基于生態(tài)足跡評(píng)估的凡納濱對(duì)蝦可持續(xù)發(fā)展養(yǎng)殖模式

劉文禮，閻希柱

(集美大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，福建 廈門(mén) 361021)

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基于生態(tài)足跡評(píng)估的凡納濱對(duì)蝦可持續(xù)發(fā)展養(yǎng)殖模式

劉文禮，閻希柱*

(集美大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，福建 廈門(mén) 361021)

在中國(guó)對(duì)蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)格局中，傳統(tǒng)半精養(yǎng)模式仍占著很大的比重，新型精養(yǎng)模式普及程度不高，兩種模式各有優(yōu)劣。為了比較兩種養(yǎng)殖模式的可持續(xù)性，本研究采用生態(tài)足跡和生態(tài)足跡指數(shù)對(duì)兩種不同養(yǎng)殖模式進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明： 1)對(duì)蝦半精養(yǎng)模式的生態(tài)足跡為28.278 ghm2，精養(yǎng)模式的生態(tài)足跡為44.596 ghm2，其中飼料項(xiàng)目對(duì)生態(tài)足跡的貢獻(xiàn)最大，比重達(dá)到60%～80%。2)半精養(yǎng)模式的人均水產(chǎn)品消費(fèi)生態(tài)足跡為0.040 10 ghm2，生態(tài)足跡指數(shù)為-0.24%，為不可持續(xù)發(fā)展模式；精養(yǎng)模式的人均水產(chǎn)品消費(fèi)生態(tài)足跡為0.033 23 ghm2，生態(tài)足跡指數(shù)為16.93%，為可持續(xù)發(fā)展模式，精養(yǎng)模式比半精養(yǎng)模式具有更大的可持續(xù)發(fā)展?jié)摿?。本研究針?duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖的特性對(duì)漁業(yè)生態(tài)足跡的定義和模型進(jìn)行優(yōu)化，解決了小尺度研究領(lǐng)域中人均漁業(yè)生態(tài)足跡難以明確和核算的問(wèn)題，并結(jié)合生態(tài)足跡指數(shù)模型對(duì)對(duì)蝦養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行量化評(píng)估，從因素分析和生產(chǎn)模式優(yōu)化等方面為小尺度水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展策略提供權(quán)衡和比較。[中國(guó)漁業(yè)質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn), 2017,7(4):29-36]

凡納濱對(duì)蝦；生態(tài)足跡；生態(tài)足跡指數(shù)；可持續(xù)發(fā)展；水產(chǎn)養(yǎng)殖

凡納濱對(duì)蝦(Litopenaeusvannamei)是中國(guó)主要的對(duì)蝦養(yǎng)殖品種，養(yǎng)殖范圍遍及全國(guó)，對(duì)不同環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，特別是對(duì)鹽度適應(yīng)范圍廣，既可以在海水中養(yǎng)殖，又可以在近淡水的環(huán)境中養(yǎng)殖。對(duì)蝦的養(yǎng)殖模式主要是以工廠化養(yǎng)殖和水泥高位池養(yǎng)殖為主的集約化養(yǎng)殖模式(即“精養(yǎng)模式”)和以傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖為主的半集約化養(yǎng)殖模式(即“半精養(yǎng)模式”)。目前，對(duì)蝦養(yǎng)殖存在資源消耗過(guò)多、生態(tài)環(huán)境惡化、水質(zhì)污染、種質(zhì)退化和對(duì)蝦疾病等問(wèn)題，制約著對(duì)蝦養(yǎng)殖的可持續(xù)發(fā)展。

