CN102919188A - 一种满足生态系统生物功能适合小型珊瑚礁生态观赏缸的养殖系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种满足生态系统生物功能适合小型珊瑚礁生态观赏缸的养殖系统。本发明以珊瑚礁生态系统的生物功能为设计，尽量满足不同生态位珊瑚礁生物对整个水体环境的要求，使小型珊瑚礁生态观赏缸成为一个仿真的微型珊瑚礁，进而使生态观赏缸能够维持一个健康的环境，同时又易健康养殖和维护；同时为业余爱好者及从业者提供一个模式基础。

Description

一种满足生态系统生物功能适合小型珊瑚礁生态观赏缸的养殖系统

技术领域：

本发明涉及一种满足生态系统生物功能适合小型珊瑚礁生态观赏缸的养殖系统，广泛适用于水族观赏市场和珊瑚礁生物养殖。

背景技术：

在热带和亚热带的浅海中，成千上万的海洋生物编织成一座美丽的海底花园。在美丽浩瀚的海底花园中最美丽、最动人的就是珊瑚礁，普通民众都非常向往探索和欣赏色彩缤纷的珊瑚礁；建造一个小型观赏珊瑚礁生态缸，足以引起大众的好奇心，去观察、研究、爱护这个微型珊瑚礁生态系统，并籍此小小的海洋世界达到对大众海洋知识及海洋环境生态保护的科普教育。

生态缸虽然体积不大，但是是一个仿真的珊瑚礁生态缸，需要饲养在其中生活生物种类却非常的多，不论是藻类、珊瑚、鱼类还是海葵都一应俱全。若要将小型珊瑚礁生态观赏缸维护成与天然珊瑚礁相同的生存状态，最重要的是选择合适养殖装置系统，这就需要通过整个养殖系统的合理配置维持养殖缸内的各项环境指标，仿真天然珊瑚礁生态环境条件，使得这些生物如同生活在天然的珊瑚礁环境内。

国内外近年来小型珊瑚礁生态观赏缸的发展非常迅速，针对缸内养殖系统装置配备的专业性研究则较少，只是一些业余爱好者以及从业者基于自身的养殖经验总结出来的结果，并没有从满足珊瑚礁生态系统生物功能的角度去设计小型珊瑚礁生态观赏缸内的整个养殖装置系统。

发明内容：

本发明的目的是提供一种适合小型珊瑚礁生态观赏缸内养殖珊瑚礁生物的满足生态系统生物功能适合小型珊瑚礁生态观赏缸的养殖系统。

本发明的满足生态系统生物功能适合小型珊瑚礁生态观赏缸的养殖系统，其特征在于，包括生态缸，在生态缸的底部设有过滤系统水体箱，在过滤系统水体箱上方设有观赏缸水体箱，过滤系统水体箱和观赏缸水体箱总和至少能蓄水500~1800L，蓄水后过滤系统水体箱中的水体体积为观赏缸水体箱中的水体体积的1/3-1/2，且观赏缸水体箱中的水体水深为45~60cm；在过滤系统水体箱中设有循环水泵，循环水泵的出水口位于观赏缸水体箱内，其出水口与设于观赏缸水体箱内的若干个分出水口相连，分出水口呈不同的水流角度分别分布于观赏缸水体箱的水体中，以使水体内的上、中、下各层的水都能够得到充分交换，不会造成“死水”区，在过滤系统水体箱中相对循环水泵的另外一侧还设有水体交流管，连通过滤系统水体箱和观赏缸水体箱，使观赏缸水体箱中的水能够进入过滤系统水体箱进行过滤，在过滤系统水体箱中水体交流管和循环水泵之间还设有过滤装置，使得过滤后的水质达到以下标准：钙质浓度380－450ppm，碱度2.2-3meq/L，硬度7-11dKH，CaCO3浓度125-200ppm，盐度31-36ppt，pH8.1-8.3，镁1250-1350ppm，磷酸盐<0.03ppm，氨<0.1ppm，硝酸盐<0.25ppm，亚硝酸盐<0.05ppm；所述的过滤系统水体箱和观赏缸水体箱之间的水体循环量为2~5倍总水体体积/小时，单个分出水口的流速范围为10-60L/min，在观赏缸水体箱上方和/或周侧还设有卤素灯光源，色温范围为10000K~14000K，不同水深的照度设计标准为：0cm：13000~13500lx，5cm：12200～11500lx，10cm：11600～11100lx，15cm：10000～9400lx，20cm：10300～8900lx，25cm：9700～8500lx，30cm：8700～8000lx，40cm：7500～7100lx，50cm：7000～5400lx，60cm：5200～4800lx，在过滤系统水体箱和观赏缸水体箱都设有水温控制装置，使得两个水体箱中的水的温度维持在24℃~28℃之间；

