水產(chǎn)設施養殖與裝備工程研究團隊致力于集約化循環(huán)水養殖設施裝備與福利化養殖機理研究。提出了循環(huán)水養殖系統“ARE”設計三原則，創(chuàng )新研發(fā)了系列水處理新工藝，填補了產(chǎn)業(yè)空白，成功構建了精準型、標準型、簡(jiǎn)約型三種適宜不同養殖企業(yè)需求的海水工業(yè)化循環(huán)水養殖生產(chǎn)新模式，在國內沿海7個(gè)省市得到應用，推廣面積達30余萬(wàn)m2，取得良好經(jīng)濟、社會(huì )效益。同時(shí)初步查明了重要海水生物高密度養殖條件下的生理生態(tài)學(xué)特征，確定了基于動(dòng)物福利（Welfare）的循環(huán)水養殖關(guān)鍵環(huán)境參數，發(fā)展了海水工業(yè)化養殖新生產(chǎn)體系相關(guān)理論，提升工業(yè)化循環(huán)水健康養殖管理與高效精準生產(chǎn)技術(shù)。

主要研究方向包括：

● 水產(chǎn)高效養殖設施裝備研發(fā)與創(chuàng )新

● 集約化養殖系統生物與環(huán)境互作機理

● 藍色農業(yè)精準生產(chǎn)與福利養殖

● 循環(huán)水養殖生物行為生態(tài)與生長(cháng)代謝機制

1. 水產(chǎn)高效養殖設施及裝備的研發(fā)創(chuàng )制

工業(yè)化養殖系統高度依賴(lài)設施設備，通過(guò)采用先進(jìn)的水處理技術(shù)與生物工程，大量引用前沿技術(shù)，最高單產(chǎn)可達100 kg/m3，由于海水養殖和育苗生產(chǎn)具有大農業(yè)生產(chǎn)的基本特征，因此，要使技術(shù)真正為養殖企業(yè)和養殖戶(hù)接受，必須立足中國國情，研究開(kāi)發(fā)“經(jīng)濟（造價(jià)低）、實(shí)用（滿(mǎn)足生產(chǎn)功能要求）、好用（生產(chǎn)管理方便）”，能夠滿(mǎn)足不同用戶(hù)生產(chǎn)需求的設施設備。根據生產(chǎn)需求，面向生產(chǎn)實(shí)際，開(kāi)發(fā)了系列具有自主知識產(chǎn)權的海水養殖、育苗專(zhuān)用水處理設施設備，已獲得授權的18項發(fā)明專(zhuān)利、9項實(shí)用新型專(zhuān)利填補了國內空白。建立了能進(jìn)行水質(zhì)參數采集、分析、處理和工程控制的基礎平臺，研發(fā)了水質(zhì)環(huán)境的數字化智能管理系統，提出了一種利用計算機視覺(jué)技術(shù)監測魚(yú)在DO和TAN劇烈波動(dòng)條件下行為和體色變化新方法，建立了基于計算機視覺(jué)和智能管理化的養殖環(huán)境信息全面感知、養殖個(gè)體行為實(shí)時(shí)監測、裝備工作狀態(tài)在線(xiàn)監控、現場(chǎng)作業(yè)生產(chǎn)智能管理的數字化生產(chǎn)基礎體系，相關(guān)成果獲計算機軟件著(zhù)作權登記3項。

