CN113040068A - 一种潮间带生物的养殖系统及养殖方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种潮间带生物的养殖系统，包括养殖缸体、过滤缸体、用于将所述过滤缸体内的过滤水输送至所述养殖缸体的第一给水模块和用于将所述养殖缸体内的水排至所述过滤缸体的排水模块；所述排水模块包括设于所述养殖缸体内的倒U型虹吸管，所述倒U型虹吸管包括进水短管与排水长管，所述排水长管的出口与过滤缸体连通，所述进水短管的进水口位置高于所述养殖缸体的底部。本发明还公开了一种利用上述养殖系统养殖藤壶的养殖方法。本发明的养殖系统仅通过调整第一给水模块和倒U型虹吸管的流量匹配关系即可以模拟潮汐功能，且具有多种潮汐模式选择，自动实现潮汐周期，潮汐周期调节简单，能使系统能够自行运行较长时间运行，养殖成功率高。

Description

一种潮间带生物的养殖系统及养殖方法

技术领域

本发明属于水产养殖技术领域，尤其涉及一种养殖系统及养殖方法。

背景技术

无柄藤壶是节肢动物门蔓足亚纲无柄目藤壶科的一类大型底栖污损生物，通常用其腺介幼虫进行海洋防污效果的评价。沿海地区科研院所获取藤壶幼虫的方式主要为解剖藤壶取得成熟受精卵块孵育，或将藤壶干燥数小时后放入水中，极少数藤壶就会喷出无节幼虫，经培养成腺介幼虫。上述方法存在时限范围，具有对成体藤壶需求量大以及不可持续性等缺点。因此，如何在室内进行藤壶稳定饲养，方便稳定可控获得腺介幼虫，将为深入理解藤壶的行为学及粘附机制研究奠定基础。

由于藤壶是一种潮间带滤食性生物，具有捕食成功率低、生理行为受潮汐影响等特点，常见的海水水族箱无法满足需求。因为现有的海水水族饲养箱主要用于珊瑚和鱼虾的饲养，维持的是稳定的水位，而如果直接使用这些产品，维持稳定水位，藤壶活性会越来越差，可能导致死亡。

因此，需要模拟潮间带环境、有针对性地优化过滤系统，构建一套合适的用于潮间带生物养殖的自动潮汐系统及装置，以维持该养殖系统的稳定性，提高藤壶室内养殖的存活率以及存活时长，为方便稳定可控获得腺介幼虫奠定基础。目前国内外未有文献报道在不频繁更换过滤海水前提下，室内长期饲养藤壶并持续获取腺介幼虫的技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种潮汐周期可调、过滤净化效果好、养殖成功率高的潮间带生物的养殖系统及养殖方法。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种潮间带生物的养殖系统，包括养殖缸体、过滤缸体、用于将所述过滤缸体内的过滤水输送至所述养殖缸体的第一给水模块和用于将所述养殖缸体内的水排至所述过滤缸体的排水模块；所述排水模块包括设于所述养殖缸体内的倒U型虹吸管，所述倒U型虹吸管包括进水短管与排水长管，所述排水长管的出口与所述过滤缸体连通(可通过管道、阀门连通)，所述进水短管的进水口位置高于所述养殖缸体的底部。上述进水短管与排水长管之间还可有一个用于连接其二者的连接管，上述进水短管、排水长管和连接管构成倒U型结构。

本发明的养殖系统可以适用于潮间带生物养殖，比如适用于藤壶养殖，以获得腺介幼虫。上述养殖缸体与过滤缸体可采用上下布局的方式，这种经典结构可塑性强，过滤效果好，占用体积小。

上述养殖系统中，优选的，所述进水短管的进水口为斜面管口，所述斜面管口的顶端向上开有一竖口。本发明的进水短管的进水口若采用平面管口，当采用低流量自发潮汐模式时，因为给水流量可以产生虹吸，在不启动造浪泵的情况下，水面稳定，此时水位会一直维持在最低水位不断虹，在启动造浪泵水面有波浪情况下可以发生断虹，但断虹时间非常不稳定，潮汐周期难以控制。采用斜面管口可以一定程度上解决上述平面管口的问题。但若进水短管的管径过小，即使采用斜面管口，由于水的黏性的影响，也难以断虹。本申请在斜面管口顶端再向上开竖口可以解决上述问题，还可以增大低流量自发潮汐模式时的给水流量。上述竖口的高度与宽度不宜过大或过小，否则难以达到上述效果。以进水短管采用内径为21mm的PVC管、给水流量在300L/h为例，上述竖口的高度5mm、宽度为2mm为宜。

上述养殖系统中，优选的，所述第一给水模块包括主泵和第一给水管，所述主泵的进水口与所述过滤缸体连通，所述主泵的出水通过所述第一给水管送至所述养殖缸体中，所述主泵上连接有用于控制主泵开关的定时器。上述第一给水管与养殖缸体连接处设有防倒吸弯头。本发明中以一个价格便宜的定时器控制主泵的开闭，用于调控潮汐周期，相比于现有其他模拟潮汐的养殖装置均需要复杂的控制系统而言，本发明的控制方法更加简单实用，成本更低。

