海洋技術在傳統產業中的應用
海洋是人類文明的搖籃。海洋不僅孕育了人類,而且正在成為等待人類開發利用的最後、也是最巨大的寶庫。以海洋技術為基礎,人們在海洋漁業,海洋農牧化、海洋礦產開發等方麵取得了巨大進步,極大地改變了傳統海洋漁民依靠簡單的木船和漁網單純地從事海洋捕撈的狀況,為人類利用豐富的海洋資源、滿足自身的發展開辟了一條通向這“藍色誘惑”深處的高科技之路。在知識經濟時代,人類將進一步推動海洋技術的迅速發展,從而將海洋產業呈現更加美好的未來。
海洋漁業技術的發展
(一)海洋漁業養殖技術
海洋漁業有悠久的曆史。海洋漁業包括海產品的魚、蝦、貝、藻等各大類的海產種類,不單單指“魚”,而是漁業。
我國的海洋漁業數量大、品種多。1988年海洋水產品總產量達605萬噸,其中海洋捕撈達463萬噸,海水養殖產量達142萬噸。捕撈中以魚類為主,達3496萬噸,蝦類計831萬噸,貝類199萬噸,烏賊和海蜇為73萬噸和32萬噸。海水養殖中以貝類和藻類養殖發展最快,其中海帶自人工筏式養殖成功至“八五”前,產量達244萬噸,年產量占世界第一位,紫菜也達到了15萬噸。此外還養殖了能生產β—卡拉膠的麒麟菜和生產瓊膠的江蘺等。
1中國海水養殖概況
中國海水養殖可分為幾個發展階段。第一階段為海帶、紫菜、江蘺等海藻養殖。第二階段為貝類養殖。70年代初發源於渤海的貽貝養殖技術一經推廣,產量就大量增加。如在大連,煙台及青島常見的紫貽貝,每公頃可年產20萬噸左右,並且可以在當地采到種苗。貽貝已成為遼東半島和山東半島的主要經濟水產養殖品種。第三階段是50年代就開始的對蝦的人工養殖研究試驗。由青島黃海水產研究所從事實驗工作,經過近十年的探索,於60年代初試養成功,完全可以在人工的控製下孵化育出蝦苗,然而產業化是80年代初才形成,至目前中國的對蝦養殖業已由遼寧、山東南移至福建、廣東以及海南省,年產量已達20餘萬噸。第四階段是海產魚類的養殖,海產魚類的養殖實驗研究也開始於50年代,首先由南開大學生物係顧昌棟教授開創的渤海灣梭魚養殖,70年代末南京大學生物係成功地進行了梭魚的催產。人工孵化成為近海海水魚類養殖產業化的開端,給江蘇省贛榆縣的水產養殖提供了發展的條件。
近年來海水魚類養殖轉向名貴魚類,如真鯛、黑鯛及石斑魚。這些魚類在我國不同海區養殖方法也有區別,有圍網在淺海區圍養人工投餌,也有用籠吊掛於海區內或用人工礁方式半自然養殖。這些方法均已成功,有的取得了顯著的經濟效果。
鰻魚的養殖,是我國80年代以來興起的新技術。鰻即海鰻,是遠洋洄遊性種類,懷卵後自外海遊至長江、錢塘江等河口近海,逆流向內河遊去,同時排卵,卵孵化在河口附近半鹹水中完成,幼苗稱“白子”,十分細小,待生長至約7厘米時,體色由白變黑,稱“黑子”。人工養殖一般用“白子”開始,待發育到“黑子”便進入控溫的養鰻池,進行人工投餌,約養至250~300克便可起網出口,大量運往日本,每年我國大陸出口鰻魚約4萬箱,台灣省出口2萬箱。鰻魚苗是在大陸或島嶼的河口附近捕撈的,因此鰻魚苗長期捕撈而不能滿足洄遊的數量,在可預見的時期內便會出現資源缺乏。當前最需要的就是加緊鰻魚人工產卵和人工孵化的研究。
中國海洋漁業雖然產量方麵是逐年增加的,但是長期以來捕大於養,使得有些重要的海產魚類出現了近十年來產量急劇下降的趨勢,這就說明急待保護種苗,限製網目的孔徑,以使幼魚成長而形成親魚的種源。例如中國沿海最常見的大黃魚和小黃魚1967年和1974年曾達到200噸的產量,然而1974年之後至1984年下降到不足50噸。
海洋漁業的養殖業真正的發展,是從1980年以後。1955年養殖產品約有10萬噸左右,1970年增加到184萬噸,1975年44萬噸,到1988年養殖產量達到142萬噸,占全部海洋漁業總量的1/4左右。
