CN105248343B

CN105248343B - 一种珊瑚有性繁殖系统

Info

Publication number: CN105248343B
Application number: CN201510736296.8A
Authority: CN
Inventors: 李琰; 郑新庆; 刘昕明
Original assignee: Guangxi Academy Of Oceangraphy; Third Institute of Oceanography MNR
Current assignee: Guangxi Academy Of Oceangraphy; Third Institute of Oceanography MNR
Priority date: 2015-11-03
Filing date: 2015-11-03
Publication date: 2019-03-12
Anticipated expiration: 2035-11-03
Also published as: CN105248343A

Abstract

一种珊瑚有性繁殖系统，涉及一种海洋生物人工繁育技术。设有珊瑚培育箱、海藻培养箱、藻屏、管路系统；所述珊瑚培育箱设有主缸体、底柜和主缸LED灯；所述海藻培养箱设有过滤缸体和金卤灯；所述管路系统设有管网、水泵、温控装置和造浪器；主缸体设于底柜顶部，主缸LED灯设于主缸体上方，底柜内的底部从下至上依次设有管道、网格板、下筛绢层、粗沙层、上筛绢网和珊瑚沙层，管道上设有孔，主缸体和过滤缸体内的水体通过管道路系统与藻屏相连接，用于实现海水的内循环，水泵、温控装置和造浪器通过管网连接并安装在主缸体内；水泵的抽水端与底柜内底部的管道相连，水泵的出水端与温控装置、造浪器连接。结构简单，设计巧妙，操作方便。

Description

一种珊瑚有性繁殖系统

技术领域

本发明涉及一种海洋生物人工繁育技术，具体是涉及热带浅水珊瑚，尤其是一种造礁石珊瑚有性繁殖系统。

背景技术

由于沿海地区人口持续增长、社会经济迅速发展以及全球气候变化(异常高温以及低温)等人为和自然的多重压力，严重干扰和破坏了珊瑚礁生态系统，全球珊瑚礁分布面积不断缩小，出现全球性的严重退化。例如，1998年气温异常升高导致全球约16％的珊瑚礁死亡。根据全球珊瑚礁监测网(GCRMN)2008年的评估，全球19％的珊瑚礁已遭到严重破坏并且无法修复。如果不采取有效管理，35％的珊瑚礁将在未来数十年内消失。

与此同时，观赏水族业的发展尤其海水珊瑚混养缸的快速普及使得市场对珊瑚的需求量不断增大，加剧了对珊瑚礁生态环境的破坏。野外珊瑚的采集对环境破坏性大,其供给也无法满足日益增长观赏珊瑚市场对活体珊瑚的巨大需求。野生的珊瑚逐渐已经不能满足人们的需求，在印度尼西亚、斐济、汤加等地，珊瑚人工养殖场(coral farming)逐渐发展起来，并具有一定规模。然而，这些养殖场大多采用无性繁殖的方式，即将野外或人工培育的大棵珊瑚株(colony)直接切割成数颗到数十棵较小的个体(fragments)，然后将切割的珊瑚个体分别固定在水泥基座上，然后投放到水质优良的自然海域中培养。不过，利用这种技术进行珊瑚的扩繁速度慢，也限制了养殖的规模和产量，而且它对气候要求(例如，台风对这种养殖方式的破坏性大)、区域选择(选择的区域能尽量减少或抵御大风浪的侵袭、底质需为砂质底质)的要求较高。因此，需要设计出一种适宜在室内环境下、陆基或半陆基的珊瑚养殖和繁育系统。

申请号为CN201210449104.1的发明专利公开了一种小型珊瑚养殖系统。该系统利用活石和蛋白质分离器(俗称柏林系统)处理系统富余的营养盐，利用造流泵或普通离心水泵模拟潮汐和水流，利用金卤灯(HQI)等提供光源。但是，该专利所述蛋白质分离器中的针刷水泵，以及系统的主上水泵和造浪泵会对系统中的浮游动、植物以及珊瑚繁殖期释放出的精子、卵子、水体中的受精卵、浮浪幼体产生机械性伤害。这一方面使得系统的珊瑚无法通过滤食作用补充除光合作用以外的其它食物或有机碳来源，同时珊瑚有性繁殖产生的卵、浮浪幼体的死亡率高，因此不适宜利用这个系统进行珊瑚的有性繁殖。而且，从系统结构来说，除了二者都使用活石作为造景以及无机氮的处理工具外，两专利的系统结构存在显著的差异。

