基于生態(tài)足跡的我國(guó)海洋水產(chǎn)資源可持續(xù)利用研究

李紅艷，王 穎*，劉天紅，姜曉東，孫元芹，陳 璐，鄭永允

(1.山東省海洋科學(xué)研究院，山東 青島 266104；2.山東省海洋預(yù)報(bào)減災(zāi)中心，山東 青島 266104；3.山東省海洋發(fā)展研究會(huì)，山東 青島 266000)

海洋水產(chǎn)資源的可持續(xù)利用評(píng)價(jià)是衡量水產(chǎn)資源發(fā)展現(xiàn)狀的重要途徑。近年來(lái)，隨著近岸海洋水產(chǎn)資源過度捕撈、海水養(yǎng)殖開發(fā)強(qiáng)度大、養(yǎng)殖空間日益萎縮、海洋環(huán)境污染嚴(yán)重、消費(fèi)需求量增加等問題浮現(xiàn)，對(duì)我國(guó)海洋水產(chǎn)資源進(jìn)行可持續(xù)利用測(cè)度、分析和評(píng)估成為行業(yè)的熱點(diǎn)[1-2]。生態(tài)足跡(Ecological footprint)最早由加拿大生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)家Rees W E教授和學(xué)生Wackernagel M博士于20世紀(jì)90年代初期提出，它是一種基于虛擬“生物生產(chǎn)性土地面積”的可持續(xù)發(fā)展測(cè)度方法[3-4]。生態(tài)足跡的計(jì)算基于以下兩項(xiàng)基本假定：1)人類能夠估算自身消費(fèi)的大多數(shù)資源、能源及所產(chǎn)生的廢棄物數(shù)量；2)這些人類活動(dòng)結(jié)果可以折算為生產(chǎn)和消納這些資源、能源和廢棄物的生物生產(chǎn)性土地面積。因此，某一已知人群(某個(gè)城市、某個(gè)國(guó)家)的生態(tài)足跡，可以用其占用的用于生產(chǎn)所消費(fèi)的資源、服務(wù)與利用現(xiàn)有技術(shù)同化其所產(chǎn)生的廢棄物的生產(chǎn)性土地或海洋的面積之和來(lái)表示[5]。該方法被提出后，由于可操作性強(qiáng)、結(jié)果直觀，得到了廣泛的應(yīng)用[6-9]。

本研究基于生態(tài)足跡理論提出了海洋水產(chǎn)資源可持續(xù)利用的評(píng)價(jià)模型，將海洋水產(chǎn)資源生態(tài)足跡定義為在特定地區(qū)特定人口消費(fèi)的海洋水產(chǎn)資源所占用的生產(chǎn)性海域面積；海洋水產(chǎn)資源承載力定義為該海域所能提供的海洋水產(chǎn)資源的生產(chǎn)性海域面積[6]，并對(duì)我國(guó)自2006年起歷年的海洋水產(chǎn)資源可持續(xù)利用狀況進(jìn)行測(cè)度和評(píng)價(jià)，為漁業(yè)資源可持續(xù)利用和有關(guān)部門管理決策提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。

1 海洋水產(chǎn)資源生態(tài)足跡分析

1.1 海洋水產(chǎn)資源生態(tài)足跡計(jì)算假設(shè)

海洋水產(chǎn)資源主要包括海洋捕撈和海水養(yǎng)殖資源。考察海洋水產(chǎn)資源的生態(tài)足跡，可以通過計(jì)算二者所消耗的生產(chǎn)性海域面積來(lái)衡量。結(jié)合海洋漁業(yè)特點(diǎn)，海洋水產(chǎn)資源生態(tài)足跡的計(jì)算基于以下假設(shè)：1)國(guó)家消耗的海洋水產(chǎn)資源可由國(guó)家生產(chǎn)量和進(jìn)出口量來(lái)確定；2)各類生產(chǎn)能力不同的漁業(yè)水域，可以通過一定的系數(shù)折算成標(biāo)準(zhǔn)值——全球公頃(Global hectare)，1全球公頃的生產(chǎn)能力為當(dāng)年全球土地的平均生產(chǎn)力；3)海洋水產(chǎn)資源生態(tài)足跡面積和自然供應(yīng)的海洋水產(chǎn)資源生態(tài)承載力可以進(jìn)行比較；4)海洋水產(chǎn)資源生態(tài)足跡面積可以高于海洋水產(chǎn)資源生態(tài)承載力面積。海洋水產(chǎn)資源生態(tài)足跡評(píng)價(jià)框架如圖1所示。

