中國海水貝類養殖碳匯核算體系初探

岳冬冬，王魯民

（1.中國水產科學研究院東海水產研究所，上海 200090；2.農業部東海與遠洋漁業資源開發利用重點實驗室，上海 200090）

1 海水貝類養殖與漁業碳匯

我國海水貝類養殖具有兩千多年的悠久歷史。隨著養殖技術的不斷革新，海水貝類養殖業得到了迅速發展，尤其是新中國成立以來，海水貝類養殖產量不斷攀升，養殖品種也已超過了30 種。

據農業部漁業局統計，目前我國海水貝類養殖主要的品種包括牡蠣、鮑、螺、蚶、貽貝、江珧、扇貝、蛤、蟶等，養殖產量也在不斷增長。1996年我國海水貝類養殖產量為640.66 萬t，到2000年產量達到860.71 萬t，產量增長220.05 萬t，年均增長率為7.66%；2010年，我國海水貝類養殖產量超過1 000 萬t，達到1 108.23 萬t，是2000年產量的1.29 倍，年均增長率為2.85%，雖然增長速度變慢，但海水貝類養殖產量仍然保持增長趨勢。

我國海水養殖不僅具有生產水產品的功能，而且還具有一定的生物固碳能力，即碳匯功能。根據聯合國氣候變化框架公約（United Nations Framework Convention on Climate Change，UNFCCC）的解釋，碳匯是指從大氣中移走二氧化碳和甲烷等導致溫室效應的氣體、氣溶膠或它們初期形式的任何過程、活動和機制[1]。在上述定義的基礎上，唐啟升[2]結合漁業生產特點，尤其是水生生物的固碳機制，對漁業碳匯進行了定義，具體是指通過漁業生產活動促進水生生物吸收水體中的二氧化碳，并通過收獲把這些已經轉化為生物產品的碳移出水體的過程、活動和機制。按照水生生物生長機制來看，具有碳匯功能的生物種類不僅包括藻類、貝類和濾食性魚類等養殖生物，同時還應包括以浮游生物和貝藻類等為食的魚類、頭足類、甲殼類以及棘皮動物等生物資源種類[3-5]，可見海水貝類養殖是形成漁業碳匯的重要組成部分。因此，海水貝類養殖碳匯核算研究對我國現代漁業發展，以及漁業發展方式的轉型有著重要意義。

2 海水貝類養殖碳匯形成原理

海水貝類養殖產品在生長過程中主要通過兩種方式對水體中的碳加以利用，從而形成一定的碳匯，因此海水貝類養殖對碳的吸收方式也就成為其形成碳匯的主要原理，具體可以分為兩種方式[6]。

2.1 貝殼生長利用方式

海水貝類在養殖過程中，可以利用海水中的形成軀殼，主要成分為碳酸鈣，用化學反應式可以表示為：

從這個反應式中可以看出，貝類軀殼在生長過程中對海水中碳的固定主要通過利用來實現。

2.2 貝類軟組織生長利用方式

貝類軟組織的生長主要是通過濾食水體中的懸浮顆粒有機碳，實現個體軟組織生長，并固定水體中的碳。研究表明，貝類的濾食系統非常發達，能夠利用上覆水乃至整個水域中的浮游植物及顆粒有機碳。

從上述分析可以看出，海水養殖貝類對海水水體中碳的利用分別以形成軀殼和軟組織兩種方式實現，因此貝類軀殼和軟組織也就成為可移出海水養殖貝類碳匯核算的重要組成內容。

3 可移出海水貝類養殖碳匯核算方法

3.1 可移出海水貝類養殖碳匯核算流程

按照海水養殖貝類生長原理，已有學者對于海水貝類養殖碳匯進行了估算，比較有代表性的有張繼紅等[6]估算了2002年海水貝類養殖碳匯達到86 萬t，其中以貝殼形式移出的碳含量約67 萬t，且形成較為持久的碳匯。之后較少有研究者對海水貝類養殖碳匯核算及其核算方法進行深入研究。

