在當前海洋經濟產業(yè)轉型升級的背景下，海洋牧場建設是修復海洋資源、改善海洋生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)海洋經濟產業(yè)升級的一把金鑰匙。海洋牧場的定義與內涵、建設目的和內容等逐漸成為業(yè)界關注的熱點。通過簡述海洋牧場概念及其發(fā)展史、建設意義，并結合國外發(fā)展經驗，具體分析了中國海洋牧場發(fā)展的階段性特征和存在問題，從科學規(guī)劃海洋牧場示范區(qū)規(guī)模與布局、建立“三位一體”綜合模式、加大國家扶持力度等方面論述了未來發(fā)展方向，以期為推動中國海洋牧場建設提供參考。
隨著海洋生物資源日益衰退、海洋經濟亟待轉型升級以及消費者對高質量動物蛋白需求日益增長，以統(tǒng)籌海洋產業(yè)升級與維護海洋生態(tài)平衡為目標的海洋牧場建設應運而生。然而，什么是海洋牧場?對此，國際上還沒有統(tǒng)一的說法，其內涵隨著社會經濟的發(fā)展和人們認知水平的提高也在不斷發(fā)生變化。依據中國海洋牧場發(fā)展現(xiàn)狀，并通過對諸多學者專家主張的共同點和不同點進行辨析，研究認為海洋牧場是基于海洋生態(tài)學、信息學、工程學等原理，利用互聯(lián)網、物聯(lián)網、現(xiàn)代工程等技術，以生態(tài)修復與生物資源增殖為目的，有計劃地在特定海域內建設的人工漁場。
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1.1 海洋牧場概念及其發(fā)展史
海產品是日本居民食物消費的重要組成部分。1971年，日本首次提出“海洋牧場”這個概念，將其定義為一個能夠為人類持續(xù)提供食物的海洋系統(tǒng)。1973年，日本將其重新界定為“為了人類生存，通過人為干預，建立海洋資源與環(huán)境平衡發(fā)展的海洋空間系統(tǒng)”。在此期間，日本對于“海洋牧場”的定義主要處于理論化、概念化及抽象化的階段。1987年，日本建立了世界上第一個海洋牧場，并使用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)為人工魚礁提供電力，并將魚類、貝類、海參等資源圈入電柵圍欄進行人工養(yǎng)殖，同時防止敵害魚類的入侵。此后，日本對“海洋牧場”的定義偏向于“資源栽培型漁業(yè)”，提出通過人為干預(人工增殖放流與建立人工魚礁)，利用電子學、信息學、動力學等方式，掌握洄游性魚類習性，增加魚、蝦、貝等海洋資源。在發(fā)展海洋牧場的初始階段，日本的研究重點集中在海洋環(huán)境評估與監(jiān)測、人工魚礁投放、增殖放流、魚類行為馴化、捕撈漁具開發(fā)等基礎建設方面。1996年，日本在聯(lián)合國糧食及農業(yè)組織( Food and Agriculture Organization of the United Nations，F(xiàn)AO)組織的國際研討會中，闡述了“海洋牧場”的概念，評價了其發(fā)展現(xiàn)狀并且探討了其未來的發(fā)展方向，得到了歐美國家學者的認同。1999年，日本對50多種海洋經濟生物進行了繁育，在實際生產中成效顯著。據統(tǒng)計，日本在100多個海區(qū)共投放魚礁5000余座，放流的種類超過30余種，放流數(shù)量達上千萬苗種單位，在實際生產與應用中取得了顯著經濟效益，近海漁業(yè)產量增殖至800×104t。近年來，日本針對海洋牧場的研究重點由近海轉向深海，內容包括：海洋牧場生態(tài)監(jiān)測與分析、定向研發(fā)增殖洄游性魚類的大型魚礁。