生態(tài)足跡(ecological footprint，EF)是1996年由Wackernagel和Rees提出[1]，是一種基于生物物理量的度量方法，其定義是指在特定地區(qū)和消費(fèi)水平下，特定人口消費(fèi)的所有資源和消納所產(chǎn)生的廢物所需要的生物生產(chǎn)性土地面積[2]?；谌驖O業(yè)的快速發(fā)展，如何評(píng)估漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展成為了重要的科學(xué)問(wèn)題，如Larsson等[3]、Berg 等[4]、Kautsky等[5]、Folke等[6]眾多學(xué)者從理論、管理、評(píng)估指標(biāo)和計(jì)算模型等方面對(duì)漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行研究，并開(kāi)始嘗試使用生態(tài)足跡評(píng)估方法對(duì)漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行量化研究。關(guān)于漁業(yè)的生態(tài)足跡研究前期主要集中在大尺度領(lǐng)域(如國(guó)家、海域、地區(qū)等)的研究，并傾向于將漁業(yè)生態(tài)足跡定義為占用的水域面積，主要適用于天然水域養(yǎng)殖和捕撈漁業(yè)領(lǐng)域。如Folke等[6]在對(duì)波羅的海沿岸的水產(chǎn)養(yǎng)殖、海產(chǎn)品捕撈和水產(chǎn)消費(fèi)生態(tài)足跡研究中就把海洋生態(tài)足跡定義為滿足人類(lèi)海產(chǎn)品和其他服務(wù)需求所占用的海洋生態(tài)系統(tǒng)面積。但隨著新型現(xiàn)代漁業(yè)的發(fā)展，人類(lèi)對(duì)漁業(yè)水域系統(tǒng)的干預(yù)性加大，需要依靠大量資源(如飼料、能源、水等)投入來(lái)滿足生產(chǎn)，單以水域面積來(lái)衡量有失偏頗。Roth等[7]也指出在水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)足跡核算中，單純使用水域面積來(lái)核算可能造成重復(fù)計(jì)算，尤其是水域在提供天然餌料的同時(shí)也可提供一定的廢物降解。隨著生態(tài)足跡成分法、能值法、投入產(chǎn)出法等方法的提出，生態(tài)足跡研究向更小尺度發(fā)展，逐漸彌補(bǔ)了生態(tài)足跡綜合法的局限性[8]。Zhao等[9]就運(yùn)用能值生態(tài)足跡對(duì)一個(gè)海上網(wǎng)箱養(yǎng)殖的案例進(jìn)行小尺度研究；陶玲等[10]運(yùn)用生態(tài)足跡成分法，對(duì)復(fù)合池塘和傳統(tǒng)池塘單位經(jīng)濟(jì)效益生態(tài)足跡進(jìn)行核算。這些進(jìn)展為漁業(yè)領(lǐng)域提供更適用和精確的生態(tài)足跡核算方法，但仍有很大的完善空間，比如在計(jì)算模型、項(xiàng)目設(shè)置等方面。

生態(tài)足跡指數(shù)(ecological footprint index，EFI)是吳隆杰[11]2005年對(duì)生態(tài)足跡可持續(xù)發(fā)展評(píng)估指標(biāo)優(yōu)化后提出的，其是指一定區(qū)域的生態(tài)承載力與生態(tài)足跡的差額占生態(tài)承載力的百分比，可視為該區(qū)域?yàn)榻窈蟊Ａ舻目沙掷m(xù)發(fā)展的能力的百分比。為了實(shí)現(xiàn)漁業(yè)生產(chǎn)模式可持續(xù)發(fā)展的可比性，吳隆杰[12]和趙玉濤等[13]對(duì)生態(tài)足跡指數(shù)分析方法進(jìn)行改進(jìn)和理論分析。目前，生態(tài)足跡指數(shù)如生態(tài)足跡一樣只適用于可以同時(shí)計(jì)算人均生態(tài)足跡和人均生態(tài)承載力地區(qū)，這對(duì)小尺度的漁業(yè)案例來(lái)說(shuō)仍然不適用。

為了探索適合水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展量化評(píng)估的生態(tài)足跡，本研究以對(duì)蝦精養(yǎng)和半精養(yǎng)兩個(gè)模式為研究對(duì)象，針對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)生態(tài)足跡核算模型、項(xiàng)目設(shè)置和概念等進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)兩種養(yǎng)殖模式的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行比較分析。

1 養(yǎng)殖狀況

1.1 半精養(yǎng)模式

選取福建漳州的玉江對(duì)蝦池塘養(yǎng)殖場(chǎng)為半精養(yǎng)模式代表，采集2015年凡納濱對(duì)蝦2個(gè)養(yǎng)殖周期的數(shù)據(jù)。該養(yǎng)殖場(chǎng)占地面積共7 000 m2，淡水養(yǎng)殖，池底鋪有防滲地膜； 4口池塘，規(guī)格均為底面積1 500 m2，高2 m，有各自獨(dú)立的進(jìn)、排水兩個(gè)閘門(mén)；通過(guò)水車(chē)式增氧機(jī)進(jìn)行增氧，由水泵抽取供水，經(jīng)蓄水池供應(yīng)到每個(gè)養(yǎng)殖池，廢水直接排出；一個(gè)周期約為5個(gè)月(包括養(yǎng)殖期和休整期)，一個(gè)養(yǎng)殖周期總收獲量可達(dá)到6 000～7 000 kg。