上述养殖系统中，优选的，还包括第二给水模块，所述第二给水模块包括副泵和第二给水管，所述副泵的进水口与所述过滤缸体连通，所述副泵的出水口与所述第二给水管连通，所述第二给水管上设有水温调控器(如制冷/热机)，所述第二给水管的末端分支成第一分支与第二分支，所述第一分支与所述养殖缸体连通，所述第二分支与所述过滤缸体连通，所述第一分支与第二分支上均设有阀门(如截止阀)。上述第二给水模块为常开状态，即使主泵不工作，也可以使过滤缸体一直维持正常工作，并调节给水的温度。

上述养殖系统中，优选的，所述排水模块还包括溢流管，所述溢流管的顶部开口位置高于所述倒U型虹吸管的顶部，所述溢流管的底部出口与所述过滤缸体连通。上述溢流管的顶部略高于倒U型虹吸管的顶部即可，溢流管的出口处设有截止阀。

上述养殖系统中，优选的，所述过滤缸体包括相互连通的第一缸区、第二缸区与第三缸区；所述第一缸区的上方设有相对布置的干湿分离盒和蛋白质分离器，所述第一缸区的底部设有与所述干湿分离盒呈对角设置的增氧模块，所述第一缸区内还设有在水流带动下不断翻滚的MBBR填料，所述排水模块的出水口与所述干湿分离盒连接，所述干湿分离盒由上至下依次包括滤袋层、羊毛毯层、活性炭层和沸石层(按照水流经过顺序排列)，所述增氧模块包括增氧泵和增氧气石，所述增氧气石设于所述增氧泵出口处；所述第二缸区的中底部设有珊瑚礁石，所述珊瑚礁石上附着设有高等藻类；所述第一给水模块的入水口位于所述第三缸区内。上述过滤缸体有三个分区，三个分区可采用品字形布局，可以节约空间。上述第一给水模块的入水口位于所述第三缸区内，可以避免抽水过程对藻类物质的影响。

本发明中，干湿分离盒和蛋白质分离器属于物理过滤，养殖缸体的出水依次经过滤袋层(蜂巢滤袋)过滤掉大颗粒杂质，大分子有机物被羊毛毯层吸附，较大分子有机物被活性炭层吸附，氨等小分子被沸石层吸附。蛋白质分离器持续将水中大分子有机物以水泡形式打出收集。物理过滤承担了主要的系统净化负荷。可以在第一缸区底部放置人工滤材(常用多孔物质即可，用于菌类黏附)，在中部利用干湿分离盒以及增氧泵来制造水体逆时针旋转，可以让MBBR填料(用于菌类黏附)在此空间内翻滚，老化硝化细菌在MBBR填料翻滚中迅速脱落，可以完成高效的硝化反应，并且增氧气石可以为过滤系统提供大量的氧气，提高生物净化的效率。第二缸区内为生物过滤净化单元，中底部放置珊瑚礁石，有纯天然的完整微生物群落，不像人工培育的硝化细菌硝化能力会退化，外部为好氧区内部为厌氧区，可以完成硝化反应和反硝化反应，生物净化效率极高，且其中携带的浮游生物在系统内繁殖后可以作为藤壶的天然饵料。高等藻类放置在珊瑚礁石上部，高等藻吸收二氧化碳产生氧气，用LED灯照射促进藻类光合作用生长来吸收水体中分解净化产生的NO₃ ^-、PO₄ ^3-等营养盐。最后经过第三缸区内的主泵和副泵促进水的循环。上述设计中没有形成水流死角，防止形成厌氧区产生硫化氢等剧毒物。充分地提高了人工滤材的效率。

上述养殖系统中，优选的，倒U型虹吸管的排水长管的出口、溢流管的出口和第二分支的出口均与所述干湿分离盒连接，经过所述干湿分离盒进入过滤缸体。

上述养殖系统中，优选的，所述第一缸区与第二缸区之间通过第一挡板组件连通，所述第一挡板组件包括相邻设置的上挡板和下挡板，所述上挡板由所述第一缸区上部向下部延伸并与所述第一缸区底部留有间距，所述下挡板由所述第二缸区下部向上部延伸，且所述下挡板的顶部高于所述蛋白质分离器的最低工作水位处的高度。上述养殖系统中，优选的，所述第二缸区与第三缸区之间通过第二挡板组件连通，所述第二挡板组件包括上挡板，所述上挡板由所述第二缸区上部向下部延伸并与所述第二缸区底部留有间距。上述第一挡板组件可以保证第一缸区内的水体稳定，即使处于涨潮的状态，由于下挡板对水位的限定，第一缸区内的水位并不会下降，可以让蛋白质分离器能够稳定工作。第一缸区、第二缸区与第三缸区均通过上挡板与缸底的间距过水，可以保证水的最大流动路径，保证过滤效果。

