《一、前言》

一、前言

我国不仅是人口大国,也是海洋大国,海洋渔 业是保障我国食物安全的重要组成部分,海洋生物 资源的优质、高效、安全和可持续开发利用是实施 国家海洋强国战略的需要,也是落实生态文明建设 和发展海洋经济的重要举措。 近年来,由于海洋渔业的过度捕捞、粗放式 养殖、栖息地破坏和环境污染等原因,我国一些海 域生态环境受损,渔业资源衰退,严重影响了我 国沿海和近海海洋渔业及海洋生物产业的可持续发 展 [1]。因此,研究和探索一种新型的海洋渔业生产 方式,在修复海洋生态环境、涵养海洋生物资源的 同时,科学地开展渔业生产,为我国人民持续提供优质安全的海洋食品,是我国海洋渔业(“蓝色粮仓” 建设)科技工作的当务之急。现代海洋牧场就是这 样一种新型的现代海洋渔业生产方式 [2,3]。

海洋牧场是指在特定海域,基于区域海洋生态 系统特征,通过生物栖息地养护与优化技术,有机 组合增殖与养殖等多种渔业生产要素,形成环境与 产业的生态耦合系统;通过科学利用海域空间,提 升海域生产力,建立生态化、良种化、工程化、高 质化的渔业生产与管理模式,实现陆海统筹、三产 贯通的海洋渔业新业态。

科学地规划、建设和管理现代海洋牧场,可以 在修复和优化生态环境、养护和增殖生物资源、维 护海洋生物多样性的同时,健康、持续、高效地发 展海洋渔业和海洋生物产业,保障我国人民的海洋 食物供给安全和海洋生态安全,从而给后代留下丰 富多彩的海洋世界和发展空间,这对于保障我国海 洋生态、海洋环境、海洋资源与渔业的和谐发展具 有重要的现实意义 [3,4]。

目前及今后一段时期是我国海洋渔业乃至整个 海洋产业转型升级的关键阶段,因此,我国应针对 沿海海洋渔业发展及生态文明建设的主要问题,构 建现代海洋牧场科技创新链,通过系统的基础研究、 共性技术研发及集成应用示范推广,破解传统海洋 渔业第一、第二、第三产业发展的科技瓶颈,形成 三产融合的现代海洋牧场基础理论体系和全产业链 的综合技术体系,从而引领我国海洋渔业及海洋生 物产业健康持续发展和支撑“蓝色粮仓”和海洋生 态文明的全面建设。

《二、我国现代海洋牧场建设的发展历程》

二、我国现代海洋牧场建设的发展历程

我国海洋牧场建设起始于 20 世纪 70 年代末, 主要以人工鱼礁建设和增殖放流技术为主。当时我 国海洋渔业资源量因捕捞过度、栖息地破坏已经出 现严重衰退。为此,国家一方面积极发展海水增养 殖业来满足日益增长的水产品消费需求,另一方面 尝试采取人工鱼礁建设、资源增殖放流技术来修复 衰退中的资源。此后,国内海水增养殖业迅猛发展, 而人工鱼礁建设、增殖放流技术又被大量应用于我 国渔业管理实践中 [5]。进入 21 世纪后,受韩国和 日本海洋牧场建设的启发,以及学术界近 30 年对 海洋农牧化的呼吁,国内行业部门立足于落实《中 国水生生物资源养护行动纲要》要求,以政府行为 推进了我国海洋牧场产业的发展 [6]。目前,据不完 全统计,我国海洋牧场总建设面积达 3 770 hm2 ,从 北到南形成了或即将形成如辽西海域海洋牧场、大 连獐子岛海洋牧场、秦皇岛海洋牧场、长岛海洋牧 场、崆峒岛海洋牧场、海州湾海洋牧场、舟山白沙 海洋钓场、洞头海洋牧场、宁德海洋牧场、汕头海 洋牧场等 20 余处海洋牧场,我国海洋牧场的产业 基础初具雏形。我国在人工鱼礁投放技术、藻场建 设技术和海洋生物标志放流技术等海洋牧场建设的 关键技术方面取得了不同程度的进展。

