謝峰 張敏 陳新軍
(1 上海水產集團有限公司,上海 200082; 2 上海海洋大學海洋科學學院,上海 201306;3 農業部大洋漁業開發重點實驗室,上海 201306; 4 國家遠洋漁業工程技術研究中心,上海 201306; 5 大洋漁業資源可持續開發教育部重點實驗室,上海 201306;6 農業部大洋漁業資源環境科學觀測實驗站,上海 201306)
1985年,我國第一支過洋性捕撈船隊從福建馬尾港出發,開始了我國遠洋漁業的發展歷程。之后,國家相繼出臺了一系列扶持遠洋漁業發展的政策[1-2]。經過30多年的發展,我國遠洋漁業已形成擁有2 700余艘漁船、200多萬噸年產量、100多個海外基地的產業規模,成為全球主要的遠洋漁業國家之一。十八大報告進一步明確了遠洋漁業是建設海洋強國的重要組成部分。2013年,國務院下發了《關于促進海洋漁業持續健康發展的若干意見》[國發(2013)11號],農業部發布了《關于貫徹落實<國務院關于促進海洋漁業持續健康發展的若干意見>的實施意見》[農漁發(2013)23號],明確提出增強遠洋漁業綜合開發能力、發展現代遠洋漁業的重大任務。因此,遠洋漁業是國家的戰略性產業[3-4]。
上海市已發展成為國內遠洋漁業重要省市之一。據統計,上海目前擁有大型遠洋拖網加工船、金槍魚圍網船、金槍魚延繩釣船、大型魷釣船和過洋作業漁輪等80余艘,年均產量逾15萬t,從業人員3 400余人,擁有上海開創遠洋漁業有限公司等9家企業,以及泛太漁業(馬紹爾群島)有限公司等14家境外企業或基地。面對“十四五”國家遠洋漁業高質量發展的重大需求,上海市遠洋漁業發展應該有所作為,特別是在科技領域。與國外遠洋漁業發達地區相比,上海市在資源認知能力、開發能力、掌控能力等方面尚有一定的差距,主要表現在:對三大洋重要遠洋捕撈種類的漁業生物學特性、棲息環境、可供開發的生物量及漁場形成機制等了解不深、掌握不全;單船捕撈產量低,單位產量能耗高;漁具及加工裝備相對落后;中心漁場尋找存在一定的盲目性,多數過洋性漁業尋找漁場主要憑經驗,大型拖網、金槍魚圍網等大洋性漁業以購置法國CLS公司漁海況信息為主;在區域性國際漁業組織中的話語權不強,漁獲配額設定及分配由日本等國主導;等等。
縱觀世界各國遠洋漁業的發展歷程,日本、韓國、美國、俄羅斯、歐盟等是遠洋漁業的主要捕撈國家和地區,其在遠洋漁業領域的科技發展現狀主要表現在以下幾個方面。
(1)加強遠洋與極地海洋生物資源的調查和評估。例如,日本水產廳所屬的“照洋丸”和“開洋丸”,遠洋漁業研究所的“俊鷹丸”,獨立行政法人水產綜合研究所的“第八白嶺丸”等漁業資源調查船,每年3~4次定期對三大洋的重要漁業資源(金槍魚、柔魚類、狹鱈、深海魚類、南極磷蝦等)進行科學調查,同時還與秘魯、阿根廷、印度尼西亞等國合作,在他國專屬經濟區的水域進行漁業資源調查。此外,從2004年開始,日本漁業研究機構每年發布1本名為《國際漁業資源現狀》的評價報告[5-8],其中有包括金槍魚類、柔魚類、鯊魚類、鯨類、南極磷蝦等67個重要遠洋漁業種類的資源狀況。俄羅斯早在20世紀60年代就對全球各水域的漁業資源開展系統調查研究,特別對東南太平洋、智利外海進行了幾百次調查,發現了著名的竹筴魚帶,并在1950—1990年對主要大洋性柔魚類資源進行了數十次調查。這些調查成果,為俄羅斯遠洋作業漁場的拓展和遠洋漁業的穩定發展提供了技術保障。