上述养殖系统中，为了蛋白质分离器正常工作设计了唯一水位恒定的第一缸区，第二缸区和第三缸区承担潮汐水体的变化量，不必单独设计水仓增加空间。

上述养殖系统中，优选的，所述养殖缸体内设有造浪泵。上述造浪泵用于模拟潮间带持续的浪击，更加真实的接近实际生长环境。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种利用上述的养殖系统用于养殖藤壶的养殖方法，所述养殖方法为低流量自发潮汐模式，包括以下步骤：

S1：将藤壶放置于所述养殖缸体内，控制所述第一给水模块为常开状态(主泵为常开状态，下同)，并控制所述第一给水模块的给水流量低于所述倒U型虹吸管的最大虹吸流量和所述倒U型虹吸管的破虹流量，通过所述第一给水模块将经过所述过滤缸体过滤的过滤水送至所述养殖缸体中，所述养殖缸体内的水位逐渐上升以模拟涨潮过程；由于给水流量低于最大虹吸流量，因此溢流管不会溢流；

S2：当所述养殖缸体内的过滤水逐渐增加至所述倒U型虹吸管顶部时(要求第一给水模块的给水流量高于产生虹吸的最小流量)，所述倒U型虹吸管开始发生虹吸，所述养殖缸体内的水位逐渐下降以模拟落潮过程；

S3：当所述养殖缸体内的水位下降至低于所述倒U型虹吸管的竖口底部时，所述倒U型虹吸管自动断虹，落潮过程结束；

S4：由于所述第一给水模块为常开状态，所述养殖缸体内的水位会逐渐上升继续模拟涨潮过程，然后重复S2、S3，一直自发形成涨潮、落潮的潮汐周期。

上述低流量自发潮汐模式中，副泵可以依据需要一直工作以维持水温并保证过滤单元正常工作，此时第二给水管的末端的第一分支上的截止阀关闭，第二分支上的截止阀开启。

上述低流量自发潮汐模式中，可通过倒U型虹吸管的长管出口处的截止阀开闭大小和给水流量大小调整潮汐周期，比如，若将截止阀关小可以减小最大虹吸流量，增加落潮时间，以此延长潮汐周期，但要保证最大虹吸流量不能低于给水流量。比如，若将给水流量调小可以增加涨潮时间，但要保证给水流量高于产生虹吸的最小流量。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种利用上述的养殖系统养殖藤壶的养殖方法，所述养殖方法为中流量定时潮汐模式，包括以下步骤：

S1：将藤壶放置于所述养殖缸体内，通过一控制器(如采用简单的定时器，下同)控制所述第一给水模块为开启状态，并控制所述第一给水模块的给水流量低于所述倒U型虹吸管的最大虹吸流量但高于所述倒U型虹吸管的破虹流量，通过所述第一给水模块将经过所述过滤缸体过滤的过滤水送至所述养殖缸体中，所述养殖缸体内的水位逐渐上升以模拟涨潮过程；由于给水流量低于最大虹吸流量，因此溢流管不会溢流；

S2：当所述养殖缸体内的过滤水逐渐增加至所述倒U型虹吸管顶部时(要求第一给水模块的给水流量高于产生虹吸的最小流量)，所述倒U型虹吸管开始发生虹吸，所述养殖缸体内的水位逐渐下降以模拟落潮过程；

S3：当所述养殖缸体内的水位下降至所述倒U型虹吸管的进水短管的进水口处时，由于给水流量低于最大虹吸流量但高于所述倒U型虹吸管的破虹流量，所述养殖缸体内的水位维持不变，落潮过程结束；

S4：通过一控制器控制所述第一给水模块为关闭状态，所述倒U型虹吸管自动断虹；

S5：通过一控制器开启所述第一给水模块，所述养殖缸体内的水位会逐渐上升继续模拟涨潮过程，然后重复S2、S3、S4，通过设置控制器的开启、关闭所述第一给水模块的间隔时间以控制所述第一给水模块的开启与关闭，一直定时形成涨潮、落潮、水位稳定的潮汐周期。

上述中流量定时潮汐模式中，副泵可以依据需要一直工作以维持水温并保证过滤单元正常工作，此时第二给水管的末端的第一分支上的截止阀关闭，第二分支上的截止阀开启。

上述中流量定时潮汐模式中，S3中水位维持时间不宜过长，否则水体长时间没有循环，有可能造成藤壶代谢产物堆积而产生中毒反应。因为副泵会持续地将过滤水经制冷/热机送回干湿分离盒重新进入过滤缸体，即使在主泵不工作的情况下，养殖缸作为主要污染源不释放，过滤单元也能正常工作。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种利用上述的养殖系统养殖藤壶的养殖方法，所述养殖方法为高流量定时潮汐模式，包括以下步骤：

S1：将藤壶放置于所述养殖缸体内，通过一控制器控制所述第一给水模块为常开状态，并控制所述第一给水模块的给水流量高于所述倒U型虹吸管的最大虹吸流量，通过所述第一给水模块将经过所述过滤缸体过滤的过滤水送至所述养殖缸体中，所述养殖缸体内的水位逐渐上升以模拟涨潮过程；