在已有對我國海水貝類養殖碳匯估算的基礎上，從具體貝類品種出發，對海水貝類養殖碳匯核算流程進行系統分析，具體如圖1 所示。從圖1 中可以看出，海水貝類養殖碳匯核算過程可以分為4個步驟。第一步，獲取貝類干重產量數據。目前我國海水貝類養殖產量數據主要通過漁業局統計調查獲得，但該調查數據在1996年后統一按鮮品重量計算，因此獲取具體貝類養殖品種濕重到干重的轉換系數，即將貝類養殖鮮品產量轉換為干重產量則成為貝類碳匯核算的初始環節。第二步，獲取貝殼干重和軟組織干重數據。在獲取某種養殖貝類干重產量后，再根據該品種貝殼和軟組織分別在整體中所占的質量比重，計算得出該養殖品種的貝殼干重和軟組織干重產量數據。第三步，計算貝殼固碳量和軟組織固碳量。在上一步得到某貝類品種貝殼干重產量和軟組織干重產量的基礎上，分別利用該品種貝殼中碳含量數據和軟組織碳含量數據，分別計算得出該品種貝殼的固碳量和軟組織的固碳量。第四步，計算碳匯總量。將上一步計算得出的該品種貝殼固碳量和軟組織固碳量進行加總合計，即得出該貝類品種養殖所產生的碳匯總量。

以上為不同品種海水貝類養殖碳匯核算的具體流程，可以據此對我國海水貝類養殖的碳匯總量進行科學核算，具體計算公式如下：式中C 為不同種類海水貝類養殖碳匯總量，Ci為品種i 的碳匯量，N 為海水貝類養殖品種數量。

3.2 可移出海水貝類養殖碳匯核算參數

從可移出海水貝類養殖碳匯核算流程（圖1）中可以看出，要實現對某一具體養殖貝類品種碳匯進行核算，至少需要得到3 個科學參數，轉換系數、質量比重和碳含量，其中質量比重和碳含量分別含有軀殼和軟組織兩個數據。只有明確得到上述3 個參數，才可能有效估算出該海水貝類養殖品種形成的碳匯總量。

圖1 海水養殖貝類碳匯核算流程

目前，農業部漁業局對我國海水貝類養殖產量數據統計的具體品種包括9 種，即牡蠣、鮑、螺、蚶、貽貝、江珧、扇貝、蛤和蟶，還有部分產量未進行具體品種統計。從我國現有關于海水貝類養殖產量數據出發，估算碳匯總量，需要完成兩方面工作。

3.2.1 測定已統計海水貝類養殖品種的各項參數具體可以用參數矩陣來表示，見表1。結合表1，確定不同貝類養殖品種形成碳匯的計算公式為：

式中Ci表示品種i（i=1，2，…，N）形成的碳匯量，yi表示品種i 的鮮重產量。

表1 海水貝類養殖碳匯核算參數矩陣

3.2.2 對剩余產量進行品種核定 從《中國漁業統計年鑒》（2011年）中可以看出，2010年我國海水貝類養殖未進行具體品種核定的產量達到470 844 t，占當年海水貝類養殖總產量的比重為4.25%，可見核定這一部分養殖產量數據的具體品種，對科學核算我國海水貝類養殖碳匯總量具有重要意義。

4 海水貝類養殖碳匯核算體系初步構建

以上是對“可移出”碳匯核算原理進行的分析，即收獲海水貝類養殖產品部分所產生的碳匯。但按照漁業碳匯的定義，海水貝類養殖不僅包括了這部分較為直觀的“可移出”碳匯，還應包括以食物鏈網絡機制形成的間接碳匯，因此必須對于海水貝類養殖碳匯進行全面科學核算，尤其是對以食物鏈網絡機制形成的碳匯核算方法和思路進行梳理至關重要。構建我國海水貝類養殖碳匯核算體系如圖2 所示。從圖2 中可以看出，我國海水貝類養殖碳匯核算體系主要包括四個方面，具體應為：

圖2 海水貝類養殖碳匯核算體系框架

（1）“可移出”碳匯。這部分碳匯核算原理和方法已在上文中進行闡述。

（2）附著生物碳匯。已有研究顯示，海水貝類在養殖過程中，養殖設施上會附著大量生物，而且這些生物以水體中的懸浮顆粒為食，其中草苔蟲、藤壺、盤管蟲、貽貝等都具有石灰質的軀殼[6]，也是碳匯的一個組成部分。由于目前海水貝類養殖設施附著生物量較難估計，因此對這一部分碳匯的核算首先需要解決附著生物量的估算問題。

