董雙林，博士，中國(guó)海洋大學(xué)教授，曾任中國(guó)海洋大學(xué)副校長(zhǎng)。主要從事水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)學(xué)與養(yǎng)殖模式研究工作。

論我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)生態(tài)集約化發(fā)展

董雙林

（中國(guó)海洋大學(xué)海水養(yǎng)殖教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

摘 要：我國(guó)現(xiàn)階段水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展同時(shí)面臨著增產(chǎn)、減排、節(jié)能任務(wù)，其艱巨性在古今中外絕無(wú)僅有。就目前的發(fā)展方式而言，集約化發(fā)展可以解決增產(chǎn)問(wèn)題，全封閉循環(huán)水養(yǎng)殖可以解決排污問(wèn)題，但隨著集約化程度的提高，生產(chǎn)單位產(chǎn)品的耗能或 CO2排放量也會(huì)急劇增加。在我國(guó)人口繼續(xù)增加和全球氣候急劇變化的大背景下，我們即需要應(yīng)對(duì)食物安全也不能忽視環(huán)境保護(hù)，即要認(rèn)真對(duì)待短期急需又要考慮長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，時(shí)代在呼喚水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展模式的創(chuàng)新。

一、我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)集約化發(fā)展進(jìn)程

我國(guó)是一個(gè)人口多、耕地少、淡水缺乏的國(guó)家，我國(guó)陸域生態(tài)系統(tǒng)有限的資源環(huán)境承載力難以滿足國(guó)民日益增長(zhǎng)的食物需求，水產(chǎn)業(yè)，特別海洋漁業(yè)，應(yīng)該分擔(dān)我國(guó)未來(lái) 16 億人民食物安全的重任，成為“藍(lán)色糧倉(cāng)”。

據(jù)專家預(yù)測(cè)，到 2030 年，由于我國(guó)人口的增加和生活水平的提高，人們對(duì)水產(chǎn)品的需求量會(huì)再增加 2000 萬(wàn) t。由于我國(guó)內(nèi)陸漁業(yè)資源有限和近海漁業(yè)資源的衰退，上述水產(chǎn)品的增量將會(huì)主要來(lái)自水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。

近些年來(lái)，為滿足人民對(duì)水產(chǎn)品日益增長(zhǎng)的需求，我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)已走上了集約化發(fā)展的的道路。集約化程度提高的指標(biāo)之一是設(shè)施漁業(yè)養(yǎng)殖產(chǎn)量比重的逐漸增加。我們可以將網(wǎng)箱、網(wǎng)欄和工廠化養(yǎng)殖產(chǎn)量與水產(chǎn)養(yǎng)殖總產(chǎn)量之比定義為水產(chǎn)養(yǎng)殖集約化比。圖 1 是近十年我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖集約化比的變化情況。從圖中可以看出，無(wú)論是海水養(yǎng)殖還是水產(chǎn)養(yǎng)殖總體，網(wǎng)箱、網(wǎng)欄和工廠化養(yǎng)殖等設(shè)施漁業(yè)產(chǎn)量占總產(chǎn)量的比例都在逐漸增加。這從一個(gè)側(cè)面反映了我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)集約化發(fā)展速度。

集約化程度提高的指標(biāo)之二是投飼養(yǎng)殖產(chǎn)量比例的持續(xù)提高。我國(guó)海水魚(yú)、蝦、蟹幾乎都是需要投飼養(yǎng)殖的，而我國(guó)內(nèi)陸水域鰱、鳙養(yǎng)殖則是不需投飼的。從圖 2 中可以看出，近二十年來(lái)我國(guó)無(wú)論是海水養(yǎng)殖還是內(nèi)陸水域養(yǎng)殖，投飼養(yǎng)殖產(chǎn)量的比例都在快速提高。

隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)集約化發(fā)展，投飼技術(shù)、增氧技術(shù)等在池塘養(yǎng)殖中廣泛應(yīng)用，其結(jié)果是我國(guó)單位池塘面積產(chǎn)量持續(xù)增加。例如，我國(guó)內(nèi)陸池塘養(yǎng)殖單產(chǎn)已從 1993 年的 3.07 t/ha/yr 逐漸增長(zhǎng)為 2013 年的 7.58 t/ha/yr。

