唐皇，戴偉，梁爽，梁健，郭永軍，畢相東

（天津農學院 水產學院 天津市水產生態(tài)及養(yǎng)殖重點實驗室，天津 300392）

1 環(huán)黃海海水貝類養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

環(huán)黃海地理范圍包括四省三市（遼寧省、河北省、山東省、江蘇省及北京市、天津市和上海市）等地區(qū)[1]，是我國重要的海水貝類養(yǎng)殖海域。近年來由于海水貝類的種質創(chuàng)新、健康養(yǎng)殖、精深加工等關鍵技術發(fā)展[2-3]，環(huán)黃海貝類養(yǎng)殖得到了持續(xù)發(fā)展（圖1、圖2）。2019 年我國貝類海水養(yǎng)殖面積為120.424 萬hm2，產量為14 389.7 kt，其中環(huán)黃海海水貝類殖面積及養(yǎng)殖產量分別占82%及46%[4]。環(huán)黃海海水貝類養(yǎng)殖種類以蛤蜊（Mactridae）、扇貝（Pectinidae）、牡蠣（Ostreidae）產量最高，位居前三，占據(jù)絕對優(yōu)勢。

圖1 2014-2019 環(huán)黃海地區(qū)海水貝類養(yǎng)殖面積（中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒，2014-2019）

圖2 2014-2019 環(huán)黃海地區(qū)海水貝類養(yǎng)殖產量（中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒，2014-2019）

1.1 海水貝類種質創(chuàng)新

種質種苗問題是海水養(yǎng)殖業(yè)的核心問題，一個良種的引入可以很快形成新產業(yè)并帶動形成新產業(yè)群[5]，對產業(yè)發(fā)展起到巨大的推動作用。研究人員利用群體選擇、雜交、細胞工程、分子標記輔助等育種技術，已累計獲得蛤蜊、扇貝、牡蠣、鮑（Haliotidae）、蚶類（Arcidae）、珍珠貝（Pteriidae）等24 個國家貝類新品種[2]，是目前研究的熱點和未來發(fā)展的趨勢。據(jù)相關報道2019 年我國海水貝類產苗總量近25 221 億粒，其中環(huán)黃海地區(qū)為5 585 億粒，占總數(shù)的22%以上[4]。

1.2 海水貝類健康養(yǎng)殖模式

健康養(yǎng)殖模式是在依據(jù)環(huán)境容納量、海域營養(yǎng)條件等的基礎上，構建多種多營養(yǎng)層次綜合養(yǎng)殖模式，可對池塘、筏架等傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式建立起相應的標準體系，加大對海洋空間的利用程度，產生更高的經(jīng)濟效益，形成良好的生態(tài)循環(huán)體系[6]。如環(huán)黃海地區(qū)的山東長島縣地區(qū)2012 年引入貝藻混養(yǎng)的綜合養(yǎng)殖模式，在2011 年成貝養(yǎng)殖只有5 萬籠，到2015 年成貝養(yǎng)殖達到55 萬籠[2]。該養(yǎng)殖模式在2016年被聯(lián)合國糧農組織和亞太水產養(yǎng)殖中心網(wǎng)確定為亞太地區(qū)12個可持續(xù)集約化水產養(yǎng)殖的典型成功案例之一[7]，已形成了一種海水貝類健康養(yǎng)殖模式趨勢。

1.3 精深加工等關鍵技術

精深加工等關鍵技術的創(chuàng)新提高了貝類綜合利用的水平和效益，已成為貝類加工業(yè)的發(fā)展趨勢，推動著海水貝類養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)健康發(fā)展[2]。據(jù)調查發(fā)現(xiàn)，2019 年中國牡蠣加工業(yè)年產值為200 億元，其中煙熏（煙熏牡蠣罐頭）、調味品（蠔油）和保健食品（牡蠣肽粉）等精加工產品為544～726 kt，占牡蠣總產量的12%～16%[8]。

