CN104663552B - 一种生态修复型海洋牧场及其构建方法 - Google Patents

Abstract

一种生态修复型海洋牧场及其构建方法，属于海洋生态环境技术领域,所述海洋牧场是由一个以上多功能单元养殖平台组成，所述多功能单元养殖平台包括：一根两端封闭的粗直径HDPE管弯成U型的主浮管和一根以上两端封闭的HDPE联结管构成的可升潜式生态养殖单元平台框架，平台框架上设有藻床区、开敞箱式海珍品混养区、下沉装置和锚定装置，本发明的多功能单元养殖平台带有升降功能，可以浮至水面和停留在水下不同水层，这有利于海藻进行光合作用，生长迅速，通过藻、鲍、参、牡蛎、贻贝等海珍品的开敞箱式生态混养，对海洋资源有修复作用，具有良好的生态效益和经济效益。

Description

一种生态修复型海洋牧场及其构建方法

技术领域

本发明涉及一种生态修复型海洋牧场及其构建方法，属于海洋生态环境技术领域。

背景技术

随着人类对海洋施加的压力和影响不断加大，直接或间接导致了海洋生态系统的严重退化。特别是对海洋无度、无序和不负责任的开发利用，加快了海洋生态环境的退化，导致海洋生态系统功能严重衰退，到了必须作出改变的时刻了，而现代海洋牧场建设作为一个可以不断向人类提供食物或蛋白质保障的“蓝色粮仓”，是一种生态型渔业发展模式，它颠覆了以往单纯的以捕捞、设施养殖为主的传统渔业生产方式，克服了由于过度捕捞带来的资源枯竭，以及由近海养殖带来的海水污染和病害加剧等弊端，可以说是海洋渔业生产的一次革命，是海洋经济可持续发展战略的重要依托和平台。

海洋牧场定义是指在某一海域内，采用一整套规模化的渔业设施和系统化的管理体制(如建设大型人工孵化厂，大规模投放人工渔礁，全自动投喂饲料装置，先进的鱼群控制技术等)，利用自然的海洋生态环境，将人工放流的经济海洋生物聚集起来，进行有计划有目的的海上放养鱼虾贝类的大型人工渔场。其特征主要是：人工鱼礁建设、藻场修复、增殖放流和系统化的管理体制。目前我国的海洋牧场建设基本上按照这方式建设的，但是在建设中发现，由于受到不同海域底质、水深等条件因素的限制，如人工鱼礁建设，很多小型增殖礁被投入海底，随时间推移和风浪水流作用容易沉陷泥中；大型聚鱼礁造价高，海上运输和吊装困难；在藻场修复中投放的藻礁和石块受水深影响大，水深过深会造成光合作用减弱，海藻移植成功率极低，藻场修复缓慢，特别是在藻礁或石块上长出藻类后，由于初期规模较少，很快就会受到海胆等敌害生物的蚕食，导致全军覆没。因此，如何改变这种被动局面，成为了许多人关注研究的焦点。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种生态修复型海洋牧场及其构建方法，实现了利用柔性可升潜式生态养殖单元平台，构建新型海洋牧场的方法。

为实现上述目的本发明的技术方案是：

一种生态修复型海洋牧场，所述海洋牧场是由一个以上多功能单元养殖平台组成，所述多功能单元养殖平台包括：一根两端封闭的粗直径HDPE管弯成U型的主浮管和一根以上两端封闭的HDPE联结管构成的可升潜式生态养殖单元平台框架，平台框架上设有藻床区、开敞箱式海珍品混养区、下沉装置和锚定装置，将联结管连接组装在主浮管的两直线段上，联结管把平台框架间隔分成藻床区和开敞箱式海珍品混养区，藻床区内连接管上绑缚固定有养殖大型藻类的苗绳，藻床区下方吊养贝类，开敞箱式海珍品混养区混养海参、鲍鱼和藻类；