发明内容

本发明的目的在于提供可在循环封闭水体有助于珊瑚繁育的一种珊瑚有性繁殖系统。

本发明设有珊瑚培育箱、海藻培养箱、藻屏、管路系统；

所述珊瑚培育箱设有主缸体、底柜和主缸LED灯；所述海藻培养箱设有过滤缸体和金卤灯；所述管路系统设有管网、水泵、温控装置和造浪器；

主缸体设于底柜顶部，主缸LED灯设于主缸体上方，底柜内的底部从下至上依次设有管道、网格板、下筛绢层、粗沙层、上筛绢网和珊瑚沙层，管道上设有孔，主缸体和过滤缸体内的水体通过管道路系统与藻屏相连接，用于实现海水的内循环，水泵、温控装置和造浪器通过管网连接并安装在主缸体内；水泵的抽水端与底柜内底部的管道相连，水泵的出水端与温控装置、造浪器连接。

所述粗沙层和珊瑚沙层内可饲养翻砂生物。

所述藻屏可设有底板和网格屏，网格屏设在底板上。

所述主缸体内可放入活石，活石可采用珊瑚礁石。

所述管道的侧面上设有孔，孔的直径可为2～3mm，相邻孔的间距可为4～6cm，相邻管道之间的间距可为8～12cm。

所述过滤缸体的上缘最好低于主缸体的上缘，使藻屏成倾斜角度放置。

所述温控装置可采用冷暖水机，造浪器可采用旋转造浪器。

本发明有助于造礁珊瑚在封闭循环体系中生长、繁殖，该系统设有珊瑚培育箱和大型海藻培养箱以及藻屏，珊瑚培育箱底部为三层结构，最下层为布满均匀分布的管道，管道两侧面均匀分布一系列小孔，管道上设有网格板用以支撑上部沙层的重量，网格板上设有筛娟，筛娟上为双层珊瑚沙，两沙层之间设有筛娟。珊瑚培育箱背部设有泵，泵的抽水端与培育系统底端管道相连。大型海藻培养箱的上缘高于珊瑚培育箱的上缘，藻屏连接珊瑚培育箱和大型海藻培养箱，使藻屏成倾斜角度。

本发明所述专利结构简单，设计巧妙，通过生物过滤控制营养盐并且避免了对浮游生物的机械伤害。而且，本发明所采用各项器件在国内均可采购，方便且成本低廉。不仅适宜室内珊瑚小规模人工养殖和繁育，同时也适宜利用该技术手段构建大水体(>2吨水)的珊瑚有性繁殖系统。

本发明提出了一种设计巧妙，操作方便，可促使珊瑚规律的进行有性繁殖的室内人工珊瑚养殖系统。该系统没有采用蛋白质分离器以及滤棉等任何机械过滤的方式，完全依靠生态的水处理手段(例如大型海藻、藻屏、双层厚沙过滤等)来维持水质的稳定，尽可能去除了多余的生命支持系统，例如蛋白质分离器、上水泵、造浪泵等，以实现水质的稳定。由于没有使用机械过滤方式，小型底栖动物和浮游动、植物在系统内可以自由生长，因此在该系统内可以实现珊瑚的有性繁殖，而且珊瑚还可以通过过滤摄食方式获得额外的碳源。这与发明专利CN 102919188 B存在显著的差异。此外，申请号为CN201210449104.1的发明专利的设计只为观赏珊瑚的人工养殖而设计的，因此它并没有考虑系统中使用的各种机械过滤、造浪系统、上水泵等系统主要构件对珊瑚精、卵子以及珊瑚浮浪幼体的机械性破坏；而本发明所述珊瑚有性繁殖养殖系统除了可以用于珊瑚的养殖，更重要的是，珊瑚可以在本系统内实现有性繁殖行为。

本发明设有珊瑚培育箱和大型海藻培养箱以及藻屏，珊瑚培育箱底部为三层结构，最下层为布满均匀分布的管道，管道两侧面均匀分布一系列小孔，管道上设有网格板，网格板上设有筛娟，筛娟上为两层不同粒径的珊瑚沙，两沙层之间设有筛娟。珊瑚培育箱背部设有泵，泵的抽水端与培育系统底端管道相连。大型海藻培养箱的上缘高于珊瑚培育箱的上缘，藻屏连接珊瑚培育箱和大型海藻培养箱。系统不设蛋白质分离器从而避免蛋白质分离器的针刷水泵产生的机械伤害，使用活石、藻屏、大型海藻来处理生物产生的过剩营养盐。所述系统使用两台进水口设置在厚沙层下(利用厚沙层隔绝浮游生物和珊瑚卵、浮浪幼体)的水泵，分别供给温控系统和大型海藻培养箱以及连接旋转造浪器用以给主缸内产生珊瑚所需的变化的水流。系统灯光使用最好使用软件调节光周期曲线的LED，从而通过光周期的变化模拟自然环境促使珊瑚产卵。

