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熱度 1 光明漁歌 2012-12-2 12:48
用生物控制技術推進現代生態漁業健康發展
中共十八將環保生態效益列為我國社會發展的主要目標之一，是一項利國利民的大計。改革開放三十多年來，我國漁業發展取得了巨大的成就，但是也要看到當前漁業發展面臨的生態環境問題、食品安全問題，要解決這些問題，就要以生態學為指導推進現代漁業健康發展 ， 采用生態控制技術，開展水產健康養殖。 適逢武漢合緣綠色生物工程有限公司生物基地建成之際，我們特邀請中科院水生所汪建國研究員，對現代生態漁業健康發展若干問題和解決方法，作一概述，現摘要刊載，供水產同仁參考。 一、 三十年漁業發展的成就 1 、我國漁業在農業農村經濟中的地位明顯提升，為保障糧食安全做出了重要貢獻。 養殖面積： 282.3 萬 hm2 574.5 萬 hm2 漁業人口： 394 萬 2111 萬 水產品總產量是 1978 年的 10 倍多，達 4747 萬噸（ 2007 年） 水產品人均占有量達 36 公斤，是世界人均水平的 1.6 倍，水產蛋白消費占我國動物蛋白消費的 1/3 ，水產品成為重要的優質動物蛋白來源。 2 、成功實現了 “ 以養殖為主 ” 的轉變，改變了中國漁業發展方式。 “ 以捕為主 ” 到 “ 以養為主 ” 。 3 、漁業基礎設施建設加速，現代產業體系日趨完善。 4 、外向型漁業發展迅猛，參與世界漁業資源開發和市場競爭的能力顯著增強。 這些成功實踐，也帶給我們一些重要的啟示： 要堅持從實際出發，通過體制機制創新走中國特色的漁業發展道路。 要堅持在市場化改革的同時加強對漁業的政策扶持和保護。 要堅持資源開發利用與養護相結合，走可持續發展之路。 要堅持實施 “ 走出去 ” 戰略，開拓漁業發展空間。 二、 當前漁業發展面臨的問題、機遇和挑戰 1 、漁業安全問題 （ 1 ）漁業生態安全問題 （ 2 ）水產品質量安全問題 （ 3 ）漁業生產安全問題 （ 4 ）漁民權益維護問題 要使 “ 失水 ” 、 “ 失海 ” 的漁民的利益能得到合理補償。 2 、漁業的機遇和挑戰 當前，我國農村改革發展正進入新的歷史階段，漁業改革和發展面臨新的重大歷史機遇： （ 1 ）黨中央對 “ 三農 ” 支持、保護力度不斷加大，要推進水產健康養殖，扶持和壯大遠洋漁業；加強水生生物資源養護，加大增殖放流力度。 （ 2 ）保障食物安全為漁業發展拓展了廣闊的空間，水產品是優質動物蛋白來源，具有低脂肪、高蛋白、高安全性、有益健康的優良特性。 （ 3 ）生態文明建設為漁業可持續發展提供了重要契機。 全面貫徹十七屆三中全會精神，落實《中國水生生物資源養護行動綱要》，以漁業資源保護與增殖、生物多樣性與瀕危物種保護、水域生態保護與修復為重點，全面推進水生生物資源養護和環境修復事業。要按中央 “ 加大增殖放流力度 ” 的要求，積極爭取中央財政支持，擴大放流規模。設立全國性水生生物資源增殖放流節日。堅持和完善休漁禁漁制度。要加強水產自然保護區和漁業生態環境監測網絡建設，努力提高漁業水域污染事故的反應和應急能力，逐步完善涉漁工程建設項目水域生態環境影響評價制度和生態補償機制。要力爭通過以上措施，使我國漁業資源養護和環境修復的能力逐步提高，為建立資源節約型、環境友好型漁業創造條件。 三、 以生態學為指導推進現代漁業健康發展 1 、以水產健康養殖為重點，發展現代漁業 水產養殖業以健康養殖為主，要走挖潛改造增產為主、適當擴大外延面積為輔的道路。做好水產養殖布局規劃，重點引導和推動池塘養殖環境修復，加強科技創新和推廣工作，推進生態健康養殖，加強病害監測和防治，嚴格對投入物的管理。