“人工鯨落”型海洋牧場(chǎng)的理論基礎(chǔ)與構(gòu)建體系

薛藤,田濤,吳忠鑫,高東奎,楊軍,劉敏,李曉鈺

(大連海洋大學(xué)遼寧省海洋牧場(chǎng)工程技術(shù)研究中心 大連 116023)

0 引言

我國(guó)海域廣闊,主張管轄海域面積300萬km2余,海岸線綿長(zhǎng)且海洋資源豐富[1]。廣闊的藍(lán)色國(guó)土是眾所周知的優(yōu)質(zhì)蛋白來源,是我們賴以生存的“藍(lán)色糧倉(cāng)”。2020年我國(guó)水產(chǎn)品總產(chǎn)量6 549.02萬t[2],但近年我國(guó)內(nèi)陸和近海漁業(yè)資源幾近枯竭,天然的漁業(yè)資源已無法滿足日益增長(zhǎng)的消費(fèi)需求[3]。我國(guó)海水養(yǎng)殖發(fā)展經(jīng)歷了5次發(fā)展浪潮,到目前為止養(yǎng)殖產(chǎn)量已處于世界首位,但隨之帶來的養(yǎng)殖污染及養(yǎng)殖病害等問題仍困擾著養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展,而傳統(tǒng)的海洋捕撈業(yè)也因?yàn)榻O業(yè)資源的衰退甚至枯竭而逐步萎縮。如何保障海洋漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?海洋牧場(chǎng)作為新型的海洋漁業(yè)生產(chǎn)方式應(yīng)運(yùn)而生,其發(fā)展經(jīng)歷了以人工魚礁、增殖放流為主要內(nèi)容的傳統(tǒng)型海洋牧場(chǎng)和以現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用和現(xiàn)代智能管理為特色的現(xiàn)代化海洋牧場(chǎng)兩個(gè)階段。經(jīng)過近些年的迅猛發(fā)展,我國(guó)海洋牧場(chǎng)建設(shè)從理念構(gòu)想到初具規(guī)模,其形式和內(nèi)涵不斷發(fā)展[4]。海洋牧場(chǎng)為傳統(tǒng)水產(chǎn)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、海洋資源開發(fā)利用和保護(hù)提供了新的模式和途徑,有利于推動(dòng)海洋經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益均衡發(fā)展,建設(shè)海洋經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)[5]。

我國(guó)關(guān)于海洋牧場(chǎng)理念的提出最早始于1947年,而以人工魚礁為主的海洋牧場(chǎng)建設(shè)實(shí)踐始于1979年。我國(guó)從2015年開始國(guó)家級(jí)海洋牧場(chǎng)示范區(qū)的創(chuàng)建工作,海洋牧場(chǎng)由此進(jìn)入快速發(fā)展期,在2017年、2018年、2019年連續(xù)3年的中央一號(hào)文件中對(duì)海洋牧場(chǎng)建設(shè)做出部署[6-8]。在海洋牧場(chǎng)快速發(fā)展的同時(shí),也存在建設(shè)形式單一和產(chǎn)業(yè)鏈短等問題,存在一定程度的同質(zhì)化現(xiàn)象,缺乏建設(shè)內(nèi)容和模式創(chuàng)新。無論是傳統(tǒng)的海洋牧場(chǎng)還是現(xiàn)代化海洋牧場(chǎng),其建設(shè)過程主要圍繞通過物理方法構(gòu)建生物棲息場(chǎng),在生物棲息場(chǎng)建設(shè)基礎(chǔ)上依靠海域自然生產(chǎn)力實(shí)現(xiàn)對(duì)象生物的增殖及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定構(gòu)建,均未涉及外源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的規(guī)模性輸入,因此其資源性產(chǎn)出就會(huì)受到自然生態(tài)承載力的限制。近年來關(guān)于鯨落的研究以及話題熱度有著前所未有的高漲?！耙祸L落萬物生”,通過人為的對(duì)其生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行模擬運(yùn)用到海洋牧場(chǎng)建設(shè)中,從而達(dá)到海洋牧場(chǎng)中漁業(yè)資源的快速及規(guī)模性增殖,是一個(gè)值得研究的方向。海洋哺乳動(dòng)物的誤捕現(xiàn)象,以及哺乳動(dòng)物因?yàn)閿R淺、誤食有害物質(zhì)引起的自然死亡時(shí)有發(fā)生,這些動(dòng)物尸體的處理一般是掩埋或者做標(biāo)本。建設(shè)人工鯨落型海洋牧場(chǎng)可以拓寬動(dòng)物尸體處理途徑,而且符合生命循環(huán)的理念。因此本研究將從梳理海洋牧場(chǎng)建設(shè)理念及鯨落生態(tài)原理的基礎(chǔ)上,提出人工鯨落型海洋牧場(chǎng)的建設(shè)構(gòu)想以及技術(shù)構(gòu)建體系,以期為我國(guó)海洋牧場(chǎng)的建設(shè)提供新的思路和發(fā)展方向。