美國的人工魚礁建設自1930年開始，主要通過投入石塊、廢舊輪胎、船只等材料形成海底魚礁，以此聚集魚群，發(fā)展休閑釣魚。1971年，美國批準建立私人海洋牧場，允許個人進行水產養(yǎng)殖，自此掀起了人工魚礁建設的高潮。到2000年，美國建設的人工魚礁數(shù)量達到2400余處，海洋經濟和生態(tài)效益得到顯著提升。此時，歐美學者對“海洋牧場”的界定與日本相似，主要偏向“資源增殖放流”，在自然區(qū)域放流海洋生物，使其生長，以捕獲較大個體。目前，美國的海洋牧場建設主要集中在資源修護與休閑漁業(yè)方面，采用政府主導，企業(yè)、個人等積極參與投資的模式。據統(tǒng)計，位于加利福尼亞的休閑型海洋牧場每年可創(chuàng)收500×108美元。近年來，在生物資源修復方面，針對洄游性魚類制定了物種修復規(guī)劃，恢復與重建受損濕地。同時，制定了比較完善的魚類增殖放流管理機制。在質量控制方面，逐步推行動物食品危害分析與關鍵控制點(Hazard Analysis Critical Control Point，HACCP) 計劃，通過無損檢測和射頻識別技術，實現(xiàn)對食品快速檢測與信息采集。
自1998年起，韓國投資建立“小型海洋牧場”，其發(fā)展理念主要受到日本及美國的影響。2003年，韓國開始逐步建立大型海洋牧場示范基地，并針對性地制定了研究計劃，推行成立管理機構、增殖放流資源及后期分析評估的“三步走”戰(zhàn)略，后期評估結論顯示，特定海區(qū)的漁業(yè)資源量及當?shù)貪O民收入都得到了大幅增加。
除上述國家外，其他國家的海洋牧場建設起步較晚，且重點發(fā)展休閑漁業(yè)及關聯(lián)產業(yè)，例如，漁業(yè)裝備的生產業(yè)、餐飲業(yè)、旅游業(yè)等。以澳大利亞為例， 1991年成立“漁業(yè)研究與開發(fā)公司”專門開展休閑漁業(yè)研究，并將科研成果在海區(qū)進行推廣運用。據統(tǒng)計，2013—2014年，澳大利亞的休閑漁業(yè)直接產出為26× 108澳元，創(chuàng)造就業(yè)崗位超1.5×104個。
中國關于海洋牧場理念最早的文獻記載時間是1965 年，曾呈奎院士提出“海洋農牧場”構想，具體指通過海水養(yǎng)殖實現(xiàn)“農化”，通過人工魚礁和增殖放流實現(xiàn)“牧化”。1979年，中國開啟了人工魚礁建設；2001年，逐步增加人工增殖放流規(guī)模，在此期間，李波、劉思儉、陳永茂等學者認為海洋牧場主要是通過投放人工魚礁和增殖放流形成的增加經濟水產品的放牧場所。自2000年以后，隨著海洋與漁業(yè)經濟的發(fā)展，專家學者們對海洋牧場的概念進行了細化，引入了海域空間的概念，突出了系統(tǒng)化，強調了海洋自然生產力的作用。2015年，隨著“綠色”發(fā)展理念的提出，以及農業(yè)農村部組織開展的國家級海洋牧場示范區(qū)創(chuàng)建活動，極大地推進了中國海洋牧場建設，海洋牧場的內涵得到了進一步完善，除傳統(tǒng)意義上的增加漁業(yè)資源目的外，更加強調了海洋生境的修復與重建、生物資源的科學管理。2017年，中央一號文件中首次提出“發(fā)展現(xiàn)代化海洋牧場，加強區(qū)域協(xié)同保護，合理控制近海捕撈”，標志著中國海洋牧場建設與發(fā)展進入到了新階段。同年，山東省發(fā)布的《海洋牧場建設規(guī)范》中規(guī)定了海洋牧場的術語和定義，指出海洋牧場是基于海洋生態(tài)學原理，利用現(xiàn)代工程技術，在一定海域內營造健康的生態(tài)系統(tǒng)，科學養(yǎng)護和管理生物資源而形成的人工漁場。2018年，中央一號文件再次強調“建設現(xiàn)代化海洋牧場”。“現(xiàn)代化”特征逐步成為未來海洋牧場的核心元素。同年，農業(yè)農村部在煙臺召開的全國海洋牧場建設工作現(xiàn)場會，進一步強調要發(fā)揮海洋牧場建設在海洋產業(yè)升級中的作用。2019年，中央一號文件進一步強調“推進海洋牧場建設”。
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1.2 海洋牧場建設現(xiàn)狀
