养殖贝类碳汇价格核算研究

养殖贝类是最有效的生物固碳方式之一,其碳汇功能作为海洋生态系统功能的一部分,兼具生态和经济属性,碳汇价格的核算可为海水贝类养殖产业补贴提供数据参考,提高碳汇养殖产业的生产积极性,对海洋GEP核算等提供一定借鉴。目前碳汇价格研究较为缺乏,碳汇价格受限于碳汇计量方法的不完善,因此文章基于碳储量变化原理,对养殖环境中的养殖贝类固碳基础公式进行改进,补充了附着贝类固碳与生物沉积物固碳两个计算参数,以此为切入点选取并改进海洋牧场碳汇定价方法,以东方云溪海洋牧场作为研究区进行案例计算,结果为：海湾扇贝、栉孔扇贝与褶牡蛎的碳汇价格分别为165元/t、185元/t和272元/t;使用改进后的碳汇计量方法得到的养殖贝类单位个体固碳量较高,其中生物沉积固碳对提高单位个体固碳量的作用最为突出,约占贝类自身固碳的91%,主要与养殖海域的水文条件有关;较高的固碳量形成了较低的碳汇价格,固碳量与成本收益因素共同影响养殖贝类的碳汇价格;长远来看,碳汇价格会随着固碳计量的愈加完善而降低。     

我国海水贝类养殖低碳效应评价

食物生产系统的碳排放占人类活动碳排放总量的 30%, 碳汇渔业是一种重要的面向人类社会高质量食物蛋白质供给 的低碳发展路径。本文基于常见的 11 种养殖贝类的固碳系数和蛋白质含量特性研究,系统评估了我国2019 年养殖牡蛎 、蛤 类、扇贝、贻贝和蚶类等在养殖周期内碳捕集特性以及对低碳发展的贡献。研究表明： (1) 11 种养殖贝类之间贝壳和软体 组织含碳量的差异并不明显,但干重比和出肉率差异显著。因此,贝类固碳量核算不能忽视种类差异。 (2)所选 11 种贝类 软体组织皆属于高蛋白食品,虾夷扇贝软体组织 (干重) 的蛋白质含量最高。针对单位质量贝类养殖,长牡蛎的碳封存贡献 度最大,而华贵栉孔扇贝提供的蛋白质最多,两者都是碳汇渔业的优势种。(3) 据估算,我国2019 年海水养殖贝类中牡蛎、蛤 类 、扇贝和蚶类总共吸收固定了约 117.98 万吨 C02,提供了 40.65 万吨蛋白质 。这些蛋白质相比于牛肉源蛋白质可减少 4 048.74 万吨 C02 当量的排放量。由于贝类固碳强度大,探索低碳可持续的贝类养殖是绿色渔业经济的重要引擎, 也是建立可持续高质量“蓝色粮仓”和生物固碳的重要路径, 将在我国低碳产业发展中发挥重要作用。     

中国贝类养殖对海洋碳循环的贡献评估

造成全球暖化的主要原因是温室气体的过量排放,其中CO2的贡献率达60%,贝类养殖具有碳沉积作用。依据农业部渔业局编制的《中国渔业统计年签》,以2001年到2010年的年平均产量计算贝类捕获和养殖的碳沉积能力,并评估其碳沉积潜力;计算牡蛎、蛤、扇贝与贻贝4种贝壳单位面积的碳沉积能力并与森林、珊瑚礁的碳沉积能力进行比较分析。分析表明中国近10年贝类总产量稳定在1100万t以上,并有增加的趋势,其中海水养殖贝类约占87.34%。贝类养殖和捕获总产量的碳沉积和海水养殖产量的碳沉积量分别为58.57、51.15万t/a,碳沉积能力分别相当于122.28、106.78万ha的造林,可分别减少大气CO2增加量的0.0125%、0.0109%。牡蛎、蛤、扇贝与贻贝的单位面积碳沉积速率分别为1.573、0.388、0.301、1.039t碳/(ha·a);牡蛎和贻贝高于森林的碳沉积能力0.479t碳/(ha·a);但低于珊瑚礁的碳沉积能力1.8t碳/(ha·a)。中国贝类淡、海水养殖产量可分别创造约268.4万元/a、12 711.2万元/a的碳权商机。     

