李 源, 李田慧, 梁金水, 李發(fā)祥, 劉長(zhǎng)發(fā),2

(1.大連海洋大學(xué)海洋科技與環(huán)境學(xué)院 大連 116023; 2.遼寧省高校近岸海洋環(huán)境科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 大連 116023)

全球氣候變化已引起全世界對(duì)氣候變暖影響和應(yīng)對(duì)方案的探討, 碳減排增匯是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的主要渠道之一。國(guó)際上對(duì)“碳中和”問(wèn)題的關(guān)注源于1997年《京都議定書》的簽署[1]。被稱為“藍(lán)碳”的海洋碳匯是碳增匯的重要途徑之一。2009年, 聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)、糧農(nóng)組織(FAO)和教科文組織政府兼海洋學(xué)委員會(huì)(IOC/UNESCO)聯(lián)合發(fā)布的《藍(lán)碳: 健康海洋固碳作用的評(píng)估報(bào)告》中提出“藍(lán)碳是指利用海洋活動(dòng)及海洋生物吸收大氣中的CO2, 并將其固定在海洋中的過(guò)程、活動(dòng)和機(jī)制”[2]。我國(guó)在2015年首次提出的《生態(tài)文明體制改革總體方案》中強(qiáng)烈呼吁構(gòu)建有利于提升世界海洋碳匯競(jìng)爭(zhēng)力的綜合有效機(jī)制, 在增加海洋碳匯的同時(shí)加強(qiáng)應(yīng)對(duì)氣候變化環(huán)境下的國(guó)際合作。海洋是地球上最富活躍的碳庫(kù), 海洋碳儲(chǔ)量約為陸地碳儲(chǔ)量總量的20倍, 為大氣碳儲(chǔ)量的50倍[3-4], 占全球碳總量的55%[1]。海洋藍(lán)碳最早關(guān)注海岸帶生態(tài)系統(tǒng)、漁業(yè)碳匯和微型生物碳匯[5-6]。因具有高效碳匯, 海洋固碳能力約為陸地生態(tài)系統(tǒng)10倍以上[7], 最早開(kāi)始研究的有濱海沼澤、紅樹(shù)林以及海草床生態(tài)系統(tǒng)[2], 它們是海洋碳匯的主要貢獻(xiàn)者, 生物量?jī)H為陸生植物的0.05%, 但兩者的碳儲(chǔ)量相當(dāng)[2]。淡水和海洋生態(tài)系統(tǒng)中的漁業(yè)碳匯也被稱為“可產(chǎn)業(yè)化的藍(lán)碳”和“可移出的碳匯”。鑒于一部分漁業(yè)產(chǎn)業(yè)活動(dòng)具備碳匯功能, 因此將具有碳匯功能、可直接或間接降低大氣CO2濃度的漁業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)稱為“碳匯漁業(yè)”, 可囊括為: 貝藻類養(yǎng)殖、濾食性魚類養(yǎng)殖、漁業(yè)增殖、海洋牧場(chǎng)和捕撈漁業(yè)等生產(chǎn)活動(dòng)[8]。碳匯漁業(yè)被定義為“能夠發(fā)揮生物碳匯功能、具有直接或間接降低CO2濃度的漁業(yè)生產(chǎn)活動(dòng), 是綠色可持續(xù)發(fā)展理念在漁業(yè)領(lǐng)域的具體體現(xiàn)”[9]。

漁業(yè)碳匯在海洋碳匯核算以及應(yīng)對(duì)氣候變化中發(fā)揮積極作用, 中國(guó)的海洋漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)有望實(shí)現(xiàn)4.6×108t·a-1的固碳量, 約為每年10%的碳減排量[8], 海水養(yǎng)殖是碳“海洋負(fù)排放”的踐行途徑[10]。大型海藻含有其干重28.3%的碳, 濾食性貝類軟組織和貝殼平均碳含量分別為其干重的44.3%和11.6%,據(jù)此估算的2002年養(yǎng)殖大型海藻可形成約3.3×105t·a-1的漁業(yè)碳匯量, 養(yǎng)殖貝類可形成約8.6×105t·a-1的漁業(yè)碳匯量, 其中貝殼中的約6.7×105t·a-1的碳匯量是持久性碳匯[11]。此外, 岳冬冬等[12]估算2006-2010年增養(yǎng)殖海水貝類可形成9.29×105t·a-1的漁業(yè)碳匯量。孫康等[13]估算2008-2017年增養(yǎng)殖大型海藻可形成1.05×105t·a-1的漁業(yè)碳匯量, 增養(yǎng)殖海水貝類可形成1.09×106t·a-1的漁業(yè)碳匯量。張波等[14]估算1980-2010年渤海捕撈業(yè)可形成(0.283～1.008)×107t·a-1的漁業(yè)碳匯量、黃海捕撈業(yè)可形成(0.361～2.613)×107t·a-1的漁業(yè)碳匯量。但是, 中國(guó)海洋捕撈業(yè)2006-2011年平均溫室氣體排放量增長(zhǎng)2.666×105t·a-1, 平均年增長(zhǎng)率為1.54%[15]。

