一种用于修复牡蛎礁的系统及牡蛎礁的生态修复方法与流程

本发明属于海洋工程领域，具体涉及一种用于修复牡蛎礁的系统及牡蛎礁的生态修复方法。

背景技术：

牡蛎礁是由大量牡蛎固着生长于硬质底物表面所形成的一种生物礁系统，它广泛分布于温带河口和滨海区。牡蛎礁在净化水体、提供栖息生境、促进渔业生产、保护生物多样性和耦合生态系统能量流动等方面均具有重要的生态功能。然而由于人类活动的影响，自然形成的牡蛎礁大量被破坏，亟需生态工程进行修复。

牡蛎礁的生态修复通常采用在适宜牡蛎幼体生长的硬底质上构建人工礁体的方法。人工礁体包括底物和用于盛放底物的容器，底物可以选用牡蛎壳、粉煤灰等，人工礁体一般构建在潮间带及其以下的岸坡底部，并在人工礁体上人为补充一些牡蛎种苗，提高牡蛎的生长速率。

中国专利cn104686418b公开了一种用于修复牡蛎礁的人工礁体构建工程的实施方法，该方法在牡蛎礁修复点投放人工礁体，人工礁体采用废旧的水工建筑物（空心砖或涵洞）制成，多个空心砖层叠排布呈长方体结构，使得自然海区中的牡蛎苗直接附着于人工礁体上，实现修复牡蛎礁生态系统的目标。该人工礁体结构单一，各个空心砖水平排布，抗风浪能力较弱，容易倒伏，导致牡蛎被泥沙掩埋而死亡的现象。

中国专利cn212582601u提供了一种牡蛎礁排及海堤堤脚防护装置，其牡蛎礁排包括礁排框架、抓地器件和护网器件，礁排框架通过抓地器件固定在堤脚处，礁排框架中盛放有牡蛎，供其生长。该装置主要用于防止海堤堤脚被侵蚀，各礁排框架水平排布在堤脚下，彼此之间独立分散，容易受到风浪冲击而倒伏。尽管礁排框架上的护网器件一定程度上可以隔离泥沙，但显然不足以拦截从海堤上冲刷下来的大量泥沙，礁排仍然容易被泥沙覆盖，导致牡蛎大量死亡。

综上所述，现有的牡蛎礁修复系统及方法单一，容易受到泥沙沉积的影响而导致牡蛎大量死亡，且人工礁体的抗风浪能力较弱，因而不适于牡蛎礁的生态修复。

技术实现要素：

本发明所要解决的问题是，克服现有技术的不足，提供一种适于牡蛎礁生态修复的系统及方法。

为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种用于修复牡蛎礁的系统，所述系统包括植物阻隔带、物理阻隔带及人工礁体，在沿海的岸坡上，自陆地向海洋延伸的方向依次设置所述植物阻隔带、所述物理阻隔带、所述人工礁体，其中，所述植物阻隔带种植有盐生植物，所述物理阻隔带设有阻挡件，所述阻挡件用于物理阻隔岸坡泥沙流入所述人工礁体，所述人工礁体用于牡蛎附着生长。

根据本发明的一个优选方面，所述人工礁体包括多组礁排，所述多组礁排沿坡度方向从高到低呈阶梯状排布，相邻的两组所述礁排这两者中，靠近陆地的一者的顶部高于远离陆地的一者的顶部，且相邻的两组所述礁排相互抵靠。

在一些优选实施方式中，相邻的两组所述礁排的顶部沿竖直方向的高度差为1~2米。

在一些优选实施方式中，每组所述礁排包括沿海岸线方向排布的多个礁笼组，每组所述礁笼组包括多个沿竖直方向堆叠设置的礁体笼，每个所述礁体笼的长：宽：高的长度之比为1:0.8~1.2:0.4~0.6。

