综合养殖是水产养殖可持续发展的必然选择

管卫兵，王 丽

（1．上海海洋大学海洋科学学院，上海 201306；2．淮安市苏泽生态农业有限公司，淮安 223218）

综合养殖是水产养殖可持续发展的必然选择

管卫兵1，王 丽2

（1．上海海洋大学海洋科学学院，上海 201306；2．淮安市苏泽生态农业有限公司，淮安 223218）

世界渔业资源现状并不乐观，水产业发展的重任将更多依赖于水产养殖，然而传统水产养殖业也暴露出众多缺陷。无论是淡水养殖还是海水养殖，对我国近海渔业资源均有一定的依赖，高碳、高氮、低品质特征明显。综合养殖是水产养殖走可持续发展道路的必然选择方向。本文总结了国内外有关综合养殖的主要模式和类型，分析了不同模式的理论基础及存在的问题，提出发展新的综合养殖模式的迫切性和意义。

水产养殖；综合养殖；可持续发展

水产养殖走可持续的生态发展道路是必然，综合养殖是必然选择的道路之一［1-3］。本文分析了我国水产养殖可持续发展的现状及存在的问题，总结相关综合养殖最新发展形势和其历史脉络，尤其是最近以多营养层次的水产养殖为中心的综合养殖发展［4-8］，分析综合养殖的特点及存在的问题，提出更为可行的综合养殖发展模式，以促进水产养殖业可持续发展。在资源与环境约束下，全球渔业可持续发展可能会走到一个共同的方向，即水产综合养殖。

1 传统水产养殖模式的主要问题

随着人口的增长，生活水平的提高，对水产品数量与质量均有了更高的要求。世界渔业资源现状并不乐观，水产发展的重任将更多依赖于水产养殖，但传统水产养殖业也暴露出众多缺陷。无论是采用饲料或直接采用野杂鱼投喂，对近海渔业资源的依赖都很大［9］，其养殖模式并不是可持续的，呈现出高碳、高氮、低品质的生产模式。

一是高碳。我国水产养殖由于大量使用增氧机、投饵机、饲料等，总体上表现出高碳的特征。尤其是大型的养殖场，电站及电路装备是一个很大的成本消耗。估算结果显示，中国水产养殖的CO2排放总量约为988．6×104t，占全国CO2排放总量的0．17％［10，11］；根据徐皓等（2011）的估算，2005年中国渔业生产的能源消耗量约占第一产业能源消耗量的1／4，占全国能源消耗量的0．73％［11］。由此可见，渔业的能源消耗占全国的比重很小，但在第一产业中，仍是重要的组成部分。

二是高氮。池塘养殖过程中，尤其是高度集约化养殖系统将大量氮源营养排放到外源水域，成为农业面源污染的主要来源之一。1999年到2009年，中国水产养殖鱼粉比率已从0．23增长到0．36，说明大量耗用高蛋白质营养［2］。精养化池塘中，大量的残饵不能及时被利用，污染物沉积在底质中成为营养陷阱，呈现出高氮的特点。

三是低品质。水产养殖过程中也会由于水质恶化、药物投放、人工饲料过度依赖、添加剂太多等原因，从而影响水产品品质。主产区的高密度单一化养殖容易导致整体环境的恶化，其中花鲈、加州鲈、黑鱼、鳜鱼、甲鱼等高密度养殖品种的池塘养殖环境恶化严重，河蟹、罗氏沼虾、青虾等产业发展也存在类似问题。

四是外源环境污染。城镇污水等都会通过河网进入养殖系统，尤其是河网密集的苏南地区。大排大放的传统养殖模式需大量使用外源性水资源，导致水产品质量不能得到有效保证。同时由于外源水源的污染，一定程度上增加了鱼药等投入品的使用。

2 综合养殖模式研究现状

中国传统的综合养殖模式和类型，很多学者都进行了很好的归纳［3，12-14］。中国传统的池塘养殖就是一种高度发挥不同鱼种之间营养或生态位互补的综合养殖方式，提出经典的池塘养殖“三塘合一”理论，在20世纪70～80年代取得了亩产吨鱼的高效。但这些养殖类型都是在单一塘口系统进行复合生态养殖，即研究一个池塘的混养生态系统，属于中国传统养殖的混养概念范畴，简单的说是单塘口调节生态［15-16］。这种模式下，同池混养多种经济生物在收获上会比较麻烦，更难同时满足多种水生生物所需的高产的生长条件［17］，产量已无较大增长空间，尤其是全球变暖、外源水质污染较重的情况下，内源的营养已无法通过混养这种综合养殖方式进行有效调节，水质容易恶化，因此，实现不同养殖单元互补的综合养殖是必然选择。

