点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:16年,种下2万多亩“海底草原”
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

16年,种下2万多亩“海底草原”

来源:人民日报2024-07-08 09:01

  中国海洋大学师生团队修复养护海草床,保护海洋生态

  16年,种下2万多亩“海底草原”(绿水青山守护者)

  天鹅湖海域的海草。 中国海洋大学供图

  海草床生态系统示意图。 中国海洋大学供图

  核心阅读

  海草是由陆地植物演化到适应海洋环境的高等植物,对海洋生态保护起着重要作用。

  16年来,中国海洋大学水产学院教授张沛东与团队成员在黄渤海修复养护海草床2万余亩,并建立起相对完整的温带海草床生态修复技术体系。

  背上氧气瓶、戴好潜水镜,张沛东深吸一口气,身子一跃,“扑通”钻进了水里。

  随着身体的下潜,水下的景象映入眼帘:海草随波摇曳,一簇簇、一团团,向远处延展;拨开草细细瞧,底下“宝贝”真不少,海螺、蟹、贝……张沛东拿着防水纸,观察一番,记下海草最新生长状况。

  海草是由陆地植物演化到适应海洋环境的高等植物,一种或几种海草连片生长,共同形成广袤柔软的“海底草原”,即“海草床”。

  在山东威海荣成市天鹅湖,中国海洋大学水产学院教授张沛东与团队成员用16年时间,在海底种植海草,保护海洋生态环境。

  研究从何切入?

  潜心调查,弄清楚海草的生长特性

  2008年冬天,张沛东与同事一同赴天鹅湖海域调研。他们发现,昔日成百上千只大天鹅翩跹起舞的画面已然不见,寒风吹过,只有几十只大天鹅零零散散在觅食。

  大天鹅为啥少了这么多?“老乡们说,因为鳗草少了。”张沛东解释,鳗草是温带海域广泛生长的一种海草,是大天鹅越冬的重要食物,对保护当地海洋生态起着重要作用。

  上世纪70年代,为保护海洋渔业资源,当地将天鹅湖海域与外海相通的流口堵上,导致水体交换能力变差、水质下降,鳗草难以适应环境变化,大面积退化。后来,堵口拆除,海草床才开始自然恢复,但恢复速度极慢。

  不光是天鹅湖海域。多地调研后,他们发现,当时我国温带近岸海域超过80%的海草床已经消失,浅海水域生物多样性正在下降。于是,他们决定带领学生“种草”,共同探索修复海草床生态系统。

  “要想‘种草’,前期得开展大量调查试验,弄清楚海草的生长特性,才能采取针对性措施。”张沛东说,光这个过程,他们用了10年。

  在查阅大量文献的基础上,他们同步开展室内试验,“鳗草喜欢的温度、盐度、光照强度是多少,得通过一次次对比试验摸索出来。”团队成员李文涛说。

  室内试验仅是辅助。“在自然海域,鳗草什么时候开花、结种?种子脱落后,又在什么时间萌发?……这些都要通过海区调查探清。”为此,张沛东与团队成员学会了潜水。“调查最大的难点是对鳗草认识不足,方法难以掌握,比如开花与温度等条件密切相关,去早了,还没开花;去晚了,花都开完了,常常错过最佳取样期。”他说。

  怎么克服这些困难?团队成员扎根海畔,与渔民同吃同住,无论严寒酷暑,都坚持下海取样。冬季,海边寒气刺骨,可此时正是大天鹅来越冬的时候,也是观察海草的重要时期。“夜里潮水低,调查方便,我们常常凌晨出海,先凿开厚厚的冰,再下到冰冷刺骨的海水中取样。”张沛东笑道,虽然穿了加厚防护服,但还是难抵寒气。

  历经10年潜心调查,团队对鳗草的认识逐渐清晰,厘清了生长特性、明确了生长环境,为后续修复工作打下坚实基础。

  如何用低成本实现高质量修复?

  因地制宜,“陆海接力”提高海草成活率

  天鹅湖畔,一座小院坐落于此。门柱上的牌子,写着“山东荣成鳗草科技小院”。

  屋内,桌上放着各种试验装置。几名学生蹲在地上,正在整理刚从天鹅湖取来的植株样本。

  看似其貌不扬的科技小院,一头连着蔚蓝大海,一头连着高校科研——

  2008年,同样致力于海洋生态修复的马山集团有限公司,在距天鹅湖不远处专门提供厂房、办公场所等,作为中国海洋大学师生团队的科研主场地。2022年,合作更进一步,中国海洋大学与马山集团有限公司共同在此成立科技小院。师生们从海里取完样,就能赶到小院,“趁热打铁”做试验。

  “但是,前期毕竟是小规模试验,不太计较成本。接下来要进行大规模海区验证,看方案是否可行,能否找到低成本、高质量的修复办法。”张沛东说,经过一次次试验,团队最终保留3种主要修复手段。

  有的海域由于人为等因素导致鳗草退化,他们就要像“医生”一样,“诊断”鳗草退化的原因,再有针对性地修复生境。“例如,有的池塘与海相连,多年前养虾、海参,里面有一些废弃网具,阻碍了海草生长,我们就要想办法撤掉网具,还鳗草自然恢复空间,这就是生境修复法。”张沛东说。

  但是,靠自然恢复速度太慢,如何借助人工手段加快修复速度?

