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科技日报:在海底播种大型海藻难在哪儿

时间:2018-09-18 来源:科技日报

近日,科技日报记者从青岛农业大学海洋科学与工程学院刘升平教授处获悉,他们通过数年海洋牧场实验,从国外引进的一种名为“昆布”的大型褐藻,在山东海域平安度过了夏天,这意味着,大型褐藻今后在我国的高温海域、高温季节也可以养殖增殖了。

刘升平教授告诉记者,海洋牧场的概念最早于上世纪七十年代提出,早期构想就是通过增养殖大型海藻技术的突破,使海洋生物像陆地的牧场一样繁茂起来,然而,大型海藻底播增殖技术一直是影响海洋牧场战略的主要障碍。以苗种的方式进行大型海藻底播增殖尚属于全球性技术空白,远未达到产业化和资源量可控的水平。

    大型海藻底播增殖技术,远未产业化

“海底藻场是海洋生物的栖息场、繁殖场、索饵场,海洋牧场是当前海洋水产增养殖最好的生产模式。海底荒漠化问题得到解决后,海洋生物资源必然得到恢复,这就是海洋牧场构想早期提出时的思路。在海洋牧场这个人造生态系统中,动物的代谢必然会产生污染物,而增养殖带来的较高动物密度会使得污染物大量积累,从而对海洋环境构成危害。”刘升平表示,海洋生态平衡,必须在大型海藻与动物之间达到一个数量上的平衡,才能保证海洋生态安全。大型海藻底播增殖技术得不到突破,可持续、环境友好的海洋牧场就不可能真正实现。

把大型海藻种到海底为何这么难?刘升平告诉记者,制约的关键因素就是大型海藻苗种底播技术问题。按照传统的实施思路,将海带等大型藻类播种到海底有两个途径:其一是通过海带的孢子释放,其二是通过海带苗种的二次附着。而这两种方法都难以实现。刘升平解释,海带等大型藻类的孢子个体微小,即使附着到海底也易被浮泥覆盖,因接受不到足够的阳光而无法继续生长。而苗种附着的方法也难以实现,因为海带苗种实现二次附着需要一周以上的时间,因海流等环境原因,海底的幼苗难以稳定地固定在特定地点,所以难以实现二次附着。

    海带与贻贝“联姻”,成功“扎根”青岛海

作为人工海洋牧场生态系统中的重要一环,大型海藻无法通过人工技术手段实现海底增殖,削弱了海洋牧场所能释放的生态效能。刘升平告诉记者,从2005年开始,经过对大型海藻底播种植问题十几年的研究,他终于找到了技术路径。

2010年,刘升平到加拿大引种大海带,受到从海里拔出来的一棵“根”上带着贻贝的大海带的启发,他从2010年开始着手育苗,尝试让大海带苗种“长”到贻贝上。2011年,刘升平主持的“引进大西洋大海带项目”通过农业部验收,身长可达十几米的大海带,通过“贻贝”这个中介生物,成功“扎根”青岛海。

“贻贝属于动物,海带属于植物,把两者组合培育的研究还非常少,我国目前尚没有这种技术。浮游植物是贝类的饵料,而海带的游孢子本身就是浮游植物,贻贝会以此为食,这样就难以兼顾两者组合育苗的成功率。”刘升平说,即使海带与贻贝“嫁接”成功,但海带和贻贝对于生长温度、光照的要求都不同,并且在不同的生长阶段都需要特定的培育环境。另一个难题是,贻贝在培育过程中需要单细胞藻类作为食物,这些微藻又和海带等大型海藻构成营养竞争。

与其跟随,不如建立自己的技术路线。利用附着生活型瓣鳃纲贝类可以瞬间附着的特点,刘升平把大型海藻苗种培育在活体贻贝表面,待海藻苗种生长到一定规格后,把附着有大型海藻苗种的贻贝撒播到海底。“到达海底后通过贝类寻找、附着于海底基质,海藻得以健康生长,其假根逐渐越过贝类的表面,也附着到海底基质上,这就完成了大型海藻苗种的二次附着过程。”

大型海藻底播增殖的关键点,一是底播增殖技术,二是大型海藻的种质问题。刘升平所研发的中介生物辅助大型海藻附着技术是国际首创,也是人造海底藻场构建产业化发展中最有前景的技术路线。

不同的目标海域需要不同类型的海藻种质,这个问题可以通过引种和育种两个途径加以解决。刘升平告诉记者,他已收集并保存世界各地10多种适宜的海藻种质资源,可以作为建设海底藻场的工具种。

《科技日报》 (2018-09-18 第8版 生物科技)
《科技日报--数字报》:http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2018-09/18/node_4.htm

作者:本报记者 王建高 通 讯 员 周维维 杨宗玲    阅读:0
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