把海洋建設(shè)成人類獲取優(yōu)質(zhì)蛋白的巨大“藍(lán)色糧倉”,這是我國幾代海洋科學(xué)家的夢想。這是一個系統(tǒng)工程,需要在海洋牧場建設(shè)原理、關(guān)鍵裝備設(shè)施研發(fā)、建立資源評估與養(yǎng)護、生態(tài)安全與環(huán)境保障技術(shù)體系等方面取得全面突破。中國科學(xué)院海洋研究所楊紅生研究員帶領(lǐng)的科研團隊20年來在這一領(lǐng)域耕耘:“我常常思索,中國特色的海洋牧場應(yīng)該是什么樣子?海洋牧場僅僅是模仿國外開展簡單的人工魚礁投放或漁業(yè)資源增殖放流嗎?立足我國國情,應(yīng)該賦予海洋牧場什么樣的新內(nèi)涵?基于現(xiàn)代漁業(yè)發(fā)展方向,海洋牧場能夠給廣大的漁民生活帶來什么樣的積極改變?這個蔚藍(lán)色的夢想該如何實現(xiàn)?”
提到牧場,大家都會想起那首古老的歌謠,“天蒼蒼,野茫茫,風(fēng)吹草低見牛羊”;會聯(lián)想到水草豐美、牛羊肥壯的草原勝景。而海洋牧場雖然與草原牧場有所不同,但在本質(zhì)上二者是相通的,查閱《辭海》,對于“牧場”的解釋是適于放牧的草場,或者是經(jīng)營畜牧業(yè)的生產(chǎn)單位。
當(dāng)翻閱學(xué)習(xí)到中國科學(xué)院海洋研究所前所長、我國海洋農(nóng)業(yè)奠基人曾呈奎院士的文章,發(fā)現(xiàn)老一輩海洋人早在1965年就提出了“海洋農(nóng)牧化”的設(shè)想,提出在海洋通過人工控制種植或養(yǎng)殖海洋生物的理念和海洋“牧場”的戰(zhàn)略構(gòu)想。
但是,關(guān)于海洋牧場的概念,或者說到底什么是海洋牧場?目前無論是在國際,還是在國內(nèi),學(xué)界還沒有一個公認(rèn)的明確定義。因為國情不同,時代不同,觀點不同,學(xué)科不同,甚至海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況和開發(fā)利用程度在不同時期也不同,導(dǎo)致了海洋牧場概念和內(nèi)涵的不同。
二十年的經(jīng)驗與教訓(xùn),讓海洋牧場的模樣在我心中初具雛形。我心中的海洋牧場,就是大海饋贈給我們?nèi)祟惖囊粋€豐饒凈美的藍(lán)色糧倉——通過認(rèn)知自然,與自然共建,與漁民共建,實現(xiàn)海域生境修復(fù)和資源養(yǎng)護,構(gòu)建適應(yīng)中國國情、具有中國特色的海洋牧場,從而美化環(huán)境,讓大海變得更加蔚藍(lán),讓大海成為人工漁場,為國人提供清潔的環(huán)境和優(yōu)質(zhì)的海產(chǎn)品。
經(jīng)過無數(shù)次的思考、研討和論證后,我國海洋牧場領(lǐng)域的專家學(xué)者在2019年的國家自然科學(xué)基金委員會第230期雙清論壇上,明確了海洋牧場的概念和內(nèi)涵,即基于生態(tài)學(xué)原理,充分利用自然生產(chǎn)力,運用現(xiàn)代工程技術(shù)和管理模式,通過生境修復(fù)和人工增殖,在適宜海域構(gòu)建的兼具環(huán)境保護、資源養(yǎng)護和漁業(yè)持續(xù)產(chǎn)出功能的生態(tài)系統(tǒng)。
首先,不得不建設(shè)海洋牧場。這是我國海域自然稟賦和資源環(huán)境現(xiàn)狀所決定的。隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展和全球氣候變化,我國近海健康狀況不容樂觀。近海陸源輸入總量在增加,近海營養(yǎng)鹽存量難以減少,局部海域生境嚴(yán)重退化,近一半海灣常年出現(xiàn)劣于第四類水質(zhì);較20世紀(jì)50年代,海草床和珊瑚礁分布面積減少80%以上;過度捕撈又導(dǎo)致大型肉食性魚類資源量下降甚至枯竭,生物多樣性降低,主要漁業(yè)生物資源量降低80%以上,漁獲物70%以上是小型中上層魚類,出現(xiàn)了資源低值化和小型化,海底荒漠化趨勢明顯。