所述的主浮管具有通透的内腔，在主浮管的中部设有进排气口，所述进排气口连接一根充排气管，在主浮管两直线段顶端下方设有2个进出水口，通过充排气管对内腔充排气和由2个进出水口的进出水来控制整个多功能单元养殖平台台的浮力与重力的关系，实现所述多功能单元养殖平台的升潜，并且联结管提供浮力，保持整个多功能单元养殖平台在海底的悬浮状态。

进一步，所述的下沉装置由重力绳索和连接在重力绳索上的重力块组成，所述的锚定装置由锚绳和连接在锚绳上的铁锚组成。

进一步，所述的开敞箱式海珍品混养区中海参、鲍鱼、藻类的混养，在开敞养殖箱内绑缚已夹入海藻苗的苗绳，再放入附着基和海参、鲍鱼苗种，多功能单元养殖平台下潜至指定水层悬浮锚定，开展无需投饵的生态养殖，同时，在多功能单元养殖平台下方与海底之间形成鱼类的庇护区，形成修复型鱼礁聚鱼的效果。

一种生态修复型海洋牧场的构建方法，包括如下步骤：

(1)用HDPE U型主浮管和两端封闭的HDPE联结管构成可升潜平台框架，平台框架下方连接重力绳索并在重力绳索上连接重力块，平台框架一端连接固定索，固定索上连接铁锚；在主浮管的中部设有一个进排气口，进排气口连接一根充排气管至水面，在主浮管两直线段顶端的下方设置2个进出水口，通过充排气管对内腔充排气和由2个进出水口的进出水来控制多功能单元养殖平台的浮力与重力的关系，实现所述多功能单元养殖平台的升潜；联结管连接主浮管的两直线段，从而把单元平台框架间隔设置成藻床区和开敞箱式海珍品混养区；

(2)将按步骤(1)制作完成的多功能单元养殖平台拖至水深10米～40米的指定海域，将植入藻苗的绳索分别绑缚固定在多功能单元养殖平台藻床区内的连接管上和开敞箱式海珍品混养区中，并将海参、鲍鱼苗种放入带有附着基的混养区域内实施藻、鲍、参混养，同时在藻床区下侧绳索吊养贝类；

(3)通过充排气管和进出水口对内腔充排气和进出水来控制所述多功能单元养殖平台的升降，将多功能单元养殖平台悬浮停滞在所需水层，

(4)重复上述步骤，将多个多功能单元养殖平台列阵布置，在特定海域中形成规模化的海洋牧场，开展无投饵纯生态的多营养层次综合养殖；

(5)配备先进的智能化管控系统，进行全过程的运营管理；定期将单元多功能单元养殖平台升至水面，进行检查、补充和修复藻苗绳索；

(6)在相应的时间节点，在所建设的海洋牧场海域开展人工增殖放流，利用水下单元多功能单元养殖平台群提供聚鱼和庇护场所；

(7)到收获季节，将多功能单元养殖平台逐一升至水面进行海珍品的收获。

本发明与现有技术相比的有益效果：

本发明所述的多功能单元养殖平台具有可控的升潜和水下悬浮固泊功能；在平台上间隔设有藻床区和开敞箱式海珍品混养区，多功能单元养殖平台下吊养牡蛎和贻贝等贝类；将植入藻苗的绳索分别绑缚固定在多功能单元养殖平台藻床区框架上和开敞箱式海珍品混养区中，并将一定规格和数量的海参、鲍鱼苗放入带有附着基的混养区内，然后将多功能单元养殖平台下潜悬浮固泊于合适的水层位置上，实施无投饵的多营养层次立体综合养殖，并在多功能单元养殖平台下面与海底之间形成具有聚鱼作用的鱼类庇护区；该水下悬浮多功能单元养殖平台的养殖藻类等，既能躲避海底海胆等敌害生物的蚕食，又能躲避台风、赤潮和高温的影响，提高抗风浪和防灾减灾性能；利用多个多功能单元养殖平台按照一定的间距列阵布置，结合增殖放流等措施，在特定海域中形成规模化的海洋牧场，并配备先进的海域监测、数据分析、物联网信息传输等智能化的管控系统，进行全过程的运营管理，在收获时提升至水面快捷方便的收获，节省潜水员水下采捕的费用。

