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海洋开发与管理2 0 1 3 年第1 1 期 科技引领海洋生态环境恢复建设的对策研究 杨瑾 ( 山东社会科学院海洋经济研究所青岛 2 6 6 0 7 1 ) 摘要：海洋生态环境的恶化，严重影响了海洋渔业资源的可持续发展。文章分 析报道了我国海洋生态环境破坏的原因和恢复建设的现状及存在的问题，科技水平低是制 约海洋生态环境恢复建设的瓶颈。提出了加大海洋科技研发的投入，加快海洋科学技术的 发展，用科技手段引领海洋生态环境的恢复建设。 关键词：生态环境；海洋科技；海洋牧场；增殖放流 近些年来，由于环境污染、过度捕捞、执 法不严等原因，使我国海洋生态环境遭到了严 重破坏，导致海洋生物、海洋渔业资源的枯竭， 已严重影响海洋渔业经济的可持续发展，恢复 建设海洋生态环境成为摆在我们面前的重要任 务。海洋生态环境的恢复建设工作是一项复杂 的系统工程，涉及学科和技术门类多、综合性 强、周期长。因此，要加大科技的投人，用先 进的科学技术手段支撑，引领海洋生态环境的 恢复建设至关重要。 1 亟待修复建设的我国海洋生态环境 1 1 海洋污染 我国近海污染情况不断加剧。据有关资料 介绍，在近2 0 年期间里每年填海和排倒的各种 固体废弃物达到1 5 亿m 3 ；全国各主要江河每 年携带着径流、支流排放的污染物流人海洋， 年均总量在10 0 0 万t 以上。近岸海水污染严 重，尤其是在临近江河入海口的海区，全国有 4 8 万k m 2 海域水质劣于第四类海水水质。我 国海水水质共分为四类，其中第二类海水水质 适合养殖，劣四类海水水质的水域则是被严重 污染的海区，海洋生物不能存活。 在我国近海设定的各海洋生态区内，只有 不到1 5 的海洋生态区是健康的水质，其他的 海洋生态区均处在亚健康和不健康状态。更令 人担忧的是：沿岸江河携带的氨氮和总磷人海 量在逐年增加，近岸海洋生态系统健康的发展 趋势在逐年恶化，河流人海排污口附近海域是 污染的重灾区。 环境污染造成一些重要经济鱼类的产卵 场、索饵肥育场和渔场受到破坏，严重影响了 海洋生物的繁衍和生长，鱼类资源得不到有效 的补充。一方面鱼类大量减少，包括以海藻为 食的鱼类；另一方面海水中的主要污染物氮和 磷酸盐等的增加，使得海水的富营养化程度加 重，导致藻类植物过量繁殖，最终引发大面积 的赤潮、浒苔灾害，使海洋生态环境陷入恶性 循环态势，赤潮给海洋生物带来的是毁灭之 灾。2 0 1 0 年中国沿海发生赤潮6 9 次，累计面 积1 08 9 2k m 2 ，2 0 1 1 年发生的赤潮有增无减。 进入2 0 1 2 年5 月，山东近海发生的大面积赤 潮刚退去，浒苔灾害又接踵而来。 1 2 过度捕捞 由于长年缺少对海洋鱼类资源有效的管 理，加上利益的驱使，渔民长年过度捕捞已导 致了中国海洋渔业生态系统难以逆转的严重退 化，许多海洋生物濒临灭迹。在过去的几十年 里，我国的海洋捕捞量一直是增长态势，虽然 专家估算我国在可循环发展的前提下，每年可 获渔资源量在8 0 0 万t ，可实际上每年捕捞量 达到了14 0 0 万t 。我国的获鱼能力大大超过了 渔业资源循环发展承受的能力，幼鱼资源和劣 质鱼资源也成为获鱼对象。