1 理念由來

1.1 海洋牧場(chǎng)由來與發(fā)展

海洋是人類獲取高質(zhì)量蛋白質(zhì)的“蔚藍(lán)糧倉(cāng)”,近年來隨著商業(yè)捕魚強(qiáng)度的加大,海洋生物資源的數(shù)量和質(zhì)量都出現(xiàn)了極大的滑坡,海洋牧場(chǎng)正是在這一背景下應(yīng)運(yùn)而生。海洋牧場(chǎng)是集生境修復(fù)、海洋生物增養(yǎng)殖、海洋生態(tài)環(huán)境和生物資源監(jiān)測(cè)的一種現(xiàn)代化智慧漁業(yè)管理工程。在特定海域,對(duì)魚類資源進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)和管理,建立人工生息場(chǎng),為水產(chǎn)生物資源生長(zhǎng)繁殖創(chuàng)造適宜的棲居環(huán)境,進(jìn)行目標(biāo)魚種的增殖放流,依靠系統(tǒng)化的漁業(yè)設(shè)施和科學(xué)化的管理系統(tǒng),將海洋生物聚集在一起,與在草原上放牧牛羊類似。通過人類有意識(shí)和有目的性地參與和控制,建設(shè)全程人為管理的海洋牧場(chǎng),其主要目的是確保作為目標(biāo)經(jīng)濟(jì)海洋生物穩(wěn)定增殖和可持續(xù)開發(fā)利用。

