宮瑗,姜雪薇,鐘明燕,于瀟,盧鈺博,李希磊,崔龍波
(煙臺(tái)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,山東 煙臺(tái)264005)
扇貝作為重要的海洋養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)貝類,在我國(guó)的漁業(yè)養(yǎng)殖中占有重要地位。近些年來(lái),我國(guó)扇貝的海水養(yǎng)殖總量占世界養(yǎng)殖總產(chǎn)量的一半以上,而山東省海水扇貝養(yǎng)殖產(chǎn)量的比重則穩(wěn)定在全國(guó)首位[1]。萊州灣是山東省最大的扇貝養(yǎng)殖區(qū),扇貝養(yǎng)殖數(shù)量和產(chǎn)量逐年上升,漁民扇貝養(yǎng)殖總收入明顯提高。但近年來(lái)由于養(yǎng)殖密度過(guò)大、資源利用率較低以及養(yǎng)殖區(qū)污染嚴(yán)重等問(wèn)題,病害頻發(fā),對(duì)該海域的扇貝養(yǎng)殖業(yè)影響較大[2]。為解決這一問(wèn)題,作者引入養(yǎng)殖容量這一概念,探討影響扇貝養(yǎng)殖容量的因素,并期望通過(guò)提出針對(duì)性的方案以解決萊州灣扇貝養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題。
養(yǎng)殖容量又稱環(huán)境容納量,生態(tài)學(xué)上將其定義為在一定時(shí)間內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)能夠支持的最大生物量[3]。對(duì)于扇貝養(yǎng)殖來(lái)說(shuō),扇貝養(yǎng)殖容量代表了在某一海域環(huán)境能承受的最大的扇貝養(yǎng)殖容納量。盡管海洋有自凈能力,但扇貝的呼吸、生長(zhǎng)、繁殖等一系列活動(dòng)都會(huì)給環(huán)境帶來(lái)各種各樣的污染[4],所以在一定的環(huán)境承受能力范圍內(nèi),扇貝能夠很好的生存,這是一個(gè)上限值(即扇貝能夠存活的最大養(yǎng)殖容納量),若超過(guò)這個(gè)值,環(huán)境就會(huì)遭到破壞[5]。
結(jié)合生態(tài)學(xué)原理對(duì)養(yǎng)殖容量的特征進(jìn)行探討,得出養(yǎng)殖容量具有客觀性、動(dòng)態(tài)性、可調(diào)控性和綜合性的特點(diǎn)。
1.2.1 客觀性 養(yǎng)殖容量是客觀存在的,是在一定區(qū)域一定時(shí)間內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)所能夠支持的最大生物量[6],生態(tài)系統(tǒng)的資源和自我調(diào)節(jié)能力等因素在一定的空間、時(shí)間范圍內(nèi)是恒定的,對(duì)于任何區(qū)域來(lái)說(shuō),它都是客觀存在的。
1.2.2 動(dòng)態(tài)性 生態(tài)系統(tǒng)并不是一成不變、絕對(duì)穩(wěn)定的,通常情況下它處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),但當(dāng)外界環(huán)境的影響超過(guò)生態(tài)系統(tǒng)可調(diào)節(jié)的最大限度時(shí),養(yǎng)殖容量會(huì)發(fā)生上下波動(dòng)[7],這就表現(xiàn)為養(yǎng)殖容量的動(dòng)態(tài)性。
1.2.3 可調(diào)控性 養(yǎng)殖容量的大小具有人為可控性,通過(guò)改變養(yǎng)殖的模式、提升養(yǎng)殖技術(shù)或者對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染進(jìn)行防治都可以改變環(huán)境容納量的大小。
1.2.4 綜合性 養(yǎng)殖容量不僅是衡量生態(tài)系統(tǒng)的資源豐富程度,也與養(yǎng)殖模式、養(yǎng)殖技術(shù)和外來(lái)污染等等很多因素有關(guān),同時(shí)政策和人為因素對(duì)于養(yǎng)殖容量存在著或多或少的影響。所以,在探討?zhàn)B殖容量以及影響?zhàn)B殖容量的各種因素時(shí),應(yīng)進(jìn)行全面的、多方位的評(píng)估[8]。
