楊紅生

1 中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所 煙臺(tái) 264003 2 中國(guó)科學(xué)院海洋研究所 青島 266071

海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)新模式構(gòu)建設(shè)想與途徑―以黃河三角洲為例*

楊紅生

1 中國(guó)科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所 煙臺(tái) 264003 2 中國(guó)科學(xué)院海洋研究所 青島 266071

全球氣候變化及人類活動(dòng)加劇等背景下，我國(guó)海岸帶區(qū)域發(fā)展遭受顯著影響，生態(tài)脆弱性異常突出，面臨諸多嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。目前，海岸帶區(qū)域相對(duì)獨(dú)立發(fā)展的鹽堿地農(nóng)業(yè)、灘涂養(yǎng)殖和海洋牧場(chǎng)，已無(wú)法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求。亟待查明陸海連通性的影響機(jī)制和調(diào)控途徑，采用新設(shè)施和新工程技術(shù)，建立基于生態(tài)系統(tǒng)管理理念的海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)新模式。文章以我國(guó)海岸帶區(qū)域發(fā)展的典型和縮影——黃河三角洲為例，分析了海岸帶資源、環(huán)境現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題；基于海岸帶區(qū)域鹽堿地開(kāi)發(fā)與海洋牧場(chǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與需求，論述了海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)的建設(shè)理念、建設(shè)內(nèi)容、科學(xué)問(wèn)題、關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展途徑，以期為我國(guó)海岸帶保護(hù)與持續(xù)利用提供參考。

海岸帶，生態(tài)連通性，生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)，黃河三角洲

海岸帶是巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈和人類社會(huì)相互作用最頻繁、最活躍的地帶，作為人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)高度密集區(qū)和海陸物質(zhì)能量交互區(qū)，已發(fā)展成為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵帶和生態(tài)環(huán)境脆弱帶[1]。我國(guó)大陸海岸線長(zhǎng) 1.8 萬(wàn)公里，島嶼岸線長(zhǎng) 1.4 萬(wàn)公里，海岸帶位于亞歐大陸的東部、北太平洋的西部邊緣，東西橫跨約 32 個(gè)經(jīng)度，南北縱貫 44 個(gè)緯度，是一個(gè)多界面耦合、環(huán)境和生態(tài)過(guò)程復(fù)雜、自然資源豐富、人類活動(dòng)非常強(qiáng)烈的區(qū)域。在全球氣候變化、海平面上升、沿海城市化加速發(fā)展等背景下，陸源污染、海水入侵、海岸侵蝕等范圍和強(qiáng)度都在不斷增大；典型的海岸帶生境正在或已經(jīng)遭受嚴(yán)重破壞，海岸帶生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)健康遭受巨大壓力，生態(tài)服務(wù)功能不斷降低，如建國(guó)以來(lái)我國(guó) 50% 以上的濱海濕地已喪失；我國(guó)近海漁業(yè)資源正趨于枯竭與小型化，海岸帶生物資源的分布格局發(fā)生顯著改變，這不僅影響農(nóng)業(yè)等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，也難以支撐生物產(chǎn)業(yè)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時(shí)給生態(tài)系統(tǒng)健康帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，影響作為藍(lán)色經(jīng)濟(jì)重要支撐的海岸帶環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。綜上所述，系統(tǒng)認(rèn)知人類活動(dòng)影響下陸海生態(tài)系統(tǒng)連通性的現(xiàn)狀特征、演變規(guī)律與驅(qū)動(dòng)機(jī)制，發(fā)展陸海聯(lián)動(dòng)的海岸帶環(huán)境監(jiān)測(cè)和生態(tài)修復(fù)的新方法、新裝備、新技術(shù)，促進(jìn)海岸帶修復(fù)工程技術(shù)發(fā)展，合理利用海岸帶生物資源，建立海岸帶生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和持續(xù)利用新模式，有利于促進(jìn)我國(guó)沿海生態(tài)文明建設(shè)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