1979—1980年，中國在沿海各省投放的人工魚礁超2 ×104個。1990—2000年，由于資金鏈斷裂，管理經驗不足，以及人工魚礁帶來的經濟效益不明顯，人工魚礁建設陷入停滯狀態(tài)。自2001年起，中國再次掀起人工魚礁建設熱潮，在投放人工魚礁、增殖放流、種質改良等基礎建設方面成效顯著。例如，2001—2005年，山東省通過投放廢舊漁船、海底投石等方式建立11處大型人工礁區(qū)，增加水產品產值累計60×106元；2001—2006 年，浙江省在大陳、魚山、秀山等7個生態(tài)區(qū)投放魚礁46.6 ×104空立方米。2010年起，天津、廣東、海南等沿海省份均開啟人工魚礁的規(guī)劃和建設活動。
據不完全統(tǒng)計，截至2018年，全國投入海洋牧場建設資金超55×108元，海洋牧場示范區(qū)數(shù)量達50個，人工魚礁投放量達6094×108m3；部分海域已開展了生物資源、海洋環(huán)境、環(huán)境承載力評估等調查，為海洋牧場規(guī)劃和布局提供了重要的數(shù)據支持。在魚、蝦、貝、藻等多種經濟養(yǎng)殖品種中，初步建立了以“基礎研究-良種選育-工廠化養(yǎng)殖-精深加工”為體系的產業(yè)鏈，初步實現(xiàn)了水產品產量和質量的雙豐收。在裝備研發(fā)實踐方面，中國成功自主研發(fā)了深遠海漁業(yè)養(yǎng)殖平臺“海洋漁場1 號”，極大地推動了海洋牧場自動化、智能化建設。在雷達探測、海洋遙感、深海通信與定位技術等方面均取得了重大突破，在北海海區(qū)構建了區(qū)域性海洋災害預測預警系統(tǒng)并進行了示范應用，在東海海域構建了面向需求、業(yè)務化運行的海洋環(huán)境立體實時監(jiān)測網，在南海深水區(qū)構建了內波觀測試驗網。
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1.3 海洋牧場建設中存在的問題
1.3.1 科研基礎薄弱，理論體系不完善
海洋牧場是一個系統(tǒng)工程，涉及海洋生物、海洋生態(tài)、海洋物理、海洋化學、海洋地質、海洋管理及工程技術等多個學科領域。而中國從事海洋牧場研究的專業(yè)機構和專業(yè)人才缺乏，對建設海洋牧場相關配套技術尚缺乏系統(tǒng)性研究，例如，海洋牧場建設前，應做好海底地形測繪、海域資源與環(huán)境調查，以此評估海域的生物承載力，同時，研究該海域能否建設海洋牧場，建設何種類型的海洋牧場，適宜增殖的品種有哪些，預測海洋牧場建設對該海域自然環(huán)境的影響如何等，但這些方面的研究力度明顯不夠。
1.3.2 統(tǒng)籌規(guī)劃不夠，規(guī)模無序擴張
海洋牧場建設是一項綜合性工程，必須在充分調查的基礎上進行統(tǒng)籌規(guī)劃、科學布局，例如，海底地形、水質、生物組成等指標至少需要1年以上的監(jiān)測數(shù)據。但在實際操作方面，不少海洋牧場建設項目從申請到正式立項僅僅持續(xù)幾個月時間，這種快餐式的規(guī)劃缺乏足夠的有效數(shù)據支撐，在缺乏科學規(guī)劃的情況下，盲目投資建設的海洋牧場項目將很難達到預期效果。目前，以人工造礁為主要形式的海洋牧場在全國沿海省份如火如荼地開工建設，甚至出現(xiàn)了不顧客觀條件一哄而上的現(xiàn)象，有的投入巨資建成的人工魚礁，后來發(fā)現(xiàn)不少被海流沖得無影無蹤，不僅沒有達到預期效果，反而成為破壞海洋生態(tài)環(huán)境的暗礁隱患。另外，除少數(shù)涉及海草床、海藻場修復項目外，其他大部分海洋牧場項目僅追求經濟效益最大化，這種現(xiàn)象與建設海洋牧場的初衷背道而馳。
1.3.3 核心技術含量低
海洋牧場建設要想真正實現(xiàn)自動化、機械化、信息化，必須抓住自動化設備、管理系統(tǒng)等方面的核心技術。中國在上述海洋牧場建設關鍵技術領域的短板很明顯，尤其是高端精密零部件、芯片以及配套軟件等依賴國外進口，受制于人。例如，中國海洋環(huán)境監(jiān)測中心使用的應急預測系統(tǒng)，可對海底生態(tài)、水動力、海面污染情況等進行實時動態(tài)監(jiān)測和預測，但使用的核心控制系統(tǒng)和技術是從德國進口，而且需要不斷調試和維護才能適應中國的水文特點。
