基于生态足迹的我国海洋水产资源可持续利用研究

李红艳，王 颖*，刘天红，姜晓东，孙元芹，陈 璐，郑永允

(1.山东省海洋科学研究院，山东 青岛 266104；2.山东省海洋预报减灾中心，山东 青岛 266104；3.山东省海洋发展研究会，山东 青岛 266000)

海洋水产资源的可持续利用评价是衡量水产资源发展现状的重要途径。近年来，随着近岸海洋水产资源过度捕捞、海水养殖开发强度大、养殖空间日益萎缩、海洋环境污染严重、消费需求量增加等问题浮现，对我国海洋水产资源进行可持续利用测度、分析和评估成为行业的热点[1-2]。生态足迹(Ecological footprint)最早由加拿大生态经济学家Rees W E教授和学生Wackernagel M博士于20世纪90年代初期提出，它是一种基于虚拟“生物生产性土地面积”的可持续发展测度方法[3-4]。生态足迹的计算基于以下两项基本假定：1)人类能够估算自身消费的大多数资源、能源及所产生的废弃物数量；2)这些人类活动结果可以折算为生产和消纳这些资源、能源和废弃物的生物生产性土地面积。因此，某一已知人群(某个城市、某个国家)的生态足迹，可以用其占用的用于生产所消费的资源、服务与利用现有技术同化其所产生的废弃物的生产性土地或海洋的面积之和来表示[5]。该方法被提出后，由于可操作性强、结果直观，得到了广泛的应用[6-9]。

本研究基于生态足迹理论提出了海洋水产资源可持续利用的评价模型，将海洋水产资源生态足迹定义为在特定地区特定人口消费的海洋水产资源所占用的生产性海域面积；海洋水产资源承载力定义为该海域所能提供的海洋水产资源的生产性海域面积[6]，并对我国自2006年起历年的海洋水产资源可持续利用状况进行测度和评价，为渔业资源可持续利用和有关部门管理决策提供理论基础和科学依据。

1 海洋水产资源生态足迹分析

1.1 海洋水产资源生态足迹计算假设

海洋水产资源主要包括海洋捕捞和海水养殖资源。考察海洋水产资源的生态足迹，可以通过计算二者所消耗的生产性海域面积来衡量。结合海洋渔业特点，海洋水产资源生态足迹的计算基于以下假设：1)国家消耗的海洋水产资源可由国家生产量和进出口量来确定；2)各类生产能力不同的渔业水域，可以通过一定的系数折算成标准值——全球公顷(Global hectare)，1全球公顷的生产能力为当年全球土地的平均生产力；3)海洋水产资源生态足迹面积和自然供应的海洋水产资源生态承载力可以进行比较；4)海洋水产资源生态足迹面积可以高于海洋水产资源生态承载力面积。海洋水产资源生态足迹评价框架如图1所示。

1.2 海洋水产资源生态足迹(EF)计算方法

根据现有统计数据，在海洋水产资源生态足迹计算中，分为海洋捕捞面积(S1)和海水养殖面积(S2)两部分测算，通过均衡因子(Wf)转化为海洋水产资源消费所需的生态足迹面积。

1.2.1 海洋水产资源消费所需海域面积(S，hm2)的计算

S=S1+S2

(1)

S1=(P1+I-E)/Y1

(2)

S2=(P2+I-E)/Y2

(3)

其中，P1为当年海洋捕捞总量(kg)；P2为当年海水养殖总量(kg)；I为海产品的当年进口量；E为海产品的当年出口量；Y1为海洋捕捞水域的初级生产力；Y2为海水养殖水域的初级生产力[1]。

1.2.2 海洋水产资源生态足迹(EF，hm2/人)计算

EF=S×Wf/N=(S1+S2)×Wf/N

(4)

其中，S为海洋水产资源消费所需要的海域面积(hm2)；Wf为渔业水域的均衡因子；N为人口数。

1.3 海洋水产资源生物承载力(BC)计算方法

BC=S’ ×Wf×Yf×(1-12%)/N=(S1’+S2’)×Wf×Yf×(1-12%)/N

(5)

其中，S’为海洋水产实际水域供给面积(hm2)；Wf为渔业水域的均衡因子；Yf为渔业水域产量因子；S1’、 S2’为海洋捕捞和海水养殖海域实际供给面积，hm2。基于渔业生态安全考量，12%为生物多样性保留面积(eg，渔业生态资源保护区和种质资源保护区等)。海洋水产资源生物承载力的单位为人均全球公顷(hm2/人)。

