黄海鱼类名录,三文鱼养殖深海

文|屏风浊影深

编辑|屏风浊影深

截至 2020 年，全球至少有 1.55 亿人面临严重饥饿，政治冲突、流行病和气候变化加剧了这种情况。更糟糕的是，到 2050 年世界人口预计将达到 97 亿，并将对粮食危机造成巨大压力。渔业作为食品供应的重要部门，可以提供高质量的蛋白质和营养素。

自 1990 年代以来，野生捕捞渔业产量达到稳定水平，水产养殖产量稳步上升。伴随着快速发展，水产养殖业面临来自全球变化、环境污染和资源冲突（例如空间、淡水和能源）的强烈制约。

海水养殖将是未来最有前途的提供食物的行业之一。然而，大多数海水养殖活动主要发生在近几十年来环境影响和已开发的沿海地区。

为了应对日益增长的食品需求，近年来探索近海水产养殖受到越来越多的关注。然而，与对可持续海产品快速增长的需求相比，近海水产养殖业仍处于起步阶段。

最初，“离岸”水产养殖主要是指位于距离海岸数公里的开阔水域的水产养殖活动，即所谓的远洋水产养殖。

最近，根据各种标准对近海水产养殖的定义进行了修改和重新分类，包括深度、离岸距离和波浪暴露。因此，“近海”水产养殖的定义不一致，许多“近海”水产养殖活动比联合国粮食及农业组织 (FAO) 概述的定义更靠近海岸和浅水区。

在这里，我们使用广义的近海水产养殖定义，包括位于不直接毗邻陆地的水域的所有海水养殖。

在不断变化的气候条件下成功地绘制近海水产养殖的潜力对于该部门的可持续发展至关重要。一些海水养殖物种的潜在区域和产量已经在全球范围内进行了评估。

大西洋鲑鱼和虹鳟鱼是重要的水产养殖品种，在世界各地广泛交易。

2018 年S. salar和O. mykiss的全球水产养殖产量分别为 2435.9 和 848.1 千吨。然而，由于缺乏合适的养殖区域，鲑鱼和鳟鱼的户外养殖面临着巨大的挑战。

2018 年，在距离海岸 140 海里的黄海冷水海域 (YSCWM) 投放了用于养殖鲑鱼和鳟鱼的基于海上平台的鱼类养殖设施。随着水产养殖面积的扩大和近海养殖设施的部署，确定合适的近海养殖区域已成为该行业可持续发展的重中之重。

近海水产养殖的潜在区域

S. salar和O. mykiss的高SI值（阈值=0.5）养殖区域在黄海季节性扩张和收缩，特别是在0-15m的表层水层。S. salar高SI值区域全年稳定在45-60m层，但在炎热季节在其他三个较浅层收缩。养殖鲇鱼，SI值高的区域在7-9月在0~15m水层收缩，其他水层区域保持相对稳定。

值得注意的是，3月份这两种鱼养殖SI值高的区域在0-15m层较小。此时，SI值较高的区域主要位于黄海南部。

本研究和其他相关工作的结果为黄海近海水产养殖提供了多项建议。

高温季节将网箱沉入特定水层：受政策、经济成本、技术等制约，近海养殖设施难以自由移动。根据本研究的结果，网箱位置的垂直调整可以避免黄海夏季的热应力。提示6-11月可将网箱沉入45～60m水层养殖鲇鱼，8-9月可沉入30～45m水层养殖鲷鱼。

海水养殖区长期环境监测：环境变化对海水养殖影响巨大，因此对海水养殖环境因子进行原位实时监测至关重要，如温度、溶解氧等用于评估和预测环境因素对水产养殖的影响，并在面对环境压力时做出避免或减少损失的决策。

评估和控制近海水产养殖的环境影响：海水养殖对周围环境的影响复杂多样。未食用的饲料、粪便、化学品、抗生素，甚至死鱼都会污染环境。例如，2021 年 3 月，养殖鲑鱼的大量死亡威胁到南美洲巴塔哥尼亚的沿海环境。

综合多营养水产养殖可能是一种通过模仿自然生态养分循环来减轻水产养殖污染的有效方法，正如世界各地的农民在 COVID 大流行期间所证明的那样，总体上提高了水产养殖系统的恢复力。此类探索最佳生长条件的研究应伴随着基于潜在环境损害评估可持续性的研究。

防止养殖鱼类逃逸的遗传风险：养殖鱼类的大规模逃逸会导致严重的遗传风险。从2001年到2009年，挪威有393万尾S. salar、98万尾O. mykiss和105万尾Gadus morhua逃逸，2018年连智利也发生了大规模的鲑鱼逃逸。

鱼类从水产养殖系统中逃逸会影响当地食物链和基因库的结构，并传播水产养殖的相关疾病。 海水养殖设施的强制管理、科学评估、高技术标准和严格操作可以有效降低逃逸事件的发生。

确保养殖鱼类的健康：海虱和阿米巴鳃病（AGD）是鲑鱼和鳟鱼水产养殖中的常见疾病。这些疾病对鱼类健康造成严重影响并造成经济损失。尽管在近海水产养殖场海虱感染原产地鱼类的可能性很低，但由于养殖鱼类密度高，这种疾病的后果应该很严重。