海洋牧場(chǎng)一詞最早由日本于1971年提出,被認(rèn)為是支撐未來漁業(yè)發(fā)展的一種新型技術(shù)體系,其內(nèi)涵和外延不斷發(fā)展,之后建造了黑潮牧場(chǎng),這是世界上建設(shè)的第一個(gè)海洋牧場(chǎng)。人們廣泛地認(rèn)為海洋牧場(chǎng)是栽培漁業(yè)發(fā)展的高級(jí)階段。韓國(guó)于1994—1996年進(jìn)行了海洋牧場(chǎng)建設(shè)的可行性研究,并在1998年開始海洋牧場(chǎng)建設(shè)的計(jì)劃,該計(jì)劃試圖通過補(bǔ)充海洋水產(chǎn)資源,形成增養(yǎng)殖場(chǎng)。海洋牧場(chǎng)被定義為在一定的海域建立海洋生物資源養(yǎng)護(hù)的綜合型設(shè)施,人工繁殖和收獲水產(chǎn)資源的場(chǎng)所[9-10]。美國(guó)于1968年提出建設(shè)發(fā)展海洋牧場(chǎng)的計(jì)劃,并于1972年開始付諸實(shí)施,1974年在加利福尼亞海域通過天然苗床、培育大型藻類取得成效。歐美國(guó)家通常將海洋牧場(chǎng)等同于增殖放流,海洋牧場(chǎng)主要過程是放流、生長(zhǎng)、捕獲[11-12]。我國(guó)關(guān)于海洋牧場(chǎng)的理念萌芽最早由朱樹屏[13]于1947年提出,即“水產(chǎn)農(nóng)牧化”。1979年,廣西漁業(yè)水產(chǎn)廳在北部灣投放了人工魚礁,這是我國(guó)第一個(gè)混凝土制的人工魚礁,這標(biāo)志著我國(guó)正式開始建設(shè)海洋牧場(chǎng)。1981—1988年,我國(guó)沿海的一些省(自治區(qū)、直轄市),如遼寧省、山東省、廣東省、廣西壯族自治區(qū)等分別投放了人工魚礁,其體積共計(jì)20萬m3余,并且取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)環(huán)境效益[14-15]。進(jìn)入20世紀(jì)90年代,更多的專家、學(xué)者開始關(guān)注海洋牧場(chǎng)的發(fā)展,其內(nèi)涵也不斷深化,2009年陳勇[16]在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)及多年研究結(jié)果基礎(chǔ)上首次提出建設(shè)“現(xiàn)代化海洋牧場(chǎng)”,2012年在“海洋牧場(chǎng)的現(xiàn)在和未來”學(xué)術(shù)會(huì)議上對(duì)海洋牧場(chǎng)的概念進(jìn)行了更為詳盡的闡述:現(xiàn)代化海洋牧場(chǎng)是一種基于生態(tài)系統(tǒng),利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代管理理論與方法,最終實(shí)現(xiàn)生態(tài)健康、資源豐富和產(chǎn)品安全的一種現(xiàn)代海洋漁業(yè)生產(chǎn)方式。這在國(guó)內(nèi)外是首次提出現(xiàn)代化海洋牧場(chǎng)建設(shè)的概念。進(jìn)入21世紀(jì)以來,沿海各省(自治區(qū)、直轄市)充分利用海洋資源優(yōu)勢(shì),加快建設(shè)人工魚礁和海藻場(chǎng),積極發(fā)展現(xiàn)代化的海洋牧場(chǎng)。在現(xiàn)代化的海洋牧場(chǎng)建設(shè)中,應(yīng)用了一系列高新技術(shù)。例如,自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)械化技術(shù),使人工魚礁投放、海洋牧場(chǎng)效果調(diào)查評(píng)估、生態(tài)采捕更加準(zhǔn)確;聲、光、電等技術(shù)手段,應(yīng)用于高效控制魚類行為,大大提升了海洋牧場(chǎng)資源監(jiān)測(cè)與評(píng)估的有效性與準(zhǔn)確性;信息化、可視化技術(shù)和衛(wèi)星遙感技術(shù)的應(yīng)用,提高了數(shù)字化災(zāi)害預(yù)警防控的管理水平及能力。目前,我國(guó)已實(shí)施了以養(yǎng)護(hù)型、增殖型、休閑型為主要類型,覆蓋渤海、黃海、東海與南海的153個(gè)國(guó)家級(jí)海洋牧場(chǎng)示范區(qū)及其他海洋牧場(chǎng)。據(jù)測(cè)算,可產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益超過300億元。現(xiàn)代化海洋牧場(chǎng)的生態(tài)效益更加可觀,是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的一個(gè)重要手段[17]。

