内陆渔业生态系统的碳循环特征及碳汇机制

渔业是水体生态系统中惟一可控的有效增汇产业, 碳汇渔业是水体生态系统中惟一的“碳汇产业”。为了更好地把握内陆渔业生态系统碳循环及碳汇机制的特征, 目前的重点研究应包括内陆渔业水域生态环境(包括自然水域和池塘)中碳循环的规律, 碳赋存形态的归转, 各类水产品生物对碳汇的贡献途径和份额以及相应的计量体系和评价模型等; 同时, 希望合理地估算及测定内陆渔业水体、水–气界面间CO2通量, 把握内陆渔业水域生态系统碳源/碳汇的动态, 进而构建内陆渔业水域生态系统的环境碳/生物碳/碳通量时空变化的信息库。     

中国近海渔业生物捕捞群体碳汇评估

捕捞渔业生物群体的生产活动是发挥渔业碳汇功能和增汇的3种基本方式之一,其中,水生植物作为典型的碳汇生物,发挥至关重要的作用,据此,本研究采用碳含量法对1979―2020年中国近海渔业生物捕捞群体总碳汇和净碳汇进行了评估。总碳汇是通过捕捞产量和捕捞群体的碳含量估算捕捞群体的移出碳量,再根据食物网机制和各营养层级的生态转换效率,最终估算摄食的浮游植物碳含量;净碳汇是捕捞移出碳和储存碳之和,可根据占总碳汇的比例计算。随着海洋捕捞业的发展和管理的加强,40多年来,我国近海渔业生物捕捞群体碳汇有较大幅度的变化,本研究计算的总碳汇量从1979年的1458万t快速上升到1999年的6330万t,2020年下降至4983万t,其中,近3年(2018―2020年)平均每年为5246万t,约为近海贝藻养殖总碳汇的8倍;净碳汇量从1979年的511万t快速上升到1999年的2215万t,2020年下降至1744万t,其中,近3年(2018―2020年)平均每年为1836万t,约为近海贝藻养殖净碳汇的4倍。针对提高碳汇评估准确性和加强碳汇扩增,文末提出了相关建议。     

海洋渔业碳汇项目方法学探究

碳汇项目方法学可规范碳汇项目设计文件编制和计量监测工作,确保项目产生的减排量达到可测量、可报告、可核查的要求,是进行碳交易的必要条件。本文梳理了当前碳汇项目方法的现状、他山之石—林业碳汇方法学的主要内容、海洋渔业碳汇相关理论和标准的研究进展,并对我国海洋渔业碳汇研究、标准及碳汇项目方法学开发面临的问题进行了分析,提出了具体的建议,以期为渔业碳汇方法学的建立及早日进入碳汇交易市场提供科学参考。当前,清洁发展机制(Clean Development Mechanism, CDM)和核证碳标准(Verified Carbon Standard, VCS)开发了林业碳汇方法学及红树林、湿地和海草等蓝碳项目的方法学。目前,尚无有关渔业碳汇监测和计量的国际标准和国家标准。海洋渔业碳汇计量和监测等一系列方法学体系尚未建成,无法全面系统评估我国海洋渔业碳汇能力和可交易量,海洋渔业碳汇与我国经济发展尚未建立耦联关系。一批相关的行业标准正在研制过程中。但是,关于海洋渔业碳汇的时效性、计量方法等尚存在不确定性。对此,建议加强海洋渔业碳汇理论研究、建全海洋渔业碳汇计量的数据体系、建立海洋渔业碳汇的示范区域和关注收获贝藻类的合理利用,以解决目前有关海洋渔业碳汇的争议问题,促进海洋渔业碳汇项目开发方法学建立,推进我国渔业碳汇交易市场的发展,发挥海洋渔业在应对气候变化中的作用。     

中国大陆海水观赏鱼渔业

海水观赏鱼在全世界今天的水族市场中所占的比例还是很小，在观赏鱼行业和消费市场刚刚形成的中国大陆来说，其比例就更小得多。但是如果要讲述中国海水观赏鱼，那仍然是个非常笼统而庞大的题目。以下分几个方面作简要分析，以期抛砖引玉，让大家共同来关心中国海水观赏鱼渔业的健康发展。     