二、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)集約化發(fā)展引發(fā)的問(wèn)題

我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)集約化程度的提高和養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大使得我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量三十年來(lái)一直以接近 7.5%的速度增長(zhǎng)，為豐富居民菜籃子、為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。然而，也應(yīng)該看到，簡(jiǎn)單地集約化發(fā)展是一把雙刃劍，其負(fù)面影響也不應(yīng)被忽視。

我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)對(duì)水域的污染已經(jīng)到了不可忽視的程度。然而，我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量還在持續(xù)增加，其中投飼養(yǎng)殖的比例也在提高，這意味著，如果養(yǎng)殖模式不當(dāng)或不認(rèn)真監(jiān)管養(yǎng)殖尾水處理，養(yǎng)殖排污量還將會(huì)大幅增加。

我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖種類中有大量不需要投飼養(yǎng)殖的動(dòng)物（如濾食性魚(yú)類、貝類等），因此，我國(guó)的魚(yú)粉比率[即水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程中投入魚(yú)產(chǎn)品（如魚(yú)粉）量與產(chǎn)出魚(yú)產(chǎn)品量的比率]遠(yuǎn)比世界其他國(guó)家低得多。然而，需要指出的是，盡管我國(guó)水產(chǎn)飼料科學(xué)技術(shù)取得了巨大進(jìn)步，但由于投飼養(yǎng)殖比例的提高等而使水產(chǎn)養(yǎng)殖（不包括植物）的魚(yú)粉比率平均值并沒(méi)有下降（圖3），而世界水產(chǎn)養(yǎng)殖的平均魚(yú)粉比率已從1995 年的 1.04 降到了 2007 年的0.63。

另外，隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖集約化程度的提高，我國(guó)生產(chǎn)單位重量產(chǎn)品的能耗也在迅速增加。據(jù)徐皓等的報(bào)道，我國(guó)池塘、網(wǎng)箱和工廠化養(yǎng)殖的單位產(chǎn)品耗電量分別為 0.37、3.16 和 8.66kwh/kg。也就是說(shuō)，隨水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)集約化發(fā)展，該產(chǎn)業(yè)對(duì)能源的依賴性會(huì)越來(lái)越大，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的CO₂也將會(huì)越來(lái)越多。

大氣中溫室氣體濃度的持續(xù)升高已成為 21 世紀(jì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展最為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我國(guó)政府已承諾，到 2030 年前停止增加CO₂排放，這也意味著中國(guó)發(fā)展的“天花板”被量化確定。在全球氣候變化大背景下，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)既要實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)以滿足國(guó)民的需求，又要節(jié)能、減排以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。水產(chǎn)養(yǎng)殖的集約化可以實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的目標(biāo)，循環(huán)水工廠化養(yǎng)殖可以實(shí)現(xiàn)零排污，什么樣的發(fā)展方式可以實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)、節(jié)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(kāi)為町疃。伺春雨丘中貯水，即先買(mǎi)鯇魚(yú)子散水田中。一二年后，魚(yú)兒長(zhǎng)大，食草根并盡，即為熟田又收魚(yú)利”。這可能是我國(guó)歷史上最早的草魚(yú)與水稻綜合養(yǎng)殖的記載。這一養(yǎng)殖模式是中華先輩們的偉大創(chuàng)舉，也是世界漁業(yè)史上的大事。

