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舟山市東極大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)能值評(píng)估

2013-12-16 08:20:48蔡慧文吳常文
生態(tài)學(xué)報(bào) 2013年12期
關(guān)鍵詞:能值大黃魚可持續(xù)性

宋 科,趙 晟,蔡慧文,吳常文

(國家海洋設(shè)施養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心 浙江海洋學(xué)院,舟山 316004)

大黃魚(Larimichthys crocea)隸屬鱸形目(Perciformes),石首魚科(Sciaenidae),主要分布在中國東海和黃海南部,曾與小黃魚、帶魚、烏賊合稱中國的“四大海產(chǎn)”。20世紀(jì)70年代,由于對(duì)大黃魚過渡捕撈,導(dǎo)致其資源數(shù)量劇烈下降。到80年代,近海主要大黃魚產(chǎn)卵場(chǎng)受到嚴(yán)重破壞,已經(jīng)不能形成漁汛。我國在1985年成功地解決了大黃魚的人工繁殖和網(wǎng)箱養(yǎng)殖技術(shù)[1]。經(jīng)過近30年的發(fā)展,養(yǎng)殖規(guī)模逐步擴(kuò)大,產(chǎn)量也逐年增加。大黃魚已成為我國養(yǎng)殖規(guī)模最大的海產(chǎn)魚類和六大優(yōu)勢(shì)出口養(yǎng)殖水產(chǎn)品之一[2]。隨著大黃魚網(wǎng)箱養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展,養(yǎng)殖活動(dòng)對(duì)海域生境產(chǎn)生了影響,其對(duì)沿海生態(tài)系統(tǒng)造成了破壞[1,3]。如何定量評(píng)價(jià)大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的可持續(xù)性,分析相關(guān)影響因素及找到有效的解決方法,對(duì)于大黃魚養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要理論及現(xiàn)實(shí)意義。

能值理論和方法是以美國著名生態(tài)學(xué)家、系統(tǒng)能量分析先驅(qū)Odum[4-9]為首,于20世紀(jì)80年代創(chuàng)立的。應(yīng)用能值這一度量標(biāo)準(zhǔn)及其轉(zhuǎn)換單位——能值轉(zhuǎn)換率,可將生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的和儲(chǔ)存的各種不同類別的能量和物質(zhì)轉(zhuǎn)換為同一標(biāo)準(zhǔn)——能值,以能值為共同單位,為評(píng)估系統(tǒng)中不同類型的能量與物質(zhì)提供一種有效途徑[10-16]。本研究運(yùn)用建立的能值指標(biāo)體系,定量的評(píng)價(jià)了東極大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的可持續(xù)性。該方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于定量評(píng)價(jià)城市[17-18]、水域[19-21]、農(nóng)業(yè)[15,22-24]等各種生態(tài)系統(tǒng)。本文依據(jù)能值理論建立能值指標(biāo)體系,對(duì)東極大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)能流和物流進(jìn)行了分析,評(píng)價(jià)該養(yǎng)殖系統(tǒng)的可持續(xù)性,以期為大黃魚養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究對(duì)象和方法

1.1 研究地點(diǎn)

本研究在浙江大海洋科技有限公司位于舟山市東極海域的養(yǎng)殖基地進(jìn)行。大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)位于30°12'17.9″N、122°41'55.4″E,年均氣溫 16.5℃,年均降雨量 1351mm,年均太陽輻射量大約為 4805×106J/m2[25-26]。養(yǎng)殖海域內(nèi)共有大黃魚深水網(wǎng)箱15個(gè),每個(gè)網(wǎng)箱的體積是637m3,總養(yǎng)殖面積為66670m2。養(yǎng)殖用大黃魚幼苗2011年6月前后購自于福建省,置于養(yǎng)殖基地進(jìn)行人工養(yǎng)殖,每個(gè)網(wǎng)箱初始放養(yǎng)魚苗數(shù)量約4000尾,每天投放兩次餌料,養(yǎng)殖周期約6個(gè)月,成活率95%左右,12月份收獲,收獲產(chǎn)量35.75t,個(gè)體平均重量550g,大黃魚的市場(chǎng)售價(jià)平均值是100元/kg。大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)投入的各項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)見表1。其中粉碎機(jī)、發(fā)電機(jī)、網(wǎng)箱、漁網(wǎng)的使用壽命均按照10a計(jì)算,一次性投入的基本建設(shè)費(fèi)用使用期限也按照10a計(jì)算(上述5項(xiàng)并不是每年投入,均可重復(fù)使用。依據(jù)浙江大海洋科技有限公司相關(guān)人員經(jīng)驗(yàn),以及材料的材質(zhì)和性能,將使用壽命定為10a)。