然而，近些年來巨大的經(jīng)濟利益刺激和大規(guī)模的海洋牧場建設，導致環(huán)黃海多地近岸海域貝類養(yǎng)殖密度過高的現(xiàn)象尤為突出，遠遠超過了近岸海域既有的海水貝類養(yǎng)殖容量，加之近岸海洋牧場規(guī)?；ㄔO與海水貝類養(yǎng)殖區(qū)大部分重疊，餌料微藻資源競爭激烈，造成養(yǎng)殖貝類規(guī)格降低、養(yǎng)殖產量下降，養(yǎng)殖經(jīng)濟效益嚴重下滑。

2 環(huán)黃海海水貝類養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展瓶頸

2.1 貝類養(yǎng)殖海域餌料微藻資源匱乏

2008 年之前，遼寧省長?？h蝦夷扇貝（Patino-pecten yessoensis）底播養(yǎng)殖面積已經(jīng)達到8.13 萬hm2；而2016 年長?？h獐子島蝦夷扇貝底播養(yǎng)殖面積超4 萬hm2，浮筏養(yǎng)殖面積高達2 萬hm2，嚴重超出該海域的養(yǎng)殖容量[9]。據(jù)相關報道獐子島自2012 年便開始出現(xiàn)了底播海域面積增長，但單位產出率與總體產量大幅下降的情況，同樣的情況亦出現(xiàn)在河北省秦皇島海域。由于扇貝、蛤蜊、牡蠣及蚶類等常見海水貝類均為濾食性種類，即通過過濾大量的海水完成攝食等生理活動，其主要食物為海水中的單細胞餌料微藻。常見的餌料微藻種類主要為硅藻門（Bacillariophyta）、金藻門（Chrysophyta）、綠藻門（Chlorophyta）的單細胞藻類，在水體溫度為20℃時，這些海洋餌料微藻的繁殖代時大約在50 h 左右，因此，過高的海水貝類養(yǎng)殖密度嚴重降低單細胞餌料微藻生長增殖效率，不能滿足濾食性貝類的營養(yǎng)需要[10]。有研究發(fā)現(xiàn)，當水體中POC（顆粒有機碳）和PN（顆粒有機氮）分別降低至0.090 mg/L、0.015 mg/L 時，會限制櫛孔扇貝（Azumapecten farreri）的生長，導致養(yǎng)殖規(guī)格降低，直接影響?zhàn)B殖收益[11]。例如2014 年獐子島扇貝“絕收事件”及2018 年初的“跑路門事件”[12]。

2.2 貝類養(yǎng)殖海域資源競爭激烈

近些年來中國大規(guī)模建設的海洋牧場亦與海水貝類形成激烈的餌料微藻資源競爭。2008 年以來，全國人工魚礁建設規(guī)模超過3 000 萬空方，礁區(qū)面積超過500 km2，而海洋牧場建設區(qū)域與海水養(yǎng)殖區(qū)基本重合或鄰近。有研究人員發(fā)現(xiàn)，在環(huán)黃海海洋牧場建設過程中，由于未能估算不同生物類群的環(huán)境承載力，導致牧場增殖種類配比和投放規(guī)模難以確定。缺乏對海洋牧場待建海域的水質、底質、水流、生物群落結構以及承載能力的了解，導致海洋牧場建設難以達到預期目標，增養(yǎng)殖生物成活率降低，局部環(huán)境惡化，甚至對海域生態(tài)系統(tǒng)造成破壞。有研究人員對2018 年初獐子島蝦夷扇貝“跑路門事件”[11]研究發(fā)現(xiàn)：海洋牧場科學研究基礎尚有不足，海洋牧場的建設不能同時滿足生態(tài)資源保護與高產量兩個條件。環(huán)黃海海水貝類養(yǎng)殖主要依靠飼養(yǎng)海區(qū)的天然環(huán)境，很難人工調控養(yǎng)殖單產，且區(qū)域性競爭養(yǎng)殖品種過多，餌料生物不足，生態(tài)容量大幅下降。