1.2 精養(yǎng)模式

選取福建漳州的大北農(nóng)對(duì)蝦養(yǎng)殖場(chǎng)為精養(yǎng)模式代表，采集2015年凡納濱對(duì)蝦2個(gè)養(yǎng)殖周期的數(shù)據(jù)。該養(yǎng)殖場(chǎng)占地面積共3 300 m2，海水養(yǎng)殖，棚頂設(shè)有保溫農(nóng)塑料膜，采用水泥養(yǎng)殖池，屬于半封閉式流水型工廠化養(yǎng)殖模式；68口池，每口規(guī)格均為底面積25 m2、高1 m的圓形養(yǎng)殖池；排污口設(shè)于池底中間，養(yǎng)殖廢水經(jīng)排水管統(tǒng)一流入排水渠；氧氣由氣泵經(jīng)輸氣管到每個(gè)養(yǎng)殖池進(jìn)行供氧，海水由海區(qū)抽取到蓄水池和砂濾池凈化后供應(yīng)到每個(gè)養(yǎng)殖池，無(wú)配套循環(huán)水系統(tǒng)，廢水經(jīng)簡(jiǎn)單處理后直接排出；一個(gè)周期約為5個(gè)月(包括養(yǎng)殖期和休整期)，一個(gè)養(yǎng)殖周期總收獲量可達(dá)到12 000～14 000 kg。

2 評(píng)估方法

2.1 數(shù)據(jù)采集

本研究對(duì)兩個(gè)養(yǎng)殖場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集年限均為2015年，均為兩個(gè)養(yǎng)殖周期。主要收集數(shù)據(jù)有投苗、收獲、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、能源、人工、飼料、用水、廢棄物、場(chǎng)地面積、藥物等。其他數(shù)據(jù)通過(guò)年鑒、統(tǒng)計(jì)和報(bào)告等資源[14-18]進(jìn)行補(bǔ)充。

2.2 生態(tài)足跡核算

采用Simmons[19]提出的生態(tài)足跡成分法，首先根據(jù)對(duì)蝦養(yǎng)殖特征設(shè)置各類(lèi)資源消耗或廢棄物產(chǎn)生的項(xiàng)目分類(lèi)和消費(fèi)量核算，然后計(jì)算各項(xiàng)目中資源消費(fèi)或廢物容納所占用的各類(lèi)生物生產(chǎn)性土地面積，并通過(guò)均衡因子(表1)統(tǒng)一量化為全球公頃。對(duì)蝦養(yǎng)殖生態(tài)足跡核算項(xiàng)目分類(lèi)為：基建、人工、用水、廢水、占地、廢棄物、飼料、能源消耗，各項(xiàng)目中的資源消費(fèi)分析見(jiàn)表2。

表1 各類(lèi)土地類(lèi)型的均衡因子Tab.1 The equivalence factor for different land use types ghm2·hm-2

注：耕地、牧草地、水域、能源用地、建設(shè)用地和林地等6類(lèi)土地類(lèi)型的均衡因子來(lái)源于全球足跡網(wǎng)絡(luò)[20]；水資源用地均衡因子來(lái)源于黃林楠等[21]的研究。

表2 對(duì)蝦養(yǎng)殖生態(tài)足跡成分分析Tab.2 The EF component analysis of Litopenaeus vannamei culture

注：根據(jù)供貨商提供，110 mm PVC管均重約為2.031 kg·m-1；75 mm PVC管均重約為1.972 kg·m-1；25 mm PVC管均重約為0.234 kg·m-1；保溫農(nóng)膜均重約為950 kg·m-3；電纜規(guī)格為BV-2.5 mm2銅芯，其主要材料銅芯重量大約為28.6 kg·km-1，聚乙烯(PE)重量大約為3 kg·km-1。

生態(tài)足跡基本核算模型見(jiàn)式(1)。

EF=Σ(rj×Ai)=∑(rj×Ci/Yi)

式(1)

式(1)中，EF為水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程中占用的生態(tài)足跡；j為生物生產(chǎn)性土地類(lèi)型(分別為耕地、牧草地、水域、能源用地、建設(shè)用地、林地、水資源用地)；i為消費(fèi)項(xiàng)目類(lèi)型；rj為均衡因子；Ai為第i項(xiàng)消費(fèi)占用的生物生產(chǎn)性土地面積；Ci為第i項(xiàng)的消費(fèi)資源量；Yi為第i項(xiàng)的資源平均產(chǎn)量。

