一种提高造礁石珊瑚生长速度的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及珊瑚的养殖技术领域，具体地公开了一种提高造礁石珊瑚生长速度的方法和装置。
【背景技术】
[0002]珊瑚礁具有极高的生物多样性，全世界海洋生物中有25%生活在珊瑚礁，有“海洋绿洲”或“海洋热带雨林”之称，其社会经济价值不可估量。珊瑚礁生态系统具有极丰富的生物资源，是渔业的繁殖基地，为人类提供重要的食物和药物资源;海底的珊瑚礁，风景秀丽，更是有名的海底花园，是人们极好的潜水旅游圣地。因此珊瑚礁的保护和可持续利用日益引起人们的关注，例如我国目前已经成立海南三亚珊瑚礁国家自然保护区和广东徐闻珊瑚礁国家自然保护区，由科研人员或者海洋保护管理部门工作人员对珊瑚礁生态系统进行定期的监测。由于全球变暖、海水酸化、海洋污染等原因导致大多数珊瑚礁生态系统正在退化，没有退化的区域造礁石珊瑚的幼体补充量和生长速度也逐渐降低。目前越来越多的国家开始人工干预珊瑚礁生态系统的退化，通过投放人工礁、移植珊瑚、放流珊瑚幼虫等方法来实现珊瑚礁生态系统的恢复。
[0003]申请号为201110393726.2的专利公开了一种适于高沉积水体环境的造礁石珊瑚野外培植方法及其装置。该方法包括以下步骤:将造礁石珊瑚附着装置固定在水深3?1m的高沉积海域海底，该造礁石珊瑚附着装置包括附着网片和附着网片下方支撑附着网片的支撑架，附着网片的网孔大小为3?5cm，将造礁石珊瑚固定在附着网片上，使造礁石珊瑚生长在离海底50cm以上的高度。其中，所述的附着网片优选为塑料或铝制附着网片。说明书中公开了所述的支撑框和支撑条都是用直径18mm的钢筋焊制。相比于传统的水泥块移植，可提高培植珊瑚的存活率，还可缩减一半成本，并且减少水下工作量及减低水下工作危险。目前的技术方法存在诸多弊端，如珊瑚幼虫不易附着、幼虫成活率低、珊瑚生长速度慢等。这些人工干预的方法需要很长一段时间(10年、20年)才能见到效果，不能对退化区域的珊瑚礁生态系统实现短时间内的恢复，因此运用传统的恢复方法来修复退化区域的珊瑚礁生态系统有其局限性。
[0004]造礁石珊瑚的生长速度主要是由珊瑚骨骼的形成速度决定的，进一步来说是珊瑚虫体内“细胞质外钙化液”区域碳酸钙的沉降速度。“细胞质外钙化液”区域空间很小，可能还不到I微米，但是却极其重要。“细胞质外钙化液”区域的液体虽然不是在珊瑚的细胞组织内部，但是也并非直接是环境中的海水，而是通过共肉组织细胞的一些离子输送机制产生的液体。在这里钙离子和碳酸根离子被结合为碳酸钙，沉积在珊瑚骨骼上，保证了珊瑚骨骼的持续生长。
[0005]想要提高造礁石珊瑚的生长速度就要提高珊瑚虫体内“细胞质外钙化液”区域钙离子、碳酸根离子的浓度。由于直接研究“细胞质外钙化液”区域非常困难，因此珊瑚对“细胞质外钙化液”区域内各类离子调控的方式的微观过程，目前大多还是未知的，只是从宏观上了解珊瑚虫要将水体里的钙离子、碳酸根离子输送到“细胞质外钙化液”区域，同时保证“细胞质外钙化液”区域的PH值是合适的，还要控制“细胞质外钙化液”区域中磷酸盐和镁离子的浓度以免这些物质抑制碳酸钙沉淀的生成。虽然现在不能直接作用于珊瑚虫“细胞质外钙化液”区域，但是我们可以通过提高珊瑚虫周边区域钙离子和碳酸根离子浓度的方法，来提高造礁石珊瑚的生长速度，以满足珊瑚礁生态系统退化区域的短期恢复。
【发明内容】
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种提高造礁石珊瑚生长速度的方法，能在较短时间内实现退化珊瑚礁生态系统的恢复，为珊瑚礁保护区的保护和管理提供技术支持。
[0007]本发明的另一目的在提供一种提高造礁石珊瑚生长速度的装置。
[0008]本发明所采用的技术方案为:一种提高造礁石珊瑚生长速度的方法，在造礁石珊瑚生长海域附近设置活性金属，通过利用活性金属在海水中发生电化学腐蚀释放电子，提高区域内海水的碳酸根离子的浓度，进而加速造礁石珊瑚的生长。
[0009]进一步地，所述活性金属为铝镁合金。
[0010]进一步地，所述铝镁合金为网格结构，与不锈钢制框架相连。
[0011]进一步地，所述铝镁合金网格的网眼孔径小于10cm。
[0012]进一步地，将造礁石珊瑚的断枝固定于所述不锈钢框架上。
[0013]本发明的内容还包括一种提高造礁石珊瑚生长速度的装置，包括活性金属网格和主体框架，所述活性金属网格覆盖在主体框架上。
[0014]进一步地，所述活性金属为铝镁合金。
[0015]进一步地，所述主体框架由不锈钢组成。
[0016]进一步地，所述活性金属网格与不锈钢主体框架固定在一起，可以使电流通过。
[0017]进一步地，所述铝镁合金网格的网眼孔径小于10cm，其主要作用是营造局部区域高浓度的碳酸根离子，以及诱导碳酸钙沉淀。
[0018]相对于现有技术，本发明的有益效果为:利用活性金属镁铝合金在海水中会发生电化学腐蚀，提高海水环境中的碳酸根离子的浓度，可以极大加速造礁石珊瑚的生长;此夕卜，本装置制造方便、运送和设置，造价低，可以按照地形设置不同形状，很适宜实际生态工作，满足珊瑚礁生态系统退化区域的短期恢复的需求。
[0019]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
【附图说明】
[0020]如图1，其为本发明的提高造礁石珊瑚生长速度的装置的示意图，其中，主体框架I和铝镁合金制的活性金属网格2，造礁石珊瑚的断枝3。