截至目前,我国的海洋牧场试验及建设可被分 为两种类型。一种是在原先人工鱼礁建设与增殖放 流技术的基础上以政府行为建设起来的,这类海洋 牧场一般是基于安排“双转”渔民再就业、发展休 闲渔业、修复渔业资源等社会公益型目标建立起来 的。近年来,我国南方的惠州海洋牧场结合了贝藻 类立体养殖方式,将养殖元素作为我国海洋牧场的 特点之一;而我国北方的秦皇岛海洋牧场则把海珍 品增殖、藻类增殖、底栖鱼类增殖结合起来,不仅 为鲍鱼、海参提供了饵料,其本身也起到了改善水 质和充当鱼类饲料的作用。此外,我国北方的海洋 牧场一般选择由当地企业承包海域,并结合了海珍 品增殖的生产方式,苗种采购、鱼礁运输与投放等 费用基本由建设单位自筹解决,所以民间参与积极 性较高。总体来讲,无论是我国南方还是北方,以 政府行为推动的海洋牧场,其管理主体大都是企业, 让企业参与海洋牧场的管理经营,发挥海洋牧场的 产业价值,并兼顾安排“双转”渔民再就业;另一 种是利用民间企业在承包海域实施底播增殖,这种 生产方式一般出现在我国海域确权明确的北方,生 产种类主要是海参、鲍鱼、扇贝等海珍品。

我国现代人工鱼礁建设的研究始于 20 世纪 70 年代末,当时,我国沿海 8 个省(区)普遍开展了 人工鱼礁的试验,几年内就设立了 23 个人工鱼礁 试验点,投放了各种形式的人工鱼礁共计 28 000 多 个,投放了近 50 艘废旧船舶用作鱼礁建设;此外, 在浅海区还投石 1×105 m3 [7]。目前,全国海洋牧场 建设资金的投入已超过 80 亿元,其中中央财政投 入近 7 亿元;全国人工渔礁建设规模达 2×107 m3 , 礁区面积超过 1.1×105 hm2 [8]

从 20 世纪 80 年代开始,为了恢复天然水域渔业资源种群数量,我国首先在黄渤海水域开展了 中国对虾增殖放流技术的研究,随后在沿海及内陆 水域都开展了一定规模的渔业资源增殖放流技术研 究,海水增殖品种有中国对虾、长毛对虾、扇贝、 梭子蟹、海蜇、海参等 [9]。据统计,我国“十一五” 期间,全国累计投入水生生物增殖放流资金约 20 亿元,放流各类苗种约 1 000 亿单位 [10] ;2012 年 全国共投入增殖放流资金近 10 亿元 [11]。这对一些 鱼贝类资源的恢复起到了重要作用。

标志放流技术是研究、评估增殖放流技术的 重要手段。我国海洋生物标志放流技术研究始于 20 世纪 50 年代初。60 多年来,我国逐步应用了挂 牌、剪鳍、入墨、植入式荧光标志、编码金属线等 多种标志手段对海洋生物群体迁移路线和增殖放流 回捕率等进行了评估。近几年,一些学者也研究了 水生动物内部标志方法(如编码金属线、温度标记、 荧光染料标记)的室内效果,但其实际应用较少或 不理想。随着海洋生物标志放流技术的发展,电子 标志手段已经发挥了无可替代的作用 [12]

目前我国藻场建设技术研究还处于试验性阶 段,各地已根据自身海域特点开展了藻场建设,如 辽宁省在北黄海进行了海带、裙带菜等海底藻场 的建设试验,取得了一定成效;浙江省在 2010 年 利用天然岩礁进行了铜藻等大型海藻场的建设试 验,2012 年形成了人工藻场修复示范区,区域面积 约 10 hm2 ;广东省在 2011 年进行了藻类种植试验, 2012 年其试验种植面积达 26.67 hm2 ;秦皇岛移植 了马尾藻 210 万株,并引进和种植了大型海藻—— 龙须菜苗种 500 kg;青岛即墨大管岛海域的人工鱼 礁区也进行了大叶藻、海带、鼠尾藻等藻类移植试 验;广西北海在 2011 年移植江蓠、扁藻等藻类达 1 000 kg[13]。但到目前为止,藻场的建设还未形成 成熟的技术体系和建设规模。

