馮繼興,許修明,吳雪,李秉鈞,崔龍波
(1.煙臺(tái)大學(xué)海洋學(xué)院,山東煙臺(tái)264005;2.煙臺(tái)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2,山東煙臺(tái)264005)
貝類(lèi)筏式養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問(wèn)題及對(duì)策
馮繼興1,許修明1,吳雪2,李秉鈞1,崔龍波2
(1.煙臺(tái)大學(xué)海洋學(xué)院,山東煙臺(tái)264005;2.煙臺(tái)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2,山東煙臺(tái)264005)
扇貝是我國(guó)重要的海水養(yǎng)殖貝類(lèi)之一,1996年我國(guó)海水養(yǎng)殖產(chǎn)量783.5萬(wàn)t,其中貝類(lèi)產(chǎn)量412.7 萬(wàn)t,扇貝產(chǎn)量達(dá)90萬(wàn)t,占海水養(yǎng)殖產(chǎn)量的11%,貝類(lèi)產(chǎn)量的22%[1]。同年,世界扇貝的產(chǎn)量約98萬(wàn)t,可見(jiàn)我國(guó)扇貝養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)在世界范圍內(nèi)占有重要位置。目前,海洋貝類(lèi)主要有底播和淺海筏式兩種養(yǎng)殖方式,其中貝類(lèi)筏式養(yǎng)殖以其養(yǎng)殖種類(lèi)生長(zhǎng)速度快、產(chǎn)量高、成本低、管理方便等優(yōu)點(diǎn),逐步發(fā)展成為海洋貝類(lèi)養(yǎng)殖的主要生產(chǎn)方式,并得到大面積推廣。但由于養(yǎng)殖戶片面追求高產(chǎn)量,大密度養(yǎng)殖,加之政府相關(guān)部門(mén)缺乏科學(xué)引導(dǎo)及管理,導(dǎo)致很多海域生態(tài)系統(tǒng)受到破壞,環(huán)境污染加重。不僅影響了水產(chǎn)品的質(zhì)量,也威脅著人類(lèi)的健康,嚴(yán)重影響海水養(yǎng)殖業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。
1.1養(yǎng)殖海區(qū)水體富營(yíng)養(yǎng)化加劇
貝類(lèi)筏式養(yǎng)殖主要集中于近岸、海水深度為10~30 m的海區(qū),這一養(yǎng)殖區(qū)域受到陸源生活廢水和工業(yè)污水的影響最為嚴(yán)重。大量含氮、磷有機(jī)物的廢污水排入近海,使海水嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化,導(dǎo)致藻類(lèi)大量繁殖,進(jìn)而引發(fā)赤潮,破壞了海洋的正常生態(tài)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過(guò)程,嚴(yán)重威脅到貝類(lèi)筏式養(yǎng)殖生產(chǎn)的正常進(jìn)行。在一些貝類(lèi)筏式養(yǎng)殖海區(qū),從苗種培育到成貝養(yǎng)殖整個(gè)周期內(nèi),生產(chǎn)水體都受到赤潮的嚴(yán)重影響。而且,赤潮發(fā)生存在時(shí)間及海域分布靈活性高的特點(diǎn),進(jìn)一步加大了貝類(lèi)筏式養(yǎng)殖對(duì)赤潮發(fā)生的抵御難度。
除陸源污染對(duì)養(yǎng)殖水體的影響外,筏式高密度養(yǎng)殖過(guò)程中貝類(lèi)排泄物所產(chǎn)生的自污染也是造成養(yǎng)殖水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因。為了降低成本,提高單產(chǎn),許多地方將養(yǎng)成網(wǎng)籠由原來(lái)的8層加長(zhǎng)到12層,筏間距由20~30 m降低到8~10 m。如此高密度的養(yǎng)殖,必然導(dǎo)致養(yǎng)殖貝類(lèi)對(duì)海區(qū)生物資源的掠奪性利用,另一方面,養(yǎng)殖貝類(lèi)排泄物的劇增更加劇了海區(qū)水體富營(yíng)養(yǎng)化的程度。據(jù)測(cè)算,我國(guó)膠州灣筏式養(yǎng)殖的扇貝每日廢物排泄量約8.2~12.0 kg/hm2,一年內(nèi)可達(dá)4 000~6 000 t(養(yǎng)殖面積為1 333.3 hm2,6 000籠/hm2,270個(gè)貝/籠)[2]。大量糞便的累積導(dǎo)致底層水質(zhì)的溶解氧含量下降,并為病原細(xì)菌的滋生提供了有利條件,加劇了養(yǎng)殖貝類(lèi)疾病的發(fā)生。