與此同時,食物鏈的短缺,又導(dǎo)致營養(yǎng)鹽傳遞在較低的食物鏈水平進行,最終導(dǎo)致赤潮、綠潮、水母、海星、蛇尾等的大規(guī)模暴發(fā)。系統(tǒng)性開展海洋生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)工程已經(jīng)迫在眉睫,必須從保護環(huán)境、修復(fù)生境、養(yǎng)護資源做起,從而實現(xiàn)海洋生物資源的自我補充。
其次,必須要建設(shè)好海洋牧場。隨著全球人口日益增長和可用耕地面積逐年減少,糧食短缺已成為全球公認(rèn)的未來人類的重大危機。而在新冠肺炎疫情的影響下,據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織、世界糧食計劃署等機構(gòu)聯(lián)合發(fā)布的最新報告顯示,全世界已有6.9億人處于饑餓狀態(tài)。而水產(chǎn)品在改善人類膳食結(jié)構(gòu)、保障糧食安全中發(fā)揮著重要作用。我國人均水產(chǎn)品占有量達46.3千克,滿足了國民1/3的動物蛋白需求。自1990年以來,我國水產(chǎn)總產(chǎn)量一直穩(wěn)居世界首位,但同時養(yǎng)殖病害和養(yǎng)殖水域污染等問題日趨嚴(yán)重,近海也出現(xiàn)無魚可捕的尷尬局面。通過開展海洋牧場建設(shè),保障優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品的持續(xù)供給,不但能滿足國民水產(chǎn)蛋白需求,也可通過“一帶一路”倡議對緩解全球糧食危機作出重大貢獻。
再次,海洋牧場建設(shè)是一個漫長的過程,是需要幾代人持續(xù)努力與持久付出才有可能取得成效的系統(tǒng)工程。海洋牧場建設(shè)也是一個復(fù)雜的且多學(xué)科交叉的工程,涉及海洋生態(tài)、工程技術(shù)、生物增殖、環(huán)境保護、信息技術(shù)等多學(xué)科的交叉應(yīng)用,然而,海洋牧場建設(shè)的重大原理、重要技術(shù)、現(xiàn)代化裝備等尚未系統(tǒng)突破。因此,海洋牧場建設(shè)不是立竿見影的形象工程,而是造福子孫后代的生態(tài)工程。在已有的成績面前,更需要一步一個腳印,扎扎實實地持續(xù)推進。
如今,科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界都明白了海洋牧場已成為現(xiàn)代漁業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要方向,也清醒地認(rèn)識到建設(shè)海洋牧場仍困難重重。例如,到底什么地方可以建海洋牧場?海域的承載力有多少?海洋牧場里能夠增殖多少資源?如何布局和建設(shè)海洋牧場?如何科學(xué)監(jiān)測、評估、預(yù)測和管理海洋牧場?如何安全保障海洋牧場可持續(xù)運營?海洋牧場建設(shè)后,如何科學(xué)評估?這些問題都尚未得到科學(xué)答案,須從理論、技術(shù)、裝備、模式、標(biāo)準(zhǔn)化等方面開展系統(tǒng)性的研究與創(chuàng)新。
其一,科學(xué)規(guī)劃。海洋牧場建設(shè)前,需要對建設(shè)海域開展資源與環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查,同時對建設(shè)海域能夠承載的生物種類和數(shù)量進行科學(xué)評估,在此基礎(chǔ)上確定建設(shè)什么類型的海洋牧場,采用何種步驟建設(shè)海洋牧場,如何實現(xiàn)科學(xué)布局。