1 黃河三角洲資源與環(huán)境現(xiàn)狀及面臨的問(wèn)題

黃河三角洲①黃河三角洲位于東經(jīng) 117°32'—119°10'，北緯 36°56'—38°12'，是我國(guó)三大河口三角洲之一是典型的海岸帶生態(tài)系統(tǒng)，作為黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)的建設(shè)核心區(qū)和山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，是國(guó)家海洋發(fā)展戰(zhàn)略和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略的重要建設(shè)區(qū)域，也是實(shí)現(xiàn)我國(guó)區(qū)域發(fā)展從陸域經(jīng)濟(jì)延伸到海洋經(jīng)濟(jì)和積極推進(jìn)陸海統(tǒng)籌重大戰(zhàn)略的先行區(qū)。近 30 年來(lái)，黃河三角洲作為我國(guó)海岸帶區(qū)域發(fā)展的典型和縮影，遭受了全球氣候變化和人類活動(dòng)的顯著影響，生態(tài)脆弱性異常突出，面臨諸多嚴(yán)峻挑戰(zhàn)[2]。

1.1 陸-海-河相互作用顯著，沖淤演變劇烈

黃河水少沙多，河口及近海沉積動(dòng)力現(xiàn)象明顯。黃河多年平均天然年徑流量 320 億立方米（據(jù) 1950—2002 年利津水文站資料統(tǒng)計(jì)），僅相當(dāng)于長(zhǎng)江的 1/30[3]；但黃河干流的多年平均年輸沙量為 8.11 億噸（據(jù) 1950—2002 年利津水文站資料統(tǒng)計(jì)）[4]，使黃河三角洲河口具有典型的快速變化特性及沉積動(dòng)力現(xiàn)象。從 2001 年開(kāi)始，每年進(jìn)行的調(diào)水、調(diào)沙會(huì)改變河口落潮動(dòng)力，影響泥沙沉積過(guò)程，也對(duì)近海生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生多方面影響[5]。與此同時(shí)，黃河流路變遷頻繁，河口三角洲沖淤演變劇烈。黃河自1855 年奪大清河河道入渤海后，在入海河段分別以寧海（1855—1934 年）和漁洼（1934 年以后）為頂點(diǎn)河道左右變遷多達(dá) 11 次。每次改道入海，泥沙都會(huì)在河口處形成大沙嘴，而廢棄河道在海洋動(dòng)力作用下不斷蝕退，使得黃河流路一直處于“淤積—抬高—漫流—擺動(dòng)—改道”的循環(huán)變遷狀態(tài)[5,6]。

1.2 氣候暖干化趨勢(shì)明顯，淡水資源的依賴性加劇

1961—2015 年，黃河三角洲區(qū)域年均降雨量共減少了 241.8 毫米，年均降雨量以 4.5 毫米/年的速率遞減[7]；在過(guò)去的 55 年間，年降雨天數(shù)由 20 世紀(jì) 60 年代的 80 余天降低到目前 50 余天，年降雨天數(shù)以每 10 年 6.9 天的速度下降。近 55 年（1961—2015 年）黃河三角洲區(qū)域年平均氣溫增加了1.7℃，相當(dāng)于每 10 年增加 0.31℃[7]。因此，黃河三角洲氣候暖干化趨勢(shì)明顯，將會(huì)進(jìn)一步加劇土壤鹽漬化，并驅(qū)動(dòng)鹽生植被演替；同時(shí)，黃河三角洲區(qū)域?qū)Φ囊蕾嚦潭葧?huì)越來(lái)越大。

1.3 互花米草大規(guī)模入侵，威脅近海生物多樣性

1990 年前后，黃河三角洲孤東采油區(qū)在北側(cè)五號(hào)樁附近引種互花米草[8]。在此后的 20 年間，互花米草在黃河三角洲的分布面積變化較??；但從 2010 年開(kāi)始，互花米草開(kāi)始生長(zhǎng)蔓延，在黃河三角洲的分布范圍和面積迅速擴(kuò)張。至 2015 年，黃河三角洲的米草分布面積已超過(guò) 20 平方公里，遍布黃河三角洲自然保護(hù)區(qū)的潮間帶區(qū)域。互花米草在黃河三角洲的無(wú)序擴(kuò)張對(duì)鹽沼植被生物多樣性、底棲動(dòng)物和鳥(niǎo)類棲息地質(zhì)量等構(gòu)成威脅，同時(shí)對(duì)海水養(yǎng)殖、航運(yùn)、石油開(kāi)采等方面帶來(lái)諸多負(fù)面影響。

