（作物栽培学与耕作学专业论文）福建海水养殖产量与污染关系的研究.pdf

独创性声明 本人声明，所呈交的学位( 毕业) 论文，是本人在指导教师的指导下独立完成的 研究成果，并且是自己撰写的。尽我所知，除了文中作了标注和致谢中已作了答谢的 地方外，论文中不包含其他人发表或撰写过的研究成果。与我一同对本研究做出贡献 的同志，都在论文中作了明确的说明并表示了谢意，如被查有侵犯他人知识产权的行 为，由本人承担应有的责任。 川一躲燃、嗍。) 彳么 l ，q 、， 论文使用授权的说明 本人完全了解福建农林大学有关保留、使用学位( 毕业) 论文的规定，即学校有权 送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的全部或部分内容， 可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 保密，在年后解密可适用本授权书。 口 不保密，本论文属于不保密。 口 学位c 毕业，论文作者亲笔签名：触日期：。z 一万么 一繇诣未家 吼彬7 加 福建农林大学硕士学位论文 摘要 本文从海洋生态学角度入手，研究了1 1 个海水养殖区水质污染因子对福建隶属的福州、厦 门、莆田、泉州、漳州、宁德6 个海区海水养殖产量的影响程度；同时，对中国、福建及其六个 海水养殖主产区的海水养殖产量进行了预测，并提出了一些具体的防污、避污措施。研究的方法 及其结果如下： ( 1 ) 利用逐步回归方法分析海水养殖区水质污染因子及其与海水养殖产量的相关性结果表 明：所选择的1 1 个海水养殖区水质污染因子相关分析结果显示，1 1 个水质污染因子相互独立存 在，两两之间不存在显著相关；逐步回归分析引入的1 0 个海水养殖区水质污染因子对海水养殖 产量的影响中，9 个水质污染因子对海水养殖产量的影响呈极显著相关，1 个水质污染因子对海 水养殖产量呈显著相关。其中，影响大小按位次排列为：硝酸盐氮( 毛) 总汞( x 9 ) c o d ( 而) 石油类( 五1 ) 氨氮( ) 铅( 而o ) 亚硝酸盐氮( x 4 ) d o ( 而) 活性磷酸盐( ) 镉( 赡) ，即水质中的硝酸盐氮( 以n 计) 对产量的影响偏相关系数最大，二者呈极显著负相 关，其次是总汞( x 9 ) ，也与产量里极显著负相关，而镉( 黾) 对产量的影响最小。该结果与通 径分析的结果在一定程度上保持一致。所以，海水养殖区内水质污染因子( 硝酸盐氮) 是造成海 水养殖受污减产的关键生态因素。 ( 2 ) 利用时间序列分析方法的三次指数平滑模型建立的产量预测模型分析结果表明：除个 别年份由于地区政策及生产条件原因使得拟合值与实测值存在偏差，大多数年份的拟合值与实测 值比较吻合，拟合效果比较好，其模型可以预测未来历年海水养殖产量情况。历年海水养殖年单 产产量预测结果为： 全国预测值为x 2 0 = 7 8 6 8t h a ，x 萨7 4 8 8t h a ，x = 7 0 3 4t h a ； 福建预测值为x = 2 0 1 2 s t h a ，x = 1 9 7 3 0 t h a ，x m = 1 9 1 7 8 t h a ： 福州预测值为x = 2 3 7 1 1 t h a ，x o r = 2 3 0 0 6 t h a ，x m = 2 2 0 6 2 t h a ； 厦门预测值为x = 1 2 5 9 8 t h a ，x = 1 2 5 5 8 t h a ，x 雌：1 2 4 5 2 t h a ； 莆田预测值为x = 2 7 5 9 9 t h a ，x m = 2 6 0 4 5 t h a ，x = 2 4 1 3 5 t h a ： 泉州预测值为x m = 1 0 8 0 6 t h a ，x = 1 2 6 0 7 t h a ，x m = 1 4 9 6 9 t h a ； 漳州预测值为x = 2 2 1 2 2 t h a 。x w = 2 2 4 0 3 t h a ，x m = 2 2 5 6 6 t h a ： 宁德预测值为x = 1 1 2 0 4 t h a ，x = 1 0 0 4 4 t h a ，x m = 8 6 9 7t h a 。 ( 3 ) 修复措施结果表明：海水养殖应该以健康养殖为基础，以自我修复为关键，对受污后 1 福建海水养殖产量与污染关系的研究 的养殖区应采取补救措施，减少经济损失。并对受污的养殖区提出了修复建议。 