（3）增加海洋水體吸收二氧化碳能力。海水貝類養殖在生長過程中，通過濾食水體中的顆粒有機碳，形成軀殼和軟組織，固定水體中的碳，與此同時會減少海水二氧化碳分壓，從而促使大氣中的二氧化碳進一步向海洋水體中進行擴散[7]，這種機制間接增加了海洋水體的固碳能力，即形成一定的碳匯。

（4）食物鏈機制增加碳匯。按照食物鏈機制，魚類、頭足類、甲殼類以及棘皮動物等水生生物以貝類為食，被捕食的貝類則不能以“可移出”碳匯進行核算，但可以通過食物鏈網絡機制進行碳匯估算，對這一部分碳匯進行估算也是擴大海水貝類養殖碳匯核算體系的重要途徑。

5 結 語

目前我國海水貝類養殖產量已超過1 000 萬t，不僅能為市場提供充足的貝類水產品，而且在其生長過程中還能固定海水水體中的碳，形成貝類養殖碳匯，這也是漁業碳匯的重要組成部分。部分學者已經對2002年海水貝類養殖形成碳匯進行了初步估算，總量大約為86 萬t，但從漁業碳匯的定義來看，對于海水貝類養殖碳匯核算還需要進一步研究。具體涉及以下兩個方面。

（1）海水貝類養殖“可移出”碳匯核算參數的獲取。目前我國海水貝類養殖品種達到9 種，而且每一個品種的產量均以鮮重進行統計。對于上述9 種海水養殖貝類形成碳匯的估算，必須獲取每一個品種由鮮重到干重的轉換系數、軀殼和軟組織分別在干重的質量比重以及軀殼和軟組織中的碳含量3個參數，通過對這些參數的確定，才能根據海水貝類養殖產量測算其碳匯量。除此之外，在漁業局的統計數據中，還有很大一部分產量未實現具體貝類品種的核定，因此對于這部分水產品而言，首先應該進行品種核定，然后再進行轉換系數、質量比重和碳含量3 個參數的測定，從而確定該部分產品形成的碳匯總量，或者采取平均法思路對這部分尚未具體核定品種的貝類產量進行碳匯核算也是一種可行方法。

（2）海水貝類養殖間接碳匯核算。已有研究中對于海水貝類養殖以“可移出”碳匯形式進行研究和分析的較多，這種碳匯也可以稱之為直接碳匯核算。但從漁業碳匯的定義出發，關于海水貝類養殖形成的碳匯要復雜的多，主要包括了三個方面的內容：如海水貝類養殖造成海水分壓下降，從而提高海水吸收二氧化碳能力，形成碳匯；海水貝類養殖設施附著物，從其攝食結構和身體結構來看，也是形成碳匯的重要組成；最后，以貝類為食的魚類、甲殼類、頭足類和棘皮動物，在生長過程中因攝食貝類也會間接增加碳匯。上述三個部分組成的海水貝類養殖間接碳匯，尚未有系統、科學的結論。

綜上分析，認為對于海水貝類養殖碳匯的核算應以直接碳匯核算和間接碳匯核算為基礎，構建全面、準確地對我國海水貝類養殖產生的碳匯進行核算。

[1]聯合國.聯合國氣候變化框架公約[EB/OL].http://unfccc.int/resource/docs/convkp/convchin.pdf.[199212-12]/[2012-2-12].

[2]唐啟升.碳匯漁業與又好又快發展現代漁業[J].江西水產科技，2011，（2）：5-7.

[3]肖 樂，劉禹松.碳匯漁業對發展低碳經濟具有重要和實際意義，碳匯漁業將成為新一輪漁業發展的驅動力[J].中國水產,2010，（8）：4-8.

[4]李曉梅，杜 宇，林熾賢.海南西瑁洲島潮間帶的底棲貝類組成與數量分布[J].安徽農業科學，2010，38（5）：2406-2408.

[5]趙彩平，丁 毅，葉 云，等.淮河中下游干流貝類體中多環芳烴的分布及風險評價[J].安徽農業科學，2010，38（3）：1263-1265，1346.

[6]張繼紅，方建光，唐啟升．中國淺海貝藻養殖對海洋碳循環的貢獻[J].地球科學進展，2005，（3）：359-365．

[7]李純厚，齊占會，黃洪輝，等.海洋碳匯研究進展及南海碳匯漁業發展方向探討[J].南方水產，2010，（6）：81-86.