表1 東極大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)能值分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)Table 1 Basic data in emergy analysis of large yellow croaker aquaculture system in Dongji

1.2 研究方法

Odum等運(yùn)用能值理論對(duì)不同類型養(yǎng)殖系統(tǒng)進(jìn)行了評(píng)估,表明能值理論不僅能夠客觀地評(píng)價(jià)水產(chǎn)養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)收益,而且能夠評(píng)價(jià)養(yǎng)殖系統(tǒng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。在綜合考慮影響大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的自然資源和社會(huì)條件的基礎(chǔ)上,通過能值分析理論,以及養(yǎng)殖過程中的各種物質(zhì)、能量、信息的輸入和輸出能值數(shù)量,構(gòu)建了大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的能值流動(dòng)圖(圖1)。

大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)能量來源分為可更新的環(huán)境資源投入能值(R)和購買的外部資源投入能值(F)??筛沦Y源包括太陽能、風(fēng)能、雨水化學(xué)能、雨水勢(shì)能、地球循環(huán)、潮汐能,購入的外部資源包括養(yǎng)殖期間投入系統(tǒng)中的魚苗的費(fèi)用、基本建設(shè)費(fèi)、勞動(dòng)力、電費(fèi)、設(shè)備費(fèi)用等。根據(jù)表1和圖1以及系統(tǒng)能值分析理論,建立一系列能值指標(biāo)來定量分析大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)(表2)。

圖1 東極大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)能值流動(dòng)圖Fig.1 Emergy flow diagram of large yellow croaker aquaculture system in Dongji

表2 東極大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)能值指標(biāo)Table 2 Emergy indices of large yellow croaker aquaculture system in Dongji

太陽能值轉(zhuǎn)換率(TR)是大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)中投入的總能值(Y)(Y=R+F,式中R是大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)中投入的雨水化學(xué)能、潮汐能、地球循環(huán)三部分可更新資源的總和,F(xiàn)是大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)中投入的購買外部資源的總和)與產(chǎn)出大黃魚的總熱量(Q)(Q=M×C,M是產(chǎn)出的大黃魚重量,C是實(shí)驗(yàn)室測(cè)量得到的大黃魚的熱值)的比值。TR是在產(chǎn)品轉(zhuǎn)換成單位有效能量過程中所需要的能值,它是能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中或者能量轉(zhuǎn)換過程中效率的表現(xiàn)[11,14]。對(duì)于有較高的能值轉(zhuǎn)換率的產(chǎn)品意味著在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中產(chǎn)出一個(gè)單位的有效能量需要更多的能值輸入。

能值功率密度(EPD)是大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)投入的總能值量Y與養(yǎng)殖系統(tǒng)所占的海域面積(area)的比值,表示大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)單位面積投入的能值量。

環(huán)境承載力(ELR)為購買的外部資源能值F與可更新資源能值R的比值,表示海水養(yǎng)殖對(duì)于生態(tài)環(huán)境造成的壓力。在大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)中,環(huán)境承載力的值越大表示該養(yǎng)殖系統(tǒng)所承受的壓力也越大。相反,若是該值小則該養(yǎng)殖系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展仍具有開發(fā)的潛力[15]。

能值產(chǎn)出率(EYR)是指該生態(tài)系統(tǒng)利用資源的效率,為系統(tǒng)中投入的總能值Y與大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)購買的外部資源能值總和F的比值。其數(shù)值大小表明本地資源對(duì)大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)生產(chǎn)過程的潛在貢獻(xiàn)率。

