范航清，鐘云旭，蘇治南，羅 硯，倪孔平，王 欣

(廣西科學(xué)院廣西紅樹林研究中心，廣西紅樹林保護與利用重點實驗室，廣西北海 536000)

0 引言

隨著我國經(jīng)濟社會的進步，一方面國家要求沿海養(yǎng)殖減量增效[1,2]，降低養(yǎng)殖尾水排放對近海生態(tài)環(huán)境的保護壓力，另一方面由于嚴(yán)重缺乏宜林灘涂，沿海廢棄蝦塘成為今后一段時期內(nèi)我國紅樹林恢復(fù)的重要空間[3,4]。在生態(tài)價值實現(xiàn)[5-7]和碳中和[8]成為國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的今天，如果能在退塘還林的同時合理利用蝦塘紅樹林，則可創(chuàng)造沿海農(nóng)村生態(tài)就業(yè)機會，緩解廢棄蝦塘尖銳的權(quán)屬矛盾，促進社會安定。本文的“廢棄蝦塘”指沿海多年荒廢的養(yǎng)殖池塘和環(huán)保要求清退的違規(guī)池塘。

漲潮進水、退潮排水的納潮養(yǎng)殖(Tide-driving culture)是我國華南沿海的一種傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式。納潮養(yǎng)殖的池塘必須始終保證一定深度的水體才能進行養(yǎng)殖，即基礎(chǔ)水位，基礎(chǔ)水位通過控制水門的閘板高度來實現(xiàn)。一般而言，基礎(chǔ)水位比水門前的海灘涂高1.3-1.5 m。納潮養(yǎng)殖時過高的基礎(chǔ)水位雖然可提高養(yǎng)殖容量和產(chǎn)量，但不利于紅樹植物的生長；過低的基礎(chǔ)水位盡管為紅樹林生長創(chuàng)造了可能，卻極大降低了養(yǎng)殖容量，增大了如極端水溫等的養(yǎng)殖脅迫風(fēng)險。此外，納潮養(yǎng)殖的水質(zhì)雖然接近于自然海區(qū)，但養(yǎng)殖種群結(jié)構(gòu)和數(shù)量不穩(wěn)定，產(chǎn)量較低。香港及珠江三角洲的紅樹林基圍養(yǎng)殖原理上就是納潮養(yǎng)殖[9-12]，但基圍內(nèi)的紅樹林存在不同程度的退化、穩(wěn)定性差、養(yǎng)殖產(chǎn)量低(每公頃幾十到幾百公斤)?；鶉B(yǎng)殖源自于歷史上在紅樹林內(nèi)挖掘養(yǎng)殖溝[13-15]，其實質(zhì)為切割連片紅樹林的破壞性過程[14,16]，而本文關(guān)注的是在沒有紅樹林生長的蝦塘內(nèi)重建(Rehabilitation)紅樹林的建設(shè)性過程。

如何協(xié)調(diào)養(yǎng)殖的高水位要求和紅樹林種植的低水位要求之間的矛盾，是廢棄蝦塘紅樹林恢復(fù)生態(tài)混養(yǎng)的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。為在退塘還紅樹林中獲取一定的經(jīng)濟效益，本文通過塘底挖掘庇護溝、水面設(shè)置耐鹽植物遮陰浮床、采取捕大放小的管理方法、布設(shè)紅樹植物苗圃等方式，在2017年2月到2020年1月間開展為期3年的野外試驗。本文探討了生態(tài)混養(yǎng)的適宜品種、產(chǎn)量、養(yǎng)殖動物種群配置及紅樹林生長淹水時長閾值等科學(xué)與工程參數(shù)問題，為可持續(xù)地實施退塘還林提供工程案例。

1 材料與方法

1.1 自然條件與試驗地點

1.1.1 自然條件概況

開溝納潮生態(tài)混養(yǎng)在廣西北侖河口國家級自然保護區(qū)的珍珠灣實驗區(qū)開展(21°37′11″N，108°14′30″N)。該自然保護區(qū)位于廣西防城港市，毗鄰越南，主要保護對象是紅樹林生態(tài)系統(tǒng)。保護區(qū)共有紅樹林1 230 hm2[17]，其中939.97 hm2分布在珍珠灣內(nèi)[18]。保護區(qū)共有紅樹植物16種，紅樹林優(yōu)勢種為木欖(Bruguieragymnorrhiza)、桐花樹(Aegicerascorniculatum)、秋茄(Kandeliaobovata)和白骨壤(Avicenniamarina)[19]。該地年均氣溫22.5℃，年均降雨量2 220.5 mm，年均濕度81%；海區(qū)潮汐為正規(guī)全日潮，平均潮高2.4 m，最大潮差5.05 m，海水年平均鹽度29[20]。

