拯救海洋--滄?!跋枴鼻?

新鮮美味的牡蠣 | 攝影:Jason Houston
說起牡蠣或者生蠔,很多人因其富含營養(yǎng)且口感鮮美而贊不絕口。然而,比起作為食物,它還具有更重要的生態(tài)功能,被稱為“生態(tài)系統(tǒng)工程師”。牡蠣聚集形成的牡蠣礁在維持沿海生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性中發(fā)揮著重要作用,具有凈化水質、提供棲息地和穩(wěn)定海岸線等重要生態(tài)功能。
了解“牡蠣”
牡蠣的分布范圍很廣,除寒帶的某些海區(qū)外,它在熱帶、亞熱帶、溫帶和亞寒帶均有分布,幾乎遍及全世界。要統(tǒng)計出所有的牡蠣種類其實很難,我國牡蠣資源豐富,至少天然分布30多個牡蠣物種(Guo et al., 2018;Hu et al., 2019)。
牡蠣是一種古老的生物,有研究表明牡蠣至少在地球上生活了1500萬年,人工養(yǎng)殖牡蠣的歷史也可以追溯到2000多年前!牡蠣幼苗會先經歷一段時間的浮游生活,之后它們會找到一個地方安家,而且一旦安家了就幾乎一輩子不會搬家。它們1歲左右成年,有的牡蠣壽命可以長達80年!

攝影:董大正 /TNC
牡蠣是一種濾食性貝類,以水體中的浮游植物為食,主要生長在溫帶和亞熱帶地區(qū)的海灣、河口和潟湖等地。牡蠣有兩種“便便”,一種是為了攝取食物,牡蠣將水體中的微藻、懸浮顆粒物等一起吸入體內,可消化的部分經代謝吸收轉化為自身組織,代謝廢物以糞便的形式排至體外;另一種是不能被消化吸收的物質和顆粒物,則被包裹在粘液里以假糞便的形式直接排出體外。牡蠣的這一濾食習性有效減少了水體中的懸浮微粒和多余營養(yǎng)物,讓水體變得清澈。一只健康的成年美洲牡蠣(Crassostrea virginica)每小時能過濾約7-8升水,一天可以過濾一整個浴缸的水。一英畝(0.4公頃)健康的牡蠣礁,一天可以過濾36個奧林匹克標準泳池的水。
此外,牡蠣濾食后排出體外的排泄物自然沉積到海底,刺激底棲微生物群落的反硝化作用,將沉積物中的硝酸鹽轉化為氮氣轉移至大氣層中,反硝化和同化作用最終實現(xiàn)移除水體中含氮有機物的效果,減輕了水體的富營養(yǎng)化。
除了凈化水體外,大量牡蠣聚集生長所形成的生物礁體或礁床——牡蠣礁——還發(fā)揮著更加多樣的生態(tài)系統(tǒng)服務功能。層層疊疊的牡蠣礁鑄成了守護海岸帶的“水下長城”,當颶風、臺風等極端天氣襲來的時候,牡蠣礁就成了一道屏障,能夠有效減輕海浪對于海岸帶的沖擊,減少岸線侵蝕,抵御臺風引起的沿海洪澇災害。牡蠣礁還能為多種生物提供棲息環(huán)境,不僅提升生物多樣性,也增殖漁業(yè)資源。

牡蠣礁能為多種生物提供棲息環(huán)境| 攝影:CarltonWard Jr.

