集成化海底森林的营造方法 【技术领域】
本发明涉及一种集成化海底森林的营造方法， 属于海底建设技术领域。背景技术 海洋环境是海洋生物赖以生存的栖息地， 海洋环境的优劣直接影响到海洋生物的 稳定生存与持续繁衍。
但由于对海洋生物资源的可持续利用与海洋生态环境之间的关系及相互作用的 规律把握不到位， 缺乏科学合理统一的海洋资源开发规划， “跑马围田” 式地大规模高强度 海水养殖开发， 使海洋资源利用与保护没能科学合理有序地布局渐进， 特别是大面积单一 性的栉孔扇贝养殖超常规的过度开发， 片面地追求渔养业的亩产量、 高产值， 使水域生态平 衡的良性循环链条被打破， 导致海洋生物资源的多样性遭到破坏， 海洋生态失衡 ； 造成养殖 海域海水富营养化严重， 浮游生物急剧减少， 水体单位含氧量逐年下降， 栉孔扇贝产肉率低 和抗病能力差及品种退化等现象相继出现， 加之底层海珍品的乱捕滥采， 一些有重要价值
的海珍品产量每况愈下。
目前， 在低碳经济的大环境下， 海水养殖的生态安全越来越受到人们关注， 在海洋 中构建 “海底森林” ， 不仅能为底播和筏式养殖的海珍品和鱼类创造良好的生长栖息场所， 提高养殖效益， 同时也能有效地净化海水， 改善日益恶化的海洋环境， 利于海洋生物的繁 衍， 目前， 海底森林仅是一种构想， 还未有任何人将其实现。
在集成化海底森林模式下实现的多营养层次生态养殖技术， 是一种生态安全的全 新的 “低碳养殖” 模式。
在海洋开发中， 人类从海洋中获得的主要是经济生物， 以经济动物为主。 从能量角 度看， 任何能量的转换， 首先来源于植物吸收太阳能， 转换成有机物 . 进入生态系统。在某 一海区要获得更多的经济动物， 首先要解决植物不足的问题， 营造 “海底森林” ， 而增值各种 海藻正是解决这个问题的有效途径。 一是可以直接作为鲍鱼、 海胆等动物饵料， 这是底播增 殖鲍鱼、 海胆的基本前提条件。 二是由于风浪作用， 藻场聚集的各种浮游生物以及进入生态 系统的海藻碎屑， 成为贝类等滤食性动物的主要食物来源。三是海藻生长地方能形成包括 垂直层在内的三维环境， 适宜于多种生物栖息。四是稠密的 “海底森林” 能抗风浪， 使水域 形或一个平静水域环境， 成为许多生物的避难所和安乐窝。特别是对上层筏式养殖贝类有 着特殊意义， 能防止底泥浮起、 水质混浊， 减少贝类死亡。 发明内容
本发明的目的在于构建一种设计合理、 能有效解决海底植物不足的生态养殖新模 式， 提出具体实用的营造海底森林的方法， 从根本上改善区域海洋生态环境， 减少养殖物种 死亡， 实现经济效益和生态效益的有机统一。
构建的理论基础 ：
藻类被称为是最具潜力的生物净化器， 其在光合作用过程中， 不仅能够利用二氧化碳， 释放氧气， 而且还可以吸收利用海水中溶解的无机氮和磷， 起到净化水质作用。
贝类生长过程中可以通过滤食海水中的浮游藻类 ( 海水中的营养盐被浮游藻类 通过光合作用固定在其体内 )， 使各种营养盐转化成人们喜欢的水产品并从海洋中提取， 从 而使海洋获得净化。
生态养殖模式中藻类能利用贝类等呼吸所产生的二氧化碳进行光合作用， 同时释 放氧气供贝类等呼吸需要， 藻类又是鲍鱼、 海参、 海胆等海珍品良好饵料， 它们之间是一种 互利互补的关系。