根據產業發展的階段性特點，應考慮將水產養殖業分為大眾產品生產（主要指供給城鄉居民消費的大宗水產品）、名優特產品生產、出口優勢產品生產和都市漁業（主要是指依托水產養殖而發展的觀賞和休閑觀光漁業）等四個產業分支，以加強對水產養殖業分類指導，進一步推進產業化經營和區域化布局。 2、 推進資源養護和環境修復，為漁業可持續發展創造條件 要按中央 “ 加大增殖放流力度 ” 的要求，積極爭取中央財政支持，擴大放流規模。設立全國性水生生物資源增殖放流節日。堅持和完善休漁禁漁制度。要加強水產自然保護區和漁業生態環境監測網絡建設，努力提高漁業水域污染事故的反應和應急能力，逐步完善涉漁工程建設項目水域生態環境影響評價制度和生態補償機制。要力爭通過以上措施，使我國漁業資源養護和環境修復的能力逐步提高，為建立資源節約型、環境友好型漁業創造條件。 3、 加強應對突發事件能力建設，提高漁業安全水平 構建平安漁業是現代漁業建設的重要內容。漁業安全突發事故事件主要包括：漁船水上安全事故、涉外漁業事件和水產品質量安全事件。這類事故事件一般具有突發性和后果的嚴重性。加強對各種突發事故事件的分類研究，提高應急處置能力，最大限度減少漁業安全事故事件發生和漁民生命財產損失，是漁業和諧發展的需要，是維護公共安全和社會穩定的需要，是貫徹落實以人為本的科學發展觀的重要任務。 4、 加大公共財政對漁業的支持保護 漁業整體而言仍是高風險的弱質產業。建議在養殖水域環境修復、水產原良種體系和病害防治體系建設等方面，大幅提高投資和補貼水平。只有不斷加強對漁業的支持和保護，多做打基礎、增后勁、管長遠的工作，才能保持漁業的持續健康發展，確保我國水產品的安全有效供給，實現漁民、農民的持續增收，在新的起點繼續我國漁業的發展。 四、 開展水產健康養殖 1 、開展水產健康養殖的緊迫性和必要性。 我國雖然是 “ 養殖大國 ” 而非 “ 養殖強國 ” 。 2 、水產健康養殖的概念。 根據養殖對象的生物學特性，運用多個學科的原理，對特定的養殖系統進行有效控制，保持系統內外物質、能量流動的良性循環、養殖對象正常生長、產品符合人類的需要，并使之經濟、生態和社會效益相統一的水產綜合技術。 3、 水產健康養殖主要內容 實現安全高產，包括生產過程中的安全和產品質量的安全。 改造養殖對象的生存環境。 保障養殖對象的健康。 4、 水產健康養殖與生態養殖的關系 生態養殖是水產健康養殖的一種養殖方式，是水產健康養殖的核心內容，水產健康養殖的概念涵蓋了生態養殖。 5、 水產健康養殖的主要關鍵技術 進行水產養殖品種的選育、培育抗病、抗逆性強的優質品種； 提倡水產健康養殖模式，開展科學放養； 進行高效飼料的開發及科學的飼料投喂技術； 健康管理和病害控制技術。病害問題目前已成為制約我國水產養殖發展的一個重要因素。 五、 大水面漁業發展與生態控制技術 （ 1 ）生態控制含義 以生態動力學和控制論為主要基礎，通過調控生態動力源 —— 匯關系，旨在提高生態系統生產力保護并改善生態環境的原理、方法與途徑。生態動力學（ Ecological dynamics ）是生態學和動力學的交叉學科，研究生物、環境和人類社會相互作用及可持續發展的動力學機制與途徑。體現在合理的生態管理，對資源、生態、環境的保護利用與修復。 （ 2 ）生態控制主要研究內容 研究生態系統的結構、過程及其人為調控，使其朝著有利于人類生存與發展的方向演變進行的基本原理。該原理可用于農業、林業、漁業、牧業、濕地等產業結構調整和生態環境建設。 （ 3 ）、生態控制的生物學基礎 遺傳與生態控制。生態育種和引種，基因型與生態環境互相作用，環境重大變化對基因資源的影響 微生物與生態控制。