中國海洋大學教授董雙林：論我國水產養殖業生態集約化發展 【智匯海洋No.84】

董雙林，博士，中國海洋大學教授，曾任中國海洋大學副校長。主要從事水產養殖生態學與養殖模式研究工作。

論我國水產養殖業生態集約化發展

董雙林

（中國海洋大學海水養殖教育部重點實驗室）

摘 要：我國現階段水產養殖業的發展同時面臨著增產、減排、節能任務，其艱巨性在古今中外絕無僅有。就目前的發展方式而言，集約化發展可以解決增產問題，全封閉循環水養殖可以解決排污問題，但隨著集約化程度的提高，生產單位產品的耗能或 CO2排放量也會急劇增加。在我國人口繼續增加和全球氣候急劇變化的大背景下，我們即需要應對食物安全也不能忽視環境保護，即要認真對待短期急需又要考慮長遠發展，時代在呼喚水產養殖業發展模式的創新。

一、我國水產養殖業集約化發展進程

我國是一個人口多、耕地少、淡水缺乏的國家，我國陸域生態系統有限的資源環境承載力難以滿足國民日益增長的食物需求，水產業，特別海洋漁業，應該分擔我國未來 16 億人民食物安全的重任，成為“藍色糧倉”。

據專家預測，到 2030 年，由于我國人口的增加和生活水平的提高，人們對水產品的需求量會再增加 2000 萬 t。由于我國內陸漁業資源有限和近海漁業資源的衰退，上述水產品的增量將會主要來自水產養殖業的發展。

近些年來，為滿足人民對水產品日益增長的需求，我國水產養殖業已走上了集約化發展的的道路。集約化程度提高的指標之一是設施漁業養殖產量比重的逐漸增加。我們可以將網箱、網欄和工廠化養殖產量與水產養殖總產量之比定義為水產養殖集約化比。圖 1 是近十年我國水產養殖集約化比的變化情況。從圖中可以看出，無論是海水養殖還是水產養殖總體，網箱、網欄和工廠化養殖等設施漁業產量占總產量的比例都在逐漸增加。這從一個側面反映了我國水產養殖業集約化發展速度。

集約化程度提高的指標之二是投飼養殖產量比例的持續提高。我國海水魚、蝦、蟹幾乎都是需要投飼養殖的，而我國內陸水域鰱、鳙養殖則是不需投飼的。從圖 2 中可以看出，近二十年來我國無論是海水養殖還是內陸水域養殖，投飼養殖產量的比例都在快速提高。

隨著水產養殖業集約化發展，投飼技術、增氧技術等在池塘養殖中廣泛應用，其結果是我國單位池塘面積產量持續增加。例如，我國內陸池塘養殖單產已從 1993 年的 3.07 t/ha/yr 逐漸增長為 2013 年的 7.58 t/ha/yr。

二、水產養殖業集約化發展引發的問題

我國水產養殖業集約化程度的提高和養殖規模的擴大使得我國水產養殖產量三十年來一直以接近 7.5%的速度增長，為豐富居民菜籃子、為社會經濟發展做出了重要貢獻。然而，也應該看到，簡單地集約化發展是一把雙刃劍，其負面影響也不應被忽視。

我國水產養殖業對水域的污染已經到了不可忽視的程度。然而，我國水產養殖產量還在持續增加，其中投飼養殖的比例也在提高，這意味著，如果養殖模式不當或不認真監管養殖尾水處理，養殖排污量還將會大幅增加。

我國水產養殖種類中有大量不需要投飼養殖的動物（如濾食性魚類、貝類等），因此，我國的魚粉比率[即水產養殖過程中投入魚產品（如魚粉）量與產出魚產品量的比率]遠比世界其他國家低得多。然而，需要指出的是，盡管我國水產飼料科學技術取得了巨大進步，但由于投飼養殖比例的提高等而使水產養殖（不包括植物）的魚粉比率平均值并沒有下降（圖3），而世界水產養殖的平均魚粉比率已從1995 年的 1.04 降到了 2007 年的0.63。

另外，隨著水產養殖集約化程度的提高，我國生產單位重量產品的能耗也在迅速增加。據徐皓等的報道，我國池塘、網箱和工廠化養殖的單位產品耗電量分別為 0.37、3.16 和 8.66kwh/kg。也就是說，隨水產養殖業集約化發展，該產業對能源的依賴性會越來越大，生產過程中產生的CO₂也將會越來越多。