本发明潜伏式多功能单元养殖平台主要具有水下悬浮藻床的功能，同时具有大型修复型鱼礁的功能和海洋生物生态增殖功能，形成多营养层次立体生态养殖模式的特点，它构建的海洋牧场对海域生态环境修复的原理：

(1)海藻场特殊的生境可以为生物多样性形成提供了基础，它能为各类生物提供了理想的栖息、隐藏、索饵、繁殖、育肥的合适场所，具有非常丰富的生物多样性，可以形成营养方式多样化、结构复杂高效的动植物食物网结构，为海洋生物多样性的食物需求提供了良好的物质基础，对于海洋生物种质资源的维护具有重要作用；

(2)充分运用不同养殖生物层次间的共生互补原理，利用自然界物质循环系统，在一定的养殖空间和区域内，将不同的生物规划在同一环境中共同生长，实现在养殖环节使营养物质循环重复利用，不仅可以减少养殖自身的污染，还可以生产出多种有营养价值的养殖产品，保持生态平衡。

(3)海藻场海洋环境效应明显，海藻场内的褐藻类个体和叶片面积通常较大，可以直接吸收海水中的营养盐类，对一些无机盐类、金属及重金属等的吸收作用明显，对海域水质环境具有显著的改良作用。同时大型海藻的存在通过营养竞争和其他抑制作用，对赤潮生物起到控制作用，并且海藻场内的生物通过强烈的生命活动，对藻场内的水流、pH、溶解氧以及水温的分布和变化具有缓冲作用；

(4)大规模的水下悬浮的多功能单元养殖平台所形成的海洋牧场，构成大量的阴影区和鱼类庇护区，有聚鱼的作用，易形成鱼类种群和产卵场，对海洋资源有修复作用。

本发明与现有技术相比的有益效果：

1.本发明的多功能单元养殖平台带有升降功能，可以浮至水面和停留在水下不同水层，这有利于海藻进行光合作用，生长迅速，通过藻、鲍、参、牡蛎、贻贝等海珍品的开敞箱式生态混养，利用藻床上生长的藻类及其海水中天然活饵料提供鲍鱼、海参等海珍品的饵料，形成生物链，全程无需投喂投饵，生产出纯野生水产品，有良好的生态效益和经济效益。

2.由于多功能单元养殖平台可固泊在离海底一定距离的水层上，既能躲避海底海胆等敌害生物的蚕食，同时还能躲避台风、赤潮和高温的影响，提高抗风浪和防灾减灾性能。

3.本发明多功能单元养殖平台可以根据需要随时操作升降，因此可将夹完苗的绳索绑缚在海藻床上，再沉入水中指定的水层停留，并定期升至水面检查修复和补充缺损的藻苗，收获时直接将所述平台浮至水面采收，节省了潜水员水下采捕的人工费，效能提升。

4.本发明所述的多功能单元养殖平台由HDPE管材制成，造价低，材料耐海水腐蚀，寿命长，重量轻，移动方便，制造简单。

5.可以根据海域面积，由多功能单元养殖平台按照一定的间距，排列组合成多功能单元养殖平台群，构建成大规模的海洋牧场。

6.在多功能单元养殖平台下与海底之间的空间吊养牡蛎、贻贝等海珍品，形成鱼类的庇护区和产卵场，有聚鱼的作用，对海洋资源有修复作用。

附图说明

图1潜伏式多功能单元养殖平台平面图；

图2为图1的A-A面剖视图；

图3海洋牧场的平面图

如图所示：1、主浮管；2、联结管；3、开敞箱式混养区；4、藻床区；5、重力绳索；6、重力块；7、锚绳；8、铁锚；9、充排气管；10进出水口；11、大型藻类；12、吊养贝类；13、海平面14、海底；15、附着基；16、多功能单元养殖平台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种生态修复型海洋牧场，所述海洋牧场是由一个以上多功能单元养殖平台16组成，所述多功能单元养殖平台如图1、2所示，它包括：一根两端封闭的粗直径HDPE管弯成U型的主浮管1和6根两端封闭的HDPE联结管2构成的可升潜式生态养殖单元平台框架，平台框架上设有藻床区3、开敞箱式海珍品混养区4、下沉装置和锚定装置，将6根HDPE联结管连接安装在主浮管的两直线段，联结管把平台框架间隔分成藻床区3和开敞箱式海珍品混养区4，藻床区内联结管上绑缚固定有养殖大型藻类11的苗绳，藻床区下方吊养贝类12，开敞箱式海珍品混养区混养海参、鲍鱼和藻类；