能值投入的生產(chǎn)效率(PEEI),PEEI=EYR/TR,是大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的能值產(chǎn)出率EYR與養(yǎng)殖系統(tǒng)的太陽能值轉(zhuǎn)換率TR的比值[27],表示整個(gè)大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的生產(chǎn)效率,在數(shù)值上等于系統(tǒng)中投入的每單位的購買的外部能值所產(chǎn)出的有用的物質(zhì)、能量或者是信息。

產(chǎn)量的能值轉(zhuǎn)換率EERY=Ym/Y,為大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)貨幣產(chǎn)出的總能值Ym(Ym為產(chǎn)量乘以平均售價(jià)計(jì)算得到的大黃魚的年產(chǎn)值,再乘以貨幣的太陽能值轉(zhuǎn)換率)與系統(tǒng)中投入的總能值Y的比值,可以度量大黃魚銷售中獲得的能值效益。

能值持續(xù)性指數(shù)(ESI),ESI=EYR/ELR是能值產(chǎn)出率EYR和環(huán)境承載力ELR的比值,該指標(biāo)指示大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的可持續(xù)性。

可持續(xù)性發(fā)展的能值指數(shù)(EISD),EISD=EYR×EERY/ELR是能值產(chǎn)出率(EYR)與產(chǎn)量的能值轉(zhuǎn)換率(EERY)之積,再除以環(huán)境承載力(ELR)而得。該指標(biāo)是在考慮市場(chǎng)交換對(duì)能值產(chǎn)量影響的條件下,度量大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的可持續(xù)性。

采用能值持續(xù)性指數(shù)ESI以及指示可持續(xù)性發(fā)展的能值指數(shù)EISD來評(píng)價(jià)養(yǎng)殖系統(tǒng)的可持續(xù)性。ESI是一個(gè)廣泛用于大范圍長時(shí)期研究持續(xù)性的能值指標(biāo)。另外,EISD是在考慮了市場(chǎng)改變對(duì)于特殊的系統(tǒng)或者過程作用效果的前提下,指示局部尺度持續(xù)性的指標(biāo)。ESI和EISD這兩個(gè)指標(biāo)在度量持續(xù)性的問題中是一對(duì)相輔相成的指標(biāo)。

鑒于對(duì)最佳管理方式考慮,對(duì)大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)中主要的能值投入項(xiàng)進(jìn)行了敏感性分析。通過改變能值的投入量(本文中選取的是購買的外部資源投入能值比例中占前兩位的餌料和幼魚,以及可更新資源投入比例中占首位的雨水化學(xué)能)。分析能值數(shù)量的改變對(duì)系統(tǒng)的各相關(guān)能值指標(biāo)產(chǎn)生的影響,從而找到系統(tǒng)中的敏感因子,為進(jìn)一步提高養(yǎng)殖系統(tǒng)的可持續(xù)性提供支持[27]。

2 結(jié)果

根據(jù)圖1東極大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)能值流動(dòng)圖,和表1東極大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)能值分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表中各種投入和產(chǎn)出,將各項(xiàng)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的能值(本文中能值轉(zhuǎn)換率均按9.44×1024sej/a的基準(zhǔn)進(jìn)行折算),對(duì)整個(gè)大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.1 能值評(píng)價(jià)結(jié)果

大黃魚能值分析結(jié)果見表3。大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)投入的資源分為兩個(gè)部分:可更新資源和購買的外部資源,大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)投入的總能值是1.38×1018sej。其中可更新資源有太陽能、風(fēng)能、雨水化學(xué)能、地球循環(huán)、潮汐能、雨水勢(shì)能。將其中的雨水化學(xué)能、地球循環(huán)、潮汐能三項(xiàng)加和計(jì)算,得到的可更新資源為1.50×1016sej,占總投入能值的1.09%。雨水化學(xué)能在可更新資源中占比例最大,投入能值量是8.10×1015sej,占總能值投入的0.59%,位于第二的地球循環(huán),能值量是6.88×1015sej,占總能值投入的0.50%,潮汐能的能值只有1.46×1013sej,占總能值投入接近于0%。購買的外部資源有:租金、勞動(dòng)力、幼魚魚苗、電能、粉碎機(jī)、發(fā)電機(jī)、網(wǎng)箱、漁網(wǎng)、柴油、餌料、基本建設(shè)費(fèi)等,能值之和是1.37×1018sej,占大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)總能值投入的98.91%。在購買的外部資源中以幼魚魚苗的投入最大,其能值為5.72×1017sej,占總能值投入的41.47%,其次是餌料,其能值是3.75×1017sej,占總能值投入的27.17%。2011年東極大黃魚的產(chǎn)量35.75t,利用實(shí)驗(yàn)室HWR-15E智能快速熱量計(jì)測(cè)量的大黃魚的熱值[30]26382J/g,則產(chǎn)出的大黃魚的熱量(Q)為9.43×1011J。大黃魚養(yǎng)殖過程中各項(xiàng)能值投入的百分比見圖2。