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2.1 調整修復漁業(yè)資源，改善海洋生態(tài)環(huán)境
2018年以來，中國為保護海洋漁業(yè)資源，一方面嚴格規(guī)范各海域伏季休漁制度，加大了執(zhí)法檢查力度；另一方面，制定了更為嚴格的養(yǎng)殖廢水排放標準， 2018年8月6日通過中華人民共和國水產行業(yè)標準《海水養(yǎng)殖尾水排放要求》修訂稿，新標準促進了污染嚴重的養(yǎng)殖單位進行升級改造，為此，取締環(huán)保不達標的養(yǎng)殖場面積達1600km2，拆除養(yǎng)殖網箱數(shù)量達30×104個。以透支資源、污染環(huán)境、降低質量為代價換來的高產養(yǎng)殖方式已與時代潮流格格不入，建設現(xiàn)代化海洋牧場，推進中國海洋與漁業(yè)產業(yè)轉型升級，實現(xiàn)漁業(yè)資源修復、海洋生態(tài)環(huán)境保護與海水養(yǎng)殖協(xié)調發(fā)展已迫在眉睫。
2.1.1 營造人工生境
通過投放人工魚礁、種植大型藻類、改造灘涂等方式營造人工生境，為海洋生物提供良好的棲息地。例如，在近岸海區(qū)設置藻礁為海參、鮑魚等提供棲息場所和天然餌料，建立“水生動物-藻類”混養(yǎng)模式，通過藻類吸收水體中的N、P等營養(yǎng)元素，防止水域富營養(yǎng)化，并通過光合作用增加溶解氧，改善水質環(huán)境；在洄游通道中設置漁獲型魚礁，方便捕獲生物資源的同時，形成特定人工漁場，增殖洄游性生物。
2.1.2 保護海洋生物多樣性
對于經濟價值高的海珍品，采用人工育苗和天然育苗相結合的方式，建立苗種馴養(yǎng)場和天然種質資源庫，實現(xiàn)規(guī)?；B(yǎng)殖的同時，推動海洋生物種質資源與生物多樣性保護，降低人類活動導致物種滅絕的風險。同時，根據不同生物的生態(tài)習性，利用自動控制技術，優(yōu)化養(yǎng)殖空間格局，提升營養(yǎng)級結構層次，從而提升海洋牧場的生物數(shù)量與質量。
2.1.3 海洋生境監(jiān)測
海洋生態(tài)監(jiān)測和生物資源管理是海洋牧場可持續(xù)發(fā)展的重要保障。通過布設有纜在線觀測系統(tǒng)，對水下儀器(超聲波發(fā)生器、波浪儀、水質儀等)進行控制和信號傳輸，實時動態(tài)掌握海洋生境變化，對海洋災害進行預警，減少災害損失，同時對目標生物實現(xiàn)“放牧化”管理。
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2.2 滿足居民消費需求
隨著經濟的快速發(fā)展，中國居民的消費趨勢已從最初的滿足溫飽向營養(yǎng)、健康消費轉變，對綠色優(yōu)質水產品的需求不斷增加，消費水平日益提高。以城鎮(zhèn)居民為例，從1981年到2015年，人均水產品消費量從7.26kg 增長到14.70kg，隨著全國人口持續(xù)增長，需求量將進一步增加。海洋牧場可以對養(yǎng)殖生物實現(xiàn)規(guī)模化、生態(tài)化、智能化管理，在增加產量的同時，有效提高產品質量，既滿足了國民對水產品“量”的需求，又有助于滿足“質”的需求。
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2.3 增強海洋災害預警能力
