陳燕珊, 萬(wàn)萌萌, 林錕, 于貞貞, 王睿, 譚麗菊, 王江濤

渤海灣漁業(yè)碳匯分析與預(yù)測(cè)初探

陳燕珊1, 萬(wàn)萌萌1, 林錕1, 于貞貞2, 王睿1, 譚麗菊1, 王江濤1

(1. 中國(guó)海洋大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院, 山東 青島 266100; 2. 東營(yíng)市海洋發(fā)展與漁業(yè)局, 山東 東營(yíng) 257091)

為了解渤海灣近10 a來(lái)漁業(yè)碳匯能力, 本研究匯總了渤海灣地區(qū)2010—2020年海水養(yǎng)殖的品種和產(chǎn)量。通過(guò)建立不同養(yǎng)殖品種固碳能力評(píng)估體系, 計(jì)算了不同養(yǎng)殖品種對(duì)漁業(yè)碳匯的貢獻(xiàn)和渤海灣近10 a海水養(yǎng)殖固碳總量。結(jié)果表明, 2010—2020年渤海灣海水養(yǎng)殖以池塘養(yǎng)殖為主要養(yǎng)殖模式, 年固碳量從2010年的5.79萬(wàn)噸增至2020年的11.04萬(wàn)噸, 10 a內(nèi)共計(jì)固碳96.0萬(wàn)噸, 平均碳轉(zhuǎn)化比為12.5%, 其中山東省貢獻(xiàn)超過(guò)65%。該探索對(duì)建立“漁業(yè)碳匯”計(jì)算的指標(biāo)體系、科學(xué)發(fā)展碳匯漁業(yè)、提升海洋碳匯生態(tài)價(jià)值具有一定的指導(dǎo)意義。

渤海灣; 海水養(yǎng)殖; 漁業(yè)碳匯

為了應(yīng)對(duì)全球性氣候變化, 我國(guó)于2020年9月在第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出在2020年前做到碳達(dá)峰, 2060年做到碳中和。碳達(dá)峰是指二氧化碳的排放不再增長(zhǎng), 達(dá)到峰值之后逐步降低。碳中和是指企業(yè)、團(tuán)體或個(gè)人在一定時(shí)間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量, 通過(guò)植樹(shù)造林、節(jié)能減排等方式加以抵消, 從而實(shí)現(xiàn)二氧化碳的“零排放”[1-2]。為實(shí)現(xiàn)減碳, 不僅要減小“碳源”, 增強(qiáng)“碳匯”也是一種有效手段。海洋存儲(chǔ)了地球上93%的二氧化碳, 儲(chǔ)存著約3.8× 1013t溶解無(wú)機(jī)碳[3], 其容量是陸地碳庫(kù)的20倍、大氣碳庫(kù)的50倍[4], 是地球上最大的吸碳主體[1]。Sabine等[5]認(rèn)為海洋吸收了過(guò)去 400 a間人類在生產(chǎn)和生活中所釋放的接近一半的碳。海洋漁業(yè)作為現(xiàn)代海洋經(jīng)濟(jì)的重要組成部分, 是海洋碳庫(kù)的“源”與“匯”。海洋捕撈漁船的燃油消耗[3]、不合理的捕魚(yú)作業(yè)方式等是海洋漁業(yè)的主要“碳源”[5]。無(wú)機(jī)碳被海洋生物通過(guò)生物作用等轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳固定在體內(nèi)或加速沉降, 從而移出海洋的過(guò)程稱為“碳匯”。2010年唐啟升院士首次提出“漁業(yè)碳匯”概念以來(lái), 越來(lái)越多的研究強(qiáng)調(diào)海水養(yǎng)殖在海洋碳匯中的重要作用[1, 6]。通過(guò)養(yǎng)殖手段固碳, 不僅技術(shù)可行、成本低, 而且可以產(chǎn)生多種效益[7]。2010年至2020年我國(guó)海水養(yǎng)殖產(chǎn)量從1.48×107t增至2.14×107t (圖1a), 海水養(yǎng)殖儲(chǔ)碳能力不斷增強(qiáng), 逐漸形成了以泛環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)、泛長(zhǎng)三角經(jīng)濟(jì)區(qū)、泛珠三角經(jīng)濟(jì)區(qū)三足鼎立的中國(guó)海水養(yǎng)殖分布。在綜合多種海洋漁業(yè)碳排放量評(píng)估方法的基礎(chǔ)上, 我們?cè)u(píng)估了環(huán)渤海灣地區(qū)海水養(yǎng)殖“碳匯”能力[8], 對(duì)建立“漁業(yè)碳匯”計(jì)算的指標(biāo)體系、科學(xué)發(fā)展碳匯漁業(yè)具有一定的指導(dǎo)意義。