近年來(lái),隨著萊州灣扇貝養(yǎng)殖業(yè)的興起,扇貝養(yǎng)殖容量成為重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。由于養(yǎng)殖容量的估算綜合了生態(tài)、環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等多種因素,因此對(duì)扇貝養(yǎng)殖容量的影響來(lái)自于多個(gè)方面,其中較為重要的是海洋環(huán)境資源與海域污染的影響。
評(píng)價(jià)扇貝養(yǎng)殖容量的首要指標(biāo)是海域的資源豐富度,海洋資源包括海洋生物、無(wú)機(jī)物質(zhì)和潮汐所儲(chǔ)存的熱量等[9]。萊州灣海域以海灣扇貝養(yǎng)殖為主,海灣扇貝是濾食性動(dòng)物,主要以浮游植物作為天然餌料[10],并且對(duì)于浮游植物的攝食具有選擇性,攝食偏好易于消化或者所含毒素較少的藻類。萊州灣海域扇貝養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展與其海洋環(huán)境豐富的資源存在著不可或缺的聯(lián)系,萊州灣海域海水適宜的溫度、鹽度及海水底部各類無(wú)機(jī)質(zhì)的存在十分有利于天然浮游植物的生存,從而為扇貝養(yǎng)殖提供了充足的餌料資源。
但是近年來(lái),一方面由于近海開發(fā)、過(guò)度捕撈以及養(yǎng)殖形式單一,萊州灣海域生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞,海洋生物失去生態(tài)保護(hù)屏障,進(jìn)而導(dǎo)致浮游植物的大量減少;另一方面由于過(guò)于增加養(yǎng)殖密度使餌料資源需求量增大,海洋資源逐漸供給不足,浮游植物缺乏營(yíng)養(yǎng)來(lái)源而無(wú)法生存,進(jìn)而導(dǎo)致貝類出現(xiàn)無(wú)食可取現(xiàn)象。上述兩方面均趨向不利于扇貝生存的方向發(fā)展[11]。萊州灣海域扇貝養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展得益于海洋環(huán)境的保護(hù)屏障及豐富的海洋資源,然而對(duì)海洋環(huán)境的破壞及對(duì)海洋資源的過(guò)度利用反過(guò)來(lái)也會(huì)對(duì)扇貝養(yǎng)殖容量產(chǎn)生影響,最終導(dǎo)致扇貝產(chǎn)量及養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益的下降。
近年來(lái),由于海洋漁業(yè)的不斷發(fā)展,養(yǎng)殖海域的污染問(wèn)題受到持續(xù)關(guān)注。近期報(bào)道顯示萊州灣海域處于“亞健康”狀態(tài),即由于環(huán)境污染、人為活動(dòng)、過(guò)度開采等產(chǎn)生的生態(tài)壓力已超過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的基本環(huán)境承載力。海水中污染成分主要為有機(jī)氮和無(wú)機(jī)磷,其來(lái)源主要為養(yǎng)殖污染與外來(lái)污染源排放。
2.2.1 養(yǎng)殖污染 海水養(yǎng)殖動(dòng)物的排泄物會(huì)通過(guò)生物沉降作用大量積蓄于海水底部,而排泄物的長(zhǎng)時(shí)間堆積,一方面會(huì)使底部微生物分解需氧量增加,造成無(wú)氧或缺氧環(huán)境,進(jìn)而產(chǎn)生有毒物質(zhì)危害水體環(huán)境,另一方面會(huì)使水體中氮磷含量升高,促進(jìn)脫氨和硫還原的過(guò)程,加大水體富養(yǎng)化的可能性[12]。水體富養(yǎng)化會(huì)使部分藻類大量繁殖,引發(fā)“赤潮”,使養(yǎng)殖海域的生物缺乏溶解氧或產(chǎn)生有害物質(zhì),導(dǎo)致養(yǎng)殖生物大量死亡,從而影響?zhàn)B殖海域的養(yǎng)殖容量。
近年來(lái),人們逐漸增大扇貝養(yǎng)殖密度,以求更高的經(jīng)濟(jì)效益。然而這樣會(huì)使扇貝的排泄物大量增加,進(jìn)而需要大量的溶解氧將其分解。因此,水中的溶解氧不足以供給高密度的扇貝進(jìn)行呼吸作用,從而會(huì)引發(fā)部分貝類死亡,進(jìn)而誘發(fā)病原微生物的繁殖,形成惡性循環(huán),加劇水體污染,導(dǎo)致扇貝質(zhì)量與產(chǎn)量的下降。由于養(yǎng)殖海域的污染一大部分來(lái)源于貝類養(yǎng)殖,因此應(yīng)合理控制養(yǎng)殖密度,以免水底有機(jī)質(zhì)的過(guò)量堆積產(chǎn)生一系列的污染,從而導(dǎo)致養(yǎng)殖產(chǎn)量與質(zhì)量的降低。