(2)加強信息技術在海洋漁業中的應用。例如,日本漁情預報中心每年定期發布三大洋海域55種漁業信息產品,包括近海太平洋海況情報(每周2次)和太平洋外海海況情報(每周2次)等[9-10]。2006年起,漁情預報中心以日本金槍魚延繩釣漁船為服務對象,建立可收集處理24 h內海況數據、48 h內漁獲物數據的信息網絡系統,同時利用遙感信息為漁船提供水溫、漩渦動向、水色等實時在線漁情預報服務。此外,日本各水產研究所還定期對太平洋褶柔魚(Todarodespacificus)、秋刀魚(Cololabissaira)等周邊重要漁業資源進行每年2次的中長期漁情預報,預測捕撈對象的資源補充量和漁獲個體,以科學指導和計劃漁業生產。海洋遙感等高新技術的應用能夠快速地獲取大范圍高精度的漁場信息,大大提高了日本遠洋船隊的捕撈效率。
加拿大利用甚高分辨率掃描輻射計(AVHRR)和海岸帶掃描儀(CZCS)資料結合航空PRT-5資料提取海表溫度(SST)、水色、葉綠素邊界圖,分析這些海洋要素與鮭魚洄游和海洋環境變化的關系,并用于指導經濟價值較高魚種的分析和預報,開發了海洋漁業信息分析軟件SEAGRID(science and engineering applications grid)系統。SEAGRID系統是結合遙感、GIS(geographic information sytem)、海洋數據仿真模型、魚類動態遷移模型、實時數據收集、數據庫管理、網絡技術等眾多技術集成的系統,為漁業生產和管理提供信息服務[11-12]。國際上已經成功應用的漁船監控和信息服務系統主要有法國(CLS公司)凱撒CATSAT系統等,它們利用遙感(RS)、全球定位系統(GPS)、GIS和衛星通信技術建成了全球海洋漁船監控管理信息系統和海況漁情咨詢服務系統。
(3)開展高效、生態、節能型漁具漁法的研究。例如,冰島、挪威等國使用的新型中層拖網、自動擴張底拖網具有阻力小、拖速快的特點,既節省燃料,又能提高漁獲量。荷蘭DSM公司研制的Dyneema超強聚乙烯纖維,應用于遠洋大型拖網、圍網和延繩釣的制作,大幅提高了捕撈效率,減少了生產能耗,達到高效、節能、生態的目標。20世紀90年代,歐盟和日本等先后開發出各種類型的選擇性捕撈裝置[13-14],如拖網效能裝置和拖網釋放副漁獲裝置TED、漁獲物分離裝置CSD、副漁獲物減少裝置BRD、漁獲物大小選擇裝置及選擇性捕蝦裝置等,這些裝置在選擇性捕撈作業上起到了積極的作用。日本開發漁獲物與瀕危魚種圖象識別系統等自動監視系統,對遠洋漁船的捕撈努力量、捕撈產量等進行監控。日本針對國際油價不斷攀升的形勢,開展了魷釣船LED集魚燈的新技術研發;為減少誤捕海龜和海鳥等,開展了防海龜、海鳥和鯊魚的特種金槍魚釣鉤等的研發。
(4)遠洋漁船不斷向專業化發展,自動化程度得到大幅度提高。200海里專屬經濟區制度的建立,使目前遠洋漁船向專業化方向發展,一種是在近海作業的小型漁船,一種是到距基地港更遠的新開發漁場去作業的大型漁船。遠洋漁船大型化、機械化、自動化主要是針對集群性很高的魚類,如金槍魚、竹筴魚、鱈魚和魷魚等。挪威制造的世界上最大的拖網加工船“大西洋黎明號”,長144.6 m,寬24 m,吃水7.8 m,總噸位14 000 t。西班牙于20世紀90年代建造了世界上最大的金槍魚圍網船,總長105 m,型寬16.2 m,型深10.2 m,主機功率5 300 kW,航速17節。尤其值得注意的是,為了改變大型漁船高耗油、高成本的現狀,有些國家和地區(尤其是中國臺灣)的遠洋生產漁船轉向母船式的生產方式,這種生產方式造價低、油耗少、船員少,具有極大的競爭能力。韓國等發展使用混合重油的技術,有效降低了成本。
我國遠洋漁業經過30多年的發展,形成了一批具有國際先進水平的技術,為我國遠洋漁業持續發展和成為遠洋漁業大國提供了技術支撐。主要表現如下。