1 研究?jī)?nèi)容

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

參考2010年至2020年《中國(guó)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》《山東省漁業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)》《河北省漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》《天津市漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》《海洋生態(tài)環(huán)境公報(bào)》等公開(kāi)文件, 并通過(guò)實(shí)地走訪, 收集匯總了2010—2020年環(huán)渤海灣地區(qū)海水養(yǎng)殖的品種、產(chǎn)量、養(yǎng)殖模式、面積等信息。

1.2 計(jì)算方法

海洋中的貝類、藻類、硬骨魚(yú)類等利用海洋中的碳進(jìn)行呼吸、生長(zhǎng)和代謝作用, 海蜇、海參攝食和利用水體和底泥中的顆粒有機(jī)物, 加快顆粒碳和溶解碳的沉降, 使得碳移出海洋[9], 可視為“碳匯”過(guò)程[8-10]。目前有很多方法用來(lái)計(jì)算海洋漁業(yè)碳排放量, 如LMDI分解法[11]、IPCC 碳排放評(píng)估法[12]、Laspeyres指數(shù)分解法[13]等, 但這些方法復(fù)雜, 數(shù)據(jù)需求量大、計(jì)算量大并可能會(huì)引起較大的誤差。本文選用海水養(yǎng)殖實(shí)地調(diào)查和產(chǎn)量估算相結(jié)合計(jì)算海水養(yǎng)殖碳匯量, 簡(jiǎn)單直觀。

1.2.1 貝藻類

參考孫康等[6]、于佐安等[14]、徐敬俊等[15]人的方法, 貝藻類碳匯量測(cè)算方法與核算系數(shù)為:

貝類碳匯量=軟組織碳匯量+貝殼碳匯量, (1)

軟組織碳匯量=貝類產(chǎn)量×干濕系數(shù)×

軟組織占比×軟組織含碳量, (2)

貝殼碳匯量=貝類產(chǎn)量×干濕系數(shù)×貝殼占比×

貝殼含碳量, (3)

藻類碳匯量=藻類產(chǎn)量×干濕系數(shù)×含碳量. (4)

表1列出了計(jì)算所用的相應(yīng)的干濕系數(shù)、質(zhì)量占比及相應(yīng)的碳含量。

表1 海水養(yǎng)殖碳匯能力核算系數(shù)[14]

1.2.2 魚(yú)類

基于鱸魚(yú)碳收支實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)鱸魚(yú)體重對(duì)碳收支無(wú)顯著影響[16], 各種海洋魚(yú)類成分分析中發(fā)現(xiàn)魚(yú)類各組分含量相當(dāng), 且魚(yú)類含水率約80%～82%[17-18], 參考封閉養(yǎng)殖系統(tǒng)中鲆魚(yú)的碳收支測(cè)算和鯛魚(yú)能量收支實(shí)驗(yàn)[19]測(cè)算數(shù)據(jù)得到, 海洋硬骨魚(yú)類生長(zhǎng)碳約占24%, 排糞碳占比5%, 呼吸及代謝碳大于等于70%, 得出每千克魚(yú)固碳230 g。

1.2.3 蝦類

對(duì)比對(duì)蝦不同養(yǎng)殖品種和不同養(yǎng)殖模式, 發(fā)現(xiàn)養(yǎng)殖期間對(duì)蝦含碳率一直保持在43.0%左右[20], 即每千克對(duì)蝦固碳430 g。

1.2.4 蟹類

梭子蟹攝食和碳收支實(shí)驗(yàn)中, 測(cè)算得到幼蟹生長(zhǎng)碳占比平均30.38%, 蛻殼碳占比4.47%, 排糞碳占比3.50%, 代謝碳占比61.65%[21], 利用產(chǎn)量與生長(zhǎng)碳占比換算可得蟹類每千克固碳1.26 kg。