其中：1)基建項(xiàng)目中，水泥和鋼材核算參考徐勇戈等[22]的研究成果：每生產(chǎn)1 t鋼材需占用0.101 7 hm2的林地和0.102 1 hm2的牧草地；每生產(chǎn)1 t水泥需占用0.102 7 hm2的林地和0.108 2 hm2的牧草地。PVE管、保溫農(nóng)膜、地膜等塑料制品按照其他石油制品核算，并參考謝鴻宇[2]的研究成果：1 t其他石油制品的生態(tài)足跡為0.174 53 hm2的林地和0.146 49 hm2的牧草地。2)人工項(xiàng)目核算參考陳冬冬等[23]的研究成果：中國(guó)農(nóng)村居民每年食物消費(fèi)需要占用0.090 00 hm2的耕地、0.000 67 hm2的牧草地、0.008 46 hm2的水域和0.019 45 hm2的能源用地。3)用水項(xiàng)目核算采用水資源生態(tài)足跡核算方法[21, 24]，按照福建省產(chǎn)水模數(shù)(1.071×106m3/km2)[15]將用水量轉(zhuǎn)化為水資源土地占用面積，加入一個(gè)水資源土地類(lèi)型。4)能源項(xiàng)目核算參考謝鴻宇等[25]基于碳循環(huán)對(duì)能源和電力生態(tài)足跡的研究方法，運(yùn)用碳循環(huán)分析將能源的消耗轉(zhuǎn)化為CO2的排放量，計(jì)算吸收對(duì)應(yīng)量CO2的草地、林地面積。5)廢水項(xiàng)目核算，通過(guò)污水處理廠能耗成本(二級(jí)污水處理廠能耗為0.338 kW·h/m3)[26]將水污染生態(tài)足跡轉(zhuǎn)化為能源生態(tài)足跡。6)廢棄物項(xiàng)目核算參考白鈺等[27]的研究成果，中國(guó)單位土地面積固廢可堆積量約為1.09×105t/hm2。另外，由于缺乏對(duì)農(nóng)機(jī)行業(yè)的生態(tài)足跡研究，漁業(yè)機(jī)械的生態(tài)足跡核算只考慮最主要的鋼鐵的消耗量。

2.3 人均生態(tài)足跡

兩個(gè)對(duì)蝦養(yǎng)殖場(chǎng)的尺度較小，如果用傳統(tǒng)的生態(tài)足跡定義[1]來(lái)分析，以養(yǎng)殖場(chǎng)作為區(qū)域，以養(yǎng)殖場(chǎng)的人數(shù)作為消費(fèi)人口數(shù)，那得出的人均生態(tài)足跡結(jié)果顯然是不合理的。水產(chǎn)品主要是輸送到市場(chǎng)，供應(yīng)給人們消費(fèi)的，所以，本研究從人均水產(chǎn)品消費(fèi)的角度，對(duì)漁業(yè)生態(tài)足跡模型進(jìn)行了調(diào)整。

國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布的《中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)發(fā)展綱要(2014—2020年)》中列出中國(guó)人均水產(chǎn)品健康消費(fèi)量的目標(biāo)為18 kg[28]。本研究以中國(guó)人均水產(chǎn)品消費(fèi)量計(jì)算相應(yīng)水產(chǎn)品產(chǎn)量可供消費(fèi)的人口數(shù)，并將漁業(yè)生態(tài)足跡定義為：在特定消費(fèi)水平下，生產(chǎn)供應(yīng)一定數(shù)量的人口需求的水產(chǎn)品所占用的生態(tài)生產(chǎn)性土地面積，計(jì)算見(jiàn)公式(2)和公式(3)。

式(2)

EFp=EF/N

式(3)

式(2)和式(3)中，EFp為人均水產(chǎn)品消費(fèi)生態(tài)足跡(人均漁業(yè)生態(tài)足跡)；EF為水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程中占用的生態(tài)足跡；N：水產(chǎn)品消費(fèi)人口數(shù)；S為水產(chǎn)品產(chǎn)量；Cp為中國(guó)人均水產(chǎn)品健康消費(fèi)量(18 kg)。

2.4 可持續(xù)發(fā)展評(píng)估

從計(jì)算方法上來(lái)看，生態(tài)足跡指數(shù)是基于生態(tài)承載力和生態(tài)足跡差值(盈余或赤字)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行定量研究，具體計(jì)算方法見(jiàn)式(4)。

=(NBCP/BCP)×100%

式(4)

式(4)中，EFI為漁業(yè)生態(tài)足跡指數(shù)；BCp為人均漁業(yè)生態(tài)承載力0.04 ha[29]；EFp為人均漁業(yè)生態(tài)足跡；NBCp為人均漁業(yè)凈生態(tài)承載力(當(dāng)其>0時(shí)為生態(tài)盈余，當(dāng)其<0時(shí)為生態(tài)赤字)；EFI的值可以為0≤EFI≤100%或<0。