关键词；福建，海水养殖，水质污染，产量预测模型，修复措施 2 福建农林大学硕士学位论文 a b s t r a c t t h ep a p e rs t a r t e df r o mo c e a nm e t e o r o l o g ya n dp h y s i o l o g y , t h ea f f e c t i n gd e g r e eo f e l e v e ns e a w a t e r p o l l u t i o nf a c t o r so nt h eo u t p u to fm a r i c u l t u r ei nf u j i p r o v i n c e ，i n c l u d e df u z h o u ，x i a m e n , p u t a i n ， q u a n g z h o u ，z h a n g z h o ua n dn i n g d ew e r ei n v e s t i g a t e d ，t h es e a w a t e rp l l u t i o na n dt h eo u t p u to f m a r i c u l t u r ei nt h ef u t u r ei nc h i n a ，f u j i a np r o v i n c ea n ds i xa l e a $ m e n t i o n e dw e t ef o r e c a s t e d , t h e m a r i c u l t u r ec u l t i v a t e da r e a si nf u j i a nw e l ep r o g r a m m e d ，s o l v em e u r e sp r e v e n t i n gd a m a g eb y s e a w a t e rp o l l u t i o nw e p u tf o r w a r d a n dt h ef o l l o w i n gr e s u l t sw e c o m eo u t ( 1 ) t h er e s u l t so f c o r r e l a t i o na n a l y s i sa m o n gs e a w a t e rp o l l u t i o nf a c t o r sa n db e t w e e nt h ef a c t o r s a n dt h eo u t p u to f m a r i c u l t u r eb ys t e p w i s er e g r e s s i o ns h o w e dt h a ti ti sn o tl i n e a r l yc o r r e l a t i v eb e t w e e n e l e v nf a c t o r so fs e a w a t e r , a l lt h ec o e f f i c i e n t sa m o n ge l e v e nf a c t o r sw e r en o tp r o m i n e n t ；w h e nt e n s e a w a t e rf a c t o r sw e r ea l l o w e di n t ot h em o d e lf u rs t e p w i s er e g r e s sa n a l y s i s ，t h e r ea r en i n es e a w a t e r f a c t o r st h a ta l eg r e a t e s tp r o m i n e n tt ot h eo u t p u to fm a r i c u l t u r e ，a n da n o t h e ro n ei sp r o m i n e n tt ot h e o u t p u to fm a r i c u l t u r e t h ep a r t i c a lc o r r e l a t i o nb e t w e e ne l e v e ns e a w a t e rf a c t o r sa n dt h eo u t p u to f m a r i c u l t u r ew e 托g r a d a t e da s x s x 9 x 2 而l x 6 x l o j 4 x 1 而 x 8 t h a ti s t h e p a r t i a lc o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n tb e t w e e n 血c ( x 5 ) a n do u t p u to fm a r i c u l t u r ew a st