1.2.5 海參、海蜇

根據(jù)圍堰養(yǎng)殖試驗(yàn)[22]中測(cè)算的海參、海蜇養(yǎng)殖產(chǎn)量和總有機(jī)碳(TOC)收支情況, 海參的產(chǎn)量為125 kg時(shí), 相當(dāng)于生產(chǎn)30.52 kg TOC。海蜇獲量為1 033 kg, 相當(dāng)于生產(chǎn)5.86 kg TOC。即每千克海參固碳0.244 kg, 每千克海蜇固碳0.005 67 kg。

1.3 海水養(yǎng)殖固碳量方法對(duì)照

由于對(duì)貝藻類固碳量研究較多, 魚(yú)、蝦、蟹類等養(yǎng)殖固碳計(jì)算研究較少, 且缺少歷史數(shù)據(jù), 無(wú)法準(zhǔn)確比較, 故參考張繼紅等[23]和宋金明[24]分別對(duì) 2002年貝類養(yǎng)殖以及我國(guó)近海大型經(jīng)濟(jì)藻類固碳能力的測(cè)度, 對(duì)貝藻類碳匯量進(jìn)行重新估計(jì)。以2018— 2020年渤海灣海水養(yǎng)殖產(chǎn)量為例計(jì)算, 貝類碳匯轉(zhuǎn)化系數(shù)約為0.088 8 t C/t, 藻類碳匯轉(zhuǎn)化系數(shù)約為0.341 3 t C/t, 所得數(shù)據(jù)采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)法(SPSS 17.0)分析, 以評(píng)估2種方法的相關(guān)性, 結(jié)果顯示2組結(jié)果沒(méi)有顯著性差異(>0.05), 可知2種方法皆可以準(zhǔn)確估算貝藻類碳匯。對(duì)于海水養(yǎng)殖而言, 除貝類(濾食性動(dòng)物)和藻類外, 其他品種在養(yǎng)殖過(guò)程中都會(huì)投餌。相關(guān)研究表明, 所投入飼料并不能完全被攝食, 其中至少有10%轉(zhuǎn)化為殘餌, 餌料系數(shù)為1.55～4[25],殘餌、糞便與殘骸等大多沉積到養(yǎng)殖池塘底部[26], 構(gòu)成了碳匯的一部分。鑒于現(xiàn)有的研究與數(shù)據(jù), 對(duì)于魚(yú)類和蟹類, 采用碳收支方法計(jì)算, 將排糞碳算入碳匯。由于缺少相應(yīng)的研究和數(shù)據(jù), 貝類、蝦類和海參、海蜇則根據(jù)生物體本身的含碳量計(jì)算其碳匯, 沒(méi)有算及排糞碳的碳匯部分。鑒于魚(yú)類和蟹類的排糞碳占比均不超過(guò)5%, 我們預(yù)計(jì)采用該方法計(jì)算的漁業(yè)碳匯誤差不會(huì)超過(guò)10%。

2 結(jié)果與討論

2.1 渤海灣地區(qū)海水養(yǎng)殖業(yè)現(xiàn)狀

渤海灣位于渤海西部, 被唐山市、天津市、滄州市、濱州市、東營(yíng)市5個(gè)城市包圍, 日本暖流(黑潮)分支匯入其中, 使得渤海灣經(jīng)濟(jì)生物資源豐富, 海洋漁業(yè)開(kāi)發(fā)條件優(yōu)越[27-28]。據(jù)統(tǒng)計(jì), 2010—2020年間, 環(huán)渤海灣地區(qū)海水養(yǎng)殖產(chǎn)量從5.36×105t增至8.25×105t(圖1b), 一直維持在全國(guó)海水養(yǎng)殖總產(chǎn)量的4.0%±0.2%左右(圖1c)。由于地理?xiàng)l件不同, 渤海灣沿海各地區(qū)養(yǎng)殖模式和養(yǎng)殖品種差異顯著。養(yǎng)殖模式主要有工廠化養(yǎng)殖、海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖、海水池塘養(yǎng)殖、淺海筏式養(yǎng)殖、淺海底播養(yǎng)殖, 總體以海水池塘養(yǎng)殖為主。養(yǎng)殖品種主要有貝類(牡蠣、螺、蚶、貽貝、扇貝、蛤、蟶)、藻類(海帶)、魚(yú)類(鯛魚(yú)、美國(guó)紅魚(yú)、鱸魚(yú)、鲆魚(yú)、河鲀、石斑魚(yú)、半滑舌鰨、鰈魚(yú))、蝦類(南美白對(duì)蝦、斑節(jié)對(duì)蝦、中國(guó)對(duì)蝦、日本對(duì)蝦)、蟹類(梭子蟹、青蟹)、海參和海蜇。