盡管漁業(yè)活動(dòng)可以產(chǎn)生凈碳匯, 但是漁業(yè)生產(chǎn)中的碳足跡仍是碳源匯過(guò)程, 即除產(chǎn)生碳匯外, 也產(chǎn)生碳排放, 甚至有學(xué)者認(rèn)為商業(yè)捕撈是全球海洋生物碳匯的干擾[16]。因此, 為實(shí)施海洋負(fù)排放, 提出漁業(yè)碳匯擴(kuò)增對(duì)策建議, 踐行漁業(yè)碳匯擴(kuò)增戰(zhàn)略[2]和“碳中和”戰(zhàn)略[17], 漁業(yè)碳匯機(jī)制研究仍待亟需加強(qiáng)[10]。本文通過(guò)對(duì)遼寧省海洋漁業(yè)碳源匯的核算, 分析近15年來(lái)遼寧省海洋漁業(yè)碳源匯變化趨勢(shì); 通過(guò)其驅(qū)動(dòng)要素, 預(yù)測(cè)海洋漁業(yè)碳源匯未來(lái)發(fā)展態(tài)勢(shì), 促進(jìn)遼寧省海洋漁業(yè)可持續(xù)科學(xué)發(fā)展。相關(guān)研究表明, 漁業(yè)是隱藏碳足跡的, 需要“從源頭到養(yǎng)殖場(chǎng)(cradle to farm-gate)”量化水產(chǎn)養(yǎng)殖的溫室氣體排放[18], 也需要從能源消耗量化捕撈漁業(yè)的溫室氣體排放[19-24]。此外, 因海洋捕撈大型海洋魚類, 其尸體未沉至深海底被封存而被認(rèn)為漁業(yè)提取了海洋藍(lán)碳[25]。

遼寧省兼具海洋大省、漁業(yè)大省的雙重身份,據(jù)《2020年中國(guó)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》統(tǒng)計(jì), 2019年遼寧省漁業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量4.55×106t, 占全國(guó)7.02%, 其中海水養(yǎng)殖產(chǎn)量2.95×106t, 占全國(guó)14.27%; 海洋捕撈產(chǎn)量0.49×106t, 占全國(guó)4.87%; 遠(yuǎn)洋漁業(yè)產(chǎn)量0.26×106t,占全國(guó)12.21%。2019年遼寧省漁業(yè)產(chǎn)值652.22億元, 占全國(guó)5.04%, 其中海水養(yǎng)殖產(chǎn)值353.11億元, 占全國(guó)9.88%; 海洋捕撈產(chǎn)值110.46億元, 占全國(guó)5.22%。因此, 有必要分析遼寧省海洋漁業(yè)碳匯收支情況。本研究基于2006-2020年遼寧省海洋捕撈船只碳排放量、海洋捕撈魚類、捕撈貝藻類和養(yǎng)殖貝藻類, 計(jì)算海洋漁業(yè)碳源匯量, 運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度模型與時(shí)間序列預(yù)測(cè)模型, 分析其海洋漁業(yè)碳源匯驅(qū)動(dòng)要素, 預(yù)測(cè)未來(lái)其碳源匯發(fā)展態(tài)勢(shì)。以期全面了解遼寧省海洋漁業(yè)碳源匯過(guò)程與機(jī)制, 使海洋漁業(yè)產(chǎn)業(yè)積極響應(yīng)國(guó)家低碳、綠色的發(fā)展理念, 促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí), 從本質(zhì)上促進(jìn)海洋漁業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,充分發(fā)揮漁業(yè)碳匯作用, 尋求海洋碳負(fù)排放途徑, 制定海洋漁業(yè)碳增匯策略。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與計(jì)算方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