h eg r e a t e s t t h eb e s t p r o m i n e n ta n dn e g a t i v e ；t h es e c o n dw a s ( x 9 ) ，b u t ( x 8 ) w a s t h el e a s t t h e s er e s u l t sa r es i m i l a rt ot h e p a t ha n a l y s i si nm a n ya s p e c t s t h e r e f o r e ，t h e ( ) i sc r i t i c a lo n eo f t h ef a c t o r sa f f e c t e dt h eo u t p u to f m a r i c u l t u r cs u f f e r e df r o m $ a l w a t e rp o l l u t i o nd i s a s t e r ( 2 ) 耵”r e s u l to fp r e d i c t i o no fm a r i c u l t u r eo u t p u tm o d e le s t a b l i s h e db ye x p o n e n tt h r i c e s m o o t h n e s sm o d e ls h o w e dt h a tt h ef o r e c a s t e dv a l u e sw f f f ec l o s et of a c t u a lv a l u ei nm o s ty e a r se x c e p t f o raf e wy e a r s t h ep r e d i c t i o nm o d e l sw e r eg o o d , a n dt h em o d e l sc o u l df b r e c a s tt h eo u t p u to f m a r i e u l t u r ei nt h ef u t u r ey e a r s t h ep r e d i c t e dv a l u e sw e l ef o l l o w i n g ： i nc h i n a ，x o p7 8 6 8 t h a ，x f7 4 8 8 t h a ，x o r = 7 0 3 4 t h a ； i nf u j i a np r o v i n c e ，x 舻2 0 1 2 5 t h a ，x o f1 9 7 3 0 t h a ，x 2 0 惦= 1 9 1 7 8 t h a ； i nf u z h o uc i t y ，x f2 3 7 1i t h a ，x 町= 2 3 0 0 6 t h a ，x z o a f2 2 0 6 2 i h a ； i nx i a m e nc i t y ，x 萨1 2 5 9 8 t h a ，x 加叶= 1 2 5 5 s t h a ，x 坩= 1 2 4 5 2 t h a ； i np u t i a nc i t y ，x 2 e o e = 2 7 5 9 9 e h a ，x 2 0 0 f2 6 0 4 5 v i m ，x 2 4 1 3 s t h a ； i nq u a n z h o uc i t y ，x 呻= 1 0 8 0 6 t h a ，x 2 0 0 - 产1 2 6 0 7 t h a , x 萨1 4 9 6 9 t h a ； 3 福建海水养殖产量与污染关系的研究 i nz h a n g z h o nc i t y x 2 0 0 e - = 2 2 1 2 2 t h a ，x 2 0 0 - 7 = 2 2 4 0 3 t h a ，x 2 0 坩= 2 2 5 6 6 t h a ； i n n i n g d ec i t y ，x o f l l 2 0 4 t h a ，x 2 f 1 0 0 4 4 t h a ，x f8 6 9 7 t h a ( 3 ) t h es t u d y0 1 1m e a s u r e sp r e v e n t i n gd a m a g eb ys e a w a t e rp o l l u t i o ns h o w e dt h a tb e f o r e c u l t i v a t i n g ，i tw a sn e c e s s a r yt ot a k ee x e r c i s e sf o rm a r i c u l t u r e ，a n di