一種陸基海水多營養級復合生態養殖系統的制作方法

本發明屬于海水生態養殖的技術領域，特別是涉及一種陸基海水多營養級復合生態養殖系統。

背景技術：

隨著中國人口數量的不斷增長，以及生活水平的提高，人們對水產品品質提出了更高的要求。然而，世界漁業資源的現狀并不樂觀，水產發展更多的重任將放在水產養殖中，但水產養殖業也暴露出諸多缺點。其中，無論是淡水養殖還是海水養殖，中國水產養殖業對近海漁業資源的依賴程度大，一定程度上，水產養殖業的巨大發展是以犧牲了近海資源為代價的，這種水產養殖模式是不可持續的。另外，現有的水產養殖模式通常表現出高碳、高氮和低水產品質的特點。

水產養殖走可持續化發展的生態發展道路是必然的，綜合養殖是其中必然選擇的道路之一。常見的綜合養殖模式包括中國傳統的混合養殖模式以及分池循環水養殖模式：中國傳統的混合養殖模式通常為單塘口混養的方式，混養主體的種類通常受到互相不同習性特點的制約，難以發揮更大的效益；分池循環水養殖模式則是利用魚、蝦養殖排放水養殖濾食性水生動物或者大型藻，養殖水經過濾除作用處理水質改善后排放掉或循環流入魚蝦養殖塘重新利用，這就是經典的陸基IMTA(多營養級養殖)模式，分池循環水養殖模式又分為環聯模式和并聯模式，但是這兩種方式都存在一定的缺點。例如，采用分極環聯方法，難以有效處理污染物，上一級養殖系統會影響下一級養殖系統，導致不同養殖系統之間不能自如的協調，從而影響整體效率；又例如，將人工濕地、生態溝渠、生物塘等生態工程技術和池塘養殖有機結合構建的一種并聯養殖系統，在節約水資源及有效解決廢水排放等方面均具有明顯優勢，但這些并聯系統，需要配套較大面積的水處理系統，浪費了生產面積，同時這些人工濕地水處理效率在過高污染負荷下效率并不會太高，有時在嚴重雨季時還會失去相關功能。

在水產養殖中，海水養殖不需要可耕地或淡水，未來將是增加食品需求供應的領導競爭者。我國擁有42億畝的大陸架漁場，其中淺海灘涂面積就有2億畝，目前我國海水養殖面積約3000萬畝，僅占淺海灘涂可利用面積15％左右，海域灘涂利用空間和海水養殖的發展潛力很大。推動海洋牧場建設，不僅能夠為我國漁業提供新的發展空間和培育新的經濟增長點，也為我國漁業產業結構調整提供了更大的回旋余地。因此，如何在沿海灘涂構建陸基的可持續發展的復合生態海水養殖系統是當前需要解決的問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種陸基海水多營養級復合生態養殖系統，實現營養物質在不同營養級養殖模塊之間的互相利用，達到自然消減污染的目的，增強物質能量的流動速度，并最終達到零排放、低碳、高效的可持續化生態養殖。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種陸基海水多營養級復合生態養殖系統，包括魚類養殖模塊、蝦蟹類養殖模塊、貝類養殖模塊和海藻養殖模塊，魚類養殖模塊包括若干串連的魚類養殖單元，蝦蟹類養殖模塊包括若干串連的蝦蟹類養殖單元，貝類養殖模塊包括若干串連的貝類養殖單元，海藻養殖模塊包括若干串連的海藻養殖單元，各魚類養殖單元、蝦蟹類養殖單元、貝類養殖單元和海藻養殖單元均設有進水口和排水口，魚類養殖模塊、蝦蟹類養殖模塊、貝類養殖模塊和海藻養殖模塊之間設有排水渠道和進水渠道，魚類養殖模塊、蝦蟹類養殖模塊、貝類養殖模塊和海藻養殖模塊分別通過進水口與進水渠道連通、通過排水口與排水渠道連通，排水渠道通過泵站向進水渠道中泵水形成循環水系，排水口設置于各魚類養殖單元、蝦蟹類養殖單元、貝類養殖單元和海藻養殖單元的近底部位置，循環水系中設有增氧設備。

