一种基于陆基温室的海草培养系统及方法

摘要

本发明提供了一种基于陆基温室的海草培养系统，建设选择自然海区周边，包括以下结构：温室、培养池、供水系统和排水系统；所述培养池采用砖混结构，南北走向；培养池略有坡度，在坡度下缘设排水孔；所述供水系统由潜水泵、主管道和分管道组成，所述潜水泵汲取自然海区水源，且夏季最高水温

权利要求

1.一种基于陆基温室的海草培养方法，其特征在于，陆基温室的海草培养系统建设选择自然海区周边，包括以下结构：温室、培养池、供水系统和排水系统；所述温室的主体采用铝合金结构，同时辅以钢化玻璃；所述培养池采用砖混结构，南北走向；培养池略有坡度，在坡度下缘设排水孔；所述供水系统由潜水泵、主管道和分管道组成，所述潜水泵汲取自然海区水源，且夏季最高水温<28℃；所述排水系统由排污管道组成，与各培养池连接；所述培养池的池体深度为0.8～1.2米，池体宽度>1.2米；所述海草为鳗草；

所述海草培养方法包括海草幼苗培育，所述海草幼苗培育包括以下步骤：A.种子采集：于自然海区在海草成熟种子可见时采集海草生殖枝，装入20目网袋中，将网袋悬挂在海中，完成种子的后熟过程，约40天后，生殖枝衰败，种子散落，将网袋中的种子和繁殖体的混合物带回，经多次漂洗，得到种子材料；

B.种子分选：用冲孔筛对种子进行初步分选，去除不成熟种子；随后利用一定浓度的蔗糖溶液将种子进行再次分选，漂去浮在表层的不成熟的种子，得到用于幼苗培育的成熟种子；用1.8mm的冲孔筛对种子进行初步分选，去除<1.8mm的不成熟种子；所述蔗糖溶液的浓度为2.2mol/L；

C.种子的低温春化：种子经质量分数为3%的次氯酸钠消毒5分钟，随后用灭菌海水漂洗

4‑5次，置于正常海水中，于4℃低温下保存4周；

D.种子的促萌发：取用事先准备的泥沙质量比为1:3、辅以少量缓释肥的底质为培养基质，将种子置于底质内1‑2cm的深度，放置于培养温室的培养池内，在海水中浸泡、培育；

E.幼苗培育：经上述促萌发后，海草种子陆续萌发，培养池流水，调整供水系统对培养池的供水量，使得水体更新速度在6‑10月份为20次/天，保证水温小于25℃，在11‑5月份，减缓供水量，更新速度2‑6次，依靠温室升高水体温度，使幼苗在10‑18℃的温度下生长。

2.根据权利要求1所述的一种基于陆基温室的海草培养方法，其特征在于，所述步骤D中，所述在海水中浸泡、培育是指利用盐度为10‑15‰的海水浸种5‑7天，水位20‑40cm即可，随后分别置于盐度为20‰和25‰的海水中各过渡2天，最后置于正常海水中进行培育。

3.根据权利要求1所述的一种基于陆基温室的海草培养方法，其特征在于，还包括海草成体植株培育，所述海草成体植株培育包括以下步骤：（1）以海藻平铺于塑料培养筐中作为基肥，将基肥：泥：沙按照0.5：1：3的质量比例混合作为培养底质，底质深度保持10‑15cm；

（2）取自然海区的海草植株，去除底质，每株保留4‑6个节间，均匀置于筐内底质，深度

6‑8cm，每筐密度12‑15株；培养筐置于培养池内，培养池流水；

（3）培养池水位60‑80cm，调整水体更新速度在6‑10月份为20次/天，保证水温小于25℃，在11‑5月份，减缓供水量，更新速度2‑6次，依靠温室升高水体温度，使海草成体在10‑18℃的温度下生长。

4.根据权利要求3所述的一种基于陆基温室的海草培养方法，其特征在于，所述海藻选用海带、孔石莼、马尾藻或者鼠尾藻中的一种或者多种混合。

5.根据权利要求3所述的一种基于陆基温室的海草培养方法，其特征在于，所述培养筐为多孔结构，培养筐四周围以30目的筛网。

说明书

一种基于陆基温室的海草培养系统及方法

技术领域

[0001] 本发明属于海草培养领域，具体涉及一种基于陆基温室的海草培养系统及方法。

背景技术

[0002] 海草是生活于浅海的单子叶高等被子植物，是全球沿海生态系统重要的组成部分。海草在适宜条件下，可形成大面积的海草床，是三大典型的近海海洋生态系统之一。海
草床是地球珍贵的“海底森林”。海草床具有重要的生态功能，海草床可为众多种类的渔业
物种提供重要的栖息场所、繁衍场所、庇护场所。长期以来，海草在海洋中的重要作用始终
未得到足够的重视，全球海草床不断衰退和消失，部分海草床甚至出现“沙漠化”趋势，严重
危及其他海洋生物的生存。