S2：当所述养殖缸体内的过滤水逐渐增加至所述倒U型虹吸管顶部时(要求第一给水模块的给水流量高于产生虹吸的最小流量)，所述倒U型虹吸管开始发生虹吸，由于给水流量高于最大虹吸流量，所述养殖缸体内的水位会继续上升，所述养殖缸体内的水位继续上升至所述养殖缸体的溢流管顶部时，通过溢流管将水排出，所述养殖缸体内的水位维持不变，涨潮过程结束；

S3：通过一控制器控制所述第一给水模块为关闭状态，所述养殖缸体内的水位逐渐下降以模拟落潮过程；

S4：当所述养殖缸体内的水位下降至低于所述倒U型虹吸管的进水短管的进水口处时，所述倒U型虹吸管自动断虹，落潮过程结束；

S5：通过一控制器开启所述第一给水模块，所述养殖缸体内的水位会逐渐上升继续模拟涨潮过程，然后重复S2、S3、S4，通过设置控制器的开启、关闭所述第一给水模块的间隔时间以控制所述第一给水模块的开启与关闭，一直定时形成涨潮、水位稳定、落潮的潮汐周期。

上述高流量定时潮汐模式中，为防止水流量过大给管道和泵体造成负担，可通过关小倒U型虹吸管的排水长管出口处的截止阀来控制最大虹吸流量。

上述高流量定时潮汐模式中，虽然在此模式下是通过主泵停止工作实现落潮，但是藤壶代谢产物是由嘴部喷出，底部侧部都是坚硬厚实的钙质外壳不产生分泌物，只要保证最低水位能够湿润藤壶但不没过藤壶嘴部，藤壶的代谢产物就无法进入水体，不会导致水质恶化。在室温与系统温度差距过大时，可以让制冷/热机的出水口由排入过滤缸体改为养殖缸体，即开启第一分支上的截止阀，这样在主泵不工作的情况下也能实现保持藤壶体温和全水体循环过滤。

本发明的用于养殖藤壶的养殖方法具有多种潮汐模式选择，可以用于模拟潮间带的三种场景，通过给排水流量控制潮汐周期，可以实现潮汐周期的任意调节。比如，在低流量自发潮汐模式中，可以实现连续涨潮、落潮的过程，还可以调整涨潮、落潮的时间，用于模拟藤壶正好在海面处被海浪一遍一遍地拍打，以促进藤壶的捕食。比如，在中流量定时潮汐模式时，可以实现涨潮、落潮、平潮的过程，还可以调整涨潮、落潮、平潮的时间，用于模拟的是藤壶位于海面稍上处，隔一段时间才有一个大浪拍打过来。比如，在高流量定时潮汐模式中，可以实现涨潮、平潮、落潮的过程，还可以调整涨潮、平潮、落潮的时间，用于模拟的是藤壶位于海面稍下处。上述三种潮汐模式可以随意切换选择，来模拟宏观的潮汐，可根据需要选择不同模式来模拟宏观的潮汐，可调整给排水流量、定时器的开闭来实现潮汐的无级调节，可以广泛适用于潮间带生物的养殖培育。

上述倒U型虹吸管和溢流管均可采用25mmPVC管件(具体可根据需要选择不同的材质和管径)，倒U型虹吸管的排水长管控制最高水位，进水短管控制潮差，直接更换备用管件就能调节水位和潮差，因更换部位就算降低水密性也不会影响虹吸反应，无需使用更为复杂的伸缩管件，并且也不需要频繁地调整水位。上述三种潮汐模式均能通过调节倒U型虹吸管出口处的截止阀和给水主泵的流量使用。上述三种潮汐模式中的控制器可以采用价格便宜的定时器。在能够实现的潮汐周期前提下，可使用中流量定时潮汐模式，既能保证过滤缸体高效地工作，又不对管件和泵体造成负担。

上述利用养殖系统养殖藤壶的养殖方法中，养殖缸体与过滤缸体中可以增加LED灯补充光照。

上述养殖方法中，控制人工海水盐度为30-33‰，pH值为7.8-8.2，kH值为8-10，温度24-28℃。建议每周换水1/4，以平衡水体元素和降低不可分解毒素浓度，换水前可以适当增加投喂，尔后打开倒U型虹吸管出口处的截止阀排出废水。

本发明通过模拟潮间带的生态环境，使用虹吸原理模拟潮汐，配合管件、定时器以及给排水流量来调节潮汐的周期和落差；通过制冷/热机、LED灯来维持温度、光照条件；通过滤网、羊毛毯、蛋白质分离器等物理过滤截留大部分有机物，投放益生菌、新鲜珊瑚礁石、人工滤材、藻类以及MBBR填料流化床形成稳定的生化过滤系统稳定水质，使系统可以一个月不换水，不降低过滤净化效率，只需通过补充蒸发水量保持水体盐度以及喂食藤壶残饵分解可以补充水体元素，就能保持藤壶正常生存，有效的解决了成体藤壶的长期饲养、正常繁殖便于全时段收集幼虫的问题。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的养殖系统仅通过调整第一给水模块和倒U型虹吸管的流量匹配关系即可以模拟潮汐功能，且具有多种潮汐模式选择，自动实现潮汐周期，潮汐周期调节简单，能使系统能够自行运行较长时间运行，养殖成功率高。