所述的主浮管具有通透的内腔，在主浮管的中部设有进排气口，所述进排气口连接一根充排气管9通至水面，在主浮管两直线段顶端下方设有2个进出水口10，通过充排气管对内腔充排气和由2个进出水口的进出水来控制多功能单元养殖平台的浮力与重力的关系，实现所述多功能单元养殖平台的升潜。

所述的下沉装置由重力绳索5和连接在重力绳索上的重力块6组成，所述的锚定装置由锚绳和连接在锚绳7上的铁锚8组成。

所述的开敞箱式海珍品混养区是由网片组成的开敞式网箱，所述的开敞箱式海珍品混养区中海参、鲍鱼、藻类的混养，在开敞养殖箱内绑缚已夹入海藻苗的苗绳，再放入附着基15和海参、鲍鱼苗种，多功能单元养殖平台下潜至海平面13以下指定水层悬浮锚定，开展无需投饵的生态养殖，同时，在多功能单元养殖平台下方与海底14之间形成鱼类的庇护区，形成修复型鱼礁的聚鱼效果。

一种新型海洋牧场的构建方法，该方法包括如下步骤：

(1)用HDPE U型的主浮管和6根两端封闭的HDPE联结管构成可升潜平台框架，平台框架下方连接重力绳索并在重力绳索上连接重力块，平台框架一端连接固定索，固定索上连接铁锚；在主浮管的中部设有进排气口，进排气口连接一根充排气管通至水面，在主浮管两直线段顶端的下方设置2个进出水口，通过充排气管对内腔充排气和由2个进出水口的进出水来控制多功能单元养殖平台的浮力与重力的关系，实现所述多功能单元养殖平台的升潜。联结管连接U型主浮管的两直线段上，从而把单元平台框架间隔设置成藻床区和开敞箱式海珍品混养区；

(2)将按步骤(1)制作完成的多功能单元养殖平台拖至水深10米～40米的指定海域，将植入藻苗的绳索分别绑缚固定在多功能单元养殖平台藻床区内的连接管上和开敞箱式海珍品混养区中，并将海参、鲍鱼苗种放入带有附着基的混养区域内实施藻、鲍、参混养区，同时在藻床区下侧绳索吊养贝类；

(3)将配置的多个单元重力绳索5和单元配置的重力块6悬挂在单元多功能单元养殖平台下，使之具备下潜和上浮功能，打开多功能单元养殖平台的充排气管9，使多功能单元养殖平台的进出水口10进水，将多功能单元养殖平台下潜悬浮的水下指定的区域水层位置，开展无投饵的纯生态综合养。

(4)重复上述步骤，将多个多功能单元养殖平台列阵布置，在特定海域中形成规模化的海洋牧场，如图3所示，开展无投饵纯生态的多营养层次综合养殖；

(5)配备先进的海域监测、数据分析、物联网信息传输等智能化的管控系统，进行全过程的运营管理；定期将单元多功能单元养殖平台升至水面，进行检查、补充和修复藻苗绳索；

(6)在相应的时间节点，在所建设的海洋牧场海域开展人工增殖放流，利用水下单元多功能单元养殖平台群提供聚鱼和庇护场所；

(7)到收获季节，将多功能单元养殖平台逐一升至水面进行海珍品的收获。

如上所述，结合附图和具体实施方式所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种生态修复型海洋牧场，其特征在于所述海洋牧场是由一个以上多功能单元养殖平台(16)组成，所述多功能单元养殖平台包括：一根两端封闭的粗直径HDPE管弯成U型的主浮管(1)和一根以上两端封闭的HDPE联结管(2)构成的可升潜式生态养殖单元平台框架，平台框架上设有藻床区(4)、开敞箱式海珍品混养区(3)、下沉装置和锚定装置，将联结管(2)连接组装在主浮管(1)的两直线段上，联结管(2)把平台框架间隔分成藻床区(4)和开敞箱式海珍品混养区(3)，藻床区内联结管上绑缚固定有养殖大型藻类的苗绳，藻床区下方吊养贝类，开敞箱式海珍品混养区混养海参、鲍鱼和藻类；

