海底人工增养殖设施
（一）海底人工增养殖设施种类与结构
海底人工增养殖设施是海洋牧场建设的基础，是对海水底播增养殖设施的改造升级，也是实现海洋牧场绿色高效发展的重要支撑。近年来，由于海参、鲍等海珍品市场的不断扩大，底播增养殖业发展异常迅速，底播型海洋牧场配套的海底人工增养殖设施研发迅速展开。
我国在浅海自然海域开展底播增养殖的种类较多，主要有虾夷扇贝、皱纹盘鲍、刺参、中国蛤蜊、魁蚶、毛蚶等，其中除刺参、鲍等需要在养殖海区投放石块、水泥构件等附着基外，其他大部分养殖种类均是在适宜增养殖的海区通过直接播撒苗种或者自然采苗的方式实现经济物种的增养殖。
近几年，中科院海洋研究所在底播增养殖设施研发方面开展了大量工作，在关键设计参数量化、最适材料筛选、专用设施研制等方面取得了重要突破，创新发明了系列海底人工增养殖设施，有力推动了底播型海洋牧场装备技术的革新与升级。
针对近岸海湾型海洋牧场，特别是软泥底质海湾无法开展刺参底播增养殖的技术瓶颈，发明了牡蛎壳海珍礁。采用聚乙烯线编织网，内装25—75kg的牡蛎壳和配重石块制作而成，单体直径40—100cm，10—30个牡蛎壳海珍礁单体灵活组合构建礁群。设施便于刺参攀爬，并可根据海域海况和底质条件调节配重大小和礁群组建规模，牡蛎壳海珍礁的刺参栖息密度高达17.8—40头/m2，亩产量达300kg。
针对离岸岛礁型海洋牧场，发明了多层组合式海珍礁、大型藻类抗风浪沉绳式养殖设施、海龙底播式海水增养殖设施。多层组合式海珍礁为混凝土材质，由3—5层阶梯形水泥板和两个立柱套装而成，层板间距5—20cm，单体重30—500kg；阶梯形设计可保证各层板均能接受充足光照，利于大型藻类生长；礁体层板间隙为两侧通透半封闭空间，不仅能保证内部优良的水交换，而且为刺参和各种趋礁性鱼类提供躲避风浪和捕食者的场所。大型藻类抗风浪沉绳式养殖设施模拟了大型藻类海底直立生长的模式，抗流能力强，保证其在浪大流急海域的正常生长，规模投放可在人工礁区形成“海底森林”，营造优良的生境，显著提高了岛礁区域海藻床覆盖率，增加了刺参的天然饵料供给。海龙底播式海水增养殖设施由PVC管平行固定在聚乙烯绳上，外罩网衣制作而成，PVC管间形成多个独立的养殖笼。平铺式网衣可附着大型藻类形成海藻床，网笼内可混养刺参、扇贝。综合应用以上设施，构建了“参—鱼—贝—藻”生态增养殖模式，实现了浪大流急海域以刺参为主的生态多元化增养殖。
（二）人工鱼礁
人工鱼礁是人为放置在海底的一个或多个自然或者人工构造物，它能够改变与海洋生物资源有关的物理、生物及社会经济过程，并可改善海域生态环境，营造海洋生物栖息的良好环境，为鱼类等提供繁殖、生长、索饵和避敌的场所，达到保护、增殖和提高渔获量的目的。人工鱼礁是资源养护型海洋牧场建设的核心，对于修复和改善海洋生态环境、增殖和优化渔业资源、促进海洋经济持续健康发展等方面具有重要的意义。
我国的人工鱼礁建设事业开始于20世纪70年代末。目前，沿海各省份都已完成或正在进行人工鱼礁的规划，人工鱼礁区已在沿海粗具规模。
用于建造人工鱼礁的材料种类很多，礁体材料的选择直接影响礁体的结构特征和礁区生物的增养殖效果。根据材料的来源不同，人工鱼礁使用的材料可分为天然材料、废弃材料和人造材料三大类，天然材料主要有竹子、木材、贝壳、石块等，这类材料一般不会对海洋环境造成污染，但可塑性和耐久性较差。废弃材料包括废旧火车车厢、无轨电车车身、废旧汽车、废旧飞机、废旧船只、退役军舰、混凝土涵管、废旧轮胎、粉煤灰、烟气脱硫石膏、油气生产平台、防浪堤等，这类材料在投放前一般需要分拣、评估、清洗和改造，尽可能减少其对海洋环境带来的负面影响。人造材料主要包括塑料构件、玻璃纤维、聚氯乙烯、瓦片、钢材、钢筋混凝土等，这类材料具有较强的可塑性，可根据鱼礁用途和目标海域的环境条件利用一种或多种材料制成各种形状和结构。一个礁体的不同位置也因需求不同而使用多种不同材料，以实现礁体不同部位的生态功能。
礁体设计对礁体效果的发挥至关重要，主要包括礁体材料、重量、形状、几何尺寸、内部结构等因素。适宜的鱼礁规模和礁体布局方式是人工鱼礁取得理想效果的重要保证，鱼礁区的规模至少达到4000空方才能使鱼礁起到应有的作用。礁体规模在400—4000空方的范围内，鱼礁区的生产力随礁体规模的增加而增大。单位礁体之间的间距也会影响人工鱼礁区的生物量，不同种类及规格的鱼类对相邻单位鱼礁之间的间距有不同的反应，在一定范围内，单位鱼礁区鱼类的种类和丰度随着单位鱼礁间距的增加而增加。
研究表明，人工鱼礁区域的生物多样性高于附近的天然礁区，建成稳定后的人工鱼礁区域具有明显的集鱼效果，礁区内的生物多样性和生产力明显提高、群落结构得到改善，渔获量和经济物种所占比例均高于邻近的天然礁区和自然海区。