现代海洋牧场建设的现状与发展对策

阙华勇 ,  陈勇 ,  张秀梅 ,  章守宇 ,  张国范

中国工程科学 ›› 2016, Vol. 18 ›› Issue (3) : 79 -84.

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中国工程科学 ›› 2016, Vol. 18 ›› Issue (3) : 79 -84. DOI: 10.15302/J-SSCAE-2016.03.013

现代海洋牧场建设的现状与发展对策

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Modern Marine Ranching: Status and Development Strategy

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摘要

现代海洋牧场是海洋渔业的一种新的可持续的生产方式,对我国海洋渔业的转型升级发挥着重要的作用。本文通过系统整理相关文献资料,结合最新研究进展,对我国现代海洋牧场的建设现状及存在的问题进行了梳理,最后针对我国现代海洋牧场建设中存在的问题,从建设牧场所需的关键技术、保障措施两个方面提出了发展战略。

Abstract

Modern marine ranching, as a novel fishery production mode, will play an important role in the transformation and up-grade of marine fishery industry in China. This paper presents the status and problems in construction of the modern marine ranching in China through the systematic collation of relevant literature and the combination of the latest research progress, and then puts forward the development strategy from two aspects: the key technology, administration measures.

关键词

海洋牧场 / 现状 / 发展对策

Key words

marine ranching / status / development strategy

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阙华勇,陈勇,张秀梅,章守宇,张国范. 现代海洋牧场建设的现状与发展对策[J]. 中国工程科学, 2016, 18(3): 79-84 DOI:10.15302/J-SSCAE-2016.03.013

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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

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

(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

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

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

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

(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

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

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

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

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

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

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

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

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。

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基金资助

中国工程院重点咨询项目“现代海水养殖新技术、新方式和新空间发展战略研究”(2015-XZ-30)()

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