中国贝类养殖对海洋碳循环的贡献评估

造成全球暖化的主要原因是温室气体的过量排放,其中CO2的贡献率达60 %,贝类养殖具有碳沉积作用。依据农业部渔业局编制的《中国渔业统计年签》,以2001年到2010年的年平均产量计算贝类捕获和养殖的碳沉积能力,并评估其碳沉积潜力;计算牡蛎、蛤、扇贝与贻贝四种贝壳单位面积的碳沉积能力并与森林、珊瑚礁的碳沉积能力进行比较分析。本文对我国浅海贝类养殖所具有的碳沉积能力进行评估,以了解贝类养殖对海洋碳循环的贡献,可为争取国家碳份额的合法权益提供基础数据。分析表明我国近十年贝类总产量稳定在1100万吨以上,并有增加的趋势,其中海水养殖贝类约占87.34 %。贝类养殖和捕获总产量的碳沉积和海水养殖产量的碳沉积量分别为58.57、51.15万吨/年,碳沉积能力分别相当于122.28、106.78万公顷的造林,可分别减少大气CO2增加量的0.0125 %、0.0109 %。牡蛎、蛤、扇贝与贻贝的单位面积碳沉积速率分别为1.573、0.388、0.301、1.039吨碳/(公顷?年);牡蛎和贻贝高于森林的碳沉积能力0.479吨碳/(公顷?年);但低于珊瑚礁的碳沉积能力1.8吨碳/(公顷?年)。我国贝类淡、海水养殖产量可分别创造约268.4万元/年、12,711.2万元/年的碳权商机。     

桑沟湾养殖生态系统微食物环对长牡蛎(Crassostrea gigas)碳需求的贡献

采用海域大规模调查和模拟现场流水法测定了桑沟湾海域微食物环主要组分生物(微微型浮游生物、微型鞭毛虫和纤毛虫)在桑沟湾的季节分布和对长牡蛎食物来源的贡献。对桑沟湾海域浮游生物现存量的调查结果显示:微食物环生物丰度和生物量以冬季最低(P0.05)。微食物环组成生物的生物量以微型鞭毛虫最大,占51.69%(无色素体微型鞭毛虫HNF贡献37.31%,有色素体微型鞭毛虫PNF贡献14.38%),其次是异养细菌(39.03%),纤毛虫和微微型真核浮游生物贡献较小,分别为2.31%和0.66%。使用模拟现场流水法,测定了长牡蛎对浮游生物的摄食,其清滤率变化范围为0.26—3.50L/(g·h),随着粒径的增大,长牡蛎对浮游生物的清滤率增加。长牡蛎对不同浮游生物的清滤率由大到小依次为:2μm以上有色素体浮游生物纤毛虫2μm以下有色素体浮游生物无色素体微型鞭毛虫异养细菌,长牡蛎对2μm以上有色素体浮游生物碳截留最大(289.20±62.36μg/(g·h)),其次是无色素体微型鞭毛虫,异养细菌和纤毛虫。传统的对于贝类食物来源的测定忽略了异养细菌、HNF以及纤毛虫,对微食物环框架的研究得出三种生物对长牡蛎的碳贡献为1563.58μg/(g·d)(17.94%),指示原生动物(异养鞭毛虫和纤毛虫)在长牡蛎的食谱组成中的地位不可忽视。异养细菌除了参与微食物环,还能被长牡蛎直接或者间接的摄食,成为长牡蛎的食物来源之一。本文结果为长牡蛎的养殖容量评估和微食物环生物对养殖生态系统的贡献分析提供了重要的数据支撑。     

