從天然海底森林養(yǎng)護,到人工海底森林構建,再到海藻相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展,煙臺長島孫家村的海藻資源科學利用已逐步走上正軌,漁業(yè)經(jīng)濟也正悄然轉型升級。
這一轉變背后,離不開當?shù)卣恼咧敢?,離不開漁民的積極配合與響應,更離不開中國科學院煙臺海岸帶研究所(以下簡稱“海岸帶所”)分子藻類學及產(chǎn)品工程團隊所提供的強有力的創(chuàng)新技術支撐。
秦松,中國科學院煙臺海岸帶研究所研究員,分子藻類學及產(chǎn)品工程團隊帶頭人,從事海藻資源利用與海洋生態(tài)工程研究多年。長島孫家村,是他帶領團隊選定的海藻資源保護與利用科研實驗示范點。
5年建設,天然養(yǎng)護與人工新建相結合,生態(tài)效益與經(jīng)濟價值兩手抓,在海岸帶所分子藻類學及產(chǎn)品工程團隊的技術支持下,面朝大海的長島孫家村正譜出一首“藍色變奏曲”。
養(yǎng)護海藻,支撐漁業(yè)
海藻是海帶、紫菜、裙帶菜、石花菜等海洋藻類的總稱,具有重要的生態(tài)價值和經(jīng)濟價值。
大型海藻是構成“海底森林”的主體,而海底森林不僅有固碳、降氮,有效緩解水體富營養(yǎng)化的功能,還可為多種無脊椎動物和魚類提供避敵、索餌、產(chǎn)卵的棲息空間,維持海洋生態(tài)平衡。
此外,海藻還是優(yōu)質的工業(yè)原料,在醫(yī)藥、食品、飼料、有機肥料等多個行業(yè)應用空間廣闊,具有較高的經(jīng)濟價值。
如何做好天然海底森林的養(yǎng)護、構建人工海底森林,同時做好海藻資源的科學利用,是山東這個傳統(tǒng)海藻產(chǎn)業(yè)大省近年加強推進的主要工作之一,也是海岸帶研究所近年重點攻關的一個方向。
海藻資源利用與海藻生態(tài)工程,是團隊多年堅持的研究事業(yè)。多年來,團隊完成了多項國家級、省部委級課題:在我國率先開展分子海藻學研究,從分子水平上發(fā)現(xiàn)藻膽蛋白光適應進化的證據(jù),揭示了藻類特有抗氧化系統(tǒng)的調控機制,建立了海帶遺傳轉化系統(tǒng),致力于海藻在海洋生態(tài)工程和高值化制品開發(fā)中的應用,先后獲國家海洋科學技術一等獎2項、二等獎2項,國家海洋工程科學技術二等獎1項。
此次選擇長島孫家村海域作為示范點,是綜合考量的結果。
長島孫家村位于煙臺南長山島東岸,屬于《長島海洋生態(tài)文明綜合試驗區(qū)建設實施規(guī)劃》中的南五島休閑度假區(qū),具有優(yōu)良的天然海藻場1200畝,天然漁業(yè)資源豐富。
但長期以來,長島對自身最具生態(tài)經(jīng)濟價值開發(fā)潛力的海藻資源并未做到有效開發(fā),孫家村也一直走傳統(tǒng)漁業(yè)經(jīng)濟路線,以筏式養(yǎng)殖、底播增殖和漁家樂為主,漁業(yè)經(jīng)濟轉產(chǎn)、升級的需求非常迫切。
基于此,2015年,中科院海岸帶所與長島縣孫家村結成了科技幫扶對口單位,致力于通過海藻資源養(yǎng)護技術的輸出與試點,促進當?shù)貪O業(yè)資源的健康發(fā)展與海藻資源的高值利用。
試點工作從摸底調查和工具種篩選開始。