这种捕捞方式足已 导致渔业生态系统的严重退化，表现出了鱼类 的个体变小、低龄化鱼数量增加、鱼类性早熟 第1 1 期 杨瑾：科技引领海洋生态环境恢复建设的对策研究 6 5 的现象。从2 0 世纪8 0 年代初我国近海渔场的 许多鱼类已经严重衰退和枯竭，至今有十几种 鱼类已难寻鱼汛，只有少量的鱼类和鱿鱼尚可 捕捞，而这些尚可捕捞的海洋鱼类数量每年也 在减少中。 虽然国家采取了减、压船和伏季休渔的制 度，但捕鱼手段技术的提高使获鱼的能力不减。 仅青岛近海作业的渔船就有50 0 0 余艘，其中多 数是4 4 1 3k W 以下的小渔船，拖底网的使用和 增加网眼密度( 许多渔船渔网网眼细的没有小 拇指粗) 的捕捞方式，使得休渔季一过便是更 加疯狂捕捞的开始，甚至连小鱼、幼鱼也被捕 捞。现在已发展成近海5k m 无大鱼可捕，当年 被称为黄金渔场的山东渔场，现已形不成鱼讯。 这种现象不仅在山东出现，国内沿海各地的无 鱼可捕的现象十分严峻。 2 海洋生态环境修复现状及问题 把被破坏的生态系统恢复，重建健康的海 洋生态系统，利用各种科学技术手段恢复建设 海洋生态系统成为一门新的学科。海洋生态系 统遵循着以多种鱼类及生物存在为组合、以食 物营养链为生存的基础、以水域环境为栖息繁 衍条件的完整性规则。 面对日趋严重破坏的海洋生态环境，我国 在加大陆源污染治理的同时采取了一些海洋生 态环境修复措施。如投放人工鱼礁建设海洋牧 场、增殖放流、伏季休渔、限船捕捞等。海洋 牧场是在某一海域内，采用一整套规模化的渔 业设施和系统化的管理体制，利用自然的海洋 生态环境，将人工放流的经济海洋生物聚集起 来，进行有计划、有目的的海上放养鱼虾贝类 的大规模人工渔场。 “海洋牧场”是2 0 世纪7 0 年代由日本海洋 学家提出，并于8 0 年代末在日本建成了世界第 一个海洋牧场。如今日本海大部分海域都已形 成大规模的人工鱼礁和海底森林场，有的完全 实现了人工管理和控制，海洋牧场给日本带来 可观的经济效益。 2 0 0 3 年我国大连开始了海洋牧场的建设， 取得了一些经验和效益。2 0 1 0 年我国将山东、 浙江、广东作为发展海洋经济的试点省，这为 建设海洋牧场、发展海洋渔业带来了机遇。如 今，山东、浙江、广东等沿海各地在积极兴建 和发展不同规模的海洋牧场。 山东沿海在几年前就开始海洋牧场的建设， 青岛已投资数千万元在近海多处投放人工礁石 并开展增殖放流活动。目前，山东海洋渔业局 已把建设海洋牧场、修复海洋生态环境作为 “十二五”期间蓝色半岛经济区建设的重要内 容，争取在5 年内山东半岛沿海建成能形成一 定规模的、多种类型的“鱼礁”，为海洋生物营 造栖息、繁衍的场所。争取在1 0 年内将山东可 以利用的沿海内2 0 海区铺设人工鱼礁，并加 大增殖放流量，通过海洋牧场的建设，把山东 近海恢复到当年“黄金渔场”的景象。 浙江台州市海洋与渔业局充分发挥海岛海 域优越的养殖环境和资源条件，建造了全市首 个海洋牧场。2 0 0 4 年宁波市做出了“人工鱼礁 建设规划”，在近岸建六大海洋牧场，并进行了 人工鱼礁和鱼苗、参苗、蟹苗等的试验投放， 通过调查观测，人工鱼礁试验性投放有了初步 的成效。目前已投资20 0 0 万元对生态环境进行 恢复建设。 从全国海洋牧场发展的形势来看，虽然发 展趋势较好，但处于起步阶段。存在着规模小、 设施落后、资金投入不够、科技含量低、科学 管理手段还很落后，还没有达到真正意义上的 海洋牧场。