CN109169250B - 一种应用于热带岛礁海草移植的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于热带岛礁海草移植的装置和方法。它包括篮子架和固定篮子架的地钉，所述的篮子架包括上顶框、下底框和连接上顶框和下底框的连接杆，所述的上顶框中设有上栅网，上栅网孔径能让海草植株自由通过，所述的下底框中设有下栅网，在篮子架的底部活动连接有地钉，所述的上栅网和下栅网的距离与海草地下部分的高度相匹配。本发明的应用于热带岛礁的海草移植装置和方法能够显著提高海草植株采集、暂养、移植单元制作、运输和移植实施等过程的效率，有利于实现海草植株在热带岛礁珊瑚碎屑或珊瑚砂底质的固定和结合，并有效对抗热带岛礁的风暴，提高海草移植的存活率。

Description

一种应用于热带岛礁海草移植的装置和方法
技术领域：
本发明属于生态工程技术领域，具体涉及一种应用于热带岛礁生态修复工程中，在潮间带进行海草移植的装置和方法。
背景技术：
海草床生态系统是岛礁沿岸的重要生态系统，具有护岛、保礁的重要生态功能，对于降低风暴台风破坏、减轻海流、海浪侵蚀、补充流失的沙石、稳固岛礁结构具有极其重要的意义，也为包括濒危物种在内的众多重要生物提供栖息地、保护地、繁殖与索饵场所，并可提供渔业、药用生物等资源，以及丰富多样的水下景观。然而，海草生态系统却是地球上最脆弱的生态系统之一，过去十几年间，全球每年消失的海草床面积约为110km2。并且，近年来，全球气候变化和人类活动影响对岛礁沿岸生态系统造成了明显的影响或破坏，特别是岛礁周缘缺失了具有保护功能和生态服务功能的海草床生态系统，使人工岛礁直接面对涌浪和潮流而易遭侵蚀，面临国土流失的威胁。因此，在全球海草大衰退的背景下,对岛礁进行海草床生态修复是有效增强岛礁生态保护体系，并保障岛礁长期生态安全、维护国土安全的重要举措。
澳大利亚、美国等国的研发工作表明，主动的生物多样性保护措施和适当的人为干预(如人工培植和移植)可以加速海草床的恢复过程。人工移植成体海草是修复中常用的方法，移植单元包括草皮、草块和根状茎，草皮法和草块法主要应用于泥质底质。根状茎法因其对原海草生境的破坏性小而备受推崇，根据移植单元的不同，演化出了多种移植方法，如U形钉法、框体法、贝壳法、水平根状茎法和机械法。尽管根状茎法对底质类型没有明确要求，但是无论何种方法，根状茎在沉积物中的固定和结合是移植成功的关键。
近年来，热带岛礁由于珊瑚礁的退化，其底质积累了大量的珊瑚礁碎屑和珊瑚砂。首先，其珊瑚碎屑和珊瑚砂底质松散，再加之风高浪大，尝试已有的植株固定的方法在热带岛礁进行海草移植，常见的风暴潮都会将移植的海草从沉积物中翻搅起来，导致移植的海草大量死亡，因此，移植单元的固定，成为亟待解决的关键技术问题之一；其次，对于热带岛礁的海草移植，需要采集海草苗种，并进行长距离的运输，在长距离运输海草的途中，海草植株多采用单株运输的方式，并且已有的植株移植方法多为单株移植，导致海草移植效率较低并难以形成规模，由于热带岛礁的海草移植远离苗种供应区域，苗本获取不易，效率在热带岛礁海草移植中至关重要，从海草植株采集、暂养、移植单元制作、运输和移植实施过程，亟需实现一种高效的方式，因此，如何提高海草移植效率是亟待解决的关键技术问题之二。
发明内容：
本发明的目的是提供一种能够显著提高海草植株采集、暂养、移植单元制作、运输和移植实施等过程的效率，并有效的实现海草植株在热带岛礁珊瑚碎屑或珊瑚砂底质的固定和结合，提高海草移植的存活率的应用于热带岛礁海草移植的装置。
本发明的应用于热带岛礁海草移植的装置，其特征在于，包括篮子架和固定篮子架的地钉，所述的篮子架包括上顶框、下底框和连接上顶框和下底框的连接杆，所述的上顶框中设有上栅网，上栅网孔径能让海草植株自由通过，所述的下底框中设有下栅网，在篮子架的底部活动连接有地钉，所述的上栅网和下栅网的距离与海草地下部分的高度相匹配(即能使得海草地下部分处于上栅网和下栅网之间的状态)。
优选，所述的活动连接为可拆卸连接，如螺纹连接，卡扣连接等。
优选，所述的篮子架为长方体框体。
优选，在所述的长方体框体的下底框的四个角各设有一个连接口，所述的地钉能插入连接口中，从而实现在篮子架的底部活动连接有地钉。进一步优选，所述的连接口和地钉是螺纹连接，形成可拆卸结构，可在长距离运输拆卸以节省空间，并可在现场移植进行快速安装。
优选，所述的下栅网孔径为1.5cm×1.5cm。
本发明的篮子架周围无边网，可促进海草横向茎的生长。