枸杞岛贻贝养殖海域碳通量及固碳能力研究

为研究枸杞岛贻贝养殖海域不同季节碳通量及固碳能力, 本研究在 2020―2021 年监测和分析了养殖海域温度、盐度、pH、总碱度(TA)及水体中溶解无机碳(DIC)、溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)分布特征, 估算了枸杞岛贻贝养殖海域表层海水二氧化碳分压(pCO₂)及海–气界面二氧化碳交换通量(FCO₂)值, 并分析 pCO₂ 的影响因素, 探讨枸杞岛贻贝养殖海域固碳能力。结果表明, 枸杞岛海域表层海水 4 个季节的温度、盐度、pH、TA、DIC、 DOC、POC 的空间分布在季节上差异极显著(P＜0.01)。枸杞岛海域 pCO₂ 全年的变化范围为 65.19~719.1 μatm, 水团混合和生物活动等是影响海域表层海水 pCO₂ 的重要因素。枸杞岛贻贝养殖海域 FCO₂ 值的变化范围为–63.75~ 99.18 mmol/(m² ·d), 四季变化极显著(P＜0.01), 全年碳分布格局有较大差异, 其中, 春、夏、秋三季均为碳汇, 分别为 (–18.86±12) mmol/(m² ·d), (–11.59±7.95) mmol/(m² ·d), (–3.61±37.22) mmol/(m² ·d), 冬季为碳源[(78.24±5.09) mmol/(m² ·d)]。枸杞岛贻贝养殖区 FCO₂ 值均高于外海非养殖区, 且达到显著水平(P＜0.05), 是弱汇区。本研究区域内贝壳固碳量为 18425.59 t, 贻贝软组织固碳量为 4973.97 t, 单位面积贻贝固碳量达 22.83 t/hm² 。该研究可为贝类养殖碳汇评价提供参考。     

我国近海捕捞渔业从业准入的问题与对策

完善捕捞业准入制度已成为当前渔业管理问题研究的热点。从捕捞渔业从业准入角度而言,我国已经根据渔船规格对职务船员、普通船员设立了相应的准入条件,但在具体实践中,存在着职务船员配备数量不足、普通船员无证上岗、农民从业人数增多及从业人员流动性大等问题,分析其原因主要包括执法检查有难度、违规成本低和准入意识淡薄等,提出了利用信息化技术手段、增加违规成本、提高从业准入条件和提升政府服务能力等建议,以期完善现有捕捞渔业从业准入制度。     

桑沟湾不同区域养殖栉孔扇贝的固碳速率

测定桑沟湾深水区、浅水区栉孔扇贝固碳量,并进行固碳速率的标准化处理,增加了与陆地生态系统固碳率的可比性,分析了栉孔扇贝在不同养殖区的固碳速率及其主要控制因素。研究显示,对于同一养殖种类,深水区生物固碳的速率比浅水区高两倍。不同区域,贝类壳碳及软体部中碳的含量没有显著性差异,导致区域性差异的主要原因是由于生长速度、养殖密度及存活率的不同而导致单位面积的产量存在差异。养殖栉孔扇贝的固碳速率可与森林相媲美。另外,贝类的养殖活动与浅海生态系统的碳循环之间关系复杂,需要加强贝类的摄食、呼吸、生物沉积、钙化等整个生理生态学过程研究。     

渔业碳汇与碳汇渔业定义及其相关问题的辨析

本文基于联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)关于碳汇和碳源的解释和水生植物固碳特点,对2010年提出的渔业碳汇和碳汇渔业的定义进行修订,强调了渔业碳汇功能和增汇的基本表达方式和水生植物在渔业碳汇中的重要作用,进一步解释了通过水生藻类养殖、滤食性贝类和鱼类等养殖、渔业生物群体捕捞和增殖等渔业生产活动促进水生生物“移出和储存”CO2等温室气体的过程和机制。分析了贝类养殖在不需要投放饵料的前提下,通过滤食浮游植物及有机碎屑等颗粒有机物大量使用水体中CO2的过程及机制,从能量收支层面论述了使用碳、移出碳、储存碳和释放碳4个碳库的特征及其数量关系,进而证实贝类养殖提升了水域生态系统碳汇能力,是碳汇而不是碳源。贝藻养殖碳汇评估结果表明,随着海水养殖生产持续发展,近20年我国近海贝藻养殖碳汇有较大幅度的增加,总碳汇量从2001年394万t增加到2020年659万t,其中近三年(2018—2020)平均总碳汇量为648万t (相当于每年义务造林87万hm2);净碳汇量从2001年255万t增加到2020年430万t,近三年(2018—2020)平均净碳汇量为422万t (相当于每年义务造林56万hm2)。最后,提出了健康持续、深入发展碳汇渔业的相关建议。     