桑沟湾夏、秋季悬浮颗粒物的沉降通量及再悬浮的影响

应用锚式悬挂沉积物捕捉器法,研究了我国北方重要海水养殖区域桑沟湾悬浮颗粒物沉降通量的分布特征,并通过金属Al标记法,同步测定了沉降颗粒物再悬浮比率。结果表明,桑沟湾的底层悬浮颗粒物(SPM)、颗粒有机碳(POC)、颗粒态总氮(PTN)和颗粒态总磷(PTP)平均表观沉降通量分别为1 511.4g/(m2·d)、20.01g/(m2·d)、1.497g/(m2·d)和0.474g/(m2·d),显著高于我国其他近岸海域,但底层沉降颗粒物再悬浮比率平均值高达92.8%,认为在养殖内湾,受再悬浮程度的影响,测得的底层表观沉降通量是中层的2.7倍,秋季明显大于夏季,海带和扇贝养殖区大于牡蛎养殖区。经再悬浮比率校正后的净沉降通量,仍存在着显著的空间和季节变化,但受控因素发生了根本转变;这主要表现为净沉降颗粒物质主要源于生物代谢活动强烈中上层水体,贝类的排泄作用使牡蛎和扇贝养殖区的净沉降通量显著大于海带养殖区,养殖贝类个体增大、排泄量增加使秋季净沉降通量高于夏季。在我国近岸海域,再悬浮作用的影响,会对该区域悬浮颗粒物沉降通量的估算带来巨大误差,因此该作用不容忽视。     

辽宁省2010-2019年海水养殖贝藻类碳汇能力评估

为减缓全球变暖趋势,海洋碳汇逐渐进入人们的视野,在此基础上我国提出了碳汇渔业的发展理念,可直接或间接实现降低大气中CO2浓度。本研究以辽宁省海水养殖贝藻类主要品种（海带、裙带菜、牡蛎、贻贝、扇贝、蛤、蛏和蚶）为碳汇研究对象,依据《中国渔业统计年鉴》中2010—2019年辽宁省海水养殖贝藻类碳汇的相关数据对辽宁贝藻海洋碳汇能力进行了定量评估。结果表明,辽宁省通过养殖海藻和贝类的方式,10年间总计碳移出量约为26773万t,相当于减排了98257万t CO2。有效地证明了海水养殖贝藻类碳汇具有巨大的生态效益,也对辽宁渔业发展有着很可观的经济效益,同时对我国达成碳达峰和碳中和目标具有一定程度的推动性。     

桑沟湾长牡蛎生物沉积物对环境底质影响的同位素证据

贝类通过生物沉积作用加速了养殖海区水体中的颗粒物质向海底的输送。在桑沟湾中筏式养殖的长牡蛎(Crassostrea gigas),将大量的有机物以生物沉积物(真粪和假粪)的形式排向养殖区海底。为完成对桑沟湾筏式养殖长牡蛎生物沉积物对环境底质影响的量化研究,作者通过在桑沟湾内不同的海区设置采样点(5个养殖区,3个对照点),对采样点SG 2与SG 6两个点的长牡蛎生物性沉积物与海区悬浮颗粒物进行了稳定同位测定及有机物来源分析。实验结果表明:选取的采样点沉积物稳定碳氮同位素丰度集中于δ~(13)C–22.82‰~–21.62‰,δ~(15)N 4.73‰~6.21‰。在SG 2点的悬浮颗粒物中,长牡蛎生物性沉积物贡献有机物占9.95%,对照区沉积物与SG 2区沉积物贡献分别为54.19%和35.86%。在典型的采样点,稳定同位素法能较准确地量化出各有机物来源的贡献比例。以SG C点为对照,其余7个采样点长牡蛎生物性沉积物有机物贡献在4.06%~28.64%,平均贡献率为13.96%±8.62%,牡蛎养殖已经对桑沟湾底质造成了一定的影响。     

