綜合養(yǎng)殖是水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的必然選擇

管衛(wèi)兵，王 麗

（1．上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院，上海 201306；2．淮安市蘇澤生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司，淮安 223218）

綜合養(yǎng)殖是水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的必然選擇

管衛(wèi)兵1，王 麗2

（1．上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院，上海 201306；2．淮安市蘇澤生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司，淮安 223218）

世界漁業(yè)資源現(xiàn)狀并不樂觀，水產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重任將更多依賴于水產(chǎn)養(yǎng)殖，然而傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)也暴露出眾多缺陷。無論是淡水養(yǎng)殖還是海水養(yǎng)殖，對我國近海漁業(yè)資源均有一定的依賴，高碳、高氮、低品質(zhì)特征明顯。綜合養(yǎng)殖是水產(chǎn)養(yǎng)殖走可持續(xù)發(fā)展道路的必然選擇方向。本文總結(jié)了國內(nèi)外有關(guān)綜合養(yǎng)殖的主要模式和類型，分析了不同模式的理論基礎(chǔ)及存在的問題，提出發(fā)展新的綜合養(yǎng)殖模式的迫切性和意義。

水產(chǎn)養(yǎng)殖；綜合養(yǎng)殖；可持續(xù)發(fā)展

水產(chǎn)養(yǎng)殖走可持續(xù)的生態(tài)發(fā)展道路是必然，綜合養(yǎng)殖是必然選擇的道路之一［1-3］。本文分析了我國水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)狀及存在的問題，總結(jié)相關(guān)綜合養(yǎng)殖最新發(fā)展形勢和其歷史脈絡(luò)，尤其是最近以多營養(yǎng)層次的水產(chǎn)養(yǎng)殖為中心的綜合養(yǎng)殖發(fā)展［4-8］，分析綜合養(yǎng)殖的特點及存在的問題，提出更為可行的綜合養(yǎng)殖發(fā)展模式，以促進水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展。在資源與環(huán)境約束下，全球漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展可能會走到一個共同的方向，即水產(chǎn)綜合養(yǎng)殖。

1 傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖模式的主要問題

隨著人口的增長，生活水平的提高，對水產(chǎn)品數(shù)量與質(zhì)量均有了更高的要求。世界漁業(yè)資源現(xiàn)狀并不樂觀，水產(chǎn)發(fā)展的重任將更多依賴于水產(chǎn)養(yǎng)殖，但傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)也暴露出眾多缺陷。無論是采用飼料或直接采用野雜魚投喂，對近海漁業(yè)資源的依賴都很大［9］，其養(yǎng)殖模式并不是可持續(xù)的，呈現(xiàn)出高碳、高氮、低品質(zhì)的生產(chǎn)模式。

一是高碳。我國水產(chǎn)養(yǎng)殖由于大量使用增氧機、投餌機、飼料等，總體上表現(xiàn)出高碳的特征。尤其是大型的養(yǎng)殖場，電站及電路裝備是一個很大的成本消耗。估算結(jié)果顯示，中國水產(chǎn)養(yǎng)殖的CO2排放總量約為988．6×104t，占全國CO2排放總量的0．17％［10，11］；根據(jù)徐皓等（2011）的估算，2005年中國漁業(yè)生產(chǎn)的能源消耗量約占第一產(chǎn)業(yè)能源消耗量的1／4，占全國能源消耗量的0．73％［11］。由此可見，漁業(yè)的能源消耗占全國的比重很小，但在第一產(chǎn)業(yè)中，仍是重要的組成部分。

二是高氮。池塘養(yǎng)殖過程中，尤其是高度集約化養(yǎng)殖系統(tǒng)將大量氮源營養(yǎng)排放到外源水域，成為農(nóng)業(yè)面源污染的主要來源之一。1999年到2009年，中國水產(chǎn)養(yǎng)殖魚粉比率已從0．23增長到0．36，說明大量耗用高蛋白質(zhì)營養(yǎng)［2］。精養(yǎng)化池塘中，大量的殘餌不能及時被利用，污染物沉積在底質(zhì)中成為營養(yǎng)陷阱，呈現(xiàn)出高氮的特點。

三是低品質(zhì)。水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中也會由于水質(zhì)惡化、藥物投放、人工飼料過度依賴、添加劑太多等原因，從而影響水產(chǎn)品品質(zhì)。主產(chǎn)區(qū)的高密度單一化養(yǎng)殖容易導(dǎo)致整體環(huán)境的惡化，其中花鱸、加州鱸、黑魚、鱖魚、甲魚等高密度養(yǎng)殖品種的池塘養(yǎng)殖環(huán)境惡化嚴(yán)重，河蟹、羅氏沼蝦、青蝦等產(chǎn)業(yè)發(fā)展也存在類似問題。