减少疾病传播并对养殖鱼类进行实时健康监测对于确保鱼类的健康和产量至关重要。

气候变化：水产养殖业在气候变化面前遭遇了温度、pH值、溶解氧、海平面和极端事件的剧烈变化。气候变化增加了水产养殖系统的复杂性和不确定性。

IPCC 的第六次评估报告 (AR6) 在区域范围内提供了更可靠的未来环境预测。利用这些未来气候的区域情景预测，SDM 可用于评估未来近海水产养殖的脆弱性，以实现近海水产养殖的可持续发展。

机制模型：将生物体的功能特性与其环境之间的机制关系纳入水产养殖的SDM可以提供更多有用的信息。在全球变暖的背景下，热性能曲线 (TPC) 已用于预测三种常见水产养殖物种（S. salar、Sparus aurata和Rachycentron canadum）的潜在生产力，代表不同物种和地区的不同条件。

该物种的温度耐受范围（最高和最低温度）和 von Bertalanffy 生长函数 (VBGF) 参数（K 和 Linf）已被用于评估各国的相对潜在生产力。

基于个体生物体整个生命周期的能量收支，动态能量收支（DEB）模型可以为水产养殖提供定量信息，并被广泛用于估计水产养殖物种的潜力。

承载能力：水产养殖生态系统方法 (EAA) 强调将水产养殖活动整合到更广泛的生态系统中。

我们的研究着重于物理环境对水产养殖区制图的影响，而多准则评价（MCE）还需要充分考虑实际水产养殖过程中的生态承载力、生产承载力和社会承载力。

空间规划。生产承载能力可以从生物量或经济学的角度评估水产养殖生产的最大水平。生态承载能力的评估考虑了水产养殖所涉及的整个生态系统，社会承载能力评估通过减轻海洋空间或资源不同用途之间的潜在冲突来限制水产养殖的数量。

社会经济因素：除了物理环境，社会经济因素也应该被考虑在这张物理“底图”上。例如，社会反对和复杂且不确定的监管和许可政策阻碍了美国水产养殖的发展。

政府法规限制了近海水产养殖的商业发展，特别是在美国和欧盟，因为其与环境的相互作用、生态破坏和空间资源的冲突使用存在争议。近海水产养殖活动需要大规模养殖系统，依靠高科技和成本进行开发、建设和维护。

同时，在实施水产养殖项目时，还需要充分考虑其他海洋管理，例如航运活动、海洋保护区和渔业。

使用水产养殖 SDM 的先决条件：迁移到新环境可能导致物种的生态位从其原始生态位发生变化，并导致 SDM 的可转移性问题。

先前的研究强调了 SDM 在预测物种入侵方面的作用基于“生态位保守主义”。在本研究中，我们假设S. salar和O. mykiss没有生态位变化迁往黄海后。然而，模型的可移植性值得更多的研究关注。

溶解氧、食物、水动力特性、水温和盐度是鱼类自然种群分布模式的重要变量。评估了这些变量是否应该参与建模。

黄海冷水团(YSCWM)大部分地区全年溶氧(DO)均在6mg/L以上，满足养殖鱼类对溶氧的生理需求，还可以在近海养殖缺氧的情况下提供曝气。高溶解氧和人工供氧保证了养殖鱼类对氧气的需求。

在养殖期间，鱼通常被过量喂食配方饲料，因此食物通常不应成为限制因素。养殖的鱼被限制在网箱中，因此水动力特性（例如波浪和流速）未参与建模，尽管这些因素会影响分布。

海水温度是限制鲑鱼和鳟鱼分布的最大挑战之一，以及在黄海养殖鲑鱼。盐度是养殖鱼类的一个关键环境因素，在海洋中无法控制，因此它对近海水产养殖具有潜在的重要意义。

因此，在本研究中，环境因素包括海面温度(SST)、海底温度(SBT)、海面盐度(SSS)和海底盐度(SBS)被选为用于开发集合物种分布模型的变量。

为了计算黄海不同水层的适宜性指数（SI），我们从空间分辨率为15arcmins，在不同水深以15m为间隔，0-15米、15–30米、15–45米和45–60米。

黄海的环境数据是从这个全球数据集中裁剪出来的，以避免由于全球和区域气候模型对 SDM 的规模效应而产生的潜在偏差。

先前的研究表明，由于物种对新环境的适应、水产养殖物种的行为以及迁移到新环境时的密度依赖效应，物种的生态位可能会发生变化，这可能会导致SDM的可转移性问题。

在本研究中，我们的目标是使用相关的SDM确定黄海中适合S. salar和O. mykiss的物理环境，并在生态位保守的假设下开发SDM。

为了绘制黄海鲑鱼近海养殖的潜力图，我们对大西洋鲑鱼 (S. salar) 和虹鳟鱼 (O. mykiss) 进行了集合物种分布模型 (SDM)，并评估了养殖适宜性指数 (SI)这两条黄海的冷水鱼。

我们的结果使我们能够估计培养S. salar和O. mykiss的潜在区域。总体而言，养殖S. salar和O. mykiss具有高 SI 值的区域的大小不同水层和不同月份变化很大。通过将网箱沉入深水以避免高温损害，鲑鱼的近海养殖在黄海应该是可行的。

因此，SDM 是估算水产养殖区划中物理能力的有用工具。对于未来近海水产养殖的扩展，需要充分考虑中尺度时空环境异质性。值得注意的是，这项研究指出了基于理论生态适宜性的潜在优化。

在近海水产养殖区划中应考虑生态位保护假设、当地复杂的社会经济因素和其他海洋空间规划。

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