《三、我国海洋牧场建设当前存在的主要问题 与原因分析》

三、我国海洋牧场建设当前存在的主要问题 与原因分析

《(一)产业化水平总体较低》

(一)产业化水平总体较低

近几年 , 我国沿海各省市兴建了一批海洋牧场, 并充分利用了人工鱼礁和增殖放流叠加的增殖效 应,虽然重视建设期的投入,但缺乏通过长期监测 对环境影响、生态效益、经济效益进行科学定量的 评价,海洋牧场的管理维护不到位,产业发展效果 不明显,并未形成有利的产业格局。究其原因,一 是管理资金缺乏;二是海洋牧场技术体系尚未建立; 三是海洋牧场管理主体难找,在海域尚未确权和产 业风险高的地区,企业参与管理维护海洋牧场的积 极性不高。这些因素直接导致了我国海洋牧场产业 化水平不高,政府和民间投资综合效果欠佳的后果。

《(二)关键产业技术有待系统研发》

(二)关键产业技术有待系统研发

目前,我国的海洋牧场产业缺乏相对独立的应 用基础,海洋牧场技术的研发仍然相对滞后,特别 是许多关键技术如海藻(草)场高效建设技术、大 规模优质健康苗种繁育及高效增殖放流技术、对象 生物学行为的有效控制技术、牧场生物资源高效探 测与评估技术、安全高效生产的创新技术及牧场信 息化监控管理技术等尚待研发;缺少具有自主知识 产权的现代高端技术,创新能力亟待提高。当前我 国的海洋牧场产业链相对较短,后续的产业创新能 力又不足,突出表现在优质产品的高效开发利用、 现代仓储物流、现代营销体系、文化体系建设等方 面;同时缺乏有效的协调合作运行机制,无法达到 三产融合的目标。这在很大程度上限制了整个现代 海洋牧场建设的科学推进。

《(三)技术体系与平台建设亟待建立》

(三)技术体系与平台建设亟待建立

由于海洋牧场的建设还比较依赖国内增养殖 业、人工鱼礁业、增殖放流业等技术体系,没有形 成独立的技术体系,所以产业链上技术储备不足, 缺乏一套完整的海洋牧场行业标准;尤其突出的是 现有的海洋牧场选址所采用的研究方法、分析手段、 评价方法还不完善,选址工作科学依据不足,缺乏 有效的评价手段,导致选址决策主观性、随意性、 片面性现象较严重;产业技术研发平台建设过多地 依靠地方上的研究资金资助,尚未成立国家层面的 专门研发机构,缺乏独立的国家级海洋牧场科研管 理机构。我国海洋牧场主要是以行业部门的政府行 为建设起来的,以非赢利性工程建设形式为主,常 具有一次性短期投资的性质。由于建成后的海洋牧 场的长期管理维护费用不足,所以难以针对海洋牧 场维护效果开展有效科研反馈。我国海洋牧场的建 设应当首先在国家层面完善海洋牧场技术体系和研 发平台建设,这样才有利于其产业化。

《(四)管理机制有待健全》

(四)管理机制有待健全

我国海洋牧场建设在评估与规划环节出现脱节, 缺乏有效规划。目前,我国海洋牧场的发展呈现南 北旺盛,中部薄弱的局面,布局不合理,建设发展 不平衡;海洋牧场的选址依赖人工鱼礁区的现象较 为严重,使得海洋牧场选址的综合性和全面性受到 影响,不利于海洋牧场充分和全面的发展。法律法 规尚不健全,管理不到位。目前海洋牧场项目建设 与管理,仅限于政府资金立项扶持的项目。社会企 业自建的人工鱼礁缺乏有效的管理,致使部分海洋 牧场建设管理处于无序状态。目前,重建设轻管理 现象依然存在,由于缺乏全面的管理制度和成熟的 管理经验,我国很多地区海洋牧场的管理均不到位。