四是外源環(huán)境污染。城鎮(zhèn)污水等都會通過河網(wǎng)進入養(yǎng)殖系統(tǒng)，尤其是河網(wǎng)密集的蘇南地區(qū)。大排大放的傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式需大量使用外源性水資源，導(dǎo)致水產(chǎn)品質(zhì)量不能得到有效保證。同時由于外源水源的污染，一定程度上增加了魚藥等投入品的使用。

2 綜合養(yǎng)殖模式研究現(xiàn)狀

中國傳統(tǒng)的綜合養(yǎng)殖模式和類型，很多學(xué)者都進行了很好的歸納［3，12-14］。中國傳統(tǒng)的池塘養(yǎng)殖就是一種高度發(fā)揮不同魚種之間營養(yǎng)或生態(tài)位互補的綜合養(yǎng)殖方式，提出經(jīng)典的池塘養(yǎng)殖“三塘合一”理論，在20世紀(jì)70～80年代取得了畝產(chǎn)噸魚的高效。但這些養(yǎng)殖類型都是在單一塘口系統(tǒng)進行復(fù)合生態(tài)養(yǎng)殖，即研究一個池塘的混養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)，屬于中國傳統(tǒng)養(yǎng)殖的混養(yǎng)概念范疇，簡單的說是單塘口調(diào)節(jié)生態(tài)［15-16］。這種模式下，同池混養(yǎng)多種經(jīng)濟生物在收獲上會比較麻煩，更難同時滿足多種水生生物所需的高產(chǎn)的生長條件［17］，產(chǎn)量已無較大增長空間，尤其是全球變暖、外源水質(zhì)污染較重的情況下，內(nèi)源的營養(yǎng)已無法通過混養(yǎng)這種綜合養(yǎng)殖方式進行有效調(diào)節(jié)，水質(zhì)容易惡化，因此，實現(xiàn)不同養(yǎng)殖單元互補的綜合養(yǎng)殖是必然選擇。

在東南亞一帶廣泛開展的水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)業(yè)的整合［18］，突破了池塘系統(tǒng)和其它農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的有效整合。在我國，這種模式以傳統(tǒng)的桑基魚塘模式最為典型［19］。近年來，我國大力開展稻漁共作，即以稻田養(yǎng)殖為代表的典型復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)殖類型，以稻蝦、稻蟹、稻魚等共作為主要模式，尤其是湖北潛江的稻蝦共作模式取得相當(dāng)大的成功。這種模式的前提是需要解決水稻等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有機化或生態(tài)化生產(chǎn)問題，這樣才能確保農(nóng)業(yè)系統(tǒng)對養(yǎng)殖水產(chǎn)品品質(zhì)的保證，避免由于施肥、放藥等措施對水產(chǎn)品產(chǎn)生影響。

綜合養(yǎng)殖另一種類型是分池循環(huán)水養(yǎng)殖方式。采取分池循環(huán)水養(yǎng)殖的綜合養(yǎng)殖方式，利用魚、蝦養(yǎng)殖排放水養(yǎng)殖濾食性水生動物或者大型藻，養(yǎng)殖水經(jīng)過濾除作用處理后，排放掉或循環(huán)流入魚蝦養(yǎng)殖塘重新利用，這就是經(jīng)典的陸基多營養(yǎng)層次綜合養(yǎng)殖（IMTA，Integrated Multi-Trophic Aquaculture）模式。開放水域的多營養(yǎng)層次綜合養(yǎng)殖是一種高效低碳的養(yǎng)殖模式［4，20］，不同于前述的混養(yǎng)，開放水域的綜合養(yǎng)殖就是東亞國家的海洋牧場建設(shè)，國外多是這種開放海區(qū)的IMTA模式，是對海洋自然生態(tài)系統(tǒng)的模擬［21］。海洋牧場建設(shè)在中國已經(jīng)開展多年，但在陸基的池塘中開展多營養(yǎng)級養(yǎng)殖還有待研究。董雙林提出陸基綜合養(yǎng)殖模式發(fā)展是我國水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展的重要方向［3］，近年來，我國也開展了分池的陸基IMTA模式生態(tài)養(yǎng)殖實驗［22，23］。