1.4 人類活動(dòng)影響加劇，濱海濕地退化嚴(yán)重

油田開(kāi)發(fā)、圍墾養(yǎng)殖、農(nóng)業(yè)開(kāi)墾等人類活動(dòng)是導(dǎo)致黃河三角洲濱海天然濕地面積逐漸減少的主要因素。自1961 年勝利油田建設(shè)以來(lái)，油田開(kāi)發(fā)建設(shè)深刻影響著黃河三角洲濕地的發(fā)育與演變過(guò)程。遙感解譯表明，近 40年（1976—2014 年），黃河三角洲自然濕地持續(xù)減少[9]，農(nóng)田面積持續(xù)增加[10]。1976—2015 年，黃河三角洲地區(qū)天然濕地面積大幅減少，平均每年的減少率為 3.4%，共減少了 1 627 平方公里；而人工濕地（鹽田、養(yǎng)殖池等）面積則由 1976 年的 163 平方公里增加到 2015 年的 3 054 平方公里，年平均增長(zhǎng)率為 2.4%。減少的天然濕地主要轉(zhuǎn)化為旱地、養(yǎng)殖池和鹽田；到 2015 年，天然濕地破碎化程度增強(qiáng)、斑塊形狀復(fù)雜度增加；同時(shí)，在潮水作用、淤積增長(zhǎng)速率減慢和黃河斷流等自然因素以及油田開(kāi)發(fā)、圍墾養(yǎng)殖等人類活動(dòng)影響下，黃河三角洲灘涂面積明顯減小[11]。

1.5 陸海生態(tài)連通性受損，生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能下降

陸海生態(tài)連通性是指陸地—潮間帶—淺海區(qū)域通過(guò)水文、生物、地質(zhì)和地球化學(xué)過(guò)程的耦合連通，對(duì)于維護(hù)生物多樣性、恢復(fù)和重建瀕危種群、生物資源保護(hù)和持續(xù)利用等具有重要作用。受氣候變化和人類活動(dòng)等影響，黃河三角洲陸海生態(tài)系統(tǒng)的破碎度及分離度日益嚴(yán)重，導(dǎo)致棲息地退化、生物多樣性喪失等一系列問(wèn)題[12,13]。例如，近年來(lái)黃河三角洲集約化的圍填?；顒?dòng)隔斷了濕地的生態(tài)連通性，使淺海濕地生物失去陸地食物源，同時(shí)陸域濕地棲息地逐漸消失，影響濕地生物棲息地的完整和生物多樣性的維持，導(dǎo)致濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能下降[14,15]。

2 黃河三角洲產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與需求

近年來(lái)，我國(guó)高度重視海洋牧場(chǎng)建設(shè)，先后批準(zhǔn)建立了 42 個(gè)國(guó)家級(jí)海洋牧場(chǎng)示范區(qū)，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域性漁業(yè)資源養(yǎng)護(hù)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和漁業(yè)綜合開(kāi)發(fā)，推動(dòng)了海洋漁業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)[16]。海岸帶兼具陸地和海洋雙重性質(zhì)，僅重視近海生態(tài)保護(hù)與環(huán)境利用而忽略了陸海之間的生態(tài)連通性，阻礙了海岸帶的保護(hù)和持續(xù)利用。如黃河三角洲及其毗連海域作為我國(guó)北方典型海岸帶區(qū)域，面積廣闊，每年新增上萬(wàn)畝土地；其毗連海域也是渤海重要漁業(yè)生物的產(chǎn)卵場(chǎng)和育幼場(chǎng)，資源利用和開(kāi)發(fā)潛力巨大，具有非常重要的生態(tài)服務(wù)價(jià)值。目前，該區(qū)域鹽堿地農(nóng)業(yè)仍以棉花種植等為主，灘涂利用以池塘養(yǎng)殖刺參和對(duì)蝦為主，近海資源開(kāi)發(fā)以傳統(tǒng)捕撈為主，而海洋牧場(chǎng)建設(shè)剛剛起步。由于陸海區(qū)域相對(duì)獨(dú)立、連通性受阻，生態(tài)岸線保護(hù)和經(jīng)濟(jì)岸線開(kāi)發(fā)的綜合效益難以進(jìn)一步提升[17]。