1.1.2 廢棄蝦塘情況

試驗用廢棄蝦塘為1980s砍伐紅樹林圍海而成的陸基土塘，后因連續(xù)多年養(yǎng)殖失敗而廢棄。廢棄蝦塘的海側(cè)為天然紅樹林，陸側(cè)為農(nóng)田，兩翼為陸生植被(圖1)。廢棄蝦塘占地面積1.192 7 hm2(其中塘底面積0.865 3 hm2)，通過水門與自然海區(qū)連通。如果沒有水門控制，讓海水自由進出，廢棄蝦塘內(nèi)的水體在高潮時可深達2 m，低潮時塘底裸露。以往蝦塘長期保持1.5 m左右深的基礎(chǔ)水位進行對蝦養(yǎng)殖，塘內(nèi)無紅樹林生長。

A:遮陰浮床;B:紅樹林造林監(jiān)測樣地;C:半紅樹植物小島;D：水門；E：紅樹林地埋管道原位養(yǎng)殖系統(tǒng);F:潮間帶原生紅樹林；G：陸地植被

1.2 方法

1.2.1 庇護溝的構(gòu)建

低水位時為了給魚類提供充分與穩(wěn)定的水體，在廢棄蝦塘底部挖掘庇護溝(圖2)。庇護溝分為主溝和支溝，主溝寬6 m，深1.2 m，長100 m；支溝沿主溝兩側(cè)成羽狀布局，寬2 m，深0.8 m，合計長208 m。主溝與水門連接，有利于水體交換和養(yǎng)殖對象的捕撈。挖掘庇護溝的土方主要用于提高一部分塘底的高程，為紅樹林生長創(chuàng)造適宜生境，少部分用于加固塘堤。蝦塘堤岸用耐鹽植物海馬齒(Sesuviumportulacastrum)護坡，以減少水土流失，改善景觀。

圖2 納潮生態(tài)混養(yǎng)塘的庇護溝構(gòu)建

1.2.2 遮陰浮床

低基礎(chǔ)水位時，夏季水體高溫會嚴(yán)重威脅魚類生存。為給魚類提供局部的穩(wěn)定環(huán)境，降低風(fēng)險，在庇護溝區(qū)鄰近水面布設(shè)遮陰浮床(圖1)。遮陰浮床正方形，邊長4 m，由直徑50 mm PVC管材組成框架，套尼龍網(wǎng)后縫合，網(wǎng)上種植海馬齒。浮床依4條浮片(長400 cm×寬30 cm×厚2 cm的泡沫)漂浮于水面，并用尼龍繩系于塘堤上的木樁固定。

1.2.3 納潮生態(tài)混養(yǎng)

1.2.3.1 水位控制

傳統(tǒng)納潮養(yǎng)殖的基礎(chǔ)水位一般1.3-1.5 m(水深)，本試驗將基礎(chǔ)水位設(shè)為0.5 m，為紅樹林在部分塘底的生長創(chuàng)造條件(圖3)。納潮生態(tài)混養(yǎng)塘每日隨潮汐進排水，即在15 d的潮汐周期內(nèi)，納潮生態(tài)混養(yǎng)塘塘底的最小水深為0.5 m(人為控制水門閘板實現(xiàn))，高潮時最大水深可達2 m；主庇護溝的最小水深為1.7 m，最大水深為3.2 m。水門的蝦塘內(nèi)側(cè)設(shè)置進水?dāng)r截網(wǎng)和排水隔離網(wǎng)。進水?dāng)r截網(wǎng)長8 m，先端網(wǎng)目2 cm，末端網(wǎng)眼0.5 cm，用于攔截自然海區(qū)的漂浮物及成熟雜魚；排水隔離網(wǎng)網(wǎng)眼1 cm，防止養(yǎng)殖對象的逃逸。

