专利名称：插件式人工藻礁及其构建藻场的方法
技术领域：
本发明涉及一种人工藻礁，具体地涉及一种插件式人工藻礁及其构建藻场的方法，适用于生产上作为藻类的附着基。
背景技术：
作为海洋中的初级生产者，海藻对海洋生态环境起到稳定和修复的作用。在海洋开发和利用步伐日益加快，海洋资源被过度开发，海洋污染日益严重的背景下，在一些海域，藻场在退化。如何对这些自然海域里受到破坏的藻场进行修复迫在眉睫。同时，在新的海水养殖环境下，藻场的建设也是一个很重要的问题。而在海藻的生活史中，都有孢子体放散生殖细胞、生殖细胞附着继而萌发的过程。在这一过程中，良好的附着基是海藻生殖细胞能否附着、萌发和生长的关键。为了解决附着基的问题，人们设计出了人工藻礁，通过在海域中人为设置构造物，为海藻附着生长提供良好的基质，使之快速生长，并最终形成藻场， 达到优化海底环境、保护和增殖渔业资源的目的。在人工养殖海藻的过程中，通过人工藻礁的投放，使海藻的生殖细胞附着其上，并避免受到外界环境和生物的破坏，可实现海藻的生长和丰收。目前的人工藻礁大多是粗放式的，基本上都是以投放的废旧船只、废旧轮胎、石块或制作简单的贝壳礁为主。普遍存在未进行设计或设计不合理、制作简单、海藻附着能力不强且过于笨重等缺点。具体而言有以下不足一是缺乏防海水风浪的设计，会使得投放的藻礁易受风浪的影响，使海藻的生殖细胞不能牢固附着，降低了海藻引种的成功率。二是缺乏防止藻类敌害如针对海胆食害的设计。三是设计的藻礁不具有活动性，往往过于笨重而难以进行海藻的引种操作，海底泥沙容易覆盖其上。存在以上问题或不足的原因在于，首先，在生产实际中，基于便利和降低成本的考虑，只是简单地进行废物利用，利用藻类附着的自然特性而进行藻礁的投放。其次，现有技术对人工藻礁的设计，会有不周到的地方，在应用于生产实际时难免出现各种问题。
发明内容
本发明目的是提供一种插件式人工藻礁及其构建藻场的方法，以克服现有技术的不足。一种插件式人工藻礁，其特征在于该藻礁包括实心底座和通过连接杆活动连接在实心底座上的附着块。上述实心底座、连接杆与附着块的组合配置，考虑到了设计制作时的整体效果和藻类生产上应用的便利。作为活动连接的一种方式，上述连接杆的两端通过插入实心底座上表面的插口和附着块下部的插孔，而将附着块活动连接在实心底座上。上述附着块可以是各种形状，考虑到在生产实际应用过程中，附着块需长期固定于海底且受风浪影响大，为了减少附着块在海底所受风浪的影响，同时减少附着块在海水中的阻力，上述附着块呈半球状；所述半球应表面粗糙，因粗糙的表面能满足海藻生殖细胞附着的要求，从而使海藻孢子体放散的生殖细胞能较好地附着在藻礁上。附着块半球表面
3可附着不同种类海藻孢子体所放散的生殖细胞，可使藻场群落结构更为复杂和合理，可为藻场的修复和新藻场的形成提供有力支持。考虑到在生产实际应用过程中，人工藻礁需长期固定于海底且受风浪影响大，为了防止藻礁被海流和风浪带走或者倒塌，也为了减少实心底座对海底的压强，通过增大实心底座的底部面积，使实心底座能在不同底质如沙质和泥质的海底不至于陷落。为了充分利用实心底座上层表面，在一个实心底座上尽量多地通过连接杆活动连接附着块，上述实心底座是正方形结构体或横截面为六边形的柱状结构体，且实心底座上表面按2X3排列6 个插口，或按3X3排列9个插口，或按4X4排列16个插口。