在一些优选实施方式中，每组所述礁笼组包括沿竖直方向堆叠设置的2个礁体笼。

在一些优选实施方式中，每个所述礁体笼的长、宽、高分别约为6米、6米、3米。

根据本发明的一个优选方面，所述礁体笼包括笼体和位于所述笼体中的底物，其中笼体提供了硬质的框架结构，底物可供牡蛎附着生长。

在一些优选实施方式中，所述笼体采用竹片编制而成。

在一些优选实施方式中，所述底物包括石灰石和吸附袋，所述吸附袋包括袋体及收容在所述袋体中的吸附材料，所述吸附材料用于吸附海水中的污染物。

在一些特别优选的实施方式中，所述吸附材料为活性炭。

根据本发明的一个优选方面，所述植物阻隔带的地面低于平均高潮线以下0.2~0.8米。

在一些优选实施方式中，沿陆地向海洋延伸的方向上，所述植物阻隔带的宽度为10~50米。

在一些优选实施方式中，所述盐生植物为选自盐角草、碱蓬、芦苇、米草中的一种或多种的组合。

在一些优选实施方式中，所述阻挡件具有沿坡度方向间隔排布的多组。

在一些优选实施方式中，所述阻挡件为竹篱，沿坡度方向上，相邻两组所述竹篱之间的距离为2~5米。

在一些优选实施方式中，所述阻挡件设置在潮间带，所述阻挡件位于所述潮间带地表以上的高度为0.2~0.5米。

一种牡蛎礁的生态修复方法，所述方法包括在沿海的岸坡上设置植物阻隔带，在潮间带设置物理阻隔带，以及在潮下带设置人工礁体，沿陆地向海洋延伸的方向上，所述植物阻隔带、所述物理阻隔带、所述人工礁体依次排布，其中，所述植物阻隔带种植有盐生植物，所述物理阻隔带设有阻挡件，阻挡件用于物理拦截岸坡泥沙流入潮下带。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比至少具有下列优势：本发明提供的用于修复牡蛎礁的系统及牡蛎礁的生态修复方法，从岸上向水下依次构建植物阻隔带、物理阻隔带及人工礁体，其中植物阻隔带和物理阻隔带能够有效拦截岸坡泥沙流入浅海，防止泥沙沉积影响人工礁体中的牡蛎生长；人工礁体的阶梯式铺设方式具有优异的抗风浪作用，可以防止人工礁体受强风暴和强海浪的影响发生倒伏而导致牡蛎被泥沙掩埋而死亡的现象，因而该方法能够有效且稳定地修复或构建新的牡蛎礁生态系统。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明一具体实施例的结构示意图；

图2为本实施例中人工礁体的局部放大示意图；

其中：100、植物阻隔带；200、物理阻隔带；300、人工礁体；4001、潮上带；4002、潮间带；4003、潮下带；1、竹篱；2、礁排；21、礁笼组；211、礁体笼；x、平均高潮线；y、平均低潮线。

具体实施方式

本发明旨在提供一种真正适于牡蛎礁生态修复的系统及方法，该系统及方法能够有效避免泥沙沉积对牡蛎礁生长的不良影响，保证牡蛎礁持久稳定的生长。

本发明主要包括在沿海的岸坡上设置植物阻隔带，在潮间带设置物理阻隔带，以及在潮下带设置人工礁体，沿陆地向海洋延伸的方向上，植物阻隔带、物理阻隔带、人工礁体依次排布，从而植物阻隔带和物理阻隔带能够拦截岸坡泥沙向人工礁体堆积。本发明的具体效果如下：

1、植物阻隔带中，盐生植物发达的根系可以拦截岸坡泥沙流入潮间带；

2、物理阻隔带中，多排相互平行的竹篱可以进一步拦截岸坡泥沙经潮间带流入浅海，防止人工礁体被泥沙覆盖；

3、人工礁体中，礁体笼的竹制笼体质地坚硬，耐冲刷和侵蚀，且有利于牡蛎及其他底栖生物附着；底物石灰石含有的丰富钙质可以诱导牡蛎幼体和牡蛎稚贝附着；吸附袋中的活性炭能够吸附悬浮颗粒物等杂质，净化人工礁体区域内的海水，进一步减少泥沙在礁体笼上的附着，有利于牡蛎生长。

4、礁笼组双层堆叠的铺设方式具有较高的垂直结构，可以保证礁体不被泥沙覆盖，为牡蛎提供更多的附着和生长空间；礁排的阶梯式铺设方式具有优异的抗风浪作用，可以防止人工礁体受强风暴和强海浪的影响发生倒伏，从而避免牡蛎被泥沙掩埋而死亡的现象。

下面结合说明书附图及具体实施例详细说明本发明的技术方案，以便本领域技术人员更好理解和实施本发明的技术方案，但并不因此将本发明限制在所述的实例范围之中。

参见图1所示，在沿海的岸坡上，位于平均高潮线x以上的岸坡为潮上带4001，位于平均低潮线y与平均高潮线x之间的岸坡为潮间带4002，位于平均低潮线y以下的岸坡为潮下带4003。潮上带4001的泥沙会随坡度流入潮间带4002，而潮间带4002频繁地受到海浪冲击，更容易发生泥沙流失，大量的泥沙会被海浪带到潮下带4003中沉积。

通常地，牡蛎礁生长于水下的潮下带4003的硬底质上，泥沙沉积是影响牡蛎礁生长的重要因素，若礁体被泥沙覆盖，将直接导致牡蛎大量死亡；另一方面，淤泥附着于礁体表层也会降低牡蛎幼体固着,阻碍牡蛎种群的维持和补充。因此，阻挡泥沙在人工礁体300上沉积是修复牡蛎礁的一个关键因素。

