溫瑞 張繼偉 高超 高宇 羊艷
摘要:養(yǎng)殖貝類是最有效的生物固碳方式之一,其碳匯功能作為海洋生態(tài)系統(tǒng)功能的一部分 , 兼具生態(tài)和經(jīng)濟(jì)屬性 ,碳匯價(jià)格的核算可為海水貝類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼提供數(shù)據(jù)參考 , 提高碳匯養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)積極性 , 對(duì)海洋 GEP核算等提供一定借鑒。目前碳匯價(jià)格研究較為缺乏 , 碳匯價(jià)格受限于碳匯計(jì)量方法的不完善 , 因此文章基于碳儲(chǔ)量變化原理 , 對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境中的養(yǎng)殖貝類固碳基礎(chǔ)公式進(jìn)行改進(jìn) , 補(bǔ)充了附著貝類固碳與生物沉積物固碳兩個(gè)計(jì)算參數(shù) , 以此為切入點(diǎn)選取并改進(jìn)海洋牧場(chǎng)碳匯定價(jià)方法 , 以東方云溪海洋牧場(chǎng)作為研究區(qū)進(jìn)行案例計(jì)算 , 結(jié)果為:海灣扇貝、櫛孔扇貝與褶牡蠣的碳匯價(jià)格分別為165元/t、185元/t和272元/t;使用改進(jìn)后的碳匯計(jì)量方法得到的養(yǎng)殖貝類單位個(gè)體固碳量較高 ,其中生物沉積固碳對(duì)提高單位個(gè)體固碳量的作用最為突出 , 約占貝類自身固碳的91% , 主要與養(yǎng)殖海域的水文條件有關(guān);較高的固碳量形成了較低的碳匯價(jià)格 , 固碳量與成本收益因素共同影響?zhàn)B殖貝類的碳匯價(jià)格;長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看 , 碳匯價(jià)格會(huì)隨著固碳計(jì)量的愈加完善而降低。
關(guān)鍵詞:養(yǎng)殖貝類;碳匯計(jì)量;碳匯價(jià)格;海洋牧場(chǎng)
中圖分類號(hào):P74;F307.4????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1005-9857(2022)03-0016-08
Study on Carbon Sink Price Accounting of Farmed Shellfish
WEN Rui',ZHANG Jiwei',GAO Chao',GAO Yu',YANG Yan2
(1.The Third Institute of Oceanography,MNR,Xiamen 361005,China; 2.Southwest JiaotongUniversity,Chengdu 611756,China)
Abstract;Farming shellfish is one of thel most effective ways of biological carbon sequestration,whose carbon-sink function was one part of marine ecological system function,with both ecologi-cal and economic properties.Carbon price accounting can provide reference data for seawatershellfish aquaculture industry subsidies,increase carbon sink aquaculture industry production en-thusiasm,and provide certain reference to marine GEP accounting.However,there is a lack ofresearch on carbon sink prices at present,and carbon sink prices of cultured shellfish are limitedby imperfect carbon sink measurement methods. Therefore,based on the principle of carbon stor-age changes,this paper improved the basic formula for carbon sequestration in farming shellfishaquaculture environment,and two calculation parameters of attached shellfish carbon sequestra-tion and biological deposits were added as a starting point to select and improve the pricing meth-od of carbon sequestration in marine ranch,the selection of the DongfangYunxi sea ranch wascalculated as a case study,the result was:The carbon sink prices of bay scallop,Chlamysfarreriand wrinkled oyster were 165 yuan/t,185 yuan/t and 272 yuan/t,respectively. The carbon se-questration per unit of cultured shellfish obtained by the improved carbon sink measurementmethod was relatively high.Among them,the effect of bio-sediment carbon sequestration on in-creasing the carbon sequestration per unit was the most prominent,accounting for about 91% ofthe shellfish's own carbon sequestration. It was related to the hydrolokical conditions of aquacul-ture sea areas; higher carbon sequestration results in lower carbon sequestration prices,and car-bon sequestration and cost-benefit factors together affected the carbon sequestration price of cul-turedshellfish.In the long run,carbon sequestration prices will decrease as carbon sequestrationmetering becomes more perfect.