在东南亚一带广泛开展的水产养殖和农业的整合［18］，突破了池塘系统和其它农业系统的有效整合。在我国，这种模式以传统的桑基鱼塘模式最为典型［19］。近年来，我国大力开展稻渔共作，即以稻田养殖为代表的典型复合生态系统养殖类型，以稻虾、稻蟹、稻鱼等共作为主要模式，尤其是湖北潜江的稻虾共作模式取得相当大的成功。这种模式的前提是需要解决水稻等农业生产的有机化或生态化生产问题，这样才能确保农业系统对养殖水产品品质的保证，避免由于施肥、放药等措施对水产品产生影响。

综合养殖另一种类型是分池循环水养殖方式。采取分池循环水养殖的综合养殖方式，利用鱼、虾养殖排放水养殖滤食性水生动物或者大型藻，养殖水经过滤除作用处理后，排放掉或循环流入鱼虾养殖塘重新利用，这就是经典的陆基多营养层次综合养殖（IMTA，Integrated Multi-Trophic Aquaculture）模式。开放水域的多营养层次综合养殖是一种高效低碳的养殖模式［4，20］，不同于前述的混养，开放水域的综合养殖就是东亚国家的海洋牧场建设，国外多是这种开放海区的IMTA模式，是对海洋自然生态系统的模拟［21］。海洋牧场建设在中国已经开展多年，但在陆基的池塘中开展多营养级养殖还有待研究。董双林提出陆基综合养殖模式发展是我国水产养殖发展的重要方向［3］，近年来，我国也开展了分池的陆基IMTA模式生态养殖实验［22，23］。

有关IMTA相关新的研究动向众多，主要是以加拿大科学家Chopin为首发起的加拿大综合养殖网络（Canadian Integrated Multi-Trophic Aquaculture Network，CIMTAN）为中心，形成一套IMTA实践和理论体系，主要包括三大研究领域，一是环境系统的表现和物种表现，即动植物吸收营养种类的选择和主养种类的匹配等［24，25］；二是系统的设计和工程化；三是IMTA经济分析和社会事务［26］，三个方面是相互关联的［11，12］。欧洲国家通过立法改革以推动IMTA模式发展［27］。IMTA为现代可持续水产养殖业提供了一个重要的选择。有研究表明［28］，1 hm陆基整合海鲷、贝类、海藻的养殖场，可以生产25 t的鱼，50 t的双壳类和30 t海藻；另一个养殖场每hm生产55 t的海鲷或92 t的鲑鱼以及385 t或500 t重的海藻，而且没有污染。初步结果表明，这是一种很有潜力的、高利润的综合养殖模式，尤其是综合海水养殖发展最为快速［29］。

陆基的综合养殖相关研究多从营养吸收角度、物种匹配等细节角度考虑，但是对生态系统的整体循环重视不足。陆基综合养殖的分池循环水养殖分为分池环联和并联系统，但是这两种方式都存在一定的缺点。分池循环养殖模式有其优越之处，但是在物质的流动上可能会有一定的时滞现象［17］。环联或串联系统存在上一级养殖系统会影响下一级养殖系统，从而影响整体效率。即综合养殖系统在高产情况下，有可能上一个单元的养殖污水会导致下一级养殖单元的破坏，导致产能不高，失去综合功能的作用。这是分池陆基综合养殖模式最主要的弱点，也制约其发展。例如，广东湛江开展的罗非鱼—对虾—牡蛎—江蓠池塘分池环联养殖就是其典型实例。中国水产科学研究院长江水产研究所等则设计了配套水处理设施的并联综合养殖系统，大宗淡水鱼类产业技术体系项目组构建了一个池塘三级循环水养殖系统等［31］。研究结果表明，作为一种新的池塘养殖生产方式，这些分池综合养殖系统在提高养殖产品品质、节约水资源及有效解决废水排放等方面均具有明显的理论和实践意义。

许振祖等提出同池综合养殖下，不可能通过增大滤食性动物的放养量和系统的自养性产量来进一步提高养殖产量，故效益不够大［32］。为消除上述存在问题，最好的办法就是发展一种多池循环水型的封闭式综合养殖，在这种系统中，各池的功能不同，其主养和搭养种的搭配也有所不同，有利于发挥各系统的生态作用及扩大虾池表面积，共同承担了分解、净化或再循环与再利用的任务，从而提高了系统的整体生产能力及水质自净能力［32］。

田相利等报道了类似的三元综合养殖模式［33］。申屠基康建立高位池循环海水系统，利用生物调控，形成蟹—贝—虾多池循环海水系统［34-35］。管卫兵等［36］提出陆基生态渔场构建技术，采用新型水循环技术，实现多个功能单元之间的互相连通，成为网格状的池塘系统布置结构。一个养殖单元和另一个养殖单元随时连通和中断联系，互相平衡，从而减少了综合养殖模式中营养物质出现时滞的问题。另外，每个养殖单元构建不同食性为主的养殖品种，每一个塘口形成一个混养的复合系统，通过将所有不同塘口复合系统在养殖场层次进行更高水平的复合，最终形成一个高复合性、高景观异质性的生态养殖系统［36］。

