生态学、生态理念与生态产业(大四讲座)

1、生态学、生态理念与生态产业主讲：袁重桂主讲：袁重桂 生态学生态学 研究研究生物生物与与环境环境之间之间相互作用关系相互作用关系的科学。的科学。 或：或：研究研究生命系统生命系统与与环境系统环境系统之间之间相互作用关系相互作用关系的科学。的科学。 个体个体 生物环境生物环境 物质交换物质交换 种群种群 非生物环境非生物环境 能量流动能量流动 信息传递信息传递生态理念生态理念1、一个细胞、一个人体、一个鱼塘与一个地球、一个细胞、一个人体、一个鱼塘与一个地球的生态系统的共性的生态系统的共性维持相对的生态平衡；维持相对的生态平衡；2、“三叶草的故事三叶草的故事”揭示了生物与生物间相辅揭示了生物与生物间

2、相辅相成的关系；相成的关系；3、温度作为一个生态因子决定着生物的生长发、温度作为一个生态因子决定着生物的生长发育、繁殖、自然分布等；育、繁殖、自然分布等；4、从、从“感冒没有药可医感冒没有药可医”的医学观点引入防病的医学观点引入防病抗病的生态理念。抗病的生态理念。水产养殖的生态理念水产养殖的生态理念 通过调控生态环境因子，利用各种浮游通过调控生态环境因子，利用各种浮游动、植物和分解性微生物在特定生态环境下动、植物和分解性微生物在特定生态环境下的自然生态演替，建立以养殖鱼、虾为生长的自然生态演替，建立以养殖鱼、虾为生长主体的主体的多样性生物结构多样性生物结构，实现养殖水体自净，实现养殖水体自净能

3、力（生物转化），稳定而良性循环，同时能力（生物转化），稳定而良性循环，同时充分体现了生态防病抗病机制（生物多样性充分体现了生态防病抗病机制（生物多样性竞争抑制效应）。竞争抑制效应）。 水产生态养殖技术水产生态养殖技术其其 一一 通过人为创造科学而经济的人工生态通过人为创造科学而经济的人工生态设施，包括增氧设施、温室和水体调、控设施，包括增氧设施、温室和水体调、控温系统，从而实现高密度可控温养殖温系统，从而实现高密度可控温养殖（脱离季节、气候变化造成的束缚和影响），提高单位产量，缩短生产周期和降低生产提高单位产量，缩短生产周期和降低生产成本的养殖效果。成本的养殖效果。其其 二二 通调控生态环境因

4、子，利用各种浮游动、通调控生态环境因子，利用各种浮游动、植物和分解性微生物在特定生态环境下的自植物和分解性微生物在特定生态环境下的自然生态演替，建立以鱼（或虾）为生长主体然生态演替，建立以鱼（或虾）为生长主体的多样性生物结构的多样性生物结构（营养和能量网链机制），（营养和能量网链机制），实现养殖水体稳定而良性循环，同时充分体实现养殖水体稳定而良性循环，同时充分体现了生态防病抗病机制现了生态防病抗病机制（生物多样性竞争抑（生物多样性竞争抑制效应），制效应），从而实现不换水（节约型），不从而实现不换水（节约型），不用药（健康型）的良好效果。用药（健康型）的良好效果。 其其 三三 养殖系统中各类生物

5、代谢产物养殖系统中各类生物代谢产物 “废物废物” （如水体中老化藻类及有机沉淀（如水体中老化藻类及有机沉淀物）通过微生物转化成生物能源（沼气）物）通过微生物转化成生物能源（沼气）和绿色肥料（沼液）的综合利用，实现养和绿色肥料（沼液）的综合利用，实现养殖企业的零排放（环保型）。殖企业的零排放（环保型）。水产生态养殖的新概念 我们认为，利用物理的方法和生态学原理，通过人为调控生态环境因子，利用各种浮游动、植物和分解性微生物在特定生态环境下的自然生态演替，建立以养殖对象为生长主体的多样性生物结构，实现养殖系统稳定而生态链良性循环，同时构成养殖对象良好生长环境的养殖方式才是真正的生态养殖。 建立水体生