目前，相對(duì)獨(dú)立發(fā)展的鹽堿地農(nóng)業(yè)、灘涂養(yǎng)殖和海洋牧場(chǎng)建設(shè)已無(wú)法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求，亟待查明陸海生態(tài)連通性的影響機(jī)制和調(diào)控途徑；因地制宜地開(kāi)展鹽堿地生態(tài)農(nóng)場(chǎng)、灘涂生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)和淺海生態(tài)牧場(chǎng)新設(shè)施、新技術(shù)的研發(fā)與集成應(yīng)用，研發(fā)現(xiàn)代海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)環(huán)境保障與預(yù)警預(yù)報(bào)平臺(tái)，建成陸海聯(lián)動(dòng)的現(xiàn)代化海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)，構(gòu)建海岸帶保護(hù)與持續(xù)利用新模式[18]。

3 海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)建設(shè)理念與建設(shè)內(nèi)容

海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)是基于生態(tài)學(xué)原理，利用現(xiàn)代工程技術(shù)，陸海統(tǒng)籌構(gòu)建鹽堿地生態(tài)農(nóng)場(chǎng)、灘涂生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)和海洋生態(tài)牧場(chǎng)，營(yíng)造健康的海岸帶生態(tài)系統(tǒng)，從而形成“三場(chǎng)連通”和“三產(chǎn)融合”的海岸帶保護(hù)和持續(xù)利用新模式。

3.1 建設(shè)理念

3.1.1 堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先，發(fā)展鹽堿地生態(tài)農(nóng)場(chǎng)

必須強(qiáng)調(diào)陸地與海洋的和諧，與自然共建（Building with nature）的理念[19]，以環(huán)境承載力為依據(jù)，在保護(hù)生態(tài)岸線的基礎(chǔ)上，大力發(fā)展以牧草種植、耐鹽植物高效恢復(fù)為基礎(chǔ)，檉柳-蓯蓉種植、稻-魚(yú)-蟹復(fù)合生態(tài)種養(yǎng)殖為補(bǔ)充的現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)。

3.1.2 堅(jiān)持陸海聯(lián)動(dòng)，建設(shè)灘涂生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)

必須在強(qiáng)調(diào)陸海統(tǒng)籌的前提下科學(xué)規(guī)劃，開(kāi)展互花米草控制與生境重建，通過(guò)海水蔬菜栽培、光灘畜禽養(yǎng)殖、海產(chǎn)動(dòng)物健康苗種培育等，高效利用局部灘涂，從而恢復(fù)大部分濕地的生態(tài)功能。

3.1.3 堅(jiān)持融合發(fā)展，構(gòu)建淺海生態(tài)牧場(chǎng)

通過(guò)生境修復(fù)和改造，為海洋生物提供產(chǎn)卵場(chǎng)、育幼場(chǎng)和索餌場(chǎng)，實(shí)施增殖放流和有效的資源管理，補(bǔ)充和恢復(fù)生物資源，同時(shí)發(fā)展加工利用、休閑旅游等產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)一二三產(chǎn)融合發(fā)展[20,21]。

3.1.4 堅(jiān)持工程示范，構(gòu)建保護(hù)與利用新模式

必須在系統(tǒng)評(píng)估陸海生態(tài)連通性現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化海岸帶建設(shè)和開(kāi)發(fā)活動(dòng)的工程示范，保證陸海生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定，建立海岸帶各區(qū)域相互連通、融合發(fā)展的生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)“三場(chǎng)連通”和“三產(chǎn)融合”，提升海岸帶開(kāi)發(fā)利用空間和綜合效益。