計(jì)算遼寧省海洋漁業(yè)碳匯數(shù)據(jù)指標(biāo)來(lái)源于2007-2021年《中國(guó)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》《國(guó)內(nèi)機(jī)動(dòng)漁船油價(jià)補(bǔ)助用油測(cè)算參考標(biāo)準(zhǔn)》和《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》中第一產(chǎn)業(yè)能源消耗指標(biāo)數(shù)據(jù)。

1.2 海水貝藻類碳匯計(jì)算

海水貝藻類碳匯采用遼寧省幾種常見(jiàn)的養(yǎng)殖貝藻類進(jìn)行計(jì)算。其中, 貝類碳匯量按表1中公式(1)計(jì)算, 海水養(yǎng)殖貝類碳匯總量按表1中公式(2)計(jì)算,參數(shù)取值見(jiàn)表2; 藻類碳匯量按表1中公式(3)計(jì)算,參數(shù)取值見(jiàn)表3; 海水養(yǎng)殖貝藻類年碳匯總量計(jì)算公式見(jiàn)表1中公式(4)。

表 1 遼寧省海洋漁業(yè)碳匯計(jì)算公式Table 1 Calculation formula of marine fishery carbon sink in Liaoning Province

表 2 海水養(yǎng)殖貝類固碳計(jì)算參數(shù)Table 2 Calculation parameters of carbon sequestration in mariculture shellfish

表 3 海水養(yǎng)殖藻類固碳計(jì)算參數(shù)(藻類干重比為20%)Table 3 Calculation parameters of carbon sink in mariculture macroalgae (dry weight ratio of algae is 20%)

續(xù)表 1

1.3 海洋捕撈漁業(yè)碳匯量計(jì)算

采用海洋食物網(wǎng)能量效率轉(zhuǎn)換法計(jì)算海洋捕撈漁獲物中碳移出量, 基于漁獲物營(yíng)養(yǎng)級(jí)和其他營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生態(tài)轉(zhuǎn)換效率, 由海洋捕撈漁獲物種類及其營(yíng)養(yǎng)級(jí)逆推各營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物的被捕食量和需要攝食浮游植物生物量, 計(jì)算被攝食的浮游植物光合作用碳匯量[14]。

1.3.1 估算海洋捕撈漁獲物營(yíng)養(yǎng)級(jí)

大多數(shù)海洋生物的食物具有廣泛性, 海洋捕撈漁獲物通常是消費(fèi)者功能群海洋生物, 其營(yíng)養(yǎng)級(jí)具有物種和階段特性, 其營(yíng)養(yǎng)級(jí)是非整數(shù)的[26]。我國(guó)海洋捕撈漁獲物營(yíng)養(yǎng)級(jí)通常分為3～4級(jí)[27-28], 碎屑和浮游植物等初級(jí)生產(chǎn)者的營(yíng)養(yǎng)級(jí)為1(unity)級(jí), 所有其他類群生物的營(yíng)養(yǎng)級(jí)(平均加權(quán)的)被定義為1加上被捕食者營(yíng)養(yǎng)級(jí)乘以其在食物中的比例之和, 營(yíng)養(yǎng)級(jí)計(jì)算公式見(jiàn)表1中公式(5)[29]。

1.3.2 估算被捕食者生物量

通過(guò)兩營(yíng)養(yǎng)層級(jí)轉(zhuǎn)換估算平均營(yíng)養(yǎng)級(jí)1～2之間被捕食者生物量Bj, 計(jì)算公式見(jiàn)表1中公式(6)。

1.3.3 估算初級(jí)消費(fèi)者生物量

依據(jù)營(yíng)養(yǎng)級(jí)計(jì)算公式(5), 計(jì)算被捕食者中浮游植物的有機(jī)碎屑物(營(yíng)養(yǎng)級(jí)為1)占比Q, 計(jì)算公式見(jiàn)表1中公式(7), 由此估算攝食浮游植物和有機(jī)碎屑的生物量B0, 計(jì)算公式見(jiàn)表1中公式(8)。

