山东长岛海水养殖碳汇核算与能力评估_洪旭光.pdf
null nullnullnull 海洋开发与管理 nullnullnullnull年 null 第 null期 山东长岛海水养殖碳汇核算与能力评估 洪旭光 null , null ,王凯 null ,宋洪军 null , null ,初建松 null ,张朝晖 null , null ( nullnull自然资源部第一海洋研究所 null青岛 nullnullnullnullnullnullnull ; nullnull自然资源部渤海海峡生态通道野外科学观测研究站 null青岛 nullnullnullnullnullnullnull ; nullnull中国海洋大学海洋生命学院 null青岛 nullnullnullnullnullnullnull ) 收稿日期 nullnullnullnull nullnullnullnullnullnull ;修订日期 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 基金项目 国家重点研发计划课题项目 (nullnullnullnullnullnullnullnullnull )null 作者简介 洪旭光 ,高级工程师 ,博士 ,研究方向为海洋生态保护与修复 通信作者 张朝晖 ,研究员 ,博士 ,研究方向为海洋保护地管理 摘要 为促进长岛碳汇渔业的发展和国家公园的建设 ,文章首次核算长岛海域养殖贝藻类的 碳汇数据 ,综合评估长岛海水养殖的碳汇能力及其影响因素 ,并提出对策建议 。研究结果表 明 长岛海水养殖具有一定的碳汇能力 , nullnullnullnull nullnullnullnull 年长岛海域养殖贝藻类的平均碳汇量为 nullnullnullnull 万 null ,其中贝类尤其是扇贝的碳汇量显著高于藻类 ;养殖结构和养殖产量是长岛海水养殖 碳汇能力的主要影响因素 ,其中养殖产量又受养殖规模 、环境 、方式和技术等因素的影响 ;未 来长岛发展碳汇渔业应进一步优化海水养殖结构 、建立海水养殖碳汇核算体系以及制定和实 施相关政策 。 关键词 海水养殖 ;碳汇渔业 ;碳汇能力 ;碳汇量 ;碳汇转化比 中图分类号 nullnullnullnullnull;nullnullnullnull nullnullnullnull 文献标志码 null nullnullnullnull 文章编号 nullnullnullnullnullnullnullnullnull(nullnullnullnull)nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull null nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnull null nullnullnull , nullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null , null , nullnullnullnullnullnullnullnullnull null , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null , null , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null , null ( nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnull , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnull ; nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnull , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnull ; nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnull ) nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull ; nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnull DOI10.20016/j.cnki.hykfygl.20220708.001 第 null期 洪旭光 ,等 山东长岛海水养殖碳汇核算与能力评估 nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null nullnullnullnullnullnull , nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull , nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull 引言 海洋是地球上最大的碳库 ,海洋生态系统固定 的碳 分 别 是 大 气 和 陆 地 生 态 系 统 的 nullnull 倍 和 nullnull 倍 [null] ,海洋碳汇越来越受到社会各界的重视 [null] 。 