  海草作为高等植物,繁殖方式与海洋中常见的藻类不同。“它既可以有性繁殖,通过播种种子的方法修复,又可以无性繁殖,通过移植植株的方法修复。”张沛东介绍。

  播种法怎么播?在科技小院车间,可以看到鳗草种子保存池内浸泡着密密麻麻的种子,似一颗颗绿色麦仁。“鳗草种子在自然环境中留存率低,这些都是我们从不同海区人工采集来的。”张沛东从水中拎起一包种子,“种子整理后,可以通过人工播种的方式,投放到自然水域。”

  相比陆地播种,海底作业难度大大提升。“海草种子很轻,撒进海里,会受水流冲击漂到岸边或者深水区,或者被动物吃掉,就没法萌发。”张沛东说,他们自创了麻袋装种、纱布包种和泥块裹种等播种方法,大大提高了种子成活率。

  移植法怎么移?“如果从海底采集一株鳗草,再移植到需要修复的海床位置,一旦成功定植可能就会自然克隆出新的草床斑块,但这种方法带有一定未知性。”张沛东说,他们想到了“陆海接力”的办法——采集海草种子,人工育苗后再移植。

  “人工育苗也有一大难点,就是种子萌发期太长。温带海草大部分都是顽拗型种子,种皮坚硬,成熟脱落后会进入很长的休眠期,从采集到萌发可能需要80多天。”李文涛说。

  能否让种子在短时间内萌发?种子萌发池里,有一些长形花盆,盆中的泥土里,鳗草种子正在静静萌发。“促萌时用淡水,随着种子成长,水的盐度要一点点升高,成苗后让它慢慢适应海水盐度,再移栽到海底。”李文涛介绍,在种子萌发池中,自然环境中80多天才能萌发的鳗草种子,最快10天左右就能萌发。

  边摸索边尝试,他们建立起相对完整的温带海草床生态修复技术体系。有了修复技术,是否意味着可以大面积验证使用?张沛东摇了摇头:“修复要尊重科学、因地制宜。”

  2022年,中国海洋大学师生团队牵头编制的行业标准《海草床建设技术规范》获农业农村部批准发布。这套技术规范专门提出了海草床生态修复选址应关注的主要因素和遵循的各项条件,描述了植株移植等建设方法,成为我国首个海草床生态修复技术行业标准,为规范并保障我国海草床生态修复工程提供了技术依据。

  “种草”有什么新突破?

  修复与利用“两条腿”走路

  科技小院里有条白色小船,长约两尺,形似汽艇。仔细看,边角处有8个小孔。

  这是张沛东指导学生彭立业研发的“无人播种船”。“以前,我们要去海里播撒种子,效率低,播撒不均匀,种子也容易粘连,利用率、成活率不高。”彭立业说,与老师一交流,他想到了陆地上的飞播,“在沙漠,人们会开飞机播种树苗,我们能不能研发一种到海里播种的机械?”

  得到肯定后,彭立业开始研制无人播种船。“给种子包裹一层材料,避免粘连,同时增加重量,防止被冲走;设计小船时,参考自动投饵,通过8个气孔将种子喷出。”彭立业说,“使用时,人无需下海,站在岸边,遥控机器就能均匀播种。”

  为了提高“种草”效率,团队老师时常鼓励年轻人要“大胆探索、勇于创新”。除了无人播种机,师生们还研制了具有自主知识产权的植株直插机、种子直播机、播种泥块制备机、夹苗机、苗绳移植机等海草床辅助修复设施,工作效率提升数倍。

  在张沛东看来,目前海草床的修复不仅是技术、学科的融合,还要跟产业融合,实现保护修复与开发利用“两条腿”走路——

  “未来,要试着把海草床的生态修复与固碳增汇、绿色生态牧场、高价值生态产品、渔旅文化等有机结合,实现生态效益与经济效益双赢。”张沛东说,除了固碳增汇,他们已经在一些修复海域尝试养殖海参和牡蛎。

  截至目前,中国海洋大学师生团队已参与国内10多个海底生态修复项目,在黄渤海累计修复养护海草床2万余亩;天鹅湖海域四成以上的海草床已被修复,每年前来越冬的大天鹅最多时可达8000多只。

  海底“种草”不易,许多人问张沛东:“16年,你们靠什么坚持下来?”