1.2 海洋水產(chǎn)資源生態(tài)足跡(EF)計(jì)算方法

根據(jù)現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在海洋水產(chǎn)資源生態(tài)足跡計(jì)算中，分為海洋捕撈面積(S1)和海水養(yǎng)殖面積(S2)兩部分測(cè)算，通過均衡因子(Wf)轉(zhuǎn)化為海洋水產(chǎn)資源消費(fèi)所需的生態(tài)足跡面積。

1.2.1 海洋水產(chǎn)資源消費(fèi)所需海域面積(S，hm2)的計(jì)算

S=S1+S2

(1)

S1=(P1+I-E)/Y1

(2)

S2=(P2+I-E)/Y2

(3)

其中，P1為當(dāng)年海洋捕撈總量(kg)；P2為當(dāng)年海水養(yǎng)殖總量(kg)；I為海產(chǎn)品的當(dāng)年進(jìn)口量；E為海產(chǎn)品的當(dāng)年出口量；Y1為海洋捕撈水域的初級(jí)生產(chǎn)力；Y2為海水養(yǎng)殖水域的初級(jí)生產(chǎn)力[1]。

1.2.2 海洋水產(chǎn)資源生態(tài)足跡(EF，hm2/人)計(jì)算

EF=S×Wf/N=(S1+S2)×Wf/N

(4)

其中，S為海洋水產(chǎn)資源消費(fèi)所需要的海域面積(hm2)；Wf為漁業(yè)水域的均衡因子；N為人口數(shù)。

1.3 海洋水產(chǎn)資源生物承載力(BC)計(jì)算方法

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

(5)

其中，S’為海洋水產(chǎn)實(shí)際水域供給面積(hm2)；Wf為漁業(yè)水域的均衡因子；Yf為漁業(yè)水域產(chǎn)量因子；S1’、 S2’為海洋捕撈和海水養(yǎng)殖海域?qū)嶋H供給面積，hm2。基于漁業(yè)生態(tài)安全考量，12%為生物多樣性保留面積(eg，漁業(yè)生態(tài)資源保護(hù)區(qū)和種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)等)。海洋水產(chǎn)資源生物承載力的單位為人均全球公頃(hm2/人)。

1.4 海洋水產(chǎn)資源可持續(xù)指數(shù)FSI的計(jì)算

FSI=(BC-EF)/BC×100%

(6)

其中，BC為海洋水產(chǎn)資源生物承載力，hm2/人；EF為海洋水產(chǎn)資源生態(tài)足跡，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，表明該區(qū)域的海洋水產(chǎn)資源生物承載力不足以支持當(dāng)?shù)氐暮Ｑ笏a(chǎn)資源生態(tài)足跡，即區(qū)域海洋水產(chǎn)資源處于生態(tài)赤字狀態(tài)，需要通過擴(kuò)大進(jìn)口和/或動(dòng)用海產(chǎn)品儲(chǔ)備來(lái)平衡一部分海洋水產(chǎn)資源生態(tài)赤字，已經(jīng)對(duì)后代持續(xù)利用海洋水產(chǎn)資源的能力造成損害，區(qū)域海洋水產(chǎn)資源不可持續(xù)利用。

3)當(dāng)FSI=0時(shí)，區(qū)域海洋水產(chǎn)資源處于可持續(xù)利用和不可持續(xù)利用狀態(tài)的臨界點(diǎn)，此時(shí)，人口、貿(mào)易、收入、消費(fèi)等因素的微小變化，都可能引起狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。在計(jì)算足夠精確的情況下，一般不存在這種情況。

2 中國(guó)海洋水產(chǎn)資源可持續(xù)利用動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與說(shuō)明

本文中漁業(yè)產(chǎn)量、漁業(yè)水域面積等數(shù)據(jù)主要來(lái)源于2007—2020年《中國(guó)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》；人口總數(shù)來(lái)自2007—2020年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》。

