环黄海海水贝类养殖业的发展现状、瓶颈及对策建议

唐皇，戴伟，梁爽，梁健，郭永军，毕相东

（天津农学院 水产学院 天津市水产生态及养殖重点实验室，天津 300392）

1 环黄海海水贝类养殖业的发展现状

环黄海地理范围包括四省三市（辽宁省、河北省、山东省、江苏省及北京市、天津市和上海市）等地区[1]，是我国重要的海水贝类养殖海域。近年来由于海水贝类的种质创新、健康养殖、精深加工等关键技术发展[2-3]，环黄海贝类养殖得到了持续发展（图1、图2）。2019 年我国贝类海水养殖面积为120.424 万hm2，产量为14 389.7 kt，其中环黄海海水贝类殖面积及养殖产量分别占82%及46%[4]。环黄海海水贝类养殖种类以蛤蜊（Mactridae）、扇贝（Pectinidae）、牡蛎（Ostreidae）产量最高，位居前三，占据绝对优势。

图1 2014-2019 环黄海地区海水贝类养殖面积（中国渔业统计年鉴，2014-2019）

图2 2014-2019 环黄海地区海水贝类养殖产量（中国渔业统计年鉴，2014-2019）

1.1 海水贝类种质创新

种质种苗问题是海水养殖业的核心问题，一个良种的引入可以很快形成新产业并带动形成新产业群[5]，对产业发展起到巨大的推动作用。研究人员利用群体选择、杂交、细胞工程、分子标记辅助等育种技术，已累计获得蛤蜊、扇贝、牡蛎、鲍（Haliotidae）、蚶类（Arcidae）、珍珠贝（Pteriidae）等24 个国家贝类新品种[2]，是目前研究的热点和未来发展的趋势。据相关报道2019 年我国海水贝类产苗总量近25 221 亿粒，其中环黄海地区为5 585 亿粒，占总数的22%以上[4]。

1.2 海水贝类健康养殖模式

健康养殖模式是在依据环境容纳量、海域营养条件等的基础上，构建多种多营养层次综合养殖模式，可对池塘、筏架等传统养殖方式建立起相应的标准体系，加大对海洋空间的利用程度，产生更高的经济效益，形成良好的生态循环体系[6]。如环黄海地区的山东长岛县地区2012 年引入贝藻混养的综合养殖模式，在2011 年成贝养殖只有5 万笼，到2015 年成贝养殖达到55 万笼[2]。该养殖模式在2016年被联合国粮农组织和亚太水产养殖中心网确定为亚太地区12个可持续集约化水产养殖的典型成功案例之一[7]，已形成了一种海水贝类健康养殖模式趋势。

1.3 精深加工等关键技术

精深加工等关键技术的创新提高了贝类综合利用的水平和效益，已成为贝类加工业的发展趋势，推动着海水贝类养殖业持续健康发展[2]。据调查发现，2019 年中国牡蛎加工业年产值为200 亿元，其中烟熏（烟熏牡蛎罐头）、调味品（蚝油）和保健食品（牡蛎肽粉）等精加工产品为544～726 kt，占牡蛎总产量的12%～16%[8]。

然而，近些年来巨大的经济利益刺激和大规模的海洋牧场建设，导致环黄海多地近岸海域贝类养殖密度过高的现象尤为突出，远远超过了近岸海域既有的海水贝类养殖容量，加之近岸海洋牧场规模化建设与海水贝类养殖区大部分重叠，饵料微藻资源竞争激烈，造成养殖贝类规格降低、养殖产量下降，养殖经济效益严重下滑。

2 环黄海海水贝类养殖业的发展瓶颈

2.1 贝类养殖海域饵料微藻资源匮乏

2008 年之前，辽宁省长海县虾夷扇贝（Patino-pecten yessoensis）底播养殖面积已经达到8.13 万hm2；而2016 年长海县獐子岛虾夷扇贝底播养殖面积超4 万hm2，浮筏养殖面积高达2 万hm2，严重超出该海域的养殖容量[9]。据相关报道獐子岛自2012 年便开始出现了底播海域面积增长，但单位产出率与总体产量大幅下降的情况，同样的情况亦出现在河北省秦皇岛海域。由于扇贝、蛤蜊、牡蛎及蚶类等常见海水贝类均为滤食性种类，即通过过滤大量的海水完成摄食等生理活动，其主要食物为海水中的单细胞饵料微藻。常见的饵料微藻种类主要为硅藻门（Bacillariophyta）、金藻门（Chrysophyta）、绿藻门（Chlorophyta）的单细胞藻类，在水体温度为20℃时，这些海洋饵料微藻的繁殖代时大约在50 h 左右，因此，过高的海水贝类养殖密度严重降低单细胞饵料微藻生长增殖效率，不能满足滤食性贝类的营养需要[10]。有研究发现，当水体中POC（颗粒有机碳）和PN（颗粒有机氮）分别降低至0.090 mg/L、0.015 mg/L 时，会限制栉孔扇贝（Azumapecten farreri）的生长，导致养殖规格降低，直接影响养殖收益[11]。例如2014 年獐子岛扇贝“绝收事件”及2018 年初的“跑路门事件”[12]。