2010—2020年渤海灣海水養(yǎng)殖貝類年均產(chǎn)量59.6×104t、蝦類年均產(chǎn)量8.34×104t, 均增產(chǎn)趨勢(shì)顯著。渤海灣地區(qū)貝類養(yǎng)殖主要分布在山東省東營(yíng)市、濱州市和河北省唐山市的近海地區(qū)。由于山東、河北兩省海岸線狹長(zhǎng), 淺海海域與灘涂面積廣闊, 為貝類養(yǎng)殖提供了良好的生長(zhǎng)環(huán)境, 故渤海灣貝類養(yǎng)殖具有種類多、規(guī)模大、產(chǎn)量大、產(chǎn)值高、營(yíng)養(yǎng)級(jí)低、生態(tài)效率高等特點(diǎn)[29], 2010—2020年貝類養(yǎng)殖總產(chǎn)量約占海水養(yǎng)殖總產(chǎn)量80%～85%, 與我國(guó)海水貝類養(yǎng)殖情況一致[30]。2010—2020年間貝類養(yǎng)殖以5.0%的增幅穩(wěn)定增長(zhǎng), 其中蛤類產(chǎn)量增幅最大、增長(zhǎng)最快。至2020年貝類年產(chǎn)量達(dá)到6.59×105t, 預(yù)計(jì)到2030年, 環(huán)渤海灣貝類海水養(yǎng)殖產(chǎn)量可達(dá)8.00×105t。蝦類養(yǎng)殖中, 南美白對(duì)蝦因生長(zhǎng)速度快、生態(tài)位較寬、餌料需求寬松、鹽度適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)使其養(yǎng)殖規(guī)模不斷遞增。參考《2019年全國(guó)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》, 全國(guó)海水養(yǎng)殖南美白對(duì)蝦產(chǎn)量占海水養(yǎng)殖蝦類總產(chǎn)量的79.3%[31]。據(jù)統(tǒng)計(jì), 2010—2020年渤海灣地區(qū)南美白對(duì)蝦產(chǎn)量以年平均12.6%的增幅從3.81×104t增至1.19×105t, 從該地區(qū)海水養(yǎng)殖蝦類總產(chǎn)量的79%增至92%, 預(yù)計(jì)到2030年渤海灣地區(qū)南美白對(duì)蝦年產(chǎn)量可達(dá)2.00×105t。

渤海灣海水養(yǎng)殖魚(yú)類、蟹類、海蜇、藻類產(chǎn)量低且略有波動(dòng)。我國(guó)海水魚(yú)類一直以傳統(tǒng)、粗放、低效能的養(yǎng)殖方式為主, 由于種苗產(chǎn)業(yè)鏈分工和定價(jià)隨機(jī)性強(qiáng), 魚(yú)卵價(jià)格經(jīng)常性短期波動(dòng), 產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)度不足, 海水養(yǎng)殖業(yè)資源配置效率較低, 減產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)高, 使得我國(guó)海水魚(yú)類養(yǎng)殖地區(qū)發(fā)展不平衡, 呈現(xiàn)出品種多、產(chǎn)量低、高價(jià)值魚(yú)類大量依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀[32]。渤海灣海洋魚(yú)類近10 a養(yǎng)殖總產(chǎn)量在1.25×104t上下浮動(dòng), 并呈波動(dòng)性逐年下降的趨勢(shì)。蟹類養(yǎng)殖品種少, 主要以梭子蟹為主, 主產(chǎn)于山東省東營(yíng)市、濱州市、河北省滄州市, 近十年產(chǎn)量波動(dòng)小, 平均產(chǎn)量為4 402 t。海蜇具有生長(zhǎng)迅速、養(yǎng)殖周期短、成本低、收益高等特點(diǎn), 自2006年遼寧省養(yǎng)殖成功后向全國(guó)推廣養(yǎng)殖[33], 渤海灣地區(qū)年平均產(chǎn)量約5 445 t。我國(guó)近海海藻養(yǎng)殖以海帶、裙帶菜、紫菜、江蘺等為主[34], 其中海帶年產(chǎn)量占60.29%以上[35], 但由于近年來(lái)全球氣溫變化以及水體污染等原因, 年產(chǎn)量大幅度下降, 據(jù)統(tǒng)計(jì), 2010—2020年渤海灣地區(qū)海帶年平均產(chǎn)量約318 t。