本实施例中的牡蛎礁的生态修复方法，包括在沿海的岸坡上构建用于修复牡蛎礁的系统，该系统包括设置在潮间带4002上部的植物阻隔带100、设置在潮间带4002的物理阻隔带200，以及设置在潮下带4003的人工礁体300，沿陆地向海洋延伸的方向上，植物阻隔带100、物理阻隔带200、人工礁体300三个单元依次排布，且三者均沿海岸线的延伸方向呈条带状布置，从而陆地向海洋延伸的方向构成各单元的宽度方向，海岸线的延伸方向构成各单元的长度方向，植物阻隔带100和物理阻隔带200构成人工礁体300的两道防线，能够有效拦截岸坡泥沙。

本实施例中，植物阻隔带100的宽度约为30米。植物阻隔带100中种植有盐生植物，包括盐角草、碱蓬、芦苇、米草等品种，其能够利用含盐量较高的海水生长。植物阻隔带100的土壤表面低于平均高潮线x以下约0.5米，海水涨潮时能够淹没盐生植物的根部，保证盐生植物的水源充足。盐生植物发达的根系可以拦截大部分岸坡泥沙流入潮间带4002，构成人工礁体300的第一道防线。

物理阻隔带200设有沿坡度方向间隔排布的多级阻挡件，本实施例中阻挡件为竹篱1，竹篱1由竹片紧密排列纵向编制而成，质地坚硬，能够在频繁受到海浪冲击的潮间带4002也保持稳定，有效拦截泥沙。竹篱1一排排地插设在潮间带4002的泥沙中，每排竹篱1沿海岸线方向延伸，每排竹篱1位于潮间带4002地表以上的高度约为0.3米。竹篱1沿坡度方向等距间隔排布，每排竹篱1相互平行，且相邻两排竹篱1之间的距离约为3米。竹篱1的材质环保，成本较低，不会造成二次污染，且多排设置的竹篱1可以进一步拦截岸坡泥沙经潮间带4002流入浅海，构成人工礁体300的第二道防线。

参见图1及图2所示，潮下带4003为硬质的基底，有利于牡蛎附着生长。人工礁体300包括多组礁排2，多组礁排2沿坡度方向从高到低呈阶梯状排布，相邻的两组礁排2中，靠近陆地的一者的顶部高于远离陆地的一者的顶部，且相邻的两组礁体笼2紧靠，且每组礁排2的高度相等，即，各组礁排2沿坡度方向向海底级级深入，相邻两组礁排2的顶部之间的高度差约为1.5米。阶梯状的排布方式使得相邻两组礁排2相互抵靠，而多组礁排2组合在一起就构成了十分牢固的人工礁体300，具有优异的抗风浪作用，能够承受强风暴和强海浪的冲击，不论是哪个方向的风浪侵袭都不易发生倒伏，从而避免了牡蛎被泥沙掩埋而死亡的现象。

进一步地，每组礁排2包括沿海岸线方向排布的多个礁笼组21，从而沿着海岸线构建出一定规模的牡蛎礁群体。每组礁笼组21包括多个沿竖直方向堆叠设置的礁体笼211，本实施例中礁体笼211具有上下叠放的两层，使得礁笼组21具有较高的垂直结构，保证其不被泥沙覆盖，并为牡蛎提供了更多的附着和生长空间。

更进一步地，每个礁体笼211均包括笼体和位于笼体中的底物。其中笼体采用竹片编制而成，用于提供硬质的框架，笼体的长、宽、高分别约为6m、6m、3m，竹制的笼体质地坚硬，耐冲刷和侵蚀，同时材料环保，有利于牡蛎及其他底栖生物附着。

底物包括混合在一起的石灰石和吸附袋，石灰石和吸附袋的体积比约为2:1。石灰石含有的丰富的钙质，可以诱导牡蛎幼体和牡蛎稚贝的附着，促进牡蛎礁形成。吸附袋包括袋体及收容在袋体中的活性炭，袋体采用透水、耐海水腐蚀的材料制成，本实施例中具体采用聚丙烯材料；活性炭能够吸附海水中的悬浮颗粒物等杂质和污染物，净化人工礁体300区域内的海水，进一步减少海水中的泥沙在礁体笼211上的附着，为牡蛎创造良好的生长环境。

综上所述，本发明的用于修复牡蛎礁的系统及牡蛎礁的生态修复方法中，植物阻隔带100和物理阻隔带200两道防线能够有效避免岸坡泥沙沉积对人工礁体300的不良影响，人工礁体300本身也具有优异的稳定性，能够保证牡蛎礁持久稳定的生长，实现牡蛎礁的生态修复。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。