氣候變暖對中國海水養殖業的影響研究

摘要：文章旨在揭示全球氣候變暖背景下我國沿海地區海水養殖業所面臨的挑戰與機遇，并為該領域的政策制定和可持續發展提供科學依據。文章選取我國沿海11個省（自治區、直轄市）長達35年的面板數據（1985—2019年），運用描述統計和面板效應模型，深度探究區域氣溫變化趨勢及其對海水養殖產量的影響。研究結果顯示：（1）盡管各省（自治區、直轄市）氣溫變化存在著年際波動和區域差異，但整體上均呈現上升趨勢，印證了全球變暖的宏觀背景。（2）我國海水養殖產量總體呈上升態勢，尤其是遼寧、山東、福建、廣東等，這些地區已成為全國海水養殖的核心區域。（3）通過深入分析氣溫與海水養殖產量間的相關性發現，二者之間存在顯著的負相關關系，即氣溫每上升1%，會導致海水養殖產量下降約2.65%。進一步研究還揭示，在不同海洋產業經濟圈，氣候變暖對海水養殖產量的影響具有顯著差異，表現為在長三角經濟圈產生一定的促進作用，而在環渤海經濟圈和珠三角經濟圈則體現了明顯的抑制效應。基于以上研究成果，文章提出了一系列針對性的政策建議，包括加強氣候變化科研與預警系統建設、優化海水養殖產業的空間布局、強化疾病防控及健康管理措施、建立健全風險管理機制等，以期為應對氣候變暖帶來的影響、推動我國海水養殖業的持續、穩定、發展提供重要參考。

關鍵詞：氣候變暖;海水養殖;面板數據

中圖分類號：F326.4;P74;S9 文獻標志碼：A 文章編號：1005-9857（2024）09-0155-09

0 引言

近一個世紀以來，全球自然環境，尤其是氣候體系，正在經歷一場以氣溫上升為顯著特征的轉型過程[1]，這一變化驅動了地球氣候系統的深刻演變，進而引發了環境格局、生態系統以及生物多樣性的明顯變遷。在全球氣候變化背景下，氣候變暖不僅對我國陸地農業生產造成顯著沖擊，影響產量穩定性[2-6]，也對海洋漁業生產構成了多維度挑戰，我國沿海地區面臨日益嚴重的高溫熱浪和海平面上升等問題，嚴重威脅到海水養殖業的可持續發展及經濟效益。

Hobday等[7]指出，氣候變暖會導致海水溫度上升、鹽度升高、含氧量上升，使得水生生物在面對這些壓力時產生強烈的應激反應，這種應激作用會深度干預其生理過程并改變食物需求結構，導致傳統養殖區域不適宜繼續養殖。Harvell等[8]通過研究發現，氣候變暖導致的海洋生態環境的改變，使得原本生活在特定養殖區的生物種群向更為涼爽的高緯度或深層水域進行遷移，導致原有養殖區域的種群密度下降，直接削減了海水養殖的產量潛力。除此之外，Lafferty等[9]指出高溫不僅會加劇養殖水生生物（如魚類、貝類和甲殼類）的呼吸代謝與能量消耗，降低生長效率和體重增加速度，還會擾亂季節性繁殖物種的生理節律，導致繁殖期錯位、幼體存活率下降，對養殖產量穩定性及可持續性產生長遠負面影響;氣溫升高所導致的溫暖環境還會對病原微生物和寄生蟲的繁衍提供有利條件，大大增加了養殖生物感染疾病的風險系數。