Keywords:Cultured shellfish,Carbon sink metering,Carbon sink price,Marine ranch
0 引言
在我國(guó)大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的背景下 ,一方面通過(guò)減排措施減少向大氣中排放二氧化碳;另一方面通過(guò)生物固碳技術(shù)增匯成為當(dāng)前熱門領(lǐng)域[1-2]。隨著海洋生物的固碳作用逐漸進(jìn)入人們的視野 , 養(yǎng)殖貝類的碳匯功能和碳匯價(jià)值受到更多關(guān)注。養(yǎng)殖貝類具有很強(qiáng)的濾水能力 , 提高水體二氧化碳分壓的能力 ,促使養(yǎng)殖水域吸收更多二氧化碳 , 降低大氣中二氧化碳濃度[3];其凈固碳能力是森林的10倍 ,產(chǎn)生的直接碳匯量是海藻養(yǎng)殖產(chǎn)生碳匯量的1.5倍[4]。因此貝類養(yǎng)殖能有效提高海水養(yǎng)殖的碳匯效率 ,是最具擴(kuò)增潛質(zhì)的碳匯活動(dòng)之一, 是未來(lái)可產(chǎn)業(yè)化的藍(lán)碳項(xiàng)目[5-6]。
當(dāng)藍(lán)碳貿(mào)易市場(chǎng)建立 ,碳匯產(chǎn)品有完善的計(jì)量體系和定價(jià)機(jī)制時(shí) , 藍(lán)碳將發(fā)展成為一種符合經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律的具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的高效生產(chǎn)活動(dòng)[7-8]。但是由于當(dāng)前我國(guó)沒(méi)有形成一套獨(dú)立自主的藍(lán)碳交易體系 ,養(yǎng)殖貝類碳匯交易市場(chǎng)作為藍(lán)碳交易體系下的分支 , 更是面臨定價(jià)難、價(jià)格研究缺乏的問(wèn)題。主要原因在于:碳匯總量的全面測(cè)定是定價(jià)的前提 ,但當(dāng)前養(yǎng)殖貝類固碳的基礎(chǔ)計(jì)量方法與標(biāo)準(zhǔn)方面相對(duì)薄弱 , 固碳計(jì)量指標(biāo)的不完善造成估算值與實(shí)際值之間較大的誤差 , 制約了定價(jià)研究的發(fā)展。
因此本研究對(duì)學(xué)界普遍使用的養(yǎng)殖貝類固碳基礎(chǔ)計(jì)量方法進(jìn)行改進(jìn) , 選取合適的海洋牧場(chǎng)碳匯定價(jià)方法并結(jié)合案例計(jì)算 , 探討總固碳量與成本收益等因素對(duì)養(yǎng)殖貝類碳匯價(jià)格的影響。有利于豐富養(yǎng)殖貝類碳匯核算領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究 , 使貝類養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的生態(tài)服務(wù)價(jià)值通過(guò)碳匯交易得到補(bǔ)償 ,促進(jìn)漁民增收;在海洋生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)總值(GEP)核算過(guò)程中提供借鑒 ,對(duì)漁業(yè)碳匯的生態(tài)服務(wù)價(jià)值核算提供一定參考。
1 養(yǎng)殖貝類碳匯核算方法研究
碳匯計(jì)量是碳匯價(jià)格核算的前提 , 當(dāng)前養(yǎng)殖貝類碳匯計(jì)量相關(guān)研究主要基于碳儲(chǔ)量變化法基本原理構(gòu)建 , 固碳基礎(chǔ)公式計(jì)量指標(biāo)不夠完善 , 即計(jì)量指標(biāo)僅包含了養(yǎng)殖貝類的貝殼與軟體部分固碳 , 缺乏附著生物固碳與生物沉積物固碳兩個(gè)方面的計(jì)量 ,不能較為全面地體現(xiàn)養(yǎng)殖貝類的全部固碳過(guò)程。目前學(xué)界對(duì)于碳匯定價(jià)的研究缺乏 ,碳匯定價(jià)方法還在積極的探索中。沈金生等[9]借鑒國(guó)外的森林碳匯定價(jià)思路初步構(gòu)建了海洋牧場(chǎng)碳匯的定價(jià)方法 ,得到了海洋牧場(chǎng)的碳匯價(jià)格 , 但此定價(jià)方法中在碳匯計(jì)量版塊與學(xué)界普遍使用的養(yǎng)殖貝類碳匯計(jì)量基礎(chǔ)公式存在同樣的計(jì)量指標(biāo)不完善的問(wèn)題。本章分兩個(gè)部分 , 先后介紹養(yǎng)殖貝類固碳計(jì)量方法的改進(jìn)與海洋牧場(chǎng)碳匯定價(jià)方法的改進(jìn)過(guò)程。
1.1 養(yǎng)殖貝類總固碳計(jì)量方法改進(jìn)
當(dāng)前學(xué)界對(duì)養(yǎng)殖雙殼貝類碳匯的計(jì)量普遍基于碳儲(chǔ)量變化法構(gòu)建計(jì)量公式。雖然計(jì)量公式在形態(tài)上有一定區(qū)別 , 但總體計(jì)量思路一致 , 即在一個(gè)養(yǎng)殖周期內(nèi) ,通過(guò)養(yǎng)殖貝類收獲的碳儲(chǔ)量減去養(yǎng)殖貝類放苗的碳儲(chǔ)量 , 得到養(yǎng)殖貝類的固碳總和。具體基礎(chǔ)公式如下:
CX(B)=[(αit ·mit -αit0 ·mit0)+
(βit ·nit -βit0 ·nit0)]?? ?(1)