2.2 贝类养殖海域资源竞争激烈

近些年来中国大规模建设的海洋牧场亦与海水贝类形成激烈的饵料微藻资源竞争。2008 年以来，全国人工鱼礁建设规模超过3 000 万空方，礁区面积超过500 km2，而海洋牧场建设区域与海水养殖区基本重合或邻近。有研究人员发现，在环黄海海洋牧场建设过程中，由于未能估算不同生物类群的环境承载力，导致牧场增殖种类配比和投放规模难以确定。缺乏对海洋牧场待建海域的水质、底质、水流、生物群落结构以及承载能力的了解，导致海洋牧场建设难以达到预期目标，增养殖生物成活率降低，局部环境恶化，甚至对海域生态系统造成破坏。有研究人员对2018 年初獐子岛虾夷扇贝“跑路门事件”[11]研究发现：海洋牧场科学研究基础尚有不足，海洋牧场的建设不能同时满足生态资源保护与高产量两个条件。环黄海海水贝类养殖主要依靠饲养海区的天然环境，很难人工调控养殖单产，且区域性竞争养殖品种过多，饵料生物不足，生态容量大幅下降。

2.3 环黄海海水贝类养殖敌害

养殖敌害包括有害超微藻以及争夺饵料的有害生物，如海鞘等动物，以及直接捕食贝类的甲壳类、棘皮类等动物，对环黄海海域海水贝类养殖产业造成大规模损害。

2.3.1 贝类牧食压力导致养殖海域褐色赤潮灾害频发

贝类养殖海域饵料匮乏及褐潮灾害已成为制约环黄海海水贝类养殖业健康可持续发展的主要瓶颈。但目前在世界范围内海水贝类养殖业仍然主要依赖于养殖海域的天然环境，对贝类养殖海域天然饵料匮乏及褐潮灾害等尚未建立任何应急处置措施，因此海水养殖贝类减产绝收等事件频繁发生。据有关报道，每年5 月中下旬至6 月上旬在渤海海域定期出现、形成的藻华一般到8 月中下旬才逐渐消去，主要原因种是细胞直径只有2～3 μm 的超微型藻，藻华发生时该藻细胞密度最高可达到109cell/L[13]。张继红等在水温（11.8±1.31）℃和（13.9±3.02）℃的情况下，以网笼方式挂养栉孔扇贝类时发现，随着温度升高，贝类的摄食活动会加快，4 月和5 月时摄食压力分别为10.9%～49.9%和39.8%～186.2%，平均分别为62.9%、100.5%，又有研究发现，滤食性贝类能够100%滤食大于4 μm 的颗粒[14]。

根据以上情况可以看出，持续多年过高的贝类养殖密度及大规模的海洋牧场建设会对环黄海海域微藻造成非常强的牧食压力，使近岸养殖海域微藻粒径呈现小型化，导致以抑食金球藻（Aureococcus anophagefferens）[15-20]为主的褐潮生态灾害在渤海近岸海域频发，造成贝类摄食抑制、停止生长、死亡等。古彬等[19]调查发现褐潮对环黄海贝类养殖业造成极大的负面影响，在2009年，当地近2/3 的海湾扇贝养殖区约1 733 hm2养殖贝类受到影响，扇贝出现了生长停滞和死亡的现象，且渤海秦皇岛近岸海域是环黄海最大的海湾扇贝养殖区。根据国家海洋局海洋灾害公报报道，2009年河北沿海赤潮面积达3 350 km2，直接经济损失2.05 亿元。

2.3.2 海鞘对海水贝类养殖的危害

海鞘属于脊索动物门（Chordata）、尾索动物亚门（Urochordata）、海鞘纲（Ascidiacea）[18]，可大量附着在水产养殖网箱上[19]。韩帅帅等[21]在渤海沿岸海域共发现污损性海鞘7 种，黄海引发沿岸人工设施污损的海鞘种类共有17 种，多数种类在6 月至9 月会出现附着高峰，且主要以玻璃海鞘（Ciona intestinalis）和柄海鞘（Styela clava）为主（表1）。王芳等[22]研究发现海湾扇贝对φ（直径）＝5.55～5.79 μm 的藻类、太平洋牡蛎对φ＝4.35 μm 的藻类均具有较高的选择性，且张继红[23]试验证明，柄海鞘和玻璃海鞘均可摄食φ为2.00～11.79 μm 的颗粒，由此可见其摄食粒径与养殖贝类处于同一范围内，势必在食物上产生竞争。海鞘不但与养殖对象竞争饵料和栖息空间[23]，还会堵塞养殖网孔或笼目，致使内外环境水体交换量减少，进而导致养殖小环境恶化，影响养殖对象的生长发育，甚至会引发病害，造成养殖对象的大面积死亡[24-26]。付吉健等[27]在进行栉孔扇贝筏式养殖过程中发现，养殖笼表面大量附着柄海鞘，数量平均在1 200 个/吊以上，使栉孔扇贝养殖产量、产值降低33%左右。

