百年演進后必將大放異彩——海洋牧場新業(yè)態(tài)調查報告

海洋牧場是一個有著百年歷史的海洋產業(yè)，經過百年演進，其內涵不斷豐富和升華，如今逐步成為了具有環(huán)境保護、資源養(yǎng)護和漁業(yè)持續(xù)產出的新業(yè)態(tài)，為“兩山理論”和“雙碳”行動注入新的活力，必將大放異彩。

理念與探索：水是生物的牧場

在我國，早在距今2000年左右的春秋戰(zhàn)國或漢代的“罧業(yè)”中就出現(xiàn)了關于魚礁的文字，上個世紀40年代，我國科學家提出了“水就是生物的牧場”、“海洋農牧化”、“使海洋成為種養(yǎng)殖藻類和貝類的‘農場’，養(yǎng)魚、蝦的‘牧場’，達到‘耕海’目的”等富有創(chuàng)新性的理念。到了上世紀70年代末，我國也開展了海洋牧場的實踐，主要方式為人工魚礁建設和增殖放流。

美國于1935年在新澤西州梅角海域建造了海洋牧場。此后，該國在 1968 年制定了“海洋牧場建設計劃”，并于 1974 年在加利福尼亞建立了海洋牧場，將海洋牧場建設與觀光、游釣等休閑娛樂產業(yè)結合起來發(fā)展休閑漁業(yè)，取得了良好的生態(tài)和經濟效益。

日本在1971年舉行的海洋開發(fā)審議會上提出海洋牧場的定義，將其闡述為“栽培漁業(yè)高度發(fā)展階段的形態(tài)”，并在1987年完成《海洋牧場計劃》的制定。

韓國從1998年開始實施海洋牧場計劃，并在2002年頒布的《韓國養(yǎng)殖漁業(yè)育成法》中將海洋牧場定義為“在一定的海域綜合設置水產資源養(yǎng)護的設施，人工繁育和采捕水產資源的場所”。

縱觀國際海洋牧場的建設歷程，最初都是從經濟學的概念出發(fā)，以追求經濟效益為根本出發(fā)點。但由于不同國家和地區(qū)的生態(tài)環(huán)境特征、經濟發(fā)展狀況、科技發(fā)展水平和生活文化傳統(tǒng)等方面存在差異，不同國家出現(xiàn)了各具特色的海洋牧場建設模式。先后出現(xiàn)了以調動公民積極參與并以休閑漁業(yè)為特色的美國模式；依靠技術支持并注重自然生態(tài)環(huán)境修復與生物資源養(yǎng)護的日本模式；注重政府宏觀指導下苗種繁育和資源生物增殖的韓國模式；加強漁業(yè)資源管理并注重人工魚礁建設和資源生物增殖放流的中國模式等。

總體而言，各國在海洋牧場建設方面主要呈現(xiàn)以下兩個特征：一是生境營造，二是增殖放流。

在美國，截至2000年，美國的人工魚礁的建設海域已拓展到美國西部和墨西哥灣，建造的人工魚礁超過2400處。調查結果顯示，美國人工魚礁建造成效顯著，建礁后海區(qū)的漁業(yè)資源增加到原來的43倍，每年可增加約 500 萬噸漁業(yè)產量。

在日本，1952年提出利用水生生物偏好聚集在沉船和礁石的習性，投放混凝土塊建設人工魚礁，實現(xiàn)增加漁業(yè)資源和提高采捕效率。在開發(fā)和建設海洋牧場的過程中，日本非常重視人工魚礁對魚類等生物的聚集效果，通過水槽模型試驗等方法系統(tǒng)地研究了人工魚礁的水動力學特征，總結了不同人工魚礁礁體模型的流體力學特性；注重環(huán)境承載力的評估及經濟效益與生物資源養(yǎng)護的平衡，將人工魚礁建設、關鍵物種增殖放流、生物行為控制與馴化等技術融入漁業(yè)管理體系。

在韓國，1971年開始建設育苗場，韓國先后建設了19個地區(qū)級和國家級育苗場。同年，在江原道襄陽水域投放混凝土四方形人工魚礁，此后每年都會在沿岸水域設置 5 萬個以上多種類型的人工魚礁。自 1998 年起，在南部的慶向南道南岸建造海洋牧場，落實“海洋牧場計劃”。

在中國，1979年在廣西欽州沿海區(qū)域投放了26座試驗性小型單體人工魚礁，1984 年成立了全國人工魚礁推廣試驗協(xié)作組，推動人工魚礁建設的健康快速發(fā)展。 2006 年，國務院發(fā)布了《中國水生生物資源養(yǎng)護行動綱要》。據(jù)統(tǒng)計，截至2016年，全國用于海洋牧場建設的資金總數(shù)達55.8億元人民幣，已建成海洋牧場200多個，投放魚礁超過6000萬空立方米。

