專利名稱：插件式人工藻礁及其構建藻場的方法
技術領域：
本發明涉及一種人工藻礁，具體地涉及一種插件式人工藻礁及其構建藻場的方法，適用于生產上作為藻類的附著基。
背景技術：
作為海洋中的初級生產者，海藻對海洋生態環境起到穩定和修復的作用。在海洋開發和利用步伐日益加快，海洋資源被過度開發，海洋污染日益嚴重的背景下，在一些海域，藻場在退化。如何對這些自然海域里受到破壞的藻場進行修復迫在眉睫。同時，在新的海水養殖環境下，藻場的建設也是一個很重要的問題。而在海藻的生活史中，都有孢子體放散生殖細胞、生殖細胞附著繼而萌發的過程。在這一過程中，良好的附著基是海藻生殖細胞能否附著、萌發和生長的關鍵。為了解決附著基的問題，人們設計出了人工藻礁，通過在海域中人為設置構造物，為海藻附著生長提供良好的基質，使之快速生長，并最終形成藻場， 達到優化海底環境、保護和增殖漁業資源的目的。在人工養殖海藻的過程中，通過人工藻礁的投放，使海藻的生殖細胞附著其上，并避免受到外界環境和生物的破壞，可實現海藻的生長和豐收。目前的人工藻礁大多是粗放式的，基本上都是以投放的廢舊船只、廢舊輪胎、石塊或制作簡單的貝殼礁為主。普遍存在未進行設計或設計不合理、制作簡單、海藻附著能力不強且過于笨重等缺點。具體而言有以下不足一是缺乏防海水風浪的設計，會使得投放的藻礁易受風浪的影響，使海藻的生殖細胞不能牢固附著，降低了海藻引種的成功率。二是缺乏防止藻類敵害如針對海膽食害的設計。三是設計的藻礁不具有活動性，往往過于笨重而難以進行海藻的引種操作，海底泥沙容易覆蓋其上。存在以上問題或不足的原因在于，首先，在生產實際中，基于便利和降低成本的考慮，只是簡單地進行廢物利用，利用藻類附著的自然特性而進行藻礁的投放。其次，現有技術對人工藻礁的設計，會有不周到的地方，在應用于生產實際時難免出現各種問題。
發明內容
本發明目的是提供一種插件式人工藻礁及其構建藻場的方法，以克服現有技術的不足。一種插件式人工藻礁，其特征在于該藻礁包括實心底座和通過連接桿活動連接在實心底座上的附著塊。上述實心底座、連接桿與附著塊的組合配置，考慮到了設計制作時的整體效果和藻類生產上應用的便利。作為活動連接的一種方式，上述連接桿的兩端通過插入實心底座上表面的插口和附著塊下部的插孔，而將附著塊活動連接在實心底座上。上述附著塊可以是各種形狀，考慮到在生產實際應用過程中，附著塊需長期固定于海底且受風浪影響大，為了減少附著塊在海底所受風浪的影響，同時減少附著塊在海水中的阻力，上述附著塊呈半球狀；所述半球應表面粗糙，因粗糙的表面能滿足海藻生殖細胞附著的要求，從而使海藻孢子體放散的生殖細胞能較好地附著在藻礁上。附著塊半球表面
3可附著不同種類海藻孢子體所放散的生殖細胞，可使藻場群落結構更為復雜和合理，可為藻場的修復和新藻場的形成提供有力支持。考慮到在生產實際應用過程中，人工藻礁需長期固定于海底且受風浪影響大，為了防止藻礁被海流和風浪帶走或者倒塌，也為了減少實心底座對海底的壓強，通過增大實心底座的底部面積，使實心底座能在不同底質如沙質和泥質的海底不至于陷落。為了充分利用實心底座上層表面，在一個實心底座上盡量多地通過連接桿活動連接附著塊，上述實心底座是正方形結構體或橫截面為六邊形的柱狀結構體，且實心底座上表面按2X3排列6 個插口，或按3X3排列9個插口，或按4X4排列16個插口。