當(dāng)0

加強(qiáng)中小學(xué)思想政治課教師的政治素質(zhì)教育和養(yǎng)成，使中小學(xué)思想政治課教師的政治素質(zhì)教育常態(tài)化。牢固地用中國(guó)特色社會(huì)主義理論體系武裝頭腦。一是針對(duì)中小學(xué)思想政治課教師政治素質(zhì)的不同情況，分類(lèi)教育，對(duì)癥下藥。二是要求思想政治課教師學(xué)習(xí)馬克思主義經(jīng)典原著，三是學(xué)習(xí)黨的理論、路線、方針政策。四是要求思想政治課教師積極組織、參與各種形式的有意義的社會(huì)政治活動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。五是組織中小學(xué)思想政治課教師參加各級(jí)部門(mén)舉辦的政治培訓(xùn)學(xué)習(xí)。讓他們?cè)诓粩嗟纳钊雽W(xué)習(xí)思考中、在鮮活的社會(huì)實(shí)踐體驗(yàn)中提高政治素質(zhì)。

3 結(jié)果與分析

3.1 對(duì)蝦養(yǎng)殖生態(tài)足跡核算分析

對(duì)蝦精養(yǎng)和半精養(yǎng)生態(tài)足跡詳細(xì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。經(jīng)計(jì)算，2015年兩個(gè)對(duì)蝦養(yǎng)殖場(chǎng)生態(tài)足跡分別為28.278 ghm2(半精養(yǎng))和44.596 ghm2(精養(yǎng))。從各項(xiàng)目所占比例來(lái)分析，兩個(gè)養(yǎng)殖場(chǎng)生態(tài)足跡貢獻(xiàn)最大的均為飼料項(xiàng)目，分別占77.43%(半精養(yǎng))和62.30%(精養(yǎng))。陶玲等[10]的研究中，與池塘面積、水、電力、水污染排放項(xiàng)目相比，飼料對(duì)傳統(tǒng)池塘(土池)和復(fù)合池塘(循環(huán)水養(yǎng)殖池)生態(tài)足跡的貢獻(xiàn)比例也是最高，分別為59.93%和65.88%；Zhao等[9]的研究中，與魚(yú)種、鋼鐵、塑料、燃料、電力、水泥項(xiàng)目相比，飼料對(duì)海水網(wǎng)箱養(yǎng)殖能值生態(tài)足跡的貢獻(xiàn)的比例也是最高，為60.60%。由此可見(jiàn)，漁業(yè)集約化養(yǎng)殖模式下，大量投入飼料雖滿足了高密度養(yǎng)殖的需求但也對(duì)環(huán)境造成了巨大的自然資源消耗。對(duì)蝦半精養(yǎng)和精養(yǎng)的餌料系數(shù)分別為1.2和1.1，顯然，精養(yǎng)模式的飼料利用率比半精養(yǎng)模式高,與精養(yǎng)模式下飼養(yǎng)管理、水質(zhì)控制和生物餌料等環(huán)節(jié)上皆優(yōu)于半精養(yǎng)模式有關(guān)，從而能夠更有效地降低餌料系數(shù)。由此，可以看出降低餌料系數(shù)的重要性，既能有效降低高密度對(duì)蝦養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)成本，又能降低生態(tài)足跡，也就是減少對(duì)資源和環(huán)境消耗，提高效益。

用水和廢水生態(tài)足跡在精養(yǎng)模式中的貢獻(xiàn)比例分別為4.26%、6.87%，均高于半精養(yǎng)模式下的貢獻(xiàn)比例1.94%、6.14%。在精養(yǎng)條件下，每天都要產(chǎn)生大量的排泄物和飼料殘料，嚴(yán)重地影響?zhàn)B殖水質(zhì)，甚至爆發(fā)疾病，所以需要保持良好的養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境。養(yǎng)殖中的廢水集中后，經(jīng)簡(jiǎn)單地物理凈化后就直接排出，無(wú)法實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)使用。半精養(yǎng)的廢水直接排出，也未循環(huán)使用水資源。精養(yǎng)的養(yǎng)殖密度約為853尾/m2，遠(yuǎn)高于半精養(yǎng)的150尾/m2，所以其用水量和耗水量也就高于半精養(yǎng)。在無(wú)良好配套循環(huán)水凈化系統(tǒng)的情況下，精養(yǎng)模式只能通過(guò)周期性地?fù)Q水和排水來(lái)保證養(yǎng)殖水質(zhì)，所以就造成了大量的水資源消耗。據(jù)楊菁等[30]的研究，水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)配備了循環(huán)水凈化系統(tǒng)后，耗水量為流水型的0.25倍；耗電量為流水型的1.33倍。以此推算，若本實(shí)驗(yàn)中的精養(yǎng)模式(流水型工廠化養(yǎng)殖)配備了循環(huán)水凈化系統(tǒng)，生態(tài)足跡將由原來(lái)的44.596 ghm2降低至44.154 ghm2，但改善情況并不明顯。配備了循環(huán)水系統(tǒng)的工廠化養(yǎng)殖雖然可以實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，降低水資源消耗和廢水排放，但同時(shí)加大了養(yǎng)殖過(guò)程中能源(主要是電能)的大量消耗，且資金投入和日常管理成本也較高，這些都是制約循環(huán)水工廠化養(yǎng)殖模式普及的重要因素，未來(lái)需要加強(qiáng)對(duì)節(jié)能型循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備、養(yǎng)殖技術(shù)和管理水平的研發(fā)，才能進(jìn)一步推動(dòng)循環(huán)水工廠化養(yǎng)殖發(fā)展。

