CN107736286A - 一种用于应对海水温度异常升高的珊瑚营养供给装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于应对海水温度异常升高的珊瑚营养供给装置，属于珊瑚礁生态修复技术领域。它包括太阳能发电板、增压泵、抽液管、营养液分流管、温控开关、导线、温度传感器、空心浮体、插孔、锚链、营养液喷洒器、连杆、混凝土底座。其特征在于：利用安装在水下的温度传感器接收海水的温度信号，通过温控开关在海水温度异常升高时自动控制增压泵启动，将空心浮体中的营养液，经营养液分流管使其输送到营养均布结构，进而散布在因温度异常升高而发生珊瑚礁白化的海域。本发明结合太阳能供电、温度控制系统和营养均布结构，提供一种结构稳定、及时为珊瑚虫提供营养、维护便利的应对海水温度异常升高的珊瑚营养供给装置，通过此设计可达到治理因温度异常升高而发生的珊瑚礁白化问题的目的，有利于维护珊瑚礁生态系统稳定。
Description
技术领域
本发明涉及珊瑚礁生态修复技术领域，特别是一种用于应对海水温度异常升高的珊瑚营养供给装置。
背景技术
珊瑚礁是成千上万的由碳酸钙组成的珊瑚虫的骨骼在数百年至数万年的生长过程中形成的，广泛分布在热带、亚热带浅海中。珊瑚礁通常由连接深海床的礁前斜坡和延伸向海岸的水平礁坪组成。
据统计，当今全世界的珊瑚礁总面积约为28.43万平方公里，全球依赖珊瑚礁系统生存的人口达到1亿左右。海水温度的异常、海水盐度的偏离、珊瑚疾病、海洋污染、长棘海星的爆发、人类的过渡渔业和海水酸化等因素已经对全球的珊瑚礁资源产生了巨大的危害，其中因温度异常升高引起的珊瑚礁白化则是珊瑚礁破坏的主要因素。
珊瑚礁白化现象：根据相关统计，自20世纪80年代以来，世界范围内发现的大规模珊瑚礁白化导致了珊瑚礁生态环境严重退化。仅澳大利亚大堡礁的珊瑚，从1980至2016年间就有8年出现过大规模白化问题，出现白化现象的珊瑚，死亡概率高达9成以上。由此可见，缓解全球珊瑚礁白化问题刻不容缓。
相关研究表明：珊瑚虫通过体内共生藻的光合作用和伸出触手捕捉到的浮游微生物来提供生长所需的能量。水温异常升高时珊瑚礁出现白化现象：珊瑚虫体内的共生藻因失去活性而被宿主珊瑚虫排出，此时珊瑚将会呈现原始的白色，珊瑚虫也就失去主要的能量来源，如果长时间得不到能量的补充，珊瑚虫就会因为缺乏营养物质而死亡，造成珊瑚礁生态系统退化，短期内遭到不可逆转的破坏。
珊瑚虫新陈代谢所需要的营养物质主要有钙、镁、碘、锶等多种微量元素，以及多种维生素、氨基酸、矿物质。附着在珊瑚礁上的珊瑚虫并不擅于大范围搜寻食物，它们只能通过伸出体外的触手捕获周围水体中营养物质。若在水温异常升高时，通过辅助装置在珊瑚礁所处的水域补充珊瑚虫必需的营养物质，对于珊瑚虫克服水温异常升高和白化珊瑚礁体的恢复均具有积极的意义。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明采取如下技术解决方案：
一种用于应对海水温度异常升高的珊瑚营养供给装置，包括太阳能发电板、增压泵、抽液管、营养液分流管、温控开关、导线、温度传感器、空心浮体、插孔、锚链、营养液喷洒器、连杆、混凝土底座。太阳能发电板连接在增压泵两侧为其供电，增压泵固定在空心浮体上，空心浮体内存放一定量人工配制的营养液，增压泵的一端连接抽液管，另一端连接营养液分流管。增压泵通过抽液管从空心浮体中抽取营养液，并通过营养液分流管可将营养液输送到一个或多个营养均布结构；空心浮体四周和锚链连接，漂浮在指定的海域上。
所述的一种用于应对海水温度异常升高的珊瑚营养供给装置，其特征在于：营养液喷洒器通过营养液分流管和增压泵连接；营养液喷洒器通过连杆浇筑在混凝土底座上，组成营养均布结构，并配置在珊瑚礁礁坪各处。
所述的一种用于应对海水温度异常升高的珊瑚营养供给装置，其特征在于：温度传感器固定在营养液喷洒器与混凝土底座间的连杆上，并通过导线与温控开关连接，用于接收海水温度信号，当海水温度升高至珊瑚虫开始发生白化现象的温度（约为32摄氏度）时，温控开关自动控制增压泵启动，待海水温度逐步恢复至时正常时，温控开关自动控制增压泵关闭。
本发明的有益效果是：营养均布结构按选定的间距和排列方式布置在珊瑚礁礁坪上，可对大范围的珊瑚礁海域进行水温异常监测和对珊瑚礁虫人工补充营养；人工配置的营养液中含有多种珊瑚虫生长所需要的必需营养物质，有利于维持珊瑚虫在异常水温下的生长发育；人工配制的营养液存放在空心浮体内部，可提高整个装置的空间利用率；空心浮体用固定在海底的锚链连接，可以抵抗海浪和海流的冲击；使用太阳能发电板供电，为整个装置提供成本低廉、持久、无污染的能源。