2003—2014 年全國(guó)五大類海水養(yǎng)殖水產(chǎn)品產(chǎn)量比例分別為貝類72.6%～78.6%、藻類10.3%～11.1%、甲殼類5.3%～7.9%、魚(yú)類4.1%～6.6%和其他類0.9%～2.2%[36], 渤海灣2010—2020年5大類產(chǎn)量比例分別為貝類75.5%～89.9%、藻類0～0.14%、甲殼類7.29%～16.7%、魚(yú)類1.31%～2.59%和其他類1.15%～3.95%, 除藻類外, 其他養(yǎng)殖種類占比相當(dāng)。渤海灣地區(qū)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)總體呈現(xiàn)出養(yǎng)殖產(chǎn)量同比增長(zhǎng)的同時(shí), 各養(yǎng)殖模式養(yǎng)殖面積同比下降, 其中天津下降幅度最大, 但單位產(chǎn)量不斷增高。這對(duì)發(fā)展綠色漁業(yè), 提高產(chǎn)業(yè)技術(shù), 實(shí)現(xiàn)海水養(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展, 減少生態(tài)環(huán)境污染產(chǎn)生了積極意義。

2.2 渤海灣海水養(yǎng)殖固碳量及固碳能力分析

根據(jù)國(guó)家海洋局的監(jiān)測(cè)報(bào)告, 渤海區(qū)域的二氧化碳物理化學(xué)作用表現(xiàn)為, 冬春季從大氣中吸收二氧化碳, 夏秋季節(jié)向大氣釋放二氧化碳, 夏秋季高頻率海水養(yǎng)殖漁業(yè)活動(dòng)碳匯對(duì)減少海水二氧化碳的釋放具有積極作用[36]。如圖2所示, 2010—2020年渤海灣海水養(yǎng)殖固碳總量呈逐年上升的趨勢(shì), 貝類年固碳總量最高, 占41.87%～55.07%, 其次是蝦類(32.13%～50.70%)、蟹類(3.82%～9.52%)、海參(1.16%～9.06%)、魚(yú)類(2.25%～5.04%)、海蜇(0.04%)和藻類(0.06%), 這是養(yǎng)殖產(chǎn)量和不同養(yǎng)殖品類碳轉(zhuǎn)化效率(該地區(qū)海水養(yǎng)殖產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為碳匯的能力, 即海水養(yǎng)殖碳匯量與總產(chǎn)量的比值[37]雙重作用的結(jié)果, 而產(chǎn)量占據(jù)主導(dǎo)因素。蟹類、蝦類、貝類由于貝類貝殼部分、甲殼類硬殼部分相較于軟組織干重比大、含碳量高[38], 故碳轉(zhuǎn)化效率高。加之貝類、蝦類產(chǎn)量大, 為渤海灣海水養(yǎng)殖業(yè)碳匯貢獻(xiàn)率達(dá)86%以上, 使得渤海灣近十年海水養(yǎng)殖業(yè)平均碳匯轉(zhuǎn)化效率約為12.5%, 比我國(guó)海水養(yǎng)殖業(yè)平均碳匯轉(zhuǎn)化比(9.2%)略高[38]。由于貝類殼肉比高, 且為濾食性動(dòng)物, 不投餌率高(98%～100%)[39], 這也使得貝類成為我國(guó)海水養(yǎng)殖業(yè)碳匯能力最強(qiáng)、潛力最大的產(chǎn)業(yè)[38]。