为了增强实心底座和附着块的耐海水腐蚀性能，增加实心底座的重量使之能在海流和风浪的影响下依然得到良好的固定，不至于被冲走和倒塌，同时考虑到材料获得的便利和费用的节省，上述的实心底座和附着块均可由混凝土一次浇筑而成，因混凝土附着块的表面粗糙度即可满足海藻生殖细胞附着的要求，显然混凝土的实心底座也能够被海藻生殖细胞附着。为了便于将人工藻礁整体投入海底，也为了在生产上重新捞取或者在海底移动或陆上搬运，上述实心底座的侧面相对设置有一对挂环。实际应用时，可通过在挂环上挂绳或者人工抬动，而移动人工藻礁。为了提高连接杆的耐海水腐蚀性能，上述连接杆为不锈钢材质的实心圆柱形结构体；考虑到便于制作以及来源广泛，上述连接杆也可为木质实心圆柱形结构体。利用上述插件式人工藻礁构建藻场的方法，其特征在于首先将实心底座投入海底，使实心底座在海底浸泡一周以上；与此同时，将附着块浸入含有海藻生殖细胞的海水中，待海藻生殖细胞附着于附着块后，通过连接杆将引种后的附着块活动连接在实心底座上即完成了藻场的构建。显然，人工藻礁在应用于生产实际时，区别于其他人工藻礁不具有活动性的特点， 本发明将连接杆与附着块引入人工藻礁的设计制作中来，可通过前置性地将海藻孢子体所散发的生殖细胞在稳定的培养环境中固着在附着块上，等生殖细胞牢固固着并生长发育成海藻成体后，海藻与附着块结合较为牢靠，此时再将其投放到海洋大环境中。这样即使海洋环境不太稳定，海水风浪和海流会造成一定影响，也不会将已有一定固定基础的海藻冲走， 极大地提高了引藻的成功率。附着块采用的半球形设计，使其在海洋环境中受到更小的阻力，提高了其与连接杆连接的牢靠性。且半球表面的粗糙度应能满足海藻生殖细胞附着的要求。这样的粗糙度可以提高海藻藻种与附着块结合的牢靠性。海藻便于在其上生长。附着块半球表面可附着不同种类的海藻孢子体所放散的生殖细胞，可使藻场群落结构更为复杂和合理，可为藻场的修复和新藻场的形成提供有力的支持。区别于其他人工藻礁在海底不够稳定的特点，本发明在设计制作的过程中考虑到了藻礁主体的因素。作为主体的实心底座设计成大块的正方形结构体或横截面为六边形的柱状结构体，具有足够的重量，可在风浪和海流的影响下，依然牢固固定在特定的海底。同时，作为正方形结构或横截面为六边形的柱状结构，使其与海底接触的一面具有较大的面积，能减少实心底座对其所在海底的压强，而不至于在遇到泥质或沙质海底时陷落其中。这样的设计，还可使底座的上表面与下表面分隔有一段距离，该距离可阻碍海胆等藻类敌害到达实心底座上表面吞食海藻，也可避免海底泥沙覆盖其上。实心底座上表面的粗糙度能满足海藻生殖细胞附着的要求。附着块上的海藻生长成熟后其孢子体会发散生殖细胞，此时的实心底座可作为承受海藻生殖细胞的后续结构。海藻通过在实心底座上的附着，继续生长繁殖，为海藻引种后的后续生长提供了牢固的附着基础。通过海藻在附着块和实心底座上的两步附着和生长繁殖，海藻的生长已经具有了良好的基础，可为海藻在海底的进一步生长提供支持。使藻场的修复得以实现，也可使新藻场得以成功建立。连接杆的作用，一方面使得海藻的前置性引种成为可能。另一方面，附着块与实心底座也可因此而活动连接，可将实心底座在海洋环境下的牢固性和稳定性与附着块轻便易移动的特点结合在一起。同时，连接杆的设置可使实心底座和附着块在空间上得以分离，即使周围海洋环境中有藻类敌害如海胆等，也无法逾越该段距离摄食附着块上的海藻，避免了海藻被吞食而保护了海藻的生长。连接杆的圆柱形设计，能使其与实心底座的插口和附着块的插孔既能活动连接也能使该种连接更为牢靠，也可减少连接杆在海洋环境中受到的海水阻力。使海流和海浪施加其上的力量相应减少，进一步增强了连接杆与实心底座和附着块的牢靠度。