為了增強實心底座和附著塊的耐海水腐蝕性能，增加實心底座的重量使之能在海流和風浪的影響下依然得到良好的固定，不至于被沖走和倒塌，同時考慮到材料獲得的便利和費用的節省，上述的實心底座和附著塊均可由混凝土一次澆筑而成，因混凝土附著塊的表面粗糙度即可滿足海藻生殖細胞附著的要求，顯然混凝土的實心底座也能夠被海藻生殖細胞附著。為了便于將人工藻礁整體投入海底，也為了在生產上重新撈取或者在海底移動或陸上搬運，上述實心底座的側面相對設置有一對掛環。實際應用時，可通過在掛環上掛繩或者人工抬動，而移動人工藻礁。為了提高連接桿的耐海水腐蝕性能，上述連接桿為不銹鋼材質的實心圓柱形結構體；考慮到便于制作以及來源廣泛，上述連接桿也可為木質實心圓柱形結構體。利用上述插件式人工藻礁構建藻場的方法，其特征在于首先將實心底座投入海底，使實心底座在海底浸泡一周以上；與此同時，將附著塊浸入含有海藻生殖細胞的海水中，待海藻生殖細胞附著于附著塊后，通過連接桿將引種后的附著塊活動連接在實心底座上即完成了藻場的構建。顯然，人工藻礁在應用于生產實際時，區別于其他人工藻礁不具有活動性的特點， 本發明將連接桿與附著塊引入人工藻礁的設計制作中來，可通過前置性地將海藻孢子體所散發的生殖細胞在穩定的培養環境中固著在附著塊上，等生殖細胞牢固固著并生長發育成海藻成體后，海藻與附著塊結合較為牢靠，此時再將其投放到海洋大環境中。這樣即使海洋環境不太穩定，海水風浪和海流會造成一定影響，也不會將已有一定固定基礎的海藻沖走， 極大地提高了引藻的成功率。附著塊采用的半球形設計，使其在海洋環境中受到更小的阻力，提高了其與連接桿連接的牢靠性。且半球表面的粗糙度應能滿足海藻生殖細胞附著的要求。這樣的粗糙度可以提高海藻藻種與附著塊結合的牢靠性。海藻便于在其上生長。附著塊半球表面可附著不同種類的海藻孢子體所放散的生殖細胞，可使藻場群落結構更為復雜和合理，可為藻場的修復和新藻場的形成提供有力的支持。區別于其他人工藻礁在海底不夠穩定的特點，本發明在設計制作的過程中考慮到了藻礁主體的因素。作為主體的實心底座設計成大塊的正方形結構體或橫截面為六邊形的柱狀結構體，具有足夠的重量，可在風浪和海流的影響下，依然牢固固定在特定的海底。同時，作為正方形結構或橫截面為六邊形的柱狀結構，使其與海底接觸的一面具有較大的面積，能減少實心底座對其所在海底的壓強，而不至于在遇到泥質或沙質海底時陷落其中。這樣的設計，還可使底座的上表面與下表面分隔有一段距離，該距離可阻礙海膽等藻類敵害到達實心底座上表面吞食海藻，也可避免海底泥沙覆蓋其上。實心底座上表面的粗糙度能滿足海藻生殖細胞附著的要求。附著塊上的海藻生長成熟后其孢子體會發散生殖細胞，此時的實心底座可作為承受海藻生殖細胞的后續結構。海藻通過在實心底座上的附著，繼續生長繁殖，為海藻引種后的后續生長提供了牢固的附著基礎。通過海藻在附著塊和實心底座上的兩步附著和生長繁殖，海藻的生長已經具有了良好的基礎，可為海藻在海底的進一步生長提供支持。使藻場的修復得以實現，也可使新藻場得以成功建立。連接桿的作用，一方面使得海藻的前置性引種成為可能。另一方面，附著塊與實心底座也可因此而活動連接，可將實心底座在海洋環境下的牢固性和穩定性與附著塊輕便易移動的特點結合在一起。同時，連接桿的設置可使實心底座和附著塊在空間上得以分離，即使周圍海洋環境中有藻類敵害如海膽等，也無法逾越該段距離攝食附著塊上的海藻，避免了海藻被吞食而保護了海藻的生長。連接桿的圓柱形設計，能使其與實心底座的插口和附著塊的插孔既能活動連接也能使該種連接更為牢靠，也可減少連接桿在海洋環境中受到的海水阻力。使海流和海浪施加其上的力量相應減少，進一步增強了連接桿與實心底座和附著塊的牢靠度。