本发明的第二个目的是提供一种应用于热带岛礁的海草移植方法，其特征在于，使用上述应用于热带岛礁海草移植的装置；
a、采集海草，整理海草使其形成团簇，将海草横向茎或纵向茎扎起来，再以团簇形式在有流动海水环境条件下进行暂养；
b、将暂养的制成团簇的海草地下部分穿过所述篮子架的上栅网，将海草地下茎和根部与篮子架的下栅网交错固定，使得海草地下部分处于上栅网和下栅网之间的状态，形成移植单元；
c、海草植株的运输：将移植单元置于流动的海水中，然后运输，运输过程中满足海草所需的光照、氧气和温度；
d、海草植株移植：当达到指定移植地点后，将地钉固定于篮子架的底部，移植单元送至珊瑚碎屑或珊瑚砂底质海底，挖出与篮子架同样大小的坑，使篮子架置于其中，将篮子架下部的地钉打入沉积物中，使移植单元与沉积物完全固定，铺上临近的珊瑚砂或珊瑚石，完成移植工作。
优选，所述的步骤a的采集海草是选择连片、健康的海草床中随机选择斑块进行采集，避免集中在一处大面积采集苗本，以减少对原生海草床的破坏，苗本需完整、健康，并选择大小均一的植株。
优选，所述的步骤a的整理海草使其形成团簇是根据获取的海草苗本状态，如果是自然成海草团簇，则保持自然的团簇状态，利用扎带将海草横向茎或纵向茎进行固定，如果海草苗本是单株或少数几株的状态，则选择10～20株一捆的人工制成海草团簇；以团簇形式在有流动海水环境条件下进行暂养。
优选，所述的步骤b为将暂养的4～6丛海草团簇的海草地下部分穿过所述篮子架的上栅网，将海草地下茎和根部与篮子架的下栅网交错固定，利用扎带将海草植株叶鞘与篮子架上栅网相固定，使得海草地下部分处于上栅网和下栅网之间的状态，形成一个移植单元，所述的步骤c为将4个移植单元形成一个运输单元，将多个运输单元串联或并列相结合进行连接，然后再置于流动的海水中，运输，运输过程中满足海草所需的光照、氧气和温度；实现海草的高效率的长距离运输。
本发明的应用于热带岛礁的海草移植装置和方法能够显著提高海草植株采集、暂养、移植单元制作、运输和移植实施等过程的效率，有利于实现海草植株在热带岛礁珊瑚碎屑或珊瑚砂底质的固定和结合，并有效对抗热带岛礁的风暴，提高海草移植的存活率。
附图说明：
图1是本发明应用于热带岛礁海草移植的装置的结构示意图；
图2是本发明的海草团簇的示意图；
图3是本发明海草团簇固定于海草移植装置形成的移植单元的结构示意图；
其中1、篮子架；2、上栅网；3、下栅网；4、连接口；5、地钉；6、海草叶片；7、海草横向茎；8、海草根；9、海草叶鞘；10、扎带；11、上顶框；12、下底框；13、连接杆；
具体实施方式：
以下结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细说明，本实施例针对某一种海草植株大小进行设置(这里以泰来草Thalassia hemprichii为例)，具体装置和移植方法可根据不同大小海草在尺寸上相应调整，不应作为本发明的限制。
实施例1：
如图1所示，本实施例的应用于热带岛礁海草移植的装置，包括篮子架和固定篮子架的地钉；
所述的篮子架为30cm×20cm×5.5cm的长方体形状，包括上面的上顶框11(由直径为0.5cm不锈钢的组成)、下面的下底框12(由直径为0.5cm不锈钢的组成)和连接上顶框和下底框的连接杆13(直径为0.5cm不锈钢)，在上顶框中焊接有为0.3cm，孔径(开口)大小为7.5cm×6.7cm的不锈钢上栅网2，上栅网2上具有12个开口，上栅网孔径(开口)能让海草植株自由通过，所述的下底框中焊接有直径0.2cm，孔径大小为1.5cm×1.5cm的不锈钢的下栅网3。在所述篮子架的底端四个角上固定有直径0.8cm，高度为3cm的不锈钢连接口4，所述的连接口4内部设有螺纹。
所述的地钉5为直径0.8cm、高度30cm下端削尖的铁钉，地钉5的上端3cm具有外螺纹，使其通过螺纹与所述的连接口4相适应，地钉能够旋入连接口中，然后将地钉插入珊瑚碎屑或珊瑚砂沉积物中，从而固定整个篮子架。
本实施例的海草移植方法如下：
选取海南黎安港连片、健康的海草床，随机选择斑块进行采集，避免集中在一处大面积采集苗本，以减少对原生海草床的破坏，苗本需完整、健康，并选择大小均一的植株。如图2所示，根据获取的海草苗本状态，如果是自然成海草团簇，则保持自然的团簇状态，利用扎带10将海草横向茎7进行简单固定；如果海草苗本是单株或少数几株的状态，则应选择十株一捆或二十株一捆的人工制成海草团簇，以团簇形式在有流动海水环境条件下进行暂养2～3天，其存活率为100％。