工業(yè)化養殖系統典型水處理設備

自動(dòng)投餌系統

2. 海水魚(yú)循環(huán)水高效綠色生產(chǎn)體系研究與應用

水產(chǎn)養殖在我國經(jīng)濟發(fā)展中具有重要地位，2013年海水養殖產(chǎn)量達1739.25萬(wàn)噸，占世界海水養殖總產(chǎn)量的70％以上。九年來(lái)，在國家863計劃等項目支持下，圍繞重要海水魚(yú)類(lèi)（石斑魚(yú)、大西洋鮭、鲆鰈魚(yú)類(lèi)）的工廠(chǎng)化循環(huán)水養殖生產(chǎn)體系開(kāi)展了深入系統研究，取得5項創(chuàng )新成果：（1）提出了循環(huán)水養殖系統“ARE”設計原則，系統研究了生物膜種群組成和結構特征，闡述了其變化規律與凈化效果關(guān)系，發(fā)明的新型載體填料耐腐蝕性強、氨氮去除效率高，通過(guò)集成創(chuàng )新，創(chuàng )制了載體填料、錐式增氧、高效排污等15項設施設備，促進(jìn)循環(huán)水設施裝備全部實(shí)現國產(chǎn)化；（2）研發(fā)了鲆鰈魚(yú)類(lèi)生態(tài)高值飼料，使養殖水體中有害氮（氨氮+亞硝氮）降低55.2-68.4%、氨氮降低31.5%以上；魚(yú)類(lèi)消化、免疫機能提高；（3）分離了三種魚(yú)養殖系統的細菌300余株，其中20余株菌株為新分類(lèi)單元，建立了病害檔案與病原庫，提出了循環(huán)水養殖魚(yú)病生態(tài)防治方法，制訂了綠色生產(chǎn)技術(shù)規范；構建了貝—藻耦合廢水處理系統；在水處理系統中耦合大型藻生物反應器單元，對養殖水進(jìn)行生態(tài)修復與循環(huán)利用。（4）研發(fā)了精準型、標準型、簡(jiǎn)約型三種循環(huán)水養殖系統，設計和首次系統運用了智能化水質(zhì)在線(xiàn)監控系統和設施設備運行自動(dòng)管理系統；（5）將上述技術(shù)通過(guò)綜合集成形成生產(chǎn)體系，創(chuàng )新運用于生產(chǎn)，系統造價(jià)較國際同類(lèi)系統降低60%以上，半滑舌鰨、石斑魚(yú)、大西洋鮭魚(yú)的平均養殖承載量分別達到20kg/m2，41.06kg/m3和40kg/m3，較池塘產(chǎn)量提高3-20倍，產(chǎn)品綠色優(yōu)質(zhì)，養殖廢水處理排放達標，鲆鰈魚(yú)生態(tài)高值飼料較國際同類(lèi)產(chǎn)品降低成本27.3%。成果已在山東、河北、福建、遼寧、上海、天津等省市進(jìn)行推廣應用，面積約30萬(wàn)平方米，促進(jìn)企業(yè)增收5.5億元，節約水資源量15.5億m3。

天津海發(fā)珍品實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司

山東東方海洋科技股份有限公司大西洋鮭養殖基地

3. 貝類(lèi)高效循環(huán)水綠色生產(chǎn)體系研究與應用

牡蠣苗種的工業(yè)化循環(huán)水高密度養殖是一種節能低排，健康高效的新型育苗模式。團隊在深入研究牡蠣幼蟲(chóng)攝食與運動(dòng)行為學(xué)基礎上建立了牡蠣苗種高密度循環(huán)水養殖設施與工藝，包括一整套適合高密度養殖條件下牡蠣幼蟲(chóng)攝食和生長(cháng)的養殖設備，以及相應的投喂管理方法。該工藝實(shí)現了牡蠣眼點(diǎn)幼蟲(chóng)培育密度在50個(gè)/ml以上，與傳統的水泥池育苗相比，單位水體的苗種產(chǎn)出數量提高10倍以上，餌料利用效率提高2倍以上，有效降低了水熱能損耗超過(guò)70%，管理更便捷高效，生產(chǎn)勞動(dòng)環(huán)境得到了有效改善和提高。

該技術(shù)創(chuàng )新設計了貝類(lèi)幼蟲(chóng)高密度循環(huán)水培育設施，設備易組裝、易清潔、無(wú)死角、能耗低、幼蟲(chóng)培育密度高，從理論上揭示了流速和濾鼓面積等參數設定的依據，實(shí)現了餌料、海水的封閉循環(huán)利用，系統高度可控，水環(huán)境穩定性好。目前，該套設施設備已在廣西、廈門(mén)、煙臺等多地進(jìn)行中試應用推廣。

牡蠣幼蟲(chóng)高密度培育設施在廈門(mén)中試應用

牡蠣幼蟲(chóng)高密度培育設施在煙臺中試應用