天(tian)鹅湖海域的海草。
中国海洋大学供图
海草床生态系(xi)统示意图。
中国海洋大学供图
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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(tuan)队成员在黄(huang)渤(bo)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(shu)体系(xi)。
背上氧气(qi)瓶、戴好(hao)潜水镜(jing)，张沛东深吸一(yi)口气(qi)，身子一(yi)跃，“扑通”钻进了水里。
随着身体的下(xia)潜，水下(xia)的景象映入眼帘(lian)：海草随波摇曳，一(yi)簇簇、一(yi)团(tuan)团(tuan)，向远处延展；拨开草细(xi)细(xi)瞧，底(di)下(xia)“宝贝”真(zhen)不少，海螺、蟹、贝……张沛东拿着防水纸，观察一(yi)番，记下(xia)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(yi)种或几种海草连片(pian)生长，共同(tong)形成广袤(mao)柔软的“海底(di)草原”，即“海草床”。
在山东威(wei)海荣成市天(tian)鹅湖，中国海洋大学水产学院教授张沛东与团(tuan)队成员用16年时间，在海底(di)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(tian)，张沛东与同(tong)事一(yi)同(tong)赴天(tian)鹅湖海域调研。他们(men)发(fa)现，昔日成百上千只大天(tian)鹅翩跹起舞的画面已然不见，寒风吹过，只有几十只大天(tian)鹅零零散散在觅食。
大天(tian)鹅为啥少了这(zhe)么多？“老乡们(men)说，因为鳗草少了。”张沛东解(jie)释，鳗草是温带海域广泛生长的一(yi)种海草，是大天(tian)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(yuan)，当地将(jiang)天(tian)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(xia)降，鳗草难(nan)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(zi)然恢复，但恢复速度极慢。
不光(guang)是天(tian)鹅湖海域。多地调研后，他们(men)发(fa)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(xia)降。于是，他们(men)决定带领学生“种草”，共同(tong)探(tan)索修复海草床生态系(xi)统。
“要想‘种草’，前期得开展大量调查试验(yan)，弄清楚海草的生长特性，才能采取针对性措施。”张沛东说，光(guang)这(zhe)个过程，他们(men)用了10年。
在查阅大量文(wen)献的基(ji)础上，他们(men)同(tong)步开展室内试验(yan)，“鳗草喜欢的温度、盐度、光(guang)照强度是多少，得通过一(yi)次次对比试验(yan)摸索出来。”团(tuan)队成员李文(wen)涛说。
室内试验(yan)仅是辅助。“在自(zi)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(fa)？……这(zhe)些都要通过海区(qu)调查探(tan)清。”为此，张沛东与团(tuan)队成员学会(hui)了潜水。“调查最大的难(nan)点是对鳗草认识不足，方法难(nan)以掌握，比如开花与温度等条件密切相关，去早(zao)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(zen)么克服这(zhe)些困难(nan)？团(tuan)队成员扎根海畔，与渔民同(tong)吃同(tong)住，无论严寒酷暑，都坚持(chi)下(xia)海取样。冬季，海边寒气(qi)刺骨，可(ke)此时正是大天(tian)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(men)常常凌晨(chen)出海，先凿开厚厚的冰，再下(xia)到冰冷刺骨的海水中取样。”张沛东笑道，虽然穿(chuan)了加厚防护服，但还是难(nan)抵寒气(qi)。
历(li)经10年潜心调查，团(tuan)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(da)下(xia)坚实基(ji)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(tian)鹅湖畔，一(yi)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(yan)装置。几名学生蹲在地上，正在整理刚从天(tian)鹅湖取来的植株样本。
看似(si)其貌不扬(yang)的科技小院，一(yi)头连着蔚蓝大海，一(yi)头连着高校(xiao)科研——
2008年，同(tong)样致力于海洋生态修复的马山集团(tuan)有限公司，在距天(tian)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(tuan)队的科研主场地。2022年，合作更进一(yi)步，中国海洋大学与马山集团(tuan)有限公司共同(tong)在此成立科技小院。师生们(men)从海里取完样，就(jiu)能赶(gan)到小院，“趁热(re)打(da)铁”做试验(yan)。
“但是，前期毕竟是小规(gui)模试验(yan)，不太计(ji)较成本。接下(xia)来要进行大规(gui)模海区(qu)验(yan)证，看方案(an)是否可(ke)行，能否找到低成本、高质量的修复办法。”张沛东说，经过一(yi)次次试验(yan)，团(tuan)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(men)就(jiu)要像“医生”一(yi)样，“诊断(duan)”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(yi)些废弃网具，阻碍了海草生长，我们(men)就(jiu)要想办法撤掉网具，还鳗草自(zi)然恢复空间，这(zhe)就(jiu)是生境修复法。”张沛东说。
