海黍子资源增殖技术规程-地方标准编制说明

《海黍子资源增殖技术规程》地方标准编制说明一、工作简况（一）任务来源2019年9月，山东省实施标准化战略（国家标准化综合改革试点工作）领导小组办公室印发《2019年度标准化综合改革暨“山东标准”建设项目计划》，立项名称为《海黍子资源准化技术委员会归口。（二）起草单位、起草人及任务分工文件负责起草单位：中国科学院烟台海岸带研究所，东营市海洋发展和渔业局，河海大学，山东省海洋生物研究院，烟台市海洋经济研究院，威海职业技术学院，山东省海洋资源与环境研究院，长岛东源海产有限公司。丁刚，张金浩，庞云龙，李斌，胡顺鑫，肖圣志。表1各成员具体分工姓名分工钟志海负责组织协调、技术路线和总体框架的确定、关键技术问题确定以及标准起草秦松技术路线、总体框架和关键技术问题把关刘正一负责统稿、关键技术问题和检查工作刘凯负责关键技术问题李晶晶负责术语、定义和关键性技术问题丁刚关键技术指导和资料搜集张金浩负责关键技术问题庞云龙收集相关资料，参与技术方面内容编写李斌负责统稿和检查工作胡顺鑫负责标准基本要求相关内容的编写收集相关资料标准计划下达后，中国科学院烟台海岸带研究所牵头组织东营市海洋发展和渔业局，河海大学，山东省海洋生物研究院，烟台市海洋经济研究院，威海职业技术学院，山东省海洋资源与环境研究院，长岛海洋生态文明综合试验区海洋经济促进中心，长岛东源海产有限公司等单位，联合成立了标准起草小组，小组主要成员长期从事海藻场人工修复、海藻繁育、海藻养殖等行业，具备制定标准的水平。标准起草小组的高等学校和科研院所，本身具有非营利性，具备客观公正地位和专业权威性；合作企业长岛东源海产有限公司，具有丰富的海藻养殖经验和技术，对本标准的制定提供了可靠的支撑；标准起草小组多人参与过海藻繁育2019年9月至2019年11月，标准起草小组先后搜集查阅了国内外有关海黍子繁育、养殖等方面的文献资料和企业标准，结合标准制定单位的研究成果和工作经验，按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：变准化文件的结构和起草规则》在标准初稿的基础上反复讨论修改，同时开展野外实验验证标准内容，进一步形成工作组讨论稿。2021年1月，标准起草小组内部召开讨论会，就标准制定过程中存在的几个关键问题开展讨论，在此基础上，进一步修改标准，形成标准征求意见稿和编制说明。2021年1月15日将标准征求意见稿和编制说明发给省内外海藻繁育、养殖，海藻场人工修复等专家广泛征求意见，共计31家单位。截止2021年2月22日，一共收到“征求意见稿”回函单位数为29家，没有回函的单位数为2家，其中回函并有建议或者意见的单位数为28家。2021年3月-2021年6月，依据GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化的结构和编写规则》和专家建议对标准进行了修改，并进行了征求意见汇总。2022年7月20日，山东省海洋局组织山东省海洋标准化技术委员会在济南召开了《海黍子资源养护技术规范》等5个地方标准的专家论证会议。会议邀请了祁新宇、田贵全、刘福利等专家组成标准论证专家组，与会专家听取了起草单位（中国科学院烟台海岸带研究所）关于标准编制情况的汇报和说明，经质询讨论，形成专家意见如下1）该标准符合有关法律、法规和强制性标准的要求，与相关国家标准、行业标准和地方标准相协调；文本编写规范，符合GB/T1.1-2020的要求2）该标准技术内容完整，具有科学性、可靠性和可操作性，相关技术参数符合山东省实际，具有较广的推广性3）不足与建议：1根据标准内容，建议题目中的养护改为增殖；2进一步明确文本中数据的出处，确保数据在标准界定海域中的适用性；3注意规范性引用文件的时效性；4业内通用术语、定义不必列入，同时进一步提升术语的严谨性和科学性；5增加文本中相关数据采集的方法；6补充运输环节的内容。