中国海水贝类养殖碳汇核算体系初探

岳冬冬，王鲁民

（1.中国水产科学研究院东海水产研究所，上海 200090；2.农业部东海与远洋渔业资源开发利用重点实验室，上海 200090）

1 海水贝类养殖与渔业碳汇

我国海水贝类养殖具有两千多年的悠久历史。随着养殖技术的不断革新，海水贝类养殖业得到了迅速发展，尤其是新中国成立以来，海水贝类养殖产量不断攀升，养殖品种也已超过了30 种。

据农业部渔业局统计，目前我国海水贝类养殖主要的品种包括牡蛎、鲍、螺、蚶、贻贝、江珧、扇贝、蛤、蛏等，养殖产量也在不断增长。1996年我国海水贝类养殖产量为640.66 万t，到2000年产量达到860.71 万t，产量增长220.05 万t，年均增长率为7.66%；2010年，我国海水贝类养殖产量超过1 000 万t，达到1 108.23 万t，是2000年产量的1.29 倍，年均增长率为2.85%，虽然增长速度变慢，但海水贝类养殖产量仍然保持增长趋势。

我国海水养殖不仅具有生产水产品的功能，而且还具有一定的生物固碳能力，即碳汇功能。根据联合国气候变化框架公约（United Nations Framework Convention on Climate Change，UNFCCC）的解释，碳汇是指从大气中移走二氧化碳和甲烷等导致温室效应的气体、气溶胶或它们初期形式的任何过程、活动和机制[1]。在上述定义的基础上，唐启升[2]结合渔业生产特点，尤其是水生生物的固碳机制，对渔业碳汇进行了定义，具体是指通过渔业生产活动促进水生生物吸收水体中的二氧化碳，并通过收获把这些已经转化为生物产品的碳移出水体的过程、活动和机制。按照水生生物生长机制来看，具有碳汇功能的生物种类不仅包括藻类、贝类和滤食性鱼类等养殖生物，同时还应包括以浮游生物和贝藻类等为食的鱼类、头足类、甲壳类以及棘皮动物等生物资源种类[3-5]，可见海水贝类养殖是形成渔业碳汇的重要组成部分。因此，海水贝类养殖碳汇核算研究对我国现代渔业发展，以及渔业发展方式的转型有着重要意义。

2 海水贝类养殖碳汇形成原理

海水贝类养殖产品在生长过程中主要通过两种方式对水体中的碳加以利用，从而形成一定的碳汇，因此海水贝类养殖对碳的吸收方式也就成为其形成碳汇的主要原理，具体可以分为两种方式[6]。

2.1 贝壳生长利用方式

海水贝类在养殖过程中，可以利用海水中的形成躯壳，主要成分为碳酸钙，用化学反应式可以表示为：

从这个反应式中可以看出，贝类躯壳在生长过程中对海水中碳的固定主要通过利用来实现。

2.2 贝类软组织生长利用方式

贝类软组织的生长主要是通过滤食水体中的悬浮颗粒有机碳，实现个体软组织生长，并固定水体中的碳。研究表明，贝类的滤食系统非常发达，能够利用上覆水乃至整个水域中的浮游植物及颗粒有机碳。

从上述分析可以看出，海水养殖贝类对海水水体中碳的利用分别以形成躯壳和软组织两种方式实现，因此贝类躯壳和软组织也就成为可移出海水养殖贝类碳汇核算的重要组成内容。

3 可移出海水贝类养殖碳汇核算方法

3.1 可移出海水贝类养殖碳汇核算流程

按照海水养殖贝类生长原理，已有学者对于海水贝类养殖碳汇进行了估算，比较有代表性的有张继红等[6]估算了2002年海水贝类养殖碳汇达到86 万t，其中以贝壳形式移出的碳含量约67 万t，且形成较为持久的碳汇。之后较少有研究者对海水贝类养殖碳汇核算及其核算方法进行深入研究。