1.2養(yǎng)殖海區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化、老化
養(yǎng)殖貝類(lèi)通過(guò)濾食海水中的浮游植物和有機(jī)質(zhì)獲得食物。在高密度養(yǎng)殖環(huán)境下,貝類(lèi)的攝食活動(dòng)使養(yǎng)殖區(qū)域內(nèi)浮游植物量急劇下降,降低了浮游植物對(duì)海區(qū)內(nèi)有機(jī)物的自然分解作用,當(dāng)有機(jī)物累積速度大于海區(qū)水體對(duì)有機(jī)物的分解、凈化速度時(shí),即產(chǎn)生有機(jī)污染,進(jìn)而導(dǎo)致養(yǎng)殖水體的老化。小窯灣水域浮游植物海上調(diào)查結(jié)果表明,在高密度貝類(lèi)筏式養(yǎng)殖區(qū)隨著貝類(lèi)攝食強(qiáng)度的增強(qiáng),浮游植物數(shù)量、種類(lèi)都大量減少,其年平均細(xì)胞數(shù)量偏低,僅為56×104/m3,種類(lèi)44種[3]。水體的嚴(yán)重富營(yíng)養(yǎng)化及浮游植物種類(lèi)的減少加劇了赤潮發(fā)生概率。
在貝類(lèi)筏式養(yǎng)殖過(guò)程中,水體交換速度是養(yǎng)殖海區(qū)內(nèi)餌料、溶解氧、營(yíng)養(yǎng)鹽類(lèi)等貝類(lèi)生長(zhǎng)限制因子的主要影響因素之一,只有海水達(dá)到一定的流速,才能為貝類(lèi)源源不斷提供餌料和溶解氧,同時(shí)帶走貝類(lèi)代謝廢物,保持健康的養(yǎng)殖環(huán)境。受經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使,養(yǎng)殖單位為追求最大經(jīng)濟(jì)效益,大量擴(kuò)展養(yǎng)殖面積的同時(shí),不斷增設(shè)筏架數(shù)量,出現(xiàn)了無(wú)序的超負(fù)荷養(yǎng)殖。高密度養(yǎng)殖環(huán)境下,筏架、籠、繩等養(yǎng)殖器材對(duì)海水的阻力成為影響?zhàn)B殖海區(qū)內(nèi)水體交換速度的決定性因素。據(jù)測(cè)算,由于筏架數(shù)量的無(wú)序增加,桑溝灣扇貝養(yǎng)殖籠內(nèi)水體交換率由80.5%下降到23.6%;養(yǎng)殖籠內(nèi)葉綠素a濃度降低到僅有1.57 μg/L,較之籠外的4.20 μg/L來(lái)說(shuō),減少了62.6%;養(yǎng)殖籠外pH值基本保持在8.0左右,籠內(nèi)的pH值一直趨于下降趨勢(shì),最低值為7.46[4]。長(zhǎng)期高密度養(yǎng)殖所造成的海區(qū)水體交換速度下降和海水富營(yíng)養(yǎng)化、老化程度加劇是近幾年扇貝大面積死亡的根本原因[5]。
1.3種質(zhì)衰退、抗逆能力下降
目前,我國(guó)主要養(yǎng)殖扇貝種類(lèi)有櫛孔扇貝(Chlamys farreri)、華貴櫛孔扇貝(Chlamys nobilis)、海灣扇貝(Argopecten irradias)和蝦夷扇貝(Patinopecten yessoensis)。扇貝人工養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大,得益于人工育苗技術(shù)取得的突破性進(jìn)展。以櫛孔扇貝為例,20世紀(jì)70年代養(yǎng)殖苗種主要依靠采集野生貝苗,至80年代初,伴隨著規(guī)?;绶N繁育技術(shù)日趨成熟,櫛孔扇貝人工養(yǎng)殖業(yè)在中國(guó)北方迅猛發(fā)展,養(yǎng)殖產(chǎn)量在1996年達(dá)到59萬(wàn)t[1]。但是,長(zhǎng)期高密度養(yǎng)殖以及頻繁的近親繁殖,導(dǎo)致扇貝種質(zhì)衰退、抗逆能力下降,致使櫛孔扇貝在1997年和1998年連續(xù)出現(xiàn)大面積死亡,使櫛孔扇貝養(yǎng)殖業(yè)遭受重創(chuàng)并步入低谷。隨著人工育苗養(yǎng)殖群體的逐漸增大,育苗過(guò)程中所采用的親貝都是人工育苗養(yǎng)成群體的后代,單一的苗種來(lái)源隨著養(yǎng)殖代數(shù)的增加,頻繁的近交勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致整個(gè)物種的遺傳衰退[6]。