2.2 能值分析指標(biāo)

大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)各能值指標(biāo)結(jié)果見表4。表4中各部分的計(jì)算方法見表2和表3,數(shù)據(jù)來源見表1。此外還將各能值指標(biāo)與珠江口3個(gè)不同魚種養(yǎng)殖系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的太陽能值轉(zhuǎn)換率TR 1.46×106sej/J、能值功率密度EPD 2.07×1017sej·hm-2·a-1、環(huán)境承載力ELR為91.10、系統(tǒng)能值產(chǎn)出率EYR 1.011、能值持續(xù)性指數(shù)ESI為0.011,可持續(xù)性發(fā)展的能值指數(shù)EISD是0.02。

表3 東極大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)能值分析表Table 3 Emergy analysis of the large yellow croaker aquaculture system in Dongji

圖2 東極大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)各項(xiàng)能值投入結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Structure of the emergy inputs to the large yellow croaker aquaculture system in Dongji

2.3 敏感性分析

為了分析能值投入變化對(duì)系統(tǒng)的影響,模擬在實(shí)際養(yǎng)殖過程中改變某些指標(biāo)投入對(duì)養(yǎng)殖系統(tǒng)造成的影響。通過增加或者減少相應(yīng)指標(biāo)的能值數(shù)值(表5),來分析其對(duì)系統(tǒng)持續(xù)性的影響(選取的是購買的外部資源投入能值比例中占前兩位的幼魚魚苗和餌料,以及可更新資源投入比例中占首位的雨水化學(xué)能,分別做加倍和減半的處理)[27]。

3 討論

太陽能值轉(zhuǎn)換率TR是來自于總能值投入中轉(zhuǎn)換成有效能量的量,表示系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率。本研究中該值是1.46×106sej/J,說明在大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)產(chǎn)出一焦耳大黃魚,需要的有效太陽能值輸入量為1.46×106太陽能焦耳。與珠江口3個(gè)不同魚種養(yǎng)殖系統(tǒng)[27]以及養(yǎng)雞系統(tǒng)[32]相比,它們的太陽能轉(zhuǎn)換率均在同一個(gè)數(shù)量級(jí)上。該值與Li[27]等研究中3個(gè)不同魚種養(yǎng)殖系統(tǒng)的平均值1.82×106sej/J相比偏小,說明生產(chǎn)1J的大黃魚需要投入的太陽能值與平均水平相比較少,其生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率相對(duì)較高。

表4 東極大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)與珠江口3個(gè)不同魚種養(yǎng)殖系統(tǒng)相關(guān)能值指標(biāo)的對(duì)比Table 4 The emergy indices comparison of large yellow croaker aquaculture system in Dongji With three aquaculture systems surrounding the Pearl River Estuary

表5 東極大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的敏感性分析Table 5 Sensitivity analysis of large yellow croaker aquaculture system in Dongji