1.4 海洋水产资源可持续指数FSI的计算

FSI=(BC-EF)/BC×100%

(6)

其中，BC为海洋水产资源生物承载力，hm2/人；EF为海洋水产资源生态足迹，hm2/人。FSI 可以大于0(但小于等于100%)，等于0或小于0。

1)0

2)FSI<0，表明该区域的海洋水产资源生物承载力不足以支持当地的海洋水产资源生态足迹，即区域海洋水产资源处于生态赤字状态，需要通过扩大进口和/或动用海产品储备来平衡一部分海洋水产资源生态赤字，已经对后代持续利用海洋水产资源的能力造成损害，区域海洋水产资源不可持续利用。

3)当FSI=0时，区域海洋水产资源处于可持续利用和不可持续利用状态的临界点，此时，人口、贸易、收入、消费等因素的微小变化，都可能引起状态的转变。在计算足够精确的情况下，一般不存在这种情况。

2 中国海洋水产资源可持续利用动态评价

2.1 数据来源与说明

本文中渔业产量、渔业水域面积等数据主要来源于2007—2020年《中国渔业统计年鉴》；人口总数来自2007—2020年《中国统计年鉴》。

渔业海域均衡因子是指该海域的生物生产能力与世界上所有海域平均生物生产能力的比值；渔业海域产量因子则是该海域的生产力与世界平均海域生产力的比值。查询《National Footprint and Biocapacity Accounts，2019 Edition》[10]，中国海水渔业的均衡因子为0.37，产量因子为1.268 4。渔业海域的初级生产力即渔业资源的原始生产力，取全球平均海域初级生产力作为我国海洋捕捞的初级生产力；在人工养殖过程中，经过投放饲料和药物、电力增氧等管理投入，初级生产力与全球平均海洋初级生产力差别较大，参考已有文献研究[1]，采用1 500 kg/hm2作为我国海水养殖的初级生产力。生态足迹所涉及参数汇总如表1所示。

表1 海洋水产资源生态足迹测度参数

2.2 计算结果与分析

2.2.1 海洋水产资源生态足迹

由表2可以看出，2006年至2019年我国的海水养殖生态足迹呈逐年升高趋势。这段时间，海水养殖产量升高了63.37%，养殖海产品逐渐成为市场的主流。海洋捕捞生态足迹2015年之前呈小幅度波动上升的趋势，2016年开始迅速下降，2019年海洋捕捞生态足迹小于2006年数据。海洋水产资源生态足迹也呈现先波动上升后波动下降趋势，2011年达到最高(0.120 4 hm2/人)。

表2 我国近年来海洋水产资源生态足迹及其构成

随着人们对美好生活的需要日益增长，对高质量海洋蛋白的需求不断增加，对海洋水产资源的开发利用强度随之加大。得益于科学技术的进步，人们对海洋水产资源的开发利用能力不断提高，海水养殖空间由传统的池塘、滩涂和近岸养殖向离岸养殖发展，养殖设施与装备水平不断提高，产量逐年大幅度提升；海洋捕捞由建国初期季节性渔汛生产扩展到全年作业；作业海域也逐渐由沿岸扩展到近海，进而扩展到外海，全国的海洋渔业资源亦从开发不足，到逐步的充分开发利用，再到过度开发。尽管海水养殖生态足迹对海洋水产资源生态足迹的影响相对较小，但是，海水养殖足迹近年来的显著上升反映了当前集约化的水产养殖方式对海水环境污染程度较大，迫切需要采取有效措施，改良养殖模式和方法，才能保障海水养殖业的可持续发展。过度捕捞加之海洋环境污染等问题，导致渔业资源衰退严重。为有效保护海洋水产资源，我国从20世纪末开始实施近海捕捞产量“零增长”战略，原农业部2017年提出海洋捕捞产量“负增长”指标，推进渔民减船转产，严格执行海洋休渔制度，引导近海捕捞优化调整结构，对我国的海洋水产资源可持续利用产生了积极效果。

2.2.2 海洋水产资源生态承载力

长期以来，受海洋捕捞业过度开发、海洋水域污染加剧、生物多样性降低、粗放养殖等多重因素影响[11-13]，我国的海洋水产资源生物承载力呈不断下降趋势。由表3可以看出，海水养殖生物承载力在2006年至2019年间呈先逐步上升后逐步下降的趋势，2015年达到最大值，这主要是由于近海水体污染、城市扩容及退塘还林等诸多因素导致养殖区域减少，海水养殖面积在2015年终止了上升趋势，2016年迅速下降9.48%，其后逐年缓慢下降导致的。与此同时，海洋捕捞生物承载力呈逐年下降趋势，年均下降幅度0.43%，且近两年下降幅度有所减缓，这表明我国近年大力推进渔业供给侧结构改革，优化捕捞空间布局，调整优化产业结构，严格执行捕捞许可、捕捞限额制度和伏季休渔、禁渔等捕捞管理制度，加大增殖放流、人工鱼礁和海洋牧场建设等生态保护政策措施取得了一定成效。