福建泉州湾贝类养殖容量评估

通过对泉州湾叶绿素a、初级生产力、生态效率、浮游植物有机碳含量、养殖贝类有机碳含量及其含壳重与鲜组织重比值、潮间带和潮下带及吊养区附着滤食性动物现存量等的调查和检测,应用营养动态模型、沿岸能流模型估算贝类生态容量及扣除野生滤食性动物现存量来估算贝类养殖容量。还采用方建光模型估算贝类养殖容量,并采用统计分析法估算贝类及其各品种的适养面积。3种模型估算的贝类养殖容量分别为43 171t、220 991×104个,46 388 t、237 464×104个,44 049t、225 490×104个。贝类适养总面积为2 878hm2,其中牡蛎Ostrea1 349hm2,缢蛏Sinoncvacula con-stricta1 268 hm2,菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum117hm2,翡翠贻贝Perna viridis144hm2。1999年实际养殖面积2 615 hm2,尚有263 hm2可扩大养殖面积。还讨论了模型的实用性等问题。     

渤海湾渔业碳汇分析与预测初探

为了解渤海湾近十年来渔业碳汇能力,本研究汇总了渤海湾地区2010-2020年海水养殖的品种和产量。通过建立不同养殖品种固碳能力评估体系,计算了不同养殖品种对渔业碳汇的贡献和渤海湾近十年海水养殖固碳总量。结果表明,2010-2020年渤海湾海水养殖以池塘养殖为主要养殖模式,年固碳量从2010年的5.79万吨增至2020年的11.04万吨,十年内共计固碳96.0万吨,平均碳转化比为12.5%,其中山东省贡献超过65%。该探索对建立“渔业碳汇”计算的指标体系、科学发展碳汇渔业、提升海洋碳汇生态价值具有一定的指导意义。     

贝藻类养殖碳汇核算与综合温室潜力评估研究进展

海水养殖可能是实现我国碳中和目标的有效途径之一。贝、藻类养殖是海水养殖的主要组成部分,可以通过碳移除（从海水中收获）、碳固定（形成贝壳）等方式成为有效的碳汇。因此,中国作为海水养殖大国,具有较大的碳汇潜力。然而,目前关于贝、藻类养殖过程中碳汇的计算、评估、监测等还没有统一的标准,对于其碳汇边界的定义（如储藏年限、周转周期等）也不清晰。本文阐述了典型贝、藻类养殖碳汇的潜力,认为碳汇的计算不仅仅要考虑储存碳,还要考虑养殖过程中由于呼吸等过程排放的碳;提出了贝、藻类养殖碳汇测算过程中存在的问题,认为目前常用的称重法等无法准确反应养殖系统的碳汇潜力;建议在未来养殖碳汇测算中首先明确碳汇边界问题（如使用长、短周期碳汇的概念）。最后,本文讨论了贝、藻类养殖生态系统综合温室效应评估的必要性,建议在碳汇核算过程中同时考虑非二氧化碳温室气体（如甲烷、氧化亚氮）的作用。     

