2021年6月18日

亚搏官网登录-海洋牧场打造“蓝色粮仓”的技术

作者:梁鸿生(中国科学院海洋研究所研究员)

将海洋建设成成人类获得优质蛋白质的巨大“蓝色粮仓”是我国几代海洋科学家的梦想。这是一项系统工程,需要在海洋牧场建设原理、主要设备设施研发、资源评价及养护、生态安全及环境保护技术体系等方面取得全面突破。中国科学院海洋研究所梁鸿生研究员带领的科研团队在这一领域努力工作了20年。“中国特色海洋牧场是什么样子的?”经常想。海洋牧场只是模仿简单的人工鱼草图汉渔业资源增殖流吗?立足我国国情,应该赋予海洋牧场什么新内涵?根据现代渔业发展方向,海洋牧场能给广大渔民生活带来什么积极的变化?这个蓝色的梦想怎么实现呢?”“。

科研人员开展雷州湾海洋牧场环境资源调查。提供中科院海洋所

1.海洋牧场是什么?

提到牧场时,大家都会想起那首古老的歌谣。天空苍苍,田野茫茫,风吹草动,牛羊低看。让人联想到水草丰美、牛羊肥美的草原胜景。海洋牧场不同于草原牧场,但本质上是相通的。查看《辞海》,对“牧场”的解释是经营适合放牧的牧场或畜牧业的生产单位。

中国科学院海洋研究所前所长、我国海洋农业创始人曾庆奎院士的文章、老一辈海洋人1965年已经提出了“海洋农棉”的构想,提出了在海洋人工控制或养殖海洋生物的理念和海洋“牧场”的战略构想。

但是,海洋牧场的概念,或者说到底什么是海洋牧场?目前,无论是在国际上还是在国内,学术界还没有公认的明确定义。由于国情不同,时代不同,观点不同,学科不同,甚至海洋生态系统的健康状况和开发利用程度在不同时期不同,海洋牧场的概念和内涵也不同。

20年的经验和教训使海洋牧场的面貌在我心中具备了早期的形态。在我心目中,海洋牧场通过海洋给我们人类带来的丰饶的蓝色粮仓——,通过认知自然实现自然共建和渔民共建,实现海域生境修复和资源养护,建设适应中国国情、有中国特色的海洋牧场,美化环境,使海洋成为人工渔场,为国人提供清洁的环境和优质的海鲜

经过大量思考、讨论、论证,我国海洋牧场领域的专家学者在2019年国家自然科学基金第230届双青论坛上,根据海洋牧场的概念和内涵,即生态原理,充分利用自然生产力,利用现代工程技术和管理模式,通过栖息地恢复和人工增殖,兼具建立在适当海域的环境保护、资源保护和渔业持续生产功能

职员们正在海南三亚地主岛观光地的海洋牧场进行海底作业。新华社

2.为什么要建海洋牧场?

首先,不得不建设海洋牧场。这是由我国海域自然禀赋和资源环境现状决定的。随着我国经济的快速发展和全球气候变化,我国近海健康状况不容乐观。近海陆源进口总量在增加,近海营养盐库存量难以减少,局部海域栖息地严重退化,近一半的海湾常年表现为低于4类水质。与20世纪50年代相比,海藻相和珊瑚礁分布面积减少了80%以上。过度捕捞还导致大型食肉性鱼类资源减少和枯竭,生物多样性减少,主要渔业生物资源减少80%以上,70%以上的渔获物是小型中上层鱼类,资源低价值、小型化和海底荒漠化趋势明显。与此同时,由于食物链的不足,营养盐传递在较低的食物链水平上进行,最终导致赤潮、绿藻、水母、海星、蛇尾等大规模爆炸。系统地开展海洋生态系统恢复工程已迫在眉睫。要从保护环境、恢复栖息地、保护资源开始,实现海洋生物资源的自我补充。