據(jù)統(tǒng)計(jì), 2010、2012、2014年渤海海水養(yǎng)殖業(yè)碳匯總量分別為216 551 t、255 413 t、289 361 t[37], 其中渤海灣碳匯總量分別為60 665.7 t、68 559.4 t、94 367.0 t, 分別占渤?？偺紖R的28.0%、26.8%、32.6%。2005年到2012年, 環(huán)渤海沿海各地市之間低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡[39]。就地區(qū)而言, 山東省海水養(yǎng)殖碳匯量較多, 產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值也大于其他各省(區(qū)),在沿海九省(區(qū))中一直處于領(lǐng)先位置[40]。2010—2020年間山東省東營(yíng)、濱州兩市海水養(yǎng)殖年固碳量自3.6× 104t增至7.8×104t, 共計(jì)6.48×105t, 約占渤海灣海水養(yǎng)殖固碳總量的65.6%。兩市養(yǎng)殖品種多, 產(chǎn)量大, 南美白對(duì)蝦、蛤?yàn)閮?yōu)勢(shì)養(yǎng)殖品種, 2020年產(chǎn)量分別約為9.20×104t、4.59×105t。但東營(yíng)、濱州兩市占山東省海水養(yǎng)殖總碳匯量低, 在2010、2012、2014年僅占7.24%、7.78%、10.63%, 這是由于黃海沿岸的青島、煙臺(tái)、日照、威海作為山東省海水養(yǎng)殖主要貢獻(xiàn)城市, 年貢獻(xiàn)率高達(dá)55%以上[40]。河北省海洋漁業(yè)碳匯貢獻(xiàn)量次于山東省, 2010—2020年河北省唐山、滄州兩市年固碳量從1.82×104t增至2.85×104t, 共計(jì)2.58×105t, 約占渤海灣海水養(yǎng)殖固碳總量的26.1%。兩市養(yǎng)殖品種和總產(chǎn)量略少于東營(yíng)、濱州兩市, 但魚(yú)蝦類產(chǎn)量占比高, 2020年產(chǎn)鮃魚(yú)3 987 t、河鲀2 167 t、對(duì)蝦2.58×104t。唐山、滄州兩市在2010、2012、2014年分別占河北省海水養(yǎng)殖總碳匯量的31.8%、24.1%、26.5%。天津市海水養(yǎng)殖品種少, 無(wú)貝藻類養(yǎng)殖, 且產(chǎn)量低, 減產(chǎn)顯著, 南美白對(duì)蝦養(yǎng)殖產(chǎn)量自2010年11 162 t下降至2020年8 733 t, 海水養(yǎng)殖固碳量自2010年5 118 t下降至2020年3 786 t。由于天津市海岸線曲折, 沿岸多港口、臨海工業(yè)、旅游基礎(chǔ)設(shè)施, 漁業(yè)用海僅占0.05%[41], 海水養(yǎng)殖可利用面積小, 使得天津抵消碳匯量后仍產(chǎn)生額外碳排放的可能性增強(qiáng)[5]。

海水養(yǎng)殖業(yè)與海洋捕撈業(yè)作為海洋漁業(yè)的重要組成部分, 在產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的同時(shí), 對(duì)海洋碳庫(kù)做出了不同程度的貢獻(xiàn)。在整理并計(jì)算了2016— 2020年渤海灣海洋捕撈漁業(yè)的產(chǎn)量及固碳量后發(fā)現(xiàn), 2016—2020年間, 海洋捕撈業(yè)與海水養(yǎng)殖業(yè)在品種及產(chǎn)量上相互補(bǔ)充。渤海灣海洋捕撈魚(yú)類、蟹類、海蜇、頭足類分別以年均產(chǎn)量181 390.8 t、14 316.6 t、14 171.2 t、1 269.4 t遠(yuǎn)超海水養(yǎng)殖魚(yú)類、蟹類、海蜇和頭足類產(chǎn)量(12 164.8 t、3 802 t、5 506.6 t、0 t), 而海水養(yǎng)殖品類中蝦類、海參、貝類、藻類分別以年均產(chǎn)量108 418.6 t、15 774 t、633 368.8 t、596.4 t遠(yuǎn)超海洋捕撈蝦類、海參、貝類、藻類產(chǎn)量(69 630.6 t、0 t、45 803.4 t、0 t)。由于近幾年魚(yú)、蝦、蟹類捕撈產(chǎn)量均逐年下降, 2016—2020年渤海灣海洋捕撈固碳量自109 343.9 t下降至82 062.2 t。結(jié)合海水養(yǎng)殖固碳量可知, 2016—2020年渤海灣海洋漁業(yè)固碳量約為2.0×105t, 其中海水養(yǎng)殖固碳量占比47%～57%。