海洋牧場建設的根本目標是增殖增加海洋漁業(yè)資源。與生境營造如影隨形、相得益彰的措施是增殖放流。形象地講，海洋牧場建設恰似筑巢，增殖放流如同引鳳，二者缺一不可。1842年，法國最早開展鱒魚人工增殖放流，1860—1880 年，美國、加拿大、俄國和日本等國家實施大規(guī)模鮭科魚類增殖。 20 世紀80—90 年代，全球范圍內約有 64 個國家和地區(qū)對超過 180 種海洋物種開展了增殖放流活動，其中包括美國22種、日本72種、韓國14種和中國14種等。自20世紀 50 年代起，我國開始在淡水湖泊以放養(yǎng)方式增殖漁業(yè)資源。自 20 世紀 80 年代開始，在黃渤海和東海開展對蝦的增殖放流試驗。2006年以來，《中國水生生物資源養(yǎng)護行動綱要》《國家重點保護經濟水生動植物資源名錄》《水生生物增殖放流管理規(guī)定》等政策文件相繼頒布實施，沿海各省市積極開展了人工魚礁建設和增殖放流活動。其間，我國累計舉辦增殖放流活動場次超過1.5萬，參與人次超過300萬，放流水域遍及全國重要江河、湖泊、水庫和近海海域，累計增殖各類水產苗種3727億余單位。

這一過程我們稱之為海洋牧場1.0階段，其核心是漁業(yè)資源增殖，手段是人工魚礁建設與增殖放流，以農牧化和工程化為驅動力，目標是經濟效益，沒有引入環(huán)境的概念，更沒有引入生態(tài)系統(tǒng)的概念。

創(chuàng)新與發(fā)展：海洋生態(tài)牧場

時至今日，國際上海洋牧場建設仍以人工魚礁投放與增殖放流等方式為主，在理論與技術方面未見顯著突 破。而我國在創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享的新發(fā)展理念指引下，加強海洋牧場建設已成為“兩山理論”在海洋領域的重要踐行方式，理論創(chuàng)新和技術創(chuàng)新成果不斷出現(xiàn)，海洋牧場也由1.0階段跨入 2.0階段，即海洋生態(tài)牧場。

海洋牧場2.0的概括起來，主要有四個特點，一是堅持生態(tài)優(yōu)先。健康的海洋生態(tài)系統(tǒng)是建設海洋牧場的重要基礎。發(fā)展海洋牧場不能以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價，必須堅持生態(tài)優(yōu)先原則，重視生態(tài)環(huán)境修復和生物資源養(yǎng)護，并根據(jù)海域生物承載力確定合理的建設規(guī)模。二是堅持陸海統(tǒng)籌。海洋牧場建設區(qū)域應包括海域與毗連陸地，海域是生境修復和增殖放流的實施空間；陸地不僅是牧場管理與苗種生產的基地，也是加工、旅游、科普等產業(yè)的落腳點。陸海區(qū)域有機銜接融合，實現(xiàn)鹽堿地生態(tài)農場-灘涂生態(tài)農牧場-淺海生態(tài) 牧場的“三場連通”。 三是堅持三產貫通。海洋牧場產業(yè)體系應包括水產品生產、礁體和裝備制造、休閑漁業(yè)等產業(yè)，形成水產品生產-精深加工-休閑漁業(yè)“三產融合”的現(xiàn)代化海洋牧場產業(yè)架構。四是堅持四化同步。生態(tài)化、工程化、自動化、信息化是海洋牧場 2.0階段的集中體現(xiàn)和發(fā)展方向，是應對環(huán)境災害、提高生產效率、降低生產成本的重要保障。