基于稳定同位素技术的浙江南部近海主要渔业生物营养级

2016年2月和5月在浙江南部近海拖网采集到33种鱼类和18种无脊椎动物,利用稳定同位素技术测定渔业生物的稳定碳、氮同位素比值(δ~(13)C、δ~(15)N),并以此估算其营养级。研究结果表明:(1)浙江南部近海主要渔业生物同位素比值跨度范围大,δ~(13)C值范围为–19.71‰～–14.01‰(跨度5.70‰),δ15N值范围为7.05‰～13.69‰(跨度6.64‰),其中鱼类的碳、氮同位素跨度范围最大;(2)以滤食性双壳类为基线生物估算浙江南部近海鱼类平均营养级范围为2.66～4.21,甲壳类营养级范围为3.08～3.72,头足类营养级范围为2.83～3.49,腹足类营养级范围为3.54～3.62,渔业生物营养级主要处于3.0～4.0营养级,以初级和中级肉食性种类为主;(3)根据聚类和食性文献资料分析浙江南部近海主要渔业生物存在5种食性类型,包括浮游动物食性、杂食性、底栖生物食性、混合食性和游泳动物食性;(4)根据营养结构特征,浙江南部近海食物网营养结构可划分为4个营养群,初级消费者主要为杂食性种类,次级消费者主要为小型鱼类、虾类及头足类,中级消费者主要为底栖蟹类、腹足类和混合食性鱼类,高级消费者为凶猛肉食性鱼类。本研究建立了浙江南部近海主要渔业生物的连续营养谱,为生态系统的食物网能量流动和物质循环研究提供科学参考。     

河流溶解无机碳稳定碳同位素示踪技术及其在中国河流碳循环研究中的应用

河流溶解无机碳（DIC）是全球碳循环中的重要组成部分。河流DIC的稳定碳同位素（δ13CDIC）已被广泛用于辨识流域内碳的来源和迁移转化过程。本研究综合现有文献,系统梳理了河流δ13CDIC的影响因素和变化机理,论证了该指标能够忠实、敏感反映流域环境特征及各种地表过程,可用于重建流域碳循环体系中的生物地球化学过程。由于河流碳来源及迁移转化过程的复杂性,关于河流δ13CDIC的影响机理仍有较多细节尚未探明。通过收集和分析我国主要河流的δ13CDIC数据发现,在全国尺度上我国河流δ13CDIC呈现出“西高东低”的变化格局,基本反映了我国地质、气候及生态环境的空间分布特征。青藏高原地区河流δ13CDIC值整体上比起其地区明显偏高,关于这一现象的形成机制还有待进一步研究。最后,我们对未来研究工作应重点关注的内容提出建议,以期进一步完善和提升河流DIC同位素示踪理论及其在揭示碳循环过程和机理方面中的应用。     

海洋碳汇研究进展及南海碳汇渔业发展方向探讨

二氧化碳（CO2）是温室气体的主要成分,近代工业化的迅速发展导致碳的排放量不断增长,自2005年2月16日《京都议定书》正式生效以来,节能减排、碳＂源＂、碳＂汇＂等概念越来越受到关注。海洋占地球面积的70%以上,是最大的＂碳库＂,约占全球碳总量的93%,约为大气的50倍。海洋的固碳机制主要包括碳酸盐体系驱动的＂溶解度泵＂和浮游生物驱动的＂生物泵＂过程,这些过程对大气CO2的浓度和全球碳循环的系统过程都有重要的影响。同时,近海由于受人类活动的显著影响,尤其是近岸的渔业活动,对碳循环和海洋增汇有着重要的影响。文章对主要的碳源和碳汇以及海洋固碳机制研究进展进行了综述,并探讨了南海碳汇渔业发展的重点研究方向。     

