一种促进珊瑚生态修复的复合型人工礁石的制作方法

本发明属于珊瑚生态修复，具体是一种促进珊瑚生态修复的复合型人工礁石。

背景技术：

1、珊瑚礁是石珊瑚目的动物形成的一种结构，这个结构可以大到影响其周围环境的物理和生态条件。在深海和浅海中均有珊瑚礁存在，它们是成千上万的由碳酸钙组成的珊瑚虫的骨骼在数百年至数千年的生长过程中形成的。珊瑚礁为许多动植物提供了生活环境，其中包括蠕虫、软体动物、海绵、棘皮动物和甲壳动物，此外珊瑚礁还是大洋带的鱼类的幼鱼生长地。

2、珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物在生长过程中能吸收海水中的钙和二氧化碳，然后分泌出石灰石，变为自己生存的外壳。每一个单体的珊瑚虫只有米粒那样大小，它们一群一群地聚居在一起，一代代地新陈代谢，生长繁衍，同时不断分泌出石灰石，并粘合在一起。这些石灰石经过以后的压实、石化，形成岛屿和礁石，也就是所谓的珊瑚礁。

3、目前国际珊瑚礁生态系统修复普遍采用金属以及混凝土材质作为人工生态礁体主要框架材料。混凝土材质礁体相对金属材质礁体在单位体积制作成本上有明显优势，并且可为珊瑚幼体提供更多的可供附着面积，外形可塑性及三维结构丰富度也较好；在底质通用性以及礁体材料耐久性方面混凝土材质亦普遍优于金属礁体。

4、目前的技术通常是通过混凝土浇筑成礁石结构，并通过往混凝土内添加铁纤维成分来促进珊瑚虫产生修复珊瑚的物质，此种方法虽然能够促进珊瑚虫产生修复珊瑚的物质，但是铁纤维上的铁元素容易受海水含有的盐分腐蚀分解从而造成修复效果减弱，为此有必要提出一种促进珊瑚生态修复的复合型人工礁石。

技术实现思路

1、为了解决上述通过在人造礁石内部添加铁纤维成分来促进珊瑚虫产生修复珊瑚的物质，铁纤维上的铁元素容易受海水含有的盐分腐蚀分解造成修复效果减弱的问题，本发明的目的是提供一种促进珊瑚生态修复的复合型人工礁石，通过在礁石表面添加复合型材料层，使得珊瑚虫可以直接利用复合型材料层产生珊瑚礁，复合型材料层不易受海水腐蚀，珊瑚虫可以直接利用并转化为珊瑚礁，可以实现长期促进对珊瑚生态修复的效果。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种促进珊瑚生态修复的复合型人工礁石，包括礁体，礁体包括由上到下设置的第一礁体块、第二礁体块和第三礁体块，第一礁体块和第三礁体块均呈正方体结构，第二礁体块呈十字矩形体结构，第一礁体块和第三礁体块分别固定连接于第二礁体块顶部和底部中心处，第一礁体块、第二礁体块和第三礁体块内部均设有若干导向通道，导向通道之间均互相连通，第一礁体块内部导向通道直径小于第二礁体块内部导向通道直径，第二礁体块内部导向通道直径小于第三礁体块内部导向通道直径，礁体外侧壁均涂有利于珊瑚生长的复合型材料层。

3、基础方案的原理是：在礁体投放于海底的时候，当海水持续对礁体冲击时，一些海水能够将藻类等微生物冲刷到礁体表面附着，这些藻类等微生物是珊瑚虫极佳的食物来源，能够吸引珊瑚虫前来捕食，珊瑚幼虫通过吸收礁体表面的复合型材料层内从而形了珊瑚并固定在礁体外表面，复合型材料层不易受海水腐蚀，珊瑚虫可以直接利用并转化为珊瑚礁，可以实现长期促进对珊瑚生态修复的效果。

4、基础方案的有益效果是：

5、1、相比于铁纤维添加材料，复合型材料层不易受海水腐蚀，能够更长期地放置于海底，珊瑚虫可以直接利用复合型材料层产生珊瑚礁，珊瑚虫可以直接利用并转化为珊瑚礁，实现了可持续循环式地对珊瑚生态修复的效果。

6、2、第一礁体块、第二礁体块和第三礁体块类似积木的设计，使得在海底安装的时候可以使多个礁体类似积木一样相互拼接起来，形成一个礁体群落，使其整体礁体群落更稳固，同时礁体之间的缝隙也能增加海水通过的顺畅性，减少了海水对礁体群落的冲击力。