6、物结构生态平衡建立水体生物结构生态平衡的基本原理的基本原理 由于水体生物结构的建立，就意味着养殖水体由于水体生物结构的建立，就意味着养殖水体 中获得了四部高效运转的生态功能机器：中获得了四部高效运转的生态功能机器： 第一，天然水质净化机第一，天然水质净化机：食物链和食物网机制。 第二，天然增氧机第二，天然增氧机：绿色浮游生物的光合作用。 第三，天然防病抗病机第三，天然防病抗病机：生物多样性竞争抑制效应。 第四，天然隐蔽功能器第四，天然隐蔽功能器：降低水体透明度，使养殖 水生生物具有安全感。古训古训 “ “水致清，则无鱼水致清，则无鱼” 其生态学内涵。其生态学内涵。1、水体中养殖生物排出的粪便不

7、能及时被分解而水体中养殖生物排出的粪便不能及时被分解而 大量积累；大量积累； 2、水体中溶解氧因养殖生物呼吸作用不断消耗，水体中溶解氧因养殖生物呼吸作用不断消耗， 同时又缺少光合作用补充，从而导致逐渐减少。同时又缺少光合作用补充，从而导致逐渐减少。 3、水霉菌等有害病菌最容易在这种单调的清水系水霉菌等有害病菌最容易在这种单调的清水系 统中先于藻类等光合浮游生物大量繁殖，造成统中先于藻类等光合浮游生物大量繁殖，造成 养殖生物爆发疾病。养殖生物爆发疾病。 清水养鱼似人在沙漠里生活一样，没有森林和草地。清水养鱼似人在沙漠里生活一样，没有森林和草地。“换水养殖换水养殖” 是是“水致清水致清”的根源的根

8、源“换水养殖换水养殖” 是一枚难嚼的苦果是一枚难嚼的苦果 1 1、因常换水而水体生物结构无法建立，因常换水而水体生物结构无法建立，造成养殖水体造成养殖水体 生态系统生态系统生物种群单一，生物种群单一，水水体体自生净化能力差，生态系统恶性循环。自生净化能力差，生态系统恶性循环。养殖养殖物种面临着物种面临着代谢废物大量积累、溶氧降低、有害病菌随时爆发代谢废物大量积累、溶氧降低、有害病菌随时爆发等等多重灭顶之灾。多重灭顶之灾。 2 2、因养殖过程中大量换水而水和加温能源等造成、因养殖过程中大量换水而水和加温能源等造成生产成本大大生产成本大大提高提高； 3 3、因换水而造成养殖动物、因换水而造成养殖动

9、物经常处于应急状态经常处于应急状态而影响生长发育；而影响生长发育； 4 4、因换水而经常性通过水源带来病源细菌和病毒，养殖者也就、因换水而经常性通过水源带来病源细菌和病毒，养殖者也就不得不频繁而过量使用水体杀菌剂，甚至抗生素，不得不频繁而过量使用水体杀菌剂，甚至抗生素，导致养殖生物导致养殖生物常发生药物诱发性多种疾病，或导致养殖产品大量药物残留常发生药物诱发性多种疾病，或导致养殖产品大量药物残留； 水产精养的生态理念水产精养的生态理念 传统的工厂化养殖观念认为，养殖水体应是不含传统的工厂化养殖观念认为，养殖水体应是不含有机物的、品种单一的水环境，养殖过程中要经常换有机物的、品种单一的水环境，养