有關(guān)IMTA相關(guān)新的研究動向眾多，主要是以加拿大科學(xué)家Chopin為首發(fā)起的加拿大綜合養(yǎng)殖網(wǎng)絡(luò)（Canadian Integrated Multi-Trophic Aquaculture Network，CIMTAN）為中心，形成一套IMTA實踐和理論體系，主要包括三大研究領(lǐng)域，一是環(huán)境系統(tǒng)的表現(xiàn)和物種表現(xiàn)，即動植物吸收營養(yǎng)種類的選擇和主養(yǎng)種類的匹配等［24，25］；二是系統(tǒng)的設(shè)計和工程化；三是IMTA經(jīng)濟分析和社會事務(wù)［26］，三個方面是相互關(guān)聯(lián)的［11，12］。歐洲國家通過立法改革以推動IMTA模式發(fā)展［27］。IMTA為現(xiàn)代可持續(xù)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)提供了一個重要的選擇。有研究表明［28］，1 hm陸基整合海鯛、貝類、海藻的養(yǎng)殖場，可以生產(chǎn)25 t的魚，50 t的雙殼類和30 t海藻；另一個養(yǎng)殖場每hm生產(chǎn)55 t的海鯛或92 t的鮭魚以及385 t或500 t重的海藻，而且沒有污染。初步結(jié)果表明，這是一種很有潛力的、高利潤的綜合養(yǎng)殖模式，尤其是綜合海水養(yǎng)殖發(fā)展最為快速［29］。

陸基的綜合養(yǎng)殖相關(guān)研究多從營養(yǎng)吸收角度、物種匹配等細節(jié)角度考慮，但是對生態(tài)系統(tǒng)的整體循環(huán)重視不足。陸基綜合養(yǎng)殖的分池循環(huán)水養(yǎng)殖分為分池環(huán)聯(lián)和并聯(lián)系統(tǒng)，但是這兩種方式都存在一定的缺點。分池循環(huán)養(yǎng)殖模式有其優(yōu)越之處，但是在物質(zhì)的流動上可能會有一定的時滯現(xiàn)象［17］。環(huán)聯(lián)或串聯(lián)系統(tǒng)存在上一級養(yǎng)殖系統(tǒng)會影響下一級養(yǎng)殖系統(tǒng)，從而影響整體效率。即綜合養(yǎng)殖系統(tǒng)在高產(chǎn)情況下，有可能上一個單元的養(yǎng)殖污水會導(dǎo)致下一級養(yǎng)殖單元的破壞，導(dǎo)致產(chǎn)能不高，失去綜合功能的作用。這是分池陸基綜合養(yǎng)殖模式最主要的弱點，也制約其發(fā)展。例如，廣東湛江開展的羅非魚—對蝦—牡蠣—江蘺池塘分池環(huán)聯(lián)養(yǎng)殖就是其典型實例。中國水產(chǎn)科學(xué)研究院長江水產(chǎn)研究所等則設(shè)計了配套水處理設(shè)施的并聯(lián)綜合養(yǎng)殖系統(tǒng)，大宗淡水魚類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目組構(gòu)建了一個池塘三級循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)等［31］。研究結(jié)果表明，作為一種新的池塘養(yǎng)殖生產(chǎn)方式，這些分池綜合養(yǎng)殖系統(tǒng)在提高養(yǎng)殖產(chǎn)品品質(zhì)、節(jié)約水資源及有效解決廢水排放等方面均具有明顯的理論和實踐意義。

許振祖等提出同池綜合養(yǎng)殖下，不可能通過增大濾食性動物的放養(yǎng)量和系統(tǒng)的自養(yǎng)性產(chǎn)量來進一步提高養(yǎng)殖產(chǎn)量，故效益不夠大［32］。為消除上述存在問題，最好的辦法就是發(fā)展一種多池循環(huán)水型的封閉式綜合養(yǎng)殖，在這種系統(tǒng)中，各池的功能不同，其主養(yǎng)和搭養(yǎng)種的搭配也有所不同，有利于發(fā)揮各系統(tǒng)的生態(tài)作用及擴大蝦池表面積，共同承擔(dān)了分解、凈化或再循環(huán)與再利用的任務(wù)，從而提高了系統(tǒng)的整體生產(chǎn)能力及水質(zhì)自凈能力［32］。