2.3 環(huán)黃海海水貝類養(yǎng)殖敵害

養(yǎng)殖敵害包括有害超微藻以及爭奪餌料的有害生物，如海鞘等動物，以及直接捕食貝類的甲殼類、棘皮類等動物，對環(huán)黃海海域海水貝類養(yǎng)殖產業(yè)造成大規(guī)模損害。

2.3.1 貝類牧食壓力導致養(yǎng)殖海域褐色赤潮災害頻發(fā)

貝類養(yǎng)殖海域餌料匱乏及褐潮災害已成為制約環(huán)黃海海水貝類養(yǎng)殖業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。但目前在世界范圍內海水貝類養(yǎng)殖業(yè)仍然主要依賴于養(yǎng)殖海域的天然環(huán)境，對貝類養(yǎng)殖海域天然餌料匱乏及褐潮災害等尚未建立任何應急處置措施，因此海水養(yǎng)殖貝類減產絕收等事件頻繁發(fā)生。據(jù)有關報道，每年5 月中下旬至6 月上旬在渤海海域定期出現(xiàn)、形成的藻華一般到8 月中下旬才逐漸消去，主要原因種是細胞直徑只有2～3 μm 的超微型藻，藻華發(fā)生時該藻細胞密度最高可達到109cell/L[13]。張繼紅等在水溫（11.8±1.31）℃和（13.9±3.02）℃的情況下，以網(wǎng)籠方式掛養(yǎng)櫛孔扇貝類時發(fā)現(xiàn)，隨著溫度升高，貝類的攝食活動會加快，4 月和5 月時攝食壓力分別為10.9%～49.9%和39.8%～186.2%，平均分別為62.9%、100.5%，又有研究發(fā)現(xiàn)，濾食性貝類能夠100%濾食大于4 μm 的顆粒[14]。

根據(jù)以上情況可以看出，持續(xù)多年過高的貝類養(yǎng)殖密度及大規(guī)模的海洋牧場建設會對環(huán)黃海海域微藻造成非常強的牧食壓力，使近岸養(yǎng)殖海域微藻粒徑呈現(xiàn)小型化，導致以抑食金球藻（Aureococcus anophagefferens）[15-20]為主的褐潮生態(tài)災害在渤海近岸海域頻發(fā)，造成貝類攝食抑制、停止生長、死亡等。古彬等[19]調查發(fā)現(xiàn)褐潮對環(huán)黃海貝類養(yǎng)殖業(yè)造成極大的負面影響，在2009年，當?shù)亟?/3 的海灣扇貝養(yǎng)殖區(qū)約1 733 hm2養(yǎng)殖貝類受到影響，扇貝出現(xiàn)了生長停滯和死亡的現(xiàn)象，且渤海秦皇島近岸海域是環(huán)黃海最大的海灣扇貝養(yǎng)殖區(qū)。根據(jù)國家海洋局海洋災害公報報道，2009年河北沿海赤潮面積達3 350 km2，直接經(jīng)濟損失2.05 億元。