在新資源和新漁場開發方面[15-18],先后開發了西非沿岸、東非沿岸、印度洋周邊海域以及南太平洋和南美洲周邊海域的過洋性資源和漁場,開發了日本海太平洋褶柔魚、西北太平洋柔魚(Ommastrephesbartramii)等三大洋魷魚類漁場,大西洋赤道附近公海和地中海公海等三大洋金槍魚漁場,智利外海、秘魯外海、納米比亞外海等海域的竹筴魚漁場,南極附近海域的南極磷蝦漁場,北太平洋秋刀魚漁場,以及印度洋公海底層深海魚類漁場等,初步摸清了上述海域的資源漁場分布以及與海洋環境的關系。同時,初步掌握了重要遠洋種類的基礎生物學,開展了漁業資源評估與管理策略的研究[19-20]。
在捕撈技術方面[21-24],成功設計了雙支架拖網,并在西非過洋性漁業中得到迅速推廣。研制并改進了6片式單拖網,在西非海域捕撈底層頭足類漁業中發揮了重要的作用。率先在國內研制了光誘魷釣作業方式,成功改裝8154型拖網船為遠洋魷釣船,設計了大型專業魷釣船。研發了生態高效性金槍魚延繩釣技術,以減少誤捕鯊魚和海龜。開發了大網目、快速的表水層大型中層拖網技術,實現了瞄準捕撈智利竹筴魚。開展了燈光舷提網捕撈技術的研究,系統掌握了誘魚、集魚和撈魚的一整套系統,現發展成大型中上層拖網、光誘魷釣、金槍魚延繩釣、金槍魚圍網、光誘舷提網、深海延繩釣等多種捕撈方式。
漁情預報技術方面[25-26],在國家“863計劃”等支持下,開展了應用衛星遙感、地理信息系統等技術的海洋漁業應用研究和漁情信息服務,對東海鮐鲹魚、西北太平洋柔魚等主要漁業資源進行了漁情預報研究,獲得了海面溫度、葉綠素a濃度、鋒面、渦流等多種海洋漁業環境信息,并開發了相應的軟件系統,同時實現了業務化運行,為我國遠洋漁船尋找中心漁場提供科學指導。
在物聯網技術應用方面[27-29],利用物聯網、云計算、大數據等信息技術,初步開展了遠洋漁業物聯網技術研發,實現船上重點設備、加工過程、冷凍倉的遠程監控和自動化管理,服務遠洋漁業生產鏈全過程,實現船隊集中管理。
遠洋漁業資源利用技術發展趨勢可歸納為以下幾個方面。
(1)在漁船及其裝備方面,結合捕撈對象的特點和作業方式,開展功能布局合理、節能環保、自動化程度高、各種信息高度集成的專業化漁船設計與研究,提升遠洋漁船的捕撈效率和漁獲物品質。
(2)在捕撈技術方面,進行高效和生態型捕撈技術開發,以最大限度地降低捕撈作業對瀕危種類、棲息地生物和環境的影響,減少非目標魚的兼捕。進行節能型漁具漁法的開發,以實現精準和高效捕撈。
(3)在漁獲物保藏加工方面,針對海產品品質易變、易腐的原料特性,及時且高效地應用低溫保鮮技術、分級加工技術結合包裝技術開發高品質的海產品,確保優質優價、節能減耗以及漁獲物的高值化。
(4)在漁業資源可持續利用和管理方面,強調基于生態系統的漁業資源可持續利用和管理,以實現海洋生態系統的和諧和穩定。加強大洋和極地漁業資源漁場的開發和常規調查,加深對漁業資源數量波動和漁場變動的理解,增強對漁業資源的掌控能力。開展全球氣候變化下漁業資源數量變動的預測和分析。
(5)在漁情預報及物聯網技術應用方面,結合遙感、GIS、衛星通訊、全球定位等高新技術,開發大洋性漁業漁海況信息與決策服務系統。利用物聯網技術,實現對漁船重點場所工作和運行狀態,以及漁船定位、漁業生產和后勤補給等的遠程監控和管理。利用計算機技術和全球動力學模型,實現重點遠洋漁場海面風、浪、流和海溫數值預報,從而增強信息技術對遠洋漁業發展的支撐作用。
綜上所述,未來遠洋漁業資源開發和利用技術發展趨勢的重要特征是:功能合理、技術高度集成的專業遠洋漁船,現代化的助漁儀器和設備,高效、節能和生態型的捕撈技術,漁獲物的船上高效分級、保鮮、加工技術及高品質產品的開發,以及海洋遙感、地理信息系統、計算機技術、物聯網技術等多學科在遠洋捕撈業上的應用。
以遠洋漁業戰略需求為導向,通過產學研用聯盟的協同創新,實現遠洋漁業領域若干關鍵技術和基礎前沿領域的重大突破,取得一批國際先進水平的標志性成果,為增強對遠洋漁業資源的認知能力、開發能力、利用能力、掌控能力提供支撐,增強科技貢獻率,向遠洋漁業強省(市)邁進。