高效魚肥的配方設計是有機質、營養元素、微量元素和有益生物菌三結合的復合魚肥，是一種微生態制劑，具有改善養殖水體生態環境，增強養殖對象免疫力的功效，在健康水產養殖中具有廣闊的市場前景，是提高水體生產力開展池塘、大水面養殖的物質基礎與生態控制的最佳選擇。 動物與生態控制。動物的生態動力作用是多方面的，野生動物的捕食和消費，昆蟲對植物的危害等等。 植物與生態控制。草原、草山上的主要生物，包括天然牧草和人工牧草。牧草，特別是豆科牧草，有改良的土壤生態的功能。牧草還能增加植被覆蓋度，涵養水分，固定流沙。這樣，從種草的角度調節生態動力源，是實施生態優化控制的一個措施。 淡水生物與生態控制。由于水中生物作為源，為使系統優化，須充分了解源的各種動態特征，因而水生生物學及其許多分支必然也是整個系統中生物性質的基礎，即生態控制的生物學基礎在淡水生物方面的體現 （ 4 ） 生態控制在漁業中的應用 關于水產的生態控制，無論是海洋捕撈，還是在內河、湖泊的養殖捕撈。均可以用生態的優化決策代替以往一般的考察經濟決策，使魚苗的生態控制達到合理的水平。對于水庫養魚，則更易用現代生態控制理論，以微分方程求解的方法，得出最優捕撈策略；既能保障生產不受影響又使水中魚類生長發育良好。對漁業環境保護方面有生物操縱法保護水質發展漁業。通過健康養殖保證魚產品質量及水環境質量等。 ①魚類在湖庫生態系統中的作用 人們逐漸意識到水質與水生生物的重要性，并明確提出了水資源應包括水量、水質、水能和水生生物 4 大要素的觀點。新觀點強調了水質在水資源組成要素中的重要性，并把水生生物納入水資源組成要素之中，強調了水生生物在凈化水體、開發水體生產力以及生物多樣性保護中的作用。 水動力學特性 (Hydrodynamics) 是水庫區別于湖泊生態系統的主要特征。試驗表明，攝食浮游生物的鰱、鳙高密度時對浮游生物有強烈的控制作用，使得浮游動物向小型化方向發展，浮游植物形成的水華消失。此外，高密度放養食魚性魚類 (Piscivores) 來減少浮游生物食性魚類，也可促使浮游植物食性的浮游動物大量繁殖，形成強大的控藻能力，最終達到防止水體富營養化的目的。 ②魚類改善水體水質 魚類的捕撈出水是水體氮、磷輸出的最有效方式。在一定范圍內，魚產量越高，對水體的凈化作用也就越強。魚類可通過不同的途徑利用這些有機物： 有機碎屑線路 (organic detritus)—— 地表徑流帶人的大量有機物被魚類直接利用； 牧食線路 (graying dreu 近 )—— 地表徑流帶人的大量有機物經微生物分解為氮、磷等無機物，被藻類和水生植物吸收利用，魚類通過攝食各種動植物將氮、磷等營養鹽類富集到體內。通過捕撈將魚捕出，可有效減少水體中氮、磷含量。魚體中一般含氮 ( 質量分數 )2 ． 5 ％～ 3 ． 5 ％、磷 ( 質量分數 )0 ． 3 ％ -0 ． 9 ％，即每捕出魚 l kg ，可減少水體中氮 25 ～ 35 g 和磷 3 ～ 9 g 。故任何一個營漁業生產的水庫，其生產活動的結果對水質都具有顯著的改善作用。 （ 5 ）水庫漁業利用模式的優化 ①依水庫功能定位，有效利用環境協調性模式 水庫建設的基本目的多為防洪、發電和灌溉。隨著水資源緊缺的問題日益突出，不少水庫已經成為城市供水的重要水源地，供水已經成為這些水庫的基本功能。水庫的漁業功能并不屬于水庫的目的性功能，只是水庫建成后，魚類作為這些水體生態系統中人類可利用的水生生物資源。漁業是水庫生態系統服務功能的重要體現，同時，魚類作為生態系統中的重要消費者和最活躍的生物因子，在維持水庫生態系統健康和水質管理中具有重要作用而受到重視。