式中: CX(B)為某養(yǎng)殖貝類在一個(gè)培育期 T 內(nèi)的總固碳量;αit、βit 分別代表第i種養(yǎng)殖貝類貝殼和軟體組織的含碳系數(shù);αit0、βit0分別代表第i種養(yǎng)殖貝類放苗時(shí)苗種的貝殼與軟體組織含碳系數(shù);mit、nit 分別代表第i種貝類養(yǎng)殖品種貝殼和軟體組織干重; mit0、nit0 分別代表第i種養(yǎng)殖貝類苗種的貝殼和軟體組織干重。(注:若無(wú)人工育苗過(guò)程 , 則αit0、βit0與 mit0、nit0 可省去)。
上述養(yǎng)殖貝類固碳基礎(chǔ)公式存在的不足之處體現(xiàn)在僅對(duì)養(yǎng)殖貝類自身的貝殼與軟體固碳量進(jìn)行計(jì)量 ,并未將貝類在養(yǎng)殖環(huán)境中的3個(gè)固碳過(guò)程體現(xiàn)出來(lái) , 即缺乏附著生物與生物沉積物固碳兩個(gè)部分的計(jì)量指標(biāo)。一部分原因是疏忽 , 另一部分原因則主要是由于附著生物因海域的不同 , 在品種、數(shù)量分布方面存在較大差異 , 優(yōu)勢(shì)附著物種的固碳機(jī)理研究不足 , 統(tǒng)計(jì)難;而生物沉積物受海水動(dòng)力作用 ,沉積速率與擴(kuò)散范圍等沉積物通量變化較大 ,加之沒(méi)有準(zhǔn)確評(píng)估的數(shù)據(jù)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致增加了這部分的碳匯計(jì)量難度。綜上 , 附著生物與生物沉積物這兩個(gè)部分在碳匯計(jì)量過(guò)程中被普遍忽視或遺漏。本研究基于養(yǎng)殖貝類固碳過(guò)程與養(yǎng)殖環(huán)境的密切關(guān)聯(lián)性 , 以養(yǎng)殖貝類一個(gè)養(yǎng)殖期為時(shí)間尺度 ,參考2017年經(jīng)海洋標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)審定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)—《養(yǎng)殖貝類碳匯計(jì)量方法:碳儲(chǔ)量變化法》的基本原理 ,在學(xué)界普遍使用的養(yǎng)殖貝類固碳基礎(chǔ)公式中補(bǔ)充了附著生物固碳與生物沉積物固碳兩個(gè)指標(biāo)參數(shù) ,養(yǎng)殖貝類固碳基礎(chǔ)公式改進(jìn)如下。
1.1.1 可移出碳匯計(jì)量模型
附著生物與養(yǎng)殖貝類占據(jù)相同的生態(tài)位 , 與養(yǎng)殖貝類一同從海水中收獲的一部分為濾食性雙殼貝類 , 如紫貽貝(Mytilusedulis)和褶牡蠣(Alec- tryonelaplicatula)等 , 另一部分為以海鞘(Pyro- somelaverticiliata)為代表的脊索動(dòng)物及其他物種。除了濾食性雙殼附著貝類 , 目前對(duì)海鞘等脊索動(dòng)物固碳機(jī)理的相關(guān)基礎(chǔ)研究較少 , 因此本研究參考貝類軟體部分的固碳計(jì)算方法把海鞘納入附著生物固碳量計(jì)算;濾食性雙殼附著貝類與養(yǎng)殖貝類具有大致相同的碳收支方式 , 其固碳量計(jì)算的基本原理與養(yǎng)殖貝類大致相同 , 可借鑒養(yǎng)殖貝類固碳基礎(chǔ)公式。
附著生物的種類與數(shù)量因海域的不同存在較大差異 ,需結(jié)合所在養(yǎng)殖海域的實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)與其他學(xué)者研究得到的經(jīng)驗(yàn)值與經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)降低平均附著率數(shù)據(jù)的不確定性。附著生物的平均附著率可用其總重量占養(yǎng)殖籠(養(yǎng)殖掛繩)總重量的比值獲得[10]。本節(jié)將附著生物固碳與養(yǎng)殖貝類固碳合并為養(yǎng)殖貝類可移出碳匯 , 補(bǔ)充后的養(yǎng)殖貝類可移出碳匯的計(jì)量模型為:
式中: S1為補(bǔ)充后的養(yǎng)殖貝類可移出碳匯總固碳量;Sj為第j種養(yǎng)殖貝類的貝殼與軟體組織的總固碳量; Ij為第j種附著生物的貝殼與軟體組織的總固碳量;Pj為第j種養(yǎng)殖貝類的產(chǎn)量;Rst為養(yǎng)殖貝類軟體組織質(zhì)量比重;Rs為養(yǎng)殖貝類貝殼組織質(zhì)量比重;ωSst與ωSt分別為養(yǎng)殖貝類軟體組織碳含量和貝殼碳含量;wj為第j種附著生物的平均附著率;Fst為附著生物軟體組織質(zhì)量比重;Fs為附著生物貝殼質(zhì)量比重;ωFst與ωFs分別為附著生物軟體組織和貝殼的碳含量(在對(duì)海鞘等脊索動(dòng)物進(jìn)行固碳量計(jì)算時(shí)將海鞘整體視為軟體進(jìn)行計(jì)算)。
1.1.2 生物沉積物固碳計(jì)量模型
學(xué)界一般通過(guò)生物沉積速率得到的生物沉積物總量與碳含量的乘積法 ,來(lái)估算養(yǎng)殖貝類生物沉積物的總固碳量。但用此方法得到的估算結(jié)果比實(shí)際要大 ,原因是未考慮到生物沉積物從產(chǎn)生到沉降至海底的過(guò)程中會(huì)受到海水動(dòng)力作用等原因產(chǎn)生物質(zhì)溶失現(xiàn)象。實(shí)際上只有一部分最終到達(dá)海底形成沉積碳庫(kù) , 只有到達(dá)海底碳埋藏的部分才能算是真正意義上的生物沉積固碳[11]。因此本節(jié)從養(yǎng)殖貝類的生物沉積物有機(jī)碳埋置的角度出發(fā) , 初步建立了兩種生物沉積物總固碳量計(jì)量模型:
式中: BC為貝類的生物沉積總碳量;FRi為第i種貝類1個(gè)養(yǎng)殖期內(nèi)的生物沉積總質(zhì)量; Ci 為第i種貝類的生物沉積物含碳比重;B 為生物沉積物沉降到海底的有機(jī)碳埋置率。Voci為第i種貝類的有機(jī)碳沉積速率;Ni 為第i種貝類的總個(gè)數(shù);T 為養(yǎng)殖時(shí)間 ,單位為天。
上述生物沉積物固碳公式中的有機(jī)碳埋置率與有機(jī)碳沉積速率是公式中的2個(gè)重要參數(shù)變量 , 由于受到養(yǎng)殖區(qū)物理、化學(xué)和生物等環(huán)境特征以及人為操作等因素的影響 , 在不同海域條件下會(huì)存在很大不確定性。目前尚未形成可以統(tǒng)一準(zhǔn)確評(píng)估的相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與計(jì)算標(biāo)準(zhǔn) , 因此本研究采用相關(guān)學(xué)者研究得到的經(jīng)驗(yàn)公式、經(jīng)驗(yàn)值等降低有機(jī)碳埋置率這個(gè)參數(shù)變量因自然條件以及人為主觀因素導(dǎo)致的不確定性 , 以提高生物沉積物固碳計(jì)量公式的普遍適用程度 ,參數(shù)的計(jì)算與獲取方法如下。
(1)目前有機(jī)碳埋置率(Organic carbon burial rate)這個(gè)參數(shù)的計(jì)算方法可采用相關(guān)學(xué)者使用的經(jīng)驗(yàn)公式[12-13]:
(2)有機(jī)碳沉積速率(Organic carbon deposition rate)的計(jì)算方法:
有機(jī)碳沉積速率生物沉積速率×有機(jī)碳含量比
其中 ,生物沉積速率(Biodepositionrate,BDR)的計(jì)算方法為:
式中:Dt 和 Dc分別為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組捕集器中的沉積物干重 , 單位為mg;t為實(shí)驗(yàn)時(shí)間 , 單位為天; N 為實(shí)驗(yàn)生物樣品數(shù)量 ,單位為個(gè)。
周毅、王俊等[14-16]通過(guò)開展實(shí)驗(yàn)得到了扇貝、貽貝、牡蠣等物種的沉積速率與地理位置關(guān)系不大 ,主要與季節(jié)、大小規(guī)格有關(guān)的結(jié)論;同一品種的年平均沉積速率數(shù)值上區(qū)別不大 , 與大小規(guī)格成正相關(guān) , 因此相同養(yǎng)殖貝類品種沉積速率的經(jīng)驗(yàn)值差異性較低。
有機(jī)碳含量比的計(jì)算方法為:
有機(jī)碳含量比
式中:TOC為單位時(shí)間單位面積的有機(jī)碳總量;TBD(totalbiologicaldeposit,TBD)為單位時(shí)間面積內(nèi)生物沉積物總量。
目前有眾多學(xué)者對(duì)生物沉積物中4個(gè)季節(jié)的有機(jī)碳含量與有機(jī)碳沉積速率進(jìn)行了測(cè)定 , 積累了豐富的數(shù)據(jù) ,有機(jī)碳含量主要與季節(jié)相關(guān) , 呈現(xiàn)明顯的季節(jié)差異 , 但4個(gè)季節(jié)的平均值相對(duì)固定[12, 17] , 在不具備實(shí)測(cè)條件的情況下可借鑒相關(guān)學(xué)者的經(jīng)驗(yàn)值。
(3)有機(jī)碳礦化速率的計(jì)算方法
沉積物有機(jī)碳礦化速率(organiccarbon miner- alization rate)通過(guò)沉積物耗氧速率(OUR)和呼吸熵來(lái)推算 , 呼吸熵可借鑒 Hargrave[18]給出的呼吸率經(jīng)驗(yàn)值0.85, 即產(chǎn)出 CO2量/消耗 O2量0.85。
有機(jī)碳礦化速率沉積物耗氧速率/0.85
其中 ,沉積物耗氧速率采用實(shí)驗(yàn)室礦化管結(jié)合碘量法[13]測(cè)定水體的溶解氧含量獲得。
綜上所述 ,生物沉積物的有機(jī)碳埋置率與有機(jī)碳沉積速率是計(jì)算生物沉積物固碳的必要參數(shù)。其中主要的2個(gè)影響因素是生物沉積物中的有機(jī)碳含量比與生物沉積物耗氧速率 , 這2個(gè)數(shù)據(jù)可以在調(diào)查海域條件不允許的情況下 , 在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)定。同時(shí) ,眾多學(xué)者也在有機(jī)碳含量比與沉積物耗氧速率方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)值 , 數(shù)據(jù)規(guī)律總體上有跡可循。因此相對(duì)于學(xué)界普遍使用的生物沉積速率直接計(jì)算法 ,本研究通過(guò)給出一系列的參數(shù)計(jì)算方法減少公式改進(jìn)過(guò)程造成的參數(shù)不確定性 , 提高生物沉積物固碳計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度。
