系统设计视角下的珊瑚移植用人工礁体设计

本研究从珊瑚移植活动中的多利益相关者需求出发,探索人工礁体的创新设计方法。以系统设计理论以及衍生设计方法为理论依据,提出珊瑚移植用人工礁体的模块化轻量化设计理念并进行实践验证。设计了一种易于水下组装、形体标准化的模块化人工礁体方案,具有提升转运效率、降低大型机械设备需求的优点,有助于提高水下珊瑚移植活动的操作便利性和工作效率。通过设计实践参与,发现系统设计能整合多利益相关者需求,有助于探索珊瑚移植方式与珊瑚移植用人工礁体的创新设计,实现工程、材料、操作方式、辅助功能等设计需求整合。

珊瑚移植礁基基体材料的研究及应用现状

通过对珊瑚礁资源现状及成因分析,了解到目前珊瑚礁生态系统修复主要采用珊瑚移植。国内外用于珊瑚移植的基体材料有混凝土、铁质材料、塑料以及木材等,其中混凝土材料相比于其他材料具有强度高,耐久性好,原料易得,表面粗糙易于生物附着等优点。但混凝土材料因为水化产生氢氧化钙,故其碱性较强,并不适于直接投放入大海,需对其进行降碱处理,常用的方法有掺矿渣和表面碳化处理等。总结我国人工礁基发展存在的问题,为珊瑚移植事业的发展寻求方向。

珊瑚移植与集鱼两用礁基的研究

概述了我国珊瑚移植礁基和人工鱼礁研究现状,分析了现有礁基功能单一的不足,进行了将珊瑚移植礁基与人工鱼礁相结合的可行性分析,提出了一种珊瑚移植与集鱼两用礁基的设计方案,利用Fluent中的大涡模拟进行了流场仿真计算,定义了相对缓流区体积作为评价指标,对该两用礁基进行了效果评估。结果表明,通过合理的设计,可以实现珊瑚移植与集鱼的结合,最终提高礁基的生态和经济效益并充分利用海洋空间。

厦门同安湾海域猩红筒星珊瑚移植初步试验

2012年10月至2014年2月,在厦门同安湾海域开展猩红筒星珊瑚(Tubastraea coccinea)移植试验。样品采自福鼎台山列岛海域,共移植样品11个。利用XR-620 CTD+Tu型温盐深浊度剖面仪和游标卡尺等工具,逐月观测移植珊瑚的存活、形态、生长,以及海水温度、盐度、浊度等生态影响因子,分析珊瑚生长、存活与生态影响因子之间的关系。结果表明:观测期间该海域海水温度15.27~30.11℃,盐度21.98~30.35,浊度2.91~50.31 FTU;水温和浊度的变化并未引起珊瑚白化、死亡;暴雨时入海径流量增大导致海水盐度显著降低,当盐度降至28以下时珊瑚开始出现白化,持续低盐状态一段时间后,珊瑚严重白化直至死亡。移植试验观测期间,猩红筒星珊瑚平均生长速度约8.2 mm/a。同安湾附着类海洋生物种类多且丰富,试验期间移植珊瑚样品上附着大量藻类、贝类等生物,抑制珊瑚正常生长,严重时导致珊瑚死亡。试验结果表明在自然环境条件下,因盐度和附着生物等原因,猩红筒星珊瑚不能在同安湾海域正常存活和生长。

珊瑚礁修复的一些方法总结及研究

珊瑚礁是地球上最为壮观和生物多样性最丰富的生态系统之一,珊瑚礁丰富的生态系统不仅为成千上万种海洋生物提供栖息地、食物和繁殖场所,而且对人类社会也具有重要价值,包括提供食物资源、保护沿海地区免受风暴和侵蚀的影响,以及支持旅游业和渔业。然而珊瑚礁正面临着退化现象,其中最主要的原因包括:气候变化,人为污染,及其他自然因素。文章通过探究珊瑚礁的生物修复、物理修复方法进行分析研究与阐述,探索如何能够有效地促进珊瑚礁的生态系统修复。

涠洲岛园艺式珊瑚苗圃的架设与移植

【目的】探讨涠洲岛不同底质下最适宜的硬珊瑚苗圃架设方法和最佳移植培育种类。【方法】在涠洲岛周边海域砂质、基岩、珊瑚碎屑和礁石等4种不同底质架设固定式(20个)及悬浮式(112个)珊瑚苗圃,移植块状、枝状、叶状等7种硬珊瑚断枝,共2 436个;观测记录苗圃保存情况及珊瑚成活率、珊瑚体积增长率等。【结果】礁石底质海域的苗圃保存程度最高,为70%;其次是珊瑚碎屑海域(北部牛角坑)的苗圃,为57%。铁架式苗圃的平均保存率为63%,是保存程度最好的苗圃形式。经过一年时间的培育,风信子鹿角珊瑚Acropora hyacinthus的成活率为20%~80%,体积增加3.5倍;粗野鹿角珊瑚Acropora humilis成活率为25%~49%,体积增加1.5倍。其他种类珊瑚生长较慢,成活率较低。【结论】铁架式苗圃结构稳固、不易受台风等风暴潮的影响,是涠洲岛最适合的珊瑚苗圃形式。涠洲岛四面环海,珊瑚苗圃应架设在岛屿北部礁石和珊瑚碎屑基底的海域。风信子鹿角珊瑚在一年时间内体积可以增加3倍,且存活率高,是涠洲岛珊瑚礁移植最优先考虑的种类。

