2010年，青島農(nóng)業(yè)大學教授劉升平到加拿大引種大海帶，當他看到從海里拔出來的一棵“根”上帶著貽貝的大海帶時，他心中大喜：“我當時恍然大悟，這會不會是解決難題的技術路徑？” 劉升平所說的難題就是大型海藻的底播增殖難題。

自上世紀七十年代提出海洋牧場概念開始便困擾著學術界，作為人工海洋牧場生態(tài)系統(tǒng)中的重要一環(huán)，大型海藻無法通過人工技術手段實現(xiàn)海底增殖，削弱了海洋牧場所能釋放的生態(tài)效能。而劉升平告訴記者，他從2005年開始考慮大型海藻的底播種植問題，這個意外之喜讓他終于找到了解決難題的技術路徑。

劉升平教授（左）與美國新澤西州立大學郭希明教授交流項目

八年時間攻克技術難關

八年時間，劉升平的生活中更多的是貽貝和大海帶。技術路徑的提出是“靈光乍現(xiàn)”，而技術難題的突破卻是八年磨一劍。劉升平從2010年開始著手育苗，嘗試讓大海帶苗種“長”到貽貝上，直到2013年才培育出第一批苗種，“可是把小苗撒到海里后就找不到了，跟大海撈針一樣。”劉升平回憶，為了檢驗育苗效果，他經(jīng)常需要聘用潛水工下海撈苗種，這使他的底播增殖工作難上加難。

“一個是動物一個是植物，它們的生長環(huán)境是完全不同的，所以要讓它們長到一起是技術突破的難點。”劉升平告訴記者，貽貝和大海帶生長所需要的溫度、光照都不同，且在不同的生長階段都需要調(diào)控出特定的培養(yǎng)環(huán)境。把大海帶“嫁接”到貽貝上的難題一個個接踵而至，“比如貽貝在培育過程中需要單細胞藻類作為食物，這些藻類與海帶之間又存在密度競爭。”迄今為止，水產(chǎn)育苗行業(yè)內(nèi)還沒有把動物和植物同時作為培育對象的。“還有，為了檢查底播效果需要大量育苗才能有足夠的實驗樣本，這使育苗技術研究接近于生產(chǎn)，育苗量的增加給實驗帶來諸多困難。”劉升平說。

（視頻：底播前的海帶苗種）

“2015年開始我的育苗技術開始慢慢成熟，培育的苗種多了，實驗可用的樣本數(shù)據(jù)也就多了。”他和團隊分別于煙臺盧洋、青島仰口、瑯琊三地近海進行大型海藻底播增殖工作，底播面積約25畝。底播實驗期間進行多次抽樣調(diào)查，發(fā)現(xiàn)培育苗種底播后成活率約為61%。

海帶難以播種到海底

大型藻類的底播種植難題從何而來？20世紀六七十年代，世界各海洋主要發(fā)達國家先后開展了海洋牧場研究與實踐，其中最為成功的是人工魚礁。人工魚礁是通過改善大型海藻在自然海域的附著條件，增加自然種群大型海藻的資源量，大型海藻的底播增殖技術是影響海洋牧場戰(zhàn)略的主要技術障礙，而由于大型海藻底播增殖技術迄今為止仍未解決，部分學者開始考慮在海洋牧場構想中去掉大型海藻（包含水生高等植物）這一關鍵要素。

把大型海藻種到海底為何這么難？劉升平告訴記者，按照之前的路徑解決方式，將海帶等大型藻類種到海底有兩個設想：其一是通過海帶的孢子釋放，其二是通過海帶苗種的二次附著。而這兩種方法都難以實現(xiàn)，劉升平解釋，海帶等大型藻類的孢子微小，即使附著到海底也極易被浮泥等覆蓋，而接受不到陽光的孢子無法存活生長。而苗種附著的方法也不能實現(xiàn)，因為海帶苗種實現(xiàn)二次附著需要一周以上的時間，因海流等原因，海底的幼苗無法穩(wěn)定在特定地點，因此無法實現(xiàn)二次附著。“因為上述原因，海帶等大型藻類的底播種植難題一直無法解決。”

由于曾在大海帶根部看到生長的貽貝，劉升平便產(chǎn)生了通過中介生物貽貝提高附著率的想法，以中介生物貽貝作為大海帶人工育苗的附著基，人工培育的大海帶幼苗采取海面撒播的方式投放到海底，然后隨著貽貝在海底基質上附著，使海藻固著器有足夠的時間附著于海底基質，從而完成海藻幼苗的附著。

建設海洋生態(tài)防護帶

人造海底藻場

突破大型海藻底播技術難點的現(xiàn)實意義是什么？談到這個問題時，劉升平格外興奮。“一個是生態(tài)意義，大型海藻是海洋牧場建設的基礎，而且生態(tài)修復功能無可替代；另一個是產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟價值，人造海底藻場也是海參、鮑魚等海底生態(tài)養(yǎng)殖模式構建的基礎。”劉升平告訴記者，目前以他的“中介生物輔助大型海藻苗種海底基質附著技術”培育的育苗量可用于2畝左右海底藻場建設需要，將來可以達到5畝以上，每畝人工海底藻場的建設成本可以控制在1000-5000元人民幣范圍內(nèi)，且藻場建設技術簡單，可以進行群眾性生產(chǎn)，該技術將推動海洋牧場建設步伐。

（視頻：人造海底藻場）

另外，大型海藻的生態(tài)修復功能無可替代：微生物修復單一、不穩(wěn)定，動物修復只適用于處理水中的顆粒物質、小水體（養(yǎng)殖污水等）的污水處理。以大型海藻為主的海洋植物修復手段，具有費用低、治理效率高、維持生態(tài)平衡、增加海洋生物資源量等特點。通過海底大型海藻增殖，構建海洋牧場（海藻場）是進行海洋生態(tài)修復的最有效方式。在生態(tài)修護方面，大型海藻場具備固碳制氧、水質凈化和吸附和吸收重金屬離子及持久性有機污染物、生物棲息地等功能，劉升平據(jù)此提出了建設海洋生態(tài)防護帶的想法，就是要把陸源污染解決在近岸，恢復海洋蓬勃的生機與活力。

海藻場具有重要的碳匯功能，其碳匯能力是浮游植物的 7.5 倍。大型海藻能夠吸收，儲存大量的氮和磷，成為海洋生態(tài)系統(tǒng)中重要的氮庫和磷庫，抑制水域的富營養(yǎng)化進程，同時具有針對多種重金屬、持久性有機污染物的富集能力。另外，大型藻場能為魚類、貝類、附著生物提供良好的附著基質和繁殖棲息場所，為多種魚蝦貝類的繁衍以及后代生長發(fā)育提供庇護場所，同時通過食物鏈為生物多樣性增加發(fā)揮作用。（青島晚報／掌上青島／青網(wǎng) 記者 王偉 趙文源）

相關鏈接：成功引種大海帶

2011年，劉升平主持的“引進大西洋大海帶項目”通過農(nóng)業(yè)部的驗收，身長可達十幾米的大海帶成功“扎根”青島海。大西洋大海帶與我國海帶最大的區(qū)別就是柄部特別發(fā)達，我國海帶的柄部一般不會超過十厘米，而大西洋大海帶的柄部可以長到五六米，葉片長度可達7米，足有四五層樓高。