中国近海海藻养殖及碳汇强度估算

海藻养殖是渔业碳汇的重要形式,碳汇生态功能显著。本实验以1999—2012年《中国渔业统计年鉴》统计数据为基础,对中国及浙江近海藻类养殖的产量、结构进行了分析,并对其固碳强度进行了估算。中国近海海藻养殖以海带、裙带菜、紫菜、江蓠等为主,期间年均总产量为141.87万t,各类海藻养殖产量所占比例分别为海带(60.29%)、裙带菜(7.92%)、紫菜(5.67%)、江蓠(5.39%)。浙江近海海藻养殖以紫菜、海带、羊栖菜、苔菜等为主,各类海藻养殖产量所占比例分别为紫菜(51.83%)、海带(27.73%)、羊栖菜(12.72%)、苔菜(1.27%)。浙江近海海藻养殖总产量占全国总产量的份额不高(2.55%),但养殖结构独特,部分种类的海藻养殖产量在全国同种类海藻养殖量中占有较高份额,其中苔菜占83.00%,羊栖菜占68.29%,紫菜占23.53%。1999—2012年,全国海藻年均固碳量为41.85万t/a,固碳量在2012年最高达51.50万t,整体呈现上升趋势。其中,海带年均固碳量在各类海藻中最高达26.45万t/a,其次是裙带菜3.23万t/a、紫菜2.24万t/a、江蓠2.01万t/a。浙江近海养殖海藻年均固碳量为1.03万t/a,约占全国年均固碳量的2.47%。为满足低碳经济发展的需求,建议加强近海自然碳汇及其环境的保护和管理,大力发展以海水养殖为主体的碳汇渔业,开展碳汇渔业关键技术与产业示范工程研究及海洋生物碳汇功能与碳汇渔业潜力的基础科学研究。     

广东省海水养殖贝藻类碳汇潜力评估

大型藻类和滤食性贝类可以直接或者间接吸收水体中的碳（C）,收获养殖产品形成了一个＂可移出的碳汇＂,提高了海域的碳汇潜力。文章从物质量评估和价值量评估两方面对广东省贝、藻养殖的碳汇贡献进行了定量评估。物质量评估结果显示,2009年广东省海水养殖的贝类和藻类收获可以从海水中移出C约11×104t,相当于39.6×104t二氧化碳（CO2）;价值量评估结果显示封存固定这些CO2所需要的费用约0.59×108～2.38×108美元。因此,基于贝、藻养殖的碳汇渔业具有巨大的经济效益、生态效益和社会效益。     

基于渔获物统计的中国近海鱼类营养级结构变换及其与捕捞作业的关系

为了解我国东部海域(渤海、黄海和东海)和南海的鱼类生态结构和渔业资源变化特征,本研究在1983—2013年中国海洋渔船渔获统计数据的基础上,首先将渔获物中的鱼类按照营养级归类,然后计算其平均营养级(TL)和Fi B指数,并结合海洋捕捞作业方式,对鱼类的营养级结构长期变化进行分析。结果表明,在东部海域捕捞的25种主要鱼类渔获中,31年间TL呈现下降趋势,低营养层级鱼类比例增长了60%,中营养层级鱼类比例增长了129%,高营养级鱼类则下降了近51%;而在南海,31年间TL变化不明显,低营养级鱼类比例下降了6%,中营养级鱼类下降了43%,高营养级鱼类增长198%。东部海域和南海的渔获物鱼类生态结构变化说明,就营养级水平而言,东部海域近海渔业资源呈现明显的衰退现象,而南海则还未出现这种现象。     

浙江近海贝类养殖及其碳汇强度研究

统计、分析了浙江近10年来（2004-2013）近海贝类养殖的产量、结构、碳汇强度及其在全国所占比例。浙江近海贝类养殖年均总产量为68．46万t,主要贝类所占比例为蛏35．75％、牡蛎18．33％、蚶17．77％。全国年均总产量为1100．47万t,主要贝类所占比例为牡蛎33．99％、蛤29．65％、扇贝11．28％。浙江近海贝类养殖总产量占全国总产量的比例只有6．26％,但蚶产量占全国的40．45％,蛏占全国的34．65％。近10年,浙江贝类年均固碳量为6．29万t,全国年均固碳量为95．97万t,占全国年均固碳量的6．55％。浙江贝类固碳量整体呈现先下降后上升趋势,蛏在各种贝类中年均固碳量最高达2．29万t,其次是蚶1．14万t、牡蛎0．99万t。     