nc u l t i v a t i n g ，i tw a sc r i t i c a lt o p r e v e n tp o l l u t i o na n dr e m e d yt l l e a s t l r e ss h o u l db et a k e nt or e d u c ee c o n o m yl o s sa f t e rm a r i c u l t u r e s u f f e r e ds e a w a t e rp o l l u t i o n s o m es u g g e s t so f p o l l u t e da r e a sw e r ep u tf o r w a r d k e y w o r d ：f u j i a n ，m a r i c u l t u r e ，s e a w a t e rp o l l u t i o n ，o u t p u to ff o r e c a s t i n gm o d e l ，p r e v e n t i n g m e 3 s t l r e i l l e n t 4 福建农林大学硕士学位论文 前言 自改革开放以来，中国海水养殖业在水产业中得到长足发展，已成为极其庞大 而重要的产业，它不但在沿海渔民的生计中起着重大作用，还对沿海的渔业经济发 展起到显著的推动作用，为国民经济的发展做出了贡献。福建海水养殖在全国水产 养殖中历年来稳居前列，在全省的渔业产业结构中也发挥着重要作用。根据2 0 0 4 年 末的统计数据显示，福建海水养殖面积为1 4 7 5 1 0 5 h a ，占全省水产养殖面积 2 4 7 8 x1 0 5 h a 的5 9 5 2 ；海水养殖产量达到了2 9 9 9 x1 0 。t ，占全省水产养殖产量 3 5 9 4 x1 0 6 t 的8 3 4 5 嗍。可见，福建的海水养殖业在福建省的水产养殖生产中有着 比较重要的位置。 然而，在海水养殖业得到发展的同时，中国海水养殖业的环境影响已经引起越 来越多的关注。从人为因素上分析，一方面是由于渔民发展养殖生产的热情受养殖 效益的刺激与引诱，一些不当的养殖方式加剧了养殖水域水质的恶化，增加了养殖 产品致病的机会，从而威胁到产品的产量、品质和安全性；另一方面是由于政府有 关部门也缺乏严格与科学的管理，养殖生产者片面追求高产，忽视了长远的生态系 统的结构与功能，严重影响到海水养殖业的持续、稳定发展。 从客观存在的生态环境问题恶性循环上分析，一方面，一系列环境问题，主要 是海水养殖区水质受污引起的，己成为海水养殖可持续发展的“瓶颈”；另一方面， 随着海水养殖业的发展，海水养殖污染，包括陆源污染与海水养殖自身污染，反作 用于养殖区域邻近的水环境，造成局部水体富营养化等环境问题。这种生态上的失 衡与恶性循环，使海水养殖业蒙受着巨大的损失。 福建海水养殖业是全省及其沿海城市，包括福州市、厦门市、莆田市、泉州市、 漳州市与宁德市的主要产业之一；福建省海水养殖产区主要分布在福建邻近海区的 各海湾内，各个海湾因海岸线的曲折而成为自北而南分布，邻近海水养殖区常有水 质受各种因素的污染影响海水养殖产品养成与产出，造成严重的经济损失。海水养 殖污染已经成为制约我省海水养殖高产量、海水养殖产品高品质，甚至成为海水养殖 产业可持续发展的主要灾害之一。 因此，对海域养殖产量与海水养殖污染间关系的研究，寻求科学依据和技术支 撑来控制养殖生产规模和调整养殖业的布局，是我国海水养殖地区生产中的一个普 遍的、急切的任务，在理论研究和生产实践方面都具有重要的意义。 福建海水养殖产量与污染关系的研究 1 海水养殖及其污染概况 海水养殖是指利用人们利用浅海、滩涂和港湾等某一限定海域，采用人工孵化 和饲养的方法，把鱼、虾、贝类和藻类等海产经济动植物培养成熟以供食用的生产 过程“。 海水养殖属于人工养殖，它在人为条件下使海洋生物能够避免天敌的捕食，提 高卵和幼苗的成活率，提高海水养殖产品的产出率；同时，可以引进并采用先进的 养殖技术，能够提高水产生物的生长速率和营养、品质价值。 海水养殖的对象主要是鱼类、虾蟹类、贝类和藻类等，其养殖方式因品种而异嘲。 其中，海水鱼类养殖通常采用港塘养殖、网箱养殖和池塘养殖；海水虾、蟹类主要 通过池塘养殖。而贝类与藻类的养殖因的养殖方式因养殖区域环境而异。贝类养殖 包括：潍涂养殖，包括撒播养殖、投石养殖、立石养殖、插竹养殖和蓄水养殖等； 浅海浮筏式养殖；海底播苗养殖。藻类养殖方式包括：浅海浮筏式养殖，如 海带、裙带菜等；潮间带插竹养殖、浮筏式养殖，如紫菜。 除此之外，海水养殖还可以进行繁殖育苗。