10、殖过程中要经常换水或循环过滤消除养殖生物的排泄物、残饵，甚至要水或循环过滤消除养殖生物的排泄物、残饵，甚至要靠水质净化剂、消毒剂来净化水质，消除病源。靠水质净化剂、消毒剂来净化水质，消除病源。 我们认为，传统的集约化养殖理念和方法违背了我们认为，传统的集约化养殖理念和方法违背了生物及其生态环境的自然属性，所谓的生物及其生态环境的自然属性，所谓的“有害病菌有害病菌”不不是绝对的，它们只有在生态系统的生物结构不完善或是绝对的，它们只有在生态系统的生物结构不完善或生态平衡失调的情况下才会大量繁殖而造成危害；从生态平衡失调的情况下才会大量繁殖而造成危害；从某种意义上讲，某种意义上讲，“有害病菌有害病菌

11、”在维护生态系统平衡中在维护生态系统平衡中是是不可缺少的一个生物组分。这便是我们坚持在养殖过不可缺少的一个生物组分。这便是我们坚持在养殖过程中不换水、不用药的养殖理念。程中不换水、不用药的养殖理念。中国中国 海水鱼类养殖产业的困境海水鱼类养殖产业的困境 1、海水污染严重，赤潮频繁发生且规模不断扩大；、海水污染严重，赤潮频繁发生且规模不断扩大；2、寄生虫等病害泛滥成灾、寄生虫等病害泛滥成灾 ；3、海水适宜水温季节太短，是养殖周期长的根源、海水适宜水温季节太短，是养殖周期长的根源 ；4、台风（风暴潮、浪）、暴雨、潮汐和寒潮等自然、台风（风暴潮、浪）、暴雨、潮汐和寒潮等自然 灾害影响频繁；灾害影响频

12、繁； 5、饲料矛盾加剧、饲料矛盾加剧 ；6、有限的可利用海域资源持续骤减；、有限的可利用海域资源持续骤减； 7、运输成本越来越高；、运输成本越来越高； 海水鱼类养殖产业发展的生态对策海水鱼类养殖产业发展的生态对策 针对我国目前海水鱼类养殖产业困境，针对我国目前海水鱼类养殖产业困境，围绕生态养殖理念展开，探讨该产业发展的围绕生态养殖理念展开，探讨该产业发展的生态对策，其目的是改变我国海水鱼养殖产生态对策，其目的是改变我国海水鱼养殖产业仍然依赖自然海域条件进行的以业仍然依赖自然海域条件进行的以牺牲环境牺牲环境为代价为代价的、的、长生产周期长生产周期的渔排式网箱养殖方的渔排式网箱养殖方式的被动局面，

13、以实现海水鱼养殖模式充分式的被动局面，以实现海水鱼养殖模式充分体现体现节水型节水型、健康型健康型、环保型环保型、经济型经济型优势，优势，同时实现建立完全不依赖于天然海水和海域同时实现建立完全不依赖于天然海水和海域的内陆养殖新模式。的内陆养殖新模式。二二. 海水鱼类养殖产业发展的生态对策海水鱼类养殖产业发展的生态对策1、内陆集约化设施型养殖策略、内陆集约化设施型养殖策略 （1）人工）人工配制养殖用配制养殖用“海水海水” ，并使海水鱼并使海水鱼淡化适应淡化适应;（2）生态基础设施：）生态基础设施： 防渗漏养殖池；生态控温温室；增氧设施。防渗漏养殖池；生态控温温室；增氧设施。（3）生态设施养殖管理原

14、则）生态设施养殖管理原则 ： 尽可能少地减少养殖换水量和禁止使用一切不尽可能少地减少养殖换水量和禁止使用一切不利于养殖水体中各种微生物生存的消毒药物和生物利于养殖水体中各种微生物生存的消毒药物和生物制剂，以维护养殖水体生态平衡和降低生产成本。制剂，以维护养殖水体生态平衡和降低生产成本。 该项新技术思路的实现，将给国内的海水鱼养殖产业拓展广该项新技术思路的实现，将给国内的海水鱼养殖产业拓展广阔的空间，特别是在内陆和北方寒冷地区成为一个新的经济阔的空间，特别是在内陆和北方寒冷地区成为一个新的经济产业，同时也将给海水鱼类开拓更广大的消费市场。产业，同时也将给海水鱼类开拓更广大的消费市场。 2、节约型