圖3 廢棄蝦塘納潮生態(tài)混養(yǎng)各生境的水深示意圖

1.2.3.2 混養(yǎng)品種

根據(jù)已有經(jīng)驗和人工魚苗的市場供應(yīng)情況，選擇7個肉食性物種和2個雜食性物種的人工魚苗進行混養(yǎng)。肉食性種類為黃鰭鯛(Sparuslatus)、日本花鱸 (Lateolabraxjaponicus)、美國紅魚(Sciaenopsocellatus)、赤點石斑魚(Epinephelusakaara)或青石斑魚(E.awoara)、斑節(jié)對蝦(Penaeusmonodon)、細鱗鯻(Theraponjarbua)、珍珠龍膽石斑魚(E.fuscoguttatus♀×E.lanceolatus♂)；雜食性種類為大鱗鯔(Lizamacrolepis)和金錢魚(Scatophagusargus)。2017年2-6月間分9次進行不同魚種人工魚苗的投放。

1.2.3.3 投餌

從2017年2月27日開始投苗到2020年1月4日全捕，整個試驗為期3年。投喂的餌料為廣東粵海飼料集體股份有限公司生產(chǎn)的粵海牌海水膨化配合浮性飼料。根據(jù)養(yǎng)殖容量、魚類生長情況、天氣、水位及攝食情況等，經(jīng)驗式調(diào)整每日的投餌量并進行記錄。小潮期、暴雨期不投喂餌料，每月平均投餌的日數(shù)在17 d左右。

1.2.3.4 捕獲

2017年12月23日開始，根據(jù)市場需求進行不定期捕獲。除2019年1月27日為人工拉網(wǎng)外，其余均為搬箏網(wǎng)誘捕，所得漁獲大的出售，小的繼續(xù)養(yǎng)殖。2020年1月4日，用人工拉網(wǎng)對蝦塘和庇護溝的魚類進行全捕后結(jié)束研究。搬箏網(wǎng)的網(wǎng)目為3 cm，規(guī)格為6 m×6 m×2 m。每次漁獲現(xiàn)場分類后稱鮮重，選代表性個體5-10尾分別稱重，通過平均尾重估算尾數(shù)。各物種累計養(yǎng)成尾數(shù)占相應(yīng)投苗量的百分比為該種魚苗的成活率。

1.2.3.5 紅樹林恢復(fù)潛力

采集北侖河口自然保護區(qū)木欖的成熟胚軸1 500條，2018年5月12日在廢棄蝦塘B區(qū)的不同地勢塘底進行插植(圖3)，觀測幼苗成活率和生長指標(biāo)。2020年1月現(xiàn)場測量存活幼苗的株高、莖高、基徑、分枝數(shù)、葉片數(shù)。隨后選取30株幼苗洗凈分解為根、莖枝、葉和胚軸4部分，吸干表面水分稱量鮮重，帶回實驗室以60℃烘干至恒重并稱干重。采用SPSS 21.0 計算各指標(biāo)的平均值和均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差。

2 結(jié)果與分析

生態(tài)混養(yǎng)試驗開始于2017年2月，紅樹植物幼苗生長試驗開始于2018年5月，2020年1月結(jié)束試驗工作。2020年1月木欖幼苗的平均株高為77.08 cm,全捕漁獲的總生物量為437 kg/hm2,總尾數(shù)為1 960 ind./hm2(圖4)。

圖4 2020年1月廢棄蝦塘納潮生態(tài)混養(yǎng)的紅樹植物幼苗生長及全捕魚獲情況

2.1 納潮生態(tài)混養(yǎng)

2.1.1 投餌量

納潮生態(tài)混養(yǎng)每月的投餌量見圖5。2017-2019每年投餌量分別是2 569.87，2 630.45，705.14 kg/hm2，合計5 905.46 kg/hm2，年均1 968.49 kg/hm2，日均5.39 kg/hm2。由表1的納潮生態(tài)混養(yǎng)3年漁獲的累積生物量(2 072 kg/hm2)計算得到綜合餌料效率為35.09%。2019年投餌量大幅度下降的原因是2019年1月進行了人工拉網(wǎng)捕獲，納潮生態(tài)混養(yǎng)塘內(nèi)只留未達商品規(guī)格的小魚。試驗養(yǎng)殖的大多是肉食性魚類，再加上經(jīng)驗不足，浪費了不少餌料，導(dǎo)致3年的綜合餌料效率較低。試驗最后一年減少了餌料投放量，餌料效率估計在50%以上。