珊瑚人工骨表面贴附移植与钛种植体形成骨结合后的形态学观察

目的:研究珊瑚人工骨表面贴附移植后与同期植入的钛种植体的结合情况。方法:10只杂种犬被随机数字表法分为5组,每组2只。将复合重组人骨形态发生蛋白(rhBMP-2)的珊瑚块置于下颌骨表面,按标准方法植入纯钛种植体2枚,使种植体一半位于珊瑚块内,另一半位于下颌骨内,rhBMP-2珊瑚块固定。共植入材料2块,种植体4枚。同法作对侧下颌骨,植入单纯珊瑚块作为对照。术后于不同时间点取材,制作组织学切片,光学显微镜下观察,并行组织形态学测量。结果:单纯珊瑚成骨较少,未成骨区域由软组织充填,珊瑚与种植体之间可形成部分骨结合;复合材料组成骨明显多于单纯珊瑚,近下颌骨区与种植体形成更完善的骨界面,界面骨成熟。组织形态学测量,珊瑚组成骨量(2.32±0.27)mm,骨结合率23.92%;rhBMP-2珊瑚组成骨量(2.61±0.14)mm,骨结合率50.73%。结论:单纯珊瑚与rhBMP-2珊瑚表面贴附移植后二者成骨量差别不大,均可与种植体形成骨结合,但骨结合率有明显差别。

西沙赵述岛海域珊瑚礁生态修复效果的初步评估

珊瑚恢复是一个协助退化、受损的珊瑚礁生态系统恢复的过程.近10 a来,西沙珊瑚礁生态系统不断退化,至2009年珊瑚覆盖率已下降至不足10%.针对西沙群岛珊瑚礁生态系统的退化状况,2011年12月于西沙赵述岛海域投放人工礁基并开展珊瑚移植实验,比较了人工修复区和自然恢复区1a后的修复效果.结果显示,投放礁基且进行珊瑚移植的区域,移植珊瑚的存活率不到10%;投放礁基但未进行珊瑚移植的区域,珊瑚补充量高达6~7 ind/m2;自然恢复区其珊瑚覆盖率提高了19.4%.依据珊瑚礁生态修复效果评估方法,人工修复且进行移植珊瑚的区域的生物修复权重值为27.5,人工修复但未移植珊瑚区及自然恢复区的生物修复权重值为39.3,珊瑚修复生物指标为亚健康.我们的结果表明,在健康、有良好珊瑚幼虫补充的珊瑚礁生态系统中,珊瑚礁群落可以自行恢复,其恢复只是一个时间的问题;而在缺少珊瑚幼虫附着基底的区域,通过人为增加一些附着基底,可加速其恢复进程.

典型近岸退化珊瑚礁的成功修复案例--蜈支洲珊瑚覆盖率的恢复

在全球珊瑚礁生态系统面临退化威胁的情况下,珊瑚礁生态修复工作成为人类帮助珊瑚礁恢复健康的重要手段之一,并且在全球各个珊瑚礁区域都得到广泛应用。我国近岸珊瑚礁生态系统退化严重,本实验探讨利用珊瑚移植技术在三亚市蜈支洲岛典型的近岸珊瑚礁环境下恢复造礁石珊瑚的覆盖率,希望推动企业参与海洋生态保护并从中受益。在与当地旅游公司的合作下,2017年6月移植6000株包括风信子鹿角珊瑚(Acropora hyacinthus)、美丽鹿角珊瑚(A.muricata)等8种造礁石珊瑚。经过3 a的生长,移植珊瑚的平均存活率为61.3%,修复区域造礁石珊瑚平均覆盖率从9.3%提升到35.3%,珊瑚覆盖率的提升主要归结于移植珊瑚个体的生长。从恢复效果来看,本次实验有效地恢复了珊瑚礁的珊瑚覆盖率,修复区域内珊瑚礁不仅健康状况有所恢复,同时水下景观得到改善,带动了相关企业参与海洋生态保护的积极性。本次研究结果证明了在我国近岸退化珊瑚礁中利用生态修复技术恢复珊瑚礁生态是可行和有效的。

某炼油项目海底管道建设珊瑚礁保护措施研究

海洋生物多样性是人类生存与可持续发展的重要物质基础和实现条件之一。某炼油项目配套建设的码头和海底输油管道位于物种资源丰富、珊瑚礁集中的大亚湾水产资源自然保护区,为了保护该炼油项目所在海域内的生物多样性,在对该海域的海洋生态环境进行现状调查的基础上,提出了采取珊瑚礁移植等生物保护措施,从而有效地保护了当地的海洋生物多样性。

迪拜哈斯彦电站码头及GRP管道工程环境保护举措

迪拜政府对位于野生动物保护区内的哈斯彦电站海工项目施工作业提出了极高的环保要求,项目团队对当地政府的各项环保承诺是该项目开工许可获批的前提条件。阐述了以下问题:在项目属地周边无类似经验可供参考的情况下,从项目勘察设计到施工阶段,如何积极探索并有效解决各类环境和生态保护方面的问题,并最终从当地政府获取CEMP等相关环保文件的批复;以及在该项目开工前和施工过程中,如何实施迪拜政府要求的各项环保措施。