2、本发明的养殖方法利用上述养殖系统，具有多种潮汐模式选择，是一种可以室内长期喂养成体藤壶的高效稳定的方法，换水频率低，喂食量小，能在小基数成体藤壶的条件下较高成功率的获得幼虫，在难以采集成体藤壶或不繁殖的季节也能在室内繁殖幼虫，解决了内陆地区全时段活体藤壶研究的需求。

3、本发明的养殖系统具有结构简单，直接组装，不易损坏，易于维护，耗材成本低等优点。

4、本发明的养殖系统为潮间带生物的生态养殖系统的设计提供了具体的思路办法，对于各类需要模拟潮汐的室内科研平台的搭建起到了指导意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的养殖系统的结构示意图。

图2为本发明的养殖系统的过滤缸体的结构示意图。

图3为本发明的倒U型虹吸管的进水短管的进水口处的结构示意图。

图例说明：

1、养殖缸体；2、过滤缸体；201、第一缸区；202、第二缸区；203、第三缸区；3、主泵；4、第一给水管；5、倒U型虹吸管；51、进水短管；52、排水长管；53、竖口；6、副泵；7、第二给水管；71、第一分支；72、第二分支；8、水温调控器；9、阀门；10、溢流管；11、造浪泵；12、定时器；13、防倒吸弯头；14、蛋白质分离器；15、MBBR填料；16、滤袋层；17、羊毛毯层；18、活性炭层；19、沸石层；20、增氧泵；21、增氧气石；22、珊瑚礁石；23、高等藻类；24、人工滤材；25、上挡板；26、下挡板；27、LED灯。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

实施例：

如图1和图2所示，本实施例的潮间带生物的养殖系统，包括养殖缸体1、过滤缸体2、用于将过滤缸体2内的过滤水输送至养殖缸体1的第一给水模块和用于将养殖缸体1内的水排至过滤缸体2的排水模块；排水模块包括设于养殖缸体1内的倒U型虹吸管5，倒U型虹吸管5包括进水短管51与排水长管52，排水长管52的出口与过滤缸体2连通，进水短管51的进水口位置高于养殖缸体1的底部。上述养殖缸体1与过滤缸体2可采用上下布局的方式。

如图3所示，本实施例中，进水短管51的进水口为斜面管口，斜面管口的顶端向上开有一竖口53。

本实施例中，第一给水模块包括主泵3和第一给水管4，主泵3的进水口与过滤缸体2连通，主泵3的出水通过第一给水管4送至养殖缸体1中，主泵3上连接有用于控制主泵3开关的定时器12。上述第一给水管4与养殖缸体1连接处设有防倒吸弯头13。

本实施例中，还包括第二给水模块，第二给水模块包括副泵6和第二给水管7，副泵6的进水口与过滤缸体2连通，副泵6的出水口与第二给水管7连通，第二给水管7上设有水温调控器8，第二给水管7的末端分支成第一分支71与第二分支72，第一分支71与养殖缸体1连通，第二分支72与过滤缸体2连通，第一分支71与第二分支72上均设有阀门9。

本实施例中，排水模块还包括溢流管10，溢流管10的顶部开口位置高于倒U型虹吸管5的顶部，溢流管10的底部出口与过滤缸体2连通。

如图2所示，本实施例中，过滤缸体2包括相互连通的第一缸区201、第二缸区202与第三缸区203；第一缸区201的上方设有相对布置的干湿分离盒和蛋白质分离器14，第一缸区201的底部设有与干湿分离盒呈对角设置的增氧模块、与增氧模块相对设置的人工滤材24，第一缸区201内还设有在水流带动下不断翻滚的MBBR填料15，排水模块的出水口与干湿分离盒连接，干湿分离盒由上至下依次包括滤袋层16(蜂巢滤袋)、羊毛毯层17、活性炭层18和沸石层19，增氧模块包括增氧泵20和增氧气石21，增氧气石21设于增氧泵20出口处；第二缸区202的中底部设有珊瑚礁石22，珊瑚礁石22上附着设有高等藻类23；第一给水模块的入水口位于第三缸区203内。

本实施例中，第一缸区201与第二缸区202之间通过第一挡板组件连通，第一挡板组件包括相邻设置的上挡板25和下挡板26，上挡板25由第一缸区201上部向下部延伸并与第一缸区201底部留有间距，下挡板26由第二缸区202下部向上部延伸，且下挡板26的顶部高于蛋白质分离器14的最低工作水位处的高度。第二缸区202与第三缸区203之间通过第二挡板组件连通，第二挡板组件包括上挡板25，上挡板25由202第二缸区上部向下部延伸并与第二缸区202底部留有间距。