海洋牧場建設更富創(chuàng)新性，概括起來主要有四個方面。其一，建設內容更加豐富。隨著相關研究和實踐的穩(wěn)步推進，我國自然生境（如海藻場、海草床、牡蠣礁、珊瑚礁等）構建、苗種培育、設施與工程裝備、環(huán)境監(jiān)測評價等海洋牧場建設關鍵技術逐漸成熟，增殖放流也得以加強。自2015 年起，每年 6 月 6 日成為全國“放魚日”。“十三五”期間累計投入資金 50 多億元人民幣，放流各類水生生物苗種1900多億單位。 其二，建設技術顯著提升。堅持生態(tài)優(yōu)先、原創(chuàng)驅動、技術先導和工程實施的基本原則，突破了生境修復、資源養(yǎng)護、安全保障等一系列關鍵技術，成功構建形成海上的“綠水青山”。主要表現(xiàn)是，一是“因海制宜”。 突破了南、北方典型海域生境修復新技術，完成了海洋牧場生境從局部修復到系統(tǒng)構建的跨越。二是“因種而異”。突破了關鍵物種資源修復技術，實現(xiàn)了生物資源從生產型修復到生態(tài)型修復的跨越。三是“因數(shù)而為”。突破了環(huán)境與生物資源遠程實時監(jiān)測和預警預報技術，實現(xiàn)了海洋牧場從單因子監(jiān)測評價到綜合預警預報的跨越。從原理認知、設施研發(fā)、技術突破和應用推廣四個層面出發(fā)，進一步發(fā)展了海洋牧場理論與技術應用體系，初步構建形成了涵蓋國家、行業(yè)、地方和團體的標準體系。其三，建設模式推廣示范。2015年底，首批 22 個國家級海洋牧場示范區(qū)獲批啟動建設。截至2021年底，覆蓋渤海、黃海、東海和南海的153個國家級海洋牧場示范區(qū)相繼獲批建設。2016—2020年，農業(yè)農村部共投入26億余元人民幣，支持 113個人工魚礁建設項目，累計投放魚礁超過 5 000 萬空立方米。海洋牧場作為海洋漁業(yè)的新業(yè)態(tài)，具有顯著的固碳增匯能力。據(jù)測算，我國已建成的海洋牧場年固碳量達到 32 萬噸，消減氮 27 961 噸、磷 2795 噸，每年產生生態(tài)效益 1003 億元人民幣。

海洋牧場的蓬勃發(fā)展，也出現(xiàn)了一些問題。

一是技術體系亟待創(chuàng)新。實現(xiàn)理念、裝備、技術、管理的現(xiàn)代化是成功建設海洋牧場的關鍵。因此，相關原理亟待揭示。例如，基礎生境構建機理、牧場海域小尺度生態(tài)系統(tǒng)結構功能分析與生物承載力評估、資源最大可持續(xù)產量預測等，均是有效實施生境修復和資源養(yǎng)護的前提。同時，現(xiàn)代化工程設施設備亟待研發(fā)。尤其是適用于不同海域的高效資源增殖養(yǎng)護設施、資源環(huán)境監(jiān)測裝備和大型海產品自動化加工設備。再次是相關技術亟待突破。諸如海洋牧場科學選址和生態(tài)均衡布局、食物網(wǎng)結構優(yōu)化、生物制御、生境適宜性評價、目標導向性魚礁設施設計、資源高效增殖與生態(tài)采捕、生態(tài)災害預警預報等。此外，管理體系亟待提升。陸海聯(lián)動管理有待加強，需要構建覆蓋海洋牧場全過程的專家決策系統(tǒng)等。

二是規(guī)劃建設標準體系亟待制定。現(xiàn)階段海洋牧場建設標準體系尚未完善，需要加強國家、行業(yè)標準和技術規(guī)范的制定，并根據(jù)海域所屬地區(qū)的自然環(huán)境特征和經濟發(fā)展狀況制定地方和團體標準，為海洋牧場標準化和規(guī)范化建設提供支持和指導。

三是建設效果評價體系亟待完善。由于海洋牧場類型、規(guī)模和管理等方面存在差異，不同地區(qū)海洋牧場建設的成效有所不同，質量也參差不齊。然而，目前仍然缺乏成熟的綜合效果評價體系，難以量化評估海洋牧場建設的成效。因此，亟待制定科學可行的績效評價體系，以保證海洋牧場建設的質量和產業(yè)的健康發(fā)展。

超越與展望：開辟戰(zhàn)略新空間

現(xiàn)代化海洋牧場是集環(huán)境保護、資源養(yǎng)護與漁業(yè)持續(xù)產出于一體，實現(xiàn)優(yōu)質蛋白供給和維護近海生態(tài)安全的新業(yè)態(tài)。海洋牧場3.0階段呼之欲出。

2021 年發(fā)布的《中華人民共和國國民經濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠景目標綱要》中特別提出了“優(yōu)化近海綠色養(yǎng)殖布局，建設海洋牧場，發(fā)展可持續(xù)遠洋漁業(yè)”的宏偉目標。2021 年 11 月，我國首個海洋牧場建設的國家標準《海洋牧場建設技術指南》正式發(fā)布。面對新形勢和新任務，以數(shù)字化和體系化為驅動力的海洋牧場 3.0 階段即將到來，即涵蓋淡水和海洋的全域型水域生態(tài)牧場。

