《2021年第二期目录》推进水产养殖业可持续发展

有机鱼菜共生系统示例——一种可持续的水产养殖模式



主编前言



在过去50年里，由于消费者对水产品需求的不断增加，而从自然界捕获野生水生动物已达到饱和状态，以及相关养殖技术的提升等原因，促使水产养殖业迅猛发展。目前，水产养殖产量占全球水产品总产量的50%以上。水产养殖业的发展提升了人类营养健康状态、提供了就业机会，并促进了区域经济的增长。然而，水产养殖的迅速发展也引发了人们对其生态可持续性的担忧，主要问题有：生态功能至关重要的淡水和沿海生态系统转变为养殖场，淡水和海洋生态系统的污染和富营养化，寄生虫和病原体传播的增加，水产饲料中鱼粉和鱼油的过度使用，引入外来物种，养殖品种与本地物种的种间杂交等。一些具有前瞻性思维的水产从业者致力于推进水产养殖业的可持续发展，并在许多方面做出了可喜的贡献。

目前大多数的鱼虾养殖系统都采取单一的养殖模式，导致富含氮和磷的营养物质最终作为废物被排出。而混合养殖模式，例如鱼、虾与蔬菜、微型浮游生物、贝类或海藻的混养，可以将营养物质和颗粒废物转化为可盈利的产品（Neori等，2004）。这种模式在淡水和海水中均可实现，推广混合养殖模式有助于促进世界水产养殖业的可持续发展。

大多数经济价值比较高的水产养殖物种都是肉食性动物，这也是许多传统水产饲料中鱼粉和鱼油含量较高的原因。因此，水产养殖加剧了现有鱼粉和鱼油的短缺，从而受到人们的指责。事实证明，用植物性饲料代替鱼粉和鱼油是可行的。另外，对养殖品种进行选择性育种从而实现植物性饲料的有效利用也是可行的。

尽管目前水产养殖中的大部分物种（例如鲤鱼，罗非鱼和鲑鱼）不是该地区的本土物种，但我们仍在积极努力对本土物种进行驯化和养殖，例如，巴西的巨骨舌鱼Arapaima gigas，大盖巨脂鲤 Colossoma macropomum和细鳞肥脂鲤 Piaractus mesopotamicus。养殖本地物种可以最大限度地减少非本地物种可能产生的风险，并向市场提供本地特产。

然而，世界水产养殖总量中只有约10%来自经过良好管理的选择性育种品种，大多数养殖品种与“野生品种”相差无几。经过遗传改良的、生产效能更高的物种，可以显著提高养殖产量，并增强养殖动物对于养殖环境的耐受性。鲑鱼、尼罗罗非鱼和鮰鱼是遗传改良的成功案例，可应用在其他物种中。如果我们能持续不断地对一些低经济价值的物种进行遗传改良，例如在全球养殖业占有重要地位的中国和印度的几大鲤科鱼类，将会大大获益。

在本地生态系统中，逃逸的水产养殖物种与野生近缘种的杂交会导致渐渗杂交（如罗非鱼）和适应能力的丧失（大西洋鲑）。通过诱导三倍体和利用转基因或基因编辑技术可以使养殖物种产生生殖隔离（Gratacap et al.2019）。虽然三倍体大西洋鲑会出现繁殖能力下降的现象，但是有关基因操作技术仍在发展中，待这些技术发展成熟后将会有助于水产养殖的生态可持续性。

对生态可持续性的关注推动了认证计划的发展，如水产养殖管理委员会、水产养殖认证委员会和全球农业实践（GlobalG.A.P）。可持续性认证是一个基于市场的系统，它为生态和社会合规设定诸多标准，进行合规审查并为符合标准的企业和产品授予标签认证。基本没有人会对认证计划的初衷提出异议。但是，现有的认证体系仅包含了世界产量的一小部分，并且剥夺了很多利益相关者的权利，包括发展中国家的生产者和消费者（Bush等人，2013）。因此，认证系统需要重新设计，以解决生态和其他方面的诸多问题。

虽然这些有关水产养殖业的改进都是富有成效的，但是仅仅依靠这些还不足以实现生态的可持续性。本期《Reviews in Aquaculture》中的两篇文章讨论了促进水产养殖业生态可持续性的其他关键点。

水产养殖业的快速发展不可避免地引起了人们对可再生和不可再生资源消耗的关注。为了实现更高效和生态可持续的生产，我们使用一个可持续性的评估指标----能值分析（ES）来确定和量化水产养殖生产系统中的能量流。David等人（2020）总结了如何将ES应用于不同的生产系统，从小型的单体养殖系统到大型混养系统，以及设立用于评估环境效益的若干指标。该文章还详细分析了水产养殖系统能值的主要影响因素，并确定了水和饲料输入流量以及生态效益/危害的单位能值（UEV）。然而，令人惊讶的是，在已发表的有关水产养殖系统ES的研究中，水资源既被当作可再生资源又被作为不可再生资源。David等人认为，考虑到水的能值分析和水处理技术的进步，水的 UEV应该被重新定义。饲料成本占集约化单体养殖系统成本高达70%，由于已发表的研究报告中的饲料UEV本身可能需要更新，因此饲料UEV也需要进一步研究和更新。在同一养殖单元中混合培养营养位互补的多个物种，而只需要补充天然食物，这种混养模式是非常有希望实现可持续的。David等人的综述对于水产养殖从业者和水产养殖系统设计者具有重要价值的参考价值。

在中国，70%以上的水产品来自水产养殖业，其中45%以上是池塘养殖生产的。池塘养殖一直是中国鱼类养殖的传统方式，特别是一些有名的鲤科鱼类的养殖。近十年、二十年以来，鲈鱼、虾类，甚至爬行类等物种也在中国成功地进行了池塘养殖。因此，正如Liu等人（2020）关于水质参数的综述中提到，中国池塘水产养殖是一种成功的、多样化的混合养殖模式。Liu等人还全面介绍了人们为了解这些以池塘为基础的混合养殖系统的生态过程所做的努力，以及在水产养殖实践中为改善或维持水质以实现可持续水产养殖生产而实施的生态工程技术。该文分析了池塘养殖对环境可能产生的影响，但没有涉及生态效益/危害相关的研究。Liu等介绍的水产养殖模式和中国池塘养殖发展中运用的水生生态工程技术，对发展池塘养殖生产实践具有参考价值。

实现水产养殖业的可持续发展需要水产从业者、科学家、工程师以及其他利益攸关方的共同努力。我们目前还没有掌握所有必要的科学知识。但我们相信，当你思考如何促进水产养殖业的可持续发展时，你会发现本期的这两篇文章对你有很大启发和帮助。


聂品，Eric Hallerman





原文链接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/raq.12548

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