1.1.3 改進(jìn)后的養(yǎng)殖貝類總固碳計(jì)量模型
改進(jìn)后的總固碳計(jì)量模型包含以下3個(gè)方面:養(yǎng)殖貝類自身的固碳量、附著生物的固碳量與生物沉積物固碳量。整理公式(2)至公式(6) , 可得到改進(jìn)后的養(yǎng)殖貝類總固碳計(jì)量模型為:
1.2 養(yǎng)殖貝類碳匯價(jià)格核算方法改進(jìn)
目前我國(guó)學(xué)者沈金生等[9] 參考 Pablo C. Benítez等[19]對(duì)拉丁美洲林業(yè)碳匯效益的基本計(jì)算原理 ,提出對(duì)海洋牧場(chǎng)碳匯定價(jià)的思路:在長(zhǎng)期經(jīng)營(yíng)的時(shí)間尺度下 ,經(jīng)營(yíng)者更愿意通過(guò)海洋牧場(chǎng)經(jīng)營(yíng)提供的養(yǎng)殖貝類碳匯的總凈收益 NPV∞不少于從事其他類型的漁業(yè)活動(dòng)(如 , 投餌、投藥式養(yǎng)殖)的凈收益 R∞ , 即 NPV∞≥R∞ , 就可得到海洋牧場(chǎng)碳匯的最低價(jià)格[9]。本研究借鑒海洋牧場(chǎng)碳匯定價(jià)方法的計(jì)算思路 , 首先將海洋牧場(chǎng)整體性的數(shù)據(jù)指標(biāo)替換為特定養(yǎng)殖貝類品種的數(shù)據(jù)指標(biāo) , 采用此模型計(jì)算得到3個(gè)品種的養(yǎng)殖貝類碳匯價(jià)格;其次把海洋牧場(chǎng)定價(jià)模型中養(yǎng)殖貝類固碳基礎(chǔ)公式替換為本研究改進(jìn)后的養(yǎng)殖貝類總固碳計(jì)量模型 ,海洋牧場(chǎng)碳匯定價(jià)方法的運(yùn)算與改進(jìn)過(guò)程如下。
(1)一個(gè)培育期內(nèi) ,某種養(yǎng)殖貝類碳匯總收益:
式中:NPV為某種養(yǎng)殖貝類在一個(gè)養(yǎng)殖期的碳匯總凈收益; NPVM為該種養(yǎng)殖貝類的經(jīng)濟(jì)凈收益;NPVC為修正后的碳匯凈收益; Cs為該種養(yǎng)殖貝類的碳匯總成本; Ps為該種養(yǎng)殖貝類的銷售價(jià)格; M 為該種養(yǎng)殖貝類的產(chǎn)量;r 為貼現(xiàn)率;T 為養(yǎng)殖周期 ,單位為月; PC為碳匯價(jià)格; k為基線碳匯量 ,代表海水自身在物理泵作用下固定的碳匯量;ωT為該種養(yǎng)殖貝類一個(gè)養(yǎng)殖期內(nèi)的總固碳量。
(2)無(wú)限個(gè)培育期內(nèi) , 某種養(yǎng)殖貝類碳匯總凈收益為:
(3)假設(shè)在該海域從事其他漁業(yè)用海方式養(yǎng)殖與上文相同的品種貝類 , 設(shè)產(chǎn)量為 Y , 則其他漁業(yè)用海方式下一個(gè)養(yǎng)殖期的凈收益 R為:
式中:Pf為該種養(yǎng)殖貝類的銷售價(jià)格; Cf為該養(yǎng)殖貝類品種的成本。
(4)無(wú)限個(gè)培育期內(nèi)其他漁業(yè)用海方式下凈收益為 R為:
(5)整合上述公式(13)與公式(15) ,令 NPV大于等于 R,就可以得到某個(gè)品種養(yǎng)殖貝類的最低碳匯價(jià)格 PC為:
式中:Lf為其他漁業(yè)用海方式下某品種養(yǎng)殖貝類的銷售收入;Cf為此種養(yǎng)殖貝類的養(yǎng)殖成本; Cs為此種養(yǎng)殖貝類碳匯養(yǎng)殖成本;Ls為此種養(yǎng)殖貝類的市場(chǎng)銷售收入;ωT為此種養(yǎng)殖貝類的總固碳量;r為本年度貼現(xiàn)率;T 為養(yǎng)殖周期 , 單位為月。
2 實(shí)例分析
海洋牧場(chǎng)作為一種環(huán)境友好型漁業(yè)生產(chǎn)方式 ,成為當(dāng)前我國(guó)發(fā)展碳匯漁業(yè)的重要途徑 , 可有效降低養(yǎng)殖活動(dòng)對(duì)海域生態(tài)環(huán)境的影響 , 促使海域生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。本研究選取東方云溪海洋牧場(chǎng)作為研究區(qū) , 將本研究改進(jìn)后的養(yǎng)殖貝類總固碳計(jì)量模型與海洋牧場(chǎng)定價(jià)模型進(jìn)行實(shí)例計(jì)算 ,探討改進(jìn)養(yǎng)殖貝類總固碳計(jì)量模型對(duì)碳匯價(jià)格的影響。
2.1 研究區(qū)概況
東方云溪海洋牧場(chǎng)為國(guó)家級(jí)海洋牧場(chǎng)示范區(qū) ,位于山東省煙臺(tái)市養(yǎng)馬島東部海域 ,瀕臨黃海 ,海域面積約為1216hm2 ,此海域是我國(guó)扇貝養(yǎng)殖的主產(chǎn)區(qū)之一,研究區(qū)內(nèi)養(yǎng)殖品種為褶牡蠣(Alectryonelapli- catula)、海灣扇貝(Argopecteniradians)與櫛孔扇貝(Chlamysfareri)。主要附著生物為褶牡蠣(Alec- tryonelaplicatula)、紫貽貝(Mytilusedulis)、玻璃海鞘(Ciona intestinalis)與柄海鞘(Styelaclava) ,養(yǎng)殖數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
2.2 材料與方法
2.2.1 數(shù)據(jù)獲取
