一、海洋牧场监测评估研究存在的问题

1.环境预测及安全保障技术体系不足

人工设施投放对水动力和营养要素循环过程影响的监测和模拟研究尚有不足。在目前海洋牧场广泛建设的背景下，我国近岸礁体投放规模不断增加，人为建造活动带来的物理海洋学效应评估相对薄弱，礁体物理稳定性以及是否发生礁体漂移、倾覆、淤积和沉陷等风险的评估不够，海洋牧场设施投放后对水文水动力、泥沙输运、岸线侵蚀等作用的监测和模拟重视不足。同时，投礁设计和布局较大的依赖经验积累和借鉴，一般是以礁体不明显阻碍水流、不投放到过软底质等定性和半定量数据为参考，缺少该研究方向系统性研究的支持，间接影响我国礁体设计和性能改进技术的进展。

对环境变动的预测、生态效应评估和应对方案不足。环境波动、极端天气及全球变化对水生生物和生态系统的影响已受到全球广泛关注。工业革命以来海水pH已经降到8.1，达到200万年来的历史最低点，预计到2100年pH将继续下降0.3-0.5单位。全球重度低氧也已经超过500个，本世纪末海洋溶解氧含量将有1.5% ~ 4%的净损失。近几年，我国海参养殖业也有因极端天气而损失的案例，因此我国海洋牧场建设应密切关注海洋生物对全球气候变化的响应和适应，加强高温、缺氧等极端气候的预测和应急补救对策，延伸和发挥生态牧场在管控和预警上的优势。同时加强礁体投放后环境效应和生态效应的研究，其中尤以礁体投放是否引起海流严重减缓、溶解氧收支变化等风险为主。

对突发生态灾害的预测、效应评估和应对方案不足。赤潮、绿潮、水母等生态灾害暴发是海洋牧场建设的重要威胁，国内外对其暴发机制和生态效应的研究已经较为广泛。针对海洋牧场海域，上述生态灾害的影响可能体现在有害物质释放或被牧场生物滤食/摄食、营养物质竞争、藻华或水母死亡沉降而引起海底生境破坏及食物网的级联影响。通过监测评估海洋牧场生物类群与致灾生物关系，从生态系统运行机制上入手加强对海洋牧场生态灾害的防控应，防范生态灾害发生或降低生态灾害的危害程度。

2.生物资源及补充机制的精细化监测技术不足

岩礁性生物监测仍有技术难点。海洋牧场海域生物群落有较大比例的岩礁性生物，因礁体遮挡致使视频、声学手段受限，没法准确监测，因此出现“踪迹难觅、来去难知”现象。以刺参为例，虽其运动缓慢易于潜水观察、取样和计数，但因昼伏夜出、礁石区藏匿、夏眠等特殊行为影响，致使其现存量和种群变动估计困难。

长断面、大尺度的生物资源高效监测技术缺乏。大部分恋礁性鱼类虽然不是洄游性物种，但其短距离迁徙行为也足以游出海洋牧场海域，大大降低了监管者对海洋牧场生物的监控能力。在一些可选择技术中，声学探测实现远距离、实时性观测的可行性更强，可借鉴鱼道和河道内鱼群监测的原理，加强对于近海牧场海域渔业物种的声学回声特征的测量和模型计算，进而通过声学探测系统的垂直探测、横向探测等不同应用方法组合应用在海洋牧场生物监测领域，应用前景广泛。

海洋牧场中重要饵料生物和关键物种的补充机制研究较少。人工鱼礁区生物量的增加是吸引聚集而来还是繁殖生产而来已经争论多年，对于我国海洋牧场同样存在这样的问题。尤其是充分依靠自然生产力的渔业生态系统，必须重视经济物种本身以及其饵料生物的补充过程研究，并查明环境因子和人为干扰的响应。以烟台一处国家级海洋牧场为例，企业自建牧场与周边岛屿存在明显连通性，海参成体生长和苗体附着发育的适宜区域都存在，形成苗种自然产生和补给的良性循环，目前只需要少量投放海参苗，即可实现海参生产采收，这从侧面反映出海洋牧场重要生物补充机制研究的重要性。

3.生态系统水平的研究及模拟评估仍有不足

海洋牧场生态系统数值模型研究的海区边界如何确定缺乏重视。开放海域中的海洋牧场是具有物理边界的“斑块生境”，但其与毗邻海域之间物质交换作用不可忽略，比如水交换带来的饵料补充、牧场生物的主动迁入与迁出、生物外出索饵等，致使其生态系统的边界并不明显。因此，在模型研究中将海洋牧场生态系统近似等于礁区之内的生态系统是否妥当仍需要深入探讨和研究。另外，对于多处海洋牧场连通、及海洋牧场与岛屿连通等情况的生态系统模型构建案例较少。

海洋牧场生态动力学模型应用相对较少。目前我国对于牧场食物网模型的研究多基于“静态”假设开展，对海洋牧场内部的生态动力学过程关注不足，比如我国北方海洋牧场食物网结构的季节变化和年纪变化、牧场及毗邻海域间生物迁入迁出效应、生物地球化学过程等。同时海洋牧场生态系统也会逐渐发育和成熟，因此对于海洋牧场生态系统模型的评估应重视在时间尺度上的对比分析，为我国海洋牧场建设与管理提供重要支撑。