之后，國內學者也對相關問題進行了一系列探討。肖啟華等[10]通過研究揭示了氣候變化對海洋漁業資源的深刻影響，認為氣候變暖不僅直接引發了漁業資源量和資源分布的顯著變遷，還進一步觸發了一系列連鎖反應，深度波及整個海洋生態系統的平衡與穩定。蔡榕碩等[11]指出，中國海域溫度的急劇上升加劇了近海水域營養鹽結構失衡、海水酸堿度下降與低氧區域擴大等問題，在長江口和珠江口等河口區域及周邊海域表現得尤為突出。海洋變暖這一現象不僅重塑了海洋生態系統的季節性變化規律，還深刻影響到生物種群的生長發育周期節律，進而引發了物種組成結構的變化以及地理分布范圍的重新調整。在特定地理區域，如江蘇沿海，氣候變化對海水魚類和蟹類養殖的氣候適宜性產生了明顯差異化影響。商舜[12]和蒯軍等[13]分別在對江蘇沿海地區魚類養殖和海水蟹養殖的氣候適宜性進行深入分析時指出，高溫是導致不同區域間魚類、蟹類養殖效果顯著差異的最關鍵因素。因此，在對魚類、蟹類等海水養殖管理中，應重點聚焦于對高溫、低氣壓等災害性天氣事件的預防和應對。陳琦等[14] 評估了中國海洋漁業在2001—2015年的脆弱性變化趨勢及影響因素，研究表明海洋氣候變化和風暴潮災害等因素對海洋漁業暴露性起主導作用。

綜上所述，可以得知氣候變暖對海水養殖業的影響通常是負面的，但不可否認的是，氣候變暖也可以在某些特定條件下或區域中帶來一些潛在的積極影響。

例如：隨著氣溫上升，海水溫度也可能相應增加，這可能使得某些適宜溫暖水體環境的養殖物種（如某些魚類、貝類和藻類）的生長期延長，從而有可能提高產量;全球氣候變暖雖然導致生態系統平衡打破，但在短期內，某些餌料生物可能會因為水溫升高而在新的區域增多，有利于依賴這些餌料的養殖動物繁殖[15]。除此之外，氣候變暖可能導致原本較冷海域的水溫升高，使得原先不適合養殖的海域變為潛在的養殖區域，特別是對于那些偏好溫水的養殖物種來說[16]。明確并理解這些積極的影響，無疑也會為海水養殖產業結構的優化調整和生產方式的有效變革提供一定的理論依據和實踐指導。

總的來說，氣候變暖對海水養殖業產生的影響呈現多元化與復雜性特征，涵蓋了養殖環境適宜度的變遷、資源分布格局的調整、產量波動以及疾病風險增加等多個維度。為了充分理解和有效應對這一挑戰，亟須借助實證研究手段，科學量化評估氣候變暖對海水養殖業的具體沖擊程度和潛在后果。因此，本文聚焦于我國沿海地區，以11個沿海省（自治區、直轄市）作為研究樣本，在系統收集并詳盡分析1985—2019年沿海各地區的區域氣溫數據和海水養殖產量統計數據的基礎上，研究氣候變暖對海水養殖產業產量的影響。通過量化氣候變暖對海水養殖的影響，為制訂適應策略和技術方案，保障海水養殖業在氣候變化下的穩定發展，實現漁業可持續性、食品安全和海洋生態平衡提供參考。

1 模型構建與數據來源

1.1 面板數據模型

面板計量模型可以同時利用截面數據和時間序列數據建立計量經濟模型，是社會和經濟問題研究中具有重要價值的一類數據模型[17]。面板數據模型的一般公式如下：

1.2 變量選取

本研究選取1985—2019年我國沿海11個省（自治區、直轄市），即天津市、河北省、遼寧省、山東省、江蘇省、上海市、浙江省、福建省、廣東省、廣西壯族自治區和海南省的海水養殖產量作為被解釋變量，用以代表各省（自治區、直轄市）在研究期間的養殖規模;解釋變量和控制變量參考農業、水產養殖業等方面的研究成果[18-21]。已有研究顯示，水產養殖業的發展受到自然資源稟賦和氣候條件的影響，也受到市場需求[19-20]、地區經濟發展狀況[19-20]、產業結構[19]、科學技術發展水平[18-20]和區域經濟一體化程度[21]等多重社會經濟因素的綜合影響。本文主要研究氣候變暖對海水養殖業的影響，因而以氣候因素中最主要的氣溫指標為解釋變量，用以表示氣候變暖的變化程度;其他社會經濟變量作為控制變量，例如人口、GDP和產業比重分別表征地區的市場容量、經濟發展程度和產業結構，科學技術支出表征了技術發展，公路里程表征了經濟一體化程度。