根据繁殖育苗的方式，可分为三种 类型：室内全人工控制育苗，如对虾、扇贝、海带和紫菜等品种的繁育苗；人 工投放附着基质的半人工采苗，如贻贝、牡蛎等品种的繁殖育苗；采捕海上自然 苗种，再经人工培育的繁殖育苗，如海水鱼类、锯缘青蟹和文蛤等品种“1 。 1 1 海水养殖生产概况 1 1 1 国际上海水养殖生产状况 近几十年中，世界范围内的海水养殖业发展迅速，据联合国粮农组织统计，1 9 9 5 年世界海水养殖产量为1 6 0 9 x1 0 7 t ，2 0 0 2 年世界海水养殖产量约为2 6 0 8 x1 07 t ，其 中，中国海水养殖产量年均增长率为1 4 ，世界其他地区增长率5 4 。据世界渔业协 会协会2 0 0 3 年统计，目前在全球的水产养殖产量中，海水以及半咸水产品的比重则 从9 上升到4 1 “。在品种上，半咸水养殖主要以甲壳类、贝类、罗非鱼和多种 洄游性鱼类为主；海水养殖则主要以贝类、藻类、软体类为主。 由于世界人口的增长，传统捕捞渔业的萎缩和发达国家消费需求结构的演变， 人们对海鲜产品的消费需求增加，海水养殖的产值和效益远远高于淡水养殖，因而 刺激了海水养殖的发展，使海水养殖的比重得到了大幅度的提升“8 o 这些社会因素 的影响在一定的时期内，它还将继续推动养殖产量的增长。 6 福建农林大学硕士学位论文 根据历年粮农组织渔业统计年鉴( 水产养殖) 的资料显示，世界海水养殖生产主 要集中在低收入、食物短缺国家( 1 0 w i n c o m ea n df o o d d e f i c i tc o u n t r y ，简称l i f d c ) 。 2 0 0 2 年低收入食品缺乏国家的水产养殖产量( 含水生植物类) 为4 3 2 6 x1 0 7 t ，而其 他国家的水产养殖产量仅为8 1 2 4 1 0 6 t 嘲。世界海水养殖产量的增加主要依赖于中 国产量的增加以及南亚、拉丁美洲、加勒比海地区和欧洲的小幅增加来驱动。这 实质上也是牺牲低收入国家( l i f d c ) 的环境和资源，换取发达国家对高蛋白食物的 消费1 。 从海水产品产值的整体数字上看，经济发达的几个国家，如日本、挪威、美国 和澳大利亚等国也居于海水养殖大国之列，然而从海水养殖的种类上，应该归因于 这些国家养殖商品价值高的种类( 如，紫狮、扇贝、牡蛎等) 。 随着环境资源保护意识的加强和可持续发展观念的形成，各国不再单纯追求养 殖产量的大幅增长，也开始重视如何使资源得到可持续的利用以及产品质量的提高。 近年来，海水养殖业的突出特点之一，就是海水养殖产量已由快速增长型转为稳定 增长，多样化、集约化“。 1 1 2 我国海水养殖生产状况 我国渔业的类型，按照生产的方式方法可分为养殖与捕捞两大类，其中，水产 养殖又可根据水域性质分为淡水养殖和海水养殖。海水养殖区域主要在近海域，包 括潮间带泥滩、浅海滩和海湾；海水养殖活动通常在近海水深1 5 m 以内进行，近年， 为开拓生产领域、预防污染等需要开始向5 0 m 水深扩展“”。 我国是世界上最早养殖海水鱼、贝类的国家之一，早在汉代之前就进行牡蛎养 殖，在宋代发明养殖珍珠法，明朝就有鲻鱼养殖的记载“4 。“1 。虽然，我国海水养殖历 史悠久，但发展极其缓慢，多停留在粗放养殖阶段，单位面积产出产量低下。 解放前，我国海水养殖多为小面积零星养殖，中华人民共和国成立后，稍有发 展，但发展速度很慢，1 9 5 2 年产量仅达6 0 0 1 0 4 t ，进入2 0 世纪6 0 7 0 年代，年最高 养殖产量不足4 5 0 1 0 t ”1 ；从改革开放以后，特别是2 0 世纪8 0 年代开始，海水养殖 业受政府鼓励得到迅速发展，传统的海水养殖业由小规模、分散经营向规模化、集 约化方向发展，其中，海水网箱养殖的发展尤为迅速，是继藻类、贝类和对虾养殖 之后而崛起的又一水产支柱产业，1 9 8 5 年，海水养殖产量达到7 1 2 3 1 0 5 t ；2 0 世纪 9 0 年代初，海洋渔业资源枯竭问题目益突出，中央和地方各级政府纷纷把促进渔业 福建海水养殖产量与污染关系的研究 发展的重心转移到海水养殖上来，以缓解过渡捕捞引起的矛盾，通过制定发展规划、 补贴、优惠贷款等政策支持海水养殖业的发展，海水养殖面积迅速猛增，1 9 9 5 年增 加到4 1 2 3 x1 0 6 t ，直至2 0 0 5 年已达n 1 3 8 5 1 0 7 t ，2 0 0 5 年产量分别大约是1 9 5 7 年和 1 9 8 5 年产量的1 1 5 倍和1 9 倍，其增长速度可见一斑“8 ”1 。 总之，1 9 5 0 2 0 0 5 年间，中国的海水养殖产量逐年增加。2 0 世纪5 0 年代以来，我 国海水养殖业的发展，按照海水养殖各个时期的特点，可分为起步期、徘徊期、发 展期、成熟期四个阶段啪1 。