1.4養(yǎng)殖病害頻發(fā)
目前,在海水貝類(lèi)養(yǎng)殖過(guò)程中已發(fā)現(xiàn)細(xì)菌、病毒、霉菌、寄生蟲(chóng)等病原性和非寄生性流行疾病100多種,造成了嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失,制約整個(gè)行業(yè)的健康發(fā)展[7]。例如1997年開(kāi)始的黃渤海區(qū)養(yǎng)殖櫛孔扇貝暴發(fā)流行性疾病,僅山東省養(yǎng)殖的33萬(wàn)畝扇貝中便有60%絕產(chǎn),直接經(jīng)濟(jì)損失15億元。1998年病情進(jìn)一步加劇,南方的華貴櫛孔扇貝、珠母貝(Pearl oysters)、牡蠣等已形成規(guī)模的養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè),近年來(lái)也遭到大規(guī)模暴發(fā)性病害的沉重打擊,并且有蔓延的趨勢(shì)[8]。貝類(lèi)筏式養(yǎng)殖作為海洋生態(tài)系統(tǒng)的一部分,與系統(tǒng)內(nèi)其他生物和非生物因子息息相關(guān)。由于人為因素過(guò)多的參與其中,使養(yǎng)殖活動(dòng)對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的干擾遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了系統(tǒng)本身所能調(diào)節(jié)的限度,導(dǎo)致生態(tài)平衡失調(diào),最終導(dǎo)致病害發(fā)生。
2.1大力推動(dòng)生態(tài)友好型養(yǎng)殖模式
結(jié)合各海區(qū)特點(diǎn),因地制宜,充分利用養(yǎng)殖生物之間的互惠互利關(guān)系,合理利用海洋資源,減少養(yǎng)殖生物對(duì)環(huán)境造成的污染和破壞,使養(yǎng)殖業(yè)能夠健康、持續(xù)的發(fā)展。
2.1.1貝-藻間養(yǎng)、輪養(yǎng)在扇貝、牡蠣、鮑魚(yú)(Haliotis rubra)等筏式養(yǎng)殖過(guò)程中,可在筏架之間養(yǎng)殖海帶(Laminaria japonica)、裙帶菜(Undaria pinnitafida)、石花菜(Gelidium amansii)、江籬(Gracilaria)等海水經(jīng)濟(jì)植物,兩者之間代謝產(chǎn)物互為利用,可防止貝類(lèi)排泄物對(duì)環(huán)境的污染而引發(fā)的赤潮等環(huán)境問(wèn)題[9-11]。
輪養(yǎng)也是一種比較經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的養(yǎng)殖方式,比如海帶是每年4—5月收割,收割后可以充分利用資源培育扇貝苗,7月份將苗種分籠養(yǎng)成,10月份用20%的海區(qū)培育海帶苗,11月份扇貝養(yǎng)成收獲,將海帶苗分苗養(yǎng)成。如此利用養(yǎng)殖空間和資源,既可維持生態(tài)系統(tǒng)的健康、穩(wěn)定運(yùn)行,又可提高經(jīng)濟(jì)效益[9]。
2.1.2貝-參混養(yǎng)在貝類(lèi)筏式養(yǎng)殖過(guò)程中,可在海區(qū)底播刺參(Apostichopus japonicus),利用刺參以生物沉積物為食的特性清除排泄物,減小筏式養(yǎng)殖貝類(lèi)自身排泄物對(duì)養(yǎng)殖海水的污染。袁秀堂等[12]測(cè)算了刺參在貝-參混養(yǎng)過(guò)程中的生物清除作用,結(jié)果表明,刺參對(duì)筏式養(yǎng)殖系統(tǒng)中顆粒自污染物中的碳和氮具有較強(qiáng)的吸收能力,且顆粒中碳和氮的含量越高,其攝食碳和氮的能力越強(qiáng)、清除效率就越高[12]。刺參的生物清除作用主要是通過(guò)將貝類(lèi)排泄物中有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為溶解形態(tài)的NH4+-N、PO43--P等營(yíng)養(yǎng)鹽的方式實(shí)現(xiàn)[13]。充分發(fā)揮刺參對(duì)淺海筏式貝類(lèi)養(yǎng)殖系統(tǒng)的生物修復(fù)潛力,大力發(fā)展和推廣貝-參混養(yǎng)模式不僅能夠取得較大的生態(tài)效益,而且能顯著增加養(yǎng)殖生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2降低貝類(lèi)養(yǎng)殖密度