養殖業中貝類養殖1988年總產量達到了142萬噸;藻類為24萬噸,蝦蟹類為20萬噸,而魚類隻有32萬噸。
當前中國海洋漁業的現實情況是捕大於養,捕撈投入多於養殖的投入。養殖業中發展快的是貝類、藻類和蝦蟹類,海水養殖魚類所占的比重較小。今後要把養殖業中的魚類作為重點,除已有的種類還應更多地開拓新的養殖對象。
2珍貴海產品的養殖
(1)海參的養殖。
全世界可供食用的海參約有40種,我國21種,其中較名貴的是刺參、梅花參等。刺參產於我國遼寧、河北、山東渤海海區及俄羅斯、日本和朝鮮等國,世界產量約近2萬噸。
我國自1953年開始在渤海的河北省境內進行了刺參的人工育苗和增殖實驗,至1986年已成功地進行人工苗的育種和增殖技術。刺參是雌雄異體,在海水中親體可以相繼排精、排卵。受精卵經過半個月左右發育變態成稚參苗,一般體長04毫米上下,再養兩個月可長成10~15毫米的幼參。在淺海區每平方米育苗池能育出幼參3500~4500條。幼參投入海底的人工礁石或海草區後,2~3年就可長成可供食用的大海參。
刺參的排卵期與海水溫度有著重要關係,通常在海水溫度達16~18℃時開始排卵,因各海區水溫差異,故山東煙台一帶刺參產卵在5月上旬至6月末,河北則在5月中旬至7月初,遼寧約在7月上旬至8月上、中旬,個別地段可延至8月末。
刺參產卵以年為周期,即每一周年產卵一次,其懷卵及產卵期每年依海水溫度變化而有變化。刺參的稚參發育,要經過耳狀幼蟲、樽狀幼蟲、五觸手幼蟲幾個階段,完成其變態,才成為稚參。由於這些幼蟲需在水中浮遊、生長變態,因此要求一定的環境條件,這對養參而言是必須注意的。養殖稚參的海水要新鮮無汙染,要經過沙濾後才能使用。
刺參的養殖,除了水質條件、餌料是否適宜之外,投放密度也十分重要。經驗證明,在靜水培養條件下,幼蟲的最佳密度為05~10個/毫升,即每噸海水投放50萬個至100萬個。若密度過大,培養過程中幼蟲雖可生活一段時間,但多不能變態,。往往產生畸形、滯育,終因不能變態而使培養失敗。
(2)海蜇的養殖。
海蜇是營養豐富的食品,也是藥物,它有清熱化痰、消腫散結、降血壓的功能。
海蜇養殖關鍵在於如何得到種苗,采集海蜇多在風平浪靜的黎明和傍晚。當海蜇傘部直徑到30厘米以上時,大部分已達到性成熟,就可做親體繁殖後代。一般用手抄網對浮於水麵的小海蜇撈取,並就近放入養殖池中培育。
在養殖中要防止海蜇的蜇傷,因海蜇有一種特殊的細胞——刺胞。刺胞具有捕食和禦敵的功能,刺胞很小但結構複雜,有刺針、刺囊和刺絲管等構造。如果刺針被碰撞,刺絲管就像魚叉一樣地擲出來,刺囊內的毒素通過刺管注入被刺的獵物。人們在接觸海蜇時會感到接觸部分有輕度刺癢。在黃海和渤海有一種食用水母——沙蜇,其刺胞毒素對人體有較大的危害,被蜇後會引起皮膚紅腫刺痛,嚴重者會出現頭暈目眩,惡心嘔吐及發冷發熱等症狀。
人工育苗的基本條件是:
①水池。或玻璃鋼或水泥均可,容積一般要求達到5~10立方米,水深15~20米,其形狀或大小均可自行設計。
②水質。天然海水,經沙濾或不經沙濾均可。若海水混濁,需經沉澱後方可使用。
③育苗水溫和鹽度。一般要求水溫要20~25℃,鹽度15~32‰,pH值7.8~8.5較適宜。越冬水溫應保持在10℃以下或冰點以上,其中要慎防金屬離子對水質的汙染。
④附苗器。凡無毒副作用的固體物件均可作為附苗器。在大規模育苗中,為了有效的利用水體和便於操作及管理,采用無毒薄片塑料板做附苗器較為合適。附苗器的規格與形狀結構是可以因地製宜的。
(3)海馬的養殖。
海馬屬魚綱,藥用海洋生物,具有健身、催產、止痛、強心等功效。