7、3、导向通道从上部往下部由窄变宽的设计能够使得体型比较大的珊瑚虫能够聚集在礁体底部，由于体型较大珊瑚虫产生珊瑚较多，能够使得礁体底部聚集的生物以及珊瑚比礁体上部，进一步提高礁体底部稳定性。

8、进一步，复合型材料层的材质选取为碳酸钙粉末和混凝土按照比例混合而成。

9、基础方案的有益效果是：

10、1、珊瑚虫在生长过程中能吸取海水中的碳酸钙产生形成珊瑚的物质，并固定在海底，从而形成了珊瑚并固定在海底礁石表面，该礁石也就是所谓的珊瑚礁，碳酸钙能够提供珊瑚虫产生珊瑚的主要成分，为珊瑚创造了一个良好的生长环境，同时碳酸钙也有利于吸引珊瑚虫在表面聚集生长，而且碳酸钙还具有不易和海水反应有着耐腐蚀的优点。

11、2、碳酸钙是一种常用的建筑材料的添加剂，通常往混凝土中添加碳酸钙能够提高混凝土的耐久度和硬度，所以利用碳酸钙和混凝土按照一定比例混合制成的复合型材料能够进一步增加礁体的强度和耐久性。

12、进一步，第一礁体块、第二礁体块和第三礁体块均为混凝土浇筑而成，第三礁体块外侧壁涂抹的复合型材料层数量为双层。

13、基础方案的有益效果是：由于第三礁体块处于礁体底部，第三礁体块外侧双层壁双层复合型材料层的设计，使得其能够吸引更多珊瑚虫附着在第三礁体块表面，此时第三礁体块表面形成的珊瑚量随之比较多，此时形成的珊瑚同时还可以增加整个礁体的稳定性。

14、进一步，第一礁体块、第二礁体块和第三礁体块外表面均开有若干通孔，通孔均和导向通道连通。

15、基础方案的有益效果是：通孔能够增大第一礁块、第二礁体块和第三礁体块对于珊瑚虫接触的表面积，同时，通孔也为其他幼鱼以及海底其他生物提供一个良好的栖息场所，与珊瑚礁形成了一个共生系统，进一步促进了珊瑚生态修复。

16、进一步，第三礁体块底部设有若干固定钢筋。

17、基础方案的有益效果是：通过多个礁体拼接，能够使得礁体能够形成礁体群落，固定钢筋能够预埋在海底使整个礁体群落更加稳定，减少了礁体滚动的风险。

18、进一步，第一礁体块、第二礁体块和第三礁体块内部均设有若干钢筋。

19、基础方案的有益效果是：在混凝土结构浇筑礁体的同时，在内部添加钢筋能够进一步提高礁体的稳定性，避免海底水流长期冲击礁体造成礁体解体。

20、进一步，第一礁体块、第二礁体块和第三礁体块外侧壁均开有若干电解孔，电解孔与钢筋之间互相连通。

21、基础方案的有益效果是：

22、1、金属材料氧化腐蚀过程中所产生的微电流会促进海水中的碳酸钙析出并在表面沉浸，这对造礁石珊瑚钙化生长会有促进效果，当海水通过礁体表面若干电解孔和钢筋接触，钢筋会电解海水析出碳酸钙，同时析出碳酸钙也有利于珊瑚虫利用转化，在钢筋对礁体起到稳固作用的同时，还进一步提高了礁体对珊瑚虫的吸引力。

23、2、部分种类的造礁石珊瑚浮浪幼虫明显会对铁材质基质进行选择性附着，通过电解孔的设置还能吸引对铁质材料较为感兴趣的珊瑚幼虫聚集，增加了礁体吸引珊瑚幼虫的多样性。

24、进一步，通孔上均设有星型块，星型块上开有珊瑚种植槽。

25、基础方案的有益效果是：

26、1、珊瑚幼虫会选择天敌较少的，大型鱼类较少的地方栖息，在通孔上设立星型块能够有效阻挡大型鱼类进入礁体内部对珊瑚幼虫的捕食。

27、2、珊瑚移植种植法也是珊瑚生态修复的常用方法之一，当工作人员在对礁体投放于海底之前，工作人员可以将培养好的人工珊瑚枝通过防水胶种植在珊瑚种植槽上，再投放于海底，能够进一步增加礁石对珊瑚生态修复的效率。

28、进一步，第一礁体块、第二礁体块和第三礁体块内部的导向通道内侧壁均涂有复合型材料层。

29、基础方案的有益效果是：导向通道内侧壁涂有复合型材料层，能够使得珊瑚虫能够利用内部导向通道附着，通过复合型材料层进行生产珊瑚的工作，进一步增加了珊瑚虫附着礁体的表面积。