圖1是本發明的人工藻礁總體結構示意圖。圖2是本發明上表面帶有插口的實心底座立體結構示意圖。圖3是本發明的附著塊的結構示意圖。圖4是本發明的實心底座活動固定有1個附著塊的立體結構示意圖。其中，1、實心底座，2、連接桿，3、附著塊，4、插口，5、插孔，6、掛環。
具體實施例方式如圖1 4所示，本發明包括實心底座1和通過連接桿2活動連接在實心底座1 上的附著塊3。如圖4所示，作為活動連接的一種方式，上述連接桿2的兩端通過插入實心底座1 上表面的插口 4和附著塊3下部的插孔5，而將附著塊3活動連接在實心底座1上。如圖1、3、4所示，為了減少附著塊在海底所受的風浪的影響，同時減少附著塊在海水中的阻力，上述附著塊3呈半球狀；所述半球表面的粗糙度應能滿足海藻生殖細胞附著的要求，從而使海藻孢子體放散的生殖細胞能較好地附著在藻礁上。如圖1所示，為了防止藻礁被海流和風浪帶走或者倒塌，并減少實心底座1對海底的壓強，不至于在海底陷落，以及充分利用實心底座1上層表面，在一個實心底座1上盡量多地通過連接桿2活動連接附著塊3，上述實心底座1是正方形結構體或橫截面為六邊形的柱狀結構體，且實心底座1上表面可以按2 X 3排列6個插口，或3 X 3排列9個插口 4或按 4X4排列16個插口 4。為了增強耐海水腐蝕性能和穩固性，也便于加工制作，上述的實心底座1和附著塊3均可由混凝土一次澆筑而成，因混凝土附著塊的表面粗糙度即可滿足海藻生殖細胞附著的要求，顯然混凝土的實心底座也能夠被海藻生殖細胞附著。如圖1所示，為了便于將人工藻礁整體投入海底或在海底移動和陸上搬運，上述實心底座1的側面相對設置有一對掛環6。
為了提高連接桿的耐海水腐蝕性能，上述連接桿2為不銹鋼材質的實心圓柱形結構體；考慮到便于制作以及來源廣泛，上述連接桿2也可為木質實心圓柱形結構體。實施例1如圖1 3所示，本發明的插件式人工藻礁包括實心底座1和通過連接桿2活動連接在實心底座1上的附著塊3。其中，實心底座1長、寬均為200 500mm，高為100 300mm。連接桿2長60mm，直徑20mm，為不銹鋼材質的實心圓柱形結構體。連接桿2的兩端通過插入實心底座1上表面的插口 4和附著塊3下部的插孔5，而將附著塊3活動連接在實心底座1上。附著塊3下部的插孔5為縱深15mm，直徑略大于20mm的圓柱形；實心底座1 上表面按2X3排列6個插口 4，實心底座1上表面的插口為縱深15mm，直徑為略大于20mm 的圓柱形，插口 4和插孔5可以恰好容納連接桿2。附著塊3呈半球狀，底面直徑為100mm， 且半球表面的粗糙度滿足海藻生殖細胞附著的要求。實心底座1上表面的粗糙度滿足海藻生殖細胞附著的要求。實心底座1和附著塊3均可由混凝土一次澆筑而成。實心底座1側面相對設置有一對掛環6。掛環以至少能容納普通成人整個手掌的放入為宜，也需滿足一般工具操作時的需要。