依据专家组建议起草单位按照论证会提出的意见，对标准进行修改完善，按规定程序送审。据论证会专家组提出的建议进行了修改，形成了标准送审稿，以及相关送审材料。2024年3月17日，山东省海洋局在烟台市组织召开了专家审查会议，山东省市场监督管理局对审查会议进行了督导指导。来自中国海洋大学、国家海洋保准计量中心、烟台大学、中国海洋大学、鲁东大学、山东省海洋科学研究院、自然资源部烟台海洋中心、山东省渔业发展和资源养护总站、山东省海洋预报减灾中心等单位共9名专家组成了审查委员会。审查委员会听取了标准编制情况汇报，对标准文本进行了逐章、逐条审查，对标准编制说明等进行了审查，提出了19条修改意见。2024年4月2日，依据专家组建议起草单位按照审查会提出的意见，对标准进行修改完善，按规定程序形成报批材料后上报山东省市场监督管理局。二、地方标准制定目的和意义黄渤海天然海藻资源丰富，记录有340余种大型海藻，且有多处天然海藻场分布。这一重要的海洋植被类型，对于维持近海的生态系统平衡，以及渔业资源的可持续发展具有不可替代的支撑作用。马尾藻是黄渤海海藻场的主要支撑种类，藻体高大，空间异质性强。我国记录有130种马尾藻，海黍子是黄渤海海域的优势种之一。海黍子（Sargassummuticum）隶属于马尾藻科（Sargassaceae马尾藻属（Sargassum主要分布在潮间带到潮下带的近海区域，常见于我国北方的黄海和渤海沿岸。海黍子子藻体在叶子和枝端有大量的气囊，使其可以在海底向海面漂浮生长，常常在风浪较小的内湾和浅海区的海底岩礁上形成较大的海藻场，是我国北方重要的海藻资源之一。海黍子可为多种经济鱼类、海参和鲍鱼等海珍品提供重要的栖息生境和食物来源；海黍子营养成分丰富而独特，在食品、饲料、肥料等领域也具有重要的利用价值；海黍子幼苗可以食用；海黍子可以作为褐藻胶的原料。近年来，随着我国北方沿海海参增养殖业的过度发展，海黍子作为替代饲料在稚参培育和成参养殖中取得了良好的效果，需求量逐年增大。目前黄渤海天然海藻资源普遍处于衰退趋势，这一趋势也间接影响了海洋渔业资源的健康发展。在全球变化和人类活动影响下，海藻资源的修复与维持是一项艰难的“海底绿化”工程，迫切需要科学的人工干预。外来引种的海藻不易成活，难以保障其稳定性和长效性，同时也易于造成物种入侵；因此，为了保护海黍子的资源，以本地海黍子为代表的优势海藻作为工具种，开展天然海藻资源的原位增殖工作，是实现海上“绿水青山”的根本途径。2018年6月，山东省政府批准设立“长岛海洋生态文明综合试验区”，对于长岛近岸筏式养殖的限制力度，以及海洋生态保护力度的加强，为当地海洋渔业经济的转型提出了明确的要求和方向。长岛是黄渤海海黍子资源最为丰富的区域之一，在生态试验区建设背景下，以海黍子为代表的本地天然海藻资源，在促进长岛渔业资源恢复、海洋生态平衡中的功能更应得到重视和科学利用。海藻资源增殖是新兴的研究方向，是一项包括环境调查、苗种生产、原位布设、效果评估、监管维护等多环节的系统工程，目前我国在这些环节中具有一定的研究基础，如海洋生物调查规范的制订、马尾藻有性繁殖、人工藻礁研发与布设、海藻场恢复与修复等内容，但尚未以海黍子资源增殖为目标，对现有技术进行系统化、规范化的整理，以达到在黄渤海海域普适性、全面性的应用要求。三、地方标准编制原则、主要技术内容和确定依据标准化文件的结构和起草规则》。标准起草小组针对海黍子资源增殖海区要求，种藻获取方式、种藻促熟技术、采苗技术、人工增殖技术、后期管理和效果监测方法和标准进行了实验和调研，并查阅了大量相关资料，得出了科学性的结论，可用于指导相关单位和部门开展海黍子资源的增殖。