在增殖放流方面还处在探索阶段， 缺少一系列的科技手段，影响投入的产出率， 没有做到“负责任”的放流。在休渔方面缺少 科学研究的依据，没有做到有的放矢的保护。 3 用科技手段修复海洋生态环境 科学技术是第一生产力，产业发展需要科 技支撑，提高科技成果的转化，发展海洋科技， 用科技手段引领海洋生态环境的恢复建设具有 重大意义。 3 1 大力加强海洋牧场的建设与管理 海洋牧场是一种大型人工渔场，是一种新 型海洋资源开发利用模式。既要有增殖放流和 现代养殖的特点，又要维护自然生态，更重要 的是保证渔业生产的可持续发展。因此，投放 海洋开发与管理 人工鱼礁仅仅是建设海洋牧场的技术手段之一， 远远不是海洋牧场本身，海洋牧场的建设还包 括了相关的技术研究开发与应用。其中的核心 技术内容分别是：鱼礁建设、海岸工程技术， 选择鱼类繁殖和培育技术，海洋生态环境修复 技术，海洋牧场的科学管理、经营技术。这些 技术共同支撑了海洋牧场的建设与发展。海洋 牧场的核心技术系统如图1 所示。 技术名称技术用途 最终目的 鱼礁建设、海岸工程技术L _ 一海洋牧场生态环境建 殳 选择鱼类繁殖和培育技术L 一增殖放流鱼苗的生产及优化 海洋生态环境修复技术r _ + I 海洋牧场生态环境的维护 海洋牧场的科学管理、经营技术广1 海洋牧场的管理和经营 增加渔业产 量、提高经 济效益，并 使得海洋渔 业资源可持 续发展 图1海洋牧场核心技术系统 我国的海洋牧场建设目前亟待解决的技术 问题有：人工鱼礁设计制造及环境修复与优化 技术，建设涌升流构造物、营造海底森林等； 近海渔业资源增殖技术，即放流种苗，产卵场、 培育场的管理技术；用科技手段对鱼类行为控 制与捕捞技术，即利用高科技手段建立对鱼类 生物驯化系统，以行为理论为基础，从声、光、 电、磁和鱼礁饵料等物理、生物方法驯化，使 鱼类的行为得到有效控制；环境监测技术等。 3 2 科学指导增殖放流 虽然近些年来我国开展的增殖放流对近海 渔业资源的增殖和恢复起到了积极作用，但增 殖效果并不明显。科学指导、有序放流、优化 品种和增殖放流对生物多样性及生态系统的影 响研究，是增殖放流提高回捕率的关键问题。 国外的放流经验很值得借鉴。据了解，从 2 0 世纪8 0 年代开始，韩国在增殖放流方面由于 只顾眼前利益，缺乏深入系统的科学研究盲目 放流，大量放流、鱼种单一、鱼种劣质，不但 对生物各种群造成了影响，也加速了韩国沿岸 鱼种的遗传基因劣性化。一方面病害多发，如 香鱼的冷水病、牙鲆的贫血病等，这些疾病在 鱼群中蔓延，使得捕获的鱼失去经济价值；另 一方面使得沿岸海洋生物单一化，本地的鱼种 逐渐灭亡，生态系统逐渐失去平衡。虽然放流 使大马哈鱼的数量增多了，但生存在同一水域 的其他鱼种减少了一半。现在韩国每年都投人 大量的资金用于放流，因放流的手段缺少科学 性，最终导致了放流效果不尽如人意。 解决上述增殖放流工作中存在的问题，要 提高科学增殖放流的意识，用先进的科学技术 手段指导增殖放流，并形成制度化；用科学技 术手段规范增殖放流行为，才能更有效地增殖 渔业资源，做到负责任的增殖放流活动。 3 2 1 应用优化种苗和对放流种苗跟踪评估技术 放流品种的选择及种苗的健康决定着放流 的回报率，而放流群体的回捕率是衡量放流经 济和生态效益的重要指标。