現(xiàn)代化海洋牧場的發(fā)展理念與目標就是深入貫徹“兩山理論”，聚焦“雙碳”目標，堅持 “生態(tài)、精準、智能、融合”的現(xiàn)代化海洋牧場發(fā)展理念，構建科學選址—規(guī)劃布局—生境修復—資源養(yǎng)護—安全保障—融合發(fā)展的全鏈條產業(yè)技術發(fā)展格局，建設全域型水域生態(tài)牧場。在北方海域，打造生態(tài)牧場“現(xiàn)代升級版”;在南方海域，拓展生態(tài)牧場 “戰(zhàn)略新空間”；在內陸水域，開啟生態(tài)牧場“淡水新試點”。創(chuàng)新核心技術體系，支撐國家級海洋牧場示范區(qū)全面升級。

海洋牧場3.0階段具有以下四個特點。首先是保護利用并進。在科學評估海洋牧場生物生產力和生態(tài)承載力的基礎上，充分利用水域自然生產力，實現(xiàn)不投餌；充分利用水體營養(yǎng)鹽存量，實現(xiàn)不施肥；切實保護水域生態(tài)系統(tǒng)，以及確保水產品質量安全，實現(xiàn)不用藥；采用融合發(fā)展的創(chuàng)新模式，提升漁民經濟收益，實現(xiàn)增收入；延長產業(yè)鏈，拓展產業(yè)空間，實施漁旅產業(yè)融合，實現(xiàn)增就業(yè)；充分發(fā)揮生態(tài)牧場生物固碳能力，實施清潔能源與生態(tài)牧場融合發(fā)展，助力實現(xiàn)“雙碳”目標，實現(xiàn)增碳匯。

其次是場景空間拓展。全域型水域生態(tài)牧場是未來發(fā)展的目標，其將特定湖泊、河口、海灣等作為一個整體，基于生態(tài)系統(tǒng)原理開展選址、布局、建設、監(jiān)測和管理。根據(jù)建設類型、規(guī)模、增殖放流目標物種和水域特征，優(yōu)化生態(tài)牧場空間布局，實現(xiàn)陸海統(tǒng)籌、四場聯(lián)動，充分體現(xiàn)水域生態(tài)系統(tǒng)的整體性。

其三是核心技術突破。推動核心技術體系生態(tài)化、精準化、智能化發(fā)展。開發(fā)生態(tài)牧場機械化播苗、自動化監(jiān)測、精準化計量與智能化采收裝備；搭建生態(tài)牧場資源環(huán)境信息化監(jiān)測平臺；研發(fā)災害預警預報與專家決策系統(tǒng)，提高生態(tài)牧場運行管理的智能化水平。

第四是發(fā)展模式創(chuàng)新。強化景觀融合、資源融合和產業(yè)融合，運用景觀生態(tài)學理念，研發(fā)生態(tài)牧場多維場景營造技術，開發(fā)復合高效、多營養(yǎng)層次的系統(tǒng)構建模式，實現(xiàn)凈水保水與資源養(yǎng)護的一體化；結合生 態(tài)牧場海域光照、風力和水動力資源特征，充分利用太陽能、風能和波浪能等清潔能源，搭建生態(tài)牧場智能安全保障與深遠海智慧養(yǎng)殖融合發(fā)展平臺；布局以水域生態(tài)牧場為核心的跨界融合產業(yè)鏈條，創(chuàng)建產業(yè)多元融合發(fā)展模式。

海洋牧場3.0建設，要找準技術與模式兩個層面的切入點，并在五個方面發(fā)力。

一是生態(tài)工程新技術體系創(chuàng)新。著力在生境修復設施、資源養(yǎng)護設施、生態(tài)采捕設施實現(xiàn)技術突破，優(yōu)化“草—魚—蝦—貝—參”等復合多營養(yǎng)級食物網(wǎng)結構，實現(xiàn)凈水保水與資源養(yǎng)護的一體化；創(chuàng)新水生植物高效培植方法，配套人工藻礁投放，建立人工藻礁增殖區(qū)；利用大型藻類生產生物能源、有機肥料，減少化石能源消耗，完善貝藻生態(tài)價值評估技術，打造貝類和藻類特色產業(yè)模塊，構建固碳增匯、循環(huán)經濟新模式。