在观赏缸水体箱中：选择扁平状的活性珊瑚礁石来造景和搭建其他生物栖息场所，提供大型海藻及有虫黄藻共生的腔肠动物这些非移动性生物安放的位置，同时方便搭建更多的孔洞，以便移动性生物的栖息，至少引入大型海藻和消费型生物；

在观赏缸水体箱中还设有潮汐模拟装置。

所述的分出水口优选为3-5个。

所述的过滤系统水体箱包括前端的机械过滤装置水体箱和后端的生物过滤装置水体箱，在机械过滤装置水体箱中安装机械过滤滤材，在生物过滤装置水体箱中安装生物过滤滤材。机械过滤主要有人造纤维制成的不同滤径的过滤棉和泡沫分离器，其作用是分离过滤水体中大块杂质及不同粒径的碎屑物质，机械过滤器材在过滤系统内的安置先后顺序应该遵循过滤颗粒粒径由粗到细的原则，过滤棉用于去除大块杂质及粒径较大的碎屑物质，过滤颗粒粒径一般≥100μM；泡沫分离器可清除部分由蛋白质、糖类、脂类等形成的大分子胶体及粒径较小的碎屑物质，其安装位置应在整个过滤系统的末端，过滤颗粒粒径≥5μM。生物过滤的滤材分为人造滤材和天然滤材，其原理是为各种厌氧或耗氧微生物提供基质及提高过滤面积，通过微生物进行有机氮化合物的矿化作用、硝化作用和脱氮作用来净化水质；人造滤材包括各类生物球、陶瓷环等，天然生物滤材则是活性珊瑚礁石和各种大型海藻。我们的实验证明，天然生物滤材较人造生物滤材在维持水质方面具有更好的效果，建议生物过滤系统可完全采用天然生物滤材或以天然生物滤材为主辅以小部分人造生物滤材。经过生物过滤的水质应达到以下标准：钙质浓度380-450ppm，碱度2.2-3meq/L，硬度7-11dKH，CaCO3浓度125-200ppm，盐度31-36ppt，pH 8.1-8.3，镁1250-1350ppm，磷酸盐<0.03ppm，氨<0.1ppm，硝酸盐<0.25ppm，亚硝酸盐<0.05ppm。

所述的大型海藻可以为蕨藻科海藻，有虫黄藻共生的腔肠动物等。

所述的消费型生物为底栖动物和游动动物，如小丑鱼，虾虎鱼、海星、清洁虾等。

所述的在过滤系统水体箱和观赏缸水体箱都设有水温控制装置具体为在过滤系统水体箱末端还连有循环水泵，循环水泵经外部冷热一体水温控制装置与观赏缸水体箱中的分出水口连通。

本发明的满足生态系统生物功能适合小型珊瑚礁生态观赏缸的养殖系统具有以下特点。

1.适合尺寸的生态缸

理想的养殖总水体容量为500~1800L（总水体包括过滤系统水体箱和观赏缸水体箱中的水体）。养殖水体过小意味着可容纳的生物量少，系统自身的缓冲能力差，其内部平衡极易被打破，难以构建持续、稳定的生态环境；水体过大则其维持成本将大幅提高，并非一般水族爱好者可承受，且水体过大在日常运行时容易出现区域间水体交换率差异，形成俗称的“死水”区，造成水质波动较大甚至导致水质恶化。根据光强度在水中的衰减速率及珊瑚礁生物生长对光照强度的要求，观赏缸水体箱的水深范围应保持在45-60cm，适当的水深有利于不同生物的生长，可供选择饲养的生物品种将更加丰富，如饲养的为强光及中光带的生物物种则可以适当降低缸体高度，不建议使用水深超过60cm的缸养殖珊瑚。

2.微型生态系统的构建

尽可能多的选择扁平状的活性珊瑚礁石来造景和搭建其他生物栖息场所，提供非移动性生物如主要生产者--大型海藻及有虫黄藻共生的腔肠动物安放的位置，同时可以方便搭建更多的孔洞，以便移动性生物如消费者生物的栖息；另外活性珊瑚礁石有丰富的附生微型生物，可通过生物控制水质，能减少硝酸盐和亚硝酸盐，同时可建立多样化的景观。