海洋牧場(chǎng)建設(shè)的基礎(chǔ)是構(gòu)建生物棲息、索餌、生長(zhǎng)、繁殖所需的人工生息場(chǎng),通過生息場(chǎng)構(gòu)建后的光、聲、流、底、味等非生物環(huán)境的改變,從而引起浮游生物、附著生物、底棲生物和游泳生物等生物環(huán)境的變化,使得漁業(yè)資源得到有效養(yǎng)護(hù)和增殖,其建設(shè)過程一般是通過改變環(huán)境提升自然生產(chǎn)力增殖對(duì)象物種,從而提高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。雖然某些海洋牧場(chǎng)的中間育成環(huán)節(jié)會(huì)有微量投餌的過程,但現(xiàn)階段的海洋牧場(chǎng)建設(shè)并不涉及人為外源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的大規(guī)模輸入,因此其生產(chǎn)力能力的提升受到一定限制,其自然承載力也相應(yīng)受限,這在一定程度上會(huì)影響資源有效產(chǎn)出速度和水平。

1.2 鯨落生態(tài)系統(tǒng)

鯨自然死亡后,由于其體型龐大無法被其他生物快速地分解而沉入海底,是從海洋表面落下的最大形式的碎屑,鯨尸主要由蛋白質(zhì)和脂類組成,為營(yíng)養(yǎng)和能量匱乏的海底帶來大量的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。沉入深海這一過程及其形成的海洋生態(tài)系統(tǒng)稱為鯨落,一具鯨魚的尸體可為以分解者為主的循環(huán)系統(tǒng)供給所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)長(zhǎng)達(dá)數(shù)百年,生成了在特定條件下需要4000年才能積累而成的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),是鯨對(duì)深海生物的豐厚贈(zèng)禮[18]。死后的鯨到達(dá)海底后,為原本食物有限的深海提供了大量的食物、庇護(hù)所和基質(zhì),產(chǎn)生了一個(gè)不同于周圍海洋底棲生物的棲息地,鯨落生態(tài)系統(tǒng)實(shí)際上是深海生態(tài)系統(tǒng)的組成部分。1998年,夏威夷大學(xué)海洋生物學(xué)家Smith Crag教授發(fā)現(xiàn),在北太平洋深海中,至少有43個(gè)物種的上萬個(gè)生物體是依靠鯨落這個(gè)局域化的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)存活的。其中包括蛤蚌和蠕蟲等海洋生物會(huì)在鯨尸旁一點(diǎn)點(diǎn)吃掉其殘余物。這些生物具有化能自養(yǎng)的作用,它們可以通過化學(xué)反應(yīng)自己生產(chǎn)食物?；茏责B(yǎng)類似于植物的光合作用,但是不需要獲取太陽光(因?yàn)殛柟鉄o法穿過深海)。經(jīng)過對(duì)這種新奇又罕見的生態(tài)系統(tǒng)深入研究,生物學(xué)家們發(fā)現(xiàn)這些化能自養(yǎng)生物會(huì)蠶食富含脂肪的鯨魚骨頭,隨后,細(xì)菌會(huì)制造硫化氫(H2S),創(chuàng)造出類似于海底熱液的富硫環(huán)境,成千上萬的化能自養(yǎng)海洋生物再將H2S轉(zhuǎn)為能量,供它們繁衍生息。

鯨尸沉入海底之后將經(jīng)歷4個(gè)階段:第一個(gè)階段移動(dòng)清道夫階段(mobile-scavenger stage),該階段90%的鯨尸軟組織被鯊魚和盲鰻等食尸生物消耗,該階段一般會(huì)持續(xù)4~24個(gè)月;第二個(gè)階段機(jī)會(huì)主義階段(enrichment opportunist stage),該階段由能快速適應(yīng)環(huán)境的多毛綱、漣蟲目和甲殼類的無脊椎動(dòng)物包圍并棲居在鯨骨上繼續(xù)蠶食,并不斷改變著它們棲居的鯨尸環(huán)境;第三階段硫化階段(sulphophilic stage),這一階段可持續(xù)數(shù)十年,大量的厭氧性生物進(jìn)入鯨尸殘骸分解其中的硫化物,利用溶解在水中的硫酸鹽作為氧化劑,產(chǎn)生H2S,然后吸收CO2合成有機(jī)物,為貽貝、蛤蜊和海螺等200余種生物提供養(yǎng)分,供它們生長(zhǎng);這些生物將鯨尸中的有機(jī)物質(zhì)消耗殆盡之后,鯨尸最終以礁巖的形式留在海底,成為一種天然的魚礁,這便是鯨落的最后一個(gè)階段——礁巖階段(reef stage)。鯨魚墜落影響深海方式類似于森林中的樹木墜落,通過提供一些生物的食物來源,棲息基質(zhì),供給多樣化的生物生存。持續(xù)的、豐富的食物條件和廣泛發(fā)生的鯨落,以類似于深海熱泉和冷泉的方式,為深海的生態(tài)和進(jìn)化提供了機(jī)會(huì)。在北太平洋,60余種大型動(dòng)物與鯨落有關(guān)。盡管遠(yuǎn)洋捕鯨最初可能增加了到達(dá)深海的鯨魚尸體的數(shù)量,后來的船上處理和種群的連續(xù)耗損導(dǎo)致了此類遺骸數(shù)量的減少[19-20]。