因此，漁業屬于水庫重要的次生功能，漁業的發展必須堅持以水庫的基本功能有效發揮為中心，依水庫的功能定位，因地制宜，采取相應的漁業利用模式。 供水型水庫 　 以維持健康的水庫生態系統，保護水質為基本出發點，將漁業利用作為水質調控的手段，納入水庫生態系統管理。因此，在研究水庫生態系統結構與功能特點、物質轉化和能量流動規律的基礎上，結合區域水文氣候特點、水庫水體理化性狀、天然餌料與魚類資源現狀，采取土著魚類資源保護、優質魚類移植增殖、主要經濟魚類人工放養等模式，維持水庫生物多樣性，合理利用漁業資源，謀求漁業的持續發展。 灌溉型和防洪型水庫 　 重點進行水庫放養品種 鱘類等的繁殖和放流，提高碎屑食性魚類的產量。同時，結構調整，加大碎屑食性魚類和底層魚類如鲴類、鲃類、 合理開展庫灣生態養殖、網箱養殖、壩下流水和微流水養殖等多種養殖模式。 湖北隔河巖水庫網箱養殖斑點又尾鲴，已經形成了生產、加工、出口的產業化發展態勢，現已完全實現訂單化生產，并創立了 “ 清江魚 ” 品牌，推動了湖北省乃至全國斑點又尾魚回的規模化、產業化發展。 廣東顯崗水庫利用土攔庫灣，建立了香港櫻桃鴨供應基地，積極發展庫灣養魚，不僅獲得了漁業的高產、高效，而且有效緩解了養鴨對水體的污染。 ②依水質管理目標，科學發展網箱養殖模式 網箱養殖是水庫大水面利用的重要方式之一。適度規模的發展對水體負面影響小，可顯著提高水庫漁產量和效益；但規模和強度超過水體承載能力，就會導致水庫局部水域甚至整個水體富營養化，生態環境惡化。因此，網箱養殖的發展必須依據水庫水質管理目標，合理規劃和布局。 國家 “ 九五 ” 攻關項目 “ 水庫規模化養殖技術研究 ” 建立了水庫網箱養殖承載力的動態模型。以浮橋河水庫為例，以磷的循環為基礎，利用包含水交換率、水深、營養水平、養殖對象、養殖強度等參數的網箱養魚承載力模型計算出該庫網箱配套養殖餌料魚 ( 建鯉 ) 養鱖時，水庫對網箱養鱖的承載力為 0.029 ％；用外源餌料魚來養鱖時，承載力為 0.181 ％ ；單一養殖建鯉時承載力為 0.024 ％。 ③依生態景觀特色，大力發展休閑漁業模式 隨著生活水平的提高，旅游、渡假、休閑日益成為消費新時尚。大中型水庫大都山青水秀，景色怡人，具有旅游休閑功能。根據水庫生態景觀特色，挖掘當地人文、歷史內涵，以水庫游釣為主，結合漁業科技園區建設、觀賞性網箱養殖、綠色優質水產品特色飲食等，將旅游和漁業有機結合，相互促進，推動水庫休閑漁業新模式的迅速發展。 （ 6 ） 堅持漁業發展與水庫水環境保護協調的生態學管理原則 我們既要充分而有效地利用水庫水體生物生產力發展漁業，為日益增長的人口提供足夠的蛋白質；另一方面又要給子孫后代留下賴以生存的水資源。因此，需要重視發展水利漁業，維護水庫生態系統健康。 ①加強水庫水質的動態監測 農業用水、工業廢水和生活污水為水庫主要污染來源，在查明水庫集雨區、耕地面積、工業廢水種類和居民生活污水排放量等基礎資料的基礎上，開展污染物種類、數量對水庫水質影響的監測評價，對水體理化性狀和水生生物群落結構進行動態監測，結合水文氣候資料分析，提出水質管理與調控對策。就漁業發展而言，以氮磷循環為主線，強化漁業利用對水質影響機理與效應的研究，特別是加強對投餌網箱養殖水域水質的跟蹤檢測，做好預報預警，可嚴防因水庫養殖帶給水體的負面影響。 ②利用水庫水動力學特性調控水質 水動力學特性是水庫區別于湖泊生態系統的主要特征，對水庫水動力學過程的認識是水庫水質管理的基礎。水庫的水位、庫容、流速、水滯流時間、排水口的位置、調度方式等的時空異質性，使庫內水質呈一定的時空變化規律。一般而言，庫水在枯水期自凈能力弱。水質差；在豐水期自凈能力強，水質較好；同期水庫營養物濃度存在縱向分層，深層明顯高于表層。