让海水养殖更生态更高效———唐启升院士力推“多营养层次综合养殖”

    6月初，美国国家海洋与大气管理局的谢尔曼博士从华盛顿出发，连续飞行24个小时来到北京，未经停留，直奔山东荣成，参加中国水产科学研究院黄海水产研究所唐启升院士主持的973项目“我国近海生态系统食物产出的关键过程及其可持续机理”的重要成果———“多营养层次综合养殖技术研究与示范”现场验收。谢尔曼博士的专业研究方向是海洋渔业生物学和大海洋生态系研究和管理，对海洋资源合理开发利用有很深刻的理解和见解。这位年近80岁的老人已经是第N次来荣成了，他一直关注中国的海水养殖业，关注唐启升院士主持的这个研究项目，认为这种养殖模式对保障人类食品安全，减轻环境压力具有不可估量的作用。

    所谓“多营养层次综合养殖”，简单说就是：为了减少对环境的压力，利用不同层次营养级生物的生态学特性，在养殖环节使营养物质循环重复利用，不仅可以减少养殖自身的污染，还可以生产出多种有营养价值的养殖产品。以“藻———鲍———参综合养殖”模式为例，在我国北方，皱纹盘鲍和海带通常采用延绳浮筏垂下式养殖，鲍养殖笼中会沉积大量的粪便、海带的碎屑和自然水体中的浮泥；而刺参是腐食性生物，鲍笼中的废弃物正好是刺参的食物来源。综合养殖模式中搭配的藻类养殖在吸收鲍、参养殖过程中排泄营养盐的同时，可以便捷地为鲍提供新鲜的食物。

    谢尔曼博士每次见到唐启升院士的时候，总会翘起大拇指说：“中国人太聪明了，通过这个养殖模式把阳光变成了高档养殖品，不但没有对环境造成压力，而且聚集了自然界中大量的碳，对人类的贡献是巨大的”。

    调整养殖结构迎接新的浪潮

    当前，我国渔业经济增长方式的转变正由“粗放型”向“节约型”转变，由“开发型”向“环境友好型”转变，由“单一型”向“多元型”转变，由“经验型”向“科技创新型”转变，依靠科技进步和提高劳动者素质，以提高经济效益为中心，向结构优化、规范经营、科技进步、科学管理要效益，逐步扩大渔业生产规模。海水多营养层次综合养殖正是这种模式转变最好的方式。

    中国人自古就知道“渔盐之利、舟楫之便”，但“耕海种湖”则是新中国成立以来出现的革命性变化。建国后，中国的海水养殖产业从零开始，一跃成为世界第一。目前，我国每年水产品总量超过5000万吨，人均占有40多公斤，远高于世界平均水平，对改善13亿人口的食品结构发挥了不可替代的作用。其中，最核心、最关键的是中国海水养殖的“鱼、虾、贝、藻、参”5次产业浪潮。多营养层次综合养殖的开发正在担起调整结构、转变增长方式的重任，也必将引领第6次海水养殖产业发展浪潮。

    在课题验收会上，由山东省科技厅、中国科学院海洋研究所、中国海洋大学、中国水产科学研究院、美国国家海洋与大气管理局等单位专家组成的验收组，上船下海，多点实地勘察、现场抽样、精确测算。以俚岛海域鲍—参—海带多营养层次的综合养殖为例，示范面积120亩，每亩养殖海带12800棵，养殖鲍13000头，养殖刺参3000头，海带的亩产量达2吨，南方笼刺参增重率高达207.43％。验收专家组一致认为，项目目前进展良好，多营养层次综合养殖模式的示范推广已经达到了产业化水平，研究成果为推动我国生态系统水平的高效、持续海水养殖提供了重要的技术支撑。

