江蘇省海水養殖貝藻類碳匯能力評估

孫雪峰，陳愛華，張雨，張志東，曹奕，陳素華，李秋潔，3，吳楊平*

（1.江蘇省海洋水產研究所，江蘇 南通 226007；2.南京師范大學海洋科學與工程學院，江蘇 南京 210046；3.上海海洋大學水產與生命學院，上海 201306）

自工業革命以來，大氣中二氧化碳（CO）升高導致全球變暖等環境問題已經成為全世界的焦點。為此，我國提出了2030年實現碳達峰、2060年實現碳中和的目標。這一目標的實現需要在減排的同時將大氣中的CO移除或者固定。

“碳匯漁業”又稱“可移出的碳匯”，是指水產養殖生物可對水體中的碳進行固定，通過對這些養殖生物的收獲從而達到移出碳匯的目的。海水養殖是碳匯漁業的重要組成部分。在海水藻類的養殖過程中，大型藻類通過吸收海水中的CO進行固碳形成碳匯，減少海水表層CO的分壓，從而促進大氣中的CO擴散溶解于海水。貝類的碳匯過程可以分為兩條途徑，一是通過濾食水體中的浮游植物和顆粒有機物質來促進軟體組織生長；二是通過吸收水體中溶解的碳酸根形成碳酸鈣軀殼（即貝殼）。貝殼可以形成長久的碳匯，其通過地球化學循環重新進入大氣需要數百萬年。因此，對海水養殖貝藻類的碳匯量進行計算是有必要的。

江蘇省是海洋大省，海域遼闊，灘涂資源豐富，貝藻類在海水養殖產業中占有較大比重。現依據2010—2020年江蘇省海水養殖貝藻類產量數據，從物質量和價值量兩方面對其碳匯量進行定量評估，并與其他沿海省份進行比較，以分析差異原因，為江蘇省發展碳匯漁業提供參考。

1 材料與方法

1.1 數據來源

2010—2020年江蘇省以及沿海省份海水養殖貝藻類產量數據來自《2021中國漁業統計年鑒》。

1.2 評估方法

1.2.1 物質量評估方法

海水養殖貝藻類碳匯量評估參考于佐安等的計算方法，公式如下：

式中：C——藻類固碳量，kg；P——藻類產量，kg；C——貝類固碳量，kg；C——軟體組織固碳量，kg；C——貝殼固碳量，kg；P——貝類產量，kg；C——總碳匯量，kg；w——藻體碳含量占比，%；R——軟體組織干質量占比，%；w——軟體組織碳含量占比，%；w——貝殼碳含量占比，%；R——貝殼干質量占比，%。

不同海區同種藻體內的碳含量無顯著差異。參考郭波、齊占會等、李昂等的研究方法，海帶（Laminaria japonica）、紫菜（Porphyra）、江蘺（Gracilaria gracilis）、裙帶菜（Undaria pinnatifida）的藻體碳含量分別為31.2%，27.39%，20.6%和31.2%。濾食性貝類軟組織碳含量通常為軟組織干質量的44%，貝殼中碳含量通常為貝殼干質量的12%，不同海區和種類之間差異不顯著。長牡蠣（Crassostrea gigas）、紫貽貝（Mytilus galloprovincialis）、菲律賓蛤仔（Ruditapes philippinarum）、毛蚶（Scapharca subcrenata）、縊蟶（Sinonovacula constricta）的組織干質量和殼干質量參考Tang等、周毅等、呂昊澤等研究方法。貝類軟體組織碳含量和貝殼碳含量參考周毅等和柯愛英等研究方法。其他貝類碳含量如泥螺（Bullacta exarate）參考張繼紅等的計算方法，軟組織碳含量為2.30%（以濕質量計），殼的碳含量為7.02%（以濕質量計）。

1.2.2 價值量評估方法

根據《聯合國氣候變化框架公約》京都議定書（1998），工業化國家減排CO的開支預計為150～600美元/t進行貝藻類碳匯價值量計算。

2 結果與分析

2.1 貝藻類碳匯物質量評估

2010—2020年江蘇省主要海水養殖貝藻類產量見表1。2010—2020年，江蘇省海水養殖年平均產量為89.93萬t，其中海水養殖貝類年平均產量為67.33萬t，藻類年平均產量為3.29萬t，海水養殖貝藻類年平均產量占海水養殖年平均產量的78.53%。其中文蛤（Meretrix meretrix）是主要的貝類品種，條斑紫菜是主要的藻類品種。