本發明使用時，首先通過掛環6，將實心底座1投入到需要構建藻場的海域的海底，使實心底座1在海底浸泡一周以上；實心底座1在海底浸泡一段時間后，會吸收所在海底底質和海水中的一些成分，使實心底座1的成分與周圍海水相適宜；與此同時，將附著塊 3浸入含有海藻生殖細胞的海水中，待海藻生殖細胞附著于附著塊3后，并發育成海藻成體，通過連接桿2將引種后的附著塊3活動連接在實心底座1上即完成了藻場的構建；進一步，還可以待海藻生殖細胞附著于附著塊3并發育成海藻成體后，再通過連接桿2將引種后的附著塊3活動連接在實心底座1上，則藻場的構建效果無疑會更好。當附著塊3附著有海藻生殖細胞生長繁殖后，首先會生長發育成海藻的幼體和成體。在將生長有海藻的附著塊3插入到海底的實心底座1上時，海藻進一步生長繁殖，待長滿整個附著塊3后成熟的孢子體會發散生殖細胞到實心底座1上，并在粗糙度能滿足海藻生殖細胞附著要求的實心底座1上表面繼續生長，進而形成較大的復雜的海藻群落。當海藻長滿整個實心底座1上表面后，成熟的孢子體會繼續向周圍海洋環境釋放生殖細胞，最終會使所在海底形成所需要的海藻群落，可實現藻場的修復和新藻場的建立。
權利要求
1.一種插件式人工藻礁，其特征在于該藻礁包括實心底座(1)和通過連接桿( 活動連接在實心底座(1)上的附著塊(3)。
2.如權利要求1所述的插件式人工藻礁，其特征在于上述連接桿O)的兩端通過插入實心底座(1)上表面的插口(4)和附著塊C3)下部的插孔(5)，而將附著塊C3)活動連接在實心底座⑴上。
3.如權利要求1或2所述的插件式人工藻礁，其特征在于上述附著塊C3)呈半球狀。
4.如權利要求2所述的插件式人工藻礁，其特征在于上述實心底座(1)是正方形結構體或橫截面為六邊形的柱狀結構體，且實心底座(1)上表面按2X3排列6個插口 ，或 3X3排列9個插口(4)或按4X4排列16個插口(4)。
5.如權利要求1或2所述的插件式人工藻礁，其特征在于上述的實心底座(1)和附著塊C3)均由混凝土一次澆筑而成。
6.如權利要求5所述的插件式人工藻礁，其特征在于上述實心底座(1)的側面相對設置有一對掛環(6)。
7.如權利要求1或2所述的插件式人工藻礁，其特征在于上述的連接桿(2)為不銹鋼材質或木質的實心圓柱形結構體。
8.利用權利要求1所述的插件式人工藻礁構建藻場的方法，其特征在于首先將實心底座(1)投入海底，使實心底座(1)在海底浸泡一周以上；與此同時，將附著塊C3)浸入含有海藻生殖細胞的海水中，待海藻生殖細胞附著于附著塊⑶后，通過連接桿⑵將引種后的附著塊(3)活動連接在實心底座(1)上即完成了藻場的構建。
全文摘要
一種插件式人工藻礁及其構建藻場的方法。該藻礁包括實心底座和通過連接桿活動連接在實心底座上的附著塊。上述附著塊呈半球狀；且表面粗糙，能滿足海藻生殖細胞附著的要求。上述的實心底座和附著塊均可由混凝土一次澆筑而成。構建藻場時，將實心底座投入海底，浸泡一段時間；同時，將附著塊浸入含有海藻生殖細胞的海水中，待海藻生殖細胞附著于附著塊后，通過連接桿將引種后的附著塊活動連接在實心底座上。本發明使用方便、堅固耐用，可前置性地將海藻固定在附著塊上，而使海藻孢子體發散的生殖細胞在實心底座上繼續生長；還可避免其敵害的吞食，提高了引藻的成功率；使藻場修復得以實現，也可為新藻場的建立打下基礎。
文檔編號A01G33/00GK102150608SQ201110033870
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月31日 優先權日2011年1月31日
發明者劉巖, 宮慶禮, 李景玉, 王巧晗, 鄧志科 申請人:中國海洋大學