[0003] 鳗草是温带海域分布最为广泛的海草之一，隶属于鳗草属，广泛分布在北半球温带海域，主要分布在太平洋及北大西洋地区的欧亚、北非、北美沿海，其主要生长在地势平
缓泥沙质浅水海底，从潮间带到潮下带的浅水区域皆有分布。虽然鳗草的分布广泛、栖息地
多样性，但鳗草海草床生态系统受沿海建设等人类活动的影响极大，人类活动影响的加剧
使鳗草的生长及分布处于衰退中，鳗草的丧失导致了渔业物种关键生境的丧失(如产卵场、
育苗场)及浅海生态健康水平的下降，因而鳗草床的恢复与人工移植技术备受关注。但目
前，受损海草床的大规模修复主要采用海草移植法，即目前鳗草的移植多从自然草床挖取
草块，对现有草场带来潜在影响，且目前资源严重不足，因此人工培育是鳗草可持续获得的
重要途径。目前人工培育鳗草仅限于实验室内探索温度、盐度等理化因子对鳗草萌发与生
长的探究，如何低成本、高效的进行鳗草幼苗和成体培养，以满足海区移植修复等的需要，
目前尚未有研究报道。本发明旨在开发鳗草培养的设施系统，突破实验室培育幼苗的高能
耗、低产出，创新成体培养的方式，实现鳗草移植体的可持续产出。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，提供了一种基于陆基温室的海草培养系统及方法。本发明打破常规的依赖海区获得移植体的方式，构建海草陆基培育系统；突
破种子萌发与成体生长的技术瓶颈，实现海草的大规模人工培育。

[0005] 本发明的上述技术目的，是通过以下技术方案实现的：

[0006] 一种基于陆基温室的海草培养系统，建设选择自然海区周边，包括以下结构：温室、培养池、供水系统和排水系统；

[0007] 所述温室的主体采用铝合金结构，同时辅以钢化玻璃，温室可以完全满足海草生长对光照的要求，同时在秋冬季节可以升温水体，保证鳗草全年以较高的速度生长，且不依
赖外部能耗；

[0008] 所述培养池采用砖混结构，南北走向；培养池略有坡度，在坡度下缘设排水孔；

[0009] 所述供水系统由潜水泵、主管道和分管道组成，所述潜水泵汲取自然海区水源，且夏季最高水温<28℃；

[0010] 所述排水系统由排污管道组成，与各培养池连接。

[0011] 如上所述的一种基于陆基温室的海草培养系统，所述培养池的池体深度为0.8～1.2米，水体过浅不足以覆盖海草植株高度，过深则不足以满足鳗草生长的光照需求，池体
宽度>1.2米，保证池内各个位置的海草可以接受的时照>1小时/天。

[0012] 基于同一个发明构思，本发明还提供了一种基于陆基温室的海草培养方法，包括海草幼苗培育，所述海草幼苗培育包括以下步骤：

[0013] A.种子采集：于自然海区在海草成熟种子可见时采集海草生殖枝，装入20目网袋中，将网袋悬挂在海中，完成种子的后熟过程，约40天后，生殖枝衰败，种子散落，将网袋中
的种子和繁殖体的混合物带回，经多次漂洗，得到种子材料；

[0014] B.种子分选：用冲孔筛对种子进行初步分选，去除不成熟种子，防止这部分种子因营养物质易溶出影响后续的消毒及保存效果；随后利用一定浓度的蔗糖溶液将种子进行再
次分选，漂去浮在表层的不成熟的种子，得到用于幼苗培育的成熟种子；

[0015] C.种子的低温春化：低温可促进海草种子的自我修复，低温春化是提高种子萌发率与萌发速度的关键步骤，种子经质量分数为3％的次氯酸钠消毒5分钟，随后用灭菌海水
漂洗4‑5次，置于正常海水中，于4℃低温下保存4周；