图1是本发明的人工藻礁总体结构示意图。图2是本发明上表面带有插口的实心底座立体结构示意图。图3是本发明的附着块的结构示意图。图4是本发明的实心底座活动固定有1个附着块的立体结构示意图。其中，1、实心底座，2、连接杆，3、附着块，4、插口，5、插孔，6、挂环。
具体实施例方式如图1 4所示，本发明包括实心底座1和通过连接杆2活动连接在实心底座1 上的附着块3。如图4所示，作为活动连接的一种方式，上述连接杆2的两端通过插入实心底座1 上表面的插口 4和附着块3下部的插孔5，而将附着块3活动连接在实心底座1上。如图1、3、4所示，为了减少附着块在海底所受的风浪的影响，同时减少附着块在海水中的阻力，上述附着块3呈半球状；所述半球表面的粗糙度应能满足海藻生殖细胞附着的要求，从而使海藻孢子体放散的生殖细胞能较好地附着在藻礁上。如图1所示，为了防止藻礁被海流和风浪带走或者倒塌，并减少实心底座1对海底的压强，不至于在海底陷落，以及充分利用实心底座1上层表面，在一个实心底座1上尽量多地通过连接杆2活动连接附着块3，上述实心底座1是正方形结构体或横截面为六边形的柱状结构体，且实心底座1上表面可以按2 X 3排列6个插口，或3 X 3排列9个插口 4或按 4X4排列16个插口 4。为了增强耐海水腐蚀性能和稳固性，也便于加工制作，上述的实心底座1和附着块3均可由混凝土一次浇筑而成，因混凝土附着块的表面粗糙度即可满足海藻生殖细胞附着的要求，显然混凝土的实心底座也能够被海藻生殖细胞附着。如图1所示，为了便于将人工藻礁整体投入海底或在海底移动和陆上搬运，上述实心底座1的侧面相对设置有一对挂环6。
为了提高连接杆的耐海水腐蚀性能，上述连接杆2为不锈钢材质的实心圆柱形结构体；考虑到便于制作以及来源广泛，上述连接杆2也可为木质实心圆柱形结构体。实施例1如图1 3所示，本发明的插件式人工藻礁包括实心底座1和通过连接杆2活动连接在实心底座1上的附着块3。其中，实心底座1长、宽均为200 500mm，高为100 300mm。连接杆2长60mm，直径20mm，为不锈钢材质的实心圆柱形结构体。连接杆2的两端通过插入实心底座1上表面的插口 4和附着块3下部的插孔5，而将附着块3活动连接在实心底座1上。附着块3下部的插孔5为纵深15mm，直径略大于20mm的圆柱形；实心底座1 上表面按2X3排列6个插口 4，实心底座1上表面的插口为纵深15mm，直径为略大于20mm 的圆柱形，插口 4和插孔5可以恰好容纳连接杆2。附着块3呈半球状，底面直径为100mm， 且半球表面的粗糙度满足海藻生殖细胞附着的要求。实心底座1上表面的粗糙度满足海藻生殖细胞附着的要求。实心底座1和附着块3均可由混凝土一次浇筑而成。实心底座1侧面相对设置有一对挂环6。挂环以至少能容纳普通成人整个手掌的放入为宜，也需满足一般工具操作时的需要。