王蔚茹
福建渔业增殖放流的生态经济初步探讨
王蔚茹
福建省淡水水产研究所
渔业增殖放流是21世纪渔业资源可持续利用和生态修复的重要措施之一。该文回顾福建省水生生物增殖放流成效,讨论了渔业放流增殖的生态经济基本理论,从生态经济角度分析了渔业放流增殖的生态经济系统中物种间的关系、环境密度制约、人工增殖种群对自然种群影响。从生态经济考量,渔业放流增殖应注意经济有效性、增殖生物环境适应性和放流增殖的生态稳定。
渔业生态学 渔业资源 增殖放流
福建省历来重视渔业资源养护和水生态环境保护工作,“十二五”期间,为贯彻落实《中国水生生物资源养护行动纲领》,福建省建立了较为完善的水生生物资源养护管理体系,组织全省各级渔业行政主管部门、科研院校和水域环境监测单位,开展了“百姓富、生态美”福建海洋生态·渔业资源保护十大行动,并通过水生生物增殖放流、渔业生态环境整治、伏季休渔、海洋牧场建设等专项行动,逐步改善了渔业生态环境,恢复了水生生物物种多样性,主要渔业水域环境质量趋好,生物质量基本保持一致。水产品总量持续增加,“十二五”末,全省水产品总量733.8万t,比2010年增加24.9%。
渔业增殖放流是渔业资源受过度捕捞、资源衰退,采取人工干预,增放鱼苗虾苗等补充渔业资源幼稚体,达到增加自然生态中渔业资源的办法。现代工业化生产的渔业增殖放流起源于1960年代的日本。1960年代之后,我国也开始试验渔业资源人工放流增殖。1970年代以来,全国沿海省市相继都开展人工放流增殖,如黄渤海的中国对虾增殖,黑龙江的大马哈鱼放流,福建省东吾洋的对虾放流,官井洋的大黄鱼放流,长江的河蟹放流等[1-4]。据统计,我国为恢复渔业资源,沿海11省市已投入数十亿元的资金进行人工放流增殖[5]。2010年全国增殖放流投入资金达到7.1亿元,共放流苗种289.4亿尾,放流种类在100种以上,主要是水生经济种类和珍稀濒危物种两大类。2015年,全国完成了放流水生生物苗种340.29亿尾(粒)的“十三五”末的目标任务,取得明显的经济与社会效益。人工放流增殖是保护和增加渔业资源,恢复渔业资源生产力的一项共识性的行动,在今后相当一段时间,我国还将继续开展大规范的人工放流增殖活动。放流增殖选择的种类和水域得当与否,直接关系到放流水域的生态安全。为此,本文结合福建水生生物增殖放流情况,从生态学的角度探讨人工放流增殖的若干理论和原则建议。
为了养护水生生物资源,改善水域生态环境,2009年,福建省海洋与渔业厅编制了《2010—2015年福建省水生生物资源增殖放流规划》,规划在沙埕港、三沙湾、罗源湾、闽江口、兴化湾、湄洲湾、泉州湾、东山湾和诏安湾等13个海湾和闽江、九龙江等流域干支流开展增殖放流工作。“十二五”期间,全省利用中央增殖放流财政专项资金、地方财政放流资金、海域生态补偿金约1亿元。共投放具有福建地方特有或优势海水、淡水经济物种及珍稀水生生物物种共70亿尾(粒、只),放流品种达40多种,其中主要海水品种有大黄鱼、真鲷、黑鲷、黄鳍鲷、长毛对虾、日本对虾、海蜇等;主要淡水品种有鲢鱼、鳙鱼、草鱼、黑脊倒刺鲃、日本鳗鲡等;珍稀濒危物种有中华鲟、大鲵、中国鲎、棘胸蛙等。为保护水生生物资源,持续改善水域生态环境,“十二五”期间,福建不断加大水生生物增殖放流力度,每年放流规模达5亿尾以上。2014年、2015年放流规模分别达到20.56亿尾、35.2亿尾。
渔业生态环境明显改善。经对九龙江华安流域开展的鲢、鳙鱼增殖放流进行效果评估,结果显示,回捕率为15%;在相对封闭的白沙水库,回捕率高达27%,并消除富营养化的氮磷量。
渔业种质资源明显恢复。根据福建省在三沙湾开展的大黄鱼增殖放流效果评估结果,三沙湾内大黄鱼资源量相当丰富,尤其是在夏秋两季,大黄鱼占总渔获物重量在25%以上,最高可超过70%。目前在东山湾、诏安湾发现了大黄鱼恢复种群。
渔业经济效益明显提升。根据九龙江华安段渔业捕捞调查,鲢鱼和鳙鱼的投入产出比约为0.65:1,白沙水库的鲢鱼、鳙鱼投入产出比达到0.6:1;东山湾鲷科鱼类的投入产出比达到0.42:1,有力促进了当地渔民增产增收。