3.2 建設(shè)內(nèi)容

強(qiáng)化基礎(chǔ)研究的原創(chuàng)驅(qū)動(dòng)作用，構(gòu)建“鹽堿地（鹽度＜10‰）—灘涂（鹽度＜20‰）—淺海（鹽度＜30‰）”三場(chǎng)連通的生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)。闡明海岸帶水鹽運(yùn)移的時(shí)空演變與近岸水動(dòng)力變化的關(guān)系，揭示近岸營(yíng)養(yǎng)鹽的來(lái)源通量及遷移規(guī)律；增加生境斑塊之間的生態(tài)連通性，改善重要生物類群的棲息環(huán)境，提高海岸帶營(yíng)養(yǎng)鹽的利用率和固碳能力（表 1）。

強(qiáng)化三產(chǎn)的合理布局和結(jié)構(gòu)優(yōu)化：在第一產(chǎn)業(yè)方面，鹽堿地生態(tài)農(nóng)場(chǎng)重點(diǎn)開(kāi)展牧草-畜牧種養(yǎng)、稻-魚(yú)-蟹復(fù)合生態(tài)種養(yǎng)殖、菊芋等耐鹽植物種植、蘆葦?shù)壬镔Y源保護(hù)與利用；灘涂生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)重點(diǎn)開(kāi)展互花米草控制與生境重建、檉柳-蓯蓉種植、海水蔬菜栽培、光灘畜禽養(yǎng)殖、蔬菜-海珍品種養(yǎng)、海產(chǎn)動(dòng)物健康苗種培育與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；淺海生態(tài)牧場(chǎng)重點(diǎn)開(kāi)展海草床保護(hù)與修復(fù)、天然牡蠣礁保護(hù)與養(yǎng)護(hù)、漁業(yè)資源修復(fù)與利用等。在第二產(chǎn)業(yè)方面，重點(diǎn)開(kāi)展生物制品精深加工、動(dòng)植物食品精深加工、保健品開(kāi)發(fā)、功能肥料開(kāi)發(fā)等。在第三產(chǎn)業(yè)方面，重點(diǎn)開(kāi)展河口三角洲生態(tài)旅游、休閑漁業(yè)和文化產(chǎn)業(yè)等。

強(qiáng)化三場(chǎng)的生態(tài)功能相互支撐，鹽堿地生態(tài)農(nóng)場(chǎng)將為灘涂生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)提供優(yōu)質(zhì)飼料供給，灘涂生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)將為淺海生態(tài)牧場(chǎng)提供健康苗種支撐，淺海生態(tài)牧場(chǎng)將為鹽堿地生態(tài)農(nóng)場(chǎng)和灘涂生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)提供功能肥料支持。通過(guò)“三場(chǎng)連通”，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)及生態(tài)服務(wù)價(jià)值的充分體現(xiàn)；與此同時(shí)，構(gòu)建農(nóng)牧漁業(yè)、精深加工業(yè)和旅游業(yè)“三產(chǎn)融合”的黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)新模式（圖 1）。

4 海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)建設(shè)的科學(xué)問(wèn)題及關(guān)鍵技術(shù)

4.1 科學(xué)問(wèn)題

阻礙陸海生態(tài)連通性的關(guān)鍵因素與解決途徑是海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)建設(shè)所面臨的主要科學(xué)問(wèn)題。近年來(lái)，由于人類活動(dòng)和全球變化的影響，海岸帶生態(tài)環(huán)境的變遷速率和強(qiáng)度均遠(yuǎn)超“自然”環(huán)境變化，陸海生態(tài)系統(tǒng)連通性受到影響，海岸帶生態(tài)系統(tǒng)遭受嚴(yán)重威脅，亟待實(shí)施陸海統(tǒng)籌的保護(hù)與修復(fù)。系統(tǒng)查明我國(guó)海岸帶生態(tài)系統(tǒng)類型及陸海生態(tài)連通性阻隔因子的時(shí)空分布信息，揭示陸海生態(tài)系統(tǒng)連通性的演變規(guī)律與驅(qū)動(dòng)機(jī)制；在科學(xué)診斷基礎(chǔ)上，篩選導(dǎo)致生境退化的主要控制因素，進(jìn)行時(shí)空異質(zhì)性分析，提出具有針對(duì)性的分區(qū)式修復(fù)技術(shù)，可從生態(tài)系統(tǒng)整體水平上改善海岸帶生境質(zhì)量，提高海岸帶生態(tài)系統(tǒng)功能，制定陸海聯(lián)動(dòng)的海岸帶保護(hù)和修復(fù)策略與措施。