  张沛东说:“一株株小草扎根、长大,为大海带来生机与希望,这不就是我们坚持的理由吗?”(记者 李蕊)

[ 责编:肖春芳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 吉隆泥石流灾害核心区搜寻工作持续推进

  • 铭记历史 缅怀先烈

独家策划

推荐阅读
草案不仅从法律上承认自动驾驶的合法身份,解决了“它是什么”的问题,还为其设立行为规范,发放“法律身份证”。
2026-09-04 09:17
开学后,一些孩子坐进教室才发现,黑板上的字看不清了,验光后发现近视。有些家长听说OK镜可以“晚上戴、白天摘”,还有助于延缓近视进展,准备给孩子配一副。孩子能不能佩戴OK镜?需要注意什么?
2026-09-04 09:32
据《自然》近日报道,根据9月1日联合国环境规划署(UNEP)发布的一份报告,按照当前的排放趋势,本世纪全球气温将较工业化前水平上升约1.8℃,这已是预期的最好结果。
2026-09-04 09:26
人类对寻找地外生命的执着,不仅是要证明人类并非宇宙“孤儿”,更重要的是,这可能带来能源、医学等领域的颠覆性突破。
2026-09-04 09:16
大地测量是国家安全的“隐形防线”,是航空航天和深空探测的“眼睛”,是国家基础设施建设的“尺子”和“秤”。
2026-09-04 09:17
全面了解我国管辖海域基础地质与海底构造特征,服务自然资源管理和国土空间规划“一张图”建设
2026-09-03 11:41
为更好地推动我国流感疫苗的预防接种,中国疾病预防控制中心近日发布《中国流感疫苗预防接种技术指南(2026—2027)》。
2026-09-03 11:39
高温超导带材有了更便宜、更结实的“骨架”。记者2日从中国科学院理化技术研究所获悉,该所科研团队成功研制出高温超导带材新型“骨架”——铁基合金基带(DW01)。用该基带制备的超导带材关键性能指标显著优于传统哈氏合金基带产品,标志着我国在实现高温超导带材核心材料自主可控上迈出重要一步。
2026-09-03 10:38
每天,我们的大脑都要承受成千上万条信息的狂轰滥炸。如果把这些经历和信息全盘照收,大脑很快就会像塞满垃圾文件的电脑一样“死机”。那么,大脑是如何在信息的海洋中去粗取精,只把最重要的事情存进长期记忆的硬盘呢?
2026-09-03 10:38
9月,昴星团伴月、月掩金星、中秋月、海王星冲日等天象将轮番登场。其中备受大家关注的中秋月,既不是“十五圆”,也不是“十六圆”,而是较罕见的“十七圆”。
2026-09-03 10:38
记者13日从国家管网集团获悉,国内首次成品油长输管道顺序输送甲醇现场试验在陕西省咸阳市顺利完成。这标志着我国成品油管道顺序输送甲醇技术实现从理论探索到工程验证的关键跨越,为跨区域绿色甲醇安全、高效输送提供了完整技术方案与实践示范。
2026-09-03 10:38
张国捷介绍,壁虎是研究性染色体演化得天独厚的类群。为此,研究团队选取了22种壁虎开展基因组学分析,其中20个物种的性别决定机制明确,包含3种环境依赖型、6种XY基因型、11种ZW基因型,另有两个外群物种作为对照。研究还发现,上述17个由基因型性别决定的壁虎物种拥有20条性染色体,这些染色体分别起源于17条不同的祖先染色体。
2026-09-03 10:28
开学第一天,浙江省温州市广场路小学“我的暑期科学发现”发布会现场,孩子们正轮流上场展示自己的暑期探究成果。
2026-09-02 12:09
恒星形成率降到约四成,作为重要“气罐”的中性氢却仍保有七成以上。宇宙为何“有气难成星”?
2026-09-02 12:06
9月1日,以“科技改变生活 创新赢得未来”为主题的2026年全国科普月活动全面启动。
2026-09-02 12:21
今年夏天,全国用电负荷持续高位运行,屡创新高。这份“负荷迎峰值、居民却无感”的反差并非偶然,而是得益于我国电力系统的稳定供应,彰显了我国新型能源体系建设的显著成效。
2026-09-02 12:20
作为装置“心脏”的超导磁体性能,往往决定了这些装置能在冲击极限的路上走多远。通上电流的瞬间,超导线圈要承受巨大电磁力的拉扯。此时,一根看上去不起眼的“金属带子”成了决定“心脏”承受力的关键。
2026-09-02 12:12
随着全球气候变化的加剧,干旱已成为威胁森林生态系统稳定与制约林木生长的主要环境因子。
2026-09-02 10:45
中共中央、国务院日前转发了《中央宣传部、司法部关于开展法治宣传教育的第九个五年规划(2026—2030年)》,标志着全民普法正式开启“九五”的新周期。
2026-09-01 09:42
开学季来临,从近红外光醒脑仪、α脑波音频智慧仪,到加入红光模块的哺光台灯、模拟户外远眺的雾视屏……各类宣称能“醒脑”“护眼”的产品在电商平台热卖。他进一步指出,儿童颅骨厚度、密度与成人差异显著,目前尚无任何一项权威神经科学研究支持健康儿童使用此类设备。
2026-09-01 09:36
加载更多