漁業(yè)海域均衡因子是指該海域的生物生產(chǎn)能力與世界上所有海域平均生物生產(chǎn)能力的比值；漁業(yè)海域產(chǎn)量因子則是該海域的生產(chǎn)力與世界平均海域生產(chǎn)力的比值。查詢《National Footprint and Biocapacity Accounts，2019 Edition》[10]，中國(guó)海水漁業(yè)的均衡因子為0.37，產(chǎn)量因子為1.268 4。漁業(yè)海域的初級(jí)生產(chǎn)力即漁業(yè)資源的原始生產(chǎn)力，取全球平均海域初級(jí)生產(chǎn)力作為我國(guó)海洋捕撈的初級(jí)生產(chǎn)力；在人工養(yǎng)殖過程中，經(jīng)過投放飼料和藥物、電力增氧等管理投入，初級(jí)生產(chǎn)力與全球平均海洋初級(jí)生產(chǎn)力差別較大，參考已有文獻(xiàn)研究[1]，采用1 500 kg/hm2作為我國(guó)海水養(yǎng)殖的初級(jí)生產(chǎn)力。生態(tài)足跡所涉及參數(shù)匯總?cè)绫?所示。

表1 海洋水產(chǎn)資源生態(tài)足跡測(cè)度參數(shù)

2.2 計(jì)算結(jié)果與分析

2.2.1 海洋水產(chǎn)資源生態(tài)足跡

由表2可以看出，2006年至2019年我國(guó)的海水養(yǎng)殖生態(tài)足跡呈逐年升高趨勢(shì)。這段時(shí)間，海水養(yǎng)殖產(chǎn)量升高了63.37%，養(yǎng)殖海產(chǎn)品逐漸成為市場(chǎng)的主流。海洋捕撈生態(tài)足跡2015年之前呈小幅度波動(dòng)上升的趨勢(shì)，2016年開始迅速下降，2019年海洋捕撈生態(tài)足跡小于2006年數(shù)據(jù)。海洋水產(chǎn)資源生態(tài)足跡也呈現(xiàn)先波動(dòng)上升后波動(dòng)下降趨勢(shì)，2011年達(dá)到最高(0.120 4 hm2/人)。

表2 我國(guó)近年來(lái)海洋水產(chǎn)資源生態(tài)足跡及其構(gòu)成

隨著人們對(duì)美好生活的需要日益增長(zhǎng)，對(duì)高質(zhì)量海洋蛋白的需求不斷增加，對(duì)海洋水產(chǎn)資源的開發(fā)利用強(qiáng)度隨之加大。得益于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)海洋水產(chǎn)資源的開發(fā)利用能力不斷提高，海水養(yǎng)殖空間由傳統(tǒng)的池塘、灘涂和近岸養(yǎng)殖向離岸養(yǎng)殖發(fā)展，養(yǎng)殖設(shè)施與裝備水平不斷提高，產(chǎn)量逐年大幅度提升；海洋捕撈由建國(guó)初期季節(jié)性漁汛生產(chǎn)擴(kuò)展到全年作業(yè)；作業(yè)海域也逐漸由沿岸擴(kuò)展到近海，進(jìn)而擴(kuò)展到外海，全國(guó)的海洋漁業(yè)資源亦從開發(fā)不足，到逐步的充分開發(fā)利用，再到過度開發(fā)。盡管海水養(yǎng)殖生態(tài)足跡對(duì)海洋水產(chǎn)資源生態(tài)足跡的影響相對(duì)較小，但是，海水養(yǎng)殖足跡近年來(lái)的顯著上升反映了當(dāng)前集約化的水產(chǎn)養(yǎng)殖方式對(duì)海水環(huán)境污染程度較大，迫切需要采取有效措施，改良養(yǎng)殖模式和方法，才能保障海水養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。過度捕撈加之海洋環(huán)境污染等問題，導(dǎo)致漁業(yè)資源衰退嚴(yán)重。為有效保護(hù)海洋水產(chǎn)資源，我國(guó)從20世紀(jì)末開始實(shí)施近海捕撈產(chǎn)量“零增長(zhǎng)”戰(zhàn)略，原農(nóng)業(yè)部2017年提出海洋捕撈產(chǎn)量“負(fù)增長(zhǎng)”指標(biāo)，推進(jìn)漁民減船轉(zhuǎn)產(chǎn)，嚴(yán)格執(zhí)行海洋休漁制度，引導(dǎo)近海捕撈優(yōu)化調(diào)整結(jié)構(gòu)，對(duì)我國(guó)的海洋水產(chǎn)資源可持續(xù)利用產(chǎn)生了積極效果。