海水養(yǎng)殖常因突發(fā)自然災害而蒙受重大損失。例如，2014年長山群島因遭遇北黃海冷水團異常，造成蝦夷扇貝(Patinopecten yessoensis)大量死亡，2018年遼寧大連因持續(xù)高溫天氣導致海參大面積死亡。由于現(xiàn)有技術很難預測海洋自然災害發(fā)生，一旦發(fā)生，易給養(yǎng)殖企業(yè)造成很大損失。而海洋牧場建設通過建立水下觀測系統(tǒng)，可實時獲取海洋環(huán)境與海底生物相關數(shù)據，結合數(shù)據分析，可摸清海洋災害發(fā)生和資源變動趨勢，從而對海洋牧場生態(tài)災害進行預報預警，提前開展應對措施，將災害損失減至最低程度。以山東省海洋牧場區(qū)布設的海底有纜在線觀測系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)由浙江大學李培良教授團隊研發(fā)，主要由岸基控制系統(tǒng)、海底電纜和水下觀測系統(tǒng)組成。通過該系統(tǒng)可實時連續(xù)獲取海流、海嘯、波浪、水下聲學信號等海洋環(huán)境生態(tài)參數(shù)，在線監(jiān)測海洋生物生長狀況。2018年7月，通過該系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據預測山東海洋牧場未來兩周將出現(xiàn)高溫、低氧災害，提前給相關部門發(fā)出預警信息，及時作出應對措施，最后減輕了損失。
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3.1 明確生態(tài)文明發(fā)展理念
十九大報告將生態(tài)文明建設和綠色發(fā)展放在突出地位，并首次將“樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念”寫入黨代會報告。海洋牧場建設正是以生態(tài)文明發(fā)展理念為統(tǒng)領，實現(xiàn)生態(tài)效益、經濟效益與社會效益“三贏”的戰(zhàn)略性工程。中國海洋牧場建設雖然取得了一定成績，但與生態(tài)文明發(fā)展要求還存在較大差距，“生態(tài)優(yōu)先”未得到很好體現(xiàn)。由于重經濟輕生態(tài)的理念根深蒂固，一些政府和企業(yè)為了爭取投資，一味追求產量和短期利益，大量建設能夠產生巨大經濟效益的增殖、休閑型海洋牧場，忽視了海洋牧場在資源養(yǎng)護和生境修復方面的生態(tài)作用，后期監(jiān)測與評估不到位，嚴重影響了海洋牧場的可持續(xù)發(fā)展。因此，未來的海洋牧場建設必須將生態(tài)文明發(fā)展理念放在首位，尊重海洋，不以經濟效益為最終目標，實現(xiàn)與大自然共建。
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3.2 科學規(guī)劃海洋牧場示范區(qū)規(guī)模與布局
海洋牧場示范區(qū)的設立和分布要基于自然(人口、經濟、勞動力)等綜合因素，因地制宜，適度發(fā)展，以優(yōu)化資源配置，最終實現(xiàn)低成本、高效益與高質量的目的。中國領海包括渤海、黃海、東海及南海，總面積約為470×104km2?；诓煌^(qū)的地形、資源、水文等特征狀況，結合全國沿海城市的海洋牧場建設與發(fā)展規(guī)劃，具體布局如下。
3.2.1 黃渤海區(qū)
黃渤海區(qū)主要包括山東半島近岸海域、大連近海海域、南黃海等海域，根據《國家級海洋牧場示范區(qū)建設規(guī)劃(2017—2025年)》的要求，預計2025年示范區(qū)的數(shù)量達113個，海域面積超過1200km2，投放人工魚礁、藻礁形成160km2的生息空間。該海區(qū)由于海流平穩(wěn)，地勢平坦，有機物和營養(yǎng)鹽豐富，適宜養(yǎng)殖的種類多，極有利于形成海產品的“牧場”。其中，黃海面積寬廣，地勢平坦，黃海暖流和黃海沿岸流使得海區(qū)呈暖溫帶性，故區(qū)內的生物以溫帶種占優(yōu)勢，種類多，數(shù)量大，容易形成優(yōu)質的漁場；渤海區(qū)域因三面都被陸地環(huán)繞，海浪較小，海流平穩(wěn)，平均水深約20m，大量陸源有機物和營養(yǎng)鹽隨河流入海，成為魚、蝦、貝、蟹、參等海洋經濟動物的天然棲息地和海鹽的主要產地。