继2 0 世纪6 0 7 0 年代海带、紫菜人工育苗和养殖技术的突 破，8 0 年代对虾工厂化育苗的成功，藻类养殖和对虾养殖产业引领第一、二次高潮 之后，贝类养殖已发展成为世界最大规模的养殖产业，掀起第三次海水养殖浪潮； 而9 0 年代海水鱼类工厂化育苗、养殖技术步入成熟，海水鱼类养殖，尤其是网箱养 殖，也正在高速发展，继而卷出第四次高潮。“2 。 然而统计资料表明，近2 0 年来我国海水养殖单产提高幅度很小，2 0 世纪9 0 年代 中期以后，养殖面积的快速增长与养殖单产的缓慢增长形成鲜明对比，见表i 。 福建农林大学硕士学位论文 表l 我国海水养殖面积和产量 t a b 1c u l t i v a t e d a r e a sa n do u t p u to f m a r i c u l t u r ep r o d u c t si nc h i n a 注：自1 9 9 6 年起统计方法使用新标准 资料来源：国家统计局国民经济综合统计司编，中国区域经济统计年鉴 m 北京：中国统计出版社，2 0 0 5 国家统计局农村社会经济调查司编中国农村统计年鉴 m 北京：中国统计出版社，2 0 0 5 农业部渔业局编，中国渔业年鉴2 0 0 5 m 北京：中国农业出版社，2 0 0 5 从表1 中可知，我国历年海水养殖产量与面积逐年在递增，而单产的产量变动 平稳。直观可见图1 、图2 所示： 9 福建海水养殖产量与污染关系的研究 袁 1 2 1 0 8 6 4 2 0 1 9 9 0 1 9 9 1 1 9 9 2 1 9 9 3 1 9 9 4 1 9 9 5 1 9 9 6 1 9 9 7 1 9 9 8 1 9 9 92 0 0 02 0 0 12 0 0 22 0 0 32 0 0 4 年份 图l 我国海水养殖产量的长期变化图 f i 9 1 c h a n g e so f m a r i c u l t u r ep r o d u c t so u t p u ti nc h i n a 1 9 9 01 9 9 1 1 9 9 21 9 9 31 9 9 41 9 9 51 9 9 61 9 9 71 9 9 81 9 9 9 2 0 0 02 0 0 12 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 年份 图2 我国海水养殖面积的长期变化图 f i 9 2 c h a n g e so fs e a w a t e rc u l i t v a t e da r e a si nc h i n a 结合表1 与图1 、图2 可知，我国海水养殖产量在逐年递增，从1 9 9 9 年的 1 6 2 4 1 0 6 t 攀升到2 0 0 4 年的1 3 1 7 x 1 0 7 t ，2 0 0 4 年产量比1 9 9 0 年增长7 1 0 9 6 。 同时，我国海水养殖面积也在逐年递增，2 0 0 4 年海水养殖面积为1 6 1 7 x1 0 6 h a ，比 1 9 9 0 年增长2 7 7 0 1 ，由此可见其养殖产量与面积迅猛增长的速度。 然而，从表1 数据分析可知，大约每四年的产量和面积增长幅度基本一致，说 明单产变化不大，见图3 。 产量( t h a ) 1 9 9 01 9 9 11 9 9 21 9 9 31 9 9 41 9 9 51 9 9 61 9 9 71 9 9 81 9 9 92 0 0 02 0 0 12 0 0 22 0 0 32 0 0 4 年份 图3 我国海水养殖产量单产长期变化图 f i 9 3 c h a n g e so f m a r i c u l t u r ep r o d u c t so u t p u tp e rh ai nc h i n a 这个时候的中国，根据国家统计标准计算，是世界上唯一的一个养殖产量超过 1 0 福建农林大学硕士学位论文 捕捞产量的国家，已成为世界海水养殖第一大国幽1 。然而，结合表l 、图l 、图2 与图 3 也可证实，外延性扩大再生产比例过高、内涵性扩大再生产比例过低。“，已经成为 过去十多年来海水养殖业发展的主要特征。 我国海水养殖的主产区在辽宁、江苏、浙江、福建、山东、广东、广西、海南 等省，集中在沿海经济城市附近，尤其是山东、辽宁与福建，海水养殖已成为各自 产区的主要产业之一，见表2 、图4 。 