渔业放流增殖的理论基础,源于渔业资源学种群数量平衡式[6-7]。设生物种作为渔获对象的生物,原始资源,若在捕捞力量作用下,渔获,由于渔业资源是一种再生资源,年净生长量为:
=-(1)
其中,为种群补充生长数量;为种群死亡数量。
第2年的资源:
n+1=n+-(2)
当<时,捕获量大于资源补充量,这时n+1将逐渐衰退直至种群消亡。当>时,渔获量小于资源补充量,这时资源可以永续利用。
理论上存在=时,渔获可得最大可持续产量MSY,但由于资源n受内外因素干扰波动,因而渔业生产活动中=是极难控制的理想点[8]。
人工放流增殖理论就是在这种情况下,加入的人工增殖的幼体o经过一段时间成长为,这时,
n+1=n+-(3)
上式平衡式的意义在于:
(1)简明反映了人工放流增殖种群可增加渔获量和减少资源数量衰退的可行性。
(2)动态反映了人工补充量,必须是有效性且经济性。比如提高放流生物的成活率和成长速度,以保证有足够的增长量。
=0··(1+0) (4)
式中,为放流生物在水域中成活率,0为放流生物的成长增长率。
但是,数量均衡是一个渔业放流增殖生态学系统的模式,因此,公式(3)与(4)基本表达了渔业放流增殖的生态经济。
在渔业生态系统中,增殖放流是一个生物物种间、生物种与环境间以及生物效应与环境效应的“网状”结构复杂关系。
2.2.1 物种间的关系
在原来的水域生态暂时稳态平衡中,加入人工放流增殖种,假设原来水域有种自然生物种,人工放流种群与自然种群在同一自然生态水域环境中生存,相互之间存在4种情况[9],分别是:捕食与被捕食、寄生者与寄主、相互竞争和相互共惠。如人工增殖放流长毛对虾,而原水域存在以大黄鱼幼鱼(或是龙头鱼)这种以捕食小鱼小虾的索饵群体,那么,作为捕食者大黄鱼与放流种长毛对虾被捕食种,人工放流的被自然种群大量捕食掉。
人工放流生态中,人工放流的种群既是被捕食者,又是捕食者,既是竞争者,又是共惠者。如放流长毛对虾虾苗,既是大黄鱼幼鱼的被捕食者,又是其它动物的捕食者;同时,放流长毛对虾虾苗是浮游植物的捕食者,又是其他对虾的饵料竞争者和生存空间竞争者。分析上述四种生物间互相作用是客观必要的,在放流增殖工作中要加以注意。
2.2.2 环境密度制约
制约因子主要是环境容量。我国水产资源学者研究指出,海洋中相当多的水产生物具有logistic密度制约。因此,放流种群必须充分利用渔业生态环境的基础生物和物质能量,使放流种群持续生存和效率。当自然种群中存在饵料短缺时,恰好人工放流种群成为被捕食饵料时,人工放流的种群则不可能至少不易生成为经济开发价值的捕捞对象,而作为饵料被捕食者或食物链的高级种群所捕食。
一般地,logistic生长型的水产生物都具有密度制约。人工放流增殖中不仅要考察人工放流种群的密度制约功能反应曲线,而且也是推测自然种群的密度制约。
在水生水域中,如果增殖不足以达到投入种群恢复的规模数量,人工放流种不可能成为一个相对优势种,也没有捕捞经济价值。数量必须与经济性相宜,即与投入产出经济相应;数量与环境生存空间相宜;数量与海区自然种的关系相宜。如果放流的捕食鱼类大于自然种群的饵料基础,就造成增殖过剩或自然种群消灭后捕食鱼类自然衰减,因此,增殖种群量不仅是考虑补充量的简单数学问题。
放流增殖作为人为干预大自然的手段,建立的人为生物环境与自然环境是有差异的。其中选择的放流物种一般是被增殖生态系统中的物种。外来物种能否适应被增殖生态系统的环境,应列入首要考虑范畴。比如南方亚热带海区放流北方亚寒带海区物种,可能会违反自然科学。其二,选择的放流物种经过人工繁殖技术处理,早期在室内或人工控制的水域中生长的鱼虾贝藻,放到自然环境中,应考虑生存环境突变与否,离开最适生长条件使放流幼体急剧死亡或阻滞生长等。
一是保持生产力平衡。基础生产力是衡量一个水域的资源丰度的基础测度,因此养殖容量评估等有应用能量平衡作为养殖容量的模式[12-13]。增殖放流容量不仅要考察水域总的基础生物能量,而且要考虑不同层次间的能量分布与转换,选择自然水域中因捕捞过度而短缺的能量级生物种类为补充定位。此外,顶级食物链的生物一般都是生长较慢,转换基础生产力消费多的生物,生物能量消耗多。因此,在能量平衡原则下,尽可能选择低能级、单位能耗少、生长周期短的经济鱼虾贝藻作为增殖对象。
