肥沃无污染。
18、作为优选方案，生长指标包括水生植物的株高、叶片面积、植株密度和生物量等，净化指标包括总氮(tn)、总磷(tp)、化学需氧量(cod)和总有机碳(toc)等。
19、有益效果：本专利技术提供的一种基于智能调控技术的水生植物种植模拟系统及其种植方法，相较于工程现场种植，本专利技术不仅具有降低人力和试验成本的优势，而且还能提高水生植物种植效率，便于实时监测水生植物的生长状况和水质变化情况，同时监测得到的生长指标和净化指标数据的可信度显著提升。本专利技术对推进生态航道护岸生态系统的构建有着重大意义。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于智能调控技术的水生植物种植模拟系统，其特征在于：包括：水箱，所述水箱两侧设置有多对升降装置，每对升降装置之间设置有植物种植架，每对升降装置带动植物种植架升降，用于改变植物种植架在水箱内的高度；所述水箱上设置有注水孔、排水孔，所述注水孔通过水管与第一进水泵相连接；所述植物种植架上方设置有降水喷头，所述降水喷头通过水管与第二进水泵相连接；
2.根据权利要求1所述的一种基于智能调控技术的水生植物种植模拟系统，其特征在于：所述升降装置，包括：支撑柱，所述支撑柱内设置有升降轴，所述升降轴顶部设置连接柱，所述连接柱与植物种植架的端部相连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于智能调控技术的水生植物种植模拟系统，其特征在于：所述支撑柱底部通过稳定环固定在安装板上。
4.根据权利要求1所述的一种基于智能调控技术的水生植物种植模拟系统，其特征在于：所述培养箱底部设置有透水孔。
5.根据权利要求2所述的一种基于智能调控技术的水生植物种植模拟系统，其特征在于：所述连接柱的顶部与底部均设置有支撑板，所述支撑板设置有螺孔，所述植物种植架的端部通过螺
6.根据权利要求1-6任一项所述的一种基于智能调控技术的水生植物种植模拟系统的种植方法，其特征在于：包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的种植方法，其特征在于：所述水生植物种类包括：挺水植物，浮叶植物，沉水植物。
8.根据权利要求7所述的种植方法，其特征在于：挺水植物需用蒸馏水对根部多次清洗即可，浮叶植物和沉水植物需用蒸馏水对整棵幼苗进行冲洗，且清洗过程中不能对植物根部和茎秆造成损伤。
9.根据权利要求6所述的种植方法，其特征在于：所述种植营养液包括磷酸铵、硝酸钾、硫酸铵、硝酸铵、硫酸亚铁，种植底泥取自当地种植现场，要求土壤肥沃无污染。
10.根据权利要求6所述的种植方法，其特征在于：生长指标至少包括水生植物的株高、叶片面积、植株密度和生物量，净化指标至少包括总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)和总有机碳(TOC)。
...【技术特征摘要】
1.一种基于智能调控技术的水生植物种植模拟系统，其特征在于：包括：水箱，所述水箱两侧设置有多对升降装置，每对升降装置之间设置有植物种植架，每对升降装置带动植物种植架升降，用于改变植物种植架在水箱内的高度；所述水箱上设置有注水孔、排水孔，所述注水孔通过水管与第一进水泵相连接；所述植物种植架上方设置有降水喷头，所述降水喷头通过水管与第二进水泵相连接；
2.根据权利要求1所述的一种基于智能调控技术的水生植物种植模拟系统，其特征在于：所述升降装置，包括：支撑柱，所述支撑柱内设置有升降轴，所述升降轴顶部设置连接柱，所述连接柱与植物种植架的端部相连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于智能调控技术的水生植物种植模拟系统，其特征在于：所述支撑柱底部通过稳定环固定在安装板上。
4.根据权利要求1所述的一种基于智能调控技术的水生植物种植模拟系统，其特征在于：所述培养箱底部设置有透水孔。
5.根据权利要求2所述的一种基于智能调控技术的水生植物种植模拟系统，其特征在于：所述连接柱的顶部与底部均设置有支撑板，所述支撑板设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：达波，宋卫丽，周丹，陈达，朱丽娟，马骏，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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