在西方，人們習(xí)慣于非此即彼的零和思維，比較典型的是十八世紀(jì)人們對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)活動(dòng)的兩種完全相反的態(tài)度：一種是以 18 世紀(jì)英國(guó)塞爾波恩的牧師、自然博物學(xué)者懷特（GilbertWhite，1720-1793）為代表的對(duì)待自然的“阿卡狄亞式的態(tài)度”，即以田園主義的觀點(diǎn)倡導(dǎo)一種簡(jiǎn)單、和諧的生活，目的是恢復(fù)到一種與其它有機(jī)體和平共存的狀態(tài)；另一種則是以林奈（Carolus Linnaeus，1707-1778）為代表的對(duì)待自然的“帝國(guó)式的態(tài)度”，即通過(guò)理性的實(shí)踐和艱苦的勞動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)自然的征服。類似的極端對(duì)立的思想在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中仍有反映。關(guān)于稻田養(yǎng)草魚(yú)，對(duì)西方人而言乍看起來(lái)也許是不可思議的，既然草魚(yú)吃草，草魚(yú)怎么能與禾苗養(yǎng)種在一起呢？

我國(guó)古代，人們對(duì)自然的認(rèn)識(shí)深受《周易》的“陰陽(yáng)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(fā)明稻田養(yǎng)草魚(yú)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(guī)格草魚(yú)吃不了高大的禾苗。待禾苗長(zhǎng)到一定高度時(shí)再放稍小規(guī)格的草魚(yú)，那時(shí)它們之間就僅剩下互利關(guān)系了。在稻田養(yǎng)草魚(yú)模式中水稻與草魚(yú)是一對(duì)矛盾，在一定的條件下它們間的對(duì)立關(guān)系可以發(fā)生轉(zhuǎn)化，變?yōu)榛ダP(guān)系。

我國(guó)現(xiàn)在流行的魚(yú)類與海藻間養(yǎng)中養(yǎng)殖生物間也是對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系。吃食性魚(yú)類是異養(yǎng)生物，而海藻是自養(yǎng)生物，它們?cè)谏鷳B(tài)學(xué)方面是相反的，同時(shí)又是互補(bǔ)的。如在一個(gè)水體中單養(yǎng)海藻，會(huì)因?yàn)槿睜I(yíng)養(yǎng)（氨、CO₂）而養(yǎng)殖產(chǎn)量受限；如單養(yǎng)魚(yú)類，則會(huì)因缺溶解氧且氨太多而養(yǎng)殖產(chǎn)量受限；但如將它們間養(yǎng)在一起，則可提高該水體的養(yǎng)殖容量，實(shí)現(xiàn) 1+1 大于 2（遠(yuǎn)超 1）的效果（圖 4）。對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖工作者而言，該類問(wèn)題的核心是對(duì)立統(tǒng)一體的構(gòu)建和內(nèi)部結(jié)構(gòu)比例的優(yōu)化。自養(yǎng)生物與異養(yǎng)生物、投喂性種類與獲取性種類都是對(duì)立體統(tǒng)一體，它們間的比例是平衡的條件。

其實(shí)，現(xiàn)在我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)面臨的問(wèn)題也是一個(gè)辯證的對(duì)立統(tǒng)一體。粗放的水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)可以做到低碳，但滿足不了人們對(duì)高產(chǎn)的需求；工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)可以滿足人們對(duì)高產(chǎn)的需求，但它會(huì)是一個(gè)高碳的生產(chǎn)系統(tǒng)。長(zhǎng)遠(yuǎn)地看，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展即需要應(yīng)對(duì)食物安全也不能忽視環(huán)境保護(hù)，也就是即要集約又要生態(tài)地發(fā)展，也就是生態(tài)集約化發(fā)展。

水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)集約化發(fā)展的核心是生態(tài)與集約的有機(jī)結(jié)合，體現(xiàn)的是國(guó)民對(duì)增產(chǎn)和環(huán)保兩方面需求的綜合考量。水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)集約化就是在保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的前提下，高效地生產(chǎn)安全的水產(chǎn)品。生態(tài)集約化追求的是增產(chǎn)、節(jié)能、減排三者綜合效益的最大化。

由此可見(jiàn)，生態(tài)集約化是我國(guó)傳統(tǒng)哲學(xué)思維在當(dāng)代水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中的實(shí)踐。集約意味著高密度、高產(chǎn)量，生態(tài)意味著養(yǎng)殖廢物的資源化利用，系統(tǒng)中自養(yǎng)和異養(yǎng)兩個(gè)過(guò)程的平衡，等等（圖 5）。

