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摘要:長山列島(以下簡稱長島)是我國八大群島之一,地處黃海、渤海交匯處,作為渤海門戶,其生態環境保護和漁業經濟發展的雙贏具有十分重要的戰略意義。在全球氣候變化和人類活動影響的大背景下,本綜述以海洋環境保護與生態修復為出發點,圍繞漁業資源管理與生態化水產養殖等問題,多層次、多維度探討長島漁業經濟可持續發展的基本路徑,并與全球其他類似區域的漁業發展對比分析,總結異同特征,綜合考慮生態可持續性、社會價值和經濟可行性,以期為長島海域乃至渤海漁業提供一個可操作的管理框架,為推動我國海洋生態文明建設提供可借鑒的科學理論。

關鍵詞:長山列島漁業經濟可持續發展海洋生態文明建設

0引言

長山列島(以下簡稱長島)位于黃海、渤海交匯處,屬于典型的海島生態系統。由32個島嶼組成,包含66個明礁、16個暗礁、2處長灘。南北長54.4km,東西寬為30.8km,整個列島橫亙于渤海海峽,約占渤海海峽寬度的五分之三。渤海海峽共有14條水道[1],其中,位于海峽北部的老鐵山水道,是外海水進入渤海的主要通道[2],海峽南部水道則是海水流出渤海的主要通道。渤海擁有特定的氣象水文、地形地貌、水動力特征以及特殊的生態群落,成為多種經濟動物的三場一通道[3􀆼5]。然而,人類活動影響已經顯著改變了該片海域的生態環境[6]。在綠水青山就是金山銀山的大理念下,如何協調保護和開發兩者的關系是擺在政府、科學家和公眾等多方利益相關者面前的主要問題。對于以漁業經濟和旅游業為主的長島區,權衡國家公園、濕地[7]等生態保護與水產養殖之間的協同發展尤為重要。明確水產養殖對沿海生態系統和環境質量的潛在影響,解析水產養殖業與其他人為壓力源的相互作用,是制定可持續水產養殖和漁業綜合管理戰略的基礎。在全球海洋生態退化、漁業資源衰退的背景下,水產養殖承擔了過多的負面評價,但人們又不得不依賴該行業來滿足對海洋蛋白的需求,所以必須從生態角度分析水產養殖到底給環境帶來了哪些影響。本綜述將詳細闡述長島海域代表性養殖類別的養殖現狀與存在的問題,針對特定問題提出實際可行的解決方法,并預測未來的發展趨勢。同時,探討環渤海區域生態環境保護、漁業資源管理以及與水產養殖業之間的關系,并提出應對氣候變化的適應性措施(海洋政策和規劃措施制定、基于生態系統的水產養殖模式開發和養殖實踐等),擬緩解當前形勢下我國渤海水域面臨的壓力問題,并為整個海水養殖產業發展提供可參考的路徑。