本实施例中，养殖缸体1内设有造浪泵11。

本实施例的利用上述的养殖系统养殖藤壶的养殖方法，养殖方法为低流量自发潮汐模式，包括以下步骤：

S1：将藤壶放置于养殖缸体1内，控制主泵3为常开状态，并控制主泵3的给水流量低于倒U型虹吸管5的最大虹吸流量和倒U型虹吸管5的破虹流量，通过主泵3将经过过滤缸体2过滤的过滤水送至养殖缸体1中，养殖缸体1内的水位逐渐上升以模拟涨潮过程；

S2：当养殖缸体1内的过滤水逐渐增加至倒U型虹吸管5顶部时，倒U型虹吸管5开始发生虹吸，养殖缸体1内的水位逐渐下降以模拟落潮过程；

S3：当养殖缸体1内的水位下降至低于倒U型虹吸管5的竖口53底部时，倒U型虹吸管5自动断虹，落潮过程结束；

S4：由于主泵3为常开状态，养殖缸体1内的水位会逐渐上升继续模拟涨潮过程，然后重复S2、S3，一直自发形成涨潮、落潮的潮汐周期。

本实施例的利用上述的养殖系统养殖藤壶的养殖方法，养殖方法为中流量定时潮汐模式，包括以下步骤：

S1：将藤壶放置于养殖缸体1内，通过一控制器(可为定时器12，下同)控制主泵3为开启状态，并控制主泵3的给水流量低于倒U型虹吸管5的最大虹吸流量但高于倒U型虹吸管5的破虹流量，通过主泵3将经过过滤缸体2过滤的过滤水送至养殖缸体1中，养殖缸体1内的水位逐渐上升以模拟涨潮过程；

S2：当养殖缸体1内的过滤水逐渐增加至倒U型虹吸管5顶部时，倒U型虹吸管5开始发生虹吸，养殖缸体1内的水位逐渐下降以模拟落潮过程；

S3：当养殖缸体1内的水位下降至倒U型虹吸管5的进水短管51的进水口处时，养殖缸体1内的水位维持不变，落潮过程结束；

S4：通过一控制器控制主泵3为关闭状态，倒U型虹吸管5自动断虹；

S5：通过一控制器开启主泵3，养殖缸体1内的水位会逐渐上升继续模拟涨潮过程，然后重复S2、S3、S4，通过设置控制器的开启、关闭主泵3的间隔时间以控制主泵3的开启与关闭，一直定时形成涨潮、落潮、水位稳定的潮汐周期。

本实施例的利用上述的养殖系统养殖藤壶的养殖方法，养殖方法为高流量定时潮汐模式，包括以下步骤：

S1：将藤壶放置于养殖缸体1内，通过一控制器控制主泵3为常开状态，并控制主泵3的给水流量高于倒U型虹吸管5的最大虹吸流量，通过主泵3将经过过滤缸体2过滤的过滤水送至养殖缸体1中，养殖缸体1内的水位逐渐上升以模拟涨潮过程；

S2：当养殖缸体1内的过滤水逐渐增加至倒U型虹吸管5顶部时，倒U型虹吸管5开始发生虹吸，养殖缸体1内的水位继续上升至养殖缸体1的溢流管10顶部时，养殖缸体1内的水位维持不变，涨潮过程结束；

S3：通过一控制器控制主泵3为关闭状态，养殖缸体1内的水位逐渐下降以模拟落潮过程；

S4：当养殖缸体1内的水位下降至低于倒U型虹吸管5的进水短管51的进水口处时，倒U型虹吸管5自动断虹，落潮过程结束；

S5：通过一控制器开启主泵3，养殖缸体1内的水位会逐渐上升继续模拟涨潮过程，然后重复S2、S3、S4，通过设置控制器的开启、关闭主泵3的间隔时间以控制主泵3的开启与关闭，一直定时形成涨潮、水位稳定、落潮的潮汐周期。

本实施例提供一种具体的利用上述养殖系统养殖红巨藤壶的养殖方法，红巨藤壶采自广东珠海坦洲，根据潮汐表选取潮间带偏下处，模拟10：00-14：00时落潮，其余时间为涨潮，具体方法包括以下步骤：

S1：将红巨藤壶放置于养殖缸体1内，通过定时器12控制主泵3、副泵6在10：00-14：00之外的时间为开启状态，通过主泵3、副泵6将经过过滤缸体2过滤的过滤水送至养殖缸体1中，并控制主泵3、副泵6的总给水流量高于最大虹吸流量，副泵6的给水流量低于最大虹吸流量并高于破虹流量，将第二分支72关闭，第一分支71开启，养殖缸体1内的水位逐渐上升以模拟涨潮过程；

S2：当养殖缸体1内的过滤水逐渐增加至倒U型虹吸管5顶部时，倒U型虹吸管5开始发生虹吸，养殖缸体1内的水位继续上升至养殖缸体1的溢流管10顶部时，养殖缸体1内的水位维持不变，涨潮过程结束；上述涨潮过程可通过调整给水流量来控制涨潮时间；

S3：通过定时器12控制主泵3在10：00-14：00为关闭状态，养殖缸体1内的水位逐渐下降以模拟落潮过程；

S4：当养殖缸体1内的水位下降至低于倒U型虹吸管5的进水短管51的进水口处时，倒U型虹吸管5自动断虹，落潮过程结束；上述落潮过程可通过调整倒U型虹吸管5的排水流量来控制落潮时间；