本发明使用时，首先通过挂环6，将实心底座1投入到需要构建藻场的海域的海底，使实心底座1在海底浸泡一周以上；实心底座1在海底浸泡一段时间后，会吸收所在海底底质和海水中的一些成分，使实心底座1的成分与周围海水相适宜；与此同时，将附着块 3浸入含有海藻生殖细胞的海水中，待海藻生殖细胞附着于附着块3后，并发育成海藻成体，通过连接杆2将引种后的附着块3活动连接在实心底座1上即完成了藻场的构建；进一步，还可以待海藻生殖细胞附着于附着块3并发育成海藻成体后，再通过连接杆2将引种后的附着块3活动连接在实心底座1上，则藻场的构建效果无疑会更好。当附着块3附着有海藻生殖细胞生长繁殖后，首先会生长发育成海藻的幼体和成体。在将生长有海藻的附着块3插入到海底的实心底座1上时，海藻进一步生长繁殖，待长满整个附着块3后成熟的孢子体会发散生殖细胞到实心底座1上，并在粗糙度能满足海藻生殖细胞附着要求的实心底座1上表面继续生长，进而形成较大的复杂的海藻群落。当海藻长满整个实心底座1上表面后，成熟的孢子体会继续向周围海洋环境释放生殖细胞，最终会使所在海底形成所需要的海藻群落，可实现藻场的修复和新藻场的建立。
权利要求
1.一种插件式人工藻礁，其特征在于该藻礁包括实心底座(1)和通过连接杆( 活动连接在实心底座(1)上的附着块(3)。
2.如权利要求1所述的插件式人工藻礁，其特征在于上述连接杆O)的两端通过插入实心底座(1)上表面的插口(4)和附着块C3)下部的插孔(5)，而将附着块C3)活动连接在实心底座⑴上。
3.如权利要求1或2所述的插件式人工藻礁，其特征在于上述附着块C3)呈半球状。
4.如权利要求2所述的插件式人工藻礁，其特征在于上述实心底座(1)是正方形结构体或横截面为六边形的柱状结构体，且实心底座(1)上表面按2X3排列6个插口 ，或 3X3排列9个插口(4)或按4X4排列16个插口(4)。
5.如权利要求1或2所述的插件式人工藻礁，其特征在于上述的实心底座(1)和附着块C3)均由混凝土一次浇筑而成。
6.如权利要求5所述的插件式人工藻礁，其特征在于上述实心底座(1)的侧面相对设置有一对挂环(6)。
7.如权利要求1或2所述的插件式人工藻礁，其特征在于上述的连接杆(2)为不锈钢材质或木质的实心圆柱形结构体。
8.利用权利要求1所述的插件式人工藻礁构建藻场的方法，其特征在于首先将实心底座(1)投入海底，使实心底座(1)在海底浸泡一周以上；与此同时，将附着块C3)浸入含有海藻生殖细胞的海水中，待海藻生殖细胞附着于附着块⑶后，通过连接杆⑵将引种后的附着块(3)活动连接在实心底座(1)上即完成了藻场的构建。
全文摘要
一种插件式人工藻礁及其构建藻场的方法。该藻礁包括实心底座和通过连接杆活动连接在实心底座上的附着块。上述附着块呈半球状；且表面粗糙，能满足海藻生殖细胞附着的要求。上述的实心底座和附着块均可由混凝土一次浇筑而成。构建藻场时，将实心底座投入海底，浸泡一段时间；同时，将附着块浸入含有海藻生殖细胞的海水中，待海藻生殖细胞附着于附着块后，通过连接杆将引种后的附着块活动连接在实心底座上。本发明使用方便、坚固耐用，可前置性地将海藻固定在附着块上，而使海藻孢子体发散的生殖细胞在实心底座上继续生长；还可避免其敌害的吞食，提高了引藻的成功率；使藻场修复得以实现，也可为新藻场的建立打下基础。
文档编号A01G33/00GK102150608SQ201110033870
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月31日 优先权日2011年1月31日
发明者刘岩, 宫庆礼, 李景玉, 王巧晗, 邓志科 申请人:中国海洋大学