由于海底森林對于底質、水溫、營養(yǎng)鹽等環(huán)境因素要求較高,所以其構建選址以天然海底森林的鄰近基巖岸線區(qū)域為先,因此,構建人工海底森林的前提,是先了解天然海底森林的現(xiàn)況。經(jīng)過一年的摸底調查和監(jiān)測,團隊成員摸清了海藻、水文、底質情況,同時篩選出適合孫家村海域環(huán)境的海藻工具種。
通過一年的銅藻移植及截段掛苗實驗,團隊成員確定了銅藻這一本地馬尾藻品種在長島可長期自持,既可度夏、也可越冬,適宜作為工具種,同時還確定了銅藻越冬的最適水深,從而初步形成了海藻場養(yǎng)護技術體系。
在此基礎上,2017年,由海岸帶所分子藻類學及產(chǎn)品工程團隊提供技術支撐,協(xié)助孫家村申請獲批了山東首個海藻增殖放流站,以銅藻為工具種研發(fā)新型海藻布設裝置,開始了“放而不流”的人工海底森林構建工作。
前期實驗過程中,團隊開發(fā)出了綁苗投石技術和懸浮布設技術2套技術模式,方便進行藻礁布設。
藻礁布設的同時,團隊還圍繞前期實驗中觀測到的海藻集魚效果明顯的現(xiàn)象,確定了主要的漁業(yè)資源養(yǎng)護對象——許氏平鮋,并開展了人工海底森林及鄰近海域的漁業(yè)資源調查,確定了其在該海域的主要活動路線和時空分布規(guī)律,從而為海藻的精準布設確定了依據(jù)。
2019年第三期海藻布設時,還新增了海黍子這一工具種,并根據(jù)漁業(yè)資源調查結果,將海藻場布設的范圍調整為H型。
三年三期,團隊初步建立了“以藻集魚”的海藻場養(yǎng)護與構建技術,累計布設海藻10萬株,藻礁1000余方,包括銅藻2787.2畝、海黍子1114.2畝,總示范面積達3901畝。
通過五個季度的漁業(yè)資源跟蹤調查及數(shù)據(jù)模型構建,團隊發(fā)現(xiàn)“藻場區(qū)許氏平鲉3月齡幼魚的平均體長、體重和尾數(shù)密度均顯著高于對照區(qū)”。同時數(shù)據(jù)顯示:漁獲生物量密度和尾數(shù)密度的季節(jié)性變化趨勢一致,均表現(xiàn)為:夏季>秋季>冬季>春季。而2019年8月(夏季)調查漁獲生物量密度較2018年8月同比增加63%,漁獲尾數(shù)密度較2018年8月同比增加43%,漁業(yè)生物資源量增加顯著。
這一數(shù)據(jù)令人振奮,表明人工海底森林的構建,對許氏平鲉幼魚具有顯著的聚集效果和養(yǎng)護作用,這意味著,海岸帶所分子藻類學及產(chǎn)品工程團隊在孫家村試點海域在實現(xiàn)了養(yǎng)護海藻資源的同時,有效支撐了當?shù)貎?yōu)勢漁業(yè)資源的恢復與發(fā)展。
目前,海藻場已經(jīng)納入國家級海洋牧場建設規(guī)劃中,但主要實施區(qū)域位于東海和南海,銅藻作為工具種的海藻場生態(tài)工程也主要集中于東海。此次海岸帶所分子藻類學及產(chǎn)品工程團隊在長島孫家村的海藻場建設試點工作,是當前黃渤海海域面積最大的海藻養(yǎng)護工程,其所推出的海藻場養(yǎng)護技術體系是有針對性的基于黃渤海海域而開發(fā)建立,更表現(xiàn)出突出的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益,具有重要示范效應與借鑒價值。
海上“綠水青山”和“金山銀山”
靠山吃山、靠水吃水,背靠大海,自然是要吃海。但怎么“吃”,有講究。
