大水面以渔养水发展方式探讨
2020-12-18李梦龙朱浩方辉刘永新刘兴国
李梦龙,朱浩, 方辉,刘永新,刘兴国*
(1. 中国水产科学研究院,北京 100141; 2.中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所,上海 200092)
党的十九大报告明确提出良好生态环境是实现中华民族永续发展的内在要求,是增进民生福祉的优先领域,它吹响了加快生态文明体制改革、建设美丽中国的号角,凸显了生态文明建设和生态环境保护的重要性[1]。在决胜全面建成小康社会,开启全面建设社会主义现代化国家的新征程中,应尽快补齐生态环境短板,以满足人民群众日益增长的优美生态环境需要,使国家天更蓝、水更清、山更绿,真正实现人与自然的和谐共生[2]。
2019年2月,经国务院同意,农业农村部会同生态环境部、自然资源部等十部委联合印发了《关于加快推进水产养殖业绿色发展的意见》,强调要发挥水产养殖的生态属性,鼓励发展不投饵的滤食性大水面生态渔业[3]。大水面生态渔业指在湖泊、水库等内陆水体中,通过人工放养或渔业资源增养殖,实现水域生产力的合理利用,并维护生态系统健康的渔业方式。发展大水面渔业是中国生态文明建设的重要内容、渔业供给侧改革的重要途径和重塑渔业发展形象的需要。因此,开展大水面以渔养水研究,把大水面生态渔业打造成渔业一二三产业融合发展、绿色发展的样板,是保障生态渔业持续发展与优化水域环境的重大需求,对生态系统健康维护具有重大意义。
1 大水面渔业资源与环境现状
1.1 渔业资源现状
随着近30年来中国工业和农业现代化进程加快,水体环境污染问题日益严重,导致内陆大水面水域渔业资源逐年衰退,渔业资源可持续利用受到较大影响。由于过度捕捞和生境退化,湖泊、水库等水域普遍出现了优质高营养层次鱼类资源相继衰退而低营养层次小型鱼类资源逐渐增加的趋势。目前,对中国大水面渔业资源保护的目标、增殖放流的种类需求及保护区对水产种质资源的有效覆盖状况的研究甚少。针对中国内陆大水面渔业资源调查已有大量研究数据,但尚有很多地区还未深入调查,个别地区甚至还没有被调研过,且存在参考资料缺失、分散等问题,水生生物资源家底不清已成为制约水生生物资源养护工作开展的突出问题。
1.2 渔业环境现状
随着中国人口的持续增长,经济和城市化进程迅猛发展,来自工业、农业和生活的污水不断增多,致使渔业水域受到不同程度的污染。《中国环境状况公报》显示,2018年全国水质监测点中的111个重要湖泊(水库)中,属于I类水质的湖泊(水库)7个,占6.3%;Ⅱ类34个,占30.6%;Ⅲ类33个,占29.7%;Ⅳ类19个,占17.1%;Ⅴ类9个,占8.1%;劣Ⅴ类9个,占8.1%。主要污染指标为总磷、化学需氧量和高锰酸盐指数[4]。国家重点治理的“三河三湖”中太湖、巢湖和滇池的水质分别为Ⅳ类、Ⅴ类和劣Ⅴ类。湖泊、水库水质状况不容乐观,开展湖泊、水库生态修复仍需不断深入。
1.3 渔业生产现状
水产养殖是中国农业结构中发展最快的产业之一,2012—2015年间,内陆水产品总产量(包含养殖量和捕捞量)年均复合增速4.09%。2016—2018年,中国环保治理力度逐渐增大,2017年内陆水产品总产量增速快速下滑至0.98%,主要因拆除了超过养殖容量的网箱等设备所致。2018年,全国内陆水产品总产量3 156.44万t,比上年下降了5.31%,但就整体而言中国水产养殖总量仍稳居世界首位。中国淡水渔业发展已进入一个新的阶段,渔业水域管理面临许多新的挑战。首先,淡水渔业发展由产量型向质量型转变,由解决吃鱼难的问题向保障生态安全和食品安全转变;其次,当前形势对渔业产业结构、贸易结构和产品质量提出了更高的要求,需以保障渔业水域的良好水质为前提;第三,面对渔业资源和生态环境的变化,中国淡水生态渔业必须实现可持续健康发展战略。然而,中国大水面水域长期存在捕捞能力过剩、捕捞强度过大,渔船、渔具、渔民数量和能力远远超过资源合理利用需要等方面的问题。此外,由于渔业生产者遵纪守法意识不强,“三无”渔船、“三围养殖”、违规网具及非法渔业活动等仍不同程度大量存在[5]。另需注意的是,无序养殖的过度发展、管理不力导致大量外来生物进入天然水域,也严重影响了水域生态安全。