新型漁業(yè)養(yǎng)殖模式強(qiáng)調(diào)要由單純的數(shù)量型和產(chǎn)量性向環(huán)境友好的質(zhì)量型和技術(shù)性新觀念轉(zhuǎn)變。通過(guò)先進(jìn)的養(yǎng)殖技術(shù)、管理模式和資源整合等方式，達(dá)到高養(yǎng)殖密度和高經(jīng)濟(jì)收益。與半精養(yǎng)相比，精養(yǎng)模式并不需要占用大量的土地面積，而是通過(guò)先進(jìn)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和投入達(dá)到更高密度的集約化養(yǎng)殖需求。所以在占地方面，其對(duì)生態(tài)足跡的貢獻(xiàn)比例(2.25%)小于半精養(yǎng)(6.24%)，而在基建方面其比例(10.75%)要比半精養(yǎng)(0.57%)大得多。另外，由于大量室內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備的消耗，精養(yǎng)能源消耗對(duì)生態(tài)足跡的貢獻(xiàn)比例達(dá)到11.70%，比半精養(yǎng)的5.87%大。

3.2 對(duì)蝦養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展評(píng)估

基于人均水產(chǎn)品消費(fèi)生態(tài)足跡(人均漁業(yè)生態(tài)足跡)的分析，在對(duì)蝦精養(yǎng)模式下，每生產(chǎn)18 kg對(duì)蝦(可供應(yīng)一人一年的水產(chǎn)品消費(fèi))需要占用生態(tài)足跡0.033 23 ghm2，而半精養(yǎng)模式為0.040 10 ghm2(表3)。由此看來(lái)，在相同對(duì)蝦產(chǎn)量下，精養(yǎng)模式的資源消耗要比半精養(yǎng)模式低，資源利用率高。在陶玲等[10]的研究結(jié)果中，傳統(tǒng)池塘養(yǎng)殖(半精養(yǎng))每產(chǎn)生1萬(wàn)元利潤(rùn)，需要占用生態(tài)足跡4.91 hm2，復(fù)合池塘養(yǎng)殖(循環(huán)水精養(yǎng))則只占用2.92 hm2就可產(chǎn)生相同的單位利潤(rùn)，同樣可以看出精養(yǎng)模式的資源利用情況要優(yōu)于半精養(yǎng)模式。而在胡淼[31]的研究結(jié)果中，池塘養(yǎng)殖、池塘+濕地養(yǎng)殖、陸基養(yǎng)殖(精養(yǎng))3種模式相比，陸基養(yǎng)殖的單位面積養(yǎng)殖產(chǎn)量遠(yuǎn)高于其他模式，而單位利潤(rùn)生態(tài)足跡量卻最小，資源利用率最高?？梢?jiàn)，相比于傳統(tǒng)的漁業(yè)半精養(yǎng)模式，以現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)為依托的精養(yǎng)模式可以在提高產(chǎn)量的同時(shí)降低對(duì)資源的消耗，更符合高產(chǎn)、低耗的環(huán)境友好產(chǎn)業(yè)需求。

表3 對(duì)蝦養(yǎng)殖生態(tài)足跡核算結(jié)果Tab.3 The EF results of Litopenaeus vannamei culture

注：*對(duì)蝦精養(yǎng)和半精養(yǎng)的廢棄物項(xiàng)目生態(tài)足跡分別為2.752×10-5、1.376×10-5ghm2，近似值均取0.000 ghm2。