【具体实施方式】
[0021]现有技术中，促进珊瑚生长的装置主要作用为提供珊瑚附着和支持其生长，而造礁石珊瑚的生长速度主要是由珊瑚骨骼的形成速度决定的。珊瑚骨骼主要为碳酸钙成分，海水中含有丰富的游离的钙离子，为此，发明人的发明思路为从宏观上了解珊瑚虫要将水体里的碳酸根离子输送到“细胞质外钙化液”区域，提高珊瑚虫周边区域碳酸根离子浓度的方法，来提高造礁石珊瑚的生长速度。本发明中的技术方案为，在造礁石珊瑚生长海域附近设置活性金属，通过利用活性金属在海水中发生电化学腐蚀释放电子，提高区域内海水的碳酸根离子的浓度，进而加速造礁石珊瑚的生长。
[0022]如图1，其为本发明的提高造礁石珊瑚生长速度的装置的示意图，其为多面体，包括不锈钢制的主体框架I和铝镁合金制的活性金属网格2;所述主体框架高Im以上，所述活性金属网格覆盖在不锈钢框架上，可以允许电流通过。取5cm左右的造礁石珊瑚的断枝3固定于主体框架上，设置于海底，使活性金属网格位于距离海底Im以上的位置。
[0023]本发明中，所述的装置的形状可以根据需要设计，如桌形、塔形、半球形、梯形、圆锥形等，但不仅限于这几种形状。尺寸也可以根据实际情况合理设计，高度一般在1-5米，宽度一般在1-5米。为了保证礁石珊瑚的断枝的存活率和更好的促进生长，所述装置的安放，最好在每年的11月至来年的3月份之间。
[0024]对于本发明中的活性金属网格，由于只要是活性金属都可以发生电化学反应，作为阳极提供电子，金属镁、铝都参加。考虑到造价的问题，装置主要以铝合金为主，由于纯铝会产生钝化，一般会增加金属镁等来破坏钝化膜。添加的镁的比例一般在2-5%。该装置的主要原理是牺牲阳极，原则上活性金属都可以，但是考虑到阳极消耗的速度不能太快，但是又必须产生足量的电流，所以铝合金是最合适的，其次是镁合金、锌合金。铝合金电位差低，电量足，实际发电量是最高的，所以效果比其他几种合金要好。
[0025]本发明的主要原理为:活性金属产生的氢氧根离子跟海水酸碱平衡的氢离子中和，从而使得碳酸氢跟离子更偏向于分解成氢离子和碳酸根离子，从而使得区域内碳酸根离子浓度增高，在不锈钢框架表面诱导沉淀出碳酸钙薄层的同时，加速造礁石珊瑚的生长。此外，活性金属镁铝合金在海水中会发生电化学腐蚀，释放电子，而这些电子也会防止不锈钢框架腐蚀。
[0026]实用效果:利用本实施例的提高造礁石珊瑚生长速度的装置，在三亚蜈支洲岛实验区。该装置从2014年10月投放至今(2015年12月)，珊瑚生长速度远高于对照区域:从最初的5cm的断枝，生长到20cm的群体，仅用了I年的时间，而正常的鹿角珊瑚生长速度大概在每年1cm左右。
[0027]本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。
【主权项】
1.一种提高造礁石珊瑚生长速度的方法，其特征在于:在造礁石珊瑚生长海域附近设置活性金属，通过利用活性金属在海水中发生电化学腐蚀释放电子，提高区域内海水的碳酸根离子的浓度，进而加速造礁石珊瑚的生长。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述活性金属为铝镁合金。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:所述铝镁合金为网格结构，与不锈钢制框架相连。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于:所述铝镁合金网格的网眼孔径小于10cm。5.根据权利要求3或4所述方法，其特征在于:将造礁石珊瑚的断枝固定于所述不锈钢框架上。6.一种提高造礁石珊瑚生长速度的装置，其特征在于:包括活性金属网格和主体框架，所述活性金属网格覆盖在主体框架上。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于:所述活性金属为铝镁合金。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于:所述主体框架由不锈钢组成。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于:所述活性金属网格与不锈钢主体框架固定在一起，可以使电流通过。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于:所述铝镁合金网格的网眼孔径小于10cm。
【专利摘要】本发明涉及珊瑚的养殖技术领域，具体地公开了一种提高造礁石珊瑚生长速度的方法和装置。一种提高造礁石珊瑚生长速度的方法，在造礁石珊瑚生长海域附近设置活性金属，通过利用活性金属在海水中发生电化学腐蚀释放电子，提高区域内海水的碳酸根离子的浓度，进而加速造礁石珊瑚的生长。本发明的有益效果为：利用活性金属镁铝合金在海水中会发生电化学腐蚀，提高海水环境中的碳酸根离子的浓度，可以极大加速造礁石珊瑚的生长；此外，本装置制造方便、运送和设置，造价低，可以按照地形设置不同形状，很适宜实际生态工作，满足珊瑚礁生态系统退化区域的短期恢复的需求。
【IPC分类】A01K61/00
【公开号】CN105638526
【申请号】
【发明人】李元超, 吴世儒, 吴钟解, 梁计林
【申请人】海南省海洋与渔业科学院
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月8日