附图说明
图1是本发明的结构布置图。
图2是温控太阳能供电泵压系统示意图。
图3是漂浮平台示意图。
图4是营养均布结构示意图。
以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1-太阳能发电板、2-增压泵、3-抽液管、4-营养液分流管、5-温控开关、6-导线、7-温度传感器、8-空心浮体、9-插孔、10-锚链、11-营养液喷洒器、12-连杆、13-混凝土底座。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步详细描述：
本发明的一个具体实施方式包括：将各构件运往预定的珊瑚礁海域附近进行连接安装；太阳能发电板1安装在增压泵2两侧为其供电，增压泵2铆接在空心浮体8上；通过插孔9往空心浮体8内加入人工配制的营养液，营养液的量以保证空心浮体8仍处于漂浮状态为宜；增压泵2连接抽液管3，通过插孔9从空心浮体8内抽取营养液，经营养液分流管4将营养液输送到各个营养均布结构。
单个的营养液喷洒器11通过连杆12浇筑在混凝土底座13上；温度传感器7固定在连杆12上，并通过导线6控制温控开关5。整个营养均布结构按选定的间距和排列方式布置在珊瑚礁礁坪上。
空心浮体8的四周分别和锚链10连接，漂浮在海面上。空心浮体8中的营养液需要人工进行定期补给；进行营养液补给时，将抽液管3从空心浮体8表面的插孔9拔出，通过插孔9将营养液注入空心浮体8，补给的营养液以保证空心浮体8仍处于漂浮状态为宜。
各构件在指定珊瑚礁海域内连接安装完毕后，整个系统开始运作。当海水温度异常升高至预设临界温度时，温度传感器7传递信号给温控开关5，温控开关5自动控制增压泵2启动。增压泵2启动后利用抽液管3从空心浮体8内抽取营养液，营养液通过营养液分流管4输送到各个营养均布结构，利用营养液喷洒器11均匀地将营养液喷洒至珊瑚礁体附近的海水中，为该区域的珊瑚提供正常生长所需的营养物质。待海水温度逐步恢复正常，温度传感器7再次将信号传递给温控开关5，自动控制增压泵2关闭，营养液供给系统停止工作。
本实施方案的原理为：海水温度异常升高时，珊瑚虫体内的共生藻失去活性，珊瑚虫将共生藻排除体外，失去了重要的营养来源，珊瑚虫将会呈现出原始的白色，此时珊瑚虫通过伸出体外的触手过滤周围海水吸收营养，由于珊瑚虫无法大范围内活动，在消耗完周边营养后不久就会死亡。本发明通过温度传感器7监测珊瑚礁周围水体的温度，通过温控开关5控制增压泵2的启动，将人工配置的营养液均匀地输送到海水温度异常升高的珊瑚礁海；营养液中含有钙、镁、碘、锶和多种微量元素等成分，同时也富含多种维生素、氨基酸、矿物质等，能够为白化的珊瑚提供营养，维持珊瑚虫在异常水温下的生长发育；同时可提高白化礁体在水温异常时的自我修复能力，从而维持珊瑚生态系统的稳定。
尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。
Claims (3)
1.一种用于应对海水温度异常升高的珊瑚营养供给装置，包括太阳能发电板（1）、增压泵（2）、抽液管（3）、营养液分流管（4）、温控开关（5）、导线（6）、温度传感器（7）、空心浮体（8）、插孔（9）、锚链（10）、营养液喷洒器（11）、连杆（12）、混凝土底座（13），其特征在于：太阳能发电板（1）连接在增压泵（2）两侧为其供电，增压泵（2）铆接在空心浮体（8）上，空心浮体（8）内存放一定量人工配制的营养液，增压泵（2）的一端连接抽液管（3），另一端连接营养液分流管（4），增压泵（2）通过抽液管（3）从空心浮体（8）中抽取营养液，并通过营养液分流管（4）可将营养液输送到一个或多个营养均布结构。
2.根据权利要求1所述的一种用于应对海水温度异常升高的珊瑚营养供给装置，其特征是：营养均布结构由营养液喷洒器（11），连杆（12），混凝土底座（13）组成，营养液喷洒器（11）通过连杆（12）浇筑在混凝土底座（13）上。
3.根据权利要求1所述的一种用于应对海水温度异常升高的珊瑚营养供给装置，其特征是：营养均布结构按照选定的间距和排列方式布置在珊瑚礁礁坪上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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