表1 海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)布局、功能與產(chǎn)業(yè)模式

圖1 海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)三產(chǎn)融合關(guān)系圖

4.2 關(guān)鍵技術(shù)

4.2.1 海岸帶生境監(jiān)測(cè)核心裝備與關(guān)鍵技術(shù)

研發(fā)快速、靈敏、高選擇性的海岸帶典型污染物新型傳感器技術(shù)，研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型污染物現(xiàn)場(chǎng)、快速監(jiān)測(cè)設(shè)施，集成創(chuàng)制陸地和海洋環(huán)境多參數(shù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；結(jié)合數(shù)據(jù)采集與無(wú)線通信技術(shù)，將觀測(cè)/監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)控制中心，實(shí)現(xiàn)環(huán)境多參數(shù)的原位、在線、一體化監(jiān)測(cè)；基于遙感影像定量提取與快速識(shí)別技術(shù)，建立海岸帶災(zāi)害的遙感監(jiān)測(cè)與區(qū)域預(yù)報(bào)預(yù)警技術(shù)；研發(fā)海岸帶多源數(shù)據(jù)融合、同化與數(shù)據(jù)挖掘及標(biāo)準(zhǔn)化模型方法，發(fā)展融合人工智能、專家系統(tǒng)、知識(shí)工程等現(xiàn)代科學(xué)方法和技術(shù)智能管理信息系統(tǒng)。

4.2.2 海岸帶典型受損生境修復(fù)與綜合調(diào)控

系統(tǒng)查明我國(guó)沿海典型生態(tài)系統(tǒng)陸海生態(tài)連通性阻隔因子的時(shí)空分布特征，研究海岸帶陸海生態(tài)連通性時(shí)空演變的生態(tài)效應(yīng)；陸海統(tǒng)籌研究海岸帶污染物的分布通量、源匯過(guò)程及預(yù)測(cè)模型，評(píng)估海岸帶環(huán)境質(zhì)量變化和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)；建立海岸帶典型生境退化診斷方法，發(fā)展以生境調(diào)整與適應(yīng)、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與優(yōu)化為核心的海岸帶生境修復(fù)和功能提升技術(shù)，構(gòu)建典型海岸帶藍(lán)碳評(píng)估與增匯技術(shù)。

4.2.3 海岸帶動(dòng)植物種養(yǎng)殖與生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)建設(shè)

選取具有較高生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的海岸帶動(dòng)植物物種，通過(guò)常規(guī)育種和分子輔助育種等方法獲得具有抗逆性和生長(zhǎng)迅速等優(yōu)勢(shì)的優(yōu)良品種；研發(fā)耐鹽經(jīng)濟(jì)植物的規(guī)?；?、機(jī)械化高產(chǎn)栽培技術(shù)，突破鹽堿地池塘水質(zhì)調(diào)控技術(shù)，構(gòu)建具有海岸帶特色的鹽堿地生態(tài)農(nóng)場(chǎng)；在改善灘涂生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上，建設(shè)以貝藻復(fù)合增殖為特色的灘涂型海洋牧場(chǎng)；評(píng)估海草床、海藻場(chǎng)和牡蠣礁的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，研發(fā)魚(yú)、參、貝等生態(tài)多元化增殖技術(shù)，構(gòu)建淺海海洋生態(tài)牧場(chǎng)。