表22 0 0 4 年我国海水养殖主产区产量、面积及其单产 t a b 2d i 刚c to f c u l t i v a t e da r e aa n do u t p u to f m a r i c u l t u r ei nc h i n a 2 0 0 4 资料来源：国家统计局农村社会经济调查司编中国农村统计年鉴 m 北京：中国统计出版社，2 0 0 5 产量( t h a ) 2 5 2 0 1 5 1 0 5 0 辽宁江苏浙江福建山东广东广西海南 主产区 图4 我国海水养殖主产区及2 0 0 4 年单产 f i g 4o u t p u to f m a r i c u l t u r ep r o d u c l ：sp e rh ai nc h i n am a i nc u l t i v a t e da r e a s ，2 0 0 4 l l 福建海水养殖产量与污染关系的研究 1 1 3 福建海水养殖生产状况 福建省位于n2 3 。3 0 - - 2 8 。2 27 ，e1 1 5 。5 07 1 2 0 。4 37 之间，全省海域 面积有1 3 6 0 1 0 8 h a ，全省沿海岸线6 1 2 8 x 1 0 3 k m ，其中大陆岸线3 3 2 4 1 0 3 k m ， 岛屿岸线2 8 0 4 1 0 3 k m 。大陆海岸线曲折率为1 ：6 2 ，构成众多天然良港，为福 建开展优质海水养殖打下良好的地理环境基础。 1 1 3 1 沿海海区气候状况 福建沿海海区属亚热带海洋性季风气候，气候带按纬度从东北自西南划分，闽 东沿岸海区属中亚热带海洋性季风气候，闽中、南沿岸属南亚热带海洋性气候。台 湾海峡风浪季节性较强，冬季东北浪比例高达8 0 ，是我国海域中风浪最大、受热带 风暴和台风影响频繁、风暴潮较为严重的海区嘲”1 。 气温。福建沿海一带年平均气温2 0 左右，e h ：l l ：向南递增，北部山地最低，为 1 7 3 ，南部诏安最高，可达到2 1 3 。 降水。福建沿海海区受海洋性气候调节，常年气候温和，冬无严寒，夏少酷暑， 雨量充沛。福建沿海是我省降水量最少的地区，年平均降水量介于1 0 0 0 m - 1 4 0 0 n n 之间。沿海岛屿降水多在1 0 0 0 m - 1 l o o m ，由海岛向内陆迅速增加；一般情况下，沿 海陆域北部降水量高于中、南部，北部大多在1 3 0 0 m 以上，中、南部在1 l o o n 蕊- 1 2 0 0 m m 之间1 。 气流。福建面临台湾海峡，其东北至西南的地形走向与盛行季风风向一致，极 易形成“狭管效应”，风速大、风区广。福建沿海风向年变化的主要特点是东北季 风和西南季风的季节性更替。1 0 月至翌年3 月盛行东北风；6 - 8 月为夏季风时期， 盛行西南风。 受自然环境的制约，近年来福建政府以项目带动的方式牵头组织海洋渔业局、 水产科研机构等部门着力于研究开发大型抗风浪网箱、浮动升降抗风浪网箱，减少 自然气象对海水养殖的负面减产作用。 1 1 3 2 海洋水文环境 福建海域是东海和南海海水交换的重要通道，有多支水系交汇，主要是台湾暖 流、浙闽沿岸水、粤东沿岸水、黑潮支梢和南海水。黑潮水系通过台湾岛东部以及 南部，进入并影响台湾海峡深层海水，以高盐度为特征，与南海下层水一起，受风 和地形影响在闽南台湾浅滩和平潭岛附近，形成上升流区。 福建农林大学硕士学位论文 海水温度。沿岸海区表层水温多年平均为1 8 8 c 一2 1 4 c 。实测最高水温为 3 3 4 c ，最低为5 5 。c 。水温的垂直分布有明显的季节变化。冬季一般呈均匀分布， 夏季随海水深度的增加而降低，且大部分海域有不同程度的跃层出现。 海水盐度。福建沿岸海区海水盐度总的表现为南高北低，由岸向外海增高，河 口附近较低。沿岸海区表层海水盐度平均为2 6 7 3 1 7 。实测最大盐度为3 5 6 ，最 小为4 2 5 嘲1 。秋、冬季垂直分布较为均匀，春、夏季河口区局部海域出现跃层。 潮汐。福建沿岸海区潮汐类型除浮头湾以南海区为不正规半日潮外，其余海区 均为正规半日潮1 。潮汐分布不均，闽中至闽东年均大潮差5 m 以上、小潮差3 m 左 右，并向南递减；厦门及其以北海区平均潮差在4 m 以上，最大潮差都在6 m 以上； 东山平均潮差仅为2 3 m 。我省夏、秋季节受强热带气旋影响引起风暴潮，最大增水 大于0 5 m 的平均每年2 次。 潮流。福建沿海的海水属周期性潮流，除浮头湾以南为非正规半日潮流外，其 余均为正规半日潮流。沿海潮流的运动方式，从总体看，闽江口以北海域为左旋旋 转流，闽江口以南海域一般呈往复流。此外，近岸海区的余流受径流大小、风场强 弱、沿岸水系消长的影响，实际上是不稳定的。余流流速相对潮流慢许多，表层流 速一般在3 0 c m s 以内。 波浪。福建东临台湾海峡，海区多年平均波高为1 o m - 1 5 m ，年平均波高变幅仅 0 1 m - 0 2 m 。