附图说明

图1为本发明实施例的结构组成示意图。

具体实施方式

以下实施例将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明实施例设有珊瑚培育箱、海藻培养箱、藻屏3、管路系统；

所述珊瑚培育箱设有主缸体11、底柜12和主缸LED灯；所述海藻培养箱设有过滤缸体21和金卤灯；所述管路系统设有管网41、水泵42、温控装置43和造浪器44；

主缸体11设于底柜12顶部，主缸LED灯设于主缸体11上方，底柜12内的底部从下至上依次设有管道、网格板、下筛绢层、粗沙层、上筛绢网和珊瑚沙层，管道上设有孔，主缸体11和过滤缸体21内的水体通过管道路系统与藻屏3相连接，用于实现海水的内循环，水泵42、温控装置43和造浪器44通过管网41连接并安装在主缸体11内；水泵42的抽水端与底柜12内底部的管道相连，水泵42的出水端与温控装置43、造浪器44连接。

所述粗沙层和珊瑚沙层内可饲养翻砂生物。

所述藻屏可设有底板和网格屏，网格屏设在底板上。

所述主缸体11内可放入活石，活石可采用珊瑚礁石。

所述过滤缸体21的上缘最好低于主缸体11的上缘，使藻屏成倾斜角度放置。

所述温控装置可采用冷暖水机，造浪器可采用旋转造浪器。

主缸体11的长宽高为1.8m×0.9m×0.5m，正面采用15mm超白玻璃，其他面采用19mm浮法玻璃。

底柜12的长宽高为1.8m×0.9m×0.9m，采用316不锈钢作为支架，表面贴以黑色玻璃，前后方留有柜门可用于储物。

主缸LED灯使用三台120W珊瑚专用LED灯具，使用支架放置于主缸体上方约30cm处，总功率为3×120W。

所述粗沙层采用粒径为3～5mm的粗砂，粗沙层的厚度为5cm；珊瑚沙层采用粒径约1mm的珊瑚沙，珊瑚沙层的厚度为5cm。

粗沙层与底部管网之间采用150目筛绢隔开，粗沙层与珊瑚沙层之间采用50目筛绢隔开。

活石使用从海南省采集的珊瑚礁石，按照经验值约主缸体4L水加入1kg活石，共加入约100kg活石。

过滤缸体的长宽高为1.8m×0.9m×0.9m，采用19mm浮法玻璃制作。

金卤灯使用两盏5500K色温的250W金属卤素灯。

在海藻培养箱的过滤缸体底部可设有魔术泥层22，魔术泥层22的厚度可为4～6cm。

藻屏的长宽可为1.8m×0.5m，表面铺上十字绣板便于长藻和清理，实现海水的内循环。

管路系统包括管网系统、水泵、温控系统(冷暖水机)和旋转造浪器；管网系统每隔3cm开一个直径为3mm的圆孔；水泵采用两台15000L/h流量的DC变频水泵；温控系统采用冷暖水机，制冷功率为2P，温度设定为27～28℃；旋转造浪器可360度旋转，设置成90度旋转，旋转速度设置为快。

以下给出本发明的工作流程：

根据图1将底柜、主缸体、背部过滤缸体放置好并连接起来，再将主缸LED灯和背滤金卤灯安装好。将水泵、旋转造流器、温控系统用管网连接起来安装在缸体中。在管网上铺上筛绢(150目)后将大颗粒珊瑚砂均匀的铺在筛绢上，再铺上一层筛绢(50目)后在筛绢上均匀铺上细珊瑚砂。在背部过滤缸体(大型海藻培养箱)内均匀铺上魔术泥。然后在缸里内灌入人造海水，在主缸内放入活石，在背部过滤缸体(大型海藻培养箱)内种入盾叶蕨藻、羽叶蕨藻的藻种。通电使整个系统开始运行。系统运行1～2周左右，大型海藻培养箱的大型逐渐生长起来，藻屏上也大型生长各种丝状藻类，大型海藻培养箱内出现大量钩虾等小型底栖生物。开始放入海参、海星、虾虎鱼等食碎屑生物。待系统的NO₂ ^-<0.01mg/L，NO₃ ^-<0.3mg/L后，可以放入珊瑚礁鱼类和造礁珊瑚。