1.3 數據來源

鑒于數據的真實性和可獲得性，本文以我國沿海11個省（自治區、直轄市）為研究樣本，海水養殖產量以及所有的控制變量均來源于1985—2019年沿海地區的省級統計年鑒、《中國漁業統計年鑒》以及《中國城市統計年鑒》;氣溫數據是基于柵格格式的氣溫數據，依據省份行政邊界，統計行政邊界內氣溫柵格的平均值得到的。此外，鑒于海南省直至1988年才正式設立，為了獲取準確的歷史數據分析，本文依據最新的行政區劃劃分對1985—1988年原歸屬于廣東省管轄的海南地區的相關數據進行了校正和整合。最后，為了消除模型異方差和降低共線性，本文對各變量均做對數化處理。各變量的描述性統計結果如表1所示。

2 我國沿海11個省（自治區、直轄市）氣溫和海水養殖的變化情況

2.1 氣溫變化情況

總體來看，1985—2019年，中國沿海地區氣溫整體呈上升趨勢（圖1）。天津、河北、遼寧、山東初始溫度較低，存在升溫趨勢。其中，遼寧升溫最為顯著，年平均氣溫從1985年的6.35℃增至2019年的9.21℃，漲幅達到2.86℃;天津、河北和山東也分別增溫2.64℃、2.51℃升至2.24℃，展現出相似的升溫趨勢。上海、江蘇、浙江、福建、廣東、廣西、海南等他年平均氣溫整體較高，但同樣呈現上升態勢。例如，海南作為最南端的熱帶省份，氣溫始終保持高位，從1985年的23.43℃升至2019年的25.08℃，升溫1.65℃;此外，廣東、福建、浙江等東南沿海地區的氣溫也在逐步上升，它們的基礎氣溫較高，因而導致升溫幅度相對天津、河北、遼寧、山東較小。總體來說，各地區氣溫變化存在著年際波動和區域差異，但總體上升的態勢仍然引人注目，印證了全球變暖背景下的氣候變暖大趨勢。

2.2 海水養殖產量分析

1985—2019年，我國沿海地區海水養殖產量整體呈上升趨勢，從1985 年的71.22 萬t上升到2019年的2065.33萬t，年均增長7.64%。尤其在20世紀90年代中期至21世紀初的10余年里，海水養殖產量顯著增加，有力地證明了我國海水養殖產業的快速擴張。

從環渤海經濟圈來看，遼寧、山東以其獨特的地理優勢和強大的生產能力，實現了海水養殖產量的快速增長，成為北方重要的海水養殖中心;天津和河北雖然產量基數相對較小，但也在同一時期內實現了穩定的增長。整體來看，環渤海經濟圈的海水養殖產業對我國海洋漁業發展貢獻巨大，并且在近35年間展現了強大的發展潛力和規模化生產的趨勢。在長三角經濟圈內，江蘇和浙江在海水養殖業上表現突出，成為該區域內的主要生產省份，推動了整個長三角經濟圈海水養殖產業的快速發展。上海市由于地理位置及資源條件限制，其海水養殖產量雖有波動，但總量較低。這一地區憑借優越的地理位置和發達的經濟條件，在海水養殖技術革新、品種優化以及產業鏈完善等方面發揮了重要作用，推動了整個長三角經濟圈海水養殖產業的快速發展。在珠三角經濟圈中，廣東始終保持著較高的海水養殖產量水平，成為我國重要的海水養殖產業基地之一。福建與之類似，增長勢頭強勁。廣西和海南雖起步相對較晚，但憑借熱帶海洋資源的獨特優勢，通過引進新技術、新品種，其海水養殖產量也取得了顯著增長，逐步融入了全國海水養殖業的版圖之中。珠三角經濟圈憑借豐富的海洋資源、適宜的氣候條件以及高效的產業發展策略，成功地推動了區域內海水養殖產業的規模擴張和技術升級。

綜上所述，1985—2019年我國沿海11個省（自治區、直轄市）海水養殖產量整體上經歷了快速擴張和發展，逐步形成以遼寧、山東、江蘇、浙江、福建、廣東等為核心的海水養殖產業帶（圖2）。

3 實證分析

3.1 混合回歸模型

混合回歸模型在分析面板數據時，假設解釋變量對被解釋變量的影響在各個個體和時間點上是恒定且相互獨立的[17]。然而在本文的研究情境中，這一前提顯然不成立。為了更準確地估計并理解解釋變量與被解釋變量之間的關系，考慮運用固定效應模型或隨機效應模型進行分析。