2 大水面渔业面临的问题
2.1 水生生物资源与环境数据匮乏,渔业水域基础研究不足
目前,中国常年水面积1 km2以上的湖泊共2 865个,总面积达7.80万km2(不含跨国界湖泊境外面积),建成各类水库9.8万多座,总库容9323.12亿m3。2018年中国湖泊和水库增养殖面积分别为74.6万km2和144.1万km2,占全国淡水养殖面积的14.5%和28.0%[6];,另外还有约1亿 hm2的内陆盐碱地及4 600万 hm2的盐碱水域[7]。目前,中国湖泊、水库等大水面渔业资源与环境调查呈现片段性或区域性数据缺失,基础数据不够系统全面。主要湖泊、水库渔业资源调查工作还不够深入和全面,“家底”现状不清楚,没有形成长期稳定的数据积累,缺乏相应的调查规范和监测体系,连续性调查资料不全等问题,这些都已成为制约大水面渔业资源保护工作的“瓶颈”。例如,长江流域、珠江流域等片区作为重要的淡水渔业生产基地,渔业为区域经济发展、农民收入做出重要贡献。然而,这些区域的渔业资源及环境调查的基础数据仍然缺乏,青藏高原地区、蒙新高原及西南地区则更为匮乏。众多与大型河流不连通或半连通的湖泊如太湖、洪泽湖等,近30多年来仅通过执行部分科研任务的形式开展了局部或片段化的渔业资源与环境调查,调查站点数少、调查频次较低,数据不足以代表所调查水域,无法全面反映所调查水域的周年资源、环境现状,缺乏系统性和全面性。
2.2 渔业资源科学管理依据不足,整治存在“一刀切”现象
大水面渔业资源养护、环境修复及涉渔工程评价仍存在一定的局限性,保护区布局和建设缺乏科学性与针对性,禁渔制度、限额捕捞的政策制定和管理缺乏数据支撑,渔业生态红线区划与划定等缺乏重要参考,这些也是制约大水面渔业资源保护的重要因素。在产业发展方面,大水面存在网箱养殖大规模清拆以及增殖放流形式主义过重的问题。近两年来,随着全国各地对环境保护越发重视,已有治理方法创新应用,但也有改进不得法的现象发生,如江河及近海网箱养殖、围栏养殖的清拆存在“一刀切”问题,且随着环保督察工作的深入,更是将水库、河沟、山坪塘乃至养殖场全部纳入监管范畴,使得大水面水产养殖业面临的压力越来越大,严重限制了渔业的发展,水产品产量势必大幅减少。增殖放流形式主义过重,部分湖泊和河流的增殖放流带有一定的盲目性,导致种质资源下降问题,且对放流的重要意义和作用宣传不够。
2.3 水域生态系统修复技术落后,缺少“以渔养水”特色技术
在湖泊水库富营养化加剧、水生生物栖息地不断被压缩及自然生境保护范围非常有限的背景下,采取生态修复手段增殖保护重要土著物种,恢复产卵场、索饵场、越冬场和洄游通道等关键生境的结构与功能,显得非常必要和重要。自20世纪70年代开始,中国在一些水域开展了以渔业资源保护和生态修复为目标的增殖放流活动,取得了一定的效果,形成了如千岛湖 “保水渔业”[8]、太湖“净水渔业”[9]、青海湖“增殖渔业”和查干湖“旅游渔业”等模式,但缺乏对生物资源动态分析和水域生态系统承载力的评估方法,缺少以系统研究为基础的水域功能性分类管理和规划,因此亟需发展资源增殖技术和生态环境修复等水生生物资源与环境保护技术。
2.4 渔业资源养护缺少科学规划,生态渔业绿色发展动力不足