表1 环黄海沿海玻璃海鞘、柄海鞘分布状况[20]

2.3.3 甲壳类动物对海水贝类养殖的危害

研究发现部分甲壳动物会捕食海水养殖贝类，如日本蟳（Charybdis japonica）、青蟹（Callinectes sapidus）等[27]。于宗赫等[28]在海州湾前三岛海域进行栉孔扇贝（壳高3.0～4.0 cm）底播试验时发现，该海域存在生物量约为30 g/m2的日本蟳，导致扇贝成活率极低，且成年日本蟳在水温大于12℃时，对壳高小于5.0 cm 的栉孔扇贝，捕食强度随着水温的增加而提高（图3）。PRADO等[29]试验证明，太平洋牡蛎（Crassostrea gigas）、地中海贻贝（Mytilus galloprovincialis），被青蟹捕食量分别为：0～16%（壳高5～7 cm）、38～96%。而且环黄海海域海水扇贝养殖在晚春夏初，壳高达到2.0～2.5 cm 时，会移入养成笼中放入近海海域进行养成，为日本蟳和蓝蟹提供了良好捕食贝类的条件，可对贝类造成威胁。

图3 不同温度条件下日本蟳对栉孔扇贝的捕食[27]

2.3.4 棘皮类动物对海水贝类养殖的危害

海星属于棘皮动物门（Echinodermata），海星纲（Asteroidea），是典型的掠食性动物，可捕食贝类，对潮间带生物和底栖生物群落的异质性和生物多样性具有重要影响[30-32]，且海星爆发时数量可达15×104～72×104个/hm2[33-34]，是养殖贝类主要敌害生物之一[35-38]。有研究人员发现，多棘海盘车（Asterias amurensis）在有或无日本蟳和刺参等干扰饵料的条件下，对虾夷扇贝、栉孔扇贝、褶牡蛎（Ostrea plicatula）、贻贝、菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）均可摄食，且表现出明显的摄食选择性，对菲律宾蛤仔的摄食选择性均显著高于其他4 种贝类（P＜0.05），分别为5.7、5.0、5.7、5.3、6.0 只/d[39-40]。齐占会等[41]2013 年统计调查发现，几乎所有青岛流清河海域吊养的栉孔扇贝养殖笼内都有海星存在，扇贝死亡率在80%以上。据大众日报报道，2021 年3 月17 日，青岛胶州湾海域海星暴发，密度约50 个/cm3，受灾面积约6 666.67 hm2，造成经济损失约1 亿元[42]。

3 环黄海海水贝类养殖业健康持续发展的对策及建议

3.1 褐潮灾害危害应急处置

针对海水贝类养殖密度过高及养殖海域内单胞藻饵料缺乏导致褐潮出现这个环黄海海水贝类养殖所面临的主要问题，研究人员试图采用人工投喂饵料微藻浓缩液或鲜藻泥的方式开展褐潮或贝类饵料微藻极度匮乏的应急处置，但受养殖环境水流冲刷力过强等因素影响，浓缩液或鲜藻泥会在养殖微环境中快速散尽，无法有效持久地为养殖贝类提供微藻饵料。