因此，要采用优化、 健康的种苗和对放流种苗跟踪评估技术，针对 放流鱼类生物学特点，科学掌握适合放流的季 节、水域及数量规格等。还要跟踪监测鱼类生 长过程、资源变动规律情况，评估鱼类的成活 率，提高放流群体的回捕率，以提高放流的经 济效益和生态效益。 使用标志技术跟踪放流的群体，能有效鉴 定出放流的效果，是准确评估放流的难题，新 标志技术是解决这一难题的有效手段。目前标 志方法主要有：实物标志、分子标志和生物体 标志。随着现代科学技术的进步，体内标志技 术及其他高新标志技术也得到很快的发展。如 编码微型金属标、被动整合雷达标、内藏可视 标、生物遥测标、卫星跟踪标等也已广泛应用 于海洋生物洄游习性和种群判别研究，而且这 些标志技术仍在不断改进和完善口 。上述标志 方法各有优、缺点。在应用于增殖群体的跟踪 时，要根据实际情况以及调查目的和期限，选 第1 1 期 杨瑾：科技引领海洋生态环境恢复建设的对策研究 择合适的标志方法。 3 2 2 重视生态系统结构对放流影响的研究 我国有着漫长的海岸线，沿岸环境各有特 性且变化异常，放流环境是否适合放流鱼类生 存问题，也是关系到放流活动的最终效果。因 此，要开展对放流水域的生物种群结构、营养 结构、水域的生态承受容量深入研究，要考虑 到放流鱼类的生理条件、行为能力( 如活动能 力、捕食能力、逃生能力、群体栖息习性等) 对成活率的影响 2 ，来确定适宜的放流种类和 合理的放流数量。对放流种群监测，研究其对 水域生态系统结构因素影响的程度，保障增殖 放流持续健康进行。 3 2 3 加强放流鱼类种群遗传资源保护和管理 技术的研究 水域生态环境污染、捕捞过度、养殖群体 “逃逸”和不安全的种苗放流是导致种群种质退 化的重要原因。而种群的遗传基因多样性退化 对自然种群有潜在的危害。因此，必须加强种 群遗传资源保护和管理的研究，制定出科学有 效的措施，营造放流水域既有放流鱼类又有当 地的自然种群鱼类共存的环境，以保护水生生 物遗传多样性和生物多样性。保护水生物种的 多样性也是生态修复的关键。 3 3 调整现行的休渔制度 我国从2 0 世纪9 0 年代中期开始实施伏季休 渔制度，休渔制度并没有给渔业资源恢复带来 预想的效果。我国鱼类种类繁多，不同鱼种产 卵季节不同，产卵场分布也非常复杂，现在采 取伏季按海区先后休渔的措施缺少科学依据， 在捕捞强度不减的情况下，不但对渔业资源保 护作用不大，反而把南海海区可捕捞的中上层 鱼类捕捞季节错过，浪费了可合理利用的资源。 在海洋中一条洄游产卵的成鱼，可以产近 亿粒的鱼卵，给种群带来的增殖率在1 0 以上 的。从国外的渔业管理经验来看，日本从7 0 年 代就开始对6 7 种鱼的资源实行按鱼种限制捕 捞的管理模式，韩国也在2 0 0 0 年对5 种鱼实行 了按鱼种限制捕捞管理，并取得很好的效果。 面对海洋渔业捕捞效益每况愈下的形势，我国 应加大对渔业资源科学调查的投入，掌握现时 海洋渔业资源状况，调整现行休渔制度，做到 有的放矢的休渔。建立行之有效的按鱼种的资 源管理制度，有效修复传统经济鱼类资源，为 将来实行捕捞配额许可证制度做准备。 3 4 引进技术和加强海洋科技的研究 在海洋生态环境恢复方面，美、日、韩等 国已有3 0 多年的经验，已采用了先进科技手 段。而我国目前处于起步阶段，与世界发达海 洋国家相比还有很大差距。2 0 1 2 年5 月中美签 署了海洋与渔业科技合作框架计划，在合作领 域里面