《四、建设我国现代海洋牧场所需的关键技术》

四、建设我国现代海洋牧场所需的关键技术

《(一)海洋牧场评估技术》

(一)海洋牧场评估技术

利用声学生物资源探测与评估技术,建立鱼类 资源声学无损探测评估体系,开展基于海洋牧场物 种鉴别的声学评估方法研究,建立物种探测分类鉴 别技术体系;研究建立基于海底光学摄像系统的水 产生物种类及资源量分析评估系统,利用遥感信息 技术进行环境因子与资源变动数据模型研究;利用 渔具渔法生物调查技术,开展规模化牧场养殖生物 生态产出容量和环境承载力评估研究,开发环境影 响小、选择效率高的适宜生物调查的渔具渔法,为 海洋牧场的建设评估提供准确依据。

《(二)海洋牧场生态环境营造技术》

(二)海洋牧场生态环境营造技术

完善人工鱼礁建设技术,系统研发各类人工鱼 礁材料、结构及建设技术。在鱼礁材料研制方面, 大力开展绿色环保、亲生物性的鱼礁材料的开发 与利用研究,探索再利用如高炉矿渣等规模工业 副产品,关注高固碳性礁体材料的开发,建设具 有自我生长和自我修复能力的礁体;重点突破大 型人工鱼礁关键技术,包括其设计、制作、拼装、 运输和投放等一系列技术,为 50 m 及更深海域的 人工鱼礁建设储备技术,打破国外专业公司对大 型人工鱼礁关键技术的垄断,形成具有中国特色 和自主知识产权的大型人工鱼礁建设关键技术体 系;开展海上各类人工设施的生态环境资源化利 用技术研究,开发抗风浪能力卓越、适合我国各 类深水海域特点的多功能浮鱼礁,加强在浮鱼礁 结构和强度设计等方面的研发工作,部署深水多 功能浮鱼礁的研发工作,为我国开发南海等离岸 海域提供技术保障。

优化海藻场 / 海草床的修复与造成技术。对主 要的大型藻类 / 海草进行定位,发掘其特定环境下 的附着生长机制、环境及生物间作用机制,系统阐 明大型海藻场 / 海草床的生态功能,研究建立海藻 场 / 海草床的物质能量流动模型,研究分析海藻场 / 海草床生物涵养机理。

研发流场造成技术。基于特定生态环境的上升 流、背涡流、环流等典型流场的造成方法,结合人 工鱼礁建设等生态工程,进行人工鱼礁与流场造成 关系的研究,同时开展流场与生物分布、流场与饵 料环境等影响机制的研究。

研发底质环境改良与再造技术。基于底栖经济 生物生活史,研究最适合环境特点的底栖生物场改 良再造技术,利用环流生态特点创新性地形成基于 水体交换的工程学改良技术,建立生物、微生物改 良技术体系,形成底质环境改良系列方法。

《(三)基于海洋牧场生态系统平衡的资源动态增殖 管理技术》

(三)基于海洋牧场生态系统平衡的资源动态增殖 管理技术

研发放流区域选择技术,保证放流种类的生存 和生长,并使其能够发挥最大的繁殖潜力,确保放 流幼体的规格,从而实现最佳的成本 / 效益的核算。 研发放流幼体成活率提高技术、幼体保活运输技术 及装备并实现相关工艺与装备的标准化;研发敌害 生物防除技术和可移动式暂养网箱及海上种苗繁育 工船等新型高效资源增殖设备;研发放流效应的评 估技术,准确评估放流幼体在海洋牧场的存活、生 长状况和规律。

《(四)基于大数据平台的海洋牧场实时监测与预报 预警技术》

(四)基于大数据平台的海洋牧场实时监测与预报 预警技术

构建基于物联网技术的水体环境在线监测系 统,实现对水温、盐度、溶氧、叶绿素等海水环境 关键因子的立体实时在线监测。研发基于物联网技 术的对象生物远程可视化监控与驯化技术和基于标 志回捕、无线信号追踪等创新技术方式的鱼贝类行 为追踪及分析技术,开发相关设备仪器;基于对象 生物的行为驯化与控制技术,建立特定鱼种的声学驯化行为控制模型,创新牧场对象鱼种的行为控制 方法;研发生物及生物群落状态远程可视化观测技 术和基于环境参数与生物参数的预报预警技术和专 家决策系统,建立生态环境信息数据库,形成针对 对象物种生物耐受极限的海洋牧场环境灾害预警机 制,建立灾害预警管理平台。