在全球足跡網(wǎng)絡(luò)(global footprint network)的研究結(jié)果中，2012年中國(guó)人均漁業(yè)生態(tài)承載力為0.04 ghm2。相比之下，半精養(yǎng)模式中的人均漁業(yè)生態(tài)足跡略高于人均漁業(yè)生態(tài)承載力，出現(xiàn)生態(tài)赤字，生態(tài)足跡指數(shù)為-0.24%，要滿足該生產(chǎn)模式需要消耗當(dāng)?shù)刭Y源儲(chǔ)備或依賴(lài)資源進(jìn)口，處于不可持續(xù)利用狀態(tài)；精養(yǎng)模式可以在不超過(guò)人均漁業(yè)生態(tài)承載力的情況下保持對(duì)蝦養(yǎng)殖過(guò)程中的資源消耗和廢物容納，生態(tài)足跡指數(shù)為16.93%，處于可持續(xù)利用狀態(tài)(表3)。在吳隆杰[12]研究結(jié)果中，2001年中國(guó)漁業(yè)生態(tài)足跡指數(shù)情況為海洋捕撈-91.31%、海水養(yǎng)殖74.48%、內(nèi)陸捕撈-27.27%、內(nèi)陸?zhàn)B殖20.97%，且皆有1%～4%的下降趨勢(shì)，以此推斷：中國(guó)漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展的情況嚴(yán)峻，雖然水產(chǎn)養(yǎng)殖的情況處于良好狀態(tài)但也不容樂(lè)觀。另外，于謹(jǐn)凱等[32]也指出中國(guó)海洋漁業(yè)生態(tài)足跡呈赤字狀態(tài)(-0.83 hm2)，漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，而漁業(yè)產(chǎn)業(yè)模式改革是擺脫困境的關(guān)鍵。本實(shí)驗(yàn)中的精養(yǎng)模式雖然為生態(tài)盈余狀態(tài)，但生態(tài)足跡指數(shù)并未超過(guò)20%，僅為弱可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，隨著水域生態(tài)環(huán)境的受損，情況將不容樂(lè)觀?；趯?duì)兩種養(yǎng)殖模式的生態(tài)足跡核算分析，可以發(fā)現(xiàn)對(duì)蝦精養(yǎng)模式可持續(xù)發(fā)展情況較優(yōu)是由于其可以有效降低飼料投入，這主要得益于其合理的養(yǎng)殖密度、有效的水質(zhì)調(diào)控、科學(xué)的養(yǎng)殖監(jiān)控等優(yōu)勢(shì)，但在用水、廢水和能源消耗等問(wèn)題上也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生了較大的壓力，解決這些問(wèn)題的關(guān)鍵是加大對(duì)節(jié)能型循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的研發(fā)和推廣。制約對(duì)蝦半精養(yǎng)模式可持續(xù)發(fā)展的主要原因是飼料的利用率低、消耗量大，需要從養(yǎng)殖模式上進(jìn)行改善，例如向魚(yú)蝦混養(yǎng)、工廠化循環(huán)水精養(yǎng)等模式轉(zhuǎn)型。

4 結(jié)論與展望

基于生態(tài)足跡指數(shù)的量化分析，發(fā)現(xiàn)對(duì)蝦精養(yǎng)模式的可持續(xù)利用情況要優(yōu)于半精養(yǎng)模式。相比于對(duì)蝦半精養(yǎng)模式，精養(yǎng)模式可以在不超過(guò)人均漁業(yè)生態(tài)承載力的情況下保持對(duì)蝦養(yǎng)殖過(guò)程中資源消耗和廢物容納，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的壓力較小?；谏鷳B(tài)足跡成分法的研究，發(fā)現(xiàn)在相同的對(duì)蝦產(chǎn)量下，精養(yǎng)模式的生態(tài)足跡明顯低于半精養(yǎng)模式，有效降低飼料投入是精養(yǎng)模式減少養(yǎng)殖過(guò)程中資源消耗的關(guān)鍵，但是其在用水、廢水排放、能源消耗和基建投入等項(xiàng)目上也表現(xiàn)出較為突出的問(wèn)題。整體來(lái)說(shuō)，對(duì)蝦精養(yǎng)模式比半精養(yǎng)模式更具有可持續(xù)發(fā)展?jié)摿?，值得推廣，但仍需從節(jié)能、排污設(shè)備和技術(shù)和管理等方面進(jìn)行改善。

基于生態(tài)足跡模型對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展評(píng)估，主要存在區(qū)域邊界、消費(fèi)人口和生態(tài)承載力難于明確和核算的問(wèn)題。為了解決此問(wèn)題，本研究基于人均水產(chǎn)品消費(fèi)的概念對(duì)漁業(yè)生態(tài)足跡的定義和評(píng)估模型進(jìn)行優(yōu)化，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)人均漁業(yè)生態(tài)足跡的核算，為小尺度漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展的定量研究提供解決方案。采用成分法對(duì)漁業(yè)生態(tài)足跡核算方法進(jìn)行優(yōu)化，既可以提高核算的精確度，又有利于各因素的對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程中對(duì)環(huán)境產(chǎn)生壓力的主要因素。采用生態(tài)足跡指數(shù)對(duì)漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行量化研究，可以更為直觀地對(duì)不同養(yǎng)殖模式進(jìn)行比較，為小尺度水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展策略提供權(quán)衡的科學(xué)依據(jù)和決策比較。