海馬體側扁、彎曲、披有環狀骨板,一般長10厘米左右,淡褐色。頭與軀幹成直角,形似馬頭。吻呈管狀、鰓裂孔縫狀。尾細長、能卷曲、常纏附在海藻或漂浮物體上。扇動背鰭,作直立遊泳,食小型甲殼類動物。雄魚尾部有孵卵囊,受精卵在囊內發育,主要棲息於熱帶海洋中,我國沿海均產,但南海較多。
養殖海馬可以用玻璃鋼製成大型培養槽,也可以用民間用的大缸等,引入清潔海水進行養殖。海馬適應性強,一般在水溫14~30℃,海水比重約在1.006~1.025時均能存活。大海馬的適應性比小海馬的適應性更強。養殖期可從4月至12月。5月至9月為海馬的繁殖盛期。雌海馬每年懷胎4~10胎,每胎有90~500餘條小海馬,由雌海馬將受精卵寄於雄海馬的育兒囊(即孵卵囊)內孵化,以捕捉甲殼類為餌料,但喜食撓足類幼體、成蟲,以及端足類、糠蝦和對蝦的幼苗等。養殖時應將雌雄、大小海馬分開養殖,可用1300單位/升的青黴素海水,治療海馬養殖中出現的海馬胃腸炎。養殖期間要經常更換海水,最好用弱光照,以免發生養殖中常見的一種氣脹病。
(4)海葵和海膽的養殖。
海葵屬腔腸動物、珊瑚蟲綱的一個目內的一類。隔膜以六為基數,不分泌骨骼的單體珊瑚,觸手也以六為基數,在口的周圍排成數輪,在海水中伸展時似葵花而得名。種類很多,有生於沿岸岩石隙縫或沙石中,也有著生於貝殼上或蟹殼上的,是海邊共棲生物的著名例子。
海葵可入藥,有鎮痛及降血壓的功效。在幹潮線以上最常見的有黃海葵,其體表經常粘著許多沙粒;綠海葵也是常見種,較前者略小,口盤及觸手均為綠色。據浙江漁民稱可用竹片附苗後放人潮塘中養殖。
海膽為棘皮動物,體呈半球狀、心狀或薄片狀,沒有腕和觸手,其半球形的殼上有能活動的棘。殼分十帶,五帶具有小孔,名“步帶”,管足可從這些小孔中伸出;五帶缺小孔,名“間步帶”,能借管足和棘運動。殼的腹麵中央有口,背麵中央為肛門板,其周圍為生殖板、篩板、眼板,是雌雄異體生物。我國有60~70種之多,其中紫海膽、馬糞海膽及扁海膽可食甩或入藥。
渤海中大連紫海膽已開發入藥,有降血脂及降血壓、鎮痛止熱的療效。
海膽在大連及山東沿海,是新興的海洋養殖品,尚處於實驗階段。海膽喜食藻類中大型種類,如海帶、裙帶菜等。因此,其大量繁殖時可對海帶生長期幼苗造成危害。
(二)海洋漁業增殖技術
多年來我國沿岸和近海漁業,由於過度開發使一些資源蘊藏量減少。科學家們根據多年的研究觀察,提出了一個利用現有資源開展增殖的計劃,這就是“水產農牧化”的研究。
中國北方海區主要魚訊的種類為大黃魚、小黃魚和對蝦。近年來對蝦在渤海及山東沿岸產量波動很大,中國科學院海洋研究所提出,在大力發展人工養殖生產和加強漁業捕撈管理的前提下,積極進行魚、蝦、貝類種苗放流,以增殖資源,提高海域生物生產力,實現水產生產的“農牧化”。中國科學院海洋研究所自1981~1983年連續三年對膠州灣進行了海洋環境、生產力和資源調查,開展了多學科協作研究, 1983年後開始了以對蝦、牙鮃為主的種苗放流的增殖實驗。
I.對蝦人工放流增殖技術
對蝦增殖方麵,該所通過數年的種苗放流實驗,較全麵的了解到放流幼蝦入海後的移動、生長特點。發現放流體長3~6厘米的幼蝦,具有首先向河口附近水域集結的習性,在8月中、下旬標誌放流體長5~8厘米的幼蝦,入海後經過5~7天的適應期,體長以每5天增加1厘米的速度生長。到9月底雄蝦的體長可達到15厘米。雌蝦於10月下旬體長可達17~18厘米。其完成當年生長過程的時間及個體之大小,均與天然蝦相似。
在放流實驗中發現,8月中、下旬放流的幼蝦,其主群在較長的時間裏,滯留在膠州灣內,直到11月中、下旬,隨寒流的到來水溫下降劇烈之時,才遊離膠州灣向黃海中南部深水區進行越冬洄遊。