大氣中溫室氣體濃度的持續升高已成為 21 世紀社會經濟可持續發展最為嚴峻的挑戰。我國政府已承諾，到 2030 年前停止增加CO₂排放，這也意味著中國發展的“天花板”被量化確定。在全球氣候變化大背景下，水產養殖業既要實現增產以滿足國民的需求，又要節能、減排以實現產業的可持續發展。水產養殖的集約化可以實現增產的目標，循環水工廠化養殖可以實現零排污，什么樣的發展方式可以實現增產、節能（低碳）、減排呢？

三、先輩們的智慧及啟示

劉恂在唐昭宗年代（公元 889-904 年）所著《嶺表錄異》有這樣的記載：“新瀧等州，山銶田棟荒，平處以鋤，開為町疃。伺春雨丘中貯水，即先買鯇魚子散水田中。一二年后，魚兒長大，食草根并盡，即為熟田又收魚利”。這可能是我國歷史上最早的草魚與水稻綜合養殖的記載。這一養殖模式是中華先輩們的偉大創舉，也是世界漁業史上的大事。

在西方，人們習慣于非此即彼的零和思維，比較典型的是十八世紀人們對大規模生產活動的兩種完全相反的態度：一種是以 18 世紀英國塞爾波恩的牧師、自然博物學者懷特（GilbertWhite，1720-1793）為代表的對待自然的“阿卡狄亞式的態度”，即以田園主義的觀點倡導一種簡單、和諧的生活，目的是恢復到一種與其它有機體和平共存的狀態；另一種則是以林奈（Carolus Linnaeus，1707-1778）為代表的對待自然的“帝國式的態度”，即通過理性的實踐和艱苦的勞動實現對自然的征服。類似的極端對立的思想在現代經濟活動中仍有反映。關于稻田養草魚，對西方人而言乍看起來也許是不可思議的，既然草魚吃草，草魚怎么能與禾苗養種在一起呢？

我國古代，人們對自然的認識深受《周易》的“陰陽平衡”、老子的“道”和孔子的“中庸”思想影響。受這種思維模式的影響，我們的先輩在 1100 多年前發明稻田養草魚模式并不奇怪。與西方思維方式有所不同的是，我們的先輩們看到，小規格草魚吃不了高大的禾苗。待禾苗長到一定高度時再放稍小規格的草魚，那時它們之間就僅剩下互利關系了。在稻田養草魚模式中水稻與草魚是一對矛盾，在一定的條件下它們間的對立關系可以發生轉化，變為互利關系。

我國現在流行的魚類與海藻間養中養殖生物間也是對立統一的關系。吃食性魚類是異養生物，而海藻是自養生物，它們在生態學方面是相反的，同時又是互補的。如在一個水體中單養海藻，會因為缺營養（氨、CO₂）而養殖產量受限；如單養魚類，則會因缺溶解氧且氨太多而養殖產量受限；但如將它們間養在一起，則可提高該水體的養殖容量，實現 1+1 大于 2（遠超 1）的效果（圖 4）。對水產養殖工作者而言，該類問題的核心是對立統一體的構建和內部結構比例的優化。自養生物與異養生物、投喂性種類與獲取性種類都是對立體統一體，它們間的比例是平衡的條件。

其實，現在我國水產養殖業面臨的問題也是一個辯證的對立統一體。粗放的水產養殖系統可以做到低碳，但滿足不了人們對高產的需求；工廠化循環水養殖系統可以滿足人們對高產的需求，但它會是一個高碳的生產系統。長遠地看，水產養殖業的發展即需要應對食物安全也不能忽視環境保護，也就是即要集約又要生態地發展，也就是生態集約化發展。

水產養殖生態集約化發展的核心是生態與集約的有機結合，體現的是國民對增產和環保兩方面需求的綜合考量。水產養殖生態集約化就是在保護環境、促進經濟社會發展的前提下，高效地生產安全的水產品。生態集約化追求的是增產、節能、減排三者綜合效益的最大化。

由此可見，生態集約化是我國傳統哲學思維在當代水產養殖生產中的實踐。集約意味著高密度、高產量，生態意味著養殖廢物的資源化利用，系統中自養和異養兩個過程的平衡，等等（圖 5）。

眾多國家實施農業集約化發展的實踐表明，集約化（工業化）農業在增加糧食產量和生產效率的同時也付出了昂貴的代價，如土地退化、有機質和營養流失、水污染等。如果將環境成本計算在生產成本之中，集約化農業的成本其實很高。為此，國際一些知名學者也提出了農業可持續集約化（Sustainable Intensification of Agriculture）理念，目標是在消除饑餓、貧困的同時仍給人類保留良好的環境。