自1987年偶然發(fā)現(xiàn)鯨尸以來,隨著水下探測(cè)技術(shù)和深海機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,為了研究鯨落生態(tài)系統(tǒng),海洋生物學(xué)家們?nèi)藶榈啬M了鯨尸墜落。2003—2005年,日本海洋地球科學(xué)與技術(shù)研究機(jī)構(gòu)曾將擱淺的鯨魚尸體投放到位于日本南部219~254 m深的海底,并對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)的研究。此外,海洋生物學(xué)家用鱷魚等生物遺體代替鯨尸,模擬鯨落生態(tài)系統(tǒng)。2011—2012年,Hilario等[18]將牛尸投入到塞圖巴爾峽谷1 000 m深處模擬鯨落生態(tài)系統(tǒng),結(jié)果發(fā)現(xiàn)牛尸沉沒后能夠達(dá)到硫化氫階段,這代表著牛尸沉沒已經(jīng)達(dá)到了自然鯨落的第三個(gè)階段。

然而,并不是所有的鯨魚尸體死后都會(huì)沉入海底。有些擱淺在海岸線上,從而將海洋生物運(yùn)輸?shù)胶ｊ懡唤缑妗ｋm然擱淺鯨魚的數(shù)量與沉沒的鯨魚相比較少,但鯨魚尸體可以吸引和喂養(yǎng)大型陸地消費(fèi)者,包括熊、其他食肉哺乳動(dòng)物和食腐鳥類,以及無脊椎動(dòng)物等。

可以說鯨落周圍隨著時(shí)間的演替會(huì)形成較為復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)[21],鯨魚等大型水生動(dòng)物的尸體可以為周圍的生物提供豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),從而提高營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)換速率,能夠在其周圍較快地形成小生態(tài)系,同時(shí)由于規(guī)模性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的輸入,使得整個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)出得以提升。

2 理念與建設(shè)內(nèi)容探索

2.1 人工鯨落型海洋牧場(chǎng)定義

鯨落的生態(tài)作用從一定程度上對(duì)海洋牧場(chǎng)的發(fā)展大有裨益,動(dòng)物尸體的人工外源性輸入使得海洋牧場(chǎng)局部區(qū)域的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)得到迅速豐富,從一定程度上解決了自然生產(chǎn)力提升速度慢的問題,也能夠使海洋牧場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)得到快速構(gòu)建。至今,海洋牧場(chǎng)、鯨落已經(jīng)有了明確的定義,也各自形成了理論體系。鑒于鯨落生態(tài)系統(tǒng)和海洋牧場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)的相輔相成等方面的意義,因此有必要對(duì)人工鯨落型海洋牧場(chǎng)進(jìn)行探索性研究,其主要內(nèi)容是將兩者有機(jī)結(jié)合,通過適宜選址進(jìn)行人工鯨落,從而模擬自然鯨落生態(tài)系統(tǒng),補(bǔ)充自然生產(chǎn)力,快速構(gòu)建海底生物群落,并有助于經(jīng)濟(jì)物種的養(yǎng)護(hù)與產(chǎn)出,這本質(zhì)是一種新型的海洋牧場(chǎng)。因此筆者將其定義為:在一定適宜的海域,通過人為地沉沒死亡鯨類等大型動(dòng)物的尸體以模擬自然鯨落生態(tài)系統(tǒng),并為經(jīng)濟(jì)對(duì)象生物提供重要的食物及能量來源以及庇護(hù)基質(zhì)等功能,以此達(dá)到資源增殖及生物多樣性保護(hù)效果的一種新型海洋牧場(chǎng)。