大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的環(huán)境承載力ELR為91.10。該值越高表示養(yǎng)殖過程對(duì)環(huán)境的壓力越高。理論上如果沒有不可更新資源的投入,系統(tǒng)僅靠可更新資源的驅(qū)動(dòng)則環(huán)境承載力ELR就等于零[32]。本研究中大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)外部購買的能值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于可更新資源的能值輸入,說明系統(tǒng)對(duì)外部購買能值的依賴程度高。同時(shí)由于系統(tǒng)使用的可更新資源量遠(yuǎn)小于外部購買的能值輸入,也是環(huán)境承載力高的原因。對(duì)比珠江口3個(gè)不同魚種養(yǎng)殖系統(tǒng)[27]的環(huán)境承載力ELR,東極大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)是珠江口養(yǎng)殖系統(tǒng)的3.5倍左右。主要原因是大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)中,勞動(dòng)力和幼魚魚苗資金投入等指標(biāo)明顯高于珠江口養(yǎng)殖系統(tǒng),養(yǎng)殖過程過分依賴外部購買的資源投入,導(dǎo)致環(huán)境承載力偏高,說明現(xiàn)行的大黃魚養(yǎng)殖模式需要進(jìn)一步完善??梢酝ㄟ^兩個(gè)方面來提高其環(huán)境持續(xù)性:一是通過改變魚類幼苗投入量或者提高餌料的利用效率;二是通過提高勞動(dòng)效率或者改進(jìn)養(yǎng)殖技術(shù)實(shí)現(xiàn)從依靠勞動(dòng)力向依靠技術(shù)的轉(zhuǎn)變。

大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)能值產(chǎn)出率EYR為1.011。EYR的最小值是1,指系統(tǒng)中投入的能值全部來自購買的外部資源,而沒有利用可更新資源的情況[32]。大黃魚養(yǎng)殖過程中更多依賴購買的外部資源,而可更新資源對(duì)大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)生產(chǎn)過程的潛在貢獻(xiàn)率非常小,說明大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)對(duì)購買的外部資源的依賴程度相對(duì)較高,經(jīng)濟(jì)成本也相對(duì)較高,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中缺乏優(yōu)勢(shì),因此對(duì)東極大黃魚養(yǎng)殖模式的改進(jìn)非常必要。

大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)能值投入的生產(chǎn)效率PEEI為6.91×10-7,其數(shù)值表示大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)中投入每單位購買的外部能值所產(chǎn)出的有用的物質(zhì)、能量或者信息的值,該值越大表示系統(tǒng)的生產(chǎn)效率越高。與Li[27]等的相關(guān)研究的3個(gè)不同魚種養(yǎng)殖系統(tǒng)的平均值6.03×10-7相比偏大,說明東極大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的生產(chǎn)效率比之要高。能值投入的生產(chǎn)效率PEEI與太陽能值轉(zhuǎn)換率TR均顯示東極大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的生產(chǎn)效率高。生產(chǎn)效率較高但是能值產(chǎn)出率EYR較低,導(dǎo)致這一結(jié)果的原因是系統(tǒng)在養(yǎng)殖過程中利用的當(dāng)?shù)乜筛沦Y源較少造成的。

大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的產(chǎn)量能值轉(zhuǎn)換率EERY為2.20,該指標(biāo)說明通過銷售大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)獲得的能值比投入的能值多120%。大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)通過市場(chǎng)交換之后得到的能值遠(yuǎn)高于投入的,也說明該系統(tǒng)的生產(chǎn)效率較高。此處與PEEI指標(biāo)的結(jié)果一致。

大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的能值持續(xù)性指數(shù)ESI為0.011,可持續(xù)性發(fā)展的能值指數(shù)EISD是0.02。兩個(gè)持續(xù)性指標(biāo)與Li[27]等相關(guān)研究中珠江口3個(gè)養(yǎng)殖區(qū)的相比偏小,說明大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的可持續(xù)性比珠江口養(yǎng)殖區(qū)3個(gè)養(yǎng)殖系統(tǒng)的可持續(xù)性差。從表4看出大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的兩個(gè)表示可持續(xù)性的指數(shù)ESI和EISD值均低于珠江口的養(yǎng)殖系統(tǒng),分析是由于養(yǎng)殖模式不合理,可持續(xù)性發(fā)展受到影響。而持續(xù)性指數(shù)均與環(huán)境承載力ELR呈負(fù)相關(guān),因此之前討論的降低環(huán)境承載力也是提高系統(tǒng)可持續(xù)性的有效途徑。