[0016] D.种子的促萌发：低盐度的海水可大大促进海草种子的萌发速度，但过低的盐度对幼苗生长不利，因此取用事先准备的泥和沙的质量比例为1：3、辅以少量缓释肥的底质为
培养基质，将种子置于底质内1‑2cm的深度，放置于培养池内，在海水中浸泡、培育；

[0017] E.幼苗培育：经上述促萌发后，海草种子陆续萌发，培养池内保持约40cm水位，水体保持流水，更新速度>20次/天，保证水温小于25℃，约15‑30天后，幼苗基本生长至3‑5cm。

[0018] 如上所述的一种基于陆基温室的海草培养方法，所述步骤B中，用1.8mm的冲孔筛对种子进行初步分选，去除<1.8mm的不成熟种子；所述蔗糖溶液的浓度为2.2mol/L，与成熟
种子比重相当，过高则将成熟种子大量去除，过低则不能去除不成熟种子。

[0019] 如上所述的一种基于陆基温室的海草培养方法，所述步骤D中，所述在海水中浸泡、培育是指利用10‑15‰的海水浸种5‑7天，该盐度可促使种子快速吸涨萌发，期间水位
20‑40cm即可，随后分别置于盐度为20‰和25‰的海水中各过渡2天，避免盐度剧烈波动可
能引起的负面作用，最后置于正常海水中进行培育。

[0020] 如上所述的一种基于陆基温室的海草培养方法，还包括海草成体植株培育，所述海草成体植株培育包括以下步骤：

[0021] (1)以海藻平铺于塑料培养筐中作为基肥，将泥和沙的质量比例为1：3混合作为培养底质，置于基肥上方，底质深度保持10‑15cm；

[0022] (2)取自然海区的海草植株，去除底质，每株保留4‑6个节间，可保证植株的存活。植株均匀置于筐内底质，深度约6‑8cm，每筐密度约12‑15株；

[0023] (3)培养筐置于培养池内，培养池流水，水体更新速度：夏秋季节约20次/天，以保证水体温度不会过高，同时持续提供水流以及新的养分：秋冬季节可酌情减少，以提升水
温，加设充气或者潜水泵提供水流。该步骤保证植株全年以较高的生长速率生长。

[0024] 如上所述的一种基于陆基温室的海草培养方法，所述海藻选用海带、孔石莼、马尾藻或者鼠尾藻中的一种或者多种混合。

[0025] 如上所述的一种基于陆基温室的海草培养方法，所述培养筐为多孔结构，尺寸为50cm×40cm×10cm，培养筐四周围以30目的筛网，保证底质与外部存在一定的物质交换，同
时泥沙不流失。

[0026] 如上所述的一种基于陆基温室的海草培养方法，所述海草为鳗草。

[0027] 与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

[0028] 1、本发明通过构建陆基培养系统，通过在海岸附近建设玻璃温室或者大棚，将海草种子在前期的保存、分选及促萌发后，进行培育，结合成体植株的培育，进行鳗草移植体
的培养。该技术确保浅海草床修复的可持续进行，操作简便。

[0029] 2、本发明中，鳗草幼苗建成率约14.3％，经4‑6周，幼苗高度可达4cm‑6cm；鳗草成2
体在首月即陆续分生出新生侧枝，分生率约23％‑33.6％，年产量为116株/m ；培养的植株
高度与自然环境较一致，具有明显的季节变化，表现为春末(5‑6月)与秋初(9‑10月)达到株
高的峰值，平均分别为87.4cm和91.2cm。该方式是海洋生态修复的可持续发展模式，操作简
便，该基于陆基温室的海草培养系统仅需给水泵的持续运行，无其他能量消耗，日耗电量约
2
18kw/m。

具体实施方式

[0030] 下面结合实施例，对本发明进行详细描述。

[0031] 实施例1：

[0032] 2019年3月，于山东荣成楮岛水产有限公司建设温室，建立基于陆基温室的海草培2
养系统，建设地点邻近自然海区。温室东西长12.8m，南北4.85m,高2.6m，总建设面积62m ，
温室的主体为铝合金结构，同时辅以双层钢化玻璃，温室四面均设推拉窗，窗高0.8m，面积
占比约1/2,方便夏季高温季节快速散热及平时通风。温室内设水电，地面以一定坡度朝向
中部的排水格栅。