人工鯨落型海洋牧場(chǎng)的建設(shè)是對(duì)海洋生物資源開發(fā)與利用的創(chuàng)新性探索。①通過人工鯨落這個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了大型哺乳動(dòng)物的溯本求源性回歸,將海洋動(dòng)物的尸體重新投入到海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量傳遞過程中,是對(duì)回歸自然、反饋海洋的探索實(shí)踐;②將人工鯨落作為海洋牧場(chǎng)構(gòu)建過程的核心要素,將外源性營(yíng)養(yǎng)人為規(guī)模性輸入,對(duì)海洋牧場(chǎng)局部生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建起到重要推動(dòng)作用,重要經(jīng)濟(jì)物種的增殖效果將會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)得到快速提升;③大型水生哺乳動(dòng)物的尸體被攝食分解之后,其尸骨除了為一些蠕蟲類提供棲息場(chǎng)之外,也可以作為一定結(jié)構(gòu)的設(shè)施物一定程度上起到人工魚礁的魚類誘集和養(yǎng)護(hù)作用,可謂一舉多得。

2.2 人工鯨落型海洋牧場(chǎng)建設(shè)內(nèi)容

目前,國(guó)內(nèi)外尚無人工鯨落型海洋牧場(chǎng)相關(guān)理念、技術(shù)體系和建設(shè)實(shí)踐的先例,亟待通過實(shí)驗(yàn)研究人工鯨落型海洋牧場(chǎng)的作用機(jī)理以及特定成效,建設(shè)這種新型海洋牧場(chǎng),更好地實(shí)現(xiàn)生態(tài)平衡,提高經(jīng)濟(jì)效益。鯨生食萬物,鯨落萬物生,作為人工鯨落型海洋牧場(chǎng)的建設(shè)探索,其建設(shè)內(nèi)容主要可以分為海上平臺(tái)和水下鯨落系統(tǒng)兩部分,分別寓意鯨生和鯨落兩種生態(tài)系統(tǒng)。

海上平臺(tái)的功能主要有:海景觀光、垂釣體驗(yàn)、運(yùn)營(yíng)管理、休閑娛樂、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物行為馴化、安全救助和科普教育等,可設(shè)生活設(shè)施區(qū)、生產(chǎn)設(shè)施區(qū)和能源供應(yīng)區(qū)等區(qū)域,海上平臺(tái)整體外觀設(shè)計(jì)可呈鯨狀,寓意鯨生,體現(xiàn)其景觀生態(tài)功能。其中鯨頭可對(duì)應(yīng)能源供應(yīng)區(qū)、鯨身和鯨尾對(duì)應(yīng)生活設(shè)施區(qū)和生產(chǎn)設(shè)施區(qū)。在生活設(shè)施區(qū)可修建鯨生博物館,展覽鯨類所食的生物類群,如磷蝦和貝類等小型甲殼動(dòng)物、小型群游性魚類以及底棲生物。設(shè)施區(qū)可通過室內(nèi)VR體驗(yàn)增強(qiáng)人工鯨落的互動(dòng)性,還可在平臺(tái)周圍借助大型機(jī)器模擬鯨魚的水上呼吸換氣、游動(dòng)等動(dòng)作,增強(qiáng)海上觀鯨互動(dòng)體驗(yàn)。