如图3所示，将暂养的制成团簇的海草横向茎7和海草根8穿过所述的上栅网2，并将地下部分置于所述的下栅网3上，保持海草叶片6在上栅网上部，将海草横向茎7和海草根8与篮子架的下栅网3交错固定，必要时加以扎带10固定，同时，利用扎带10将海草叶鞘9与篮子架上栅网2相固定，将4～6丛海草团簇固定于所述的篮子架上，使得海草地下部分处于上栅网和下栅网之间的状态，从而制成一个移植单元，每个移植单元约为40～120株海草，以每四个移植单元形成一个运输单元，将多个运输单元进行连接，利用潜水泵提供海水，实现流动海水，运输过程中保证有光照、通氧和温度等环境条件控制，实现在一周的运输时间内，海草存活率高达96％。
运输到达指定的移植地点，把地钉5通过螺纹固定于连接口4后，将移植单元送至珊瑚碎屑或珊瑚砂底质海底，用铲挖出长、宽和深分别为30cm、20cm和6cm大小的坑，使篮子架置于其中，于篮子架四角处，利用锤子将地钉5打入沉积物中，使移植单元与沉积物完全固定，铺上临近的珊瑚砂或珊瑚石，完成一个单元(40～120株海草)的移植工作。
该移植方法使海草植株采集、暂养、移植单元制作、运输和移植实施过程的效率提高了40～120倍，促使海草固定在松散的珊瑚碎屑或珊瑚砂上生长，能有效抵挡热带岛礁的风暴，并明显提高了热带岛礁海草移植的存活率。经过1个月的观察，海草的萌发率高达75％，并且，经过多次风暴潮侵袭后，海草的存活率仍然高达70％。

Claims (8)

1.一种应用于热带岛礁的海草移植方法，其特征在于，使用应用于热带岛礁海草移植的装置；
a、采集海草，整理海草使其形成团簇，将海草横向茎或纵向茎扎起来，再以团簇形式在有流动海水环境条件下进行暂养；
b、将暂养的制成团簇的海草地下部分穿过篮子架的上栅网，将海草地下茎和根部与篮子架的下栅网交错固定，使得海草地下部分处于上栅网和下栅网之间的状态，形成移植单元；
c、海草植株的运输：将移植单元置于流动的海水中，然后运输，运输过程中满足海草所需的光照、氧气和温度；
d、海草植株移植：当达到指定移植地点后，将地钉固定于篮子架的底部，移植单元送至珊瑚碎屑或珊瑚砂底质海底，挖出与篮子架同样大小的坑，使篮子架置于其中，将篮子架下部的地钉打入沉积物中，使移植单元与沉积物完全固定，铺上临近的珊瑚砂或珊瑚石，完成移植工作；
所述的步骤b为将暂养的4~6丛海草团簇的海草地下部分穿过所述篮子架的上栅网，将海草地下茎和根部与篮子架的下栅网交错固定，利用扎带将海草植株叶鞘与篮子架上栅网相固定，使得海草地下部分处于上栅网和下栅网之间的状态，形成一个移植单元，所述的步骤c为将4个移植单元形成一个运输单元，将多个运输单元串联或并列相结合进行连接，然后再置于流动的海水中，运输，运输过程中满足海草所需的光照、氧气和温度；
所述的应用于热带岛礁海草移植的装置，包括篮子架和固定篮子架的地钉，所述的篮子架包括上顶框、下底框和连接上顶框和下底框的连接杆，所述的上顶框中设有上栅网，上栅网孔径能让海草植株自由通过，所述的下底框中设有下栅网，在篮子架的底部活动连接有地钉，所述的上栅网和下栅网的距离与海草地下部分的高度相匹配。
2.根据权利要求1所述的海草移植方法，其特征在于，所述的步骤a的采集海草是选择连片、健康的海草床中随机选择斑块进行采集，避免集中在一处大面积采集苗本，以减少对原生海草床的破坏，苗本需完整、健康，并选择大小均一的植株。
3.根据权利要求1所述的海草移植方法，其特征在于，所述的步骤a的整理海草使其形成团簇是根据获取的海草苗本状态，如果是自然成海草团簇，则保持自然的团簇状态，利用扎带将海草横向茎或纵向茎进行固定，如果海草苗本是单株或少数几株的状态，则选择10~20株一捆的人工制成海草团簇；以团簇形式在有流动海水环境条件下进行暂养。
4.根据权利要求1所述的海草移植方法，其特征在于，所述的活动连接为螺纹连接或卡扣连接。
5.根据权利要求1所述的海草移植方法，其特征在于，所述的篮子架为长方体框体。
6.根据权利要求5所述的海草移植方法，其特征在于，在所述的长方体框体的下底框的四个角各设有一个连接口，所述的地钉能插入连接口中，从而实现在篮子架的底部活动连接有地钉。
7.根据权利要求6所述的海草移植方法，其特征在于，所述的连接口和地钉是螺纹连接，形成可拆卸结构。
8. 根据权利要求1所述的海草移植方法，其特征在于，所述的下栅网网孔径为1.5 cm×1.5 cm。
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