因此，科研人员尝试投喂海藻榨取液，对海水贝类养殖海域进行饵料微藻补充。王如才等[43]发现用马尾藻（Scagassum）、鼠尾藻（Sargassumthunbergii）、石莼（Ulva lactuca）等材料制备成一种浓度为5×106cell/mL 的海藻榨取液可代替单胞藻饵料投喂海湾扇贝亲贝。海湾扇贝摄食旺盛，性腺指数由原来的5.6% 增加到18.0%，亲贝死亡率最低可达1%，比正常采用单胞藻投喂亲贝的死亡率减小10 倍多,因此对饲养海域在饵料缺乏时进行投喂的方法可作为应急处置方法。但海藻榨取液长时间在18 ℃水体中残渣易腐烂，会污染水质。科研人员尝试投喂以浓缩工艺生产开发出的一种高能生物微藻饵料——富含EPA（二十碳五烯酸）、DHA（二十二碳六烯酸）的小球藻（Chlorella）、螺旋藻（Spirulina）等活体浓缩液[44]，但短时间内会在养殖微环境中快速散尽。针对褐潮爆发，研究人员尝试采用改性粘土吸附藻细胞等物理方式及过氧化氢抑杀藻细胞等化学方法进行消除，但终因耗费高、生态安全性低等诸多局限，均未规模化地应用于贝类养殖海域的褐潮应急处置中。利用植物间竞争作用或化感作用抑制有害藻类生长的生物控藻技术可用于应对褐潮问题，被认为是高效、生态、安全性好的新型控藻技术[45]。毕相东等发现小球藻与三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）两种贝类饵料微藻能够强烈抑杀褐潮原因种——抑食金球藻[45-46]，之后根据海藻酸钠遇钙离子可迅速发生离子交换而生成凝胶这一特性，将小球藻藻粉等包裹在韧性较强且抗冲刷的海藻酸钠凝胶中后，研发出具有抗冲刷、加强缓释效果的饵料微藻缓释团[47-48]，并将其精准投喂于养殖贝类生长的微环境中，其结果显示：试验组平均湿体质量高于对照组0.12 g，平均壳长高于对照组0.69 mm[49]。在上述基础上，毕相东等[50]规模化制备出长宽高为4.0、4.0、2.5 cm，干重为（45.0±2.0）g/块的缓释性海水贝类复合饲料（图4），该试验结果显示：投喂90 g饵料微藻缓释饼试验组扇贝鲜重及贝柱重平均提高4.25%，180 g 试验组平均提高6.30%。

图4 缓释性海水贝类复合饲料

3.2 敌害生物——海鞘的应急处置

针对海鞘的防控应急处置，目前有效的策略是利用低表面能原理和低弹性模量的特点，进行抗海鞘黏附涂层设计，使生物难以在其表面产生黏附[51]。丛非等[52]研究发现当防污涂层表面能小于25 MJ/m2或与液体的表面接触角大于98°时，防污损效果明显，且田军等[53]试验证明，当涂层含有一定量的有机硅氧烷时，玻璃海鞘的附着率显著降低，在浸海60 d 后不存在海鞘附着。因此，可考虑将黏附涂层设计法作为环黄海海水贝类养殖对海鞘附着物的应急处置。

3.3 敌害生物——甲壳类应急处置

研究发现水温是影响无脊椎动物代谢、运动速度、捕食强度的重要因素，而日本蟳、青蟹对栉孔扇贝的捕食强度受水温的影响明显[54-56]。因此，在确定贝类养殖海域时，应提前对该海域水温跃层及敌害生物分布情况进行调查统计，找出适合养殖区域，并对养殖海域水温实时监测，做好预防措施。

3.4 敌害生物——棘皮类敌害应急处置

目前针对棘皮动物海星敌害应急处置方法常用打捞、诱捕等方法。在捕杀的同时也可将菲律宾蛤仔软体部分取下，放置于诱捕笼网兜中，投放于多棘海盘车暴发水域，利用其偏好捕食菲律宾蛤仔、嗅觉敏锐、昼夜摄食节律[31]等特点，对其进行诱捕清除。据齐鲁晚报报道，2021 年3 月中旬海星暴发后，当地渔民采取人工采集等方式捕杀海星约225 t[57]。因此，可将以上方法用于环黄海海水贝类养殖对棘皮动物敌害的应急 处置。

4 环黄海海水贝类养殖业发展建议

4.1 科学规划养殖规模

科学评估环黄海海区的海洋生态承载力，兼顾海水养殖业（各养殖品种及模式）与海洋牧场建设的可持续发展，必须做到科学使用海域，相关部门应加强对养殖海区养殖容量评估，控制养殖密度；科学规划养殖海区，对海域有节制、有计划地确权，避免养殖海区过于集中、养殖密度过大的情况；通过联合限产和“最大可养量”等制度规避过度养殖；做好宣传、教育工作，提高养殖者科学化养殖的主动性。

4.2 针对海水贝类养殖区生物灾害应急处置建议

4.2.1 褐潮风险管理

在褐潮易发时段和易发海域加强监视监测工作，发现水质要素和水文气象要素变化异常，具备褐潮暴发的可能条件时，及时向当地政府发布灾害预警。强化政府在褐潮管理方面的职能，加强对褐潮减灾和防灾工作的重视，加大对褐潮管理工作的投入。

4.2.2 动物性敌害风险管理

对于某些海水贝类的动物性敌害主要还是以加强监测为主。要对养殖海域提高灾害预警能力，做到统一指挥，整合现有资源力量，分级负责，保证高效快速反应；密切协作，完善应急响应体系[58]。实现定期船舶、遥感监测、加大预警，为动物敌害的早期发现预警和及时处置提供强有力的决策支撑。强化政府在甲壳、棘皮、海鞘类敌害动物管理方面的职能，加强对动物性敌害预防工作的重视，加大对管理工作的投入。