水下人工鯨落系統(tǒng),在同一海洋牧場(chǎng)區(qū)域內(nèi),在深海中投放鯨魚(或大型動(dòng)物)尸體,并以尸體為中心,周圍投放一些動(dòng)物尸骨形態(tài)的人工魚礁,在最外圍種植海藻形成海藻場(chǎng)。海洋牧場(chǎng)中的目標(biāo)經(jīng)濟(jì)魚種可以通過啃食所投放尸體的軟組織得到生長(zhǎng),這些輔助性的人工魚礁能提供魚類棲息場(chǎng)所,與人工投放的自然尸骨形成聯(lián)動(dòng)效應(yīng),海藻場(chǎng)設(shè)在最外圍,能為魚類躲避敵害提供天然的屏障,由此為魚類提供了適宜的生境以及充足的食物供應(yīng)。同時(shí),為實(shí)現(xiàn)人工鯨落型海洋牧場(chǎng)的合理布局,人工鯨落型海洋牧場(chǎng)目標(biāo)經(jīng)濟(jì)生物的選擇應(yīng)該因地制宜地選擇適合特定海域生存的食腐性魚類等其他海洋生物。對(duì)其進(jìn)行有計(jì)劃的增值放流和行為馴化。此外,為實(shí)現(xiàn)海洋牧場(chǎng)的高效運(yùn)行與可持續(xù)發(fā)展,需要將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代化信息技術(shù)融入到海洋牧場(chǎng)建設(shè)管理的全過程,構(gòu)建海洋牧場(chǎng)生態(tài)。資源、環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與突發(fā)狀況智能輔助決策平臺(tái)。

3 人工鯨落型海洋牧場(chǎng)的建設(shè)意義

人工鯨落型海洋牧場(chǎng)的建設(shè)不僅具有理論上的基礎(chǔ)還具有現(xiàn)實(shí)性的意義,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①提升海洋牧場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益,傳統(tǒng)型海洋牧場(chǎng)僅為海洋生物提供適宜的生境,缺乏穩(wěn)定的攝食網(wǎng)絡(luò),而鯨等大型動(dòng)物這種規(guī)?；臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸入能夠提高海洋牧場(chǎng)生物的生長(zhǎng)速率,在一定程度上增加海洋牧場(chǎng)生物資源產(chǎn)出,從而促進(jìn)海洋牧場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益提升;②形成海洋生態(tài)景觀,人工鯨落型海洋牧場(chǎng)是一種可持續(xù)發(fā)展的漁業(yè)增養(yǎng)殖方式,符合生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換的規(guī)律,其整個(gè)過程體現(xiàn)了鯨的溯本求源、返璞歸真,投放在海洋牧場(chǎng)中的鯨尸以及周圍各種動(dòng)物形態(tài)的人工魚礁在海洋牧場(chǎng)中形成一道獨(dú)特的生態(tài)景觀線;③推動(dòng)休閑漁業(yè)發(fā)展,人工鯨落型海洋牧場(chǎng)包含藍(lán)天、碧海、陽光、島礁在內(nèi)的自然景觀,以及鯨落生態(tài)系統(tǒng)的綜合景觀,可以開展垂釣、潛水、沖浪等水上水下休閑體驗(yàn)項(xiàng)目,品嘗新鮮的海味美食,觀看大自然的神奇,追求別致的海洋游玩體驗(yàn)。④發(fā)揮科研教育作用,海上展館和水下體驗(yàn)項(xiàng)目使學(xué)生置身海底世界,近距離接觸海洋生物,這種沉浸式、體驗(yàn)型的科普教育方式更能激發(fā)學(xué)生的求知欲,可以作為學(xué)生開展校外研學(xué)活動(dòng)的教育基地,為科研工作者搭建對(duì)海洋深層研究的橋梁。