牡蠣礁| 攝影:Ian McLoed
全球牡蠣礁退化危機
盡管牡蠣礁能夠帶來這么多的生態(tài)效益,然而由于長期對其缺乏認識,受過度采挖、海岸帶開發(fā)、泥沙淤積、病害傳播、水體污染等影響,全球牡蠣礁在近一個世紀內退化消失了85%(Beck et al., 2011),在有足夠數據支持的144個海灣、40個生態(tài)區(qū)內,牡蠣礁普遍退化嚴重。在全球絕大部分的海灣和生態(tài)區(qū),牡蠣礁已不到原來的10%。其中,37%的海灣里,現(xiàn)存牡蠣礁還不到歷史記錄的1%,已經功能性滅絕,例如北美洲、澳大利亞和歐洲。并且,這些結論很可能依然低估了全球牡蠣礁的退化程度,這是因為缺乏足夠的歷史豐度記錄,尤其是在南美洲、亞洲以及非洲。
我國的牡蠣礁狀況也不容樂觀。據專家表示,我國從渤海灣到南海應廣泛分布著牡蠣礁,但多數礁體的分布和生存現(xiàn)狀不明。有限的文獻資料顯示,國內已知的天然牡蠣礁主要分布于天津大神堂(房恩軍等,2007)、江蘇小廟洪(張忍順等,2004)、山東萊州灣(耿秀山等,1991)、福建深滬灣和金門(俞鳴同等,2001;姚慶元,1985)。天津大神堂和江蘇小廟洪牡蠣礁過去開展的幾次調查結果顯示,這兩處牡蠣礁在過去10年間均呈現(xiàn)出顯著的退化(范昌福等,2010;孫萬勝等,2014;張忍順等,2004;全為民等,2012,2016)。
拯救牡蠣礁

貝類礁體修復實踐 | 攝影:ErikaNortemann
為了逆轉牡蠣礁的退化趨勢,大自然保護協(xié)會(TNC)與全球多個地區(qū)的海洋保護工作者、科研人員以及其他合作伙伴共同開展了大范圍的以牡蠣礁為主的貝類礁體修復實踐。過去20年,TNC在全球范圍開展了超過200個貝類礁體修復項目,主要分布在美國、澳大利亞、新西蘭、英國、德國和中國。這些研究和實踐經過總結,形成了具有廣泛適用性的《貝類礁體修復指南》(Brumbaughet al., 2006;Fitzsimons et al., 2019),旨在為相關工作者提供修復項目的基礎方法和規(guī)劃程序。
在中國的浙江和香港,TNC也和多方合作伙伴共同開展牡蠣礁修復研究,以重獲牡蠣礁所帶來的生態(tài)、社會與經濟效益。
香港的修復實踐
在2017年香港牡蠣礁修復可行性研究的工作基礎上,TNC與香港大學太古海洋科學研究所在當地水產養(yǎng)殖業(yè)的支持下,于2018年和2019年分別在深圳灣流浮山的牡蠣養(yǎng)殖灘涂和吐露港榕樹澳潮下帶水域開展了牡蠣礁修復試點,以研究當地牡蠣礁棲息地修復技術及其提高生物多樣性、改善水體等生態(tài)效益,并提升公眾對這一重要棲息地的認識。在對流浮山牡蠣礁周邊生物多樣性的調查監(jiān)測中,項目團隊還發(fā)現(xiàn)了一個蟹類物種的香港新記錄(Nanosesarma pontianacense),反映了牡蠣礁在提高生物多樣性上的促進作用。

香港牡蠣礁修復試點 | 攝影:Kyle Obermann
浙江臺州三門縣的修復實踐
2019年,TNC與三門縣政府、中國水產學會以及中國水產科學研究院東海水產研究所合作,在當地的養(yǎng)殖灘涂上啟動了牡蠣礁修復試點項目。項目團隊利用大大小小的石塊作為底質物,搭建了19個約1米高的礁體,并持續(xù)開展牡蠣礁生長狀況及其生態(tài)系統(tǒng)服務功能的監(jiān)測與研究工作。隨著天然牡蠣苗在礁石上逐漸聚集形成牡蠣礁,它們不僅能為當地牡蠣養(yǎng)殖提供天然種苗,支持當地牡蠣種質資源的養(yǎng)護,還將發(fā)揮水體凈化、漁業(yè)資源增殖等生態(tài)效益,促進當地灘涂生態(tài)環(huán)境的改善。