2014年始，中国科学院烟台海岸带研究所在国家海洋公益项目“经济褐藻新资源开发、养护和高值化利用关键技术研究与应用”支撑下，首次将海黍子资源的养护列入研究内容。为该研究工作的系统开展创造了良好的条件。项目的主要研究区域即为黄渤海海黍子资源分布最为集中和典型的长岛和荣成两地。截至2019年，由本单位牵头的项目组，依托于长岛东源海产有限公司制订企业标准1项（图2在荣成经专家组现场验证，已形成总计1100亩的应用示范。上述成果为本标准提供了主要的内容基础，并对其适用性和应用效果进行了验证。图2海黍子采苗技术规范企业标准首页在国家海洋公益项目“经济褐藻新资源开发、养护和高值化利用关键技术研究与应用”支撑下，本标准的主要参与单位山东省海洋生物研究院的“海黍子苗种健康繁育技术”已得到国内专家的认可，验收意见见下图3。图3海黍子苗种健康繁育技术验收意见本标准的主要试验（或验证）的分析、综述报告、相关技术和经济影响论证：1、标准名称的变更说明2022年7月20日，山东省海洋局组织山东省海洋标准化技术委员会在济南召开了《海黍子资源养护技术规范》等5个地方标准的专家论证会议。会议邀请了祁新宇、田贵全、刘福利等专家组成标准论证专家组，与会专家听取了起草单位（中国科学院烟台海岸带研究所）关于标准编制情况的汇报和说明，经质询讨论，形成专家意见如下1）该标准符合有关法律、法规和强制性标准的要求，与相关国家标准、行业标准和地方标准相协调；文本编写规范，符合GB/T1.1-2020的要求2）该标准技术内容完整，具有科学性、可靠性和可操作性，相关技术参数符合山东省实际，具有较广的推广性3）不足与建议：1根据标准内容，建议题目中的养护改为增殖；2进一步明确文本中数据的出处，确保数据在标准界定海域中的适用性；3注意规范性引用文件的时效性；4业内通用术语、定义不必列入，同时进一步提升术语的严谨性和科学性；5增加文本中相关数据采集的方法；6补充运输环节的内容。因此，依据专家意见，将标准名更改为海黍子资源增殖技术要求。2024年4月24日，审评中心老师对提交的报批稿提出了修并按照规程要求对标准进行修改，最终形成报批材料后上报山东省市场监督管理局。基于海黍子生物学特征，在海黍子资源增殖过程中，应包括种苗繁育和资源增殖2个阶段。其中，种苗繁育应包括种藻获取、种藻促熟、采苗礁体采苗和幼苗培育4个步骤，资源增殖包括增殖海区选址、采苗礁体移植和后期管理3个步骤。3、源增殖海区要求3.1环境要素海黍子潮间带和潮下带0～4m均有分布，其中多数分布在潮下2～4m，藻体长度在2m以上，潮下4～6m深度范围内，随着深度增加，海黍子分布数量逐渐减少，当水深超过6m时，光照减弱会限制海黍子的生长。因此，拟增殖海区的水深不宜超过6m；马尾藻等藻类喜欢一定的海流和风浪的区域，海水流动性强，沉积物不宜沉积，营养盐交换充分，高流速有利于海藻对营养盐的吸收，但是流速过大也会影响幼苗的附着，也可能会导致成体断裂。本标准参考海带等藻类一类海区海水流速，最大流速不超过1m/s。盐度不仅能影响藻体细胞的渗透压，而且会对藻体光合作用也有一定的影响。海黍子耐受的盐度范围为5~34，适宜盐度范围25～34，当盐度低于25时，海黍子的生长速度随着盐度降低而逐渐降低。海黍子多附着在潮间带至潮下带的岩礁上，在至今大于10cm的砾石上也有分布，而泥、沙底质不利于海黍子的固着生长。此外，拟增殖海区如果有自然分布的海黍子，说明拟增殖海区的环境适宜海黍子的生长，适宜进行海黍子资源增殖。3.2增殖海区在“经济褐藻新资源开发、增殖和高值化利用关键技术研究与应用”支持下，经过5年的调查发现，若拟增殖区域有少量海多年调查过程中发现，若海黍子密度＜0.5株/m2，依靠自然种群恢复海黍子资源速度缓慢，需要人为干预，提高海黍子资源恢复的速度。