生态增养殖渔业缺少系统规划和技术支撑,渔业生产潜力未得到有效评估和挖掘。以水质保护为目标来确定渔业的环境容纳量,通过增殖和放流的技术途径,恢复重要鱼类及其它水生动植物资源,修复和重建受损的水生态系统结构与功能,依赖天然食物的增养殖渔业具备对水体营养的消减功能,也将因此调控水生生物物种群落,实现生物调控,生态抑藻等功能。当前缺少全面的、系统的且立体的渔产潜力评估体系,内容包括环境、温度、气候特征与本地渔业资源的适配性、放养鱼类与天然饵料生物的适配性等。未做到合理利用不同生态层级,达到营养能量流的高效、充分利用,并达成有利于保持生态结构稳态、提高产业回报率和挖掘渔业生产潜力的目标。目前,渔业发展类型基本为粗犷型,资源开发与环境保护未有机统一,综合效益有待提高。多年以来,大水面的渔业资源利用及发展均以更高产能、产量为目标,而忽视了生态环境的重要性,导致很多地区的大水面生态环境遭到破坏,从而影响渔业的发展,甚至阻碍地区综合效益的提高。湖泊、水库等大水面作为与人类息息相关的重要资源,不仅具有蓄水、供水、防洪、航运和提供渔业资源的重要生产与服务功能,而且还具有休闲娱乐等文化服务功能,不合理的侵占不仅破坏了湖泊独特的自然资源,而且还导致沿岸湿地生态系统退化,加重水质恶化及富营养化趋势。
3 “以渔养水”成功案例解析
“以渔养水”是一种高效的水域生物操控技术[10]。其原理是根据水域生态结构特点,重构鱼类生物群落结构及环境,利用人工生物操控技术实现水域生态修复,并发挥渔业的生产、生态和生活功能。“以渔养水”可以对水域中的污染物进行分解、吸收和转化,最后转化成为可供人类利用的水生植物以及鱼、虾、蟹和贝等高级生命体产物,从而使水域达到综合生态平衡的方式[11-12]。
3.1 千岛湖“保水渔业”模式
2000年,千岛湖率先建立“保水渔业”生态模式,通过近20年的发展,不但常年保持国家I类水质标准,入选首批“中国好水”水源地,还将渔业生产、渔政管理、生物治水、渔旅融合和乡村振兴等串珠成链,形成了独具特色的生态经营模式,被誉为中国大水面生态渔业发展的典范。在千岛湖实施的保水渔业模式主要是通过大规模放养鲢(Hypophthalmichthysmoltrix)、鳙(Hypophthalmichthysnobilis),使其在水层食物网中占据主导地位实现的。经典生物操纵理论的核心思想为利用浮游动物控制藻类[13];非经典生物操纵理论的核心思想为利用鲢鳙直接摄食浮游植物,从而控制水华爆发[14]。
3.2 查干湖“渔旅文化”模式
查干湖坚持“以水养鱼、以鱼净水”的生态渔业发展模式,通过有机标准模式化定向养殖,每年春秋两季定量向湖中投放鱼苗,有力地促进了查干湖渔业生产可持续发展,实现了生产效益、经济效益和社会效益的“三效合一”。以2019 年为例,全年投放鱼苗1 000余万尾,消减了氮12.7 t、磷0.65 t,总氮浓度和总磷浓度分别减少了1.32%和0.08%[15]。查干湖传统渔业带动了查干湖旅游业发展,连续多年举办了“中国·吉林查干湖冰雪渔猎文化旅游节”,大大提高了查干湖的知名度,进一步提升了查干湖渔业的综合经济效益和社会效益。
3.3 白洋淀“以渔养水”生态修复模式
白洋淀自2018年起,以“生态优先、绿色发展”为理念,以“以渔养水”为核心,系统开展了白洋淀及主要入淀河流水生生物资源与环境因子调查,集成创新了水生生物生态屏障构建、水生生物栖息生境营造和水生生物区域分级养护三大技术,构建了上游库区渔业生态操控、上游河流生态修复、种质保护区水域生态功能提升、草型淀区生态功能提升及藻型淀区生态功能提升5种典型水域生态修复工程,取得了初步的效果[15]。通过以上措施,淀区水草得到有效控制,水面漂浮死亡杂草减少80%以上,水面青碧;生物种群结构得到优化,多样性增加20%以上;鱼类结构得到改善,计划年持续捕鱼150 t;自2018年11月份以来,总氮、总磷、氨氮、CODMn、BOD5和石油烃等水质指标分别维持在1.0、0.1、0.5、9.0、4.0 mg/L和25 μg/L以下,主要指标处于地表IV之内,效果显著。
3.4 无锡蠡湖“净水渔业”模式
2006年淡水渔业研究中心在无锡蠡湖开展“蠡湖净水渔业技术研究与示范”项目,实施内源性的“净水渔业”治理——“以渔治水、以渔保水和以渔净水”。在科学、持续的水生生物及水质环境监测基础上,创新非经典生物操作理论[16],提出了控制凶猛鱼类、放养摄食浮游生物的滤食性鱼类直接摄食蓝藻水华。通过精心筛选本地土著物种,探索增殖放流的种类及比例,充分利用水体空间和水生生物栖息空间,科学确定鲢、鳙的放流年龄、放流比例和回捕年龄的放、管、捕方案。通过实施“净水渔业”,蠡湖藻类平均生物量同比减少近40%,湖内生物多样性指数提高了1个等级。