《(五)海洋牧场可持续产出管理技术与产出模式 优化》

(五)海洋牧场可持续产出管理技术与产出模式 优化

研发海洋牧场区高效、生态环保型采捕技术。 开展牧场对象生物的选择性生态型渔具渔法研发工 作,开发生态保护型采捕技术,提高对象生物捕捞 效率,确保生态环境影响最小化;研发基于海洋牧 场生态系统的产量评估技术,建立海洋牧场产出最 优化评价方法体系;研发基于海洋牧场生态系统的 产出规模控制技术,优化海洋牧场产出模式,保障 海洋牧场良性可持续生产;建立从苗种、驯化、育 成、采捕到销售的海洋牧场全产业链条的连续数据 采集和全过程追溯技术,构建海洋牧场综合管理 平台。

《五、我国现代海洋牧场的保障措施与政策建议》

五、我国现代海洋牧场的保障措施与政策建议

与有着 30 年历史的现代海水增养殖业相比, 现代海洋牧场产业才刚刚起步。海洋牧场产业是一 项需要长期开发、长期研究的大型综合性产业,虽 然行业部门对海洋牧场的建设热情很高,北方民间 企业也愿意进行投资,但是国家在宏观政策和保障 措施上仍需要将其作为一项长期的战略性产业进行 扶持,并保持宏观政策的连续性。

《(一)将海洋牧场产业列为国家新兴战略产业加以 重点扶持》

(一)将海洋牧场产业列为国家新兴战略产业加以 重点扶持

主要措施包括:制定中长期海洋牧场发展规划 纲要,规划未来 50 年内我国沿海、近海、外海海 洋牧场的发展计划;海洋牧场的筹备和管理委托给 国家级研究单位来监督;成立海洋牧场产业技术专 家小组,用以指导全国海洋牧场的建设。

《(二)建立和实施海洋牧场的物权化管理》

(二)建立和实施海洋牧场的物权化管理

主要措施包括:逐步建立和实施海洋牧场的物 权化管理,使从业者共同参与海洋牧场的管理,为 海洋牧场的建设、维护建立制度保障,实现海洋牧 场的企业化运营,多途径吸引企业运营海洋牧场, 改变目前海洋牧场建设主要由政府投资的局面;在 跨界作业频繁、海域确权尚不明确的东海、南海等 相关海域,采取各种形式的政府补贴和优惠措施, 如减免税收、允许发展养殖业和休闲渔业等措施, 鼓励企业参与海洋牧场建设后的管理维护。

《(三)设置专项研究经费对产业链关键技术实施科 技攻关》

(三)设置专项研究经费对产业链关键技术实施科 技攻关

主要措施包括:根据产业链发展需要,设置专 项研究课题,委托有资质的科研单位协同当地科研 部门进行科技攻关,及时将产业链技术转化为科研 成果或专利,确立我国在该领域的知识产权。

1. 将柴油补贴转化为海洋牧场建设专项资金

建立健全海洋牧场建设投入机制,建立多渠道、 多种类的海洋牧场建设资金投入机制,完善建设产 出效益回馈机制,并给予投资者一定的政策倾斜; 逐步减少柴油补贴,降低资源捕捞压力,可将其转 化为海洋牧场建设专项资金,并以项目形式下发, 同时建立完善的建设考核机制。

2. 建立全国海洋牧场建设的工程技术中心、 标准委员会等机构实现政策层面的引导与规范

以现有技术平台为依托,全力打造全国海洋牧 场研究平台——国家海洋牧场工程技术研究中心, 为现代海洋牧场的技术研发提供技术及人员保障, 同时依托中国水产学会海洋牧场研究分会成立海洋 牧场标准化委员会,逐步完善现代海洋牧场建设的 标准化体系,促进海洋牧场的标准化建设。

3. 围绕海洋牧场建设的产业链关键技术开展研 发与示范

针对增殖放流苗种的成活率、人工鱼礁建设的 科学性、海域环境的实时在线监测与预警预报等海 洋牧场关键技术开展系统研发,在典型海洋牧场进 行产业链技术的集成与示范,构建针对不同类型海 洋牧场的产业技术体系。