2.2.2 外來(lái)污染源排放 海水養(yǎng)殖業(yè)一般處于近海海域,而這些區(qū)域往往是工業(yè)廢水和生活污水的排污口密集區(qū),因此造成水質(zhì)污染、病害日趨嚴(yán)重,貝類等養(yǎng)殖動(dòng)物死亡率升高、品質(zhì)下降[13]。由于萊州灣沿岸經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展,養(yǎng)殖海域附近日趨工業(yè)化,從而導(dǎo)致大量陸源污染物輸入萊州灣,部分地區(qū)甚至出現(xiàn)海域“沙漠化”現(xiàn)象。生活污水含有大量的氮磷元素,與貝類養(yǎng)殖污染相同,均可引發(fā)水體富養(yǎng)化。工業(yè)污水中含有未處理過(guò)的化學(xué)成分,如部分有機(jī)污染物質(zhì)、硫化物等無(wú)機(jī)物排放入海后,可能導(dǎo)致貝類的大量死亡,嚴(yán)重影響?zhàn)B殖產(chǎn)量。外來(lái)的污染源疊加養(yǎng)殖產(chǎn)生的污染極大程度上危害了海洋環(huán)境,引發(fā)水體富養(yǎng)化,產(chǎn)生有毒物質(zhì),導(dǎo)致貝類生長(zhǎng)受阻,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致死亡,從而降低養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,影響?zhàn)B殖容量。
鑒于養(yǎng)殖容量具有可調(diào)控性的特點(diǎn),人類可以通過(guò)對(duì)海洋資源利用方式的改變、對(duì)已造成的海域污染進(jìn)行治理等措施提高養(yǎng)殖容量。對(duì)于萊州灣扇貝養(yǎng)殖容量來(lái)說(shuō),實(shí)現(xiàn)海洋資源的可持續(xù)利用和海域污染防治是增加養(yǎng)殖容量的有效途徑。
增加萊州灣貝類養(yǎng)殖容量的首要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)萊州灣海域自然資源的可持續(xù)利用,后者主要是通過(guò)對(duì)自然資源的高效利用、對(duì)養(yǎng)殖海域的及時(shí)養(yǎng)護(hù)以及提高養(yǎng)殖技術(shù),實(shí)現(xiàn)生態(tài)養(yǎng)殖。
3.1.1對(duì)自然資源的高效利用 萊州灣海域自然資源豐富,然而萊州灣的漁業(yè)養(yǎng)殖形式較為單一,養(yǎng)殖密度過(guò)大。單一的養(yǎng)殖形式去掉會(huì)造成海域生物資源的利用率降低,還會(huì)造成生物多樣性的減少,對(duì)于海域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗逆性有一定的削弱效果[14],這既不利于萊州灣海域的生態(tài)保護(hù),也不利于當(dāng)?shù)刭Y源的高效利用。但若一味地減少扇貝養(yǎng)殖密度,則會(huì)影響經(jīng)濟(jì)收益。
大連獐子島和榮成桑溝灣實(shí)施多層次綜合養(yǎng)殖模式[15],即多種養(yǎng)殖品種混搭,利用不同品種對(duì)于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用和對(duì)生存空間利用的不同,進(jìn)行科學(xué)搭配,推廣“海帶/龍須菜-櫛孔扇貝、蝦夷扇貝筏式復(fù)合生態(tài)養(yǎng)殖”和“海帶/龍須菜-鮑筏式復(fù)合生態(tài)養(yǎng)殖”等不同的品種搭配方式和養(yǎng)殖布局[16],實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)海域的海水養(yǎng)分、空間資源等的充分利用。
從這些案例可以看出,解決自然資源利用率低的較好方法,就是轉(zhuǎn)變養(yǎng)殖模式,從以數(shù)量至上的養(yǎng)殖模式向以質(zhì)量為重的生態(tài)養(yǎng)殖模式轉(zhuǎn)變。因此應(yīng)該對(duì)萊州灣海域環(huán)境和扇貝養(yǎng)殖區(qū)進(jìn)行全面的科學(xué)研究,根據(jù)實(shí)際情況增加養(yǎng)殖種類,合理安排養(yǎng)殖密度和養(yǎng)殖布局,控制養(yǎng)殖生物所產(chǎn)出廢物并及時(shí)被海洋分解者分解,最終形成多種營(yíng)養(yǎng)層次的養(yǎng)殖模式。對(duì)于萊州灣海域來(lái)說(shuō),在原有扇貝養(yǎng)殖的基礎(chǔ)上,可以增加底棲經(jīng)濟(jì)魚類養(yǎng)殖或者添加大型藻類的養(yǎng)殖,由于三者的營(yíng)養(yǎng)層次不同,不會(huì)造成對(duì)食物的競(jìng)爭(zhēng),不同的經(jīng)濟(jì)動(dòng)物還可以增加經(jīng)濟(jì)來(lái)源,對(duì)于因適當(dāng)減少單一扇貝品種養(yǎng)殖密度所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)壓力也相對(duì)減輕,既有利于增加養(yǎng)殖海域的自然資源利用率,又有利于萊州灣養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[17]。
