正在增长的对作为食物来源的、包括棘皮动物和软体动物在内的水生 动物的需求导致了水产养殖业的发展和扩大，同时也导致了对于过度捕捞 和来自污染物的潜在污染的担忧。
棘皮动物包括海星、海胆、以及海参，其具有内部的钙质骨骼，并常 常覆盖有刺。双壳软体动物包括牡蛎、蛤、扇贝和贻贝，其具有由两个铰 接的壳瓣构成的壳。成熟海生动物的产卵首先导致胚胎发育。胚胎发育至 稚体阶段(larval stage)。最初，稚体自由游动。一段时间之后，稚体变态 进入幼体阶段(juvenile stage)，并能够爬行并附着至底质。在附着在底质 上之后，幼体被允许发育并在它们达到适当大小的时候最终被捕捞。
绿海胆的幼体阶段可被分解为4个阶段，即变态后 (post-metamorphosis)、新幼体(neo-juvenile)、早期幼体(early juvenile) 和幼体。变态之后紧接着开始变态后阶段，并持续直到口的发育完全并可 以开始喂食(5-14天)。在新幼体阶段期间，个体具有完全发育的口，但 主要以底栖硅藻和细菌为食(约30天)。在早期幼体阶段，海胆的直径范 围为1-15mm，并能够消耗如海藻之类的大藻以及贻贝和其他的饵料来源。 在幼体阶段期间，海胆的直径超过15mm，但还没有达到性成熟。附加的 细节可参见J.Lawrence编、DEStech Publications，Inc.出版的2003年海胆 渔业及水产养殖国际会议论文集中246-254页、由Devin等人写的幼体海 胆北方球海胆(Strongylocentrotus Droebachiensis)养成技术的发展。
目前可用的水产养殖系统一般被分为开放式或封闭式。开放式系统通 常通过在如湾、湖或河流之类的水体内建网围来创建。封闭式系统一般再 循环封闭式池中的水，所述水从池被泵吸通过处理循环并回到池中。
对于开放式和封闭式水产养殖系统二者而言，被捕捞水生动物的产量 一直是影响农业的商业可行性及盈利性的重要因素。因此，已经发展了生 产商业上可行的数量的水生动物的方法。
美国专利4,080,930号公开了一种方法，该方法在充分缩短的时间段 内在人工条件下饲养商业上需要的如牡蛎、蛤、贻贝和扇贝之类的双壳软 体动物使其达到任何适销规模。通过公知方法生产的牡蛎卵(＜0.5mm) 与在非常高的藻细胞浓度下的非常大量的特定品种的藻类一起被放在生 长池(growing tank)中并定时喂食，并被保持在非常高的温度直到牡蛎达 到所需大小。池和牡蛎被小心地清洁，而且，在饲养期期间，海水或其他 盐和矿物质来源定期被加入。
美国专利4,931,291号试图通过采用单细胞藻类来实现被养殖的甲壳 动物和水生有壳动物的高产量，其中，单细胞藻类的细胞被破碎成为稚体 的饵料。
美国专利5,144,907号公开了一种方法，该方法在控制条件下养殖从 卵阶段到幼年阶段的巨扇贝(giant scallop)，该方法包括以下步骤作为基 本步骤：经过在深的稚体池中养殖稚体的预先选定时间段之后，允许稚体 在预先选定的照明条件下附着在稚体池的底部上并成为育苗(spat)，与此 同时，定期更换池中的水并给稚体喂食；在经过预先选定的时间段之后， 将育苗拂(brush)出稚体池，在网状盘(screen tray)上接住被拂出的育 苗；将容纳在网状盘上的育苗放在盛放选定水的养殖池中，其中，网状盘 沿垂直方向被叠置于其中；以及，通过水的流入/流出来定期更换养殖池中 的水并监测养殖池中的饵料水平(food level)。
为了生产出高产量的水生动物，这些方法试图建立与饵料质量和数 量、喂食方法、温度和水相关的最佳条件。然而，这些方法都未能提出一 种廉价、耐用并有效的养殖箱(habitat)，以便经济地生产商业上可行数量 的水生动物。例如，在美国专利5,144,907号中，稚体被允许附着在稚体 池的底部上直到它们发育成为育苗，并随后被拂出稚体池，最终被放在作 为其底质的网状盘上。这不仅令育苗的附着复杂化并涉及密集劳动，同时 还打扰水生动物的生长，因为农民必须改变底质并将育苗拂出稚体池。此 外，池的底部和网状盘并不提供充分利用池容积、以便育苗等附着在上面 的表面区域。在池中使用装满裸露的软体动物壳的网袋作为底质也有类似 的弊端。