作為本發明一種優選的實施方式，所述養殖系統中還包括濕地植被區，所述濕地植被區設有進水口和排水口，所述排水口與排水渠道連通，所述進水口與進水渠道連通。

作為本發明另一種優選的實施方式，所述各魚類養殖單元、蝦蟹類養殖單元、貝類養殖單元和海藻養殖單元的進水口和排水口設置呈對角線的位置關系。

作為本發明另一種優選的實施方式，所述魚類養殖模塊、蝦蟹類養殖模塊、貝類養殖模塊和海藻養殖模塊采用混養和輪養的方式進行養殖。

作為對上述實施方式的進一步改進，所述魚類養殖模塊采用濾食性魚類、雜食性魚類和肉食性魚類不同食性或者不同生態位的魚類進行混養。

作為對上述實施方式的另一種改進，所述海藻養殖模塊結合海草進行混合養殖。

作為對上述實施方式的另一種改進，所述海藻養殖模塊結合貝類、海參或者鮑魚進行混合養殖。

作為本發明另一種優選的實施方式，所述進、排水口安裝排水管，所述排水管上安裝有閥門。

作為本發明另一種優選的實施方式，通過向各養殖模塊中添加EM菌、芽孢桿菌或者酵母菌形成菌藻共生系統。

作為本發明另一種優選的實施方式，進水渠道中設有增氧設備。

作為本發明另一種優選的實施方式，所述養殖系統設有海水補充口，所述海水補充口為納潮進口。

有益效果

在本發明的養殖系統中，包括了魚類養殖模塊、蝦蟹類養殖模塊、貝類養殖模塊和海藻養殖模塊，從而構成了不同的營養級別，通過構建的排水水系和進水水系形成循環的水系系統，營養物質能夠在不同營養級養殖模塊之間互相利用，增大營養物質的利用效率；同時，魚類養殖模塊和蝦蟹類養殖模塊排出的污水能夠進入到貝類養殖模塊和海藻養殖模塊中得到凈化，水體經過凈化后排放到排水水系中，再經過進水水系進入到魚類養殖模塊和蝦蟹類養殖模塊中循環利用，通過該過程達到消減水體污染的目的；且這種新型的網格狀綜合養殖模式，較傳統的環聯或者并聯的養殖模式有利于增強物質能量的流動速度，并最終達到零排放、低碳、高效的可持續化生態養殖。

附圖說明

圖1為本發明的平面示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

如圖1所示的一種陸基海水多營養級復合生態養殖系統，包括魚類養殖模塊、蝦蟹類養殖模塊、貝類養殖模塊和海藻養殖模塊，其中，魚類養殖模塊包括若干魚類養殖單元，蝦蟹類養殖模塊包括若干蝦蟹類養殖單元，貝類養殖模塊包括若干貝類養殖單元，海藻養殖模塊包括若干海藻養殖單元，各養殖單元均為養殖池塘，通過池塘的形狀不一定是方形的，也可以是不規則的。根據養殖系統當地的地理特征，該養殖系統中還包括濕地植被區。

將各養殖模塊的各養殖單元建設成相互連通的串連結構，上一級養殖單元的排水口也即下一級養殖單元的進水口，各養殖單元均設有進水口和排水口，且各養殖單元的進水口和排水口設置成對角線的位置關系，有利于促進水體的整體流動。魚類養殖模塊、蝦蟹類養殖模塊、貝類養殖模塊和海藻養殖模塊之間設有共同的排水渠道和進水渠道，排水渠道和進水渠道不直接連通，各養殖模塊分別通過進水口與進水渠道連通、通過排水口與排水渠道連通。濕地植被區也設有進水口和排水口，進水口與進水渠道連通，排水口與排水管道連通。排水渠道通過泵站向進水渠道中泵水，從而形成了完整的循環水系統。另外，該養殖系統還設有海水補充口進行鹽分補充，海水補充口為納潮進口，漲潮時能夠進行海水補充。