第二,要建设好海洋牧场。随着全球人口的增加和可用耕地面积的逐年减少,粮食短缺成为全球公认的未来人类的重大危机。受新冠肺炎疫情影响,联合国粮食及农业组织、世界粮食计划署等共同发表的最新报告显示,全球已有6.9亿人处于饥饿状态。水产品对改善人类膳食结构、保障粮食安全具有重要作用。我国人均水产品占有量达到46.3公斤,满足了国民对动物蛋白质需求的三分之一。自1990年以来,我国水产总产量一直居世界首位,但随着养殖病害和养殖水域污染等问题日益严重,近海也出现了无法捕鱼的尴尬局面。通过建设海洋牧场,保障优质水产品的持续供应,不仅可以满足国民水产品蛋白质需求,还可以通过“一带一路(中国正在推进的新丝绸之路战略)”倡议,为缓解全球粮食危机做出巨大贡献。

再次,海洋牧场建设是一个漫长的过程,需要几代人的持续努力和持续努力才能取得成效的系统工程。海洋牧场建设也是一个复杂的多学科交叉项目,涉及海洋生态、工程技术、生物增殖、环境保护、信息技术等多学科交叉应用,但海洋牧场建设的重大原则、重要技术、现代化装备等尚未系统突破。因此,海洋牧场建设不是立即的形象工程,而是为后代的生态工程。在已经拥有的成绩面前,要一步一步地扎实推进。

山东“通化号”海洋牧场平台。提供中科院海洋所

3.建设海洋牧场需要穿过什么“Kan”?

如今科学界和产业界意识到海洋牧场已成为现代渔业转型升级的重要方向,海洋牧场建设仍然困难重重。例如,哪里可以建造海洋牧场?海域的承载力有多大?海洋牧场能增殖多少资源?如何布置和建造海洋牧场?如何科学监测、评估、预测和管理海洋牧场?如何安全地保障海洋牧场的可持续运营?海洋牧场建设后如何科学评价?这些问题还没有得到科学的答案,需要在理论、技术、设备、型号、标准化等方面进行系统的研究和创新。

第一,科学计划。建设海洋牧场前,应对建设海域进行资源和环境现状调查,对建设海域可以承载的生物种类和数量进行科学评价,确定建设哪些种类的海洋牧场,采取哪些措施建设海洋牧场,如何实现科学布局。

第二,人居建设。只有给海里的生物建好房子,生物才能更好地生存和繁殖。针对近海海藻(藻类)床受损、产卵场消失等生态系统荒漠化的突出问题,修复受损的牡蛎草和海藻床,科学地将人工鱼草投入荒漠化严重地区,实现海洋牧场栖息地从局部恢复到系统建设的跨越。

第三,资源保护。对特定海域的承载力进行科学评价后,提出了生物功能群概念。也就是说,海洋牧场不仅要养护具有经济价值的资源物种,还要养护生态关键物种,才能实现整个食物链的稳定。突破生态核心物种的扩大和资源恢复,增加海洋牧场资源生物种类和资源量,实现生物资源从生产型恢复到生态型恢复的跨越。

第四,持续利用。为了保障海洋牧场的生态安全,开发了浮标、蚕牌、自承式海洋牧场平台等资源环境监测平台,实现了对牧场资源环境的立体化实时监测,开发了专家决策系统,可以提出对生态风险的及时应对建议,极大地提高了对生态灾害的预警预报能力。开发了一系列承载力评价、产量预测等模型,对牧场生物量、资源产量等主要数据进行了有效的预测评价,为科学资源捕捞的开展提供了理论依据。

第五,示范模特。为了使一线从业者能够以高标准和高质量建设海洋牧场,中国科学院海洋研究所与各种涉海科学机构和企业联合成立中国科学院海洋牧场工程研究所,制定海洋牧场建设技术地方标准,积极推进国家标准的制定。建立了“科学研究院企业合作公司渔户”相结合的“泽潭模式”,实现了海洋牧场企业发展、渔民收入同步提高、海域生态。