二是創(chuàng)新精準生產新技術體系。依托北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)精準定位與高分遙感基礎服務，研制渾濁水體機器人自主采收“手眼協(xié)同”智能控制設備，研發(fā)海洋牧場自主監(jiān)測水面無人船、巡檢水下機器人與水下無人采收機器人等裝備；集成應用先進環(huán)境和資源監(jiān)測傳感器，研制不同載體跨介質資源環(huán)境信息在線組網(wǎng)裝備，基于 5G 通信平臺開發(fā)資源環(huán)境信息實時無線傳輸系統(tǒng)，構建水域生態(tài)牧場資源環(huán)境信息化監(jiān)測平臺；開發(fā)機械化播苗、自動化監(jiān)測、精準化計量與智能化采收裝備，提升水域生態(tài)牧場的機械化和智能化水平；開展生態(tài)牧場與風機融合布局設計，研制環(huán)境友好型裝備，研發(fā)環(huán)保型施工和智能運維技術，科學評價清潔能源開發(fā)對海洋牧場資源環(huán)境影響；結合生態(tài)牧場水動力環(huán)境，開發(fā)波浪能等海洋清潔能源，構建智慧“能源島”，打造水域生態(tài)牧場高質化產業(yè)融合發(fā)展基地。

三是建設智能管理新技術體系。調查分析水域污染的陸源輸入、時空動態(tài)、開發(fā)利用現(xiàn)狀，以及主要生源要素的分布特征；結合建設規(guī)模、類型、內容和主要增殖目標物種，確定水域生態(tài)牧場布局的功能設施組成、最小功能單位、功能協(xié)同效應，最終科學規(guī)劃各功能單位的平面布局；利用大數(shù)據(jù)分析技術，基于海洋牧場資源環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，預測不同捕撈強度下主要資源生物量變動情況，制定適宜的采捕策略，實現(xiàn)水域生態(tài)牧場生產效益的最大化；充分利用人工智能技術，建立資源環(huán)境預警/預報專家決策系統(tǒng)，為水域生態(tài)牧場中短期災害預警/預報等科學決策提供支撐。

四是創(chuàng)新景觀融合模式。運用景觀生態(tài)學原理，通過現(xiàn)代化陸海統(tǒng)籌的海洋牧場建設，構建和諧水域生境，破堤通湖海，構建生態(tài)湖海堤，修復淡水和濱海濕地，綜合提升陸上湖泊和近海環(huán)境質量；建設生態(tài)廊道，修復河岸沙灘，讓“盆景”變風景；大力發(fā)展景觀生態(tài)旅游，配建陸基或船基旅游保障單元和水上旅游設施，制定科學合理的規(guī)章制度，適度發(fā)展游釣漁業(yè)；充分挖掘自然和文化資源，發(fā)展沿岸觀光、島上觀鳥、水上觀鯨、潛水觀魚等旅游產業(yè)。

五是創(chuàng)新資源融合模式。堅持資源融合，形成集聚效應。我國內陸水域廣闊，近海海岸線綿長，具有豐富的空間資源、生物資源、水資源、清潔能源和文化資源。未來，現(xiàn)代化水域生態(tài)牧場可依托大型綜合智能平臺和海上漂浮城市理念，綜合利用各類水域資源，建設水域城市綜合體，解決陸地資源、能源和空間匱乏的問題，提高海洋及江河、湖泊等水域產能，有效推動碳匯漁業(yè)、環(huán)境保護、資源養(yǎng)護和新能源開發(fā)的有機融合，構建新型“人水和諧”發(fā)展模式。

六是產業(yè)融合模式。堅持產業(yè)融合，堅持功能多元。創(chuàng)新“三產融合”發(fā)展模式，在北方海域強化以 “海珍品增殖”為特色的一產帶二產、三產的發(fā)展模式；在南方海域強化以“漁旅融合”為特色的三產帶 一產、二產的模式；在內陸水域強化以“大型水域的一產帶二產、三產，中小型水域三產帶一產、二產” 為特色的發(fā)展模式，延伸產業(yè)鏈，拓展產業(yè)范圍，實現(xiàn)水域生態(tài)牧場的高質量發(fā)展。在保障環(huán)境和資源安全的前提下，實施生態(tài)牧場與能源開發(fā)、文化旅游、設施養(yǎng)殖等產業(yè)多元融合發(fā)展，創(chuàng)新生態(tài)牧場與太陽能、風能、波浪能等新能源產業(yè)，以及深遠海智慧漁場等融合發(fā)展新模式。

海洋是生命的搖籃。海洋夢，是藍色的中國夢，堅信百年演進后的現(xiàn)代化海洋牧場必將大放異彩，中國人的海洋強國夢想定將成為現(xiàn)實。

（作者：中國科學院海洋研究所楊紅生、自然資源部第一海洋研究所丁德文）