其二,生境營造。給海洋里的生物安好了家,生物才能更好地生存和繁殖。針對近海海草(藻)床受損、產(chǎn)卵場消失等生態(tài)系統(tǒng)荒漠化的突出問題,修復(fù)了受損的牡蠣礁和海草床,在荒漠化嚴(yán)重區(qū)域科學(xué)投放了人工魚礁,實現(xiàn)了海洋牧場生境從局部修復(fù)到系統(tǒng)構(gòu)建的跨越。
其三,資源養(yǎng)護。在科學(xué)評估特定海域承載力的基礎(chǔ)上,提出了生物功能群概念,也就是說海洋牧場不但要養(yǎng)護具有經(jīng)濟價值的資源種,更要養(yǎng)護生態(tài)關(guān)鍵種,才能實現(xiàn)整個食物鏈的穩(wěn)定。突破了生態(tài)關(guān)鍵物種擴繁和資源修復(fù),提高了海洋牧場資源生物種類數(shù)量和資源量,實現(xiàn)了生物資源從生產(chǎn)型修復(fù)到生態(tài)型修復(fù)的跨越。
其四,持續(xù)利用。為了保障海洋牧場的生態(tài)安全,開發(fā)了浮標(biāo)、潛標(biāo)、自升式海洋牧場平臺等資源環(huán)境監(jiān)測平臺,實現(xiàn)了對牧場資源環(huán)境立體化實時監(jiān)測,開發(fā)了專家決策系統(tǒng),能夠?qū)ι鷳B(tài)風(fēng)險給出及時的應(yīng)對建議,極大提高了對生態(tài)災(zāi)害的預(yù)警預(yù)報能力。開發(fā)了一系列承載力評估、產(chǎn)量預(yù)測等模型,對牧場的生物承載力、資源產(chǎn)量等關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行有效的預(yù)測評估,為科學(xué)的開展資源捕撈提供了理論依據(jù)。
其五,模式示范。為讓一線從業(yè)人員能夠高標(biāo)準(zhǔn)高質(zhì)量建設(shè)海洋牧場,中國科學(xué)院海洋研究所聯(lián)合多家涉海科研機構(gòu)和企業(yè)創(chuàng)建了中國科學(xué)院海洋牧場工程實驗室,制定了系列海洋牧場建設(shè)技術(shù)地方標(biāo)準(zhǔn),同時也在積極推動國家標(biāo)準(zhǔn)的制定,創(chuàng)建了“科研院所+企業(yè)+合作社+漁戶”相結(jié)合的“澤潭模式”,實現(xiàn)了海洋牧場企業(yè)發(fā)展與漁民收入同步提升、海域生態(tài)與產(chǎn)出效益同步改善,為海洋牧場建設(shè)提供了可復(fù)制、可推廣的示范樣板。
黨的十八大以來,綠水青山就是金山銀山的生態(tài)保護理念深入人心,海洋牧場建設(shè)正是實現(xiàn)環(huán)境保護、資源養(yǎng)護與漁業(yè)持續(xù)產(chǎn)出的有效舉措。目前,我國已實施了以養(yǎng)護型、增殖型、休閑型為主要類別,覆蓋渤海、黃海、東海與南海四大海域的110個國家級海洋牧場示范區(qū)建設(shè)。據(jù)測算,已建成的海洋牧場年可產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益319億元,而生態(tài)效益高達604億元,遠(yuǎn)高于海產(chǎn)品收獲所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益;此外,海洋牧場每年還可固碳19萬噸,消氮16844噸,減磷1684噸,對赤潮、綠潮等海洋災(zāi)害防控發(fā)揮著重要作用。
至2025年,我國計劃將建成178個國家級海洋牧場示范區(qū),標(biāo)志著我國海洋牧場的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)初具雛形。而在新時期,我國海洋牧場建設(shè)在現(xiàn)代化與生態(tài)化方面仍面臨諸多挑戰(zhàn),換言之,我國海洋牧場雖初見成效,但現(xiàn)代化海洋牧場建設(shè)才剛剛起步。