2.2.2 海洋水產(chǎn)資源生態(tài)承載力

長(zhǎng)期以來(lái)，受海洋捕撈業(yè)過度開發(fā)、海洋水域污染加劇、生物多樣性降低、粗放養(yǎng)殖等多重因素影響[11-13]，我國(guó)的海洋水產(chǎn)資源生物承載力呈不斷下降趨勢(shì)。由表3可以看出，海水養(yǎng)殖生物承載力在2006年至2019年間呈先逐步上升后逐步下降的趨勢(shì)，2015年達(dá)到最大值，這主要是由于近海水體污染、城市擴(kuò)容及退塘還林等諸多因素導(dǎo)致養(yǎng)殖區(qū)域減少，海水養(yǎng)殖面積在2015年終止了上升趨勢(shì)，2016年迅速下降9.48%，其后逐年緩慢下降導(dǎo)致的。與此同時(shí)，海洋捕撈生物承載力呈逐年下降趨勢(shì)，年均下降幅度0.43%，且近兩年下降幅度有所減緩，這表明我國(guó)近年大力推進(jìn)漁業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革，優(yōu)化捕撈空間布局，調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格執(zhí)行捕撈許可、捕撈限額制度和伏季休漁、禁漁等捕撈管理制度，加大增殖放流、人工魚礁和海洋牧場(chǎng)建設(shè)等生態(tài)保護(hù)政策措施取得了一定成效。

表3 我國(guó)近年來(lái)海洋水產(chǎn)資源生物承載力及其構(gòu)成

2.2.3 海洋水產(chǎn)資源可持續(xù)指數(shù)

根據(jù)公式(6)計(jì)算得出表4數(shù)據(jù)。由表4和圖2可以看出，海水養(yǎng)殖可持續(xù)指數(shù)在波動(dòng)中下降，14年間下降幅度高達(dá)59.47%，說(shuō)明隨著我國(guó)海洋漁業(yè)逐步向養(yǎng)殖傾斜，養(yǎng)殖壓力增大，加之經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)使，出現(xiàn)了放養(yǎng)密度過高、藥物等投入品使用不規(guī)范、養(yǎng)殖污染加重等問題[14-15]，嚴(yán)重阻礙了海水養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。海洋捕撈可持續(xù)發(fā)展指數(shù)呈先下降后上升趨勢(shì)，2011年可持續(xù)指數(shù)最低(-37.03%)。2012年以后，國(guó)家以轉(zhuǎn)變漁業(yè)發(fā)展方式為主線，連續(xù)頒布了《中華人民共和國(guó)漁業(yè)法》(2013修正版)、《捕撈許可管理規(guī)定》《國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)海洋漁業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的若干意見》等法規(guī)，規(guī)范捕撈行為，推動(dòng)漁民“減船轉(zhuǎn)產(chǎn)”，尤其2016年12月發(fā)布的《全國(guó)漁業(yè)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃》提到的“雙控”制度，明確規(guī)定“到2020年全國(guó)水產(chǎn)品總產(chǎn)量6 600×104t，國(guó)內(nèi)海洋捕撈產(chǎn)量控制在1 000×104t以內(nèi)；全國(guó)海洋捕撈機(jī)動(dòng)漁船數(shù)量、功率分別壓減2×104艘、150×104kW”，使海洋捕撈可持續(xù)指數(shù)逐年迅速提高，2019年比最低時(shí)提高了72.04%。總體來(lái)看，2006年至2019年，我國(guó)海洋水產(chǎn)資源可持續(xù)指數(shù)均為負(fù)值，呈先逐步下降后有所回升的趨勢(shì)，這表明，我國(guó)海洋水產(chǎn)資源生物承載力不能滿足人均海洋水產(chǎn)資源的需求，海洋水產(chǎn)資源的利用仍不可持續(xù)。雖然近兩年海洋水產(chǎn)資源生態(tài)足跡和生態(tài)承載力的差距有所縮小，但仍然處于生態(tài)赤字狀態(tài)，連年的生態(tài)赤字不斷累計(jì)，我國(guó)海洋水產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展能力前景不容樂觀。