四、水產養殖生態集約化發展模式

生態集約化追求的是增產、節能、減排綜合效益最大化。以此角度考慮，我國現行的高度集約化的工廠化養殖模式需要引入更多的生態因素，向陽光工廠化方向發展；較粗放的水產養殖模式需要進行集約化改造。另外，我們還應從更寬的視角審視、管理我們的水產養殖業，實現整個產業投入物質與產出物質的平衡，最好是能化害為寶。

（一）   陽光工廠化養殖

工廠化循環水養殖是近些年我國水產養殖業中發展較快的養殖方式，其具有占地少、高投入、高產出等特點。高效低碳的陸基生態集約化養殖系統通常應該具備以下三個特征：第一，具有較高的養殖密度，以滿足高產的需求；第二，具有水生植物，以具備較強的自凈能力和產氧能力；第三，系統在陽光下運行。因此，應盡可能地在現行工廠化循環水養殖系統加入大型沉水植物和陽光因素，即構建陽光工廠化養殖系統（Industrilized Solar Aquaculture systems,ISAs），其應具有高產、環境可控、自凈和自產氧等特點。陽光工廠化養殖系統構建的關鍵因素包括大型沉水植物的選擇、光照強度的調節、夏季散熱與冬季保溫結構設計和理化條件擬晝夜節律的控制等。

（二）   池塘養殖的集約化改造

對養殖池塘，應重點關注的是其集約化問題。我國的池塘養殖已廣泛采用了綜合養殖模式，這是一種低投入的易為群眾接受的養殖模式。為了追逐更高的單產和效益，某些區域開始采用集約化程度更高的高密度單養模式，如高位池對蝦精養、鱸魚超高產養殖模式等。池塘高密度單養模式的主要弊端是其對投入飼料利用率不高，解決這一問題的有效方式是開展集約化綜合養殖。發展集約化程度較高的綜合養殖模式是引導池塘養殖步入可持續發展的重要舉措。

簡單的高密度綜合養殖相較高密度單養在管理上會比較繁瑣，為解決此問題，可以對池塘實施局部集約化改造，達到即增產又簡化管理的目的。池塘中套養網箱就是人們已廣泛采用的池塘局部集約化的養殖方式，其具有可防止魚類繁殖、易捕撈、易管理（如治?。?、節省飼料等優點。另外，池塘內也可用網分隔成幾部分（池塘內環聯養殖模式），每部分可以養殖不同種類或規格生物、采用不同的集約化方式。

最近，在我國出現一種新的局部集約化養殖方式，即池塘內環聯養殖模式或稱池塘循環流水養殖模式。這種養殖模式是在池塘的局部建造一些流水水池，其原理與池塘中套養網箱十分類似。水池內養殖吃食性種類，水池外養殖不需投飼的生物。在池塘內流水水池中可以實施增氧、收集殘餌糞便、精準投飼等增產技術。其優點除具有易捕撈、易管理（如治?。?、節省飼料優點外，還可以在不同水池中養殖不同種類或不同規格的生物。

（三）   非投飼養殖模式

我國內陸大水域實施的魚類放養和近海水域開展的濾食性貝類和大型海藻養殖等都是非投飼養殖方式，是生產過程中從養殖水體獲取從 N、P、C 等元素的生產活動。就整個水產養殖產業而言，理想的養殖結構應該是，非投飼養殖方式在生產中獲取的 N、P、C 等元素應該與投飼養殖方式在生產中投入水體的 N、P、C 等元素的量相當或前者多于后者。

據唐啟升估算，1999-2008 年十年間中國的貝、藻養殖業合計移出 1204 萬 t 碳，相當于義務造林500 多萬 hm²，為世界碳減排做出了巨大貢獻，因此也被稱為碳匯漁業（Carbon sinkaquaculture）。我國水產養殖中已普遍應用的綜合養殖模式，包括多營養層次綜合養殖（IntegratedMulti-Trophic Aquaculture, IMTA），也是為了使投入的物質（飼料）得到多層次利用，提高投入物質的利用率，因此，被普遍認為是一種有利于水產養殖可持續發展的養殖模式。

（四）   海洋離岸養殖

海水魚類養殖是我國水產養殖業的短板，然而，盡管其產量并不高但其對環境產生的負面影響還是引起了人們的高度關注。解決海水魚類養殖的根本出路在于離岸養殖。在近岸開展投飼養殖會造成污染，而在“貧瘠”的“深遠?！遍_展適度分散的投飼養殖活動則是對海洋有益的“施肥”。離岸養殖是設施漁業，是靠養殖工船或大型可沉降網箱在遠離海岸的區域開展養殖生產的活動。目前我國正在籌劃開展的離岸養殖活動包括在南海用大型養殖工船進行石斑魚養殖和在黃海利用冷水團資源開展海洋冷水魚類設施養殖。