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        國內漁業動態

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        海底“修復師”讓“海洋草原”更廣袤

        日期:2021-12-06 14:05    作者:    來源:青島日報     打印    加大 減小

        青島嶗山灣、威海天鵝湖、唐山樂亭、日照順豐、長島海草實驗……中國海洋大學水產學院教授、博士生導師張沛東辦公室里掛著一份手寫版的出海計劃圖,整個11月份團隊成員出海5次,共計15天。

        張沛東自開始鰻草海草床修復研究以來,出海已是家常便飯。15年時間里,他和團隊實現了鰻草高效促萌技術與途徑、鰻草苗種人工擴繁與培育技術等多項技術突破,完成海草床修復技術工程化應用。如今已移植、繁育了2萬余畝“海底草原”,極大恢復了相關海域的海底生態環境。

        為近岸生態修復提供新思路

        海草床與紅樹林、珊瑚礁并稱為三大典型近海海洋生態系統,是國際公認的最有效的碳封存生態系統之一。海草床具有極重要的生態服務功能,不僅能為眾多的海洋生物提供棲息、覓食、產卵和育幼等場所,也是重要的藍色碳匯。鰻草,也叫大葉藻,是溫帶海域海草床的主要植物之一。我國是海草床退化最為嚴重的國家之一,其中青島、威海和煙臺近岸海域超過80%的海草床已完全消失。因此,移植、繁育鰻草,修復海草床意義重大。

        2006年,張沛東從中國海洋大學捕撈學專業博士畢業并留校任教,把鰻草海草床修復確定為研究方向。彼時,美國等國家對鰻草都進行了大量的研究,而國內對鰻草的研究卻非常少,“上世紀80年代以后,國內幾乎停止了對鰻草的研究,資料更是非常有限。”

        同時,張沛東還面臨著缺人、缺錢的窘境,“最開始只有一個學生跟著我研究鰻草。”這對張沛東來說無疑是巨大的挑戰。鰻草開花、受精、產生種子都是什么季節?增殖繁育時需要栽多深?張沛東帶著學生開始了最基礎的研究,海邊成了他們最常去的“實驗室”。

        2008年,張沛東團隊申報的“典型海域大葉藻受損生物群落修復的研究”項目獲得了國家自然科學基金支持,選定了榮成天鵝湖作為研究海域。這次項目資助,對團隊來說無疑是雪中送炭。自此,榮成天鵝湖就像是他的“第二個辦公室”,張沛東在那里對鰻草進行了大量基礎性調查研究。2010年項目結題時,團隊基本摸清了關于“大葉藻”的生長過程,理清了其生活史,明確了榮成天鵝湖“大葉藻”草場生態環境及退化機理等。

        15年的堅守與付出,張沛東團隊在海草床修復領域也取得一系列的成果,系統評價了山東半島典型海草床的關鍵生態過程、建立了鰻草高效促萌技術與途徑、鰻草苗種人工擴繁與培育技術……以此為基礎,張沛東制定了恢復海草床生態工程技術方案,為修復近岸生態提供了新的思路與途徑。

        每年一半時間漂在海上

        海草床修復技術最終要實現工程化應用才能發揮出其最大價值。

        2017年,海草床技術工程化應用迎來了契機,原山東省海洋與漁業廳提出在全國率先進行海草床修復,利用鰻草修復技術,對威海天鵝湖、逍遙湖等水域進行海草增殖。這讓張沛東的研究真正從實驗室走向了大規模實際應用。據了解,他們的技術應用不僅僅在威海,還一路拓展到了煙臺、唐山等海域,修復養護的海草床面積已達到了2萬余畝。

        “‘海底草原’越來越廣袤,你的頭發卻越來越少。”這是同事經常跟張沛東開的玩笑。海草床修復工作需要耗費大量的精力,非常艱苦。

        鰻草增殖、繁育受潮汐影響很大,每天低潮的時間窗口只有兩三個小時,張沛東團隊往往要在極短的時間內完成一系列的工作。為此,團隊多名師生專門學習了潛水,以提高工作時長。冬天氣溫低,研究工作仍要進行,手放到冰冷的海水里幾秒鐘就凍得沒有了知覺。“最早的時候,我們用罐頭瓶子裝點熱水,用布包著,冷了就用它暖暖手;曾經還有學生下水前喝點酒抗寒,現在基本上下水前都會貼幾片暖寶寶。”張沛東說。

        今年10月,張沛東團隊成員去唐山曹妃甸工作了5天4夜。每天晚上9點左右坐船出發,1個小時左右在低潮時達到目的地海域,進行采樣、移植等一系列工作,漲潮時返回到岸邊要立即進行樣品分析,直到凌晨五六點才能休息。休息不了多長時間,就要起床準備晚上出海物資,“一天下來,睡覺的時間就只有三四個小時。”一年中,他們有約一半的時間要漂在海上。

        工程化應用的過程也是技術優化的過程,張沛東團隊也在不斷進行著技術更新。日前,該團隊申報的“海洋碳匯——海草床生態修復系統”項目榮獲第十屆“母親河獎”綠色項目獎。該項目優化了海草床生態系統恢復關鍵技術,突破了海草床修復效率低的技術瓶頸,研制了高效的海草機械輔助增殖裝置和設備,形成了完整的海草床生態修復技術鏈條,不僅有效提升了我國海草床生態修復的技術水平,也促進了我國海草床生態修復工程的規模化開展,推動我國海草床的生態修復進入集約高效的2.0時代。

        過去的15年時間里,張沛東團隊獲得授權國家發明專利10余項,獲第五屆中國水產學會范蠡科技進步特等獎、山東省科技進步一等獎、國家海洋局海洋創新成果獎二等獎等省部級獎勵5項。

        打造海洋綠色生態牧場

        海洋是一個生態系統,海草床修復僅僅是其中一個方面,更重要的是融合發展。張沛東團隊在前期理論研究與工程實踐技術基礎上,已開始探索高效海草床生態修復技術和生態工程措施,尋求海草床生態修復融合發展和固碳增匯模式等新技術和新模式,以此打通海草床利用的“最后一公里”。

        張沛東表示,海草床未來可以打造成綠色生態牧場,就像在陸地草原上放牧牛羊一樣,在上面養殖海參、蝦蟹等。“我們進行了刺參增養殖實驗,實驗數據顯示在鰻草草床內增養殖的海參存活率接近百分之百,而且鰻草草床增養殖的海參營養價值也高于其他生境增養殖的海參。”

        “鰻草木質素含量非常高,其葉子脫落后通常會沉積到海底形成沉積物,海底環境缺氧,葉片分解得少,因此其固碳能力就比較強。而且溫帶海草床的更新率20多天一次,對比下來海草床固碳能力遠超陸地上的森林。”張沛東介紹,他們團隊還在唐山、威海、長島等地對海草床固碳能力進行研究,以更好服務于國家“雙碳”目標。同時,他還將進行海草床高值利用研究,開發海草系列產品。

        張沛東期待著,未來海草床可以得到更大范圍的修復,真正把海草床變成“金山銀山”。

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