表4 我國(guó)近年來(lái)海洋水產(chǎn)資源可持續(xù)指數(shù)及其組分構(gòu)成

3 中國(guó)海洋水產(chǎn)資源可持續(xù)利用對(duì)策

隨著消費(fèi)水平的不斷提高，人們對(duì)海洋水產(chǎn)資源的需求將繼續(xù)加大，這就對(duì)我國(guó)海洋水產(chǎn)資源的保障提出了更高的要求。因此，為提高我國(guó)海洋水產(chǎn)資源的可持續(xù)利用水平，爭(zhēng)取早日扭轉(zhuǎn)其過度開發(fā)利用的現(xiàn)狀，提出以下建議。

3.1 健全制度體系，實(shí)施科學(xué)管理

依法治漁是實(shí)現(xiàn)海洋水產(chǎn)資源可持續(xù)利用的根本保障。要進(jìn)一步完善補(bǔ)充以《漁業(yè)法》為核心的海洋法律、法規(guī)和政策體系，完善關(guān)于海洋捕撈、油補(bǔ)等相關(guān)管理規(guī)定，加強(qiáng)對(duì)違規(guī)漁具、漁船的監(jiān)管和處罰；加強(qiáng)海洋漁業(yè)行政執(zhí)法隊(duì)伍建設(shè)，建立科學(xué)、嚴(yán)格、高效的漁業(yè)管理體系，實(shí)現(xiàn)海洋漁業(yè)的有效管控。

3.2 合理控制養(yǎng)殖密度，發(fā)展綠色生態(tài)化海水養(yǎng)殖

以創(chuàng)新漁業(yè)科技為支撐，大力發(fā)展生態(tài)健康養(yǎng)殖模式，開展良種繁育、環(huán)保漁用飼料、低碳高效養(yǎng)殖技術(shù)、漁業(yè)信息化建設(shè)等研究，合理控制養(yǎng)殖密度，科學(xué)投餌，合理用藥，改善養(yǎng)殖水域環(huán)境質(zhì)量，保障海水養(yǎng)殖綠色健康可持續(xù)發(fā)展。

3.3 完善捕撈“產(chǎn)出”控制政策，推行海洋捕撈總量(TAC)制度

進(jìn)一步完善捕撈許可制度和漁船管理制度，提高漁業(yè)管理水平；努力推進(jìn)海洋水產(chǎn)資源的調(diào)查評(píng)估，盡快建立海洋漁業(yè)資源變動(dòng)監(jiān)測(cè)調(diào)查體系，對(duì)海洋水產(chǎn)資源量、變化規(guī)律和主要經(jīng)濟(jì)種類的最大持續(xù)產(chǎn)量(MSY)進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估，逐步建立推行海洋捕撈總量(TAC)制度及其配額管理制度，努力實(shí)現(xiàn)資源的長(zhǎng)期可持續(xù)開發(fā)利用。

3.4 加強(qiáng)海洋環(huán)境保護(hù)，重視水產(chǎn)資源保護(hù)和生態(tài)修復(fù)

強(qiáng)化海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)和水產(chǎn)資源修復(fù)工作。一方面，嚴(yán)格控制陸源污染和水產(chǎn)養(yǎng)殖污染超標(biāo)排放，重點(diǎn)加強(qiáng)入海排污監(jiān)測(cè)管控和養(yǎng)殖尾水的治理及排放監(jiān)管，保障良好的海水水質(zhì)；另一方面，重視海洋水產(chǎn)資源的增殖與保護(hù)，通過增殖放流、人工魚礁、藻場(chǎng)建設(shè)、海洋牧場(chǎng)建設(shè)等生態(tài)修復(fù)工程，逐步修復(fù)海洋水產(chǎn)資源；加強(qiáng)伏季休漁管理，延長(zhǎng)休漁期，擴(kuò)大禁漁海區(qū)，使海洋水產(chǎn)資源得到徹底修養(yǎng)生息。