1漁業資源與水產養殖

漁業資源(Fisheryresources),主要是指海洋漁業資源(Marinefisheryresources),基于人類可利用的前提,其定義主要限定于具有經濟價值的海洋生物(人類可用性),包括魚類、貝類、藻類、甲殼類等。漁業資源屬于自然資源的一個分支,具有自然資源所具有的稀缺性、再生性,同時還具有整體性、流動性強等特點[8]。諸多漁業資源生物的繁殖和幼體存活需要依賴微藻、橈足類等低營養級生物[9,10],因此目前漁業資源量衰退,除過度捕撈和生境退化等主因外,與其密切關聯的其他營養級生物的變動亦對漁業資源的補充產生了巨大影響。人們應當以更寬的視角來看待漁業資源,引入多維生態位、食物網拓撲等生態理論,全面解析漁業資源量的變動和趨勢[11,12]。全球漁業資源衰退與水產養殖產量興盛并行,未來全球水產蛋白持續供應離不開水產養殖業的可持續發展。理清漁業資源與水產養殖之間的關聯性,將有利于科學認識整個產業發展。可持續養殖業必然減緩人類對于海洋漁業資源的過度捕撈,尤其是不發達國家和地區[13],這對海洋生態環境和漁業資源的恢復具有重要的間接保護作用。與水產養殖相比,人類過度捕撈可誘導海洋經濟物種表型快速轉變[14,15],導致海洋漁業資源個體小型化,捕撈營養級低化、食物網結構簡單化等諸多生態問題[15]。而水產養殖的育種過程雖然亦會導致養殖品種經濟性狀快速進化[16,17],但只要能夠有效降低養殖物種的逃逸風險,水產養殖業的影響將遠遠小于過度捕撈。各種水產養殖模式(池塘、灘涂、網箱)本質上是人工生態系統或半人工生態系統(底播、筏式),屬于相對小型化、簡單化的季節性生態系統,雖然具備物種數量少、食物網結構簡單、維持時間短等特點,但對于鄰近海域的影響仍不容忽視,如大型藻類養殖可有效防止水體發生富營養化。另一方面,水產養殖的周期性使得其養殖物種的生態服務功能出現季節性缺失,如在收割養殖海帶后其生態功能幾乎消失,其作為碳匯物種的生態價值也會降低,對于附屬小型物種還有生態陷阱(Ecologicaltrap)的作用[18]。開展海洋漁業資源捕撈與水產養殖業的共同目標是為了向人類提供安全的、可持續的海洋蛋白[19]。然而,從生態的角度考慮,被捕撈的“一條魚”具有不可替代的生態功能,被人們吃掉的水產養殖的“一條魚”雖然不會危害到上述功能,但同樣會消耗水資源、其他漁業資源(餌料魚或魚粉)等大量隱形的生態成本,因此人們不應當僅僅依靠經濟價值來判斷是否養殖該物種、養多少該物種,而應當有一個詳細的生態成本估算,方可保證水產養殖業的可持續發展[20]。水產養殖作為未來人類保證自身糧食安全的有效手段,其對沿海生態系統的影響以及與其他壓力源相互作用的基本認知,是制定可持續化漁業管理和海岸帶綜合管理策略的基礎。需要漁業科技工作者、生態環保人士、政府決策層、企業漁民和其他相關人員以整體生態學的思維來直面我國水產養殖業的發展以及與環境保護之間的關系。

2藻類養殖與生態意識

長島的海藻養殖主要涉及海帶和裙帶菜兩種。目前海帶筏養14.4km2,以大欽島鄉(80%)、砣磯和南隍為主。長島海帶養殖品種很雜,主要以東方系列、榮科系列、大板菜為主。以出口干海帶為導向,色澤深褐、中帶部寬平、鮮干比低的海帶種質廣受市場認可。長島嚴格實行林土保護措施,這也是未來可持續發展的必要條件。現有空地已最大限度地開辟成曬場,但仍嚴重不足,影響海帶的質量和產量。商品菜銷售渠道面窄,價格不穩定。全區曾建有9條燙菜加工生產線,在環境生態保護督察措施的嚴格實施下,所有燙煮生產線均已取消,目前海帶養殖面積受曬場制約,已是曬場能承載的最大面積。近幾年,長島在海帶收割過程中已初具生態意識,如海帶收割完畢,將海帶根剝離苗繩,下沉至海底,為底播增殖的海珍品提供餌料,同時減少對陸地的污染。目前大欽島鄉基本實現了海帶根不上岸,其他鄉鎮也積極推廣實施,此過程有利于縮小野生海藻與養殖海帶在生態系統服務上的差距。尤其是在藍碳固定上,該措施有利于有機碳沿著碎屑食物鏈向深海遷移以及沿食物網向高營養級生物移動,這兩個碳匯作用值得進一步探討和研究。另一個大型藻類品種為裙帶菜。長島有自然生長的裙帶菜,規模養殖始于1991年。當年養殖4.7×105m2,1992年養殖面積不足2×105m2,2001年長島區再次發動大欽島以北四鄉進行養殖,放養面積6.7×105m2。但因把握裙帶菜鮮嫩期比較困難,養殖品質難以保證,銷路不暢,收入較低,已不再規模養殖。目前,長島裙帶菜筏養面積不足0.33km2,且主要集中在南隍。總體而言,長島藻類養殖存在品種雜亂、分布不均等問題。未來漁業發展海藻養殖一定要因地制宜,可適當擴大裙帶菜養殖面積以及增加紫菜養殖,與海帶進行錯季養殖或相互調劑。探索適合長島的“小而精”的海藻養殖方式,關注種質來源,開展良種化養殖,這與后期品牌化管理密切關聯。在養殖過程需根據目標導向改變管理過程,考慮不同品種的作用,例如:用于海藻場建設中的海帶養殖,可以不收割,或間隔收割,保留部分筏架養殖海帶使其持續發揮藻場的功能[21]。工業用海帶品種選育、適應氣候變化的選育品種亦需納入養殖產業規劃,且要區別于食用品種。同時,需要核算養殖管理、海上運輸、藍碳固定等多方成本,探求一條最為合理的持續發展道路。