3.1.2 養(yǎng)殖海域的及時(shí)養(yǎng)護(hù) 實(shí)現(xiàn)扇貝養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展從而增加扇貝養(yǎng)殖容量的另一重要舉措是對(duì)養(yǎng)殖海域的及時(shí)養(yǎng)護(hù)。作者曾對(duì)萊州灣扇貝養(yǎng)殖海域4—11月海灣扇貝養(yǎng)殖周期的各種理化因子進(jìn)行了全面的檢測(cè)[2],尋找萊州灣養(yǎng)殖海域的環(huán)境變化規(guī)律,有針對(duì)性地對(duì)各個(gè)時(shí)期存在的養(yǎng)殖環(huán)境問(wèn)題提出科學(xué)的治理和養(yǎng)護(hù)方案。例如,往年萊州灣在10月會(huì)出現(xiàn)化學(xué)需氧量等環(huán)境指標(biāo)異常的情況[2],作者通過(guò)及時(shí)的檢測(cè)了解到海域水質(zhì)變化的情況,并提出控制周邊工廠污水排放等養(yǎng)護(hù)方案,保證了扇貝養(yǎng)殖海域的生態(tài)平衡。另外,提高漁民的科學(xué)素養(yǎng),普及科學(xué)養(yǎng)殖的理念和相關(guān)的知識(shí),只有漁民真正了解生態(tài)保護(hù)的重要性,自覺(jué)應(yīng)用海域養(yǎng)護(hù)技術(shù),才能從根本上實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展[18]。
對(duì)于污染造成的海域生態(tài)環(huán)境破壞,最經(jīng)濟(jì)與有效的防治方法是生物修復(fù)[19],利用植物、動(dòng)物、微生物的吸收、降解以及轉(zhuǎn)化等作用,將產(chǎn)生的污染消除[20]。如松結(jié)藻、鼠尾藻等大型修復(fù)型海藻、細(xì)菌、酵母等單細(xì)胞真菌以及霉菌等絲狀真菌都具有一定的重金屬富集能力,當(dāng)相關(guān)海域重金屬污染情況嚴(yán)重時(shí),可適量投放以控制污染。部分利生素和益生菌也具有降解轉(zhuǎn)化海域污染物的作用,同時(shí)他們還可以有效地抑制部分病菌的繁殖,因而可以用來(lái)預(yù)防貝類的疾病[20]。另外,對(duì)于海域污染的防治還需要政府政策和社會(huì)意識(shí)的配合,加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)管,加大宣傳力度。一方面,對(duì)于排污企業(yè)或個(gè)人進(jìn)行依法監(jiān)管、處理,提高處罰力度;另一方面,應(yīng)該加強(qiáng)海洋環(huán)境保護(hù)以及污水治理必要性的相關(guān)宣傳。只有增強(qiáng)社會(huì)對(duì)于海洋環(huán)境的保護(hù)意識(shí),才能從根本上解決外來(lái)污染[21]。
養(yǎng)殖容量是一定時(shí)間內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)能夠支持的最大生物量,它具有客觀性、動(dòng)態(tài)性、可調(diào)控性和綜合性等多種特性。通過(guò)對(duì)影響萊州灣海域養(yǎng)殖容量因素的討論,影響扇貝養(yǎng)殖容量的因素是全方面的,它包括自然、生態(tài)、人文等多個(gè)方面,但主要還是環(huán)境資源的枯竭和海洋污染的加重。針對(duì)這些問(wèn)題,作者提出了多營(yíng)養(yǎng)層次的養(yǎng)殖模式,以及生物降解海洋污染的對(duì)策。實(shí)現(xiàn)合理、可持續(xù)的養(yǎng)殖漁業(yè)發(fā)展離不開科學(xué)評(píng)估,也同樣需要政策支持以及養(yǎng)殖業(yè)的切實(shí)行動(dòng),各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域相互聯(lián)動(dòng),共同努力,才能實(shí)現(xiàn)海洋養(yǎng)殖業(yè)真正的可持續(xù)發(fā)展。