美国专利4,212,268号描述了一种用于饲养稚体后(post-larval)甲壳 动物的水产养殖养殖箱，其中，优选由相对的锥体构成的多孔蜂巢结构为 动物提供隔间(compartment)并充当居留芯(domicile core)。个体动物被 插入芯的隔间中，并且，芯在芯的各侧用筛(screen)或网(mesh)被密 封。该水产养殖养殖箱旨在饲养小的甲壳动物，这些动物的食肉天性使物 理分离这些动物成为了必要。该养殖箱仍然不能满足对低成本、耐用、有 效、并具备底质且该底质有大的表面以便以高产量饲养水生动物的水产养 殖养殖箱的需要。
因此，需要具有耐用、便于运输、可再使用并便于运输的水产养殖养 殖箱，该水产养殖养殖箱可被配置在海洋处或陆上的池中，并且，该水产 养殖养殖箱有效地利用空间。还需要具有廉价、轻便的水产养殖养殖箱， 该水产养殖养殖箱由简单、低成本的材料制成。进一步需要该养殖箱具有 模块化的构造，以便可以容易地修改操作规模。此外，需要为被养殖动物 的照料和保护提供便利。

根据本发明的水产养殖方法利用了为要饲养的水生动物种类而构建 的水产养殖养殖箱。该养殖箱被浸入含有要饲养的水生动物稚体的水生环 境中，以便稚体附着在养殖箱上，并且，水生动物被喂食直到这些动物长 到需要的大小。
用于实施本发明的水产养殖养殖箱利用至少一个养殖箱单元，所述至 少一个养殖箱单元具有多个沿径向隔开的同心管。考虑到所述水产养殖养 殖箱对水产养殖系统、如陆上或海上的水产养殖系统以及要饲养的动物种 类的适应性，可对管的数量、管的材料、管的直径和高度、以及管之间的 间距作出许多变化。例如，海胆幼体通常从约＜0.5英寸的大小长到成熟， 成熟时的大小约为1.75-2英寸。在这种情况下，优选管之间的径向距离大 于2英寸。管优选由塑料或玻璃纤维制成。已发现，市场上可买得到的尺 寸的波纹塑料排水管是用于制作所述养殖箱的特别经济和耐用的材料。但 是这些“涵洞”管目前只有黑色的，而优选材料是半透明或通透(clear) 的，因为光从这些管中通过有利于生长在表面上的藻类(主要是底栖硅藻) 的光合作用。
所述管可通过杆、带、或线而被连接，所述杆、带、或线通过焊接、 机械紧固件、接合或胶合而被固定至所述管。根据本发明的一个实施例， 所述养殖箱中的每一根管通过接合至每个单元的一个轴向端的对径杆 (diametric bar)和接合至另一端的一对杆而被连接。所述一对杆之间的垂 直距离不小于并优选等于在另一端的所述杆的宽度，以便两个养殖箱单元 可以沿垂直方向以稳定的方式被叠置。
为了增强稚体附着(setting)和藻类饵料的附着性，可使用公知方法 用环氧树脂涂覆所述管的表面或研磨所述管的表面。例如，可以通过跟防 滑地板类似的工艺来处理所述管的表面。多层面的颗粒不仅实现了理想的 幼体和饵料底质，还增加了重量，而这能够阻止所述单元浮起。也可以使 用具有这些特性的商业贩卖的管。
带筛的盖可被用来覆盖所述养殖箱的顶部或底部，以便保护水生动物 不受捕食者的伤害，特别是当在野外饲养水生动物的时候。
所述水产养殖养殖箱可适于封闭式和开放式系统两者。对于封闭式系 统，多个养殖箱单元可以以一个在另一个上面的方式叠置在池中，所述池 被设计用来为要饲养的水生动物提供有利的环境。可为水质、温度、饵料 以及充氧用的空气提供控制。经过滤的海水可被使用，并通过通向所述池 的水管线而定期被更换。空气可通过空气管线供应至所述池。为了保持所 述池中的水干净，可设置排水口(drain)，并且，如虹吸管之类的吸入装 置可被用来收集在池底上的残余物。还可通过例如使用具有较低温度的补 给水来控制水温，以为水生动物提供有利的环境。
