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这些科研工作者为什么在大海里“种草”?

来源:威海市生态环境局   访问次数:   时间:2023-06-26 16:57

这几天,山东威海荣成东楮岛上的海草房民宿,正迎来暑假旅游的旺季。这座位于胶东半岛最东端的小渔村,以极具特色的海草房——一种以海草苫盖屋顶的生态民居,吸引着全国各地的游客。

海草不仅是建造海草房的重要材料,其构筑的海草床更是三大典型近海海洋生态系统之一,具有极高的生态服务功能。曾经,我国近海分布着丰富的海草资源。然而,因气候变化、人类活动等影响,自20世纪80年代以后,我国海草床面积逐渐萎缩,海底出现不同程度的海草床退化和“荒漠化”现象。海草床修复迫在眉睫。

近日,国家市场监督管理总局批准发布了我国首个海草床生态系统修复技术国家标准《海洋生态修复技术指南第4部分:海草床生态修复》,这个消息让在海草繁育领域深耕十余年的高亚平倍感振奋。

高亚平是中国水产科学研究院黄海水产研究所的一位科研工作者。2008年还在读研二的高亚平在导师的鼓励下,选择“海草繁殖生物学”研究课题。

高亚平(左)观察海草的养殖情况。

在东楮岛,高亚平将研究的方向定位在以海草繁育修复海洋生态、改善海底荒漠化。一段人与海草的故事就此展开……

培育移植法将海草成活率由13%提高到68%

荣成沿海曾经是我国北方主要的海草分布区,以鳗草为主的海草床几乎覆盖了这片海域,鱼、贝以及棘皮动物门所属的海星、海胆、海参等海洋生物种类繁多。

海草具有重要的生态功能,它是海洋之肺、生态系统的“工程师”,碳汇容量占海洋碳埋藏总量的10%—18%。高亚平告诉记者:“海草还能缓解水体富营养化,吸收重金属,增加水体透明度、溶解氧,遏制海洋酸化 ,降低水体流速,缓解波浪对底质的冲击,为海洋生物提供栖息、繁衍的生境和食物,增加生物多样性。”

然而,当海草床开始退化,从以前的带状分布逐渐萎缩为块状分布时,随之而来的则是近海底质环境的不断恶化,栖息在海草床生态系统的海洋生物也在大幅度减少。

如何挽救这片陷入危机的海洋?或许,在海底种植海草、修复海草床生态系统是最直接、有效的办法之一。

彼时,在大海里“种草”还是一个比较小众而冷门的研究领域。高亚平所在的研究所也少有人涉足。

2008年,选择“海草繁殖生物学”研究课题后,高亚平正式开始了海草繁育与海底修复工作。

到海底采样,回实验室研究,为了追踪海草的生长情况,每次大潮退后,高亚平都需要将辛苦采集到的海草样品带回实验室保存、观察并做后续分析。从2008年学着认识野生海草,到如今跟踪观察自己培育的海草,不论风霜雨雪,样品采集从未中断。

“当研究进入第十个年头时,我找到了最容易成活的海草种类,此后便一直尝试不同的种植方法。” 但无论是挖取原生海草的“草块移植法”,还是直接在海底播种的“种子播撒法”,成活率都不理想。这让高亚平感受到前所未有的挫败。

“既然大面积减少的海草资源无法支撑草块移植,单纯播撒种子又难防风浪和海底动物的啃食,那何不尝试采用采种—育苗—种植的‘海草培育移植法’。”关键时刻,师兄蒋增杰的提醒,为高亚平指出一条新的研究路径。

于是,高亚平在东楮岛上建立了模拟海水环境的育苗基地,以人工培育的方式繁殖海草,待幼苗生长到一定规格后,再移植到海底。前后历时两年,海草的成活率成功地从13%提高到了68%左右。2020年,“海草培育移植”法通过了专家组阶段性验收,标志着这一方法在规模化培育实践操作上获得成功。

“到目前为止,我们团队在海底种了七八千万株海草,如果按照面积算,大约是150个足球场大小。与海草的退化速度相比,这个数量并不算多,但我们的努力从未停歇。”高亚平说:“未来,5年—10年内,我们希望实现海草人工培育的产业化,扩大规模的同时降低成本,满足更多海域生态修复的需求。”

修复海底生态,发展可持续海水养殖业

得益于海草床的修复,荣成海域的海洋生态逐渐变好,海底生物也渐渐变多。然而,如何可持续地利用海洋,让更多社区居民从中受益,也成为一道必答题。

在东楮岛,科研人员与村民们携手合作,给出了他们的解决方案——通过种植海草、修复海底生态,从而促进当地养殖业的可持续发展。

“这些蓝色鲍鱼是纯野生的,市场上一斤能卖到300多元。”在山东省海草床修复工程技术协同创新中心,高亚平的同事李加琦向记者展示着他的研究成果。

据李加琦介绍,海草为甲壳类、贝类、鱼类等众多海洋生物提供了重要的食物来源。我们在研究中发现,但凡海草茂密的海域,野生鲍鱼的口感和产量都会有所提高;一旦海草大面积消亡,野生鲍鱼也会逐渐消失。所以这次我们在种植成功的海草床附近投放了一定数量的野生鲍鱼,通过持续性地观察、监测来印证研究成果。”

“不单单只做海草修复工作,更希望通过修复海洋生态系统为当地居民带来可持续的渔业发展方式。”在李加琦看来,“一个健康的海洋生态系统,必然是生物多样性的。”

等海草恢复之后,引入土著物种,恢复本土生物类群,打造一个更健康、可持续和长久的生态系统是李加琦和高亚平在下一阶段的共同目标。

据相关研究表明,在海草床中,可以找到超过70种生物品种,每平方米底栖

来源:中国环境报