在已有对我国海水贝类养殖碳汇估算的基础上，从具体贝类品种出发，对海水贝类养殖碳汇核算流程进行系统分析，具体如图1 所示。从图1 中可以看出，海水贝类养殖碳汇核算过程可以分为4个步骤。第一步，获取贝类干重产量数据。目前我国海水贝类养殖产量数据主要通过渔业局统计调查获得，但该调查数据在1996年后统一按鲜品重量计算，因此获取具体贝类养殖品种湿重到干重的转换系数，即将贝类养殖鲜品产量转换为干重产量则成为贝类碳汇核算的初始环节。第二步，获取贝壳干重和软组织干重数据。在获取某种养殖贝类干重产量后，再根据该品种贝壳和软组织分别在整体中所占的质量比重，计算得出该养殖品种的贝壳干重和软组织干重产量数据。第三步，计算贝壳固碳量和软组织固碳量。在上一步得到某贝类品种贝壳干重产量和软组织干重产量的基础上，分别利用该品种贝壳中碳含量数据和软组织碳含量数据，分别计算得出该品种贝壳的固碳量和软组织的固碳量。第四步，计算碳汇总量。将上一步计算得出的该品种贝壳固碳量和软组织固碳量进行加总合计，即得出该贝类品种养殖所产生的碳汇总量。

以上为不同品种海水贝类养殖碳汇核算的具体流程，可以据此对我国海水贝类养殖的碳汇总量进行科学核算，具体计算公式如下：式中C 为不同种类海水贝类养殖碳汇总量，Ci为品种i 的碳汇量，N 为海水贝类养殖品种数量。

3.2 可移出海水贝类养殖碳汇核算参数

从可移出海水贝类养殖碳汇核算流程（图1）中可以看出，要实现对某一具体养殖贝类品种碳汇进行核算，至少需要得到3 个科学参数，转换系数、质量比重和碳含量，其中质量比重和碳含量分别含有躯壳和软组织两个数据。只有明确得到上述3 个参数，才可能有效估算出该海水贝类养殖品种形成的碳汇总量。

图1 海水养殖贝类碳汇核算流程

目前，农业部渔业局对我国海水贝类养殖产量数据统计的具体品种包括9 种，即牡蛎、鲍、螺、蚶、贻贝、江珧、扇贝、蛤和蛏，还有部分产量未进行具体品种统计。从我国现有关于海水贝类养殖产量数据出发，估算碳汇总量，需要完成两方面工作。

3.2.1 测定已统计海水贝类养殖品种的各项参数具体可以用参数矩阵来表示，见表1。结合表1，确定不同贝类养殖品种形成碳汇的计算公式为：

式中Ci表示品种i（i=1，2，…，N）形成的碳汇量，yi表示品种i 的鲜重产量。

表1 海水贝类养殖碳汇核算参数矩阵

3.2.2 对剩余产量进行品种核定 从《中国渔业统计年鉴》（2011年）中可以看出，2010年我国海水贝类养殖未进行具体品种核定的产量达到470 844 t，占当年海水贝类养殖总产量的比重为4.25%，可见核定这一部分养殖产量数据的具体品种，对科学核算我国海水贝类养殖碳汇总量具有重要意义。

4 海水贝类养殖碳汇核算体系初步构建

以上是对“可移出”碳汇核算原理进行的分析，即收获海水贝类养殖产品部分所产生的碳汇。但按照渔业碳汇的定义，海水贝类养殖不仅包括了这部分较为直观的“可移出”碳汇，还应包括以食物链网络机制形成的间接碳汇，因此必须对于海水贝类养殖碳汇进行全面科学核算，尤其是对以食物链网络机制形成的碳汇核算方法和思路进行梳理至关重要。构建我国海水贝类养殖碳汇核算体系如图2 所示。从图2 中可以看出，我国海水贝类养殖碳汇核算体系主要包括四个方面，具体应为：