S5：通过定时器12开启主泵3，养殖缸体1内的水位会逐渐上升继续模拟涨潮过程，然后重复S2、S3、S4，通过设置控制器的开启、关闭主泵3的间隔时间以控制主泵3的开启与关闭，一直定时形成涨潮、水位稳定、落潮的潮汐周期。

上述养殖方法中，通过调整给排水流量，可以实现10：00-14：00时落潮，其余时间为涨潮的宏观过程。上述养殖方法中，还可以采用低流量自发潮汐模式和中流量定时潮汐模式，各种潮汐模式可以随意切换选择。

上述养殖方法中，10：00-14：00时打开LED灯27对红巨藤壶补充光照，藻类补充光照时间根据水质而定。系统温度保持在24-28℃，此温度范围能保证红巨藤壶和硝化细菌的活性。喂食饲料为孵化丰年虾卵、去壳丰年虾卵、螺旋藻粉以及通用海水鱼饲料粉末。喂食时关闭给排水模块，防止饲料粉化污染水质。待藤壶充分滤食后重启给排水模块，并及时清理物理过滤模块的饲料残渣。以30只成体红巨藤壶为例，一次投喂量不超过0.5g。每日可以通过点光源查看是否释放幼虫，如释放幼虫，关闭给排水模块，利用幼虫趋光性用点光源让幼虫聚集，用巴氏管或超细网捞(200目以上)收集幼虫进行单独培养。

经过验证，上述养殖系统与养殖方法能让成体藤壶长期健康存活，半年存活率在90％以上，饲养20只成体红巨藤壶，每2-3周内会释放幼虫，达到了设计的预期。并且，本实施例中的养殖系统具有自我净化的功能，在定时清洗物理过滤模块、补充蒸发水和微量元素的情况下可实现半年不换水。

Claims (10)

1.一种潮间带生物的养殖系统，其特征在于，包括养殖缸体(1)、过滤缸体(2)、用于将所述过滤缸体(2)内的过滤水输送至所述养殖缸体(1)的第一给水模块和用于将所述养殖缸体(1)内的水排至所述过滤缸体(2)的排水模块；所述排水模块包括设于所述养殖缸体(1)内的倒U型虹吸管(5)，所述倒U型虹吸管(5)包括进水短管(51)与排水长管(52)，所述排水长管(52)的出口与所述过滤缸体(2)连通，所述进水短管(51)的进水口位置高于所述养殖缸体(1)的底部。

2.根据权利要求1所述的养殖系统，其特征在于，所述进水短管(51)的进水口为斜面管口，所述斜面管口的顶端向上开有一竖口(53)。

3.根据权利要求1所述的养殖系统，其特征在于，所述第一给水模块包括主泵(3)和第一给水管(4)，所述主泵(3)的进水口与所述过滤缸体(2)连通，所述主泵(3)的出水通过所述第一给水管(4)送至所述养殖缸体(1)中，所述主泵(3)上连接有用于控制主泵(3)开关的定时器(12)。

4.根据权利要求1所述的养殖系统，其特征在于，还包括第二给水模块，所述第二给水模块包括副泵(6)和第二给水管(7)，所述副泵(6)的进水口与所述过滤缸体(2)连通，所述副泵(6)的出水口与所述第二给水管(7)连通，所述第二给水管(7)上设有水温调控器(8)，所述第二给水管(7)的末端分支成第一分支(71)与第二分支(72)，所述第一分支(71)与所述养殖缸体(1)连通，所述第二分支(72)与所述过滤缸体(2)连通，所述第一分支(71)与第二分支(72)上均设有阀门(9)。

5.根据权利要求1所述的养殖系统，其特征在于，所述排水模块还包括溢流管(10)，所述溢流管(10)的顶部开口位置高于所述倒U型虹吸管(5)的顶部，所述溢流管(10)的底部出口与所述过滤缸体(2)连通。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的养殖系统，其特征在于，所述过滤缸体(2)包括相互连通的第一缸区(201)、第二缸区(202)与第三缸区(203)；所述第一缸区(201)的上方设有相对布置的干湿分离盒和蛋白质分离器(14)，所述第一缸区(201)的底部设有与所述干湿分离盒呈对角设置的增氧模块，所述第一缸区(201)内还设有在水流带动下不断翻滚的MBBR填料(15)，所述排水模块的出水口与所述干湿分离盒连接，所述干湿分离盒由上至下依次包括滤袋层(16)、羊毛毯层(17)、活性炭层(18)和沸石层(19)，所述增氧模块包括增氧泵(20)和增氧气石(21)，所述增氧气石(21)设于所述增氧泵(20)出口处；所述第二缸区(202)的中底部设有珊瑚礁石(22)，所述珊瑚礁石(22)上附着设有高等藻类(23)；所述第一给水模块的入水口位于所述第三缸区(203)内。