2.3.2 海鞘對海水貝類養(yǎng)殖的危害

海鞘屬于脊索動物門（Chordata）、尾索動物亞門（Urochordata）、海鞘綱（Ascidiacea）[18]，可大量附著在水產養(yǎng)殖網(wǎng)箱上[19]。韓帥帥等[21]在渤海沿岸海域共發(fā)現(xiàn)污損性海鞘7 種，黃海引發(fā)沿岸人工設施污損的海鞘種類共有17 種，多數(shù)種類在6 月至9 月會出現(xiàn)附著高峰，且主要以玻璃海鞘（Ciona intestinalis）和柄海鞘（Styela clava）為主（表1）。王芳等[22]研究發(fā)現(xiàn)海灣扇貝對φ（直徑）＝5.55～5.79 μm 的藻類、太平洋牡蠣對φ＝4.35 μm 的藻類均具有較高的選擇性，且張繼紅[23]試驗證明，柄海鞘和玻璃海鞘均可攝食φ為2.00～11.79 μm 的顆粒，由此可見其攝食粒徑與養(yǎng)殖貝類處于同一范圍內，勢必在食物上產生競爭。海鞘不但與養(yǎng)殖對象競爭餌料和棲息空間[23]，還會堵塞養(yǎng)殖網(wǎng)孔或籠目，致使內外環(huán)境水體交換量減少，進而導致養(yǎng)殖小環(huán)境惡化，影響?zhàn)B殖對象的生長發(fā)育，甚至會引發(fā)病害，造成養(yǎng)殖對象的大面積死亡[24-26]。付吉健等[27]在進行櫛孔扇貝筏式養(yǎng)殖過程中發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)殖籠表面大量附著柄海鞘，數(shù)量平均在1 200 個/吊以上，使櫛孔扇貝養(yǎng)殖產量、產值降低33%左右。

表1 環(huán)黃海沿海玻璃海鞘、柄海鞘分布狀況[20]

2.3.3 甲殼類動物對海水貝類養(yǎng)殖的危害

研究發(fā)現(xiàn)部分甲殼動物會捕食海水養(yǎng)殖貝類，如日本蟳（Charybdis japonica）、青蟹（Callinectes sapidus）等[27]。于宗赫等[28]在海州灣前三島海域進行櫛孔扇貝（殼高3.0～4.0 cm）底播試驗時發(fā)現(xiàn)，該海域存在生物量約為30 g/m2的日本蟳，導致扇貝成活率極低，且成年日本蟳在水溫大于12℃時，對殼高小于5.0 cm 的櫛孔扇貝，捕食強度隨著水溫的增加而提高（圖3）。PRADO等[29]試驗證明，太平洋牡蠣（Crassostrea gigas）、地中海貽貝（Mytilus galloprovincialis），被青蟹捕食量分別為：0～16%（殼高5～7 cm）、38～96%。而且環(huán)黃海海域海水扇貝養(yǎng)殖在晚春夏初，殼高達到2.0～2.5 cm 時，會移入養(yǎng)成籠中放入近海海域進行養(yǎng)成，為日本蟳和藍蟹提供了良好捕食貝類的條件，可對貝類造成威脅。

圖3 不同溫度條件下日本蟳對櫛孔扇貝的捕食[27]

2.3.4 棘皮類動物對海水貝類養(yǎng)殖的危害

海星屬于棘皮動物門（Echinodermata），海星綱（Asteroidea），是典型的掠食性動物，可捕食貝類，對潮間帶生物和底棲生物群落的異質性和生物多樣性具有重要影響[30-32]，且海星爆發(fā)時數(shù)量可達15×104～72×104個/hm2[33-34]，是養(yǎng)殖貝類主要敵害生物之一[35-38]。有研究人員發(fā)現(xiàn)，多棘海盤車（Asterias amurensis）在有或無日本蟳和刺參等干擾餌料的條件下，對蝦夷扇貝、櫛孔扇貝、褶牡蠣（Ostrea plicatula）、貽貝、菲律賓蛤仔（Ruditapes philippinarum）均可攝食，且表現(xiàn)出明顯的攝食選擇性，對菲律賓蛤仔的攝食選擇性均顯著高于其他4 種貝類（P＜0.05），分別為5.7、5.0、5.7、5.3、6.0 只/d[39-40]。齊占會等[41]2013 年統(tǒng)計調查發(fā)現(xiàn)，幾乎所有青島流清河海域吊養(yǎng)的櫛孔扇貝養(yǎng)殖籠內都有海星存在，扇貝死亡率在80%以上。據(jù)大眾日報報道，2021 年3 月17 日，青島膠州灣海域海星暴發(fā)，密度約50 個/cm3，受災面積約6 666.67 hm2，造成經(jīng)濟損失約1 億元[42]。