引入适当的生物品种，如生产型生物--大型海藻如蕨藻科海藻，有虫黄藻共生的腔肠动物等，消费型生物—小丑鱼，虾虎鱼、海星、清洁虾等。

3.水体循环及流动系统

系统水体每小时的较佳循环量应达到总水体体积的3~5倍，即总水体每小时在过滤系统水体箱和观赏缸水体箱中循环3~5次。观赏缸水体箱内应设置合理的水流系统，以1000L水体为例，主水泵流速范围为100-130L/min，缸内应保证有4-5个水流角度不同的分出水口或造流装置，根据位置及功能差异（水体循环、加速水体交换、为喜流生物提供适当水流等）单个出水口的流速范围为（10--60L/min），其目的首先是保证整个缸体内上、中、下各层的水都能够得到充分交换，不会造成“死水”区，其次可以为喜欢生长在水流较强区域的生物提供理想的生长条件，另外还可以防止残饵及其他碎屑在缸内死角内堆积影响水质；可以选择安装潮汐模拟装置，在系统内模拟自然海域海浪频率的昼夜变化，为各种生物提供更加仿真的生长环境。

4.过滤水质控制系统

过滤水质控制系统分为机械过滤和生物过滤两个部分。机械过滤主要有人造纤维制成的不同滤径的过滤棉和泡沫分离器，其作用是分离过滤水体中大块杂质及不同粒径的碎屑物质，机械过滤器材在过滤系统内的安置先后顺序应该遵循过滤颗粒粒径由粗到细的原则，过滤棉用于去除大块杂质及粒径较大的碎屑物质，过滤颗粒粒径一般≥100μM；泡沫分离器可清除部分由蛋白质、糖类、脂类等形成的大分子胶体及粒径较小的碎屑物质，其安装位置应在整个过滤系统的末端，过滤颗粒粒径≥5μM。生物过滤的滤材分为人造滤材和天然滤材，其原理是为各种厌氧或耗氧微生物提供基质及提高过滤面积，通过微生物进行有机氮化合物的矿化作用、硝化作用和脱氮作用来净化水质；人造滤材包括各类生物球、陶瓷环等，天然生物滤材则是活性珊瑚礁石和各种大型海藻。我们的实验证明，天然生物滤材较人造生物滤材在维持水质方面具有更好的效果，建议生物过滤系统可完全采用天然生物滤材或以天然生物滤材为主辅以小部分人造生物滤材。经过生物过滤的水质应达到以下标准：钙质浓度380－450ppm，碱度2.2-3meq/L，硬度7-11dKH，CaCO3浓度125-200ppm，盐度31-36ppt，pH 8.1-8.3，镁1250-1350ppm，磷酸盐<0.03ppm，氨<0.1ppm，硝酸盐<0.25ppm，亚硝酸盐<0.05ppm。

5.光照、温度控制设施

光照对具有共生藻的生物及藻类非常重要，是其主要生长限制因子，对鱼类、甲壳类等生物的摄食、生长及繁殖也有明显影响。水族市场上一般推荐可供生态缸选择的光源有以下3种：卤素灯光源、荧光光管光源及LED光源。本技术根据实际使用效果及技术成熟度，建议使用卤素灯光源。卤素灯管色温的选择范围为10000K~14000K，可搭配使用，依据水深、水体大小及饲养生物品种的不同可选择250W或400W卤素灯管，具体灯管用量应根据观赏缸的尺寸及水深进行调整，以保证缸内同一水层光照强度一致为标准。不同水深的照度设计标准如下，0cm：13000~13500lx，5cm：12200～11500lx，10cm：11600～11100lx，15cm：10000～9400lx，20cm：10300～8900lx，25cm：9700～8500lx，30cm：8700～8000lx，40cm：7500～7100lx，50cm：7000～5400lx，60cm：5200～4800lx。

系统内应包括基础温度控制装置，建议使用加温和制冷一体的水温控制装置，水温应常年控制在24℃～28℃之间。

本发明以满足珊瑚礁生态系统的生物功能为设计基础，尽量满足不同生态位珊瑚礁生物对整个水体环境的要求，使小型珊瑚礁生态观赏缸成为一个仿真的微型珊瑚礁，进而使观赏生态缸能够维持一个健康的环境，同时又易健康养殖和维护。

附图说明：

图1是本发明的满足生态系统生物功能适合小型珊瑚礁生态观赏缸的养殖系统的结构示意图；其中1、生态缸；2、观赏缸水体箱；3、过滤系统水体箱；31、机械过滤装置水体箱；32、生物过滤装置水体箱；4、循环水泵；5、出水口；6、7、分出水口；8、潮汐模拟装置；9、过滤装置；10、卤素灯光源；11、水体交流管；12、外部冷热一体水温控制装置；13、泡沫分离器。