3.2 豪斯曼檢驗

運用豪斯曼檢驗來確定個體固定效應模型（FEM）相較于隨機效應模型（REM）是否更適合我們的數據，結果如表2所示。在本次檢驗中，統計值為11.16，P 值為0.0835，小于0.1，拒絕原假設。這意味著固定效應模型更適應于本文研究，因此選用個體固定效應模型進行后續分析。

3.3 個體固定效應模型

本文將使用個體固定效應模型分析氣溫變化對于海水養殖產量的影響。具體模型如下：

3.4 估計結果

個體固定效應模型回歸結果如表3所示。由表3可知，解釋變量氣溫系數為-2.6523且顯著為負，這意味著在控制了人口、GDP、第一產業比重、公路里程以及科學技術支出等社會經濟因素后，氣溫每上升1%，海水養殖產量預計將會下降大約2.65%。這顯示出氣溫對海水養殖產量有顯著的負向影響，并且在所有變量中，氣溫升高對海水養殖產量的影響最為顯著。

3.5 區域異質性

在不同區域之間，氣候變暖對海水養殖產量的影響可能會有所不同。為了詳盡探討氣候變暖對我國不同沿海區域海水養殖產量的差異化影響，本文針對環渤海經濟圈、長三角經濟圈以及珠三角經濟圈這3個具有代表性的沿海經濟區域分別建立了固定效應模型。通過采用氣溫這一關鍵指標作為氣候變化的代理變量，研究細致分析了各區域內氣候變暖與海水養殖產量之間的復雜關系（表4）。

研究結果顯示，在不同的經濟圈內部，氣溫變化對海水養殖產業的影響表現出了顯著的異質性特征。首先，在環渤海經濟圈中，氣溫變量的系數為-3.713，并且通過了1%的顯著性檢驗，表明氣溫與海水養殖產量之間存在強烈的負相關關系。這意味著在環渤海地區，氣溫每上升一個單位，海水養殖產量將下降約3.713%。一方面，氣候變暖雖然會保證一部分養殖生物順利過冬，但冬季溫度過高會破壞原有的生態平衡，影響這些品種的越冬存活率，進而降低養殖產量，夏季溫度升高會加速養殖生物的新陳代謝，增加耗氧量和排泄物產生，可能導致養殖水體環境惡化，從而加大病害發生風險，對養殖生物生存和生長產生威脅;另一方面，持續的氣候變暖可能會改變海洋生態系統的穩定性，如引起赤潮等有害藻華暴發，或影響到食物鏈中關鍵物種的分布和數量，間接影響海水養殖業的發展。

其次，在長三角經濟圈，氣溫系數變為正向的7.132，并通過了5%的顯著性檢驗，說明氣溫與該區域的海水養殖產量呈正相關關系。這一現象可能是由于長三角地區位于溫帶和亞熱帶過渡地帶，其海洋生物種類豐富且具有較高的環境適應能力。適度的氣候變暖可能會延長適宜某些海產品生長繁殖的溫暖季節，從而提高養殖效率和產量。但是，過度的氣候變暖同樣可能引發一系列問題，如極端高溫導致的水質惡化、病害頻發，以及生態平衡破壞等，因此，長三角經濟圈內的海水養殖業在應對氣候變暖時也應采取前瞻性的策略，如提升精細化管理能力、強化生態環境保護意識，以及積極探索可持續發展的新型養殖技術與模式。

然而，在珠三角經濟圈，氣溫對海水養殖產量的影響再次表現為負相關，系數為-7.835并通過了1%的顯著性檢驗。由于珠三角地處熱帶邊緣，原本就擁有較高的年均溫度，氣候變暖可能導致溫度超出適宜養殖生物生長的范圍，這不僅會加速養殖生物的新陳代謝率，還可能導致養殖品種出現熱應激反應，甚至引發大規模死亡事件。同時，過高的溫度會增加養殖生物的疾病發生概率，同時可能加劇赤潮等生態災害，不利于海水養殖業的穩定發展。