表1 2010—2020年江蘇省海水養殖主要貝藻類產量① 萬t

2010—2020年江蘇省主要貝類軟體組織和貝殼干質量及其碳含量占比見表2。文蛤是江蘇省主要養殖的蛤類品種，目前關于其R和w方面的研究較少，文中以菲律賓蛤仔的參數進行估算。長牡蠣、紫貽貝、菲律賓蛤仔、毛蚶、縊蟶、泥螺分別代表牡蠣、貽貝、蛤、蚶、蟶、螺的種類進行干質量和碳含量占比計算。

表2 主要貝類軟體組織和貝殼干質量及其碳含量占比%

2010—2020年江蘇省海水養殖的主要貝藻類碳匯量見表3，年平均碳匯量和CO吸收量見表4。江蘇省海水養殖貝藻類年平均碳匯量為6.38萬t，換算成CO吸收量為23.41萬t。2010—2020年江蘇省海水養殖貝藻類碳匯量見圖1。由圖1可見，江蘇省海水養殖貝藻類碳匯量比較穩定，總體保持在6萬~7萬t。

表3 2010—2020年江蘇省海水養殖貝藻類碳匯量 萬t

表4 2010—2020年江蘇省海水養殖貝藻類年平均碳匯量和CO2吸收量 萬t

圖1 2010—2020江蘇省海水養殖貝藻類碳匯量

2.2 貝藻類碳匯價值量評估

2010—2020年江蘇省海水養殖貝藻類年均碳匯量為6.38萬t，等同于每年移出CO23.41萬t，江蘇省年均移出CO的經濟價值約為0.35×10～1.41×10美元。由此可見，江蘇省貝藻類養殖在進行碳匯的同時也產生了重要的經濟和社會效益。

2.3 與其他沿海省份比較

2020年沿海省份海水養殖貝藻類產量見圖2。由圖2可見，山東貝藻類產量最高，其次為福建和遼寧，江蘇僅排第七，且與山東、福建等海水養殖大省產量相比，差距較大。

圖2 2020年沿海省份海水養殖貝藻類產量

2020年沿海省份海水養殖貝藻類碳匯量以及組成品種見圖3。由圖3可見，江蘇省海水養殖貝藻類種類較少，碳匯量較高的仍是山東、福建、遼寧等海水養殖大省。

圖3 2020年沿海省份海水養殖貝藻類碳匯量及其組成品種

3 討論

2010—2020年，江蘇省海水養殖貝藻類產量總體穩定在60萬~70萬t，其中，貝類產量最高的品種為蛤類，達到總產量的一半以上，主要品種為文蛤。藻類產量幾乎全部來自紫菜，條斑紫菜是江蘇省沿海大規模養殖品種，其產量占全國產量的90%以上。我國海帶養殖主產地為山東、遼寧、福建，江蘇省的海帶養殖面積較少，所以海帶產量較低。從近5年江蘇省海水養殖貝藻類碳匯數據來看，碳匯總量保持在6萬~7萬t，貝類中蛤類碳匯貢獻力度最大，藻類碳匯量的最主要貢獻者即為條斑紫菜。

由碳匯量的計算方法可知，影響碳匯量的因素主要有兩個，一是養殖產量，二是不同養殖品種自身碳含量。由圖2可見，沿海9個省份中江蘇省海水養殖貝藻類產量排第七，僅高于河北和海南，與遼寧、福建、山東等海水養殖大省還有較大的差距。江蘇省養殖品種也較少，缺少海帶這樣碳匯能力較高的養殖品種。江蘇省海水養殖貝藻類的碳匯量與遼寧、福建、山東相比有較大的差距，主要原因是產量相差較大。由于藻類的碳匯能力要大于貝類，福建碳匯量高于山東，主要是因為藻類的產量較高。于佐安等也有相似結論，即藻類的碳匯能力要大于貝類的碳匯的能力，并且貝類中蟶、貽貝的碳匯能力要優于其他貝類。

4 結語

江蘇省海水養殖貝藻類具有一定的經濟和環境效益，但其產量以及碳匯量與沿海省份相比仍處于靠后位置，其最主要的原因是養殖產量上的差距，這可能是由各省份海水養殖力度差異所導致。所以，在低碳經濟背景下，江蘇省應充分利用省內得天獨厚的灘涂優勢，提高養殖產量，發展碳匯漁業。