4.2.4 海岸帶生物資源高效開(kāi)發(fā)與綜合利用

利用菊芋、堿蓬等耐鹽經(jīng)濟(jì)植物開(kāi)發(fā)營(yíng)養(yǎng)特膳食品、菊粉-阿膠、菊糖-殼寡糖等多元化功能產(chǎn)品；利用魚(yú)蝦蟹貝的加工廢棄物，進(jìn)行膠原蛋白、動(dòng)物多糖、脂類、生物鈣等活性成分的再利用，深度開(kāi)發(fā)功能食品、化妝品、涂料等相關(guān)產(chǎn)品；研究從藻類中提取藻膽蛋白、功能多糖、膳食纖維等活性成分的方法與技術(shù)，篩選具有特殊功能的保健食品和適合特殊人群的食物資源；針對(duì)海岸帶鹽堿地、潮間帶、近海、養(yǎng)殖區(qū)等典型環(huán)境中的微生物資源及其代謝產(chǎn)物，構(gòu)建海岸帶特色菌種庫(kù)，篩選具有抗癌、抗菌活性的藥用先導(dǎo)化合物，開(kāi)發(fā)固氮、殺菌、殺蟲(chóng)及促生長(zhǎng)農(nóng)用菌劑或功能肥料，研制污染物降解、酶制劑等功能產(chǎn)品。

5 海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)發(fā)展途徑

5.1 構(gòu)建海岸帶保護(hù)與利用理論和工程技術(shù)體系

揭示陸海生態(tài)連通性影響機(jī)理，評(píng)估海岸帶承載力；發(fā)展海岸帶農(nóng)牧漁結(jié)合新范式，提高農(nóng)作物和耐鹽植物種植、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖、貝藻復(fù)合增殖、生境修復(fù)和資源養(yǎng)護(hù)、精深加工技術(shù)水平；發(fā)展資源與環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝備和預(yù)警預(yù)報(bào)平臺(tái)，推進(jìn)海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)的全過(guò)程管理與創(chuàng)新發(fā)展；構(gòu)建海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)發(fā)展新模式。

5.2 完善海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系

推動(dòng)海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)向規(guī)范化、科學(xué)化方向發(fā)展。制定鹽堿地生態(tài)農(nóng)場(chǎng)、灘涂生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)和淺海生態(tài)牧場(chǎng)融合發(fā)展的技術(shù)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)承載力評(píng)估、布局規(guī)劃、設(shè)計(jì)建設(shè)、監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)、預(yù)警預(yù)報(bào)，陸海聯(lián)動(dòng)完善海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系，指導(dǎo)和規(guī)范行業(yè)發(fā)展。

5.3 形成產(chǎn)業(yè)鏈完整的海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)產(chǎn)業(yè)體系

推進(jìn)“政產(chǎn)學(xué)研用”一體化，實(shí)施基于生態(tài)系統(tǒng)的海岸帶管理，發(fā)揮政府引導(dǎo)和扶持作用，打破科研機(jī)構(gòu)行業(yè)壁壘，強(qiáng)化企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新主體地位，提高農(nóng)（漁）民參與熱情。推動(dòng)形成科研院所與企業(yè)、農(nóng)（漁）民密切合作的產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟，促進(jìn)成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用和管理方式方法的轉(zhuǎn)變。

5.4 創(chuàng)新海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)經(jīng)營(yíng)管理體系

豐富拓展投融資渠道和主體，逐漸實(shí)現(xiàn)政府管理向社會(huì)管理和企業(yè)管理的過(guò)渡。海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)建設(shè)投資大、周期長(zhǎng)，先期應(yīng)爭(zhēng)取國(guó)家財(cái)政性資金和政策性金融支持，建立國(guó)家生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)發(fā)展基金，啟動(dòng)海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)工程示范建設(shè)。拓展海岸帶生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)使用權(quán)融資渠道，廣泛吸納社會(huì)資本、民間資本、外來(lái)資本參與生態(tài)農(nóng)牧場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、管理和科技創(chuàng)新。

（相關(guān)內(nèi)容請(qǐng)見(jiàn)封二）

致謝 中科院煙臺(tái)海岸帶所趙建民、韓廣軒、侯西勇、郭占勇、潘大為研究員、王清副研究員、王德和逄浩辰博士，中科院海洋所張立斌副研究員，中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)所劉小京研究員，中科院水生生物所李鐘杰、張?zhí)昧盅芯繂T等在寫(xiě)作過(guò)程中提供了相關(guān)數(shù)據(jù)和資料，在此一并致謝。

1 駱永明. 中國(guó)海岸帶可持續(xù)發(fā)展中的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題與海岸科學(xué)發(fā)展. 中國(guó)科學(xué)院院刊, 2016, 31(10): 1133-1142.

