海带种到贻贝上,青岛教授八年攻克底播增殖难
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      2010年,青岛农业大学教授刘升平到加拿大引种大海带,当他看到从海里拔出来的一棵“根”上带着贻贝的大海带时,他心中大喜:“我当时恍然大悟,这会不会是解决难题的技术路径?”刘升平所说的难题就是大型海藻的底播增殖难题。

      自上世纪七十年代提出海洋牧场概念开始便困扰着学术界,作为人工海洋牧场生态系统中的重要一环,大型海藻无法通过人工技术手段实现海底增殖,削弱了海洋牧场所能释放的生态效能。而刘升平告诉记者,他从2005年开始考虑大型海藻的底播种植问题,这个意外之喜让他终于找到了解决难题的技术路径。

      

      刘升平教授(左)与美国新泽西州立大学郭希明教授交流项目

      八年时间攻克技术难关

      八年时间,刘升平的生活中更多的是贻贝和大海带。技术路径的提出是“灵光乍现”,而技术难题的突破却是八年磨一剑。刘升平从2010年开始着手育苗,尝试让大海带苗种“长”到贻贝上,直到2013年才培育出第一批苗种,“可是把小苗撒到海里后就找不到了,跟大海捞针一样。”刘升平回忆,为了检验育苗效果,他经常需要聘用潜水工下海捞苗种,这使他的底播增殖工作难上加难。

      

      “一个是动物一个是植物,它们的生长环境是完全不同的,所以要让它们长到一起是技术突破的难点。”刘升平告诉记者,贻贝和大海带生长所需要的温度、光照都不同,且在不同的生长阶段都需要调控出特定的培养环境。把大海带“嫁接”到贻贝上的难题一个个接踵而至,“比如贻贝在培育过程中需要单细胞藻类作为食物,这些藻类与海带之间又存在密度竞争。”迄今为止,水产育苗行业内还没有把动物和植物同时作为培育对象的。“还有,为了检查底播效果需要大量育苗才能有足够的实验样本,这使育苗技术研究接近于生产,育苗量的增加给实验带来诸多困难。”刘升平说。

      “2015年开始我的育苗技术开始慢慢成熟,培育的苗种多了,实验可用的样本数据也就多了。”他和团队分别于烟台卢洋、青岛仰口、琅琊三地近海进行大型海藻底播增殖工作,底播面积约25亩。底播实验期间进行多次抽样调查,发现培育苗种底播后成活率约为61%。

      海带难以播种到海底

      大型藻类的底播种植难题从何而来?20世纪六七十年代,世界各海洋主要发达国家先后开展了海洋牧场研究与实践,其中最为成功的是人工鱼礁。人工鱼礁是通过改善大型海藻在自然海域的附着条件,增加自然种群大型海藻的资源量,大型海藻的底播增殖技术是影响海洋牧场战略的主要技术障碍,而由于大型海藻底播增殖技术迄今为止仍未解决,部分学者开始考虑在海洋牧场构想中去掉大型海藻(包含水生高等植物)这一关键要素。

      

      

      把大型海藻种到海底为何这么难?刘升平告诉记者,按照之前的路径解决方式,将海带等大型藻类种到海底有两个设想:其一是通过海带的孢子释放,其二是通过海带苗种的二次附着。而这两种方法都难以实现,刘升平解释,海带等大型藻类的孢子微小,即使附着到海底也极易被浮泥等覆盖,而接受不到阳光的孢子无法存活生长。而苗种附着的方法也不能实现,因为海带苗种实现二次附着需要一周以上的时间,因海流等原因,海底的幼苗无法稳定在特定地点,因此无法实现二次附着。“因为上述原因,海带等大型藻类的底播种植难题一直无法解决。”

      由于曾在大海带根部看到生长的贻贝,刘升平便产生了通过中介生物贻贝提高附着率的想法,以中介生物贻贝作为大海带人工育苗的附着基,人工培育的大海带幼苗采取海面撒播的方式投放到海底,然后随着贻贝在海底基质上附着,使海藻固着器有足够的时间附着于海底基质,从而完成海藻幼苗的附着。

      建设海洋生态防护带

      

      人造海底藻场

      突破大型海藻底播技术难点的现实意义是什么?谈到这个问题时,刘升平格外兴奋。“一个是生态意义,大型海藻是海洋牧场建设的基础,而且生态修复功能无可替代;另一个是产业经济价值,人造海底藻场也是海参、鲍鱼等海底生态养殖模式构建的基础。”刘升平告诉记者,目前以他的“中介生物辅助大型海藻苗种海底基质附着技术”培育的育苗量可用于2亩左右海底藻场建设需要,将来可以达到5亩以上,每亩人工海底藻场的建设成本可以控制在1000-5000元人民币范围内,且藻场建设技术简单,可以进行群众性生产,该技术将推动海洋牧场建设步伐。

      另外,大型海藻的生态修复功能无可替代:微生物修复单一、不稳定,动物修复只适用于处理水中的颗粒物质、小水体(养殖污水等)的污水处理。以大型海藻为主的海洋植物修复手段,具有费用低、治理效率高、维持生态平衡、增加海洋生物资源量等特点。通过海底大型海藻增殖,构建海洋牧场(海藻场)是进行海洋生态修复的最有效方式。在生态修护方面,大型海藻场具备固碳制氧、水质净化和吸附和吸收重金属离子及持久性有机污染物、生物栖息地等功能,刘升平据此提出了建设海洋生态防护带的想法,就是要把陆源污染解决在近岸,恢复海洋蓬勃的生机与活力。

      

      海藻场具有重要的碳汇功能,其碳汇能力是浮游植物的7.5倍。大型海藻能够吸收,储存大量的氮和磷,成为海洋生态系统中重要的氮库和磷库,抑制水域的富营养化进程,同时具有针对多种重金属、持久性有机污染物的富集能力。另外,大型藻场能为鱼类、贝类、附着生物提供良好的附着基质和繁殖栖息场所,为多种鱼虾贝类的繁衍以及后代生长发育提供庇护场所,同时通过食物链为生物多样性增加发挥作用。(青岛晚报/掌上青岛/青网 记者 王伟 赵文源)

      相关链接:成功引种大海带

      2011年,刘升平主持的“引进大西洋大海带项目”通过农业部的验收,身长可达十几米的大海带成功“扎根”青岛海。大西洋大海带与我国海带最大的区别就是柄部特别发达,我国海带的柄部一般不会超过十厘米,而大西洋大海带的柄部可以长到五六米,叶片长度可达7米,足有四五层楼高。

      (青岛晚报)

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