    保障粮食安全满足发展需求

    有资料显示，到2030年，我国人口将达到16亿，人口的增长必然导致对蛋白质需求的增加，届时将需要增加1000万吨蛋白质供给。唐启升院士认为，提高蛋白质供给，除了畜牧业增长之外，应该由渔业来担起重任。从渔业自身来分析，增长的来源主要是：一、淡水养殖，但由于受耕地、水源等因素限制，发展潜力相对较小，难以满足需求；二、海洋捕捞，由于过度捕捞和污染正加速破坏海洋生态环境，资源衰退迅速，加拿大科学家曾预言，如果按目前速度继续下去，到2048年，海洋中面临捕捞的种群将完全崩溃，失去捕捞价值。由此可见，只有海水养殖具有最大的发展潜力，尤其是浅海多营养层次综合养殖，具有环境友好、效率更高的特性，是发展方向。

    从国际上看，随着世界发达国家的战略重点转向海洋，海洋产业已成为全球经济新的增长点，海洋生物资源的开发利用，尤其是海水增养殖业已成为发展海洋经济的重要组成部分。例如，美国计划大力发展200海里专属经济区的深水养殖，以生产更多的海产品；日本的《海洋基本法》指出要“保持日本在水产业上的传统优势”；欧盟“共同渔业政策绿皮书”突出可持续自给的目标。唐院士认为，今后一个时期与我国海水养殖发展有关的基础和应用基础研究应围绕以下几个方面来进行。一是大力发展生态系统水平的海水养殖业；二是加强各相关学科的综合协调机制，分子生物学理论与技术的进步，为各相关学科乃至不同层次的研究在分子水平上找到了结合点；三是提高研究工作的系统性和精准性，要强调单种类研究的地位和作用，选择有代表性的水产生物种类，做深做细，以推动养殖产业向现代化方向发展。

    发展碳汇渔业推进节能减排

    唐院士认为，当前，发展低碳经济成为各国政府应对气侯变化的战略选择。

    发展低碳经济的核心是降低大气中CO2等温室气体的含量, 主要途径有两条：一是减少温室气体排放，主要依靠工业节能降耗措施、降低生物源排放及人们日常生活中的节能降耗措施来实现；二是固定并储存大气中的温室气体，既可以通过工业手段，又可以通过生物固碳来实现。就目前的科技水平来看，通过工业手段封存温室气体，成本高、难度大，而通过生物碳汇扩增，不仅技术可行、成本低，而且可以产生多种效益。因此，生物碳汇扩增在发展低碳经济中具有特殊的作用和巨大的潜力, 尤其对我们发展中国家意义特别重要。

    中国大规模的贝藻养殖对浅海碳循环的影响明显。目前国内海水养殖的贝类和藻类使用浅海生态系统的碳可达300多万吨,并通过收获从海中移出至少120万吨的碳。新的研究表明，在过去20年中,我国海水贝藻养殖从水体中移出的碳量呈现明显的增加趋势。例如1999年～2008年间，通过收获养殖海藻，每年从我国近海移出的碳量为30万吨～38万吨，平均34万吨，10年合计移出342万吨；而通过收获养殖贝类，每年从我国近海移出的碳量为70万吨～99万吨，平均86万吨，其中67万吨碳以贝壳的形式被移出海洋，10年合计移出862万吨。两者合在一起，1999年～2008年间,我国海水贝藻养殖每年从水体中移出的碳量为100万吨～137万吨,平均120万吨，相当于每年移出440万吨CO2，10年合计移出1204万吨，相当于移出4415万吨CO2。如果按照林业使用碳的算法计量，我国海水贝藻养殖每年对减少大气CO2的贡献相当于造林50万多公顷, 10年合计造林500多万公顷，直接节省造林价值300多亿元。

    预计到2030年，我国海水养殖产量将达到2500万吨。按照现有贝藻产量比例计算，海水养殖将每年从水体中移出大约230万吨碳。2030年以后，我国海洋渔业产量的增长将主要依赖环境友好型的增养殖渔业模式发展和规模化的海藻养殖工程建设，海洋渔业产量的增长将进一步带动渔业碳汇的增加。到2050年，我国海水养殖总产量预计达到3500万吨，其中海藻养殖产量将突破1000万吨（干重），海水养殖碳汇总量可达到400多万吨，其中贝类固碳180万吨，藻类固碳235万吨。因此，我国碳汇渔业的发展对我国和世界食物安全和减少CO2等温室气体的排放都将做出重大贡献。