海底森林建设， 推行海域上中下立体化生态养殖， 即上层养殖海带、 中层养殖贝 类、 鱼类， 底层养殖鲍鱼、 海参、 海胆等海珍品。 对现有潮间带、 潮下带进行藻类增殖 ； 对无岩 礁海区投放人工藻礁、 投石筑礁、 投放沉船等， 并进行大型藻类人工栽培增殖。采用向外海 逐步推进的方式， 拓展养殖空间。建立鱼类、 海参、 贝类和藻类立体化生态养殖模式。达到 减少对环境的污染和降低对近岸海域资源的占用的目的。
本发明是通过以下技术方案来实现的 ：
集成化海底森林的营造方法， 特殊之处在于包括以下步骤 ：
( 一 ) 海底森林底质的选择、 改造
海底森林底质分 3 类 ：
(1) 岩礁底质、 (2) 卵石底质、 (3) 沙泥底质， 根据不同底质选择不同的方式进行海 底森林选择、 改造 ；
岩礁底质 ： 大部分岩礁底质是不需要改造的， 只是对无藻类生长的岩礁进行大型 藻类的人工移植 ；
卵石底质 ： 卵石底质通过投石或投人工藻礁方式进行造礁改造 ；
沙泥底质 ：
A、 进行投石造礁、 投钢筋混凝土构件造礁、 沉船造礁进行改造 ；
B、 进行大叶藻的人工移植栽培 ；
其中卵石底质投人工藻礁方式为
(1)、 构筑人工藻礁， 用吊车将人工藻礁吊到船上， 在投礁区用锚和绳拉好标志 线；
人工渔礁， 采用钢筋混凝土构件， 包括中空且两端开口的礁体 1， 礁体 1 的各面体 壁 2 上均设有用于使海洋生物进出的孔洞 3 ；
所述礁体 1 端口的形状为三角形 ；
所述礁体 1 的上方设有两个用于投礁的孔环 4 ；
所述孔洞 3 的数量为 2-6 个 ；
所述礁体 1 上捆绑有海带育苗器 5 ；
(2)、 顺标志线按礁间距 3-8 米、 行间距 16-24 米的标准进行投放 ；
(3)、 投放时礁体逆流摆放， 即有孔洞 (3) 的一面正对海水流向， 这样减少海流和 风浪对海珍品的冲击， 有利于海珍品的生长和栖息。
( 二 ) 增殖大型海洋植物
1、 对无藻类的岩礁底质地带进行海带、 裙带菜等大型藻类移植 ；
2、 对卵石地质和沙泥底质在造礁后采取捆绑海带采苗器等方式移植藻类 ；3、 对沙泥底质进行大叶藻的人工种植和移植。
人工藻礁投放后， 经过一段时间会自然生长一部分藻类， 为尽快提高人工藻礁经 济效益， 必须对人工藻礁进行大型藻类的人工增殖。
上述对卵石地质和沙泥底质在造礁后采取捆绑海带采苗器等方式移植藻类方法 为
利用海带育苗器进行增殖
即海带养殖夹苗工作完成后， 海带育苗器用来进行鱼礁藻类增殖， 具体方法将海 带育苗器一根一根的捆绑在人工藻礁上， 捆绑一定要牢固， 经过两个月左右， 海带育苗器上 的海带就有一大部分附着到鱼礁上。
上述对卵石地质和沙泥底质在造礁后采取捆绑海带采苗器等方式移植藻类方法 为
利用已附着孢子的海带苗绳增殖
即在海带或裙带菜成熟繁殖期， 将种菜采下进行阴干， 阴干后将种菜放入装有海 水的池子或舢板， 使其放散孢子， 待孢子浓度达到一定程度时， 将已经用海水浸泡好的苗绳 放入池子或舢板， 苗绳上附着一定量的孢子后， 将苗绳取出， 并将其牢固的捆绑在鱼礁上， 随着海带或裙带菜的逐渐长大， 一部分藻类也会附着生长在鱼礁上。 本发明的集成化海底森林的营造方法， 设计合理， 人工渔礁中空、 且有三面体壁， 礁体在海底受到风浪冲击时， 无论如何滚动都能够保持同一种水下姿态， 并且大大增加了 2 海珍品的栖息面积， 使藻类生长和海珍品栖息面积达到 7m 以上， 体壁上的孔洞为海珍品 的活动流出通道， 有利于海珍品的生长和栖息， 本发明的集成化海底森林的营造方法， 鱼礁 排布方式合理， 能有效解决海底植物不足的问题， 为海区获得更多的经济效益， 防止底泥浮 起、 水质混浊， 减少贝类死亡。