南海北部竹䇲鱼的生长、死亡及合理利用

根据南海北部近海资源调查项目2014—2015年调查数据,分析了南海北部竹䇲鱼(Trachurus japonicus)渔场与不同水层温度和水温垂直结构的关系。研究表明,渔场位置与水温梯度密切相关,不同季节渔场位置与温度梯度关联系数不同。春季航次渔场位置与20~25 m水层水温梯度关联度最高,夏季航次渔场位置与表层和50 m水层关联度高,秋季航次渔场位置与10~15 m水层关系密切,冬季航次渔场位置与15~20 m水层温度梯度关联度最高。研究表明,南海北部竹䇲鱼渔场对水温梯度变化很敏感,渔场春夏季主要位于北部湾海域,秋冬季主要位于雷州半岛海南岛东部附近海域等水温梯度的高值区。     

Study on limiting nutrients and phytoplankton at long‐line‐culture areas in Laizhou Bay and Sanggou Bay,northeastern China

• 1. Concentrations of major nutrients (NH₄⁺‐N, NO₃^?‐N, NO₂^?‐N, HPO₄^?‐P, Si(OH)₄‐Si) were measured, nutrient enrichment experiments (oxygen‐production bioassay) were conducted and phytoplankton were analysed at typical long‐line‐culture areas in Laizhou Bay and Sanggou Bay, northeastern China, from March 2001 to March 2002.
• 2. Generally, much variation of nutrient indices was detected among the sampling stations, between the two bays and in different seasons: the concentration of dissolved inorganic nitrogen (DIN) fluctuated more violently and ranged much more widely in Sanggou Bay. N‐limitation was usually found in both bays, and the ranking of limiting potentials of major nutrients was N>Fe>P=Si in Laizhou Bay and N>P>Fe>Si in Sanggou Bay. Diatoms dominated the phytoplankton community in Sanggou Bay, but only dominated in eight months (with flagellates dominant in four months) in Laizhou Bay.
• 3. Linear and nonparametric correlation analyses suggested that a large number of the nutrient and phytoplankton variables measured have intrinsic relationships within themselves. Much more complicated correlations between phytoplankton and nutrient indices were found in Laizhou Bay than in Sanggou Bay. This, together with the violent fluctuations of DIN concentrations, indicated a more fragile ecosystem stability in Sanggou Bay.
• 4. The relatively exposed locations and less crowded settings of the rafts in the long‐line‐culture areas in Laizhou Bay allowed for a better water exchange, and the effect of aquaculture activity on the environment was not significant. Because of the intensity of aquaculture activities in Sanggou Bay, the biological, chemical and physical characteristics in the bay are greatly affected; a reduced cultivation density based on more comprehensive studies of carrying capacity of the bay is suggested.

Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于SNPP/VIIRS夜光遥感数据的东、黄海渔船时空分布及其变化特点

基于SNPP (Suomi national polar-orbiting partnership)卫星的VIIRS (visible infrared imaging radiometer suite)传感器获取的2013年1月至2017年12月夜光遥感渔船数据,对东、黄海渔船时空分布及其变化特点进行了研究。结果表明:(1)遥感获取的渔船数据基本能够反映中国东、黄海捕捞活动和渔业资源时空分布变化的特点,如2月受天气和中国春节的影响,南、北渔场渔船分布范围大幅减少, 8月南渔场和10月北渔场受当年生渔业资源补充及近海索饵群体集聚的影响,渔船分布范围及数量均达到最大值;同时,渔船时空分布及重心变化也反映了黄海暖流、台湾暖流、沿岸流及长江冲淡水等对渔业资源时空分布的影响。(2)渔业政策实施的效果在夜光遥感渔船数据中有很好的体现,在禁渔期间,船次数有明显减少,但捕捞活动并没有完全消失,仍可能存在违法捕捞行为。(3)南渔场年船次总数呈下降趋势,南、北渔场渔船空间分布重心均呈西移趋势,可能与渔业资源量及空间分布变动等因素有关。受天气等因素影响,遥感数据可能存在一定问题,但研究结果表明, SNPP/VIIRS夜光遥感数据仍可为中国近海灯光诱捕作业的监测提供有效的数据支持。