根據對蝦生物學研究和放流實驗的結果,生產部門1984年在膠州灣進行對蝦種苗大規模放流增殖資源的實踐,獲得了成功,資源量大幅度增加,秋汛時對蝦漁業產量顯著提高。為了使對蝦資源增殖事業,在更加科學和經濟的基礎上順利發展,膠州灣對蝦資源增殖研究的重點,已轉入幼蝦放流適宜數量的確定和放流幼蝦回捕率估算方法的探討方麵。
對1984~1986年和1988年幼蝦放流數量,和1981~1988年各年8月上、中旬膠州灣蝦群總量的分析比較,初步估算放流蝦的成活率,各年在12~55%之間,平均為32%。研究表明,1984~1986年對蝦種群數量顯著增加,1984年8月總個體數(2648.4萬尾)為放流前數量最多的1981年(564.4萬尾)的4.7倍,1985年增加至7.3倍。1987年由於蝦苗供應不足而未進行放流,結果膠州灣內對蝦種群數量驟減至207.2萬尾。這一事實進一步證實了放流增殖的效果。
中國科學院海洋研究所根據各年6月仔蝦相對數量,與8月幼蝦數量的相關性,估算了有關年份膠州灣蝦群的自然補充情況,其結果為:1985年和1986年膠州灣幼蝦自然補充部分,約占8月蝦群量的5%;1988年自然補充情況較好,占該年蝦群的近30%。從而顯示了放流幼蝦、使蝦群數量增殖的明顯效果。
2.牙鮃放流增殖的研究
牙鮃為魚綱鮃科魚。體側扁不對稱,兩眼均在左側,口前位,下頷多突出、前鰓黃,邊緣遊離。有眼的一側暗灰色或具斑塊,無眼的一側白色。牙鮃種類繁多,廣布於熱帶和溫帶海洋,我國沿海均有分布。黃渤海區常見有牙鮃、花鮃和斑鮃等。牙鮃是底曳網捕撈對象,此魚是黃渤海區名貴魚類,因此對它進行增殖實驗,將有助於海區資源的恢複與增產 。
增殖放流是一個複雜的技術。19世紀末在歐美開展的“海魚孵化運動”就是開始了海水增殖放流實驗,效果不是很明顯,主要是標誌技術尚不成熟。近年來由於標誌方法上的改進,使標誌放流呈現了明顯的效果。
中國科學院海洋研究所於1983年8月,甩染色乳膠皮下注射標記,放流5000尾沒有回捕,1983年10月掛牌標誌放流大規模苗種(全長12厘米,體重20克)1800尾,其中500尾銀絲掛牌,其餘全部錦綸絲掛牌。當年調查船回捕銀絲掛牌1尾,1984年(1年之後)10月又得銀絲掛牌1尾,魚體長22.5厘米(全長30.8厘米)體重350克。
1984年9月,掛牌標誌放流6厘米以上苗種達1000尾,11月10~11日又標誌6000尾(全長10厘米以上,用錨式標誌牌標誌),結果回捕率超過10%。
據悉,海洋研究所計劃今後每年放流2厘米以上種苗10萬尾。目前重點是標誌2厘米小魚體上的標誌技術尚需努力改進。
根據農業部水產司,山東水產局等部門的專家,對“膠州灣牙鮃增殖技術研究”課題,進行現場測量計數評審驗收,認為:已於1990年7月6日至8月16日,兩次膠州灣海域牙鮃放流,共計16萬尾,完成了規定指標。因此,我國標誌放流的增殖技術,已達到了較高的水平,並以此為開始在漁業資源的增殖上奠定了良好的技術基礎。
3.真鯛增殖技術
我國黃海水產研究所,與日本海外漁業協力財團合作,進行人工標誌放流的增殖研究,於1992年在山東青島附近的小麥島實行真鯛放流,取得了令人鼓舞的成果。
1992年4月,協作項目先後進行了種苗生產、中間培育共育苗五批。累計培育出了3厘米以上的魚苗116.4萬尾,總成活率為32.8%。在青島太平角海區和小麥島基地進行的海上網箱和室內中間培育魚苗,達19.5萬尾。9月28日山東地區專家們觀察了青島放流入海掛有標誌牌魚1萬尾。至年底之前已在山東省的萊州市、煙台市和青島市三處放流點,放流入海的真鯛魚苗已達12.5萬尾,其中帶標誌牌的苗魚為3萬尾。從而為北方海域增殖真鯛漁業資源做出貢獻。