因此，該海區(qū)成為3大區(qū)域(黃渤海區(qū)、東海區(qū)、南海區(qū))中最大的海洋牧場建設區(qū)。該海區(qū)的水文條件適宜海參、鮑魚、魚、蝦、貝等經濟海產品的生長，故適合發(fā)展綜合增殖型海洋牧場。此外，該海區(qū)周邊城市氣候宜人、環(huán)境優(yōu)美，適宜結合旅游業(yè)建設具有休閑垂釣功能的休閑型海洋牧場。
3.2.2 東海區(qū)
東海區(qū)主要包括浙江的臺州、溫州及福建福州等地的海域，預計2025年共建設20個示范區(qū)，海域面積約500km2，投放人工魚礁、藻礁形成80km2的生息空間。該海區(qū)由于黑潮暖流和大陸架沿岸流的混合交替作用，水文條件適宜暖水性和暖溫性種類，例如蟹類、小黃魚、帶魚等經濟品種的生長，是中國海洋捕撈產量占比最大的一個海區(qū)。近年來，由于過度捕撈和海洋污染，該海區(qū)的漁業(yè)資源逐年衰退。因此，該海區(qū)適宜在產卵區(qū)、越冬區(qū)、洄游通道等建設洄游性魚礁與天然育苗場增加水生生物資源。同時，設立種質資源保護區(qū)用來保護優(yōu)良親體，為育種工程和新品種研發(fā)提供物質基礎。
3.2.3 南海區(qū)
南海區(qū)主要包括廣東、海南、廣西等地的海域，預計2025年共建設45個示范區(qū)，海域面積超過1000km2，投放人工魚礁、藻礁形成90km2的生息空間。南海區(qū)是三大海區(qū)中最大最深的，漁業(yè)資源蘊藏量達上億噸，其中南海中南部深水區(qū)蘊藏豐富的鳶烏賊(Sthenoteuthis oualaniensis)和黃鰭金槍魚(Thunnus albacares)等大洋性中上層生物資源。南海周邊淺海灘涂廣闊，其中海南省可用于養(yǎng)殖的灘涂面積達2.5×108m2，富有熱帶珊瑚礁，為眾多熱帶生物提供了重要的棲息地，故適合建設養(yǎng)護型-增殖型海洋牧場。雖然該海區(qū)熱帶海洋生物較多，但缺乏高價值的海產品，產出主要以熱帶或亞熱帶魚類、甲殼類和珍珠貝類為主，因此，有必要開發(fā)其他有價值的項目，例如，南海西北部具有廣闊的淺海和灘涂面積，可以發(fā)展?jié)撍糜魏托蓍e觀光。
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3.3 建立“科技-教育-產業(yè)化”綜合發(fā)展模式
3.3.1科技
主要包括機械化、智能化、信息化和生物技術等方面。
（1）機械化。海洋牧場的生產模式是大規(guī)模的，很難依靠人工勞動操作。例如深海網箱養(yǎng)殖，從良種選育、繁殖、投餌、病害監(jiān)測防治到收獲、加工、運輸?shù)冗^程均需要配套機械自動化設備，同時帶動機械加工、新材料、物流等行業(yè)的發(fā)展。特別在水產品增養(yǎng)殖、精深加工、物流等不同產業(yè)間具有較強的帶動作用，在推進傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)轉型升級的同時，可以帶動產生大批新技術、新產品、新業(yè)態(tài)、新模式，創(chuàng)造大量就業(yè)崗位，為推動經濟增長、促進產業(yè)升級、優(yōu)化產業(yè)結構、提升國民生活品質提供有力支撐(圖1)。
（2）智能化。以網箱養(yǎng)殖為例，從投苗、投餌到收獲，只需要電腦與機械按鈕就可操作完成。通過機械化與智能化，可大大提高生產效率。平均而言，未來1個勞動力可以管理幾十平方千米養(yǎng)殖水域，生產水產品幾百至幾千千克。