2 駱永明. 黃河三角洲土壤及其環(huán)境. 北京: 科學(xué)出版社, 2017.

3 張建云, 章四龍, 王金星, 等. 近50年來(lái)中國(guó)六大流域年際徑流變化趨勢(shì)研究. 水科學(xué)進(jìn)展, 2007, 18(2): 230-234.

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Conception and Approach on New Model of Ecological Farm and Ranch Constructions in Coastal Zone—— A Case of the Yellow River Delta, China

Yang Hongsheng
（1 Yantai Institute of Coastal Zone Research, Chinese Academy of Sciences, Yantai 264003, China;2 Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China）

As a model and epitome of coastal zone development in China, the Yellow River Delta region is being significantly affected by global climate change and human activities. Its ecological vulnerability is exceptionally prominent and confronted with numerous severe challenges. At present, relatively independent operations of saline land agriculture, tidal flat aquaculture, and marine ranching cannot satisfy the developmental requirements of modern agriculture in coastal zone. It is therefore urgent to ascertain the impact mechanism and regulation approach of ecological connectivity between land and sea, utilize advanced facilities and engineering technology, and establish a new model of ecological farm and ranch in coastal zone based on ecosystem management concept. Taking the Yellow River Delta as an example, the current situation and issues of coastal environment and resources were analyzed. Based on the present situations and requirements of saline land development and marine ranching industry in coastal zone, the author discussed the construction concept, construction contents, scientific questions, key technology and development approach to coastal ecological farm and ranch, so as to provide references for the protection and sustainable utilization of coastal zone in China.

coastal zone, ecological connectivity, ecological farm and ranch, Yellow River Delta

B.Sc. degree from Huazhong Agricultural University of Aquaculture, Wuhan, Hubei, and M.Sc. degree from Huazhong Agricultural University of Hydrobiology, and Ph.D. degree from Ocean University of China of Aquaculture, Qingdao, Shandong,in 1986, 1989, 1996 respectively. He is currently the professor, doctorial supervisor, and executive deputy director of Institute of Oceanology,Chinese Academy of Sciences (CAS), and Yantai Institute of Coastal Zone Research, CAS; and the vice president and secretary general of Chinese Society for Oceanology and Limnology, and the president of Echinoderm Branch. He was awarded “New Century Millions of Talents Project” National Candidate in 2010, “Outstanding Contribution Expert of Shandong” in 2010, and “Distinguished Expert of Taishan Scholar”in 2015. He has been focusing on the research in aquacultural ecology and facility, habitat restoration and resource conservation, biology and selective breeding of sea cucumber, etc. E-mail: hshyang@qdio.ac.cn or hshyang@yio.ac.cn

DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2017.10.009

*資助項(xiàng)目：中科院重點(diǎn)部署項(xiàng)目（KFZD-SW-106）

修改稿收到日期：2017年10月7日

楊紅生 中科院海洋所和煙臺(tái)海岸帶所常務(wù)副所長(zhǎng)、研究員、博士生導(dǎo)師，博士。中國(guó)海洋湖沼學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)，棘皮動(dòng)物分會(huì)理事長(zhǎng)。2009年入選“新世紀(jì)百千萬(wàn)人才工程”國(guó)家級(jí)人選和“山東省有突出貢獻(xiàn)的中青年專家”，2015年入選“泰山學(xué)者”特聘專家。長(zhǎng)期從事養(yǎng)殖生態(tài)與養(yǎng)殖設(shè)施、生境修復(fù)與資源養(yǎng)護(hù)、刺參生物學(xué)與遺傳育種等研究。E-mail: hshyang@yic.ac.cn或hshyang@qdio.ac.cn