7.根据权利要求6所述的养殖系统，其特征在于，所述第一缸区(201)与第二缸区(202)之间通过第一挡板组件连通，所述第一挡板组件包括相邻设置的上挡板(25)和下挡板(26)，所述上挡板(25)由所述第一缸区(201)上部向下部延伸并与所述第一缸区(201)底部留有间距，所述下挡板(26)由所述第二缸区(202)下部向上部延伸，且所述下挡板(26)的顶部高于所述蛋白质分离器(14)的最低工作水位处的高度。

8.一种利用权利要求2-7中任一项所述的养殖系统养殖藤壶的养殖方法，其特征在于，所述养殖方法为低流量自发潮汐模式，包括以下步骤：

S1：将藤壶放置于所述养殖缸体(1)内，控制所述第一给水模块为常开状态，并控制所述第一给水模块的给水流量低于所述倒U型虹吸管(5)的最大虹吸流量和所述倒U型虹吸管(5)的破虹流量，通过所述第一给水模块将经过所述过滤缸体(2)过滤的过滤水送至所述养殖缸体(1)中，所述养殖缸体(1)内的水位逐渐上升以模拟涨潮过程；

S2：当所述养殖缸体(1)内的过滤水逐渐增加至所述倒U型虹吸管(5)顶部时，所述倒U型虹吸管(5)开始发生虹吸，所述养殖缸体(1)内的水位逐渐下降以模拟落潮过程；

S3：当所述养殖缸体(1)内的水位下降至低于所述倒U型虹吸管(5)的竖口(53)底部时，所述倒U型虹吸管(5)自动断虹，落潮过程结束；

S4：由于所述第一给水模块为常开状态，所述养殖缸体(1)内的水位会逐渐上升继续模拟涨潮过程，然后重复S2、S3，一直自发形成涨潮、落潮的潮汐周期。

9.一种利用权利要求1-7中任一项所述的养殖系统养殖藤壶的养殖方法，其特征在于，所述养殖方法为中流量定时潮汐模式，包括以下步骤：

S1：将藤壶放置于所述养殖缸体(1)内，通过一控制器控制所述第一给水模块为开启状态，并控制所述第一给水模块的给水流量低于所述倒U型虹吸管(5)的最大虹吸流量但高于所述倒U型虹吸管(5)的破虹流量，通过所述第一给水模块将经过所述过滤缸体(2)过滤的过滤水送至所述养殖缸体(1)中，所述养殖缸体(1)内的水位逐渐上升以模拟涨潮过程；

S2：当所述养殖缸体(1)内的过滤水逐渐增加至所述倒U型虹吸管(5)顶部时，所述倒U型虹吸管(5)开始发生虹吸，所述养殖缸体(1)内的水位逐渐下降以模拟落潮过程；

S3：当所述养殖缸体(1)内的水位下降至所述倒U型虹吸管(5)的进水短管(51)的进水口处时，所述养殖缸体(1)内的水位维持不变，落潮过程结束；

S4：通过一控制器控制所述第一给水模块为关闭状态，所述倒U型虹吸管(5)自动断虹；

S5：通过一控制器开启所述第一给水模块，所述养殖缸体(1)内的水位会逐渐上升继续模拟涨潮过程，然后重复S2、S3、S4，通过设置控制器的开启、关闭所述第一给水模块的间隔时间以控制所述第一给水模块的开启与关闭，一直定时形成涨潮、落潮、水位稳定的潮汐周期。

10.一种利用权利要求1-7中任一项所述的养殖系统养殖藤壶的养殖方法，其特征在于，所述养殖方法为高流量定时潮汐模式，包括以下步骤：

S1：将藤壶放置于所述养殖缸体(1)内，通过一控制器控制所述第一给水模块为常开状态，并控制所述第一给水模块的给水流量高于所述倒U型虹吸管(5)的最大虹吸流量，通过所述第一给水模块将经过所述过滤缸体(2)过滤的过滤水送至所述养殖缸体(1)中，所述养殖缸体(1)内的水位逐渐上升以模拟涨潮过程；

S2：当所述养殖缸体(1)内的过滤水逐渐增加至所述倒U型虹吸管(5)顶部时，所述倒U型虹吸管(5)开始发生虹吸，所述养殖缸体(1)内的水位继续上升至所述养殖缸体(1)的溢流管(10)顶部时，所述养殖缸体(1)内的水位维持不变，涨潮过程结束；

S3：通过一控制器控制所述第一给水模块为关闭状态，所述养殖缸体(1)内的水位逐渐下降以模拟落潮过程；

S4：当所述养殖缸体(1)内的水位下降至低于所述倒U型虹吸管(5)的进水短管(51)的进水口处时，所述倒U型虹吸管(5)自动断虹，落潮过程结束；

S5：通过一控制器开启所述第一给水模块，所述养殖缸体(1)内的水位会逐渐上升继续模拟涨潮过程，然后重复S2、S3、S4，通过设置控制器的开启、关闭所述第一给水模块的间隔时间以控制所述第一给水模块的开启与关闭，一直定时形成涨潮、水位稳定、落潮的潮汐周期。

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