15、养殖策略、节约型养殖策略 （1）节约水资源节约水资源：建立养殖水体多样性生物结构，提高水建立养殖水体多样性生物结构，提高水体自净能力，实现海水鱼养殖全过程少换水或免换水。体自净能力，实现海水鱼养殖全过程少换水或免换水。 （2）节约能源节约能源：一方面通过生态养殖理念，实现基本不换水一方面通过生态养殖理念，实现基本不换水养殖海水鱼模式，节约了抽水用电的能源消耗；另一方面通养殖海水鱼模式，节约了抽水用电的能源消耗；另一方面通过建设日光温室，充分利用辐射热提高水温，减少了反季节过建设日光温室，充分利用辐射热提高水温，减少了反季节生产耗电耗煤的能源消耗。生产耗电耗煤的能源消耗。 （3）节约设施和土地资

16、源节约设施和土地资源：在生态设施恒温条件下养殖海在生态设施恒温条件下养殖海水鱼，可以实现反季节生产，既缩短了养殖生产周期，又在水鱼，可以实现反季节生产，既缩短了养殖生产周期，又在一年四季中充分利用了养殖设施和土地资源。一年四季中充分利用了养殖设施和土地资源。 （4）节约人力资源节约人力资源：走集约化养殖的道路，用科学的生产走集约化养殖的道路，用科学的生产管理，因生态理念产生不换水的养殖方法。管理，因生态理念产生不换水的养殖方法。 （5）节约生产时间节约生产时间：温室一年生产相当于鱼排的温室一年生产相当于鱼排的4年生产。年生产。3、健康型养殖策略、健康型养殖策略 目前的水产养殖中滥用抗生素和违禁

17、消毒药物目前的水产养殖中滥用抗生素和违禁消毒药物的现状令人空前恐惧，如果水产养殖者在养殖技术的现状令人空前恐惧，如果水产养殖者在养殖技术规范和养殖行业道德中迈不出规范和养殖行业道德中迈不出“拒绝用药拒绝用药”的决心的决心和和 勇气，我们的水产养殖产业将会在国际、国内勇气，我们的水产养殖产业将会在国际、国内越来越越来越“严肃严肃”的绿色健康壁垒面前毁灭。的绿色健康壁垒面前毁灭。 实现不用药的健康养殖效果的技术支撑实现不用药的健康养殖效果的技术支撑 是通过生态养殖理念和方法，利用生物多样是通过生态养殖理念和方法，利用生物多样性竞争抑制原理，建立养殖水体天然防病抗性竞争抑制原理，建立养殖水体天然防病

18、抗病机制，实现海水鱼养殖产品无药物残留，病机制，实现海水鱼养殖产品无药物残留，符合无公害水产品安全要求符合无公害水产品安全要求 。4、环保型养殖策略、环保型养殖策略 通过生态的手段，使养殖水体生物间物质和能通过生态的手段，使养殖水体生物间物质和能量良性循环，养殖鱼类的食物残渣和排泄物被浮游量良性循环，养殖鱼类的食物残渣和排泄物被浮游生物利用，而因衰老死亡的浮游生物尸体一方面通生物利用，而因衰老死亡的浮游生物尸体一方面通过分解性微生物彻底氧化分解；另一方面通过分离过分解性微生物彻底氧化分解；另一方面通过分离和沉淀，进入沼气池循环利用，生产清洁能源和沉淀，进入沼气池循环利用，生产清洁能源沼气，沼气还可以用于生态养殖水体加温，反季节沼气，沼气还可以用于生态养殖水体加温，反季节养殖生产。如此策略，完全可以