近日,记者从青岛农业大学海洋科学与工程学院刘升平教授处获悉,他们通过数年海洋牧场实验,从国外引进的一种名为“昆布”的大型褐藻,在山东海域平安度过了夏天,这意味着,大型褐藻今后在我国的高温海域、高温季节也可以养殖增殖了。
刘升平教授告诉记者,海洋牧场的概念最早于上世纪七十年代提出,早期构想就是通过增养殖大型海藻技术的突破,使海洋生物像陆地的牧场一样繁茂起来,然而,大型海藻底播增殖技术一直是影响海洋牧场战略的主要障碍。以苗种的方式进行大型海藻底播增殖尚属于全球性技术空白,远未达到产业化和资源量可控的水平。
大型海藻底播增殖技术,远未产业化
“海底藻场是海洋生物的栖息场、繁殖场、索饵场,海洋牧场是当前海洋水产增养殖最好的生产模式。海底荒漠化问题得到解决后,海洋生物资源必然得到恢复,这就是海洋牧场构想早期提出时的思路。在海洋牧场这个人造生态系统中,动物的代谢必然会产生污染物,而增养殖带来的较高动物密度会使得污染物大量积累,从而对海洋环境构成危害。”刘升平表示,海洋生态平衡,必须在大型海藻与动物之间达到一个数量上的平衡,才能保证海洋生态安全。大型海藻底播增殖技术得不到突破,可持续、环境友好的海洋牧场就不可能真正实现。
把大型海藻种到海底为何这么难?刘升平告诉记者,制约的关键因素就是大型海藻苗种底播技术问题。按照传统的实施思路,将海带等大型藻类播种到海底有两个途径: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个体微小,即使附着到海底也易被浮泥覆盖,因接受不到足够的阳光而无法继续生长。而苗种附着的方法也难以实现,因为海带苗种实现二次附着需要一周以上的时间,因海流等环境原因,海底的幼苗难以稳定地固定在特定地点,所以难以实现二次附着。
海带与贻贝“联姻”,成功“扎根”青岛海
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。刘升平告诉记者,从2005年开始,经过对大型海藻底播种植问题十几年的研究,他终于找到了技术路径。
2010年,刘升平到加拿大引种大海带,受到从海里拔出来的一棵“根”上带着贻贝的大海带的启发,他从2010年开始着手育苗,尝试让大海带苗种“长”到贻贝上。2011年,刘升平主持的“引进大西洋大海带项目”通过农业部验收,身长可达十几米的大海带,通过“贻贝”这个中介生物,成功“扎根”青岛海。
“贻贝属于动物,海带属于植物,把两者组合培育的研究还非常少,我国目前尚没有这种技术。浮游植物是贝类的饵料,而海带的游孢子本身就是浮游植物,贻贝会以此为食,这样就难以兼顾两者组合育苗的成功率。”刘升平说,即使海带与贻贝“嫁接”成功,但海带和贻贝对于生长温度、光照的要求都不同,并且在不同的生长阶段都需要特定的培育环境。另一个难题是,贻贝在培育过程中需要单细胞藻类作为食物,这些微藻又和海带等大型海藻构成营养竞争。
与其跟随,不如建立自己的技术路线。利用附着生活型瓣鳃纲贝类可以瞬间附着的特点,刘升平把大型海藻苗种培育在活体贻贝表面,待海藻苗种生长到一定规格后,把附着有大型海藻苗种的贻贝撒播到海底。“到达海底后通过贝类寻找、附着于海底基质,海藻得以健康生长,其假根逐渐越过贝类的表面,也附着到海底基质上,这就完成了大型海藻苗种的二次附着过程。”
大型海藻底播增殖的关键点,一是底播增殖技术,二是大型海藻的种质问题。刘升平所研发的中介生物辅助大型海藻附着技术是国际首创,也是人造海底藻场构建产业化发展中最有前景的技术路线。
不同的目标海域需要不同类型的海藻种质,这个问题可以通过引种和育种两个途径加以解决。刘升平告诉记者,他已收集并保存世界各地10多种适宜的海藻种质资源,可以作为建设海底藻场的工具种。(记者 王建高 通讯员 周维维 杨宗玲)