生態(tài)足跡成分法需要對(duì)養(yǎng)殖過(guò)程中消耗的各種材料產(chǎn)生的生態(tài)足跡進(jìn)行計(jì)算，涉及領(lǐng)域較廣，加上中國(guó)生態(tài)足跡在各領(lǐng)域的應(yīng)用研究尚淺，所以本研究中缺乏對(duì)肥料、藥物、種苗等項(xiàng)目的分析。另外，個(gè)別引用的參數(shù)，例如水資源用地均衡因子、水泥和鋼材生態(tài)足跡等，存在年限陳舊等問(wèn)題，可能會(huì)造成一定誤差。

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《中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)》征訂啟事

《中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)》為中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院與中國(guó)水產(chǎn)學(xué)會(huì)、中國(guó)科技出版?zhèn)髅焦煞萦邢薰?科學(xué)出版社)聯(lián)合主辦的學(xué)術(shù)性期刊, 由北京中科期刊出版有限公司出版發(fā)行, 是中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究領(lǐng)域的重要學(xué)術(shù)期刊。本刊在促進(jìn)中國(guó)的水產(chǎn)科學(xué)研究、加強(qiáng)國(guó)際間學(xué)術(shù)交流、展示中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究領(lǐng)域最新科研成果與研究進(jìn)展等方面發(fā)揮了重要作用。期刊多次獲得 “中國(guó)百種杰出學(xué)術(shù)期刊”和“中國(guó)精品科技期刊”稱(chēng)號(hào)，并入選2013年“國(guó)家百?gòu)?qiáng)科技期刊”。

本刊主要報(bào)道水產(chǎn)生物學(xué)基礎(chǔ)研究、水生生物病害及其防治、水產(chǎn)生物營(yíng)養(yǎng)及飼料、漁業(yè)生態(tài)保護(hù)及漁業(yè)水域環(huán)境保護(hù)、水產(chǎn)品保鮮與加工綜合利用、水產(chǎn)資源、海淡水捕撈、水產(chǎn)養(yǎng)殖與增殖以及設(shè)施漁業(yè)等方面的最新進(jìn)展、最新成果、最新技術(shù)和方法。

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The sustainable development model ofLitopenaeusvannameiculturebased on the Ecological Footprint

LIU Wenli, YAN Xizhu*

(Fisheries College, Jimei University, Xiamen, Fujian 361021，China)

In China, a large proportion of shrimp culture industry is traditional semi-intensive culture model despite new intensive culture model emerges over few years. Both models have their respective advantages and disadvantages. To compare the sustainable development of semi-intensive culture model with that of intensive culture mode, we employed the method of Ecological Footprint (EF) and Ecological Footprint Index (EFI). We found that the EF of semi-intensive culture model and the intensive culture model mode were 28.278 ghm2and 44.596 ghm2respectively, feed consumption had the largest contribution (60%～80%) to the ecological footprint. In addition, per capita EF seafood consumption was 0.040 10 ghm2and the EFI was -0.24% for semi-intensive culture model, which suggests that it was under unsustainable development status; EF was 0.033 23 ghm2and the EFI was 16.93% for intensive culture model, which suggests that it was under weak sustainable development status. Taken together, the intensive culture model showed more sustainable development potential than the semi-intensive culture model due to low resource consumption. According to the characteristics of aquaculture, this paper optimized the definition and model of fishery ecological footprint, solved the problem that the per capita fishery ecological footprint in the small region is unable to define and calculate, quantified fishery sustainable development assessment by the ecological footprint index model, and provided the scientific basis for decision-making for small scale culture sustainable development in the terms of the aspects of the factor analysis and production model optimization. [Chinese Fishery Quality and Standards, 2017, 7(4):29-36]

Litopenaeusvannamei; ecological footprint; ecological footprint index; sustainable development;aquiculture

YAN Xizhu, xzyan@jmu.edu.cn

10.3969/j.issn.2095-1833.2017.04.005

2017-04-11；接收日期：2017-05-27

福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2012J01139)

劉文禮(1990-)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)闈O業(yè)水域生態(tài)學(xué)，232569757@qq.com

閻希柱，教授，研究方向?yàn)闈O業(yè)水域生態(tài)學(xué)，xzyan@jmu.edu.cn

S931.3

A

2095-1833(2017)04-0029-008