因此不同的調度方式可以影響水庫營養物濃度及其分布。掌握各水庫水交換系數，根據不同季節的來水量進行調節，如豐水期 ( 夏季 ) 之前盡量降低水位，減少水庫水量；枯水期 ( 冬季 ) 之前保持高水位，增加水庫水量。通過合理調度，縮短水滯留時間，或改用深層排放方式，可有效改善水質，減緩富營養化進程。 ③利用生物操縱措施調控水質 生物操縱是指以改善水質為目標的控制有機體自然種群的水生生物群落管理。經典生物操縱 (traditionalbiomanipulation) 通過放養兇猛性魚類或通過直接捕殺或毒殺的方式來控制食浮游生物魚類，借此壯大浮游動物種群來遏制藻類繁衍生長；非經典生物操縱系指控制兇猛魚類及放養食浮游生物的濾食性魚類 ( 鰱、鳙 ) 來直接攝食藻類，抑制藻類，防止大型藻類過度繁殖形成 “ 水華 ” 。在放養鰱、鳙大規格魚種的水庫 2 種操縱方式都存在，對改善水質均有一定的積極作用。 通過微生態制劑、生物魚肥的補充等生態控制與生物操縱技術達到提高水體生產力及自凈能力，改善水質，改善景觀、保護魚類物種多樣性，并提供質量安全的魚產品，實現水庫水體多功能服務價值，維系魚類與水體平衡，保持穩定健康的水生態系統。 一般水庫中的兇猛魚類主要為鲌類、鱖類，主要捕食小型野雜魚、小蝦等，對大規格魚種不構成威脅，可使水體浮游動物特別是大型枝角類、橈足類保持較高的生物量，加上鰱、鳙對藻類的直接濾食與控制，有利于水質保護。千島湖（水面 86 萬畝，正常養殖水面 60 萬畝）保水所需的鰱鳙魚標準為 6.6g /m3 水體，水庫所需的鰱鳙魚蘊藏量為 480 萬 kg 。 （ 7 ）漁業水域環境保護與生態修復 ① 科學養魚和健康養殖不被認為是導致水域富營養化的主導因素。 科學養魚、健康養殖是在保護生態環境的前提下，合理開發漁業資源，保持農業持續發展的一個重要方面； 科學養魚、健康養殖是當前調整農業產業結構，提高農民漁民收入的一項重要內容；科學養魚、健康養殖是保持和修復水域生態環境的可行措施之一； 合理放養鰱、鳙魚是治理藍藻水華和控制水域富營養化的一個途徑；⑴國外有利用兇猛魚類控制水域食浮游動物魚類，從而以浮游動物吃食浮游植物（水華）的生物操縱措施治理水域富營養化的理論。⑵在我國一些水域，特別是在沉水植物難以大量繁殖發展的情況下，利用我國特有的鰱鳙魚類應是在綜合治理的同時，屬于生物操縱治理水域富營養化的一個有效途徑，也是利用生物進行生物生態修復的一個重要方向。 ② 漁業養殖水體的生態修復 生態修復：特別是對已呈嚴重退化的漁業生態系統為研究主體，開展生態修復技術的應用試點，并適時總結經驗進行推廣，按照養殖水體的綠化計劃，在對水域環境保護中進行養殖開發，并在養殖開發中進行保護與修復。以下是開展健康養殖中應重點發展的生態修復技術： 生物修復技術。發展針對水體主要污染物及生物災害的微生物降解技術。如多環芳烴（ PAHS ）、油類、殺蟲劑、營養鹽、有機物等。 關鍵種群的保護、增殖技術。關鍵種群是生態系統穩定性的重要基礎，對它的保護及群恢復是目前漁業資源恢復的重要任務，要特別重視發展關鍵種，棲息地管理技術等污染物非點源控制技術。非點源污染物具有分散、非定時排放、總量大的特點，因而防治非常困難；對湖、庫、內灣養殖區危害大，開展非點源控制技術如生態工程控制等十分重要。 　　養殖水體養殖容量及健康養殖模式研究。是保證水產養殖業與水環境保護可持續發展的重要技術，必須掌控，盡管我國在這方面研究還比較薄弱，必須指出，生態修復的目的不再單純是結構與功能使系統恢復到原始狀態，而是一個系統的生態 — 經濟 — 社會工程。
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