1.3.4 估算碳匯量

浮游植物對(duì)生物碳匯的貢獻(xiàn)是初級(jí)生產(chǎn)過(guò)程與透明胞外聚合顆粒物(TEP)形成的凝聚網(wǎng)沉降過(guò)程[30]。因此, 有機(jī)碎屑物碳匯量等同于浮游植物碳匯量。按照10種浮游植物碳含量平均值4.49%, 估算被捕食的浮游植物的現(xiàn)存碳含量(C1), 計(jì)算公式見(jiàn)表1中公式(9)。參考孫軍等[31]研究的浮游植物固碳量為浮游植物碳含量的45倍, 估算攝食浮游植物的固碳量(CT), 計(jì)算公式見(jiàn)表1中公式(10)。

1.4 海洋漁業(yè)船只碳排放計(jì)算

依據(jù)美國(guó)橡樹(shù)嶺實(shí)驗(yàn)室在1989年提出的化石燃料燃燒排放二氧化碳計(jì)算公式[見(jiàn)表1中公式(11)[32]]計(jì)算漁船碳排放量, 計(jì)算公式見(jiàn)表1中公式(12); 海洋捕撈漁船CO2排放量計(jì)算公式見(jiàn)表1中公式(13)。海洋捕撈漁船作業(yè)方式不同用油系數(shù)不同。拖網(wǎng)、圍網(wǎng)、刺網(wǎng)、其他、張網(wǎng)和釣具用油系數(shù)分別為:0.480、0.492、0.451、0.312和0.328 (張網(wǎng)和釣具),燃油消耗量計(jì)算公式見(jiàn)表1中公式(14)[33]。

1.5 漁業(yè)碳匯量預(yù)測(cè)

漁業(yè)碳匯數(shù)據(jù)波動(dòng)受外界影響較大, 即基于時(shí)間序列三次指數(shù)平滑分析模型[34-35], 對(duì)遼寧省未來(lái)十年漁業(yè)碳匯價(jià)值量進(jìn)行預(yù)測(cè), 分析遼寧省海洋漁業(yè)碳匯變化。預(yù)測(cè)模型公式見(jiàn)表1中公式(15)。

1.6 漁業(yè)碳匯價(jià)值量估算

基于《京都議定書》中預(yù)估的CO2減排的成本約為150～600美元·t-1, 參考2020年美元兌人民幣平均匯率(1美元=6.9元), 折合人民幣1035～4140元·t-1。我國(guó)造林減排的成本為2001-2020年的平均成本264.2元·t-1[36-38], 取CO2減排成本下限與我國(guó)造林成本均值, 估算出我國(guó)單位碳減排經(jīng)濟(jì)成本約為649.6元·t-1[39], 計(jì)算漁業(yè)碳匯價(jià)值量, 公式見(jiàn)表1中公式(16)。

1.7 海洋碳匯驅(qū)動(dòng)因素分析

灰色關(guān)聯(lián)分析法是采用一定方法計(jì)算各因子之間的相似度, 比較各因子之間是否存在相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系[40-41]。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理, 把碳源、碳匯、魚類和貝藻類碳匯分別作為參考序列, 選取漁業(yè)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值、漁民人均純收入、漁業(yè)占農(nóng)業(yè)產(chǎn)值比重、技術(shù)推廣經(jīng)費(fèi)、家庭總收入、海洋機(jī)動(dòng)漁船年末擁有量、專業(yè)從業(yè)人員、技術(shù)推廣機(jī)構(gòu)、漁業(yè)專業(yè)戶、海水養(yǎng)殖面積和捕撈產(chǎn)量等作為比較序列。關(guān)聯(lián)系數(shù) δij, 計(jì)算公式見(jiàn)表1中公式(17)。由聚集灰色關(guān)聯(lián)系數(shù) δij在 各點(diǎn)k的值, 得灰色關(guān)聯(lián)度 Rij, 計(jì)算公式見(jiàn)表1中公式(18)。

2 結(jié)果與分析

2.1 海洋捕撈魚類碳匯

圖1為遼寧省2006-2020年捕撈魚類碳匯?？偺紖R量為3976.04萬(wàn)t, 2006年為碳匯最大值377.71萬(wàn)t, 2020年碳匯為最低值126.63萬(wàn)t, 15年間碳匯量下降254.08萬(wàn)t。2006-2009年碳匯量持續(xù)下降,2010-2016年碳匯量穩(wěn)定在300萬(wàn)t左右, 2017年較上一年下降155.82萬(wàn)t, 2018-2020年碳匯量持續(xù)下降, 最低降至126.63萬(wàn)t。