附图说明
图1： 本发明实施例 1 中的人工藻礁结构示意图 ；
图2： 本发明实施例 2 中的人工藻礁结构示意图 ；
图3： 本发明的集成化海底森林的营造方法的鱼礁布局示意图。
图中 ： 1、 礁体， 2、 体壁， 3、 孔洞， 4、 孔环， 5、 海带育苗器。 具体实施方式
以下参考附图给出本发明的具体实施方式， 用来对本发明的构成做进一步的说 明。
实施例 1
本实施例的集成化海底森林的营造方法， 包括以下步骤 ：
( 一 ) 海底森林底质的选择、 改造
海底森林底质分 3 类 ： (1) 岩礁底质、 (2) 卵石底质、 (3) 沙泥底质， 根据不同底质 选择不同的方式进行海底森林选择、 改造 ；
卵石底质 ： 卵石底质通过投石或投人工藻礁方式进行造礁改造 ；
卵石底质投人工藻礁方式为(1)、 构筑人工藻礁， 用吊车将人工藻礁吊到船上， 在投礁区用锚和绳拉好标志线； 人工渔礁， 采用钢筋混凝土构件， 包括中空且两端开口的礁体 1， 礁体 (1) 的各面 体壁 2 上均设有用于使海洋生物进出的孔洞 3 ；
(2)、 顺标志线按礁间距 3-8 米、 行间距 16-24 米的标准进行投放 ；
(3)、 投放时礁体逆流摆放， 即有孔洞 3 的一面正对海水流向。
本实施例的人工藻礁， 采用钢筋混凝土构件， 包括中空且两端开口的礁体 1， 礁体 1 的各面体壁 2 上均设有用于使海洋生物进出的孔洞 3， 礁体 1 端口的形状为三角形， 礁体 1 的上方设有两个用于投礁的孔环 4， 孔洞 3 的数量为 6 个 ；
实施例中人工藻礁的主要构筑方式有钢筋混凝土构件筑礁、 报废渔船筑礁、 石块 筑礁三种。
钢筋混凝土构件的设计主要考虑因素 ： 一是防淤设计 ； 二是安全设计 ； 三是适合 海珍品栖息设计。
(1)、 防淤设计 ： 防淤设计一要选择适宜的造礁海域， 底质以卵石、 沙底最佳， 沙泥 底质次之， 淤泥底质最差 ； 二要加强礁体本身防淤设计， 首先底面积要大， 其次礁体本身重 量不能过重， 要全面考虑面积与重量的关系。
(2)、 安全设计 ： 礁体长期投放在水底， 受风浪、 海流冲击较大， 因此， 在设计上必须 考虑抗风浪、 抗海流， 同时又不影响船舶航行。
(3)、 适合海珍品栖息设计 ： 建造海底森林鱼礁的目的是改善海洋自然环境， 增加 海珍品栖息地和藻类附着面积， 提高海珍品产量。 因此， 在设计中采用中空设计增加海珍品 栖息面积， 同时还要给海珍品活动留出通道。
( 二 ) 增殖大型海洋植物
对卵石地质和沙泥底质在造礁后采取捆绑海带采苗器等方式移植藻类 ；
本实施例的鱼礁采用的是侧面为边长 1.6 米的等边三角形、 长度为 1.6 米、 礁壁厚 度 0.12 米的钢筋混凝土结构。在每个侧面都有三个 20cm×30cm 的孔洞。这种礁体在海底 受到风浪冲击时， 无论如何滚动都能够保持同一种水下姿态。藻类生长和海珍品栖息面积 2 达到 7m 以上。
人工藻礁的海底投放 ： 投放鱼礁的海域为现有海珍品底播区外， 无岩礁、 无藻类、 底质为沙底或砂泥底海区。
鱼礁投放后， 经过一段时间会自然生长一部分藻类， 为尽快提高人工藻礁经济效 益， 必须对人工藻礁进行大型藻类的人工增殖。
实施例 2