由敏感性分析(表5)得知,變化最明顯的是可更新資源雨水化學(xué)能投入增加1倍時(shí),大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的能值持續(xù)性指數(shù)ESI增加了54.93%,可持續(xù)性發(fā)展的能值指數(shù)EISD增加了54.03%,環(huán)境承載力ELR降低了35.08%。說明提高雨水化學(xué)能的投入是提高養(yǎng)殖系統(tǒng)持續(xù)性、減小環(huán)境承載力的有效途徑。養(yǎng)殖系統(tǒng)中投入幼魚的數(shù)量減半時(shí),能值持續(xù)性指數(shù)ESI增加了26.89%,可持續(xù)性發(fā)展的能值指數(shù)EISD增加了60.08%,兩者都有明顯的提高,說明大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的養(yǎng)殖密度偏大。另外餌料減半時(shí),能值持續(xù)性指數(shù)ESI增加了16.12%,可持續(xù)性發(fā)展的能值指數(shù)EISD增加了34.38%,大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的環(huán)境承載力ELR降低了13.73%。說明在養(yǎng)殖過程中存在投餌過剩的現(xiàn)象,當(dāng)投餌減半時(shí),大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的環(huán)境承載力會(huì)降低,對(duì)環(huán)境的壓力減小。依據(jù)敏感性分析,雨水化學(xué)能的增加對(duì)大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)能值持續(xù)性指數(shù)和可持續(xù)性發(fā)展指數(shù)影響最大,因此將養(yǎng)殖系統(tǒng)的地址選擇在降雨量較高的區(qū)域,可能是保證養(yǎng)殖系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展的重要條件之一。大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的養(yǎng)殖密度偏大,應(yīng)作適當(dāng)調(diào)整,或降低網(wǎng)箱養(yǎng)殖密度,或適當(dāng)增加養(yǎng)殖網(wǎng)箱的數(shù)量,從而提高系統(tǒng)的持續(xù)性。另外餌料量過剩也是造成環(huán)境承載力高,環(huán)境持續(xù)性差的原因,所以解決養(yǎng)殖餌料的使用量和利用率也是實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的因素之一。

4 結(jié)論

基于能值分析法評(píng)價(jià)了東極大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)——深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖模式的環(huán)境持續(xù)性。該方法解決了傳統(tǒng)方法中無法將不同量綱的自然投入和人為投入統(tǒng)一計(jì)算的問題,用相同的標(biāo)準(zhǔn)——能值,對(duì)大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)中投入的各種物質(zhì)和能量做了綜合分析,建立相關(guān)的能值指標(biāo)體系評(píng)價(jià)了大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)發(fā)展的可持續(xù)性。

根據(jù)大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)中投入的能值及相關(guān)能值指標(biāo)結(jié)果分析,發(fā)現(xiàn)可更新資源占很小比重,購買的外部資源投入中幼魚和餌料這兩個(gè)指標(biāo)占主導(dǎo)優(yōu)勢(shì),環(huán)境承載力(ELR)非常高,養(yǎng)殖系統(tǒng)對(duì)購買的外部資源的依賴程度相對(duì)較高。而可持續(xù)性發(fā)展的能值指數(shù)(EISD)表明大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的環(huán)境持續(xù)性較差。

為了提高大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)的持續(xù)性,需要特別關(guān)注兩個(gè)問題:一是提高系統(tǒng)中使用的自然可更新資源的比例,二是降低購買的外部資源的比例。根據(jù)敏感性分析,雨水化學(xué)能的增加會(huì)提高可更新資源的比重,進(jìn)而提高大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)能值持續(xù)性指數(shù)ESI和可持續(xù)性發(fā)展的能值指數(shù)EISD。因此深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖系統(tǒng)選址時(shí),盡可能選擇降雨較多,可以帶來較高雨水化學(xué)能投入的區(qū)域,這樣可以提高大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)對(duì)可更新自然資源的利用。另外通過改變魚類幼苗投入量或者降低餌料的使用量、提高餌料的利用效率,提高大黃魚養(yǎng)殖系統(tǒng)發(fā)展的可持續(xù)性。

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