圖 1 遼寧省2006—2020年捕撈魚類碳匯量Fig.1 Carbon sink of fish catched in Liaoning Province from 2006 to 2020

表4為捕撈魚類固碳量。小黃魚(Larimichthys polyactis)固碳量為1017.49萬(wàn)t, 鲅魚(Scomberomorus niphonius) 835.27萬(wàn)t, 鳀魚(Engraulis japonicus)和鮐魚(Scomber japonica)固碳量為620.17萬(wàn)t和479.91萬(wàn)t, 共占捕撈漁業(yè)碳匯量的74%; 大黃魚(Larimichthys crocea)、帶魚(Trichiutus lepturus)和梭魚(Liza haematocheila)碳匯高于100萬(wàn)t, 占碳匯量的16%; 梅童魚(Collichthys lucidus)、玉筋魚(Ammodytes personatus)、鯔魚(Mugil cephalus)、黃姑魚(Nibea albiflora)、石斑魚(Epinephelus sp.)和鯧魚(Pampus gargenteus)等固碳量在30萬(wàn)t至65萬(wàn)t, 占碳匯量的7%; 竹筴魚(Trachurus japonicus)、沙丁魚(Sardina pilchardus)、白姑魚(Argyrosomus argentatus)和鮸魚(Miichthys miiuy)的固碳量在10萬(wàn)t至30萬(wàn)t, 占碳匯量的2%; 其他魚類占碳匯總量的1%。

表 4 遼寧省2006—2020年不同魚類碳匯量Table 4 Carbon sinks of different fish species catched in Liaoning Province from 2006 to 2020 ×104 t

2.2 養(yǎng)殖貝藻類碳匯

如圖2a所示, 牡蠣、扇貝、蛤、蚶、海帶和裙帶菜等碳匯量逐年增加, 養(yǎng)殖貽貝和蟶固碳量逐年下降。蛤在近15年貝藻類碳匯量貢獻(xiàn)量最大, 占比43%; 其次是扇貝(23%)、牡蠣(11%)、海帶(8%)、裙帶菜(6%)、貽貝(3%)、蚶和蟶(3%和2%)。

如圖2b所示, 2006-2020年貝藻類碳匯總量為228.83萬(wàn)t, 2019年為最大值19.07萬(wàn)t, 2007年為最低值10.39萬(wàn)t, 年均碳匯量15.26萬(wàn)t。養(yǎng)殖貝類碳匯量為200.59萬(wàn)t, 占比超過(guò)80%; 養(yǎng)殖藻類碳匯量維持在2.5萬(wàn)t左右; 捕撈貝類碳匯量下降1.1萬(wàn)t,捕撈藻類碳匯量無(wú)明顯變化, 維持在均值0.002萬(wàn)t。

2.3 海洋捕撈碳排放

圖3為2006-2020年遼寧省海洋捕撈碳排放量。碳排放總量為2467.87萬(wàn)t, 拖網(wǎng)碳排放量為1208.75萬(wàn)t, 占比49%; 刺網(wǎng)碳排放量為1037.57萬(wàn)t, 占比42%; 其余4種作業(yè)方式碳排放量處于小范圍波動(dòng)。拖網(wǎng)、刺網(wǎng)和釣業(yè)等作業(yè)方式的碳排放量逐年上升,圍網(wǎng)和張網(wǎng)碳排放量呈下降趨勢(shì)。

圖 2 遼寧省2006—2020年不同種類(a)和不同生產(chǎn)方式(b)的貝藻類碳匯量Fig.2 Carbon sinks of different species shellfish and macroalgae (a) with different production methods (b) in Liaoning Province from 2006 to 2020

圖 3 遼寧省2006—2020年海洋捕撈不同作業(yè)方式碳排放量Fig.3 Carbon emissions of different marine fishing operations in Liaoning Province from 2006 to 2020