应用实例如下：

在某所珊瑚保育馆，建立了2套造礁珊瑚有性繁殖系统。实验水体为1500L左右。珊瑚礁鱼类和造礁珊瑚均可健康的在系统内生长，鹿角杯型珊瑚(Pocilopora damiconis)在系统内数次产出浮浪幼体，系统NO₂ ^-<0.01mg/L、NO₃ ^-<0.2mg/L、Ca²⁺：320～440mg/L、Mg²⁺：1180～1320mg/L、KH：4.4～8.9dKH，系统整体运行状况良好。系统自由生长各种浮游动物和小型甲壳动物。

所述珊瑚培育箱材质可以是玻璃，亚克力，PVC，玻璃钢等硬质不易变形材质，也可以利用钢筋水泥堆砌而成。

所述珊瑚培育箱底部布设的管道优选PVC材质，相邻管道间距约10cm，其侧面有孔，孔直径2～3mm左右，孔间距5cm左右。

所述珊瑚培育箱网格板上覆有筛娟，筛娟的孔径以不透过上层的粗砂为宜。

所述珊瑚培育箱的双层沙粒径不同，下层为粒径为3～5mm的粗砂，上层为粒径约1mm的珊瑚沙。

所述珊瑚培育箱的双层沙之间的筛娟孔径以不能通过1mm上层珊瑚沙为宜，优选孔径介于0.5～1mm的筛娟，不能选择孔径低于0.1mm筛娟。

所述珊瑚培育箱背侧设有抽水泵，泵的抽水端与珊瑚培育箱底端管道相连，出水端管路连接至海藻培养箱、珊瑚培育箱上缘的旋转造浪器以及制冷系统。泵的流量选择根据养殖水体而定，水泵标称每小时最大流量之和最好在系统总水量的10～30倍，泵优选2个或以上，单个泵流量6000～10000L/h为宜，不同泵的出水端管路分别连接至海藻培养箱，旋转造浪器以及制冷系统。

所述旋转造浪器并不是依靠泵驱动的桨叶制造水流，而是一个具自动旋转功能的喷管，其水流驱动力来自珊瑚培育系统背侧的泵。

所述海藻培养箱可以和珊瑚培育箱紧密相连，也可以分开。

所述海藻培养箱底部最好覆盖有一层3～5cm的神奇泥，它可以加速水质的稳定以及藻缸内大型海藻的生长。

所述海藻培养箱培育各种耐高温(可以25～30℃的水温度下正常生长)的大型海藻，可以是蕨藻、浒苔、石蒓等生长迅速的大型海藻，优选蕨藻、火焰藻等具假根、茎的蕨藻，有利于海藻培养箱造景。

所述海藻培养箱也养殖各种小型甲壳动物(端足类、桡足类等)、软体动物(石鳖、螺等)，这些甲壳动物和软体动物可以摄食大型海藻，用于控制藻类的过度生长，同时为珊瑚培育系统的珊瑚提供饵料。

所述海藻培养箱的藻屏设有底板和网格屏，底板可以是玻璃材质、PVC板等各种材质，斜板上最好覆盖一些粗糙面的网格板，这有利于一些丝状藻类在网格屏上附着生长。

系统运行时，珊瑚培育箱的海水在泵的吸力下通过双层沙，然后经管道进入大型海藻培养箱，制冷系统以及旋转造浪泵。当大型海藻培养箱的海水没过藻屏底板的上缘，海水从底板上缘溢流回珊瑚培育系统，如此循环反复。

由于系统存在厚沙层，有机质很容易淤积在沙层表面，因此系统需要配置各种功能生物，必须有翻沙海星，虾虎鱼，海参等食碎屑生物，不仅可以保持沙层的清洁和美观，同时也避免有机质在沙层淤积，形成还原性环境，对系统产生不利的影响。珊瑚培育箱必须有各种不同类型的植食性鱼类，例如篮子鱼、刺尾鱼等，假绵羊虾以及各种植食性螺，避免珊瑚培育系统滋生过量海藻影响珊瑚生长。由于系统中有海藻培养箱和藻屏(斜板上的网格板会生长丝状海藻，形成藻垫algal mat)，与通常的柏林系统相比，体系对HCO₃ ^-和Mg离子的消耗量较大，需要进行定时补充，防止碱度和Mg离子过低，抑制珊瑚的生长。因此，系统需要定时补充HCO₃ ^-和Mg离子。同时由于珊瑚生长的需要也需补充Ca²⁺。可以采用滴定泵定时添加，也可人工添加的方式，具体视系统对HCO₃ ^-的消耗量而定。