海洋渔业是重要的海洋生产活动 ,除产生经济效益 外 ,还是海洋碳汇体系的重要组成部分 [nullnullnull] 。碳汇 渔业具体包括贝藻类养殖 、滤食性鱼类养殖 、增殖 放流 、海洋牧场和海洋捕捞等生产活动 [null] 。其中 ,贝 藻类是我国海水养殖的主要品种 ,其生产活动通常 无须投饵 ,且具有高效的碳汇功能 ;贝藻类养殖的 碳汇过程包括 null 个部分 ,一方面可通过收获养殖贝 藻类从海水中移除碳 ,另一方面可通过养殖贝类的 生物泵和碳酸盐泵以及养殖藻类的光合作用从海 水中吸收碳 [null] 。其中 ,滤食性贝类的滤水能力很强 , 可通过滤食水体中的悬浮有机碳颗粒显著降低海 水中的含碳量 [nullnullnull] 。 国内对于海水养殖碳汇核算与能力评估已开 展许多研究工作 。齐占会等 [null] 、李昂等 [nullnull] 和邵桂兰 等 [nullnull] 基于 中国渔业统计年鉴 的数据分别核算广 东 、河北 和 山 东 等 地 海 水 养 殖 的 碳 汇 量 ;邵 桂 兰 等 [nullnull] 进一步评估我国 null 个沿海地区的海水养殖碳 汇能力 ,并分析区域差异及其主要影响因素 。海水 养殖碳汇核算与能力评估是配置碳补偿额度和建 立碳交易市场的基础 ,对于促进我国生态用海管理 工作也具有重要意义 [nullnull] 。 长岛位于渤海海峡的黄 、渤海交汇处 ,史称庙 岛群岛 ,又名长山列岛 , nullnullnullnull 年 null 月 “长岛海洋生态 文明综合试验区 ”正式设立 。长岛拥有丰富的海洋 资源 ,海洋渔业一直是其支柱产业和民生产业 ,海 洋渔业产值占其生产总值的 nullnullnull [nullnull] 。长岛是我国 著名的海带鲍鱼之乡 ,贝藻类养殖的产量较高 。随 着国家公园创建工作的逐步推进 ,长岛启动全国首 个海洋类国家公园的申报工作 。因此 ,更好地平衡 海洋生态环境保护与海洋渔业发展成为长岛面临 的重要工作任务 。 本研究根据 nullnullnullnull nullnullnullnull 年长岛海水养殖的统 计数据 ,首次核算长岛海域养殖贝藻类的碳汇量和 碳汇价值量 ,并综合评估其碳汇能力 ,以期为长岛 海水养殖业的发展和国家公园的建设提供参考 ,并 促进长岛发展碳汇渔业 。 nullnull 数据与方法 nullnullnull 数据来源 本研究主要分析通过收获养殖贝藻类移除碳的 碳汇情况 。数据来源于历年 山东省渔业统计年报 , 根据养殖面积和产量等数据分析 nullnullnullnull nullnullnullnull 年长岛 海域贝藻类养殖状况 、碳汇能力及其碳汇价值量 。各 种贝藻类的含碳率根据相关文献资料确定 。 nullnullnull 碳汇量和碳汇转化比 长岛海域贝类的统计对象包括牡蛎 ( nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull )、贻贝 ( nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull )、扇贝 ( nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull )和 鲍鱼 ( nullnullnullnullnullnullnull ),藻类的统计对象包括海带 ( nullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull )、裙带菜 ( nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull )和 紫菜 ( nullnullnullnullnullnullnullnull )。 参考邵桂兰等 [nullnull] 的研究方法 ,贝藻类碳汇量为 贝类固碳量与藻类固碳量之和 。其中 贝类固碳量 null 软组织含碳量 null 贝壳含碳量 软组织含碳量 null 贝类产量 null φ nullnullωnull 贝壳含碳量 null 贝类产量 null φ nullnullωnull 式中 φ null 和 φ null 分别表示软组织和贝壳的质量比重 ; ωnull 和 ωnull 分别表示软组织和贝壳的含碳率 。 藻类固碳量 null 藻类产量 nullλ 式中 λ 表示藻类的含碳率 。藻类干重比为 nullnullnull 。 贝类碳汇核算参数和贝藻类的含碳率如表 null 和 表 null 所示 。 nullnullnull 海洋开发与管理 nullnullnullnull年 null 表 null null 贝类碳汇核算参数 [nullnull] null 品种 湿 、干重 转换系数 质量比重 软组织 贝壳 牡蛎 nullnullnullnull null nullnullnullnull nullnullnullnull 贻贝 nullnullnullnull null nullnullnullnull nullnullnullnull 扇贝 nullnullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnullnull 其他 (鲍鱼 ) nullnullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnullnull 表 