2.4 海洋漁業(yè)碳源碳匯

圖4為近15年海洋漁業(yè)碳源碳匯量變化。海洋漁業(yè)碳匯為4217.71萬(wàn)t, 年均碳匯量281.18萬(wàn)t; 海洋捕撈碳源排放量為2467.87萬(wàn)t, 年均排放量164.52萬(wàn)t。2006年碳匯為最大值391.8萬(wàn)t, 2020年為最低值139.9萬(wàn)t; 碳源排放在2015年達(dá)最大值185.03萬(wàn)t, 2006年為最小值135.45萬(wàn)t。海洋漁業(yè)碳源碳匯最大順差為256.36萬(wàn)t, 最大逆差29.99萬(wàn)t, 平均差額為116.66萬(wàn)t·a-1。海洋漁業(yè)碳源碳匯量之比最大為2.80, 最小為0.75, 除2010年波動(dòng)回到2.14、2013年1.95和2016年1.89之外, 呈現(xiàn)連續(xù)波動(dòng)的下降趨勢(shì)。

2.5 海洋漁業(yè)碳匯價(jià)值

圖5為遼寧省漁業(yè)碳匯價(jià)值量。漁業(yè)碳匯價(jià)值總量為114.4億元, 年均價(jià)值量7.63億元; 漁業(yè)碳匯價(jià)值量為274.63億元, 年均價(jià)值18.31億元; 碳源價(jià)值量為160.28億元, 年均價(jià)值量10.68億元。2006-2017年漁業(yè)碳匯價(jià)值總量中, 碳匯價(jià)值量高于碳源價(jià)值量, 2018-2020年碳源價(jià)值量高于碳匯價(jià)值量。在預(yù)測(cè)的10年期間漁業(yè)碳匯碳源價(jià)值總量為209.45億元, 漁業(yè)碳匯價(jià)值量為94.08億元, 碳源價(jià)值量為115.37億元。在預(yù)測(cè)期間捕撈魚類碳匯價(jià)值量呈指數(shù)型下降, 貝藻類碳匯價(jià)值量和碳源價(jià)值量穩(wěn)定增長(zhǎng)。

圖 4 遼寧省2006—2020年海洋捕撈碳源碳匯Fig.4 Source and sink of carbon from marine fishing in Liaoning Province from 2006 to 2020

圖 5 遼寧省2006—2020年海洋漁業(yè)碳匯價(jià)值量Fig.5 Economic values of carbon sequestration of harvested marine products in Liaoning Province from 2006 to 2020

2.6 海洋漁業(yè)碳匯驅(qū)動(dòng)要素

表5和表6為海洋漁業(yè)碳匯驅(qū)動(dòng)要素關(guān)聯(lián)度排名。漁業(yè)碳匯關(guān)聯(lián)度前3要素是捕撈產(chǎn)量、技術(shù)推廣機(jī)構(gòu)數(shù)量、海洋捕撈漁船總功率。漁業(yè)碳源主要關(guān)聯(lián)要素分別是漁業(yè)占農(nóng)業(yè)產(chǎn)值比重、海洋捕撈漁船總功率、漁業(yè)專業(yè)戶數(shù)量、專業(yè)從業(yè)人員數(shù)量和技術(shù)推廣機(jī)構(gòu)數(shù)量(表5)。捕撈漁業(yè)碳匯主要關(guān)聯(lián)度分別是捕撈產(chǎn)量、技術(shù)推廣機(jī)構(gòu)數(shù)量、海洋捕撈漁船總功率、漁業(yè)專業(yè)戶數(shù)量和專業(yè)從業(yè)人員數(shù)量(表6)。養(yǎng)殖貝藻類碳匯主要關(guān)聯(lián)要素分別是漁民人均純收入、漁業(yè)經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值、漁業(yè)占農(nóng)業(yè)產(chǎn)值比重、海洋捕撈漁船總功率和海水養(yǎng)殖面積(表6)。

表 5 遼寧省2006—2020年海洋漁業(yè)碳源和碳匯的驅(qū)動(dòng)要素Table 5 Driving factors for carbon sources and carbon sinks of marine fisheries in Liaoning Province from 2006 to 2020

表 6 遼寧省2006—2020年貝藻類以及捕撈漁業(yè)碳匯關(guān)聯(lián)度排名Table 6 Ranking of gray correlation between shellfish, capture fisheries and carbon sink in Liaoning Province from 2006 to 2020