（3）生物技術。一方面隨著生活水平的提升，人們對產品質量需求不斷多樣化；另一方面，過度捕撈、環(huán)境污染以及不規(guī)范的養(yǎng)殖方式造成海洋生物資源枯竭、種質退化、產品質量下降。因此，要提升水產品的品質、產量及抗病性就必須通過生物技術進行品種改良。目前，轉基因技術在水產品育種方面開始得到應用與實踐。例，2015年美國生物科技公司Aqua Bounty研發(fā)的轉基因三文魚Aqu Advantage，其是將大鱗大麻哈魚( Oncorhynchus tshawytscha) 的生長激素基因和美洲綿鳚(Zoarces americanus) 抗凍蛋白基因的啟動子重組到安大略鱒(Salmo salar)中，得到的轉基因安大略鱒均為三倍體雌性，不僅實現(xiàn)全年生長，而且不會對野生資源產生影響。此外，在疫病防治研究方面，通過生物技術開發(fā)水產動物專用基因工程疫苗、天然藥物或微生物菌株，能夠快速準確進行檢測診斷，達到既治病又環(huán)保的目的。
（4）信息化體系。目前，信息化技術已在美國農業(yè)生產各方面廣泛應用，在降低成本、提升效率和國家競爭力方面取得了巨大成功。未來海洋產業(yè)信息化體系主要包括信息數(shù)據庫( 海洋產業(yè)生產數(shù)據庫和經濟數(shù)據庫) 、專業(yè)信息網站( 提供各產業(yè)的供銷、技術和經營情況) 、市場服務平臺( 動態(tài)連接養(yǎng)殖戶、技術員與專家) 、3S 技術( Ｒemote sensing / Geographic information system/ Global positioning system)、無線射頻身份識別系統(tǒng)(radio frequency identification，RFID)。通過信息化體系，及時完整地了解國內外市場水產品的期貨價格、生產量、需求量等方面的數(shù)據，規(guī)劃下一步的養(yǎng)殖品種、養(yǎng)殖量，避免產品滯銷，根據氣候條件調整水溫、投餌量、合適的水質調節(jié)劑，預防病害發(fā)生等。RFID系統(tǒng)是指在動物體植入電子編碼，其中包含該生物的年齡、產地、生長狀況等詳細信息，利用特定儀器進行跟蹤與識別，對養(yǎng)殖動物進行精準管理，從而實現(xiàn)建設“精準海洋牧場”目標。
3.3.2 教育
主要包括三方面：一是高校的學科教學，海洋牧場是一門新興的交叉學科課程，高校要強化相關教學內容，為海洋牧場領域培養(yǎng)更多有實踐能力和創(chuàng)新能力的人才；二是對相關政府部門及漁技推廣人員的培訓，海洋牧場作為海洋農業(yè)的新業(yè)態(tài)，對政府的管理與服務提出了新的、更高的要求，應加強知識更新，提高服務海洋經濟新常態(tài)的能力；三是對從事海洋牧場相關企業(yè)管理與技術人員的培訓，不斷更新知識儲備，提升從業(yè)人員專業(yè)水平，及時有效地解決海洋牧場建設中出現(xiàn)的問題。
3.3.3 產業(yè)化
海洋牧場建設不僅包括水產養(yǎng)殖業(yè)、休閑漁業(yè)，還涉及到了機械設備、藥物、飼料、信息服務等產業(yè)鏈上游，以及水產品儲存運輸、精深加工、包裝、銷售等產業(yè)鏈下游，每一個鏈條是否有效運作對海洋牧場整體的生產效率都有重要的影響。借鑒美國在產業(yè)化發(fā)展方面的成功經驗和組織形式，主要包括以下3 種：
（1）大型綜合企業(yè)。即由一個企業(yè)完成海洋牧場建設中水產品的養(yǎng)殖、加工和銷售。例如，山東東方海洋科技股份有限公司作為國家農業(yè)產業(yè)化重點龍頭企業(yè)，集養(yǎng)殖生產、研發(fā)、冷藏加工、出口銷售于一體。
（2）中小型企業(yè)聯(lián)合。即由不同的中小型企業(yè)通過簽訂合同的方式分別進行水產品的生產、加工和銷售。例如水產品加工公司可以分別與養(yǎng)殖公司、冷鏈物流公司合作，形成分工產業(yè)鏈。加工公司主要負責收購養(yǎng)殖場的水產品，然后進行加工銷售，其他環(huán)節(jié)由相關公司分工完成。