重視以海水養(yǎng)殖業(yè)為主的海洋漁業(yè), 可采用人為干預(yù)的方式, 提高碳轉(zhuǎn)化能力強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖品類的質(zhì)量和數(shù)量, 如加強(qiáng)貝類養(yǎng)殖, 采用蝦蟹混養(yǎng)、貝藻比例混養(yǎng)[10]、魚(yú)藻混養(yǎng)[42]等, 增強(qiáng)海水中有機(jī)碳利用率, 提升綜合效益。隨著集約化養(yǎng)殖模式的發(fā)展, 促進(jìn)海洋高新技術(shù)發(fā)展成為海水養(yǎng)殖業(yè)的必然趨勢(shì), 預(yù)計(jì)到2030年, 渤海灣海水養(yǎng)殖年產(chǎn)量可超1.055×106t, 渤海灣養(yǎng)殖年碳匯量可超1.64×105t。但海洋酸化、近海生態(tài)污染等問(wèn)題使海水養(yǎng)殖在海洋碳循環(huán)及碳匯漁業(yè)中的地位正受到前所未有的威脅[31]。

3 結(jié)論

本研究估算了2010—2020年渤海灣地區(qū)海水養(yǎng)殖漁業(yè)固碳量, 發(fā)現(xiàn)渤海灣地區(qū)貝類、蝦類養(yǎng)殖在海洋碳匯中具有突出作用。對(duì)比養(yǎng)殖品種、養(yǎng)殖產(chǎn)量、養(yǎng)殖方式、碳轉(zhuǎn)化率等不同因素的影響, 評(píng)估了渤海灣地區(qū)海水養(yǎng)殖碳匯的發(fā)展?jié)摿?。研究結(jié)果對(duì)評(píng)估渤海灣碳匯能力生態(tài)價(jià)值具有一定的指導(dǎo)作用。

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Analysis and prediction of the fishery carbon sink in Bohai Bay

CHEN Yan-shan1, WAN Meng-meng1, LIN Kun1, YU Zhen-zhen2, WANG Rui1, TAN Li-ju1, WANG Jiang-tao1

(1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Ocean University of China, Qingdao 266100, China; 2. Dong-ying Research Institude for Oceanography Development, Dongying 257091, China)

To understand the carbon sink capacity of fisheries in Bohai Bay in the recent decade, the varieties and yields of mariculture in Bohai Bay from 2010 to 2020 were collected. A carbon sequestration capacity assessment system of mariculture was established to calculate the contribution of different species to the fishery carbon sink and the total carbon sequestration of marine aquaculture in Bohai Bay in a recent decade. The results showed that pond aquaculture was the main aquaculture mode in Bohai Bay from 2010 to 2020. Annual carbon sequestration amounts increased from 57 900 tons to 110 400 million tons, and the average carbon conversion ratio was 12.5%. A total of 960 000 tons of carbon were sequestered, of which Shandong Province contributed >65%. The results have a certain guiding significance for establishing a “fishery carbon sink” calculation system, transforming China’s offshore marine carbon sink economy, the scientific development of the fishery carbon sink, and promoting marine carbon sink ecological value.

Bohai Bay; mariculture; fishery carbon sink

Feb. 24, 2022

X145

A

1000-3096(2022)09-0077-08

10.11759/hykx20220224001

2022-02-24;

2022-04-28

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2019YFC1407802); 國(guó)家自然科學(xué)基金(41876078)

[National Key Research and Development Project of China, No. 2019YFC1407802; National Natural Science Foundation of China, No. 41876078]

陳燕珊(1998—), 女, 山東省泰安市人, 主要從事海洋污染生態(tài)化學(xué)研究, E-mail: chenyansahn123cys@163.com; 王江濤(1967—),通信作者, 男, 教授, 主要從事海洋化學(xué)和生態(tài)學(xué)研究, E-mail: jtwang@ouc.edu.cn

(本文編輯: 趙衛(wèi)紅)