我国关于这种分池的综合养殖理论机制也有相关研究。袁亚光等构建了一套水生经济植物—水生动物—微生物复合生物修复系统进行污水修复［37］。生物共生机制、生物多样性及食物链原理是生态工程的重要基本原理［38］，通过人工构筑共生生态机制和食物链的“加环”可以大幅度提高生态效应和生态净化功能［39］。杨红生提出，集约化和精放式养殖集合的方式应该是一种科学的综合养殖思想［40-41］。陈敏也提出一种基于红萍作为水处理主体的新食物链生态系统［42］。

但长期以来，我国综合养殖的基础研究仍不够深入，对各环节的物质循环、能量流动等缺乏系统了解，难以正确把握合理配置，限制了相关生态模式效益水平的进一步提高，还需要大量相关基础研究［43］。

3 综合养殖是可持续发展必然要求

中国的水产养殖存在众多问题，所以要走健康的可持续发展道路［44-46］，如稻渔共作模式为主要发展内容的综合养殖方式，已在全国进行推广。我国水产养殖要持续发展，要保持较好的比较效益，必须大力推广鱼畜禽、种养加配套的复合生态养殖模式。综合养殖在表面意义上是很好理解的，关键问题是如何有效地构建高产的综合养殖系统。

以高度集约化养鱼或虾为主，建立新型的池塘人工复合生态系统，解决现有的养殖主产区单一品种构成，大排大放的粗放式养殖方式，有效提供高品质的水产品供给，实现环境可持续发展，才能改变整个产业现状。综合养殖模式的开发是加强宜渔国土资源开发最有效的途径，也是综合开发低洼地、盐碱地的最佳方法。

蒋高中总结了我国传统综合养鱼具有节粮性、节水性、节能性等优点［43］。姚宏禄按照生态学原理摸拟生态平衡，按其结构与功能分为五个基本类型，这五个类型都是综合养殖系统的一个重要的子系统或子生态工程［13］。董双林提出综合水产养殖是实现水产养殖业高效低碳发展的重要途径，发展综合养殖是依据养殖污染资源化、养殖种类或养殖系统间功能互补等原理构建高效低碳的养殖模式［1］。陶玲等研究发现就单位利润生态足迹量而言，复合池塘循环水养殖模式为2．92 ghm2／万元，而传统池塘养殖模式为4．91 ghm2／万元，复合模式更符合可持续发展要求［47］。

人类当前消耗了约38％的全球净初级生产力（NPP），未来还有62％，约33 Pg可用，但是其中53％的全球净初级生产力是不可以收获的，减去这些，未来人类只能利用10％，约5 Pg［48］。未来要增长的NPP，只能在更少的灌溉和肥料使用情况下获得。地球40％土地已被以农业的形式开发，如何在这些土地上实现更高的生态效益，是人类面临的最为主要的问题。因此，以渔业及农业相结合的复合农业生态系统为基础的综合养殖可能是解决这个世界难题的重要途径。

陆基综合生态养殖新模式有助于推动水产养殖业的革命性进步，将资源生态、生态学原理、水产多营养级养殖等理论整合到一起，实现一个陆基渔场的目标［42］。此种方式将形成一种真正的健康生态养殖，实现水产养殖高效、生态、节水、有机等众多目标。我国水产养殖很多都是利用低洼盐碱荒地和改造低产稻田来发展，不仅不会影响粮食生产，还可以起到增粮、带牧、养林、促副的积极作用。促进传统的池塘养殖向新型的、可持续的养殖模式转变，最终促成我国从渔业大国到渔业强国的转变。借鉴IMTA原理，将农业单元和水产单元构建成分池循环会是一种重要的综合养殖方式。通过有机稻田和水产养殖系统进行串联将是更为重要的稻渔共作模式，这样水产养殖水体经过有机稻田系统净化后可以再次循环到养殖水体，形成节水、循环的健康生产模式。这种有机“稻渔共生”模式将是未来大力发展的、最有前景的一个方向。

海水综合养殖系统也可以和海藻养殖或海水稻种植、红树林、盐生植物等结合，从而形成更为有效的综合养殖模式。海水养殖不需要可耕地或淡水，因此将是增加食品需求供应的领导竞争者，成为人类食品的下一个拓荒者［49］。我国海水综合养殖具有较大发展空间，一是大力发展以海洋牧场为中心的蓝色粮仓计划；二是在海岸带综合管理中，大力发展以陆基综合养殖为主要内容的滩涂综合利用，将大大有利于提升我国相关海洋经济的发展。

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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

保护区（滨湖）控藻与生态修复技术集成规模化示范（2014ZX07101-012-04）

管卫兵（1972-），江苏淮安人，博士，副教授，主要从事渔业资源生物和生态学研究。E-mail：wbguan＠shou．edu．cn