田相利等報道了類似的三元綜合養(yǎng)殖模式［33］。申屠基康建立高位池循環(huán)海水系統(tǒng)，利用生物調(diào)控，形成蟹—貝—蝦多池循環(huán)海水系統(tǒng)［34-35］。管衛(wèi)兵等［36］提出陸基生態(tài)漁場構(gòu)建技術(shù)，采用新型水循環(huán)技術(shù)，實現(xiàn)多個功能單元之間的互相連通，成為網(wǎng)格狀的池塘系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)。一個養(yǎng)殖單元和另一個養(yǎng)殖單元隨時連通和中斷聯(lián)系，互相平衡，從而減少了綜合養(yǎng)殖模式中營養(yǎng)物質(zhì)出現(xiàn)時滯的問題。另外，每個養(yǎng)殖單元構(gòu)建不同食性為主的養(yǎng)殖品種，每一個塘口形成一個混養(yǎng)的復(fù)合系統(tǒng)，通過將所有不同塘口復(fù)合系統(tǒng)在養(yǎng)殖場層次進行更高水平的復(fù)合，最終形成一個高復(fù)合性、高景觀異質(zhì)性的生態(tài)養(yǎng)殖系統(tǒng)［36］。

我國關(guān)于這種分池的綜合養(yǎng)殖理論機制也有相關(guān)研究。袁亞光等構(gòu)建了一套水生經(jīng)濟植物—水生動物—微生物復(fù)合生物修復(fù)系統(tǒng)進行污水修復(fù)［37］。生物共生機制、生物多樣性及食物鏈原理是生態(tài)工程的重要基本原理［38］，通過人工構(gòu)筑共生生態(tài)機制和食物鏈的“加環(huán)”可以大幅度提高生態(tài)效應(yīng)和生態(tài)凈化功能［39］。楊紅生提出，集約化和精放式養(yǎng)殖集合的方式應(yīng)該是一種科學(xué)的綜合養(yǎng)殖思想［40-41］。陳敏也提出一種基于紅萍作為水處理主體的新食物鏈生態(tài)系統(tǒng)［42］。

但長期以來，我國綜合養(yǎng)殖的基礎(chǔ)研究仍不夠深入，對各環(huán)節(jié)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動等缺乏系統(tǒng)了解，難以正確把握合理配置，限制了相關(guān)生態(tài)模式效益水平的進一步提高，還需要大量相關(guān)基礎(chǔ)研究［43］。

3 綜合養(yǎng)殖是可持續(xù)發(fā)展必然要求

中國的水產(chǎn)養(yǎng)殖存在眾多問題，所以要走健康的可持續(xù)發(fā)展道路［44-46］，如稻漁共作模式為主要發(fā)展內(nèi)容的綜合養(yǎng)殖方式，已在全國進行推廣。我國水產(chǎn)養(yǎng)殖要持續(xù)發(fā)展，要保持較好的比較效益，必須大力推廣魚畜禽、種養(yǎng)加配套的復(fù)合生態(tài)養(yǎng)殖模式。綜合養(yǎng)殖在表面意義上是很好理解的，關(guān)鍵問題是如何有效地構(gòu)建高產(chǎn)的綜合養(yǎng)殖系統(tǒng)。

以高度集約化養(yǎng)魚或蝦為主，建立新型的池塘人工復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，解決現(xiàn)有的養(yǎng)殖主產(chǎn)區(qū)單一品種構(gòu)成，大排大放的粗放式養(yǎng)殖方式，有效提供高品質(zhì)的水產(chǎn)品供給，實現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展，才能改變整個產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。綜合養(yǎng)殖模式的開發(fā)是加強宜漁國土資源開發(fā)最有效的途徑，也是綜合開發(fā)低洼地、鹽堿地的最佳方法。

蔣高中總結(jié)了我國傳統(tǒng)綜合養(yǎng)魚具有節(jié)糧性、節(jié)水性、節(jié)能性等優(yōu)點［43］。姚宏祿按照生態(tài)學(xué)原理摸擬生態(tài)平衡，按其結(jié)構(gòu)與功能分為五個基本類型，這五個類型都是綜合養(yǎng)殖系統(tǒng)的一個重要的子系統(tǒng)或子生態(tài)工程［13］。董雙林提出綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖是實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)高效低碳發(fā)展的重要途徑，發(fā)展綜合養(yǎng)殖是依據(jù)養(yǎng)殖污染資源化、養(yǎng)殖種類或養(yǎng)殖系統(tǒng)間功能互補等原理構(gòu)建高效低碳的養(yǎng)殖模式［1］。陶玲等研究發(fā)現(xiàn)就單位利潤生態(tài)足跡量而言，復(fù)合池塘循環(huán)水養(yǎng)殖模式為2．92 ghm2／萬元，而傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖模式為4．91 ghm2／萬元，復(fù)合模式更符合可持續(xù)發(fā)展要求［47］。