圖5 納潮生態(tài)混養(yǎng)的每月餌料投放量

2.1.2 魚苗成活率

各養(yǎng)殖種類的投苗時間、投苗量及漁獲尾數(shù)見表1。結(jié)果表明，黃鰭鯛魚苗的成活率最高(38.16%)，其次是美國紅魚(24.64%)、日本花鱸(18.63%)和大鱗鯔(11.2%)。金錢魚、赤點石斑魚和細鱗鯻魚苗的成活率極低，僅為0.01%-1.96%。漁獲中未發(fā)現(xiàn)斑節(jié)對蝦和珍珠龍膽石斑魚，說明這兩個物種不適合納潮生態(tài)混養(yǎng)。試驗發(fā)現(xiàn)鯔魚(Mugilcephalus)、斑鰶(Clupanodonpunctatus)和灰鰭鯛 (Sparusberda)等自然海區(qū)野生魚苗可隨潮水進入納潮生態(tài)混養(yǎng)塘內(nèi)生長。

表1 2017年2月-2020年1月紅樹林區(qū)納潮生態(tài)混養(yǎng)結(jié)果與評估

2.1.3 漁獲生物量

圖6為每月漁獲中各物種的生物量(鮮重)記錄。2019年1月和2020年1月的兩次人工拉網(wǎng)所得到的漁獲量最大；搬箏網(wǎng)對黃鰭鯛和野生魚具有較好的誘捕效果。單位面積的漁獲量顯示，3年內(nèi)漁獲總生物量為2 072 kg/hm2，年均691 kg/hm2(表1)。跟魚苗成活率相似，黃鰭鯛3年的累計生物量最高(731 kg/hm2)，占總生物量的35.28%，其次分別是美國紅魚(620 kg/hm2)、日本花鱸(384 kg/hm2)和大鱗鯔(210 kg/hm2)。野生種赤點石斑和金錢魚的漁獲生物量為28-62 kg/hm2。

圖6 3年納潮生態(tài)混養(yǎng)連續(xù)捕獲的漁獲中各物種的生物量

2.1.4 漁獲的物種數(shù)量構(gòu)成

3年漁獲的總尾數(shù)為7 362尾/hm2(表1)，個體數(shù)占總尾數(shù)比例最高的是黃鰭鯛(65.2%)，其次是野生魚類(16.9%)。金錢魚、日本花鱸、大鱗鯔和美國紅魚的個體數(shù)占總尾數(shù)的比例為2.6%-5.6%。

從2020年1月4日全捕漁獲看(圖7)，總生物量為437 kg/hm2,總尾數(shù)為1 960 ind./hm2，其中黃鰭鯛的生物量和尾數(shù)占比最高，分別為41.1%和57.2%；大鱗鯔的生物量次之，占18.5%，但尾數(shù)比例僅為6.9%。美國紅魚和日本花鱸的生物量居中，但尾數(shù)占比僅為2%左右。在全捕漁獲中，野生魚的尾數(shù)比例高達27.8%，高于其在3年累計漁獲中所占的比例(16.9%)(表1)，說明野生魚類在生態(tài)納潮生態(tài)混養(yǎng)塘內(nèi)具有成為優(yōu)勢種群的趨勢。

2.2 紅樹植物幼苗生長情況

試驗顯示，在全日潮的15 d潮汐周期中，塘底淹水日數(shù)大于6 d時木欖幼苗無法正常生長，絕大部分死亡；塘底淹水日數(shù)小于6 d，或者偶爾才被海水淹沒時木欖幼苗可正常發(fā)育生長，成活率高達93.5%，說明只要廢棄蝦塘塘底被海水淹沒的日數(shù)小于一定的閾值紅樹林就可以生長。正常生長20個月的木欖幼苗的平均株高為(77.08±1.03) cm，平均實生株高(扣除胚軸高度)為(58.49±0.91)cm,平均基徑為(12.24±0.29) mm，平均分枝數(shù)為1.82±0.11,平均葉片數(shù)為16.26±0.84。苗木平均鮮重生物量為139.14 g，平均干重生物量為40.31 g(表2)。

SL:黃鰭鯛 Sparus latus；SO:美國紅魚 Sciaenops ocellatus；LJ:日本花鱸 Lateolabrax japonicus；MM:大鱗鯔 Liza macrolepis；EA:赤點石斑魚(或青石斑魚) Epinephelus akaara(or Epinephelus awoara)；SA:金錢魚 Scatophagus argus；TJ:細鱗鯻 Therapon jarbua；WS:野生種 Wild species

表2 2018年5月到2020年1月納潮生態(tài)混養(yǎng)塘內(nèi)紅樹植物木欖幼苗的生物量

2.3 投入產(chǎn)出

由于租用的試驗場地不符合要求，廢棄蝦塘的堤壩加固(6.5萬元)、水門改造(5.1萬元)和塘底挖溝(7.8萬元)構(gòu)成了本試驗的一次性投入主要成本。本試驗研究生態(tài)混養(yǎng)不計人工成本的投入分別為魚苗2.01萬元、餌料3.66萬元、遮陰浮床1.07萬元、零星材料與工具1.55萬元，合計8.29萬元。按2020年1月當(dāng)?shù)仄骄闶蹆r45元/kg計，3年漁獲的魚類市場總價值為9.32萬元。