[0033] 本实施例的一种基于陆基温室的海草培养系统，包括以下结构：温室、培养池、供水系统和排水系统；

[0034] 所述温室的主体采用铝合金结构，同时辅以钢化玻璃；

[0035] 所述培养池采用砖混结构，南北走向；培养池略有坡度，在坡度下缘设排水孔；

[0036] 温室从邻近的南泥湾海区汲水，南泥湾水温的年变化范围为约1℃～24℃，将参数为750W、扬程30m的潜水泵放置于潮间带石块堆砌的简易集水池内，经φ70mm的管道汲至温
室的培养池内。

[0037] 温室内设培养池6个，各培养池由主管道分来的分管道进水，进水口设阀门，可控制流量。培养池为水泥砖混结构，位于温室北部，长2.0m，宽1.4m，深0.9m，培养池卧式，下卧
深度30cm，实际操作高度为60cm，水泥池底略有坡度，φ70mm的排水孔设于坡度底端，由孔
径相同、高度不等的排水管道阻住，以调节水池内水位高度。

[0038] 所述排水系统由排污管道组成，所述排污管道与各培养池连接。

[0039] 优选的，所述培养池的池体深度为0.8米～1.2米，池体宽度>1.2米。

[0040] 实施例2：

[0041] 鳗草是北方分布最为广泛的海草，本实施例提供了一种基于陆基温室的鳗草幼苗培养方法。

[0042] 本实施例提供的一种基于陆基温室的鳗草幼苗培养方法，包括鳗草幼苗培育，所述鳗草幼苗培育包括以下步骤：

[0043] A.种子采集：于自然海区在鳗草成熟种子可见时采集鳗草生殖枝，装入20目网袋中，将网袋悬挂在海中，完成种子的后熟过程，约40天后，生殖枝衰败，种子散落，将网袋中
的种子和繁殖体的混合物带回，经多次漂洗，得到种子材料；

[0044] B.种子分选：用冲孔筛对种子进行初步分选，去除不成熟种子，防止这部分种子因营养物质易溶出影响后续的消毒及保存效果；随后利用一定浓度的蔗糖溶液将种子进行再
次分选，漂去浮在表层的不成熟的种子，得到用于幼苗培育的成熟种子；

[0045] C.种子的低温春化：低温可促进鳗草种子的自我修复，低温春化是提高种子萌发率与萌发速度的关键步骤，种子经质量分数为3％的次氯酸钠消毒5分钟，随后用灭菌海水
漂洗4‑5次，置于正常海水中，于4℃低温下保存4周；

[0046] D.种子的促萌发：低盐度的海水可大大促进鳗草种子的萌发速度，但过低的盐度对幼苗生长不利，因此取用事先准备的泥沙比例为1:3、辅以少量缓释肥的底质为培养基
质，将种子置于底质内1‑2cm的深度，放置于培养池内，在海水中浸泡、培育；

[0047] E.幼苗培育：经上述促萌发后，鳗草种子陆续萌发，培养池内保持约40cm水位，水体保持流水，更新速度>20次/天，保证水温小于25℃，约7‑10天后，幼苗基本生长至3‑5cm。

[0048] 优选的，所述步骤B中，用1.8mm的冲孔筛对种子进行初步分选，去除<1.8mm的不成熟种子；所述蔗糖溶液的浓度为2.2mol/L。

[0049] 优选的，所述步骤D中，所述在海水中浸泡、培育是指利用10‑15‰的海水浸种5‑7天，水位20‑40cm即可，随后分别置于盐度为20‰和25‰的海水中各过渡2天，最后置于正常
海水中进行培育。

[0050] 具体的，2019年6月中下旬，楮岛自然海区鳗草的成熟种子可见，此时生殖枝上着大量发育成熟中的种子，将生殖枝采集后，置于孔径0.5mm的网袋内，并加重物，悬挂在海区
养殖筏架上，在后续的1个月内，多数种子可经由生殖枝的养分完成后熟过程，成熟后的种
子种皮黑色至黑褐色，种子致密紧实，因鳗草种子发育不同步，因此另有部分黄色未成熟种
子。

[0051] 网袋于45天后收回，内为种子和衰败的植株碎屑，用海水漂洗去除碎屑，得到成熟不一的种子。经冲孔筛进行初步分选，本实施例中，冲孔筛为定制的不锈钢材质，冲孔筛的
孔径为1.8mm，去除不成熟种子，本实施例所说的不成熟种子为瘦小、粒径＜1.8mm的种子，
防止这部分种子因营养物质溶出影响后续的消毒及保存效果；随后利用浓度为2.2mol/L蔗
糖溶液将种子进行再次分选，漂去浮在表层的不成熟的种子，得到用于幼苗培育的成熟种
子。