以可持續發展理念為指導,以提高遠洋漁業產業整體能力和科技發展水平為重點,整合多學科和多技術,解決制約遠洋漁業發展的關鍵技術瓶頸問題,積極拓展新的發展空間,形成新的增長點,為提高遠洋漁業的國際競爭力提供有力的科技支撐。具體表現在以下幾個方面。
(1)切實加強遠洋資源與環境和漁具漁法的基礎研究工作,為遠洋漁業可持續發展提供保障。主要包括常規性的漁業資源調查與評估,遠洋漁業信息與技術的共享平臺和網絡,以及生態型漁具漁法的基礎研究。
(2)加大現代高科技成果的引入和應用,提升遠洋漁業科技綜合實力。主要包括新材料技術、信息技術、空間技術、物聯網技術、大數據等的研究與應用,并注重技術的集成組合,實現遠洋漁業的跨越式發展。
(3)綜合遠洋漁業產業各領域的信息資源,開展遠洋捕撈技術及其裝備的應用研究和集成創新,引領和提升綜合競爭力。開展現代化專業漁船的標準體系研究。開發以“3S”技術為支撐的生物、環境等現代化數據資料的監測和收集、服務系統,對漁業資源環境開展時空綜合分析,達到系統性、連續性、整體性和動態性研究。開發“生態友好”和“節能型”的漁具漁法,從以前單純追求捕撈效率轉變為生態友好的、具有良好選擇性的漁具漁法。建立以可追溯“檔案漁業”為特征的水產品加工綜合利用和先進水產品物流服務體系。開發研制適合我國遠洋漁業情況的專家系統,使尋找漁場、捕撈作業等實現智能化。
(1)遠洋漁業資源分布和漁場形成機制的基礎研究。聯合企業和上海高校、研究機構,以科學調查和生產性調查為手段,重點布局西非、中西太平洋、南美等遠洋漁業資源調查體系,開展重要資源種群結構、分布和漁場形成機制的研究,增強對遠洋漁業資源的認知能力。
(2)遠洋漁業捕撈與加工的關鍵技術及裝備體系研究。開展基于海洋遙感等多種新技術為一體的遠洋漁業技術裝備及體系研究,重點研發中西太平洋、西南大西洋等海域漁海況信息服務系統,開展高效捕撈與加工技術及裝備、漁獲物加工與溯源,以及遠洋漁業物聯網工程等領域的研究,實現智慧遠洋漁業,從而增強對資源的綜合開發能力。
(3)全球氣候變化下的遠洋漁業資源評估前沿問題研究。以中西太平洋等海域遠洋漁業資源調查與監測體系建立為基礎,建立內容涵蓋捕撈、資源與環境、社會經濟等方面的上海市遠洋漁業基礎數據庫。對全球氣候變化對漁業資源棲息環境和資源量影響等重大前沿科學問題進行研究,科學評估資源量和管理策略,增強對遠洋漁業資源的掌控能力。
(4)建立現代化遠洋漁業專業漁船的標準化體系。聯合中國水產科學研究院漁業機械儀器研究所等科研院所,以消化吸收國外先進專業遠洋漁船的標準化體系為基礎,結合捕撈對象和作業方式的特性,以節能環保、捕撈高效、漁獲高質等為目標,開展金槍魚延繩釣、金槍魚圍網等主要遠洋漁船的標準化研究,建立起自主的遠洋漁船標準化體系和規范,增強對遠洋漁業資源的開發和利用能力。
(1)以遠洋漁業產學研用合作聯盟為基礎,聯合上海水產集團有限公司等遠洋漁業企業,以及上海海洋大學、東海水產研究所、漁業機械儀器研究所等,共同就制約遠洋漁業發展的關鍵技術問題進行攻關與示范。
(2)探索科技項目的機制創新。加強對重大課題的組織與管理,對項目前期準備、規劃和立項進行充分論證,匯集各企業的需求和專家的智慧,整合各科研單位和專家的優勢,進行共同攻關。加大對前沿領域探索性項目的支持。
(3)加大對科技平臺的投入和支持。以國家遠洋漁業工程技術研究中心和上海市遠洋漁業產業聯盟等國家和省部級平臺為基礎,以項目資助為抓手,增加遠洋漁業科技投入。
(4)建立有效的遠洋漁業科技推廣機制,提高科技成果轉化率。積極推進“產、學、研、用”四結合體制,促進科技成果的轉化。發揮高等水產院校學科的綜合優勢和水產研究機構科學技術水平的優勢,以解決遠洋漁業生產的問題為重點,實現科技興漁。