通過(guò)研究區(qū)實(shí)地踏勘確定附著生物優(yōu)勢(shì)種并計(jì)算的平均附著量,獲取養(yǎng)殖貝類的產(chǎn)量、養(yǎng)殖面積、培育模式、培育期和銷售價(jià)格等養(yǎng)殖信息;通過(guò)實(shí)驗(yàn)室實(shí)測(cè)養(yǎng)殖貝類的干濕轉(zhuǎn)換比例與含碳量等理化參數(shù)。養(yǎng)殖貝類有機(jī)碳沉積速率、有機(jī)碳埋置率相關(guān)計(jì)算參數(shù)、海洋牧場(chǎng)養(yǎng)殖成本數(shù)據(jù)、其他漁業(yè)用海方式下的經(jīng)濟(jì)貝類產(chǎn)量、養(yǎng)殖成本等數(shù)據(jù)通過(guò)文獻(xiàn)獲得;假定培育模式、成本等不隨時(shí)間變化 ,涉及的價(jià)格、貼現(xiàn)率、案例計(jì)算等基于2020年;基線 k值來(lái)自沈金生等[9]的研究結(jié)果;貼現(xiàn)率 r 采用2020年人民銀行規(guī)定最低貼現(xiàn)率3.24%。
2.2.2 數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理采用 Excel.2018完成。
2.3 計(jì)算與討論
2.3.1 總固碳量計(jì)量
貝類碳匯能力核算系數(shù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)測(cè)結(jié)果如表2所示。
牡蠣、扇貝養(yǎng)殖區(qū)有機(jī)碳沉積速率參考劉鵬等[17]在山東省養(yǎng)殖海域的研究結(jié)果;有機(jī)碳礦化速率參考張學(xué)雷等[13]的相關(guān)研究結(jié)果計(jì)算得到的養(yǎng)殖貝類生物沉積物固碳相關(guān)數(shù)據(jù)如表3所示。
2.3.2 碳匯價(jià)格核算
其他漁業(yè)用海方式下的成本單價(jià)見(jiàn)表4[9,20-22] ,海洋牧場(chǎng)成本數(shù)據(jù)見(jiàn)表5[9,23-25]。
其他漁業(yè)用海與碳匯漁業(yè)養(yǎng)殖方式下的銷售收入與養(yǎng)殖總成本的計(jì)算參考蘇群、宋金明、倉(cāng)萍萍等[20-22]研究結(jié)果與表4和表5,養(yǎng)殖貝類各部分固碳量與碳匯價(jià)格匯總結(jié)果見(jiàn)表6。
2.3.3 討論
(1)改進(jìn)后的養(yǎng)殖貝類總固碳計(jì)量模型反映出的總固碳結(jié)果差異。以櫛孔扇貝為例 ,本研究計(jì)算得到一個(gè)養(yǎng)殖期內(nèi)櫛孔扇貝單位個(gè)體固碳量為3.83 g/ind,沈金生等[9]計(jì)算得到一個(gè)養(yǎng)殖期內(nèi)櫛孔扇貝在淺水區(qū)與深水區(qū)的單位個(gè)體固碳量為1.82 g/ind、2.74 g/ind、平均值為2.28 g/ind, 本研究計(jì)算得到櫛孔扇貝單位個(gè)體固碳量是沈金生等[9]使用養(yǎng)殖貝類固碳基礎(chǔ)公式得到櫛孔扇貝單位個(gè)體固碳量的1.4~2.1倍 ,多出來(lái)的部分即為附著生物與生物沉積物兩部分的固碳量 , 附著生物固碳約占養(yǎng)殖貝類自身固碳量的14%~16% ,生物沉積物固碳占養(yǎng)殖貝類自身固碳的比重約為91% ,證實(shí)了生物沉積固碳對(duì)養(yǎng)殖海域的海底碳庫(kù)形成起到的重要作用[11]。本結(jié)果一定程度上可量化反映這部分“被遺漏的碳匯”相對(duì)直觀的數(shù)量比例。
(2)改進(jìn)后的養(yǎng)殖貝類總固碳計(jì)量模型對(duì)養(yǎng)殖貝類碳匯價(jià)格的影響。東方云溪海洋牧場(chǎng)不同物種的養(yǎng)殖貝類碳匯價(jià)格存在較大差異 ,扇貝的碳匯價(jià)格低于牡蠣的碳匯價(jià)格;褶牡蠣的碳匯價(jià)格較高 ,原因在于同樣養(yǎng)殖面積下 , 褶牡蠣的單位個(gè)體相對(duì)于扇貝的單位個(gè)體固碳量低 , 因此碳匯價(jià)格較高。本研究?jī)煞N扇貝的碳匯價(jià)格均低于沈金生等[9]對(duì)海洋牧場(chǎng)碳匯計(jì)算得出的碳匯價(jià)格253元/t,原因是其他漁業(yè)用海凈收益與碳匯養(yǎng)殖凈收益的單位差值不變的情況下 ,本研究將附著生物與生物沉積物納入養(yǎng)殖貝類總固碳的計(jì)算 ,較高地體現(xiàn)了養(yǎng)殖貝類的固碳能力 , 因而價(jià)格較低。較高的固碳量反映出較高的生態(tài)服務(wù)功能 ,會(huì)使碳匯價(jià)格更貼近于消費(fèi)者的消費(fèi)意愿 ,提高優(yōu)質(zhì)碳匯產(chǎn)品的受歡迎程度。
3 結(jié)論與展望
3.1 結(jié)論