3貝類養殖與生態修復

自20世紀80年代,長島淺海養殖業開始興起,貝類筏式養殖最高達24300hm2,但密度過大導致餌料供應不足,扇貝品質退化,苗種成活率在45%左右,局部僅有20%,造成貝類筏式養殖業幾近崩潰(2001年為低谷期)。目前,扇貝的保苗產業仍然是南隍等島嶼主要的經濟漁業形式之一。扇貝是濾食性貝類,能過濾大量的微藻和溶解有機物,從整個島群和渤海中的作用來看,對于緩解渤海水域的富營養化是有好處的。實際上,貝類筏式養殖的主要問題涉及品種選擇、局地密度過大以及養殖過程中的方式方法。因此,對于每一個島嶼的貝類養殖,無論采取哪種養殖模式,首先要明確以下5個問題:①貝類養殖的適宜性,即生境的位置是否合適,養殖容量是否合適;②擬養殖區域的其他生態要素與養殖貝類的關聯性,如:海藻(草)場、底質類型、其他野生底棲生物群落結構與養殖貝類之間的相互影響效應;③與其他養殖物種之間的耦合性,如貝類與海帶的兼養性,貝類與海珍品的多營養層次立體化養殖的可能性;④養殖貝類(尤其是底播種類)是否為外來物種(這里的外來物種相對嚴格一些,即不同地理種群物種也算是外來物種),養殖后的生態評估,即是否造成當地種群退化;⑤原良種保護問題,原良種保護措施的制定以及人為開采活動的生態風險評估等。從生態角度考慮,自然生長的貝類,如牡蠣是構成淺海濕地的關鍵種,聚集構成了濕地主要的天然棲息地———牡蠣礁[22],類似于熱帶地區的珊瑚礁,可作為物種多樣性的熱點區域,其生態功能和服務價值具有不可替代性。因此,對在人工養殖設施上附著生長的牡蠣、貽貝等貝類應該進行定位定量分析,在不影響養殖目標物種生長的前提下,給予生態導向保護,必要時進行人工牡蠣礁(貝床)的構建[23],將貝類的生態修復和水產養殖有機結合,讓養殖貝類發揮更多的生態作用,以補償因過度捕撈或其他原因導致的服務價值降低[24]。苗繩等貝類養殖設置上還可附著生長大型的自然海藻[25]。研究發現,這種貝藻共生模式可用于富營養化水域的生態修復工作。大型海藻可以有效吸收由貝類養殖活動代謝產生的大量營養物質,凈化水體環境,而大型海藻產生的碎屑經微生物降解后又可被貝類濾食[26]。貝類結合大型海藻的生態化養殖不僅能夠獲取較高的經濟效益,還能夠有效控制水體營養鹽水平,防止水體富營養化。尤其是在有大量陸源輸入的海域,合理配比的貝藻養殖能夠有效去除水體污染物,實現生態修復[27]。