在構建循環水系時，排水水系應當設置為低水位水系，各養殖單元的排水口應當設置于池塘的近底部位置，也即排水渠道的深度超過各養殖單元的底位，通過在進、排水口安裝排水管，并在排水管上安裝專用的閥門對進、排水量進行控制，以最有效地排出各養殖單元的底層水，這是該養殖系統構建的關鍵因素，尤其對于高密度的養殖單元，通過底部構建排水設施更好地將底層水排出，從而有利于營養物質的傳遞和水體氧氣的交互。進水水系為高水位，進水渠道中的水體能夠通過自然流動向各養殖單元中進水，排水渠道通過泵站向進水渠道中泵水形成完整的循環水系。

循環水系中設有增氧設備，如各種微增氧涌浪機或者普通增氧機等。增氧設備以設置于進水渠道中為最佳，可以實現最有效的充氧效果，通過對流動的水體進行增氧，可以增大水體溶氧的效率，通過水體循環流動，將富氧的水體輸送至各個養殖單元中，有效地改善底層水體的含氧狀況。部分養殖單元中也可以增設增氧設備，保證水體溶氧量。

魚類養殖模塊、蝦蟹類養殖模塊、貝類養殖模塊和海藻養殖模塊采用混養和輪養的方式進行養殖，物種的復合養殖的組合根據各個地區或海水鹽度或條件進行變動，既可以是以一種生物品種為主，其它養殖對象作為配套養殖對象，也可以以2-3種為主要養殖對象，其它對象起配套作用。

魚類養殖模塊采用濾食性魚類、雜食性魚類和肉食性魚類不同食性或者不同生態位的魚類進行混養，其中雜食性魚類有鯔、梭魚、遮目魚、大灘涂魚和藍子魚等，肉食性魚類有黑鯛、黃鰭鯛、花鱸、大黃魚、美國紅魚、石斑魚、海鰻等。

蝦蟹類養殖模塊采用類似梭子蟹、白蝦、鯔等混合養殖的模式，也可以采用多種蝦、蟹、貝類混養養殖的方式。

貝類養殖模塊的養殖種類包括扇貝、蛤類、東鳳螺、牡蠣、貽貝、蟶、鮑等。具體可有文蛤、菲律賓蛤仔、泥蚶、毛蚶、西施舌、中國蛤蜊、四角蛤蜊、竹蟶、大竹蟶、縊蟶等等。

海藻養殖模塊主要為海帶、紫菜、麒麟菜、江蘺，裙帶菜等品種。常見的褐藻包括大型褐藻如海帶、馬尾藻和墨角藻屬。常見的紅藻包括掌狀紅皮藻、紫菜、石花菜屬(Gelidium)、角叉菜屬(Chondrus)。海藻養殖模塊可以結合海草進行混合養殖，中國沿海常見的海草包括海菖蒲、海黽草、喜鹽草、海神草、二藥藻、針葉藻、蝦形藻和大葉藻8屬。海藻養殖模塊還可以結合貝類、海參或者鮑魚進行混合養殖。