對(duì)養(yǎng)殖貝類的碳匯計(jì)量方法進(jìn)行改進(jìn)與碳匯價(jià)格的核算 ,有利于豐富碳匯漁業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)基礎(chǔ)性研究 ,為海洋 GEP核算體系中關(guān)于碳匯漁業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值核算提供數(shù)據(jù)參考。本研究對(duì)學(xué)界普遍使用的養(yǎng)殖貝類固碳基礎(chǔ)公式補(bǔ)充了附著生物與生物沉積物固碳兩個(gè)計(jì)算參數(shù) ,并對(duì)參數(shù)的獲取提供了相關(guān)計(jì)算方法 , 以減少本研究補(bǔ)充的兩個(gè)計(jì)算參數(shù)的不確定性。改進(jìn)后的養(yǎng)殖貝類總固碳計(jì)量方法得到的養(yǎng)殖貝類單位個(gè)體固碳量約是相關(guān)學(xué)者的1.4~2.1倍 ,可量化反映附著生物與生物沉積物固碳這兩個(gè)“被遺漏的碳匯”,雖然關(guān)于生物沉積對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境的負(fù)面沖擊已被廣泛研究 ,但是也應(yīng)考慮生物沉積固碳起到的正面效應(yīng)。不同品種的養(yǎng)殖貝類碳匯價(jià)格不同 , 固碳總量計(jì)算結(jié)果的提高一方面反映了養(yǎng)殖貝類較高的生態(tài)服務(wù)價(jià)值;另一方面又會(huì)降低碳匯價(jià)格 ,較低的碳匯價(jià)格更具市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。隨著人們生態(tài)意識(shí)與生態(tài)需求的不斷提高 ,消費(fèi)者會(huì)更愿意支付碳匯價(jià)格較低的養(yǎng)殖貝類碳匯產(chǎn)品。
我國(guó)沿海各?。ㄖ陛犑?、自治區(qū))海域的環(huán)境條件與養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同 ,未來(lái)對(duì)碳匯漁業(yè)相關(guān)的養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值核算與補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的制定中 ,需要根據(jù)養(yǎng)殖現(xiàn)狀結(jié)合海域條件進(jìn)行相對(duì)完善、合理的計(jì)算 ,并根據(jù)養(yǎng)殖海域環(huán)境質(zhì)量、養(yǎng)殖模式等相關(guān)指標(biāo)采取不同的補(bǔ)償力度 , 制定相應(yīng)的碳匯補(bǔ)償系數(shù)[26]。若碳匯價(jià)格可以通過(guò)藍(lán)碳市場(chǎng)渠道及生態(tài)補(bǔ)償?shù)扰e措實(shí)現(xiàn)對(duì)漁民的補(bǔ)貼 ,可以使?jié)O民獲得更多的資金投入到漁業(yè)養(yǎng)殖活動(dòng)中 ,最大限度地開發(fā)養(yǎng)殖貝類的碳匯功能 ,促使粗放養(yǎng)殖模式向精細(xì)化的海洋牧場(chǎng)經(jīng)營(yíng)方式轉(zhuǎn)型。
3.2 不足與展望
本研究的不足之處主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn):一是總固碳計(jì)量方法上 ,補(bǔ)充的附著生物固碳與生物沉積物固碳這兩個(gè)計(jì)算參數(shù)缺乏標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估的數(shù)據(jù)指標(biāo) ,本研究雖提供了參數(shù)計(jì)算方法 , 降低了不確定性 ,但還需完善;附著生物固碳方法只提供了濾食性雙殼類與海鞘等脊索動(dòng)物 , 其他種類還有待補(bǔ)充。二是數(shù)據(jù)計(jì)算方面 , 局限于相關(guān)基礎(chǔ)研究的不足 ,文中選定的生物沉積物的有機(jī)碳埋置率是季度平均最大值 , 比實(shí)際上全年平均埋置率要高;參考的成本信息數(shù)據(jù)非全國(guó)統(tǒng)一性的數(shù)據(jù) , 結(jié)果的精確度有待提高 ,暫時(shí)無(wú)法代表全國(guó)海域的養(yǎng)殖貝類碳匯價(jià)格。
未來(lái)應(yīng)探索更先進(jìn)、精準(zhǔn)和完善的碳匯計(jì)量方法 ,在全國(guó)沿海地區(qū)展開漁業(yè)碳匯的專項(xiàng)調(diào)查 , 對(duì)所有品種的經(jīng)濟(jì)性養(yǎng)殖品種及附著生物的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)進(jìn)行更為準(zhǔn)確的測(cè)定并納入藍(lán)色碳匯數(shù)據(jù)庫(kù) , 以便逐步開展大范圍的漁業(yè)碳匯的統(tǒng)一核算工作;加強(qiáng)藍(lán)色碳匯的定價(jià)方法的相關(guān)研究 , 制定科學(xué)合理的定價(jià)標(biāo)準(zhǔn) , 在政府的主導(dǎo)下 , 逐步在沿海地區(qū)開展碳匯交易試點(diǎn)工作 , 利用市場(chǎng)資金補(bǔ)償養(yǎng)殖海域的海洋生態(tài)建設(shè) , 不斷調(diào)整碳匯價(jià)格與市場(chǎng)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的融合 ,形成中國(guó)特色的藍(lán)色碳匯交易市場(chǎng)機(jī)制與生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。
參考文獻(xiàn)
[1] 焦念志.研發(fā)海洋“負(fù)排放”技術(shù)支撐國(guó)家“碳中和”需求[J].中國(guó)科學(xué)院院刊 ,2021,36(2):179-187.