所述珊瑚有性繁殖系统总水量最好在1吨以上，系统越大，越有利于生物在系统内的繁殖和生长，也有利于系统的稳定。所述珊瑚有性繁殖系统可以采用自然光，也可采用人工光源。采用人工光源，则珊瑚培育系统的色温优选10000K以上的灯具，最好是LED等可以通过软件调节光周期曲线的光源以便于模拟自然环境的光周期变化促进排卵。海藻培养箱和藻屏的等色温优选5000K左右的灯具。

所述造礁珊瑚有性繁殖系统水质应达到以下标准温度最好26～30^。C之间，盐度最好在32～35之间，NO₂ ^-<0.01mg/L，NO₃ ^-<0.2mg/L，Ca²⁺：360～450mg/L，Mg²⁺，1200～1350mg/L，KH：6.0～14.0dKH。

所述珊瑚培育箱背侧设有抽水泵，泵的抽水端与珊瑚培育箱底端管道相连，出水端管路连接至海藻培养箱、珊瑚培育箱上缘的旋转造浪器以及制冷系统。泵优选2个或以上，不同泵的出水端管路分别连接至海藻培养箱，旋转造浪器以及温控系统。

所述旋转造浪器为一个具自动旋转功能的喷管，其水流驱动力来自珊瑚培育系统背侧的泵。

所述海藻培养箱可以和珊瑚培育箱紧密相连，也可以分开。

所述珊瑚培育箱有各种不同类型的植食性鱼类，例如篮子鱼、刺尾鱼等，假绵羊虾以及各种植食性螺。

所述海藻培养箱中藻品种为各种耐高温(可以25～30℃的水温度下正常生长)的大型海藻，可以是蕨藻、火焰藻、浒苔、石蒓等生长迅速的大型海藻。

所述海藻培养箱也养殖各种小型甲壳动物(端足类、桡足类等)、软体动物(石鳖、螺等)

所述翻砂生物为食碎屑生物，包括但不局限于翻沙海星，虾虎鱼，黑海参中的一种或多种组合。

所述系统需要定时补充HCO₃ ^-，Mg，Ca²⁺等离子。可以采用滴定泵定时添加，也可人工添加的方式。

所述珊瑚有性繁殖系统可以采用自然光，也可采用人工光源。采用人工光源，则珊瑚培育系统的色温优选10000K以上的灯具，最好是LED等可以通过软件调节光周期曲线的光源。

Claims

1.一种珊瑚有性繁殖系统，其特征在于设有珊瑚培育箱、海藻培养箱、藻屏、管路系统；

主缸体设于底柜顶部，主缸LED灯设于主缸体上方，底柜内的底部从下至上依次设有管道、网格板、下筛绢层、粗沙层、上筛绢层和珊瑚沙层，管道上设有孔，通过管路系统与藻屏将主缸体和过滤缸体内的水体相连接，用于实现海水的内循环，水泵、温控装置和造浪器通过管网连接并安装在主缸体内；水泵的抽水端与底柜内底部的管道相连，水泵的出水端与温控装置、造浪器连接；

所述管道的侧面上设有孔，孔的直径为2～3mm，相邻孔的间距为4～6cm，相邻管道之间的间距为8～12cm；

所述过滤缸体底部设有魔术泥层，魔术泥层的厚度为4～6cm；

所述粗沙层和珊瑚沙层内饲养翻砂生物；

所述主缸体内放入活石，活石采用珊瑚礁石。

2.如权利要求1所述一种珊瑚有性繁殖系统，其特征在于所述藻屏设有底板和网格屏，网格屏设在底板上。

3.如权利要求1所述一种珊瑚有性繁殖系统，其特征在于所述过滤缸体的上缘高于主缸体的上缘，使藻屏成倾斜角度放置。

4.如权利要求1所述一种珊瑚有性繁殖系统，其特征在于所述温控装置采用冷暖水机。

5.如权利要求1所述一种珊瑚有性繁殖系统，其特征在于所述造浪器采用旋转造浪器。