所述的主浮管具有通透的内腔，在主浮管的中部设有进排气口，所述进排气口连接一根充排气管(9)，在主浮管(1)两直线段顶端下方设有2个进出水口(10)，通过充排气管(9)对内腔充排气和由2个进出水口(10)的进出水来控制整个多功能单元养殖平台的浮力与重力的关系，实现所述多功能单元养殖平台的升潜，联结管(2)与主浮管(1)固定连接且相互之间不连通，联结管提供浮力，保持整个多功能单元养殖平台在海底的悬浮状态。

2.根据权利要求1所述的一种生态修复型海洋牧场，其特征在于所述的下沉装置由重力绳索(5)和连接在重力绳索上的重力块(6)组成，所述的锚定装置由锚绳(7)和连接在锚绳上的铁锚(8)组成，通过调整重力绳索和锚绳的长度来控制平台离海底的距离，实现变水层的固泊。

3.根据权利要求1所述的一种生态修复型海洋牧场，其特征在于所述的开敞箱式海珍品混养区(3)中海参、鲍鱼、藻类的混养，在开敞养殖箱内绑缚已夹入海藻苗的苗绳，再放入附着基(15)和海参、鲍鱼苗种，多功能单元养殖平台下潜至指定水层悬浮锚定，开展无需投饵的生态养殖，同时，在多功能单元养殖平台下方与海底之间形成聚鱼庇护区。

4.权利要求1-3任何一项所述的一种生态修复型海洋牧场的构建方法，包括如下步骤：

(1)用HDPE U型的主浮管和两端封闭的HDPE联结管构成可升潜平台框架，平台框架下方连接重力绳索，重力绳索连接重力块，平台框架一端连接锚绳，锚绳上连接铁锚；在平台框架一端主浮管的中部设有一个进排气口，进排气口连接一根充排气管至水面，在平台框架的另一端主浮管两直线段顶端的下方设置2个进出水口，通过充排气管对内腔充排气和由2个进出水口的进出水来控制多功能单元养殖平台的浮力与重力的关系，实现所述多功能单元养殖平台的升潜；联结管连接主浮管的两直线段，从而把单元平台框架间隔设置成藻床区和开敞箱式海珍品混养区；

(2)将按步骤(1)制作完成的多功能单元养殖平台拖至水深10米～40米的指定海域，将植入藻苗的绳索分别绑缚固定在多功能单元养殖平台藻床区内的联结管上和开敞箱式海珍品混养区中，并将海参、鲍鱼苗种放入带有附着基的混养区域内实施藻、鲍、参混养，同时在藻床区下侧绳索吊养贝类；

(3)通过充排气管和进出水口对内腔充排气和进出水来控制所述多功能单元养殖平台的升降，同时调整重力绳索和锚绳的长度来控制多功能单元养殖平台离海底的距离，实现变水层的固泊，将多功能单元养殖平台悬浮停滞在所需水层；

(4)重复上述步骤，将多个多功能单元养殖平台列阵布置，在特定海域中形成规模化的海洋牧场，开展无投饵纯生态的多营养层次综合养殖；

(5)配备先进的智能化管控系统，进行全过程的运营管理；定期将单元多功能单元养殖平台升至水面，进行检查、补充和修复藻苗绳索；

(6)在相应的时间节点，在所建设的海洋牧场海域开展人工增殖放流，利用水下单元多功能单元养殖平台群提供聚鱼和庇护场所；

(7)到收获季节，将多功能单元养殖平台逐一升至水面进行海珍品的收获。