具体实施方式：

以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。

实施例1：

如图1所示，本实施例的满足生态系统生物功能适合小型珊瑚礁生态观赏缸的养殖系统，包括生态缸1，在生态缸的底部设有过滤系统水体箱3，过滤系统水体箱3前1/3为机械过滤装置水体箱31，里面安装机械过滤滤材，后面2/3是生物过滤装置水体箱32，里面安装生物过滤滤材，在过滤系统水体箱3上方设有观赏缸水体箱2，过滤系统水体箱3和观赏缸水体箱2之间具有一个隔层，过滤系统水体箱中的水体体积为400L，观赏缸水体箱中的水体体积为800L，水深60cm；在过滤系统水体箱3末端还连有循环水泵4，循环水泵4经外部冷热一体水温控制装置12与观赏缸水体箱中的3个水流角度不同的分出水口相连，具体是出水口5与三个分出水口相连，其中2个分出水口6设置在观赏缸水体箱2的长边和短边一侧，均位于水体上层并呈平行排列，单个出水口的流速为30L/min；还有1个分出水口7位于水体中上层，起增加水体扰动的作用，出水口的流速为10L/min，在观赏缸水体箱内还有2个潮汐模拟装置8，可模拟自然海域海浪频率的昼夜变化，启动模式为间歇式，这样就会使水体内的上、中、下各层的水都能够得到充分交换，不会造成“死水”区。过滤后的水体通过循环水泵4的分支管，进入外部冷热一体水温控制装置12中，海水经过外部冷热一体水温控制装置12处理后，经分出水口5返回观赏缸水体箱2中，使得两个水体箱中的水的温度维持在25℃~27℃之间。在过滤系统水体箱3中相对循环水泵4的另外一侧还设有水体交流管11，连通过滤系统水体箱3和观赏缸水体箱2，使观赏缸水体箱2中的水能够进入过滤系统水体箱3进行过滤，在过滤系统水体箱3中水体交流管11和循环水泵4之间还设有过滤装置9，其包括机械过滤和生物过滤两个部分，机械过滤主要有人造纤维制成的不同滤径的过滤棉和泡沫分离器13（位于过滤系统水体箱3中，循环水泵附近），其作用是分离过滤水体中大块杂质及不同粒径的碎屑物质，机械过滤器材在过滤系统内的安置先后顺序应该遵循过滤颗粒粒径由粗到细的原则，过滤棉用于去除大块杂质及粒径较大的碎屑物质，过滤颗粒粒径一般≥100μM；泡沫分离器可清除部分由蛋白质、糖类、脂类等形成的大分子胶体及粒径较小的碎屑物质，其安装位置应在整个过滤系统的末端，过滤颗粒粒径≥5μM，每小时最大可处理水量为1300L。生物过滤的滤材分为人造滤材和天然滤材，其原理是为各种厌氧或耗氧微生物提供基质及提高过滤面积，通过微生物进行有机氮化合物的矿化作用、硝化作用和脱氮作用来净化水质；人造滤材包括各类生物球、陶瓷环等，天然生物滤材则是活性珊瑚礁石和各种大型海藻。其中天然生物滤材体积约占过滤系统水体箱体积的2/3，主要滤材材质为小块的活性珊瑚礁石，使得过滤后的水质达到以下标准：钙质浓度380-420ppm，碱度2.2-3meq/L，硬度7-10dKH，CaCO3浓度125-190ppm，盐度32-35ppt，pH8.1-8.2，镁1250-1300ppm，磷酸盐<0.03ppm，氨<0.1ppm，硝酸盐<0.25ppm，亚硝酸盐<0.05ppm；所述的过滤系统水体箱和观赏缸水体箱之间的水体循环量为5倍总水体体积/小时，在观赏缸水体箱上方还设有卤素灯光源10，共使用3套灯组，每组使用1个250W的卤素灯管，色温范围为10000K~14000K，不同水深的照度设计标准为：0cm：12900lx，5cm：11800lx，10cm：11100lx，15cm：9500lx，20cm：9100lx，25cm：8600lx，30cm：8100lx，40cm：7300lx，50cm：5900lx，60cm：5000lx。