我国北方海黍子的年生活周期大致分为4个阶段：缓慢生长殖旺期。而在东海及南海的海黍子进入生殖期更早，4月份出现生殖托，5月-6月即进入生殖旺期。本标准所涉及到的海黍子资源增殖是针对我国北方海黍子资源，且增殖时间主要根据海黍子成熟度来确定，而黄渤海海黍子成熟时间为6月-7月，海黍子生殖托一般化在6月-7月份成熟，并进入生殖旺期。因此，海黍子资源增殖时间选择在6月-7月份。海黍子雌性生殖窝内成熟的卵经生殖孔游离到外面，依靠其黏性粘在生殖托表面等待受精，肉眼可见在生殖托的上半部布满灰色的卵。刚排放出来的卵呈圆形，直径为80～120μm，其中绝大部分为受精卵，在显微镜下可观察到内含1个大的细胞核。图4海黍子生殖托及其切片A：生殖托；B：生殖托上的生殖窝；C：雄生殖托横切面；D：雌生殖托横切面；E：粘附在生殖托表面的卵；F：脱落下的受精卵4.2采集在“经济褐藻新资源开发、增殖和高值化利用关键技术研究与应用”支撑下，经过5年的调查、研究发现，海黍子密度≥5株/m2的区域属于海黍子密集区，少量采取不会对原有海黍子资源造成破坏，其自繁能力能够在短时间内恢复原有海黍子密度。研究表明，选择有生殖托的健壮完成的野生藻体，从截取2/3的藻体的上部的2/3处截断，留下根部，不会对海黍子资源造成破坏。4.3运输高温、高光、干燥会大幅降低海黍子的活力，所以在种藻运输过程中应降低海藻表面温度，且保持湿润和低光，所以应参照海洋监测规范第3部分：样品采集、贮存与运输进行，保证海黍子的活力。5.1种藻促熟光照能够显著影响海黍子生殖托长度，而温度能够显著影响海黍子生殖托的成熟时间。海黍子自然群体成熟期约为1个月，个体成熟具有非同步性。成熟非同步性不仅表现在不同海黍子个体之间，即便是同一株藻体的生殖托也并非完全同步。环境因子是导致海黍子生殖非同步的主要原因，这种生殖非同步性使得海黍子很难在一个时间点估算成熟个体的完整生殖力。因此，为了提高海黍子的繁殖能力，需要人工促熟，即增强光强和温度。研究表明，浮筏栽培的海黍子因光照条件的改善其繁殖期大幅提前，且繁殖能力高。在我国北方，自然生长的海黍子繁殖期一般在6月-7月份，繁殖高峰期在6月下旬，此时水温在18℃~22℃。因此，海黍子促熟温度控制在18℃~22℃。盐度不仅能影响藻体细胞的渗透压，而且会对藻体光合作用也有一定的影响。海黍子耐受的盐度范围为5～34，适宜盐度范围25～34，当盐度低于25时，海黍子的生长速度随着盐度降低而逐渐降低。在20μmolphotons/(m2s)时，海黍子幼苗可以正常生长，随着光照强度的增强，海黍子对光照强度的需求增加，成体海黍子最适生长的光照是50μmolphotons/(m2s)～100μmolphotons/(m2s)。因此，海黍子促熟光照强度为50μmolphotons/(m2s)～100μmolphotons/(m2s)。海黍子繁殖期在6月-7月份，自然光照时间为12h～14h。因此，海黍子促熟光照时间应与自然光照时间相一致。海水流动可以加速营养盐交换，有利于海藻对营养盐的吸收，但是流速过大也会影响幼苗的附着，也可能会导致成体断裂。本标准采用微流水方式进行海黍子促熟。5.2直接采苗海黍子受精卵释放后一般会粘附在生殖托上，海黍子采苗方式主要有两种，一种是将种藻均匀铺放在育苗池中，海黍子依靠自身的气囊漂浮在育苗池的水面上。通过搅拌或充气的方式，加速受精卵从生殖托上脱落，且附苗比较均匀。另一种是收集受精卵，均匀泼洒到预先在育苗池底部铺上附着基的海水中。从效果上比较，由于海黍子是一种粘液比较多的海藻，受精卵脱落需要时间比较长，所以生产中第一种采苗比较简便易行。受精卵在脱离生殖托后，需要避开水流的刺激才能稳定地固着在附着基上。海黍子受精卵放散数量巨大，但是种藻可能会存在成熟度不一致的情况，或者放散不完全的情况，在实际操作中会多使用种藻，但是过多的种藻会造成人力物力的浪费，也会对水质造成影响。