3 討論

3.1 養(yǎng)殖動物配置

試驗期的后2年雖然采取了捕大放小的收獲方式，但是最終全捕的漁獲是種群經(jīng)過3年充分競爭的結(jié)果，所以依然能很好地表征納潮生態(tài)混養(yǎng)最終的動物群落結(jié)構(gòu)，對指導(dǎo)廢棄蝦塘紅樹林生態(tài)農(nóng)場建設(shè)具有重要的參考價值。綜合生物量、個體數(shù)量、穩(wěn)定性和成本因素，黃鰭鯛適合于納潮生態(tài)混養(yǎng)。對于納潮養(yǎng)殖中出現(xiàn)的野生種群應(yīng)給予高度重視，因為野生種群抗逆性強，適應(yīng)蝦塘紅樹林環(huán)境，成活率高。此外，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，市場也在發(fā)生變化，一些原本被認(rèn)為低質(zhì)廉價的魚類，只要其生長環(huán)境良好，就可獲得較高的生態(tài)溢價，市場價格不菲。生態(tài)溢價是維系生態(tài)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵[21,22]，否則任何生態(tài)產(chǎn)業(yè)都難以為繼。

本試驗除了養(yǎng)殖魚類外，還在廢棄蝦塘靠近水門的主庇護溝水域成功吊養(yǎng)400串香港牡蠣 (Crassostreahongkongensis)。牡蠣生長需急流，因此臨近廢棄蝦塘水門的水體適合牡蠣生長，而廢棄蝦塘其他區(qū)域流緩，不適合牡蠣的生長。

3.2 廢棄蝦塘紅樹林恢復(fù)

本試驗顯示，如果要在海水鹽度29的全日潮海區(qū)廢棄蝦塘內(nèi)重建木欖紅樹林，在15 d的潮汐周期內(nèi)，塘底淹水日數(shù)以小于6 d為宜。遺憾的是，本試驗沒有同時開展廣西其他常用紅樹植物造林樹種幼苗生長的研究，有待今后補充開展。海水鹽度會影響紅樹植物的耐淹能力[23,24]，因此在河口地區(qū)廢棄蝦塘內(nèi)恢復(fù)木欖紅樹林時，必須對立地水淹閾值進行必要的觀察與修正。

3.3 投入成本

對于我國的絕大部分廢棄蝦塘而言，塘堤和水門條件良好，一般不需要大的修繕投入，因此廢棄蝦塘紅樹林恢復(fù)的納潮生態(tài)混養(yǎng)主要投入為塘底挖溝、苗種和餌料的采購以及紅樹林造林支出。本研究規(guī)模小(1.192 7 hm2)，側(cè)重技術(shù)問題而不是經(jīng)濟問題，因此收益不高。如果擴大生態(tài)混養(yǎng)規(guī)模，合理規(guī)劃，科學(xué)養(yǎng)殖，打造品牌應(yīng)可顯著降低成本，提高經(jīng)濟收益。

3.4 發(fā)展理念與政策建議

養(yǎng)殖對象的高產(chǎn)是傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖追求的目標(biāo)。本模式不是單純追求高產(chǎn)的集約化養(yǎng)殖，而是配套退塘還林的輔助性合理利用方式，即在滿足廢棄蝦塘紅樹林人工重建的前提下，充分利用紅樹林濕地環(huán)境，建立環(huán)境友好、適應(yīng)與穩(wěn)定的生態(tài)農(nóng)場，獲取一定的經(jīng)濟效益[25]。本研究結(jié)果表明，利用廢棄蝦塘開展兼顧紅樹林恢復(fù)與經(jīng)濟動物生態(tài)養(yǎng)殖發(fā)展是可能的。退塘還林(還濕地)是一項生態(tài)公益事業(yè)，不是單純追求經(jīng)濟利益的商業(yè)行為，國家應(yīng)該給予廢棄蝦塘紅樹林可持續(xù)生態(tài)恢復(fù)一定的財政補貼和生態(tài)產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)資金支持。

致謝：

感謝廣西科學(xué)院廣西紅樹林研究中心珍珠港濱海生態(tài)實驗站的鐘云平、李如仙對野外采樣的幫助。