4深海網箱養殖及其生態功能

長島已投入使用大型深水智能網箱有2個(2020年7月前),其它大型網箱(包括魚類和海珍品兩種類型網箱)正處于建設中。我國延長封海期限后,黑鮶、鱸魚等夏季價格偏高,而網箱養殖周期短,效益較高,已經成為重要的養殖模式。長島已有的大型養殖網箱主要養殖品種為黑鮶,主要通過冰鮮餌料投喂,采用冰鮮餌料雖然具有傳播疾病的風險,但目前尚無可替代餌料,因此可持續發展的未來必然需要研發出適宜網箱養殖魚類的專用人工餌料。由于遠洋魚類會被環境中的漂浮結構強烈吸引[28],因此網箱首先是作為魚類聚集設施(FishAg-gregationDevices,FADs)[29]或者漂浮人工魚礁(FloatingArtificialReefs,FARs)而存在,吸引著大量野生種群靠近網箱,對于殘余餌料去除率可達到40%-80%[30],大大降低了誘發網箱鄰近海底區域富營養化的可能性。從另一個角度來看,一定范圍內的富營養化程度,會吸引鄰近海底大量底棲動物的聚集和種群恢復。在紅海海域,調查發現深海網箱吸引了大量的野生珊瑚礁魚類而不是遠洋魚類[31],且65%以上為成魚,這從側面表明網箱FAD效應至少部分替代了珊瑚礁的功能,深海網箱可作為漂浮類人工構筑物,擴大了生態功能輻射范圍。而深海網箱產生的負面生態影響,首先是生態陷阱(ecologicaltrap)影響,例如,停止養殖投喂后相當于餌料供給的突然停止,對于野生種群來說相當于環境巨變,其結果是導致野生聚集種群數量急劇下降[32];其次是人為對野生種群的捕撈,養殖魚類與野生魚類之間的基因交流(養殖逃逸)以及疾病傳播[33]等,反而會增加野生魚類種群的脆弱性,亟需立法保護。鑒于長島遠離陸地,人為干擾噪聲較少,有利于開展網箱養殖后的生態評估工作,制定有效的管理政策。可考慮在未來的10-20年,采取將牧場與網箱有效結合的布局方式,具體表現為魚礁+魚類網箱+海珍品網箱模式,三者之間的比例和布局間距要根據所處海域的水文地質條件、氣候變化等因素綜合考慮設計、探索并及時糾正,這就更需要在布局上留有可操作的空間,為后期的糾錯和改正提供便利條件。

5全球氣候變化下的可持續發展

全球氣候變化驅動的海洋暖化、酸化、缺氧區等一直以人們不易察覺的方式影響著海洋生物種群的分布[34,35]。氣候變化對海洋生物的生理生態影響,以及生物的響應機制成為近年來生態學家研究的熱點[36,37]。然而,全球氣候變化對于水產養殖業的影響研究相對滯后。貝類、魚類等養殖物種的早期發育過程是在人工控制條件下進行的,其應對自然環境的能力較弱。故,氣候變化對水產養殖未來可能產生的影響、這些影響將在何處產生、漁業系統和管理措施該如何適應,這些問題的思考就顯得尤為重要和緊迫。對于自然種群來說,氣候變化除導致特定的三場一通道發生變化以外,整個生物區系都可能集體向北或向深海遷徙,而耦合的生物群落結構和物種間的相互關系,例如捕食、共生等匹配度亦很有可能大大降低,進而影響生態系統的穩定性和可持續性。大量南方魚類種群或地理種群會入侵至渤海灣內,例如,在長島佳益平臺附近已發現大型石斑魚個體(2019年5月),冬季大量鱸魚種群(新的地理種群)洄游在南北長山島附近。所以針對長島的養殖業必須提前做好以下工作,這也是全球水產養殖業的共性問題[38]:①氣候變化(暖化、酸化、缺氧)對水產養殖生產(如:特定物種水產養殖活動空間分布)的影響以及應對措施;②氣候變化下養殖物種的表型可塑性和適應潛力,適應性選擇育種、新品種的開發或養殖;③緩解氣候變化對海水養殖影響的適應性措施(包括政府和漁業協會等制定海洋政策和規劃措施,科研人員開發基于生態系統的水產養殖模式并進行養殖實踐)。

6展望

通過結合歷史資料,人們可以更好地探索漁業資源生物面對人為因素干擾、氣候變化等壓力下的進化潛力,這種解析對于科學保護長島野生漁業資源至關重要。因此,應當深入掌握長島海域主要經濟物種的適應性進化特征,以及適應性潛力,更好地為漁業資源保護和管理提供可參考的科學依據。開展科學水產養殖、防止過度捕撈是保護漁業資源量恢復的有效手段。水產養殖的合理布局是長島水產養殖業可持續發展的前提和基礎,應當充分發揮長島統一的地域、海域和行政區劃這一有利條件,盡快形成產業聯盟,解決水產養殖發展狀況高度不平衡、生產分布不均等情況。在生態理念的長期指導下,保障長島地區水產養殖與環境保護協調發展[39]。

參考文獻

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作者：吳海一  單位：山東省海洋科學研究院