3 討論

由于海洋生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性, 同時(shí)海洋漁業(yè)又具有“碳源”與“碳匯”的雙重屬性, 海洋漁業(yè)碳匯總量變化是受多種要素驅(qū)動(dòng)的, 確定多要素驅(qū)動(dòng)的耦合機(jī)制及各要素對(duì)其影響程度面臨挑戰(zhàn)。農(nóng)業(yè)部在2006年印發(fā)關(guān)于《全國(guó)漁業(yè)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃(2006-2010年)的通知》, 堅(jiān)持“以養(yǎng)為主”的漁業(yè)發(fā)展方針, 加強(qiáng)漁業(yè)資源和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。故中國(guó)海洋漁業(yè)捕撈產(chǎn)量在2006-2010年間平均減幅3.8%。2017年農(nóng)業(yè)部制定《2017年漁業(yè)漁政工作要點(diǎn)》, 推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí), 加大捕撈漁民轉(zhuǎn)產(chǎn)轉(zhuǎn)業(yè)力度。2017年以后遼寧省年均漁業(yè)碳匯總量下降至174.45萬(wàn)t, 2010年以后年均漁業(yè)碳匯總量恢復(fù)到300萬(wàn)t左右?？梢?jiàn), 國(guó)家海洋政策方針的調(diào)整對(duì)海洋漁業(yè)年均碳匯總量的變化是一個(gè)巨大的影響因素。

2009年廣東省貝藻類碳匯總量約為11萬(wàn)t, 在貝藻類養(yǎng)殖海區(qū)投放大量的養(yǎng)殖設(shè)施, 對(duì)海域生境造成脅迫[42], 該養(yǎng)殖模式不利于海區(qū)貝藻類的長(zhǎng)久增產(chǎn)增收, 不利于海區(qū)生態(tài)環(huán)境的長(zhǎng)久動(dòng)態(tài)平衡。2005-2019年浙江省貝藻碳匯總量年均為6.7萬(wàn)t,主要得益于養(yǎng)殖貝藻品種結(jié)構(gòu)的科學(xué)合理, 但是冷凍、臺(tái)風(fēng)等造成其產(chǎn)量下降[43]。2014-2019年福建省貝藻類碳匯總量10.7萬(wàn)t·a-1, 海帶、牡蠣、扇貝及蛤等為碳匯總量的主要貢獻(xiàn)者, 其養(yǎng)殖產(chǎn)量受氣候、養(yǎng)殖面積及市場(chǎng)等因素影響。2006-2020年遼寧省年均貝藻類碳匯總量16.36萬(wàn)t·a-1, 扇貝、牡蠣、蛤、海帶和裙帶菜等為碳匯總量的主要貢獻(xiàn)者, 其碳匯總量受養(yǎng)殖品種結(jié)構(gòu)、養(yǎng)殖面積和海洋開(kāi)發(fā)等損害海岸生態(tài)系統(tǒng)的因素限制。在“雙碳”的背景下, 節(jié)能減排、節(jié)約成本和科學(xué)養(yǎng)殖成為海水養(yǎng)殖貝藻類的主流發(fā)展模式, 粗放的貝類養(yǎng)殖模式對(duì)海域生境造成下行脅迫, 大規(guī)模的養(yǎng)殖藻類會(huì)擾亂養(yǎng)殖海域生態(tài)系統(tǒng)平衡[44-45], 同時(shí)大規(guī)模的養(yǎng)殖模式將會(huì)被逐漸代替。在海洋貝藻類混合養(yǎng)殖模式中, 貝類濾食產(chǎn)生的排泄物和無(wú)機(jī)氨氮為藻類生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),藻類光合作用吸收二氧化碳轉(zhuǎn)化為氧氣促進(jìn)貝類生長(zhǎng)代謝, 貝藻類在保持各自固碳能力同時(shí), 相互促進(jìn)對(duì)方固碳潛力提升[46], 加快養(yǎng)殖海區(qū)碳循環(huán), 維持養(yǎng)殖海區(qū)生態(tài)系統(tǒng)平衡, 緩解海洋酸化和富營(yíng)養(yǎng)化。