4 “以渔养水” 模式发展建议
4.1 深入开展渔业资源环境调查与潜力评估
建立大水面水生生物资源种类组成、数量分布及栖息生境等基本信息数据库。结合水域浮游植物、浮游动物、初级生产力和水质理化等常规监测指标,确定大水面水体水生生物增殖放流适宜种类和数量[17]。结合滤食性鱼类食性,明确滤食性鱼类增殖潜力、放流量和种类搭配比例等数据,按计划实行增殖放流,完善食物网结构,加强水生生物资源跟踪监测与放流效果评估,促进水生生物资源的养护与恢复。将大水面与流域相结合,开展流域生物资源环境、功能定位和渔业方式等调查评价,研究建立生物资源多元评价体系,评估重要水域渔业资源的结构特征和开发潜力;研究完善水域生态风险评估方法,分析主要污染来源、污染生态过程及对生态系统的影响等[18];同时,研究分析不同水域的功能定位、发展规划、渔业方式和社会发展要求等,制定 “以渔养水”增殖容量标准和技术规范,建立主要流域的综合信息动态数据库,为全国水域渔业资源的养护和利用提供科学指导。
4.2 完善提升渔业资源养护技术
针对中国大水面渔业资源衰退及生态环境恶化的现状,开展以生态保护和修复为核心的养护型渔业技术创新和应用示范,构建适应中国不同地区大水面的渔业水域生态保护与修复技术体系,开展渔业资源增殖和生态捕捞调控和水生生物栖息生境修复与营造、水域生态屏障构建与环境调控和水生生物层级优化与资源养护等技术的研究。研制以生物沉降拦截为主的垄沟湿地、以污染物净化为主的微生物固定化立体生态浮岛,形成适宜大水面多层次水生生物生态屏障技术。通过生态坡岸工程建设、漫滩生态系统构建和湿地生态系统恢复,形成对应产卵场、越冬场、索饵场和栖息地等不同区域的生境营造技术[19]。针对水生生物群落结构破坏、食物网结构简单和营养层级转化率低等问题,以藻型、草型、过度型湖泊和水库为对象,开展不同层级水生生物监控技术、保护技术、养护技术和生态预警技术集成,提出水生生物的合理配置和水生态系统的有效保护措施,维护水生态系统稳态,构建水生生物区域分级养护技术。建议通过系列水域修复技术研究,建立适合大水面水域生态系统结构重建、利用生物群落结构完善与优化、功能恢复与适应性管理的技术体系。同时,促进水生生物资源的保护与利用、生态环境的改善与修复和生产功能的服务与产出,维护生态系统的平衡与稳定。
4.3 优化大水面不同水域功能划分
对大水面渔业功能合理定位,合理规划流域渔业功能区,确定不同水域的环境容纳量。持续加强对重点渔业水域监测力度和扩大监测范围,完善监测网络,在经济性鱼类和土著鱼类主要洄游通道、产卵繁殖场、索饵场和越冬场实施生态环境动态监测[20],及时掌握渔业水域生态环境变化。同时,研发定向捕捞、机械作业、精准监控和智能管理等高效生产技术及设施设备。制定“以渔养水”操作规程,实现可持续的“以渔养水”模式水平。应总结相关的经验和方法,推广到国内其他重要湖泊,将为落实和推进中国生态文明建设提供长期稳定的技术支撑,为建设蓝绿交织、清新明亮且水城共融的生态城市贡献渔业中坚力量。
4.4 制定标准规范与完善管理体系
研究大水面渔业生物资源多元评价方法,建立大水面渔业资源与环境调查规程,完善水域生态风险评估方法,制定不同区域和条件下的生态渔业资源与环境质量评价标准[21-22],开展水域生态系统健康评估。研究分析不同湖泊(水库)功能定位、发展规划、渔业方式和社会发展要求等,制定大水面渔业增殖容量标准和技术规范。根据“以渔养水”生态渔业发展目标、技术要求和标准,研究适合大水面水域的资源养护、增殖放流、捕捞和环境容量等指标的综合管理技术规范;建立“以渔养水”退化诊断、生态修复监测和修复效果评估等领域的综合评价技术规程;研究病害防控、外来物种阻隔、全程机械化及精准监控等的管理方法和针对 “以渔养水”的物联网、大数据和人工智能等现代信息化管理技术,构建“以渔养水”标准化和规范化管理技术体系。