[發明專利]一種模擬自然生態環境的珊瑚礁系統

有效

• 申請號: 201710440922.8
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107197805B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 羅杰;吳君;施鵬
• 申請（專利權）人: 昆明透靈科技有限公司
• 主分類號: A01K61/70
• 分類號: A01K61/70;A01K61/00;A01K61/10;A01G33/00
• 代理公司: 昆明普發諾拉知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 53209
• 代理人: 方金敏

本發明具體涉及一種模擬自然生態環境的珊瑚礁系統及其構建方法，廣泛適用于水族館市場、珊瑚生態系統的研究和應用。一種模擬自然生態環境的珊瑚礁系統，包括主珊瑚礁區、海浪沖刷區、沉降區、紅樹和沙層系統，藻床系統，珊瑚群落。同時，還提供了這種珊瑚礁景觀系統的構建方法。通過搭建完善的硝化細菌系統、水流系統、海浪沖刷帶、藻床、紅樹、沙層系統、珊瑚群落的配置成功模擬了海洋珊瑚礁中的多種生物過程，最終取代大型設備以及高強度的人工維護，成功在高生物密度的情況下長時間保持珊瑚需要的水質條件，而且實現珊瑚在自然狀態下的生長速度并最終高度還原野生珊瑚礁的景觀及功能，對各類型海洋館以及人工珊瑚養殖技術和研究有重要的意義。

技術領域

本發明具體涉及一種模擬自然生態環境的珊瑚礁系統，廣泛適用于水族館市場、珊瑚生態系統的研究和應用。

背景技術

珊瑚礁是海洋中最為重要的生態系統，對珊瑚礁的研究有著極高的科學價值，但是由于海洋大環境的不可控以及不確定性，開展珊瑚的相關研究也就極大地受到限制，尋求可控的高還原的人工珊瑚礁系統也是目前重要的研究方向。

人工珊瑚礁系統技術一直是國內短板，現階段能夠實現活體珊瑚飼養的系統多為家庭型，即較小水體的規模，并且需要通過大量昂貴的設備以及頻繁的換水來維持珊瑚需要的高質量的水質。并且由于要維持珊瑚需要的清潔以及低營養的水質，難以在保障珊瑚存活的情況下飼養大量的魚類，因此無法實現海洋中高生物多樣性以及高生物密度的景觀。

由于維持水質的高成本以及較高的技術要求，在國內海洋館中，珊瑚礁景觀基本是通過假珊瑚，例如塑料或樹脂制作的珊瑚模型來實現的，僅有的活體珊瑚也只能通過很小的水族箱來展示，并且種類極其有限。特別是大型海洋館，能完全模擬自然珊瑚礁的大型生態系統還未出現。

最主要的原因是珊瑚對水質的要求非常嚴格，在地球上，也僅有3％海域適合珊瑚生存，因此在人工環境下保障珊瑚存活的根本問題就是對水質的控制。在海洋中，由于其巨大的水量以及豐富的生態環境和生物多樣性，能夠為珊瑚礁生物提供穩定且舒適的生活環境。但是在人工環境下，由于有限的水體以及封閉的環境，長時間維持高質量的海水水質是比較困難的。現階段主要依靠昂貴的水處理設備以及頻繁的更換水質才能夠實現。由于魚類會向水中排便，這些糞便或代謝廢物會逐漸在水中積累并使得海水中的含氮和含磷有機物越來越多，這些營養鹽會使得珊瑚無法健康生活，過高的濃度甚至會殺死珊瑚。因此模擬海洋中大量魚類的景觀就更加加大了維持水質的難度。珊瑚礁所在海域的水質得以保持優質除了海洋巨大的水體量外，還包括微生物在內的各種生物行使的功能也極其重要。

發明內容

根據以上技術問題，本發明提供一種模擬自然生態環境的珊瑚礁系統及其構建方法。通過該技術，可以有效地模擬自然生態環境的珊瑚礁系統，對于各類型的水族館或海洋館的構建有非常重要的意義。

本發明的技術方案如下：

一種模擬自然生態環境的珊瑚礁系統，其特征在于，主要分為主珊瑚礁區(1)、海浪沖刷區(2)、沉降區(3)、紅樹和沙層區(4)，藻床區(5)，珊瑚生物群落，各個區都設有光照系統，所述的主珊瑚礁區(1)包括強浪區、礁石間的弱流區組成的多樣的水流系統，所述的主珊瑚礁區(1)由礁石(11)、暗涌管道(12)、暗涌水泵(13)、蛋白質分離器和恒溫設備(14)、主循環水泵(15)以及光照系統組成；所述的暗涌管道(12)在入水口連接暗涌水泵(13)，并將多個暗涌管道(12)埋入礁石(11)中；蛋白質分離器以及恒溫設備(14)與主循環水泵(15)連接，強浪區緊鄰海浪沖刷區(2)，海浪沖刷區(2)依次連接沉降區(3)、紅樹和沙層區(4)，以及藻床區(5)，藻床區(5)通過主循環水泵(15)與主珊瑚礁區(1)連接，構成一個循環系統，珊瑚生物群落分布于整個循環系統中；所述的紅樹和沙層區，是通過在沉淀區旁邊設置緩流區，同時在緩流區由上到下鋪設逐漸變粗的貝殼沙，并在粗砂下層架空一個3cm到5cm的空間，使得水可以由上到下慢慢滲透；并在沙層種植紅樹，通過紅樹根部的吸水能力加強由上而下的水滲透作用；