基于3种生物指数的三沙湾养殖活动底栖环境效应研究

为考察我国东海区最为典型养殖海湾三沙湾养殖活动的底栖环境效应，本研究根据2016年8月航次41个样品采集站位的数据，分析香农-威纳多样性指数（Shannon-Wiener index，H'）、海洋生物指数AMBI（AZTI's Marine Biotic Index）和多变量海洋生物指数M-AMBI（Multivariate-AMBI）在4种典型水域（网箱、海藻、鲍鱼养殖和无养殖水域）间的差异及其与沉积物环境因子（δ15N、δ13C、C/N比、总有机碳、总氮、总磷、硫化物、含水率和粉粒-黏粒比例）的相关性。结果表明，航次共采集74种大型底栖生物，H'介于0~3.51；物种多属环境敏感类型（AMBI方法中EGⅠ和EGⅡ生态组），AMBI指数介于0~4.13，M-AMBI指数介于0.30~0.77。3种生物指数的分布水平表明此海域总体底栖生态质量良好，仅在局部水域存在显著扰动。Kruskal-Wallis检验显示仅H'在不同类型水域之间存在显著差异（P<0.05），后续配对检验（Pairwise comparision）显示大黄鱼养殖水域H'显著高于海藻养殖水域（P<0.01）。基于斯皮尔曼秩相关系数（Spearman correlation coefficient）的相关性分析表明仅H'和M-AMBI指数分别与总磷存在显著相关性（P<0.05）。聚类分析（Cluster analysis）结果显示不同类型站位在聚类图中随机分布，聚类结果未体现出采样水域的差异性。综上，基于3种生物指数的分析结果显示三沙湾内网箱等典型养殖活动未对区域底栖生境质量造成显著影响。     

东山湾海水养殖布局变化的遥感研究

运用Landsat卫星序列遥感数据的监督分类方法,识别与分析了东山湾网箱养殖和延绳式养殖两种海水养殖类型的时空变化。1999—2012年间东山湾海水养殖面积扩大了10倍,大型海藻养殖为主的延绳式养殖面积约为以鱼类与贝类养殖为主的网箱养殖面积的5.6倍。东山湾的养殖布局为适应海湾水质特点而逐年调整,网箱养殖区主要集中在水交换能力较强的湾口,延绳式养殖主要集中在营养盐高、水交换能力略弱的湾内。以大型海藻养殖为主的海水养殖大规模扩展,对海湾富营养化趋势起到缓解作用,但规模过大的海水养殖介入可能诱发主要表现在氮循环上的海湾生态系统不稳定。     

应用生态模型研究近海贝类养殖的可持续发展

建立了一个贝藻混养生态模型，并应用于桑沟湾栉孔扇贝、太平洋牡蛎和海带混养生态系统的模拟。这一模型在个体生长模型的基础上模拟种群的生长情况；通过模拟不同播苗养殖和收获方式下的产量，以及不同混养方式对海洋生态系统的影响来确定养殖容量。采用该模型的研究结果表明：当养殖密度分别增加到目前扇贝和牡蛎放苗量的2倍和15倍时总产量最高(达到养殖容量)，但单位面积产量和产量／播苗比减少，因此效益是下降的；扇贝放苗量增加到目前的15倍，牡蛎增加到30倍时会导致养殖生产崩溃，同时生态系统也发生改变：在目前养殖密度下，桑沟湾向黄海输出初级生产产品，但是当放苗密度增加到15～20倍时，桑沟湾需要黄海向其输入初级生产产品。上述结果表明，该模型可以迅速模拟养殖生物量和生态系统的变化，在多元养殖管理中可作为一种有效的管理工具。     

近20年来山东半岛东部海水养殖水面的动态变化

基于1995、2005、2015年3期遥感影像,在ENVI和Arc GIS软件的支持下,对山东半岛东部近20a来的养殖水面面积及质心变化情况进行了分析,研究结果表明:(1)1995~2015年,养殖水面面积总体呈现增长趋势,共增加425.06 km~2.其中养殖池面积在1995~2015年增加了83.41 km~2,增加的面积主要集中在丁字河口、郝庆口、五垒岛湾、太平湾.在2005~2015年近10 a间养殖池面积呈现明显减少趋势,共减少40.43 km~2,主要集中在五垒岛湾、太平湾.浮筏养殖和网箱养殖在近20a来面积以增加为主,共增加了382.08 km~2,主要集中在套子湾-芝罘湾-金山湾-郝庆口沿海海域,以及乳山口-五垒岛湾-靖海湾等海域.(2)养殖池面积先增加后减少的主要原因是:海鲜市场的大量需求导致1995~2005年养殖池面积迅速增加,由于环境保护以及旅游经济的需要,导致2005~2015年养殖池面积下降;浮筏养殖和网箱养殖面积的持续增加主要受海鲜市场需求及政府政策激励的结果.(3)近20a间,养殖池质心变化不大,共向西南方向偏移9.03 km;浮筏养殖和网箱养殖质心变化较大,共向西南方向偏移了15.24 km,由原来的荣成市偏移到了文登市,浮筏养殖和网箱养殖质心的偏移主要受乳山口、五垒岛湾、靖海湾海域的浮筏养殖和网箱养殖的养殖力度加大的影响.     