null null 贝藻类的含碳率 品种 含碳率 /null 贝类 [null] 牡蛎 nullnullnullnull(软组织 ) nullnullnullnullnull (贝壳 ) 贻贝 nullnullnullnull(软组织 ) nullnullnullnullnull (贝壳 ) 扇贝 nullnullnullnull(软组织 ) nullnullnullnullnull (贝壳 ) 其他 (鲍鱼 ) nullnullnullnull(软组织 ) nullnullnullnullnull (贝壳 ) 藻类 海带 [nullnull] nullnullnullnull 裙带菜 [nullnull] nullnullnullnull 紫菜 [nullnull] nullnullnullnull 碳汇转化比是衡量海水养殖碳汇能力的重要 依据之一 。根据邵桂兰等 [nullnull] 的研究方法 ,碳汇转化 比为碳汇量与产量的比值 。 nullnullnull 碳汇价值量 联合国气候变化框架公约的京都议定书 预计工 业化国家减排二氧化碳的费用为 nullnullnull~nullnullnull 美元 / null ,折 合人民币为 nullnullnull~nullnullnullnullnull 元 / null ,据此评估养殖贝藻类的 碳汇价值量 [nullnullnullnull] ,具有一定的社会和经济价值 。 nullnull 结果与分析 nullnullnull 长岛海域贝藻类养殖状况 nullnullnullnull nullnullnullnull 年长岛海域贝藻类养殖面积和产 量如图 null 所示 。 图 null nullnullnullnullnull nullnullnullnull年长岛海域贝藻类养殖面积和产量 nullnullnullnull nullnullnullnull 年长岛海域贝藻类养殖面积和产 量均较为稳定 ,年均养殖面积约为 nullnullnullnull 万 nullnull null (贝 类约为 nullnullnull 万 nullnull null ,藻类约为 nullnullnull 万 nullnull null ),年均养 殖产量约为 nullnullnullnull 万 null (贝类约为 nullnullnullnull 万 null ,藻类约 为 nullnullnullnull 万 null );其中 ,养殖面积和产量最大的品种均 为扇贝 ,养殖面积约为 nullnullnullnull 万 nullnull null ,养殖产量约为 nullnullnullnull 万 null 。 nullnullnull 碳汇量和碳汇转化比 nullnullnullnull nullnullnullnull 年长岛海域养殖贝藻类的碳汇数 据如表 null 所示 。 表 null nullnullnullnullnull nullnullnullnull年长岛海域养殖贝藻类的碳汇数据 项目 nullnullnullnull年 nullnullnullnull年 nullnullnullnull年 nullnullnullnull年 nullnullnullnull年 平均值 贝 类 养殖面积 /万 nullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull 养殖产量 /万 null null nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull 碳汇量 /万 null null nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull 碳汇转化比 /null nullnullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull 藻 类 养殖面积 /万 nullnull nullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull 养殖产量 /万 null null nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull 碳汇量 /万 null null nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull 碳汇转化比 /null nullnullnull null nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull 总碳汇量 /万 null null nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull 总碳汇转化比 /null nullnullnull null nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull 由表 null 可以看出 nullnullnullnull nullnullnullnull 年长岛海域养殖 贝藻 类 的 平 均 碳 汇 量 为 nullnullnullnull 万 null ,其 中 贝 类 为 nullnullnull 万 null ,藻类为 nullnullnull 万 null ;贝类的碳汇量显著高于藻 类 ,碳汇量最大的为贝类中的扇贝 (约为 nullnullnull 万 null )。 