眾多國(guó)家實(shí)施農(nóng)業(yè)集約化發(fā)展的實(shí)踐表明，集約化（工業(yè)化）農(nóng)業(yè)在增加糧食產(chǎn)量和生產(chǎn)效率的同時(shí)也付出了昂貴的代價(jià)，如土地退化、有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)流失、水污染等。如果將環(huán)境成本計(jì)算在生產(chǎn)成本之中，集約化農(nóng)業(yè)的成本其實(shí)很高。為此，國(guó)際一些知名學(xué)者也提出了農(nóng)業(yè)可持續(xù)集約化（Sustainable Intensification of Agriculture）理念，目標(biāo)是在消除饑餓、貧困的同時(shí)仍給人類保留良好的環(huán)境。

四、水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)集約化發(fā)展模式

生態(tài)集約化追求的是增產(chǎn)、節(jié)能、減排綜合效益最大化。以此角度考慮，我國(guó)現(xiàn)行的高度集約化的工廠化養(yǎng)殖模式需要引入更多的生態(tài)因素，向陽(yáng)光工廠化方向發(fā)展；較粗放的水產(chǎn)養(yǎng)殖模式需要進(jìn)行集約化改造。另外，我們還應(yīng)從更寬的視角審視、管理我們的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)投入物質(zhì)與產(chǎn)出物質(zhì)的平衡，最好是能化害為寶。

（一）   陽(yáng)光工廠化養(yǎng)殖

工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖是近些年我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中發(fā)展較快的養(yǎng)殖方式，其具有占地少、高投入、高產(chǎn)出等特點(diǎn)。高效低碳的陸基生態(tài)集約化養(yǎng)殖系統(tǒng)通常應(yīng)該具備以下三個(gè)特征：第一，具有較高的養(yǎng)殖密度，以滿足高產(chǎn)的需求；第二，具有水生植物，以具備較強(qiáng)的自凈能力和產(chǎn)氧能力；第三，系統(tǒng)在陽(yáng)光下運(yùn)行。因此，應(yīng)盡可能地在現(xiàn)行工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)加入大型沉水植物和陽(yáng)光因素，即構(gòu)建陽(yáng)光工廠化養(yǎng)殖系統(tǒng)（Industrilized Solar Aquaculture systems,ISAs），其應(yīng)具有高產(chǎn)、環(huán)境可控、自凈和自產(chǎn)氧等特點(diǎn)。陽(yáng)光工廠化養(yǎng)殖系統(tǒng)構(gòu)建的關(guān)鍵因素包括大型沉水植物的選擇、光照強(qiáng)度的調(diào)節(jié)、夏季散熱與冬季保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和理化條件擬晝夜節(jié)律的控制等。

（二）   池塘養(yǎng)殖的集約化改造

對(duì)養(yǎng)殖池塘，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的是其集約化問(wèn)題。我國(guó)的池塘養(yǎng)殖已廣泛采用了綜合養(yǎng)殖模式，這是一種低投入的易為群眾接受的養(yǎng)殖模式。為了追逐更高的單產(chǎn)和效益，某些區(qū)域開(kāi)始采用集約化程度更高的高密度單養(yǎng)模式，如高位池對(duì)蝦精養(yǎng)、鱸魚(yú)超高產(chǎn)養(yǎng)殖模式等。池塘高密度單養(yǎng)模式的主要弊端是其對(duì)投入飼料利用率不高，解決這一問(wèn)題的有效方式是開(kāi)展集約化綜合養(yǎng)殖。發(fā)展集約化程度較高的綜合養(yǎng)殖模式是引導(dǎo)池塘養(yǎng)殖步入可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。