3 環(huán)黃海海水貝類養(yǎng)殖業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的對策及建議

3.1 褐潮災害危害應急處置

針對海水貝類養(yǎng)殖密度過高及養(yǎng)殖海域內單胞藻餌料缺乏導致褐潮出現(xiàn)這個環(huán)黃海海水貝類養(yǎng)殖所面臨的主要問題，研究人員試圖采用人工投喂餌料微藻濃縮液或鮮藻泥的方式開展褐潮或貝類餌料微藻極度匱乏的應急處置，但受養(yǎng)殖環(huán)境水流沖刷力過強等因素影響，濃縮液或鮮藻泥會在養(yǎng)殖微環(huán)境中快速散盡，無法有效持久地為養(yǎng)殖貝類提供微藻餌料。

因此，科研人員嘗試投喂海藻榨取液，對海水貝類養(yǎng)殖海域進行餌料微藻補充。王如才等[43]發(fā)現(xiàn)用馬尾藻（Scagassum）、鼠尾藻（Sargassumthunbergii）、石莼（Ulva lactuca）等材料制備成一種濃度為5×106cell/mL 的海藻榨取液可代替單胞藻餌料投喂海灣扇貝親貝。海灣扇貝攝食旺盛，性腺指數(shù)由原來的5.6% 增加到18.0%，親貝死亡率最低可達1%，比正常采用單胞藻投喂親貝的死亡率減小10 倍多,因此對飼養(yǎng)海域在餌料缺乏時進行投喂的方法可作為應急處置方法。但海藻榨取液長時間在18 ℃水體中殘渣易腐爛，會污染水質。科研人員嘗試投喂以濃縮工藝生產開發(fā)出的一種高能生物微藻餌料——富含EPA（二十碳五烯酸）、DHA（二十二碳六烯酸）的小球藻（Chlorella）、螺旋藻（Spirulina）等活體濃縮液[44]，但短時間內會在養(yǎng)殖微環(huán)境中快速散盡。針對褐潮爆發(fā)，研究人員嘗試采用改性粘土吸附藻細胞等物理方式及過氧化氫抑殺藻細胞等化學方法進行消除，但終因耗費高、生態(tài)安全性低等諸多局限，均未規(guī)模化地應用于貝類養(yǎng)殖海域的褐潮應急處置中。利用植物間競爭作用或化感作用抑制有害藻類生長的生物控藻技術可用于應對褐潮問題，被認為是高效、生態(tài)、安全性好的新型控藻技術[45]。畢相東等發(fā)現(xiàn)小球藻與三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）兩種貝類餌料微藻能夠強烈抑殺褐潮原因種——抑食金球藻[45-46]，之后根據(jù)海藻酸鈉遇鈣離子可迅速發(fā)生離子交換而生成凝膠這一特性，將小球藻藻粉等包裹在韌性較強且抗沖刷的海藻酸鈉凝膠中后，研發(fā)出具有抗沖刷、加強緩釋效果的餌料微藻緩釋團[47-48]，并將其精準投喂于養(yǎng)殖貝類生長的微環(huán)境中，其結果顯示：試驗組平均濕體質量高于對照組0.12 g，平均殼長高于對照組0.69 mm[49]。在上述基礎上，畢相東等[50]規(guī)模化制備出長寬高為4.0、4.0、2.5 cm，干重為（45.0±2.0）g/塊的緩釋性海水貝類復合飼料（圖4），該試驗結果顯示：投喂90 g餌料微藻緩釋餅試驗組扇貝鮮重及貝柱重平均提高4.25%，180 g 試驗組平均提高6.30%。