在三門養(yǎng)殖灘涂利用石塊構建的一期牡蠣礁| 攝影:董大正 /TNC

三門一期牡蠣礁上的牡蠣正在逐漸長大| 攝影:劉青 /TNC
修復性水產養(yǎng)殖――牡蠣
牡蠣礁能提供這么多生態(tài)系統(tǒng)服務功能,那么養(yǎng)殖牡蠣能否發(fā)揮與牡蠣礁類似的生態(tài)系統(tǒng)服務功能?答案是肯定的!已經有越來越多的研究指出,在選址合理、養(yǎng)殖密度適宜、設施環(huán)保等養(yǎng)殖條件下,貝類和藻類養(yǎng)殖均具有凈化水體、提供棲息地等生態(tài)系統(tǒng)服務功能。這些能夠成功為周圍環(huán)境提供正面環(huán)境效益的貝藻類養(yǎng)殖,我們稱之為修復性水產養(yǎng)殖。農業(yè)農村部等10部委也在2019年印發(fā)的《關于加快推進水產養(yǎng)殖業(yè)綠色發(fā)展的若干意見》中提出,要通過發(fā)揮水產養(yǎng)殖生態(tài)修復功能等策略來改善養(yǎng)殖水域環(huán)境。
牡蠣是“天然的水體過濾系統(tǒng)”,養(yǎng)殖牡蠣不僅零投餌,而且可以通過過濾水體、移除水體營養(yǎng)物來改善周圍環(huán)境的健康狀況。TNC與合作伙伴的研究顯示,每年每10萬個養(yǎng)殖牡蠣能夠從切薩皮克灣中移除2.7kg的氮磷營養(yǎng)物(Kellogg et al., 2018)。
我國牡蠣養(yǎng)殖產量占世界牡蠣總產量的80%,位居世界第一。沿海各省基本都分布著大規(guī)模的牡蠣養(yǎng)殖區(qū),面積高達1400km2,占全國海上和灘涂養(yǎng)殖總面積的8%(2019年中國漁業(yè)統(tǒng)計年鑒)。如果經營合理,國內養(yǎng)殖牡蠣所發(fā)揮的生態(tài)效益將不容忽視。TNC全球水產養(yǎng)殖團隊2019年與合作伙伴通過“修復性水產養(yǎng)殖潛力指數(Restorative Aquaculture Opportunity Index,RAOI)”的量化模型,識別出全球具有潛力受益于貝類和藻類養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)服務功能的海洋生態(tài)區(qū),其中不論是基于貝類還是藻類的修復性水產養(yǎng)殖,我國東海均被識別為高潛力區(qū)域(Theuerkauf et al., 2019)。

香港牡蠣養(yǎng)殖 | 攝影:Boze Hancock
修復性水產無疑是為水產養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展提供了新思路。作為近幾年提出的新理念,盡管國內外已有一些研究,但是在何處、何時以及如何更好地利用貝藻養(yǎng)殖系統(tǒng),以發(fā)揮經濟、社會乃至生態(tài)效益,現(xiàn)有的科學知識仍不足以完全回答這些問題,需要開展更深入的研究,來為該理念在養(yǎng)殖生產與管理中的實際應用做指導,特別是基于實地養(yǎng)殖實踐的長期監(jiān)測研究。
TNC在全球多個國家及地區(qū),如美國切薩皮克灣、印度尼西亞、伯利茲,與合作伙伴們通過發(fā)展海水養(yǎng)殖科學、改進養(yǎng)殖方法、設計創(chuàng)新的養(yǎng)殖場等工作,將修復性水產的理念納入養(yǎng)殖場的規(guī)劃、設計與管理中,促進濱海生態(tài)系統(tǒng)的恢復。在中國,我們也與中國水產學會等合作伙伴,通過研討會、實地調研和專家交流等方式,共同推動修復性水產理念在國內水產領域的科學研究、知識交流與應用實踐。

切薩皮克灣的牡蠣養(yǎng)殖 | 圖源:TNC
結語
人類發(fā)展和自然保護不應背道而馳,我們的生產生活一直建立在自然為人類提供的服務之上,取之于自然,也得益于自然?,F(xiàn)今,在全球大多數天然牡蠣礁已嚴重退化、牡蠣養(yǎng)殖業(yè)尚處于無序發(fā)展的態(tài)勢下,唯有改善退化的牡蠣礁棲息地,將其恢復到能夠發(fā)揮生態(tài)系統(tǒng)服務功能的狀態(tài);在牡蠣礁保護與修復、可持續(xù)牡蠣養(yǎng)殖的技術研究、實踐應用與資源管理上投入更多的資源與努力,未來,我們才能真正受益于這些生態(tài)系統(tǒng)的服務功能。

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