簡(jiǎn)單的高密度綜合養(yǎng)殖相較高密度單養(yǎng)在管理上會(huì)比較繁瑣，為解決此問(wèn)題，可以對(duì)池塘實(shí)施局部集約化改造，達(dá)到即增產(chǎn)又簡(jiǎn)化管理的目的。池塘中套養(yǎng)網(wǎng)箱就是人們已廣泛采用的池塘局部集約化的養(yǎng)殖方式，其具有可防止魚(yú)類繁殖、易捕撈、易管理（如治?。⒐?jié)省飼料等優(yōu)點(diǎn)。另外，池塘內(nèi)也可用網(wǎng)分隔成幾部分（池塘內(nèi)環(huán)聯(lián)養(yǎng)殖模式），每部分可以養(yǎng)殖不同種類或規(guī)格生物、采用不同的集約化方式。

最近，在我國(guó)出現(xiàn)一種新的局部集約化養(yǎng)殖方式，即池塘內(nèi)環(huán)聯(lián)養(yǎng)殖模式或稱池塘循環(huán)流水養(yǎng)殖模式。這種養(yǎng)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(yǎng)網(wǎng)箱十分類似。水池內(nèi)養(yǎng)殖吃食性種類，水池外養(yǎng)殖不需投飼的生物。在池塘內(nèi)流水水池中可以實(shí)施增氧、收集殘餌糞便、精準(zhǔn)投飼等增產(chǎn)技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)除具有易捕撈、易管理（如治?。?、節(jié)省飼料優(yōu)點(diǎn)外，還可以在不同水池中養(yǎng)殖不同種類或不同規(guī)格的生物。

（三）   非投飼養(yǎng)殖模式

我國(guó)內(nèi)陸大水域?qū)嵤┑聂~(yú)類放養(yǎng)和近海水域開(kāi)展的濾食性貝類和大型海藻養(yǎng)殖等都是非投飼養(yǎng)殖方式，是生產(chǎn)過(guò)程中從養(yǎng)殖水體獲取從 N、P、C 等元素的生產(chǎn)活動(dòng)。就整個(gè)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)而言，理想的養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)應(yīng)該是，非投飼養(yǎng)殖方式在生產(chǎn)中獲取的 N、P、C 等元素應(yīng)該與投飼養(yǎng)殖方式在生產(chǎn)中投入水體的 N、P、C 等元素的量相當(dāng)或前者多于后者。

據(jù)唐啟升估算，1999-2008 年十年間中國(guó)的貝、藻養(yǎng)殖業(yè)合計(jì)移出 1204 萬(wàn) t 碳，相當(dāng)于義務(wù)造林500 多萬(wàn) hm²，為世界碳減排做出了巨大貢獻(xiàn)，因此也被稱為碳匯漁業(yè)（Carbon sinkaquaculture）。我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖中已普遍應(yīng)用的綜合養(yǎng)殖模式，包括多營(yíng)養(yǎng)層次綜合養(yǎng)殖（IntegratedMulti-Trophic Aquaculture, IMTA），也是為了使投入的物質(zhì)（飼料）得到多層次利用，提高投入物質(zhì)的利用率，因此，被普遍認(rèn)為是一種有利于水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的養(yǎng)殖模式。

（四）   海洋離岸養(yǎng)殖

海水魚(yú)類養(yǎng)殖是我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的短板，然而，盡管其產(chǎn)量并不高但其對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響還是引起了人們的高度關(guān)注。解決海水魚(yú)類養(yǎng)殖的根本出路在于離岸養(yǎng)殖。在近岸開(kāi)展投飼養(yǎng)殖會(huì)造成污染，而在“貧瘠”的“深遠(yuǎn)?！遍_(kāi)展適度分散的投飼養(yǎng)殖活動(dòng)則是對(duì)海洋有益的“施肥”。離岸養(yǎng)殖是設(shè)施漁業(yè)，是靠養(yǎng)殖工船或大型可沉降網(wǎng)箱在遠(yuǎn)離海岸的區(qū)域開(kāi)展養(yǎng)殖生產(chǎn)的活動(dòng)。目前我國(guó)正在籌劃開(kāi)展的離岸養(yǎng)殖活動(dòng)包括在南海用大型養(yǎng)殖工船進(jìn)行石斑魚(yú)養(yǎng)殖和在黃海利用冷水團(tuán)資源開(kāi)展海洋冷水魚(yú)類設(shè)施養(yǎng)殖。