本技术公开了一种关于精准构建人工牡蛎礁及提升生境功能的方法,涉及人工生态系统领域,包括以下步骤:S1、天然牡蛎礁的3D扫描;S2、天然纹理整合以增加表面复杂性和增强流场;S3、3D技术与设计优化模型转化与混凝土成型;S4、流场与生物适应性测试。本发明利用3D扫描技术,复制牡蛎礁在不同发育阶段的自然纹理表面,从牡蛎初始附着到最终礁体形成的整个过程进行扫描,并且依据扫描模型进行优化改进得到人工礁体,得到的人工礁体其表面最大化的保留自然纹理,显著提高了礁体表面粗糙度,为牡蛎、藻类及其他附着生物提供了更多的附着机会,这种加速的附着过程有助于更快地形成牡蛎礁,从而加速牡蛎栖息地的恢复。
背景技术
牡蛎礁是一种由牡蛎个体通过生长、繁殖和集群形成的自然生境,牡蛎是一类具有坚硬外壳的双壳类软体动物,它们通过外壳附着在硬质基底上,如岩石、海底等,彼此相互叠加,逐渐形成复杂的三维结构,人工牡蛎礁是一种仿照自然牡蛎礁的结构,由人类构建的人工生态系统,通常通过放置适合牡蛎附着和生长的基质(如混凝土块、贝壳堆、网箱等),促进牡蛎聚集繁殖,逐渐形成新的牡蛎礁;
在全球海洋资源过度开发、渔业资源减少和海洋生态系统退化的背景下,人工鱼礁作为一种重要的海洋生态修复手段,得到了越来越多的关注,人工鱼礁能够提供栖息地和繁殖场所,增加海洋生物的多样性和数量,从而促进渔业资源增殖和生态系统的稳定性,现有技术中,传统人工鱼礁的表面粗糙度设计一般采用以下几种方法:
方法一、添加粗糙材料或纹理涂层:通过在混凝土表面添加粗糙材料(如砂石、贝壳碎片)或在浇筑时加入纹理模具,形成一定的粗糙度,以便生物更易附着;
方法二、在设计中增加复杂结构:部分人工鱼礁结构设计上引入镂空、凸凹不平的结构,以在局部形成粗糙的流场和附着表面。
然而方法一虽然操作简单,但粗糙度较低且不均匀,附着效果有限,方法二对表面粗糙度的控制有限,难以达到微观尺度的细致纹理,影响生物多样性提升的效果,而且上述两种方法所制得的礁体板对附近流场的影响较小,湍流和分离现象不明显,难以对水体有明显的改善效果。
实现思路