《浅海多营养层次综合养殖模式的创建与应用》

该项目属于水产科学技术领域。

在近海渔业资源日益衰退的背景下,海水养殖成为人类开发利用海洋生物资源、弥补水产品供应巨大缺口的主要渠道。浅海是海水养殖的主战场,然而,浅海养殖在快速发展的同时,也面临着超容量养殖、生产效率低下等诸多的问题和挑战。在多项国家级课题的支持下,该项目以绿色发展理念为引领,经过十余年自主研发、联合攻关与技术创新,取得了一系列关键技术的重大突破,实现了浅海多营养层次综合养殖模式的产业化应用和推广。主要科技创新成果如下:

1、阐明了不同营养级生物功能群的生理生态学特征及其对生源要素生物地球化学循环的影响,构建了浅海多营养层次综合养殖理论体系。

摸清了长牡蛎、菲律宾蛤仔、皱纹盘鲍、许氏平鲉等重要经济动物摄食、代谢生理生态学特征,揭示了规模化养殖生态系统中个体-群落-生态系统水平物质循环和能量流动规律;明确了海带、龙须菜等重要经济大型藻类的营养盐吸收动力学及光合特性,剖析了大型藻类在养殖系统中的生态功能;明晰了刺参、沙蚕等沉积食性生物功能群对养殖源颗粒有机物的同化效率;构建了多营养层次综合养殖理论体系,阐明了不同营养级生物功能群间的互利机制及级联效应,发现多营养层次综合养殖系统中碳、氮等生源要素的循环利用效率能够提升40%以上。

2、研发了养殖容量动态评估和养殖系统健康评价技术,创建了浅海多营养层次综合养殖模式。

将微食物环的生态贡献纳入到养殖容量评估指标体系,建立了1套个体生长模型-水动力模型-生态系统模型相耦合的养殖容量动态评估技术;创建了基于养殖容量的多种形式的多营养层次综合养殖模式,明确了滤食性贝类-大型藻类生物量(湿重)的合理配比比例为1:0.33-0.80,网箱鱼类和大型藻类的合理配比比例为1kg(湿重):0.94-1.53kg(干重);系统阐释了多营养层次综合养殖模式的生态服务功能,发现多营养层次综合养殖模式所提供的价值远高于单一养殖;建立了1套基于压力-结构-功能-系统响应指标的养殖生态系统健康评价方法。

3、实现了多营养层次综合养殖模式的产业化应用和推广,提升了海域的高效可持续利用能力和生态系统健康水平。

与政府机构、龙头企业共同组建了“政产研”合作平台,有效实现了多营养层次综合养殖模式在山东、河北、浙江等地的产业化应用和推广,累计应用面积110000公顷,近3年新增销售额89.31亿元,新增利润27.02亿元,获批了鲍、海参、海带3个有机产品认证;不同营养级生物功能群的级联效应使养殖系统的能量利用效率提高了26%,养殖海区的水环境、沉积环境和生态系统健康状况始终处于优良水平;拓宽知识传播途径,将多营养层次综合养殖模式成功实现产业化的经验输出到“一带一路”沿线国家,为世界海水养殖业的可持续发展贡献了“中国智慧”。

项目共发表论文64篇(SCI收录26篇),参编专著6部,获授权国家发明专利15项、实用新型专利11项、计算机软件著作权1项。培养博士后3名,博士研究生7名,硕士研究生21名,培训技术及管理人员1200名。

成果说明

研究成果在山东、浙江、河北等多地进行了产业化应用和推广,自2012年开始应用以来,累计应用面积110000公顷,其中,在山东荣成市海域累计应用107000公顷;在山东青岛海域累计推广养殖面积1600公顷;在河北秦皇岛海域累计推广400公顷;在浙江宁波累计推广养殖面积1000公顷。累计新增销售额154.0亿元,近三年新增销售额89.31亿元,新增利润27.02亿元,综合效益提高了30%以上,获批了鲍、海参、海带3个有机产品认证;不同营养级生物功能群的级联效应使养殖系统的能量利用效率提高了26%,养殖海区的水

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