表3 我国近年来海洋水产资源生物承载力及其构成

2.2.3 海洋水产资源可持续指数

根据公式(6)计算得出表4数据。由表4和图2可以看出，海水养殖可持续指数在波动中下降，14年间下降幅度高达59.47%，说明随着我国海洋渔业逐步向养殖倾斜，养殖压力增大，加之经济利益驱使，出现了放养密度过高、药物等投入品使用不规范、养殖污染加重等问题[14-15]，严重阻碍了海水养殖业的可持续发展。海洋捕捞可持续发展指数呈先下降后上升趋势，2011年可持续指数最低(-37.03%)。2012年以后，国家以转变渔业发展方式为主线，连续颁布了《中华人民共和国渔业法》(2013修正版)、《捕捞许可管理规定》《国务院关于促进海洋渔业持续健康发展的若干意见》等法规，规范捕捞行为，推动渔民“减船转产”，尤其2016年12月发布的《全国渔业发展第十三个五年规划》提到的“双控”制度，明确规定“到2020年全国水产品总产量6 600×104t，国内海洋捕捞产量控制在1 000×104t以内；全国海洋捕捞机动渔船数量、功率分别压减2×104艘、150×104kW”，使海洋捕捞可持续指数逐年迅速提高，2019年比最低时提高了72.04%。总体来看，2006年至2019年，我国海洋水产资源可持续指数均为负值，呈先逐步下降后有所回升的趋势，这表明，我国海洋水产资源生物承载力不能满足人均海洋水产资源的需求，海洋水产资源的利用仍不可持续。虽然近两年海洋水产资源生态足迹和生态承载力的差距有所缩小，但仍然处于生态赤字状态，连年的生态赤字不断累计，我国海洋水产资源可持续发展能力前景不容乐观。

表4 我国近年来海洋水产资源可持续指数及其组分构成

3 中国海洋水产资源可持续利用对策

随着消费水平的不断提高，人们对海洋水产资源的需求将继续加大，这就对我国海洋水产资源的保障提出了更高的要求。因此，为提高我国海洋水产资源的可持续利用水平，争取早日扭转其过度开发利用的现状，提出以下建议。

3.1 健全制度体系，实施科学管理

依法治渔是实现海洋水产资源可持续利用的根本保障。要进一步完善补充以《渔业法》为核心的海洋法律、法规和政策体系，完善关于海洋捕捞、油补等相关管理规定，加强对违规渔具、渔船的监管和处罚；加强海洋渔业行政执法队伍建设，建立科学、严格、高效的渔业管理体系，实现海洋渔业的有效管控。

3.2 合理控制养殖密度，发展绿色生态化海水养殖

以创新渔业科技为支撑，大力发展生态健康养殖模式，开展良种繁育、环保渔用饲料、低碳高效养殖技术、渔业信息化建设等研究，合理控制养殖密度，科学投饵，合理用药，改善养殖水域环境质量，保障海水养殖绿色健康可持续发展。

3.3 完善捕捞“产出”控制政策，推行海洋捕捞总量(TAC)制度

进一步完善捕捞许可制度和渔船管理制度，提高渔业管理水平；努力推进海洋水产资源的调查评估，尽快建立海洋渔业资源变动监测调查体系，对海洋水产资源量、变化规律和主要经济种类的最大持续产量(MSY)进行科学的评估，逐步建立推行海洋捕捞总量(TAC)制度及其配额管理制度，努力实现资源的长期可持续开发利用。

3.4 加强海洋环境保护，重视水产资源保护和生态修复

强化海洋生态环境保护和水产资源修复工作。一方面，严格控制陆源污染和水产养殖污染超标排放，重点加强入海排污监测管控和养殖尾水的治理及排放监管，保障良好的海水水质；另一方面，重视海洋水产资源的增殖与保护，通过增殖放流、人工鱼礁、藻场建设、海洋牧场建设等生态修复工程，逐步修复海洋水产资源；加强伏季休渔管理，延长休渔期，扩大禁渔海区，使海洋水产资源得到彻底修养生息。