（3）專業(yè)合作社。除規(guī)?；就?，對于個體養(yǎng)殖戶，通過政府引導或者自發(fā)組織一個聯(lián)合體，例如通過合作社統(tǒng)一對外進行苗種、飼料、藥物等物資采購，或者進行統(tǒng)一水產品銷售和統(tǒng)一服務等。這種方式既保證了養(yǎng)殖戶的自主生產權，又降低了生產成本和經營風險。此外，合作社作為中介組織，使得養(yǎng)殖戶與各類工商企業(yè)之間建立了穩(wěn)定的合作關系，幫助養(yǎng)殖戶解決了貸款融資、產品銷售、科技創(chuàng)新等難題。
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3.4 加大國家扶持力度
海洋牧場的可持續(xù)發(fā)展離不開完善的法律體系和政策支持。建立配套法律，明確海洋牧場建設主體、經營主體及其在開發(fā)管理中相關的權利、責任和義務，才能確保各方利益。
3.4.1 完善管理體制機制
首先以政府為主體，組建海洋牧場建設審核與監(jiān)督部門，避免多頭管理，職能不明確。其次構建科學規(guī)范的評價指標體系與動態(tài)監(jiān)管信息系統(tǒng)，成立專家考核組，對專項經費使用情況定期組織審查，對已建成的海洋牧場定期進行生態(tài)效益調查評估，將考核結果與政策支持、問責追責結合起來，對有較好生態(tài)、經濟及社會效益的示范區(qū)在政策和資金安排上予以傾斜，例如加大生態(tài)補貼，減免海域使用費等。以中國頒布實施的《中華人民共和國漁業(yè)法》《中華人民共和國海洋環(huán)境保護法》《中華人民共和國水污染防治法》等法律法規(guī)為基礎，按照“誰投資、誰負責、誰受益”的原則，明確海洋開發(fā)、利用及管理的主體責任人，確定投資者和經營者相應的權利和義務，建立配套的專門法律法規(guī)，主要包括海域使用產權年限、主體變更、海域使用范圍及使用金收取標準，合作主體間風險與收益分擔標準、違法違規(guī)用海懲治等方面，達到以法治海、以法護海的目的。
3.4.2 加強基礎設施建設
海洋牧場建設的最終目的是在養(yǎng)護海洋生物資源、修復海洋生態(tài)環(huán)境、提高產品質量的基礎上發(fā)展海洋經濟，基礎設施則是實施的前提，主要包括海洋生物種質資源庫，海底觀測網系統(tǒng)，深水增養(yǎng)殖裝備等。以海底觀測網系統(tǒng)為例，通過在海底布設光電纜為運行設備和平臺提供持續(xù)電能和信息傳輸通道，實現(xiàn)全方位、實時和高分辨率地獲取海洋觀測數(shù)據。20世紀末，以美國、日本、加拿大為主的海洋強國均投入巨資研發(fā)建立海底監(jiān)測網，其中最具有代表性的包括美國海底觀測網(Ocean Observatories Initiative，OOI) 、日本海洋實時檢測系統(tǒng)(Dense Oceanfloor Network for Earthquakes and Tsunamis，DONET) 、加拿大海底觀測網(Ocean Networks Canada，ONC) 等。目前，中國在東海、南海及中國臺灣地區(qū)海域均啟動了小型海底觀測網的建設，為將來大型海底觀測網的研制奠定了堅實的工作基礎。
3.4.3 金融支持
目前，中國海洋牧場的管理主體與投資主體主要是政府部門，由于海洋牧場建設規(guī)模較大，項目成本回收期長，單靠政府財政投入遠遠不夠。因此，為加快海洋牧場建設，需要吸引社會資本參與。政府作為投資主體，可選擇資質等級高、技術力量雄厚、資金資源豐富的企業(yè)作為合作伙伴，在信貸、稅收、保險等方面為企業(yè)提供支持。例如，通過信貸銀行向企業(yè)提供中、短期優(yōu)惠貸款，合作社銀行向合作社提供優(yōu)惠貸款，或者建立水產品信貸公司為水產品出口商提供出口信貸擔保，降低出口風險，如果經濟收益低于預期水平，政府可向合作企業(yè)給予一定補償。此外，加強海洋牧場建設領域的財政補貼、稅收減免，也可以提升企業(yè)的生產積極性，進一步促進中國海洋牧場建設的快速穩(wěn)定發(fā)展。