總結上述分析可以看出，氣溫作為氣候變暖的重要因素，對我國三大經濟圈的海水養殖產量產生了不同方向和程度的影響：在長三角經濟圈表現為積極的促進作用，而在環渤海經濟圈和珠三角經濟圈則表現出明顯的抑制作用。這些影響主要由各經濟圈獨特的氣候特征和養殖品種適應性決定，這對發現和理解氣候變暖如何影響各區域的海水養殖業發展及其適應氣候變化的戰略制定具有重要參考價值。

4 結論與建議

4.1 主要研究結論

本研究聚焦于我國沿海11個省（自治區、直轄市），選取1985—2019年這一期間的氣溫變化和水產養殖產量數據作為分析基礎，深入探討了關鍵氣候因素———氣溫變化對海水養殖產業產出量的具體影響，得出以下結論。

（1）從氣溫和海水養殖變化情況來看，1985—2019年，中國沿海11個省（自治區、直轄市）氣溫海水養殖產量均呈現上升趨勢。

（2）總體來看，全球氣候變暖對我國海水養殖業產生了顯著且不利的影響。研究表明，氣溫每上升一個百分點，我國海水養殖產業的預期產量將相應下降約2.65%，這表明氣溫與產量之間存在著強烈的負相關性。

（3）在不同地理區域，氣候變暖對海水養殖業的效應呈現明顯的地域差異性。具體表現為：珠江三角洲地區受氣候變暖影響，海水養殖產量出現明顯下滑;而在長江三角洲區域，氣溫升高起到了一定的促進作用，推動了海水養殖產量的增長;然而，在環渤海經濟圈，同樣面臨氣候變暖問題，其海水養殖產量也呈現下滑態勢。

4.2 政策建議

氣候變暖對我國海水養殖產業帶來了顯著且深遠的負面影響。在面對全球氣候變暖這一嚴峻挑戰時，海水養殖業需采取積極且前瞻性的應對策略以確保其可持續發展。對此，本文提出以下建議。

（1）加強氣候變化科研與預警系統建設。鑒于氣候變暖對海水養殖生態系統和生物生存條件的影響，應加大對氣候變化相關基礎性科學研究的支持力度，尤其是加強對海洋環境參數變化及其對養殖生物的具體影響機制的深入研究。建立和完善氣象預警系統，提供精準預測信息，指導養殖戶提前采取應對措施。同時，基于研究成果優化產業布局和調整養殖策略，發展適應氣候變暖的綠色、環保、高效的養殖技術和管理模式。

（2）科學規劃與差異化管理沿海地區養殖業。針對不同區域對氣候變暖響應的差異，實施科學合理的區域規劃與布局，依據各地海域生態特點及養殖品種特性進行差異化管理。例如，在受氣候變暖負面影響較大的環珠三角地區和環渤海經濟圈，需重新評估并優化養殖區設置;在相對受益于氣候變暖的長三角地區，則要強化有利因素的同時防范潛在風險，倡導立體化、多元化和集約化的養殖模式，并注重生態環境保護，推動行業向資源節約型、可持續方向發展。

（3）提升疾病防控能力與健康管理標準。隨著氣溫升高，病原微生物活動增強，養殖動物患病風險增大。因此應完善疫病監測預警體系，提高早期發現與防控能力。同時，升級養殖設施設備，嚴格執行衛生檢疫制度，推廣先進的養殖管理和防病技術，研發并應用更為環保、高效的防病藥物和解決方案，以確保養殖產品的質量和產量穩定性，保障食品安全，并減輕對環境的影響。

（4）健全風險管理機制與保險制度。鑒于全球氣候變暖導致極端氣候事件增多，海水養殖業面臨的自然災害風險加大。因此，有必要建立健全氣候風險保險制度，通過設計科學合理的保險產品和服務，轉移和分散極端天氣帶來的經濟損失，增強養殖戶抵御風險的能力。同時，利用現代信息技術手段實時監測海洋環境變化，為決策提供數據支持，幫助養殖戶精確調控養殖活動，降低因氣候變化引起的生產風險，從而確保海水養殖業在復雜氣候條件下仍能保持高效、安全和環保的發展態勢。

總結來說，需要從加強科研支撐、科學規劃布局、強化健康管理和完善風險防控等多方面入手，構建一套全方位、多層次的應對策略，助力我國海水養殖產業在面臨氣候變暖挑戰時實現可持續發展的目標。

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