本实施例的集成化海底森林的营造方法， 与实施例 1 的区别 ：
( 一 ) 海底森林底质的选择、 改造
对岩礁底质 ：
大部分岩礁底质是不需要改造的， 只是对无藻类生长的岩礁进行大型藻类的人工 移植 ；
( 二 ) 增殖大型海洋植物
对无藻类的岩礁底质地带进行海带、 裙带菜等大型藻类移植。
实施例 3
本实施例的集成化海底森林的营造方法， 与实施例 1 的区别 ：
( 一 ) 海底森林底质的选择、 改造
对沙泥底质 ：
A、 进行投石造礁、 投钢筋混凝土构件造礁、 沉船造礁进行改造 ；
B、 进行大叶藻的人工移植栽培。
( 二 ) 增殖大型海洋植物
对卵石地质和沙泥底质在造礁后采取捆绑海带采苗器等方式移植藻类 ；
对沙泥底质进行大叶藻的人工种植和移植。
实施例 4
本实施例的集成化海底森林的营造方法， 与实施例 1 的区别在于 ：
( 二 ) 增殖大型海洋植物
对卵石地质和沙泥底质在造礁后采取捆绑海带采苗器方式移植藻类方法为
利用海带育苗器进行增殖
即海带养殖夹苗工作完成后， 海带育苗器用来进行鱼礁藻类增殖， 具体方法将海 带育苗器一根一根的捆绑在人工藻礁上， 捆绑一定要牢固， 经过两个月左右， 海带育苗器上 的海带就有一大部分附着到鱼礁上。 实施例 5
本实施例的集成化海底森林的营造方法， 与实施例 1 的区别在于 ：
( 二 ) 增殖大型海洋植物
对卵石地质和沙泥底质在造礁后采取捆绑海带采苗器方式移植藻类方法为
利用已附着孢子的海带苗绳增殖
即在海带或裙带菜成熟繁殖期， 将种菜采下进行阴干， 阴干后将种菜放入装有海 水的池子或舢板， 使其放散孢子， 待孢子浓度达到一定程度时， 将已经用海水浸泡好的苗绳 放入池子或舢板， 苗绳上附着一定量的孢子后， 将苗绳取出， 并将其牢固的捆绑在鱼礁上， 随着海带或裙带菜的逐渐长大， 一部分藻类也会附着生长在鱼礁上。
上述实施例集成化海底森林的营造方法， 通过人工藻礁的建设， 增加了藻类的附 着面积， 也为各种海珍品和鱼类增加了栖息、 生长、 繁衍的场所。经礁区增殖效果观察和试 捕， 礁区投放的海参、 鲍鱼、 海胆等海珍品普遍长势良好， 无病害， 海参单体年增重在 10-15 倍； 造礁前该海域没有鲍鱼和海胆生存， 造礁后礁区单位水体内藻类生物量是未投礁前的 3.2 倍， 鲍鱼生存量可达每平方米 2-3 个， 海胆每平方米 3-4 个。 聚鱼的效果尤为明显， 在同 一海域试钓， 单位时间内礁区钓鱼渔获产量是非礁区的 15-20 倍， 且鱼类品质优良。造礁区 海洋底栖生物恢复和生长速度明显加快。
上述实施例的集成化海底森林的营造方法， 通过人工投石、 筑礁、 沉船并进行大型 藻类人工增殖以及大型藻类人工筏式养殖等形式构筑一条总面积百万亩贯通长岛南北的 海底绿化带， 实施 “生态保护与修复战略” ， 建设最具魅力生态岛。 能够依托长岛地区海域辽 阔， 岛礁棋布， 港湾众多， 海流通畅， 水质肥沃， 基础饵料丰富， 海洋生物资源丰富的优势， 在 保护海洋生态资源的前提下， 应用人工藻礁和大型藻类增殖技术和手段， 建设百万亩海底 森林， 恢复长岛海域乃至黄渤海海域生态环境和渔业资源， 构建黄渤海生态安全屏障， 防止
海域荒漠化的蔓延， 为我国海岛资源的保护和持续利用提供示范。
目前长岛县已通过上述各种方式营造海底森林 44 万亩， 生物多样性明显提高， 海 水养殖环境有较大改善， 经济效益非常明显。