4 存在問題

由于鯨魚死亡的時(shí)間和擱淺的地點(diǎn)難以預(yù)測(cè)以及擱淺的鯨魚內(nèi)部組織和器官會(huì)發(fā)生快速腐爛,導(dǎo)致細(xì)菌滋生并不斷擴(kuò)散,其尸體的蛋白質(zhì)分解后會(huì)釋放出甲烷、氨和硫化氫等氣體,使其不斷膨脹成圓滾滾的氣球,爆炸也就一觸即發(fā),鯨在運(yùn)輸?shù)倪^程中容易發(fā)生鯨爆,因此實(shí)踐難度較大。我國(guó)關(guān)于鯨落的研究較少,還需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行深入的研究:①精確預(yù)測(cè)鯨魚等大型水生哺乳動(dòng)物死亡的時(shí)間和擱淺的地點(diǎn);②研究鯨等大型水生哺乳動(dòng)物尸體投放到海底的技術(shù);③積極探尋其他可以代替或模仿鯨落的大型動(dòng)物,以彌補(bǔ)鯨尸發(fā)現(xiàn)、搬運(yùn)、投放的不確定性及復(fù)雜性;④研究人工鯨落型海洋牧場(chǎng)區(qū)魚類資源數(shù)量、質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)估技術(shù)。此外,人工鯨落型海洋牧場(chǎng)的建設(shè)離不開各個(gè)主體的管理與建設(shè),主要包括國(guó)家和地方政府、海洋牧場(chǎng)運(yùn)營(yíng)者、相關(guān)專業(yè)人才和消費(fèi)者。國(guó)家和地方政府應(yīng)對(duì)人工鯨落型海洋牧場(chǎng)給予政策支持和資金扶持,建立人工鯨落型海洋牧場(chǎng)相關(guān)管理辦法,出臺(tái)相關(guān)法律法規(guī)約束個(gè)人和海洋牧場(chǎng)經(jīng)營(yíng)行為;海洋牧場(chǎng)運(yùn)營(yíng)者應(yīng)制定人工鯨落型海洋牧場(chǎng)運(yùn)營(yíng)章程,注意事項(xiàng),完善安全管理配套設(shè)施,注重海洋牧場(chǎng)經(jīng)營(yíng)的安全性、環(huán)保性與可持續(xù)發(fā)展;相關(guān)專業(yè)人才應(yīng)該繼續(xù)對(duì)海洋牧場(chǎng)和鯨落做更深入的研究以更好地服務(wù)于人工鯨落型海洋牧場(chǎng)建設(shè);消費(fèi)者應(yīng)該提升對(duì)新型海洋牧場(chǎng)的接納程度并樂意為新型海洋牧場(chǎng)的成果及產(chǎn)品買單,增加新型海洋牧場(chǎng)體驗(yàn)的同時(shí)并約束自己的行為,遵守新型海洋牧場(chǎng)的各項(xiàng)規(guī)章制度。

5 展望

目前中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展階段,海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展也突飛猛進(jìn),作為海洋經(jīng)濟(jì)的重要組成部分,海洋牧場(chǎng)近年來發(fā)展迅速。海洋牧場(chǎng)和鯨落屬于跨界融合發(fā)展的代表,對(duì)于打破傳統(tǒng)發(fā)展思路,開發(fā)具有創(chuàng)新性的海洋牧場(chǎng)具有重要意義,但在我國(guó)甚至世界尚無試點(diǎn)先例,存在的問題還很多。需要多學(xué)科、各相關(guān)科研單位以及政府、企業(yè)多方聯(lián)合,突破關(guān)鍵技術(shù)“瓶頸”,實(shí)現(xiàn)人工鯨落型海洋牧場(chǎng)從理念到技術(shù)、裝備及管理的全面現(xiàn)代化。為未來海洋牧場(chǎng)的發(fā)展提供示范和參考。