从年际变化来看 , nullnullnullnull nullnullnullnull 年长岛海域养殖 贝藻类碳汇量的整体变化较小 (图 null )。 图 null nullnullnullnullnull nullnullnullnull年长岛海域养殖贝藻类的碳汇量 nullnullnull 碳汇价值量 根据 山东省渔业统计年报 , nullnullnullnull nullnullnullnull 年长 岛海水养殖产值的平均值约为 nullnullnullnullnullnullnullnullnull 万元 。根 据本研究计算数据 , nullnullnullnull nullnullnullnull 年长岛海域养殖贝 第 null期 洪旭光 ,等 山东长岛海水养殖碳汇核算与能力评估 nullnullnull 藻类的平均碳汇量为 nullnullnullnull 万 null ,相当于平均减排二 氧化碳 nullnullnullnull 万 null (按照 null / nullnullnull 为 null / nullnull 换算 ),平均 碳汇价值量为 nullnullnullnullnullnullnullnull 万 ~nullnullnullnullnullnullnullnull 万元 ,占海水 养殖产值平均值的 nullnullnullnull~nullnullnullnull 。 nullnull 讨论 nullnullnull 长岛海域养殖贝藻类的碳汇能力 碳汇量和碳汇转化比是衡量海水养殖碳汇能 力的主要标准和重要依据 [nullnull] 。由于贝类和藻类的 生物结构不同 ,其碳汇转化比有所不同 。其中 ,藻 类的含水量较高而干重较低 ,因此含碳量较低 ;贝 类作为软体动物 ,其含水量较高的软组织重量占比 小于 nullnullnull ,而贝壳的干重比和含碳率均较高 ,因此 贝类的碳汇转化比显著高于藻类 [nullnullnullnullnull] 。 从碳汇量来看 , nullnullnullnull nullnullnullnull 年长岛海域养殖贝 藻类的平均碳汇量为 nullnullnull 万 null ,其中贝类为 nullnullnull 万 null , 显著高于藻类的 nullnullnullnull 万 null 。从碳汇转化比来看 , nullnullnullnull nullnullnullnull 年长岛海域养殖贝藻类的平均碳汇转 化比为 nullnullnullnull ,其中贝类为 nullnullnullnullnullnull ,同样显著高于 藻类的 nullnullnullnull 。总体来看 ,长岛海域养殖贝藻类具 有一定的碳汇能力 ,为碳汇渔业做出一定的贡献 。 长岛海域倾向于贝类养殖的养殖结构促使贝类养 殖产量提高 ,进而带来较高的碳汇量 ,加上贝类具 有较高的碳汇转化比 ,因此贝类成为长岛海水养殖 碳汇能力较强的品种 。 nullnullnull 长岛海水养殖碳汇能力的影响因素 养殖结构是长岛海水养殖碳汇能力的主要影 响因素之一 。由于各养殖品种因本身结构特性不 同导致碳汇能力不同 ,在布局养殖生产活动时 ,可 结合养殖品种的碳汇能力和养殖需求优化养殖结 构 ,提高扇贝等碳汇能力较强品种的养殖占比 ,从 而整体提高长岛海水养殖碳汇能力 。 养殖产量决定碳汇能力的规模效应 [nullnull] ,贝藻类 的养殖产量越高 ,其带来的碳汇量越高 。养殖产量 受养殖规模的影响 ,而养殖规模主要受政策调控的 影响 , nullnullnullnull 年以来长岛加强对海洋生态环境的管理 和保护力度 ,积极处理养殖筏架 ,避免过多无机氮 排入海洋 , nullnullnullnull 年按照 “生态优先 、规划引导 、保障 民生 ”的原则完成近海养殖腾退 nullnullnullnullnull null ;养殖规模 同时受市场因素的影响 ,养殖水产品收购价格越 高 ,养殖户收益越高 ,其养殖积极性越高 ,有利于扩 大养殖规模 。此外 ,养殖产量也受养殖环境 、养殖 方式和养殖技术的影响 。例如 海水温度较低和营 养盐缺乏会抑制藻类的光合作用 ;海洋微生物 (如 条件 致 病 菌 )会 感 染 鱼 、虾 和 贝 等 海 洋 经 济 动 物 [nullnullnullnullnull] ;筏式养殖更有利于贝类的生长 [nullnull] 。这些 因素都会影响贝藻类养殖产量 ,进而影响其碳汇 能力 。 总体来看 ,长岛须在选择适宜养殖品种的基础 上改善养殖环境和改进养殖方式 ,并通过获得政府 和市场的双重支持扩大养殖规模 ,从而提高海水养 殖碳汇能力 。 nullnullnull 对策建议 nullnullnullnull 优化海水养殖结构 在长岛海洋生态环境承载力范围内优化贝藻 类养殖结构 ,建设海水增养殖产业化基地 ,建立多 营养层次的综合养殖模式 ,以获得更多的碳汇量 。 加大科研投入力度 ,加强对高碳汇能力新养殖品种 的研究和筛选 ,通过研发清洁生产和减排技术等发 展绿色养殖 ,推动碳汇渔业的发展 。 nullnullnullnull 建立海水养殖碳汇核算体系 除本研究分析的养殖贝藻类外 ,鱼类也是长岛 海