图2 海水贝类养殖碳汇核算体系框架

（1）“可移出”碳汇。这部分碳汇核算原理和方法已在上文中进行阐述。

（2）附着生物碳汇。已有研究显示，海水贝类在养殖过程中，养殖设施上会附着大量生物，而且这些生物以水体中的悬浮颗粒为食，其中草苔虫、藤壶、盘管虫、贻贝等都具有石灰质的躯壳[6]，也是碳汇的一个组成部分。由于目前海水贝类养殖设施附着生物量较难估计，因此对这一部分碳汇的核算首先需要解决附着生物量的估算问题。

（3）增加海洋水体吸收二氧化碳能力。海水贝类养殖在生长过程中，通过滤食水体中的颗粒有机碳，形成躯壳和软组织，固定水体中的碳，与此同时会减少海水二氧化碳分压，从而促使大气中的二氧化碳进一步向海洋水体中进行扩散[7]，这种机制间接增加了海洋水体的固碳能力，即形成一定的碳汇。

（4）食物链机制增加碳汇。按照食物链机制，鱼类、头足类、甲壳类以及棘皮动物等水生生物以贝类为食，被捕食的贝类则不能以“可移出”碳汇进行核算，但可以通过食物链网络机制进行碳汇估算，对这一部分碳汇进行估算也是扩大海水贝类养殖碳汇核算体系的重要途径。

5 结 语

目前我国海水贝类养殖产量已超过1 000 万t，不仅能为市场提供充足的贝类水产品，而且在其生长过程中还能固定海水水体中的碳，形成贝类养殖碳汇，这也是渔业碳汇的重要组成部分。部分学者已经对2002年海水贝类养殖形成碳汇进行了初步估算，总量大约为86 万t，但从渔业碳汇的定义来看，对于海水贝类养殖碳汇核算还需要进一步研究。具体涉及以下两个方面。

（1）海水贝类养殖“可移出”碳汇核算参数的获取。目前我国海水贝类养殖品种达到9 种，而且每一个品种的产量均以鲜重进行统计。对于上述9 种海水养殖贝类形成碳汇的估算，必须获取每一个品种由鲜重到干重的转换系数、躯壳和软组织分别在干重的质量比重以及躯壳和软组织中的碳含量3个参数，通过对这些参数的确定，才能根据海水贝类养殖产量测算其碳汇量。除此之外，在渔业局的统计数据中，还有很大一部分产量未实现具体贝类品种的核定，因此对于这部分水产品而言，首先应该进行品种核定，然后再进行转换系数、质量比重和碳含量3 个参数的测定，从而确定该部分产品形成的碳汇总量，或者采取平均法思路对这部分尚未具体核定品种的贝类产量进行碳汇核算也是一种可行方法。

（2）海水贝类养殖间接碳汇核算。已有研究中对于海水贝类养殖以“可移出”碳汇形式进行研究和分析的较多，这种碳汇也可以称之为直接碳汇核算。但从渔业碳汇的定义出发，关于海水贝类养殖形成的碳汇要复杂的多，主要包括了三个方面的内容：如海水贝类养殖造成海水分压下降，从而提高海水吸收二氧化碳能力，形成碳汇；海水贝类养殖设施附着物，从其摄食结构和身体结构来看，也是形成碳汇的重要组成；最后，以贝类为食的鱼类、甲壳类、头足类和棘皮动物，在生长过程中因摄食贝类也会间接增加碳汇。上述三个部分组成的海水贝类养殖间接碳汇，尚未有系统、科学的结论。

综上分析，认为对于海水贝类养殖碳汇的核算应以直接碳汇核算和间接碳汇核算为基础，构建全面、准确地对我国海水贝类养殖产生的碳汇进行核算。

[1]联合国.联合国气候变化框架公约[EB/OL].http://unfccc.int/resource/docs/convkp/convchin.pdf.[199212-12]/[2012-2-12].

[2]唐启升.碳汇渔业与又好又快发展现代渔业[J].江西水产科技，2011，（2）：5-7.

[3]肖 乐，刘禹松.碳汇渔业对发展低碳经济具有重要和实际意义，碳汇渔业将成为新一轮渔业发展的驱动力[J].中国水产,2010，（8）：4-8.

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