人類當(dāng)前消耗了約38％的全球凈初級生產(chǎn)力（NPP），未來還有62％，約33 Pg可用，但是其中53％的全球凈初級生產(chǎn)力是不可以收獲的，減去這些，未來人類只能利用10％，約5 Pg［48］。未來要增長的NPP，只能在更少的灌溉和肥料使用情況下獲得。地球40％土地已被以農(nóng)業(yè)的形式開發(fā)，如何在這些土地上實現(xiàn)更高的生態(tài)效益，是人類面臨的最為主要的問題。因此，以漁業(yè)及農(nóng)業(yè)相結(jié)合的復(fù)合農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的綜合養(yǎng)殖可能是解決這個世界難題的重要途徑。

陸基綜合生態(tài)養(yǎng)殖新模式有助于推動水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的革命性進步，將資源生態(tài)、生態(tài)學(xué)原理、水產(chǎn)多營養(yǎng)級養(yǎng)殖等理論整合到一起，實現(xiàn)一個陸基漁場的目標(biāo)［42］。此種方式將形成一種真正的健康生態(tài)養(yǎng)殖，實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖高效、生態(tài)、節(jié)水、有機等眾多目標(biāo)。我國水產(chǎn)養(yǎng)殖很多都是利用低洼鹽堿荒地和改造低產(chǎn)稻田來發(fā)展，不僅不會影響糧食生產(chǎn)，還可以起到增糧、帶牧、養(yǎng)林、促副的積極作用。促進傳統(tǒng)的池塘養(yǎng)殖向新型的、可持續(xù)的養(yǎng)殖模式轉(zhuǎn)變，最終促成我國從漁業(yè)大國到漁業(yè)強國的轉(zhuǎn)變。借鑒IMTA原理，將農(nóng)業(yè)單元和水產(chǎn)單元構(gòu)建成分池循環(huán)會是一種重要的綜合養(yǎng)殖方式。通過有機稻田和水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)進行串聯(lián)將是更為重要的稻漁共作模式，這樣水產(chǎn)養(yǎng)殖水體經(jīng)過有機稻田系統(tǒng)凈化后可以再次循環(huán)到養(yǎng)殖水體，形成節(jié)水、循環(huán)的健康生產(chǎn)模式。這種有機“稻漁共生”模式將是未來大力發(fā)展的、最有前景的一個方向。

海水綜合養(yǎng)殖系統(tǒng)也可以和海藻養(yǎng)殖或海水稻種植、紅樹林、鹽生植物等結(jié)合，從而形成更為有效的綜合養(yǎng)殖模式。海水養(yǎng)殖不需要可耕地或淡水，因此將是增加食品需求供應(yīng)的領(lǐng)導(dǎo)競爭者，成為人類食品的下一個拓荒者［49］。我國海水綜合養(yǎng)殖具有較大發(fā)展空間，一是大力發(fā)展以海洋牧場為中心的藍色糧倉計劃；二是在海岸帶綜合管理中，大力發(fā)展以陸基綜合養(yǎng)殖為主要內(nèi)容的灘涂綜合利用，將大大有利于提升我國相關(guān)海洋經(jīng)濟的發(fā)展。

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Integrated aquaculture is the inevitable choice for sustainable development of aquaculture

GUANWei-bing1，WANG Li2
（1．Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China；2．HuaiAn Suze Ecological Agriculture Co．Ltd．，Huai’an 223218，China）

The situation of the world＇s fishery resources is not optimistic．More important task for fishery developmentwill be placed in aquaculture，but aquaculture also encountersmanymore challenges．Both fresh water culture and sea water culture in China depends on offshore fishery resources seriously，showing a highcarbon，high-nitrogen，low-qualitymode of production．The sustainable ecological development of aquaculture is inevitable，while integrated aquaculture is one of the inevitable choices．This article summarizes the main modes and the types of integrated aquaculture at home and abroad，analyzes the theoretical basis for different modes and problems，emphasizes the urgency and significance to develop a new integrated aquaculturemodel．

aquaculture；integrated aquaculture；sustainable development

S 967

：A

2095-3666（2016）04-0264-06

10．13233／j．cnki．fishis．2016．04．004

2016-09-04

：2016-11-05

保護區(qū)（濱湖）控藻與生態(tài)修復(fù)技術(shù)集成規(guī)模化示范（2014ZX07101-012-04）

管衛(wèi)兵（1972-），江蘇淮安人，博士，副教授，主要從事漁業(yè)資源生物和生態(tài)學(xué)研究。E-mail：wbguan＠shou．edu．cn