[0052] 分选后的种子经多次漂洗后，进入消毒和低温春化程序，由于低温可促进鳗草种子的自我修复，因此低温春化是提高种子萌发率与萌发速度的关键步骤。种子经质量分数
为3％的次氯酸钠消毒5分钟，随后用灭菌海水漂洗4‑5次，置于正常海水中，于4℃低温下保
存4周。

[0053] 取用事先准备的泥沙质量比例为1：3、辅以少量缓释肥的底质为培养基质，本实施例中，缓释肥为均衡通用型长效缓释肥，质量约占底质的1％，将种子置于深度为1.5cm底质
内，放置于培养池内。培养池内的海水用淡水调节盐度至10‰，以促进种子的萌发。

[0054] 培养池内保持水位约40cm，水体不更新，池内设气泡石鼓气。约5‑7天后，鳗草种子开始陆续萌发，此时将培养池内的水体盐度调高至15‰，保持2天，随后再次提高盐度至
20‰和25‰，各保持2天，最后置于正常盐度海水中，同时使水体保持流水。该阶段下，幼苗
基本生长至绿色第一幼叶可见。此时自然海水温度约18℃，利于幼苗生长，至10月上旬，统
计鳗草幼苗的高度和建成率，建成率为：幼苗数/种子数。幼苗平均高度约5.6cm，鳗草幼苗
建成率约14.3％。

[0055] 优选的，本实施例提供的一种基于陆基温室的鳗草幼苗培养方法，还包括鳗草成体植株培育，所述鳗草成体植株培育包括以下步骤：

[0056] (1)以海藻平铺于塑料培养筐中作为基肥，将泥沙按照质量比1：3的比例混合作为培养底质，置于基肥上方，底质深度保持10‑15cm；

[0057] (2)取自然海区的鳗草植株，去除底质，每株保留4‑6个节间，均匀置于筐内底质，深度约6‑8cm，每筐密度约12‑15株；培养筐置于培养池内，培养池流水，水体更新速度：夏秋
季节约20次，以保证水体温度过高，同时持续提供水流以及新的养分：秋冬季节可酌情减
少，以提升水温，辅以加设充气/潜水泵提供水流。

[0058] 优选的，所述海藻选用海带、孔石莼、马尾藻或者鼠尾藻中的一种或者多种混合。

[0059] 优选的，所述培养筐为多孔结构，培养筐四周围以30目的筛网。

[0060] 具体的，2019年5月，桑沟湾自然海区水温约15℃，为鳗草生长的高峰，植株活力强，因此在该时期进行成体植株的培养。首先以海藻(本实施例中，海藻采用海带和鼠尾藻，
粉碎)平铺于塑料培养筐中作为基肥，培养筐的尺寸为55cm*40cm*13cm，筐的四周围以30目
的筛网，将泥沙按照质量比1：3的比例混合作为培养底质，置于基肥上方，底质深度约12cm；

[0061] 取楮岛自然海区的鳗草植株，去除底质，每株保留6个节间，均匀置于筐内底质，深度约6‑8cm，每筐植株15株；培养筐置于培养池内，培养池流水。水体更新速度在夏秋季节保
持25次/天，以保证水体温度不会过高，为鳗草生长持续提供水流以及新的养分。冬季加施
缓释肥(本实施例中，缓释肥与底质的质量比1：100)，水流更新速度减少至1‑2次/天，以提
升水温，辅以充气，以提供水流。

[0062] 本实施例中，鳗草幼苗建成率约14.3％，经4‑6周，幼苗高度可达4cm‑6cm；鳗草成2
体在首月即陆续分生出新生侧枝，分生率约23％‑33.6％，年产量为116株/m ；培养的植株
高度与自然环境较一致，具有明显的季节变化，表现为春末(5‑6月)与秋初(9‑10月)达到株
高的峰值，平均分别为87.4cm和91.2cm。该方式是海洋生态修复的可持续发展模式，操作简
便，该基于陆基温室的鳗草培养系统仅需给水泵的持续运行，无其他能量消耗，日耗电量约
2
18kw/m。

[0063] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应
视为本发明的保护范围。