刘兴国研究员,学术带头人,海南浙江大学研究院研究员,水科院渔业机械仪器研究所/二级研究员,浙江大学海洋研究院兼任研究员。2015年以来,先后主持“十二五”、“十三五” 国家重点研发计划、国家自然科学基金、公益性行业专项等课题、项目 10 余项,主要研究内容与学术成效如下:
1)创立水产养殖生态工程,创建高标准养殖设施系统构建技术体系,推动全国水产养殖设施系统标准化建设
在对全国水产养殖尤其是池塘养殖生态环境的研究基础上,阐明了水产养殖生态系统的结构、功能特征,尤其是养殖与环境的响应过程等机制,首创了以“水、鱼、系统”为核心,以“结构、容量、物质、能量、系统”为主要内容的交叉学科-池塘养殖生态工程,出版《池塘养殖生态工程》等专著4部,分别在 Reviews in Aquaculture,Frontiers in Microbiology、PLOSONE,农业工程学报、水产学报、环境科学等刊物发表学术论文50余篇。应用池塘养殖生态工程学原理,首创了水系布局、土方平衡、动力配置等高标准养殖设施系统构建技术,主持制订《水产养殖设施名词术语》等2个行业标准和一批技术手册,获国家发明专利12 件,软件著作权2项,用于全国1200余万亩池塘标准化改造,大幅提升了我国池塘养殖功能,水资源利用率提高50%,土地利用率提高25%,动力配置减少30%。先后获全国农业丰收一等奖等奖励。
2)创制养殖水环境精准调控技术,发明高效设施设备,实现水产养殖环境有效调控
系统解析了典型池塘养殖水质恶化的碳、氮、磷(CNP)失衡机制,首创了基于CNP 平衡的“水质、底质”综合原位调控技术,发明了涌浪机等5种专用调控设备,池塘换水率从 300%下降到60%以内,蓝藻爆发率从 80%下降到不足20%,养殖水质全程达标。阐明养殖尾水污染成因,创建尾水生态工程化治理技术,发明“生态坡+生态沟渠+复合人工湿地”等尾水净化设施系统,节地 60%,净化效率提升50%,养殖尾水循环利用或达标排放。相关研究在 Environmental Science & Pollution Research,农业工程学报、环境科学等刊物发表文章 47 篇,获发明专利授权 24 件,获广东省技术发明一等奖等奖励。
3)创建绿色高效养殖模式,引领全国水产养殖绿色发展
创建了以“污染防控、品质提升、模式升级”为核心的生态养殖小区构建工艺和参数,形成了池塘养殖清洁生产等3个行业性标准和6项技术规程;提出了“藻、菌、水、鱼”协同的最佳池塘环境条件,创建了“调水、控藻、抑菌”等养殖过程品质管控关键技术;建立了池塘循环水、池塘多级复合、池塘湿地渔业、 池塘以渔治碱4种覆盖全国的池塘绿色养殖模式,示范区节水、减排超50%,综合增效20%以上;主持制定了《淡水养殖池塘设施要求》等标准 2 项,技术规程1项,获专利 13 件,出版专著 4 部,发表论文 39 篇,在全国 24 省区应用1200多万亩,水产品质量大幅提高,催生了一批优质品牌,为我国池塘绿色发展提供了全面技术支撑,获中华农业科技进步一等奖等奖项。
4)创新渔业生态工程新领域,引领渔业发展新方向
① 组织开展渔业数字化研究,创制了“养殖生产远程管理”、“养殖信息移动检测”等设备系统,组织研发了国内首个池塘养殖生产管理平台,实现了池塘养殖数字化管理,技术水平国际领先。② 研发高能效养殖设施,发明了“生 态位分隔强化池塘养殖系统”、“序批式高能效池塘养殖系统”、“高效低碳池塘养殖系统”等高能效养殖模式,成为引领池塘养殖发展的新模式。③ 开展渔业水域生境修复工程研究,完成了盐城灌东滩涂区生态区总体规划、长江流域珍稀鱼类保护区生态修复工程、白洋淀生物资源调查与环境修复工程、海南冯家湾国家现代渔业示范园规划等项目,取得显著成效。主持构建的大莲湖湿地成为上海著名青西郊野公园、白洋淀生态修复模式成为浅水湖泊修复典范。出版著作5部,获软著5项,发表论文30余篇,获发明专利12项。
此外,还参与了国务院十部委《关于加快推进水产养殖业绿色发展的意见》,农业农村部等三部委《关于推进大水面生态渔业发展的指导意见》等重要政策文件编写;为北京市、江苏省等地制定“十二五”渔业规划等。规划建设的“昆山千灯镇生态园”入选国家级农业示范区,规划的“浙江海宁五水共治区”成为浙江农村发展新模式,规划建设的甘肃景泰盐碱治理区年减少次生盐碱侵蚀3万亩,成为精准扶贫的新模式。
研究成果已在全国及东南亚地区广泛应用,养殖生态工程技术获得FAO、NAKA等国际组织高度认可,并进行专题推荐,连续被农业农村部推荐为“主推技术”,和“2020中国农业农村十大新技术”;研发的涌浪机成为国际著名品牌,发明的太阳能移动增氧机、太阳能底质改良机在印尼、马来西亚应用,产生了广泛的国际影响。2015 年《科学美国人》记者万斯在考察中国水产养殖尤其是本成果主要示范点后,高度评价了本人研究成果的生态、经济、社会作用。累计公开发表论文150余篇(其中 SCI/EI30 余篇),主持制定国家及行业标准4项, 出版专著17部(250余万字),获国家发明专利85项(第1发明人24项),国际专利1项(第1发明人),获省部级科技奖励8项(其中省部一等奖3项)。