二是减少外来物种入侵造成生态系统变化。福建省历史上引入大米草种植造成滩涂等湿地减少,影响水产养殖业[11]。据近海海域“908”专项调查结果显示,全省沿海潮间带滩涂分布米草9924ha,米草的分布不仅破坏了近岸海洋生物栖息环境,而且与养殖海带、紫菜争夺营养,与养殖贝类争夺空间,与潮间带滩涂植物争夺生长空间,致使近岸生物多样性降低,渔业生态环境遭受严重破坏。
由于养殖鱼虾的逃逸,造成厦门海域近岸海区的美国红鱼、黄鳍鲷等成为主要垂钓鱼种,取代了上世纪中叶以石斑鱼等为主的垂钓鱼种。随着生物技术的异军突出,经过基因改造或转基因的鱼虾贝藻新物种或近似种进入生态引起生态学的环境变化,人为放生、转基因的新物种养殖进入水域等。
福建省渔业水域面积广阔,既有海洋又有江河湖(库)等渔业水域。优越的海洋环境,造就了优越的渔场,闽东、闽外、闽中、闽南和台湾浅滩渔场,总面积达12.51km2,也是我国东南沿海的重要渔场。渔场的地形大致与海岸线平行,自西北向东南倾斜,除台湾浅滩渔场地形较复杂外,其他渔场地形均较平坦,底质大部分为泥和泥沙。渔场的水文条件、理化条件、地质条件和生物等海洋环境为各种海洋生物产卵、索饵、洄游提供了理想的栖息场所。渔场水产资源非常丰富,据历史记载,仅海洋鱼类就有752种,经济种类达百种以上,有各种鱼类、甲壳类、贝类、头足类等海洋经济物种,包括大黄鱼、真鲷、黑鲷、石斑鱼、日本对虾、长毛对虾、花鲈、牡蛎、菲律宾蛤仔、缢蛏、泥蚶等。江河主要有闽江、九龙江、汀江、交溪、霍童溪、敖江、晋江、木兰溪、龙江、漳江、诏安东溪等11条流域,湖(库)主要有水口水库闽清段、水口水库古田段、水口水库尤溪段、北口水库延平段、水东水库、街面水库、安砂水库、万安水库、白沙水库和棉花滩水库等10个。主要渔业资源有草鱼、鲢鱼、鳙鱼、黄颡鱼、团头鲂、黑脊倒刺鲃、大鲵、棘胸蛙等。这为福建省水生生物的增殖放流提供了广阔的水域空间、多样性的水生生态和丰富的增殖放流地方特色物种与经济物种。为加快福建省水生生物的增殖放流工作,提出以下建议:
重视渔业生态系统放流增殖原则理论及应用。在开展实验室研究的基础上,重视开放水域的试验。渔业发达国家十分重视增殖放流工作,1997年在挪威、2002年在日本、2006年在美国召开了三次资源增殖与海洋牧场国际研讨会。世界有关渔业发达国均比较重视增殖放流的生态效应相关研究,包括增殖放流种类对野生种类的影响以及相关的保护措施等。
继续开展调查适合福建省的渔业水生生物资源放流增殖的水域、衰退的重要水生生物资源物种、数量、规模,不断加强对濒危物种及资源量衰竭的海洋生物的人工繁殖、育苗研究力度,为增殖放流提供充足的优质苗种。
据FAO资料显示,目前有94个国家开展了增殖放流工作,其中开展海洋增殖放流活动的国家有64个。日本、美国、俄罗斯、挪威等国家均把增殖放流作为今后资源养护和生态修复的发展方向。这些国家的某些放流鱼类回捕率高达20%。据FAO统计,世界各国开展增殖放流活动所涉及的品种达180多个,研究提高放流成活率的放流装置,研究提出优化增殖放流区段、时间、规格、计量方法等规范,建立“标志放流—追踪回捕—效果评价”的增殖放流效果评价,为水生生物放流回捕对社会、经济及生态影响的评估提供科学依据。
福建省应对加强投放人工鱼礁选址海域和海洋牧场的环境现状的科学性和合理性进行研究。对悬浮式、浮式深度可控、节点拼装式等人工鱼礁的礁体模型模拟实验和设计、礁体的材料,人工鱼礁形成的流场效应、生态系变化、人工鱼礁的集鱼效果、自然岛礁—人工鱼礁配置组合等开展一系列研究,同时,根据人工海藻场生态功能及对生态环境修复作用机理,探讨鱼—贝—藻多元生态修复技术,筏式浮岛海藻生态修复工程技术,使人工鱼礁发挥更大的生态效应。同时加强水域环境保护,维护水生生物多样性,促进渔业生产与水域自然生态和谐。
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