但是，靠自(zi)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(tong)。“它既可(ke)以有性繁殖，通过播(bo)种种子的方法修复，又可(ke)以无性繁殖，通过移植植株的方法修复。”张沛东介绍。
播(bo)种法怎(zen)么播(bo)？在科技小院车间，可(ke)以看到鳗草种子保存池内浸泡着密密麻(ma)麻(ma)的种子，似(si)一(yi)颗颗绿色麦仁。“鳗草种子在自(zi)然环境中留存率低，这(zhe)些都是我们(men)从不同(tong)海区(qu)人工采集来的。”张沛东从水中拎起一(yi)包种子，“种子整理后，可(ke)以通过人工播(bo)种的方式，投放到自(zi)然水域。”
相比陆地播(bo)种，海底(di)作业难(nan)度大大提升。“海草种子很轻，撒进海里，会(hui)受(shou)水流冲击(ji)漂到岸边或者(zhe)深水区(qu)，或者(zhe)被动物吃掉，就(jiu)没法萌发(fa)。”张沛东说，他们(men)自(zi)创了麻(ma)袋装种、纱布包种和(he)泥(ni)块裹种等播(bo)种方法，大大提高了种子成活率。
移植法怎(zen)么移？“如果从海底(di)采集一(yi)株鳗草，再移植到需要修复的海床位置，一(yi)旦成功(gong)定植可(ke)能就(jiu)会(hui)自(zi)然克隆出新的草床斑块，但这(zhe)种方法带有一(yi)定未知性。”张沛东说，他们(men)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(yi)大难(nan)点，就(jiu)是种子萌发(fa)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(hui)进入很长的休眠期，从采集到萌发(fa)可(ke)能需要80多天(tian)。”李文(wen)涛说。
能否让种子在短时间内萌发(fa)？种子萌发(fa)池里，有一(yi)些长形花盆，盆中的泥(ni)土里，鳗草种子正在静静萌发(fa)。“促萌时用淡水，随着种子成长，水的盐度要一(yi)点点升高，成苗后让它慢慢适应海水盐度，再移栽(zai)到海底(di)。”李文(wen)涛介绍，在种子萌发(fa)池中，自(zi)然环境中80多天(tian)才能萌发(fa)的鳗草种子，最快10天(tian)左(zuo)右就(jiu)能萌发(fa)。
边摸索边尝(chang)试，他们(men)建立起相对完整的温带海草床生态修复技术(shu)体系(xi)。有了修复技术(shu)，是否意味着可(ke)以大面积验(yan)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(tuan)队牵头编制的行业标准《海草床建设技术(shu)规(gui)范》获农业农村部批准发(fa)布。这(zhe)套技术(shu)规(gui)范专门提出了海草床生态修复选(xuan)址(zhi)应关注的主要因素和(he)遵循(xun)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(shu)行业标准，为规(gui)范并保障我国海草床生态修复工程提供了技术(shu)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(si)汽艇(ting)。仔细(xi)看，边角处有8个小孔。
这(zhe)是张沛东指导学生彭立业研发(fa)的“无人播(bo)种船”。“以前，我们(men)要去海里播(bo)撒种子，效率低，播(bo)撒不均匀，种子也容易(yi)粘(zhan)连，利用率、成活率不高。”彭立业说，与老师一(yi)交流，他想到了陆地上的飞播(bo)，“在沙漠，人们(men)会(hui)开飞机播(bo)种树苗，我们(men)能不能研发(fa)一(yi)种到海里播(bo)种的机械？”
得到肯定后，彭立业开始研制无人播(bo)种船。“给种子包裹一(yi)层材(cai)料，避免粘(zhan)连，同(tong)时增加重量，防止被冲走；设计(ji)小船时，参考自(zi)动投饵，通过8个气(qi)孔将(jiang)种子喷出。”彭立业说，“使用时，人无需下(xia)海，站在岸边，遥控机器(qi)就(jiu)能均匀播(bo)种。”
为了提高“种草”效率，团(tuan)队老师时常鼓励年轻人要“大胆探(tan)索、勇于创新”。除了无人播(bo)种机，师生们(men)还研制了具有自(zi)主知识产权的植株直插机、种子直播(bo)机、播(bo)种泥(ni)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(shu)倍。
在张沛东看来，目前海草床的修复不仅是技术(shu)、学科的融(rong)合，还要跟产业融(rong)合，实现保护修复与开发(fa)利用“两条腿”走路——
“未来，要试着把海草床的生态修复与固碳(tan)增汇、绿色生态牧场、高价值生态产品、渔旅(lu)文(wen)化等有机结合，实现生态效益与经济(ji)效益双赢。”张沛东说，除了固碳(tan)增汇，他们(men)已经在一(yi)些修复海域尝(chang)试养殖海参和(he)牡蛎。
截至(zhi)目前，中国海洋大学师生团(tuan)队已参与国内10多个海底(di)生态修复项目，在黄(huang)渤(bo)海累计(ji)修复养护海草床2万余亩；天(tian)鹅湖海域四成以上的海草床已被修复，每(mei)年前来越冬的大天(tian)鹅最多时可(ke)达8000多只。
海底(di)“种草”不易(yi)，许(xu)多人问张沛东：“16年，你(ni)们(men)靠什么坚持(chi)下(xia)来？”
张沛东说：“一(yi)株株小草扎根、长大，为大海带来生机与希望，这(zhe)不就(jiu)是我们(men)坚持(chi)的理由吗？”（记者(zhe) 李 蕊）
《人民日报》（2024年07月(yue)08日14版）
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