福建省贝藻类养殖碳汇及其潜力评估

海水贝藻类养殖碳汇是海洋渔业碳汇的重要组成,开展其碳汇研究对服务我国实现碳中和目标有积极的作用.福建省的海水养殖规模和产量居于全国前列,对其海水贝藻类养殖碳汇及潜力评估有重要的意义.本研究分析了2015至2020年度《中国渔业统计年鉴》海水贝藻类养殖数据,估算了2014年至2019年全国及福建省海水贝藻类养殖碳汇强度,...     

三沙湾盐田港养殖海域沉积物中的有机碳、氮和磷

于2012年8月(夏季)、11月(秋季)和2013年2月(冬季)、5月(春季)共4个航次对三沙湾盐田港养殖海域表层沉积物组成成分及其变化趋势进行调查分析,并采用单因子污染指数(Pi)对沉积物质量进行评价。结果表明不同功能区沉积物中有机氮(TN)、总磷(TP)和有机碳(OC)含量差异显著(P0.05),TN和TP含量4季变化范围分别是0.15~1.39 g/kg和0.11~1.08 g/kg,平均值分别为(0.89±0.36)g/kg和(0.56±0.26)g/kg。OC含量在1.00~14.71 g/kg之间,平均值为(8.26±3.78)g/kg。各站位沉积物中TN污染指数4季变化范围为0.25~2.53,4季超标率分别为67%、81%、80%和90%;各站位TP污染指数4季变化范围为0.18~2.63,4个季节超标率分别为35%、80%、40%和51%;各季节OC含量均未超标;OC/N原子比全年变化范围在8.4~10.3之间,平均值为8.9±0.6。较弱的水流交换条件和海水养殖,特别是海水网箱养殖,是造成沉积物污染的主要原因,开展多营养层次的综合养殖模式是促进盐田港海水养殖可持续发展的有效途径。     

Changes of seawater quality in Ofunto Bay,Iwate, after the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake

Ofunato Bay was a semi-closed area because of the breakwater effect at the entrance; however, the breakwater was destroyed by a massive tsunami generated by the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake. Consequently, the physical environment of Ofunato Bay has been changed significantly, i.e., the modification of the stratified structure of seawater inside the bay and the intermittent intrusion of seawater outside the bay. These alterations of physical environment are considered to have an influence on the chemical and biological environment in Ofunato Bay. To elucidate the influence of the tsunami on the aquatic environment, we measured dissolved nutrients, chlorophyll a and dissolved oxygen concentrations, and heterotrophic bacteria abundance inside and outside of Ofunato Bay from 2012 to 2014, and compared these data with those obtained before the earthquake. As compared with before the earthquake, significant changes after the earthquake were (1) decrease of ammonium and phosphate concentrations, (2) increase of chlorophyll a concentration, (3) increase of dissolved oxygen concentration in the bottom, and (4) decrease of heterotrophic bacteria abundance. The collapse of the breakwater and consequential enhanced water exchange were considered to have brought the decrease of nutrient concentration inside the bay. Furthermore, washout of shellfish mariculture rafts by the tsunami decreased the shellfish biodeposits along with the elution of nutrients by heterotrophic bacteria. Decrease of cultivated shellfish further caused a decline in feeding pressure on phytoplankton and, subsequently, increased the phytoplankton biomass that contributed to the decrease of nutrients inside the bay.