岩礁生物资源数据获取的准确性影响模型准确度。海洋牧场复杂的生境结构增加了量化海洋牧场鱼类、底栖动物等生物资源量大小的难度，传统的流刺网、地笼调查、声学、水下摄像的调查方法对查明海洋牧场人工鱼礁不同生物资源量大小均存在不足，尚无规范有效的牧场生物资源调查方法，也一定程度上使得生态系统模型评估的准确性存疑。同时微食物网是海洋生态系统食物网结构的重要组成部分，微食物网生物被中型浮游动物以及贝类生物捕食，成为海洋牧场高营养级生物的重要能量来源，对于我国海洋牧场微食物网结构及对渔业食物网的级联影响，目前尚无系统研究。

二、举措和建议

1.生物资源监测新技术研究和应用

提高海洋牧场生物的精细化监测技术水平。建立海洋牧场生物图像和视频数据库，加强岩礁性鱼类、大型无脊椎生物的视频识别、跟踪和测量技术，突出视频测量技术的可视化且可测量。测定海洋牧场不同生物类群的声学响应特征，增加多频声学方法、成像声呐等技术在礁区多物种识别、规格和生物量测量上的应用，发挥水声学监测范围大、效率高的优势。

加强海洋牧场关键物种自然补充过程的研究。加强海洋牧场海域重要生物资源的生境利用规律及季节性迁移规律研究，完善对岩礁性生物资源的季节变动的认知。在现有浮游动物监测装置的基础上，突破海洋牧场经济物种浮游期影像或类似信号的精确采集和识别，研发重要生物资源浮游期在线监测装置，实现刺参、鲍、鱼类等生物幼体丰度的实时监测，加强重要生物资源在浮游幼体补充来源、亲体数量、关键生物和生态过程的监测和机制研究。

2.多学科交叉的环境和生态效应模拟及评估

海洋牧场监测评估研究进入多学科交叉阶段。目前，国家和企业都非常重视现代化海洋牧场的建设和监测评价，可以预期未来将有更多的海洋牧场监测活动和监测数据积累，而更多海洋牧场深入的问题探索需要联合物理海洋学、地球化学、海洋生态学以及计算科学等各领域，通过数学模型联合构建与机理、机制研究互相驱动，加深对问题的阐释和应用。

重视不同尺度下海洋牧场监测评估研究。随着海洋牧场建设规模扩大，海洋牧场海域之间、海洋牧场与临近自然生境之间的连通性将不断加强，可以猜想海洋牧场生态系统关注的尺度将从现在的单个海洋牧场海域尺度，逐步扩大为多海洋牧场连通的海域尺度或海洋牧场与周边生境联通的尺度，乃至较大规模的海洋牧场群与毗邻海域构成的海湾尺度等；因此，不同尺度下海洋牧场生态系统的研究和模拟应该得以重视，支撑我国近海农牧业发展。

3.重视海洋牧场生态系统水平的研究

重视海洋牧场生态系统水平的研究。建立规范有效的海洋牧场生物资源调查方法，提高牧场生物资源调查数据的准确性，为牧场生态系统评估提供基础数据支撑。调查牧场功能区划、水动力特征、建设模式等对生态系统能量流动和营养结构特征的影响。掌握海洋牧场及毗邻海域生态系统关联程度，调查牧场与邻近海域之间物质交换、鱼类迁入迁出规律。掌握海洋牧场微食物网结构，研究牧场微食物网能流通量，查明牧场微食物网能流过程对经典主食物网能量补充量的大小及其影响。重视海洋牧场生态动力学模型的发展，综合考虑水文水动力过程、生物地球化学过程和生态过程，以增强生态系统模型的预测能力。

4.海洋牧场监测评估标准规范制定

目前，海洋牧场的监测评估已经有相关标准可以参考，但是因海洋牧场产业复杂、发展模式多样等原因，评估标准和规范仍有不足之处。当前国家级海洋牧场的评估工作主要依照农业农村部《国家级海洋牧场示范区年度评价及复查办法（试行）》，还有《SC/T 9417-2015 人工鱼礁资源养护效果评价技术规范》、《DB37T 2982.4-2017 海洋牧场建设规范 第4部分:监测与评价》、《海洋调查规范、海洋监测规范》《海洋监测规范》。我国海洋牧场领域的国家级标准《海洋牧场建设技术指南》已经获批立项。

进一步完善海洋牧场监测评估的国家、行业标准和企业标准，考虑不同海洋牧场建设和发展模式，详细明确海洋牧场监测评估的侧重点，涵盖从设计、建设、管理各阶段，从生态系统角度入手提供规范参考，完整评估现代化海洋牧场的生态系统服务价值，并防范生态风险。进一步规范企业常规监测项目的实施，激励企业培养科研支撑人员，提高企业常规监测能力，由专业科研机构和企业的科研中心协同开展监测。

来源：《科技促进发展》 发表时间：2020年3月23日