遼寧省海洋漁業(yè)碳匯價(jià)值總量在逐年下降。海洋捕撈漁業(yè)碳匯價(jià)值總量隨海洋捕撈漁獲物產(chǎn)量的減少而下降, 海水養(yǎng)殖貝藻類碳匯價(jià)值總量隨海水養(yǎng)殖貝藻類產(chǎn)量的提升而增加。其海洋漁業(yè)碳源價(jià)值總量保持在年均10.68億元。在2006-2020年期間海洋漁業(yè)碳匯價(jià)值總量中, 碳源的價(jià)值總量小于碳匯價(jià)值總量, 漁業(yè)碳匯前中期處于收支盈余水平。2020-2030年海洋碳匯價(jià)值總量小于碳源價(jià)值的總量, 漁業(yè)碳匯的赤字加劇?；诨疑P(guān)聯(lián)度分析, 以及福建省和廣東省的海洋貝藻類養(yǎng)殖概況以及其影響要素分析, 遼寧省海洋漁業(yè)碳匯總量的變化主要受海洋捕撈漁獲物產(chǎn)量、漁船捕撈作業(yè)碳排放量、海水貝藻類養(yǎng)殖面積、海水貝藻類養(yǎng)殖品種構(gòu)成、海水貝藻類養(yǎng)殖模式、國(guó)家海洋漁業(yè)政策、漁業(yè)經(jīng)濟(jì)總價(jià)值、專業(yè)從業(yè)人員和技術(shù)推廣等影響。表明海洋漁業(yè)碳匯價(jià)值總量受多種要素驅(qū)動(dòng)影響, 并導(dǎo)致海洋漁業(yè)碳匯價(jià)值總量下降, 這也是對(duì)海洋漁業(yè)碳匯收支平衡的響應(yīng)。

因此, 從海洋漁業(yè)碳增匯的角度, 遼寧省漁業(yè)發(fā)展建議如下: 1)開(kāi)展多種養(yǎng)殖模式深度融合。例如,擴(kuò)大魚類和貝藻類的養(yǎng)殖規(guī)模和不同品種的養(yǎng)殖比例變化, 建設(shè)人工魚礁和海洋牧場(chǎng)。2)從節(jié)能減排的角度出發(fā), 減少高能耗、低產(chǎn)量的捕撈作業(yè)方式。針對(duì)捕撈漁船的排放量問(wèn)題, 加快漁船改造升級(jí), 減少海洋捕撈船只碳排放, 加快實(shí)現(xiàn)海洋漁業(yè)碳平衡。3)保護(hù)海洋物種的豐富性與完整性。改變海洋漁業(yè)捕撈方式、降低漁網(wǎng)間隔密度, 減少對(duì)幼魚的捕撈;增殖放流, 設(shè)置禁漁區(qū)等。4)發(fā)揮政府機(jī)構(gòu)的主導(dǎo)作用, 針對(duì)高污染、高排放漁船實(shí)行監(jiān)管政策, 推進(jìn)漁業(yè)低碳化、高效化發(fā)展; 完善漁民生活的社會(huì)保障體系, 增強(qiáng)漁民自主碳減排意識(shí), 促進(jìn)遼寧省海洋碳匯漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)論

1)遼寧省近15年海洋漁業(yè)的碳匯收支盈余, 漁業(yè)碳匯總量受海洋捕撈漁獲物和養(yǎng)殖貝藻類碳匯總量影響。海洋捕撈碳排放平穩(wěn), 各種捕撈方式碳排放存在差異。在研究期間海洋漁業(yè)碳匯價(jià)值總量持續(xù)下降, 捕撈漁業(yè)碳匯價(jià)值總量持續(xù)降低。

2)遼寧省2006-2020年海洋漁業(yè)碳匯變化明顯, 基于關(guān)聯(lián)度分析, 海洋漁業(yè)碳匯下降與海洋捕撈漁獲物產(chǎn)量、養(yǎng)殖貝藻類產(chǎn)量、漁業(yè)碳排放、捕撈船只數(shù)量、漁業(yè)專業(yè)戶養(yǎng)殖規(guī)模和專業(yè)人員等密切相關(guān)。

3)在預(yù)測(cè)的10年間, 遼寧省海洋漁業(yè)碳匯總量與價(jià)值量持續(xù)下降, 其中捕撈魚類碳匯量持續(xù)性下降, 養(yǎng)殖貝藻類碳匯總量與碳排放總量小幅度升高。