在观赏缸水体箱中：以采自珊瑚礁海域的质优珊瑚礁活石作为缸内的造景，多采用扁平板状及外形有大幅度凹凸的活性珊瑚礁石来造景和搭建其他生物栖息场所提供大型海藻及有虫黄藻共生的腔肠动物这些非移动性生物安放的位置，同时可以方便搭建更多的孔洞，以便移动性生物如消费者栖息，当系统内的水质稳定后，引入大型海藻及有虫黄藻共生的腔肠动物等生产型生物和消费型生物，如生产型生物--大型海藻如蕨藻科海藻，有虫黄藻共生的腔肠动物等，消费型生物-小丑鱼，虾虎鱼、海星、清洁虾等。随着时间的推移，养殖系统内的水质也由于过滤系统水体箱中的硝化和反硝化系统的建立而日渐成熟，各种生物在缸内和谐共存，一片欣欣向荣：鱼类在缸内生长繁殖，海藻枝繁叶茂，珊瑚体积增大。

Claims (7)

1.一种满足生态系统生物功能适合小型珊瑚礁生态观赏缸的养殖系统，其特征在于，包括生态缸，在生态缸的底部设有过滤系统水体箱，在过滤系统水体箱上方设有观赏缸水体箱，过滤系统水体箱和观赏缸水体箱总和至少能蓄水500~1800L，蓄水后过滤系统水体箱中的水体体积为观赏缸水体箱中的水体体积的1/3-1/2，且观赏缸水体箱中的水体水深为45~60cm；在过滤系统水体箱中设有循环水泵，循环水泵的出水口位于观赏缸水体箱内，其出水口与设于观赏缸水体箱内的若干个分出水口相连，分出水口呈不同的水流角度分别分布于观赏缸水体箱的水体中，以使水体内的上、中、下各层的水都能够得到充分交换，不会造成“死水”区，在过滤系统水体箱中相对循环水泵的另外一侧还设有水体交流管，连通过滤系统水体箱和观赏缸水体箱，使观赏缸水体箱中的水能够进入过滤系统水体箱进行过滤，在过滤系统水体箱中水体交流管和循环水泵之间还设有过滤装置，使得过滤后的水质达到以下标准：钙质浓度380－450ppm，碱度2.2-3meq/L，硬度7-11dKH，CaCO3浓度125-200ppm，盐度31-36ppt，pH 8.1-8.3，镁1250-1350ppm，磷酸盐<0.03ppm，氨<0.1ppm，硝酸盐<0.25ppm，亚硝酸盐<0.05ppm；所述的过滤系统水体箱和观赏缸水体箱之间的水体循环量为2~5倍总水体体积/小时，单个分出水口的流速范围为10-60L/min，在观赏缸水体箱上方和/或周侧还设有卤素灯光源，色温范围为10000K~14000K，不同水深的照度设计标准为：0cm：13000~13500lx，5cm：12200～11500lx，10cm：11600～11100lx，15cm：10000～9400lx，20cm：10300～8900lx，25cm：9700～8500lx，30cm：8700～8000lx，40cm：7500～7100lx，50cm：7000～5400lx，60cm：5200～4800lx，在过滤系统水体箱和观赏缸水体箱都设有水温控制装置，使得两个水体箱中的水的温度维持在24℃~28℃之间；

在观赏缸水体箱中：选择扁平状的活性珊瑚礁石来造景和搭建其他生物栖息场所，提供大型海藻及有虫黄藻共生的腔肠动物这些非移动性生物安放的位置，同时方便搭建更多的孔洞，以便移动性生物的栖息，至少引入大型海藻和消费型生物；

在观赏缸水体箱中还设有潮汐模拟装置。

2.根据权利要求1所述的养殖系统，其特征在于，所述的分出水口为3-5个。

3.根据权利要求1所述的养殖系统，其特征在于，所述的过滤系统水体箱包括前端的机械过滤装置水体箱和后端的生物过滤装置水体箱，在机械过滤装置水体箱中安装机械过滤滤材，在生物过滤装置水体箱中安装生物过滤滤材。

4.根据权利要求1所述的养殖系统，其特征在于，所述的大型海藻为蕨藻科海藻，有虫黄藻共生的腔肠动物。

5.根据权利要求1所述的养殖系统，其特征在于，所述的消费型生物为底栖动物和游动动物。

6.根据权利要求5所述的养殖系统，其特征在于，所述的消费型生物为小丑鱼，虾虎鱼、海星和清洁虾。

7.根据权利要求1所述的养殖系统，其特征在于，所述的在过滤系统水体箱和观赏缸水体箱都设有水温控制装置具体为在过滤系统水体箱末端还连有循环水泵，循环水泵经外部冷热一体水温控制装置与观赏缸水体箱中的分出水口连通。

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