[2] 張繼紅 , 劉紀(jì)化 , 張永雨 , 等.海水養(yǎng)殖踐行“海洋負(fù)排放”的途徑[J].中國(guó)科學(xué)院院刊 , 2021, 36(3):7.
[3] 吳杭 , 緯經(jīng) ,趙泓睿 ,等.貝藻混養(yǎng)對(duì)舟山東極島養(yǎng)殖海域二氧化碳的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) ,2019,47(15):53-55+59.
[4] 曹俐 ,王瑩.海水養(yǎng)殖的碳匯潛力估算及其與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤分析:以三大沿海地區(qū)為例[J].海洋經(jīng)濟(jì) , 2020, 10(5):48-56.
[5] 孫康 ,崔茜茜 ,蘇子曉 ,等.中國(guó)海水養(yǎng)殖碳匯經(jīng)濟(jì)價(jià)值時(shí)空演化及影響因素分析[J].地理研究 ,2020,39(11):2508-2520.
[6] 胡學(xué)東.國(guó)家藍(lán)色碳匯研究報(bào)告:國(guó)家藍(lán)碳行動(dòng)可行性研究[M].北京:中國(guó)書籍出版社 ,2020.
[7] ?WAN X? ,? XIAO S ,? LI Q? ,? et al. Evolutionary policy oftrading ofbluecarbonproducedbymarineranchingwithmedia participation and government supervision[J]. Marine Policy,2020, 124:104302.
[8] 朱驊.從碳匯漁業(yè)到藍(lán)色糧倉(cāng)的發(fā)展機(jī)制[J].上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào) ,2019,28(6):968-975.
[9] 沈金生 ,梁瑞芳.海洋牧場(chǎng)藍(lán)色碳匯定價(jià)研究[J].資源科學(xué) ,2018,40(9):1812-1821.
[10]齊占會(huì) ,方建光 , 張繼紅 , 等.桑溝灣貝藻養(yǎng)殖區(qū)附著生物群落季節(jié)演替研究[J].漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展 ,2010,31(4):72-77.
[11]張永雨 ,張繼紅 ,梁彥韜 , 等.中國(guó)近海養(yǎng)殖環(huán)境碳匯形成過(guò)程與機(jī)制[J]. 中國(guó)科學(xué):地球科學(xué) , 2017, 47(12):1414-1424.48-852.
[12]閆家國(guó).亞熱帶海灣濾食性貝類生物沉積及其生態(tài)效應(yīng)研究[D].上海:上海海洋大學(xué) ,2013.
[13]張學(xué)雷.濾食性貝類與環(huán)境間的相互影響及其養(yǎng)殖容量研究[D].青島:中國(guó)海洋大學(xué) ,2003.
[14]周毅 ,楊紅生 ,毛玉澤 , 等.桑溝灣櫛孔扇貝生物沉積的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定[J].動(dòng)物學(xué)雜志 , 2003,38(4):40-44.
[15]王俊 ,姜祖輝 , 陳瑞盛.太平洋牡蠣生物沉積作用的研究[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào) ,2005,29(3):344-349.
[16]王俊 ,姜祖輝 , 陳瑞盛.櫛孔扇貝生物沉積作用的研究[J]. JournalofFisherySciencesofChina,2004,11(3):225-230.
[17]劉鵬 ,周毅 ,王峰 ,等.淺水區(qū)(潮間帶)濾食性貝類生物沉積的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定[J].海洋與湖沼 ,2014,45(2):253-258.
[18]HARGRAVEBT, PHILLIPSGA, DOUCETTELI, etal. Assessingbenthicimpactsoforganicenrichmentfrom marine aquaculture[J]. Water Air &SoilPollution, 1997, 99(1-4):641-650.
[19]BENíTEZPC,OBERSTEINER M. Siteidentificationforcarbonseques-trationinLatin America: agrid-based economicapproach [J]. For-estPolicy& Economics, 2006, 8(6):636-651.
[20]蘇群 , 陳智娟.水產(chǎn)養(yǎng)殖的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)狀況及成本收益分析:以江蘇省淮安市為例[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) , 2008(3):1-4.
[21]宋金明.中國(guó)近海生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)與生物固碳[J].中國(guó)水產(chǎn)科學(xué) ,2011,18(3):703-711.
[22]倉(cāng)萍萍 , 楊正勇 , 吳慶東.立體化海水養(yǎng)殖成本收益分析:基于遼寧省東港市海水池塘養(yǎng)殖(上)[J].科學(xué)養(yǎng)魚 , 2015, 31(4):43-44.
[23]李可聞 , 冷傳慧.海參典型養(yǎng)殖生產(chǎn)方式的授入產(chǎn)出及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].中國(guó)漁業(yè)經(jīng)濟(jì) ,2015(3):88-94.
[24]李純厚 , 賈曉平 , 齊占會(huì) , 等.大亞灣海洋牧場(chǎng)低碳漁業(yè)生產(chǎn)效果評(píng)價(jià)[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào) , 2011, 30(11):2346-2352.
[25]董婧.渤海與黃海北部大型水母生物學(xué)研究[M].北京:海洋出版社 , 2013.
[26]沈金生 , 呂金諾 ,劉榮建.我國(guó)海洋牧場(chǎng)藍(lán)色碳匯補(bǔ)償方案設(shè)計(jì)探討[J].中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版) , 2020(3):68-75.