在所述养殖水生动物的方法中，所述养殖箱单元可恰在稚体准备附着 在底质上之前被引入含有稚体的池中。例如，海胆稚体(在适当饵料和温 度控制下)通常在配子提取和受精30天后准备附着。因此，所述养殖箱 单元可在配子提取和受精28天后被插入海胆稚体池。在所述养殖箱单元 被引入所述稚体池之前，所述养殖箱单元优选设置有底栖硅藻或其他微藻 的植物膜(floral film)以及细菌。将了解，可采用任何适当饵料，包括用 于水生动物的人造合成物以及种植或野生藻类。
可通过将养殖箱单元浸入如湾之类的自然环境中直到所需密度的植 物膜形成，从而将植物膜设置在养殖箱单元上。可替代地，所述养殖箱单 元可仅为了接种硅藻膜而被浸入自然环境中，于是，所述养殖箱单元被移 至池，在池处可控制光线、温度和营养输入以便实现最佳的生长速率。优 选的营养组合为市场上买得到的用于种植微藻的F/2营养培养基。根据该 方法，在植物膜在所述养殖箱单元上充分发展之后，可以将稚体载入所述 池。
由于池中的稚体数量可超过所述养殖箱可支持的成体海胆的相应数 量，故在生长阶段期间，必需将所述养殖箱单元从一个池移至另一个池。 也就是，当在生长表面上发生过度拥挤时，一些海胆将掉落并把自己附着 至池的底部或侧面。这里，负载的养殖箱可被转移至另一个池，并可被空 的养殖箱代替，该空的养殖箱具有以藻类预先处理过的表面，以便促进海 胆将自己附着。在该阶段，所述单元的轻便性变得重要，特别是对于操纵 载有海胆从而重量大大增加的养殖箱单元而言。因此，模块化构造与构造 为单套同心管的养殖箱相比提供了重要的优势。
从以下结合附图考虑的详细描述中，本发明的其他目的和特征将显而 易见。然而，应理解，这些附图只是被设计用于说明用途，而并不作为对 本发明的限制的限定，对于本发明的限制的限定应参照所附权利要求。应 进一步理解，这些附图并不一定按比例绘制，而且，除非另外指出，否则， 这些附图的意图仅仅在于从构思上对此处所描述的结构和步骤进行说明。

图1是本发明所述方法中使用的水产养殖养殖箱的透视图；
图2是两个同样的水产养殖养殖箱单元的局部侧视图，其显示了允许 作为模块来组装的特征；以及
图3是透视图，显示池中的多个模块化养殖箱单元。

图1显示养殖箱单元10，养殖箱单元10具备带有狭缝的5个同心单 层壁波纹塑料管12，正如在排水管中所使用的那样。连接管12的杆14 沿着直径方向跨越该单元的一端被固定。连接管12的一对平行杆16跨越 另一端被固定。这两根平行杆以等于杆14宽度的垂直距离隔开。
使用直径为4英寸、8英寸、12英寸、18英寸和24英寸的管来方便 地设计该养殖箱单元，这样的管可作为波纹塑料排水管在市场上买到。这 在相邻管之间提供了2英寸或3英寸的空间以及大的总表面积。对于轴向 长度为20英寸的管的截面，10个生长表面将具有57.5平方英尺的总面积， 其中波纹部没有算在内。理论上说，该养殖箱单元具有容量来饲养1437 只2英寸的海胆或2070只1.75英寸的海胆。如果使用直径为4英寸、8 英寸、12英寸和18英寸的4个截面以及16英寸的高度，则总表面积将为 约32平方英尺。这对于减轻载有成熟海胆的养殖箱单元的操纵重量而言 可能是优选的。
图2显示如图1中所描绘的两个同样的养殖箱单元互锁和叠置的能 力。
图3显示在同一池22中的多个养殖箱单元10。排水口24被设置在该 池的底部处。供气管线26和供水管线28也被插入该池。如果池22的尺 寸为高5.6×宽6.6×长13英尺，则该池可收容54个具有24英寸外管的养 殖箱单元。
因此，当本发明基本的新颖特征按其被应用于本发明的优选实施例而 被显示、描述并指出的时候，将理解本领域技术人员可在不脱离本发明精 髓的情况下在所示装置的形式和细节上以及这些装置的操作上作出多种 省略、替代以及变化。例如，很清楚意欲令以基本相同的方法执行基本相 同的功能以实现相同结果的、这些元件和/或方法步骤的所有组合都在本发 明的范围以内。此外，应了解，结合本发明的任何公开形式或实施例来显 示和/或描述的结构和/或元件和/或方法步骤可作为设计选择的一般内容被 并入任何其他公开的或描述的或建议的形式或实施例。因此，意图在于只 按照这里所附权利要求的范围所指示的那样来受到限定。