党的十八大以来,绿水青山是金山银山的生态保护理念深入人心,海洋牧场建设是实现环境保护、资源保护、渔业持续生产的有效措施。目前,我国以养护型、增殖型、休闲型为主要类别,实施覆盖黄海、东海、南海四大海域的110个国家级海洋牧场示范区建设。据推算,建设的海洋牧场每年可产生319亿韩元的直接经济效果,生态效果达604亿韩元,远高于海鲜收获带来的经济效果。此外,海洋牧场每年可固定碳19万吨、氮16844吨、磷1684吨,对赤潮、蓝藻等海洋灾害防治有重要作用。

到2025年,我国计划建设178个国家级海洋牧场示范区,标志着我国海洋牧场的产业基础初步形成。新时期,我国海洋牧场建设在现代化和生态化方面仍面临诸多挑战。换句话说,我国海洋牧场取得了早期成功,但现代化海洋牧场建设才刚刚开始。

今后如何建设现代海洋牧场?

我国海洋牧场建设在短时间内经历了其他国家几十年的发展过程。面对新形势、新情况、新问题,今后如何建设海洋牧场?不管情况如何发展,问题有多难,要解决海洋牧场产业面临的许多问题,首先要好好修炼内功。内功修炼主要包括理念和科技创新两个方面。理念创新是前进的方向,科技创新是发展的动力,二者缺一不可。

在建设理念方面,深入贯彻“洋山理论”,系统地总结和继承我国老一代科学家对“海洋农棉”的科学论断,结合新的产业形势,坚持“生态优先、陆海一体化、三山渗透、四化同步”的海洋牧场建设理念,大湾、群岛特别是开发高精度监测设备和专用设施等“木”技术问题,更要发扬“拔不出来”的精神。要按节点突破,尽快实现核心技术国产化。(威廉莎士比亚,《北方执行报》)。

第一,坚持生态优先,全球布局。从近海和内陆水域的全球型保护和持续利用的角度推进全球型生态牧场建设。北方海域将制作陆海赛艇、大跨度格局的海洋牧场现代升级版。在南方海域拓展岛礁保护、鱼旅融合的海洋牧场战略新空间。内陆水域启动用鱼养鱼、保存资源的水域生态牧场,探索新的示范。随着海洋牧场环境保护功能的不断提高,积极推进1,23产业融合,支撑全球型现代化生态牧场产业整条链,支持共同发展。

第二,以问题为导向,坚持技术领先。聚焦“卡木”技术难题和重大科学问题,加强原创驱动,构建全球型海洋牧场技术体系。其重点是突破全球海洋牧场用地选定计划、经济动物园/良种保护、人工生境建设、食品网结构优化、生物承载力评价、自动监测、智能采集等主要技术瓶颈。“可复制、可扩展的全球海洋牧场”科学杂志-生境建设-资源管理

第三,加强模型生成、整合和开发。培育全球化型海洋牧场新形式,实施海洋牧场与新能源、海洋牧场、文化旅游等产业融合。在保障环境和资源安全的前提下,推进海洋牧场和风电发展、太阳光发展、波浪发展、休闲钓鱼、生态旅游等融合发展,建立三山融合、语言融合、鱼旅融合等发展模式,探索水上城市综合体建设,开创“水上生产绿色产品、水上生产清洁能源”的新局面。

我心中的海洋牧场一定是蓝色温暖的家。那里海水清澈,有鱼虾贝,什么都有,牧场里的生物可以自由生活和繁殖。(威廉莎士比亚、哈姆雷特、希望)孩子们在那里尽情玩耍,老人悠闲地钓鱼,他们一起看美景,吃海鲜,吹海螺,唱渔歌。我心中的海洋牧场是知识的殿堂,道法自然,认知海洋,融入大海,关心海洋,轻海,享受海洋,人流融为一体的地方。(莎士比亚,哈姆雷特)。

《光明日报》 (2020年12月24日版本16)

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