團隊一直都清楚,海藻資源養(yǎng)護“有別于養(yǎng)殖、保護和修復,是生物資源的保護性利用,即保護與利用相結合的實踐思路”,兼顧生態(tài)價值與經(jīng)濟價值,才是實現(xiàn)資源可持續(xù)發(fā)展的有效模式,也是實現(xiàn)海上“綠水青山”變“金山銀山”的重要途徑。
在孫家村海域5年來的科研工作已證實,選擇適宜的海藻工具種開展人工海底森林的布設,可在休漁期為許氏平鮋、大瀧六線魚等多個漁業(yè)經(jīng)濟種的仔稚體提供重要的棲息生境,顯著提升其成活率。海藻資源的保護和補充,可幫助戀礁性經(jīng)濟種度過生活史中最為脆弱的時期,因此長島天然海藻資源的保護,和人造海底森林的布設是休閑漁業(yè)健康發(fā)展的重要保障。
此外,長島天然海底森林的冠層海藻種類眾多,適宜作為生態(tài)工程工具種的種源地,服務于黃渤海近海的海域整治和漁業(yè)資源恢復。這部分海藻種質,在攻克繁殖和規(guī)?;囵B(yǎng)技術的基礎上,可在養(yǎng)護生物資源的同時形成穩(wěn)定的資源輸出模式,從而作為生態(tài)產(chǎn)品實現(xiàn)經(jīng)濟價值。
在海岸帶所分子藻類學及產(chǎn)品工程團隊的技術支撐下,除現(xiàn)代漁業(yè)發(fā)展之外,孫家村的生態(tài)旅游、海洋文化等生態(tài)友好型產(chǎn)業(yè)也在逐步構建中。
通過前期科學考察,團隊確定孫家村海域分布有40余種黃渤海常見海藻,以鼠尾藻、海黍子和野生海帶、裙帶菜、石花菜為優(yōu)勢種。
2019年,團隊邀請專業(yè)的水下攝像團隊進行了摸底工作,發(fā)現(xiàn)該海域天然和人工海底森林的水下景觀價值較高,有多種底棲和游泳經(jīng)濟生物分布,具有開展“海藻公園”浮潛體驗和水下采捕的潛力。
目前,孫家村已建設“海藻公園”一處,后續(xù)將進一步完善近岸各季節(jié)的“海藻公園”展示路線,并建設相應的陸上展示空間,開發(fā)海藻主題的特色文旅產(chǎn)品,有望發(fā)展為當?shù)匦轁O期的重要經(jīng)濟來源。
據(jù)了解,接下來海岸帶所分子藻類學及產(chǎn)品工程團隊將在長島乃至黃渤海海域,進行海藻場養(yǎng)護的示范推廣,預計三年內推廣至萬畝以上,在高溫季節(jié)有效補充近岸的大型海洋植被,為多種戀礁性經(jīng)濟魚類的仔稚體提供棲息生境,從而促進天然漁業(yè)資源的恢復和發(fā)展。
另一方面,團隊將積極推進海藻資源的原位加工與利用,“簡化海藻肥制備工藝,針對銅藻、海黍子等海藻生態(tài)工程的工具種,形成適合海島環(huán)境條件的海藻‘小罐肥加工工藝,應用于長島本地的蘋果、櫻桃以及大棚蔬菜等經(jīng)濟作物種植中,實現(xiàn)化肥的替代和增效減施,以海藻肥為載體,通過綠色加工工藝實現(xiàn)海洋生物質的規(guī)模轉化,促進海島生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展?!?/p>
科技興海、綠色發(fā)展,在陸海雙生態(tài),環(huán)境與人類雙健康的發(fā)展思路下,相信在以海岸帶所分子藻類學及產(chǎn)品工程團隊為代表的海洋科技人推動下,未來將有更多的孫家村在藍色經(jīng)濟的大潮中實現(xiàn)蓬勃發(fā)展。