圖4 緩釋性海水貝類復合飼料

3.2 敵害生物——海鞘的應急處置

針對海鞘的防控應急處置，目前有效的策略是利用低表面能原理和低彈性模量的特點，進行抗海鞘黏附涂層設計，使生物難以在其表面產生黏附[51]。叢非等[52]研究發(fā)現(xiàn)當防污涂層表面能小于25 MJ/m2或與液體的表面接觸角大于98°時，防污損效果明顯，且田軍等[53]試驗證明，當涂層含有一定量的有機硅氧烷時，玻璃海鞘的附著率顯著降低，在浸海60 d 后不存在海鞘附著。因此，可考慮將黏附涂層設計法作為環(huán)黃海海水貝類養(yǎng)殖對海鞘附著物的應急處置。

3.3 敵害生物——甲殼類應急處置

研究發(fā)現(xiàn)水溫是影響無脊椎動物代謝、運動速度、捕食強度的重要因素，而日本蟳、青蟹對櫛孔扇貝的捕食強度受水溫的影響明顯[54-56]。因此，在確定貝類養(yǎng)殖海域時，應提前對該海域水溫躍層及敵害生物分布情況進行調查統(tǒng)計，找出適合養(yǎng)殖區(qū)域，并對養(yǎng)殖海域水溫實時監(jiān)測，做好預防措施。

3.4 敵害生物——棘皮類敵害應急處置

目前針對棘皮動物海星敵害應急處置方法常用打撈、誘捕等方法。在捕殺的同時也可將菲律賓蛤仔軟體部分取下，放置于誘捕籠網(wǎng)兜中，投放于多棘海盤車暴發(fā)水域，利用其偏好捕食菲律賓蛤仔、嗅覺敏銳、晝夜攝食節(jié)律[31]等特點，對其進行誘捕清除。據(jù)齊魯晚報報道，2021 年3 月中旬海星暴發(fā)后，當?shù)貪O民采取人工采集等方式捕殺海星約225 t[57]。因此，可將以上方法用于環(huán)黃海海水貝類養(yǎng)殖對棘皮動物敵害的應急 處置。

4 環(huán)黃海海水貝類養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展建議

4.1 科學規(guī)劃養(yǎng)殖規(guī)模

科學評估環(huán)黃海海區(qū)的海洋生態(tài)承載力，兼顧海水養(yǎng)殖業(yè)（各養(yǎng)殖品種及模式）與海洋牧場建設的可持續(xù)發(fā)展，必須做到科學使用海域，相關部門應加強對養(yǎng)殖海區(qū)養(yǎng)殖容量評估，控制養(yǎng)殖密度；科學規(guī)劃養(yǎng)殖海區(qū)，對海域有節(jié)制、有計劃地確權，避免養(yǎng)殖海區(qū)過于集中、養(yǎng)殖密度過大的情況；通過聯(lián)合限產和“最大可養(yǎng)量”等制度規(guī)避過度養(yǎng)殖；做好宣傳、教育工作，提高養(yǎng)殖者科學化養(yǎng)殖的主動性。

4.2 針對海水貝類養(yǎng)殖區(qū)生物災害應急處置建議

4.2.1 褐潮風險管理

在褐潮易發(fā)時段和易發(fā)海域加強監(jiān)視監(jiān)測工作，發(fā)現(xiàn)水質要素和水文氣象要素變化異常，具備褐潮暴發(fā)的可能條件時，及時向當?shù)卣l(fā)布災害預警。強化政府在褐潮管理方面的職能，加強對褐潮減災和防災工作的重視，加大對褐潮管理工作的投入。

4.2.2 動物性敵害風險管理

對于某些海水貝類的動物性敵害主要還是以加強監(jiān)測為主。要對養(yǎng)殖海域提高災害預警能力，做到統(tǒng)一指揮，整合現(xiàn)有資源力量，分級負責，保證高效快速反應；密切協(xié)作，完善應急響應體系[58]。實現(xiàn)定期船舶、遙感監(jiān)測、加大預警，為動物敵害的早期發(fā)現(xiàn)預警和及時處置提供強有力的決策支撐。強化政府在甲殼、棘皮、海鞘類敵害動物管理方面的職能，加強對動物性敵害預防工作的重視，加大對管理工作的投入。