可以通過向各養殖模塊中添加EM菌、芽孢桿菌或者酵母菌，并結合添加微量元素如稀土成分和殼聚糖等高級碳源，形成菌藻共生系統，從而進一步提高水質凈化的能力。

濕地植被區包括大米草，紅樹林，蘆葦或翅堿蓬等鹽沼植物，濕地植被區同樣具有對魚類養殖模塊和蝦蟹類養殖模塊中產生的污水進行凈化的功能。

該養殖系統包括了魚類養殖模塊、蝦蟹類養殖模塊、貝類養殖模塊和海藻養殖模塊，構成了不同的營養級別，通過構建的排水水系和進水水系形成循環的水系系統，營養物質能夠在不同營養級養殖模塊之間互相利用，增大營養物質的利用效率。同時，魚類養殖模塊和蝦蟹類養殖模塊排出的污水能夠進入到貝類養殖模塊、海藻養殖模塊和濕地植被區中得到凈化，水體經過凈化后排放到排水水系中，再經過進水水系進入到魚類養殖模塊和蝦蟹類養殖模塊中循環利用，通過該過程達到消減水體污染的目的。而且，這種新型的網格狀綜合養殖模式，較傳統的環聯或者并聯的養殖模式有利于增強物質能量的流動速度，并最終達到零排放、低碳、高效的可持續化生態養殖。

該發明新的多營養級生態養殖系統，在于不特別設置水質凈化區，而是通過不同養殖模塊的組合進行營養物質的充分利用，減少空間的浪費。同時也有別于并聯的養殖系統，而是通過進排水系的構建，形成一個與眾不同的復合生態養殖系統，高效的物質循環得以實現。通過生態系統中食物鏈不同級別種類封閉在不同的空間內，通過不同物種的組合，肉食性魚類系統或高投餌系統將形成一個富營養化，藻類豐富的水體，而生態型的養殖單元，如海藻、蝦、蟹系統都可能形成一個凈化單元。不同系統單元減少了各生物共存的困難，實現物質循環的高效利用，實現高生物多樣性，高生產力的實際生產結果。

如果采用有機生態養殖方式，可以實現全有機海水養殖的生產，可以稱為真正的陸基海水生態漁場。該復合生態養殖系統可以用于苗種的仿自然培育，為增殖放流服務，如扇貝，鮑魚，大黃魚，海藻苗的仿自然培育，采用仿天然海水條件的養殖可以保證苗種的健康，淘汰弱苗，增強在野外的抗逆性，從而增加放流后的成活率。該復合生態養殖系統也可以作用海洋捕撈魚蝦蟹的暫養，有助于在高價格時銷售，錯開捕撈峰期。另外，該養殖系統有助于沿海鄉鎮發展陸海統籌的發展，從而有利于建立真正的藍色糧倉-海水農業的發展。如果要結合海洋休閑產業發展，尤其是對于部分高地、低洼地結合的地方，可以根據需要將部分養殖單元設計為休閑觀光用地、人造海洋浴場等，這樣就可以實現多種經營的緊密結合復合農業生態系統。

下面提供一種該適用于沿海灘涂的多營養級復合生態海水養殖系統的具體實施例：

海寧基地的一個300畝左右的養殖場，呈長方形池塘養殖系統，長1000m，寬500m左右。

養殖區域形成4個60畝大小的區域，約長500m，寬200m，分別作為魚類養殖單元、蝦蟹類養殖單元、貝類養殖單元、海藻養殖單元。第一個區域作為蝦蟹類養殖單元，分為三個左右的養殖單元，進行梭子蟹、青蟹和對蝦養殖；第二個模塊作為魚類養殖模塊，為一個長形的大塘口，其中開展傳統海洋魚類的混養；第三個模塊為貝類養殖模塊，分為三個養殖單元，每一個養殖單元以小埂相隔；第四個模塊為海藻養殖模塊，分為兩個養殖單元，進行海帶和紫菜養殖，并進行海參混養。在納潮口附過另外形成一塊池塘，進行大米草種植。

通過構建排水系統和進水系統形成循環連通的完整水系，在進、排水渠道交叉處設置一個泵站，將排水渠道水系中的水，及時地抽提到進水渠道水系中，形成自然的落差，通過重力自然流入到每一個養殖空間。進水水系和排水水系的長軸溝渠設置為3-4m深，增加水體的貯量，同時在進水渠道中設置微增氧設備。

傳統的多營養級養殖模式，一級級串聯，而該養殖系統的水系為網格狀，互相之間不會發生直接相互作用，每一個養殖單元的養殖用水，經過進、排水水系循環才進入其它養殖單元。