因此，通过多次实验对比，按照0.8kg/m2~1kg/m2的标准，既能够满足苗的数量，也避免了污染水质。白天搅拌4次，每次15min，藻礁上的附着密度可达5~8个/100X（王翔宇等，2020即达到要求，密度约为15个～20个/cm2。5.3受精卵采苗海黍子受精卵直径为80～120μm，采用200目筛绢即可收集受精卵。受精卵在发育期间需要静水，且随着时间推移受精卵的附着能力下降，需要在短时间内喷洒于藻礁上。基于多次试验验证，受精卵附着密度15个/cm2~20个/cm2范围内为最佳密度，密度过高会导致苗种的浪费，过低会导致藻礁上幼苗太少。在试验条件下，光照20μmolphotons/(m2s)基本能满足海黍子幼孢子体生长，在大生产中适当提高光照可使幼孢子体生长更健壮。海黍子受精卵的发育在短光照周期内效果比较好，研究表明10h~12h为宜，且附着时间不低于15h，海黍子幼苗即可长出假根，完成附着过程。5.4幼苗培育自然海区中海黍子生长在潮间带，藻体上生有气囊向水面漂但是在不同水温下幼苗生长的适宜光照条件不同。如下图所示，在采苗后至水温达22℃前的幼苗生长时期，较强的光照条件能此时应适当降低光强；水温升至23℃,幼苗停止生长，此时需要进一步降低光强使幼苗度过高温期，否则会造成硅藻、蓝藻等杂藻大量繁殖，严重时会造成幼苗死亡。对于水温不易控制的育苗池，可通过加水时间来控制水温。关于水流，在避免出现表层和底层出现温差，附着基表面没有气泡产生的情况下，水流尽量小，节约成本。同时，水深可保持在0.6m左右，利于保持水温较恒定和缓解较强的光照，光照可通过覆盖遮阳网来调节，保持水面光强小于9000lx，水体中光强不低于20μmolphotons/(m2s)基本能满足海黍子幼孢子体生长，在大生产中适当提高光照可使幼孢子体生长更健壮。在培养期间，可以在海水中添加营养盐来促进幼苗生长，添加量约为NO3-N：3g/m3～6g/m3，PO4-P：0.3g/m3～0.6g/m3。培养期间，蓝藻、硅藻等杂藻的大量繁殖对海黍子幼苗的生长和成活率影响较大。随着海黍子培养期间的增长和光照强度的增加，蓝藻、硅藻的生物量也会大幅度增加。当硅藻大量附着在大量繁衍时会对幼苗产生伤害。此时解决的最好办法是倒池和喷洗，喷洗的强度以刚能喷洗掉大部分杂藻为标准，最好是斜向喷洗，而不是垂直喷洗，要经常喷洗，通过喷洗不仅能够有效去除杂藻，也能够增强幼苗的附着能力。采苗5d~7d后可使用喷枪（孔径2.5mm，孔中心距1cm）对藻礁进行清洗，喷枪压力由约0.5kg/cm2逐渐增加到1kg~1.5kg/cm2，每3d~4d洗刷1次。开始阶段水流过大会造成幼苗的流失，后期带附着牢固后，可以逐步加大喷枪水压，可以除去大部分水云等杂志。海黍子幼孢子在室内培养至1.5mm~2mm可移植海区，为了提高海黍子的成活率，本标准规定海黍子规格达到0.3cm~0.5cm时，方可人工移植，需要培养20d~30d。5.5藻礁移植海黍子自然分布在低潮带的石沼中以至大潮线下1~4m深处。应于幼苗在藻礁表面长到一定长度，并且经过了一定的喷洗可以将藻礁直接黏贴在礁石上，而在深水区投放的藻礁为组装式硬质藻礁，下半部分的藻礁有利于海底固定和水流通畅，上半部分有利于藻体附着牢固。研究结果表明，投礁37d后，藻礁上平均密度可达157株，并且长度有明显增长，达到1.5cm。在6个月后，藻体能够长到0.8m，生长情况良好。图5海黍子幼苗早期生长至藻礁投放后的生长A：受精卵的分裂；B：形成假根丝的幼苗；C：产生分蘖；D：投放37d后藻礁上的幼苗；E：投放6个月后藻礁上的海黍子；F：藻礁附着其他藻类为了避免船只、拖网等行为对设施和幼苗的破坏，在海黍子资源增殖海区做好浮标并安装警示装置，增殖