養(yǎng)殖密度過(guò)高是導(dǎo)致大規(guī)模死亡事件的主要原因。過(guò)高的養(yǎng)殖密度造成大量貝類(lèi)排泄物的累積,加劇了海區(qū)水體富營(yíng)養(yǎng)化程度,加之筏架過(guò)密引起養(yǎng)殖水體交換速度的下降,造成養(yǎng)殖海區(qū)水體惡化、老化,為病害發(fā)生留下了隱患。另一方面,在高密度養(yǎng)殖環(huán)境下,餌料明顯不足,同類(lèi)之間互相競(jìng)爭(zhēng)餌料,導(dǎo)致發(fā)育大小不均,降低了貝類(lèi)產(chǎn)品的商業(yè)價(jià)值。為使貝類(lèi)養(yǎng)殖業(yè)能夠健康、持續(xù)發(fā)展,必須以海域浮游生物量及海區(qū)海水流速、交換速度等因素綜合確定合理的養(yǎng)殖密度。適當(dāng)增大筏架之間距離,降低同一海區(qū)的貝類(lèi)養(yǎng)殖數(shù)量,減少病害發(fā)生和傳染的機(jī)會(huì)[14]。
2.3選育優(yōu)良苗種
種質(zhì)衰退、抗逆能力下降是貝類(lèi)養(yǎng)殖過(guò)程中亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。近幾年,中國(guó)海洋大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院海洋研究所、中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所、青島農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位的專(zhuān)家在扇貝品種改良等領(lǐng)域的研究取得重大進(jìn)展,先后培育出“蓬萊紅”雜交扇貝、“中科紅”海灣扇貝、“南美紫扇貝”等新品種,為扇貝養(yǎng)殖業(yè)的再次崛起奠定了基礎(chǔ)[15]。
2.4加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè),建立病害預(yù)警體系
養(yǎng)殖貝類(lèi)疾病的發(fā)生是病原體、養(yǎng)殖貝類(lèi)、養(yǎng)殖水環(huán)境之間相互作用的結(jié)果。筏式養(yǎng)殖一般是在開(kāi)放水域,一旦發(fā)生病害,無(wú)法用藥物控制,只能做到以防為主,以治為輔。因此,加強(qiáng)對(duì)養(yǎng)殖水體關(guān)鍵性生態(tài)環(huán)境因子動(dòng)態(tài)變化的監(jiān)測(cè),可為海水健康養(yǎng)殖提供科學(xué)依據(jù)。在環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,結(jié)合運(yùn)用靈敏的病原檢測(cè)手段,建立病害預(yù)警預(yù)報(bào)與防疫體系是防止海水養(yǎng)殖貝類(lèi)大面積死亡的必要途徑之一[16]。
總之,建立環(huán)境、生態(tài)友好型的養(yǎng)殖模式,是解決貝類(lèi)筏式養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展中各種問(wèn)題的根本途徑。只有將可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略貫穿于貝類(lèi)筏式養(yǎng)殖各個(gè)環(huán)節(jié),才能實(shí)現(xiàn)效益增長(zhǎng)與環(huán)境保護(hù)的雙豐收。
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doi:10.3969/j.issn.1004-2091.2016.03.012
收稿日期:(2015-11-29)
作者簡(jiǎn)介資助項(xiàng)目∶山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)資金(SDAIT-19)∶馮繼興(1988-),男,講師,研究方向∶水產(chǎn)養(yǎng)殖病害學(xué).E-mail:fengjixing1988@sina.com