受季风影响，秋冬两季盛行n e 向风浪，风浪频率可达6 0 9 6 以上；夏季以 西南浪为主。沿岸波浪以混合浪为主，涌浪向一般为e n e s s e ，其频率随季节而变化； 沿岸常浪向为n e n n e ，频率一般在5 0 9 6 以上啪1 。 水质。依据海水水质标准( g b3 0 9 7 1 9 9 7 ) 评价，2 0 0 5 年全省大部分近岸海 域海水水质中，一类海水占9 1 ，二类海水占2 2 7 ，三类海水占1 6 7 ，四类海水 占2 2 7 ，劣四类海水占2 8 8 ，一类、二类海水水质所占比例较上年提高了2 3 1 个百分点，主要水质污染因子是无机氮与活性磷酸盐。 1 1 3 3 渔业资源 福建省地处亚热带，受南下江浙、北上黑潮暖流支流及南海沿岸水等多种海流 的影响，形成了我省海域具有海洋生物多样性的特点，为我省海水养殖业的发展提 供了优质的养殖环境。 全省海洋调查表明，福建沿岸海域已发现的浮游生物达6 0 9 种，底栖生物1 2 2 1 种， 福建海水养殖产量与污染关系的研究 游泳生物3 0 0 种。闽东、闽中、闽南和台湾浅滩渔场有记录的海洋水产资源达1 5 6 8 种， 沿海潮间带的泥质滩涂间断性地分布有8 科9 属l o 种红树林啪1 。 海水养殖是渔业结构中水产养殖业的重要组成部分，是福建省建设海洋经济强 省的战略性内容之一。福建海水养殖区主要分布于福州、厦门、莆田、泉州、漳洲、 宁德等沿海城市，见表3 、图5 。 表32 0 0 5 年福建省主产区海水养殖的面积和产量 t a b 3c u l t i v a t e d a r e a sa n do u t p u to f m a r i c u l t u r ei nf u j i a n ，2 0 0 5 资料来源：福建省统计局编福建经济与社会统计年鉴一2 0 0 6 ( 农村篇) m 福州：福建人民出版社，2 0 0 4 产量( t h a ) 福建福州厦门莆田泉州漳州宁德 主产区 图5 福建海水养殖主产区及2 0 0 5 年单产 f i 9 5 o u t p u t o f m a r i c u l t u r e p r o d u c t s p e r h a i n f u j i a n m a i n c u l t i v a t e d a r e a s ，2 0 0 5 1 4 ；g 筋加坫m 0 0 福建农林大学硕士学位论文 近年来，诱人的经济效益促使福建海水养殖面积迅速扩大，海水养殖产量随之 得到提高，1 9 8 4 年仅1 7 4 3 1 0 5 t ，1 9 9 5 年约1 6 2 0 1 0 6 t ，2 0 0 6 年达到3 1 1 9 x l o t ， 可见其发展速度之快。“删。表3 、图5 将福建省及其各海水养殖主产区生产能力采 用图表直观呈现，各产区海水养殖单产能力大小排序依次如下：莆田、福州、泉州、 漳州、宁德、厦门。 总之，“九五”期间，福建省海洋渔业在近海主要经济鱼类资源持续衰退的困境 中，大力发展海水养殖业，在全省沿海掀起浅海滩涂开发热潮，海洋渔业结构调整 取得显著成效，自1 9 9 8 年以来海水养殖产量连续六年超过海洋捕捞产量，有力地促 进福建海洋渔业快速发展。 1 2 海水养殖污染概况 1 2 1 海水养殖污染 海水养殖污染，实质上就是海水养殖水域水质的恶化。从污染的途径上分，海 水养殖水域污染分两种，即陆源污染与海水养殖自身污染。从污染物的表现上分， 海水养殖水域污染主要包括，石油污染、营养盐( 氮、磷) 污染、有机污染和重金属 污染等几大类。 陆源污染物主要包括无机氮、活性磷酸盐、石油类、镉、砷、铅、滴滴涕等， 存在于“三废”中啪3 。随着现代化工业的迅猛发展、农业结构的调整与人口的持续 增加，大量的工业废水、农业和生活污水无节制地排入海区。无规划地排放入海是 陆源污染物成为近岸海域环境持续恶化的主要原因。 福建近海大部分海湾基本上是呈半封闭型，其特殊的地形使海湾的屏蔽能力增 强啪。由此，一方面，海湾作用于工业、农业等外部污染源的外动力弱，导致外部 污染源的更新周期延长，污染物在海湾中的富集系数增大；另一方面，由于近海的 水体一般是通过涨、落潮或海流而得到交换，水体交换能力差，不利于污染物在水 体的扩散转移。因此，陆源污染是海域环境退化的主要原因，这种退化间接影响到 海区内的养殖作业。 海水养殖自身污染。养殖过程中所产生的自身污染效应长期积累的结果是使养 殖水域老化。己证实，营养物氮和磷的污染是导致沿海养殖水域退化的最主要原 因伽。 首先，养殖方式以高密度、大量投饵为主。不当的人为操作，导致大量养殖污 福建海水养殖产量与污染关系的研究 染物( 如残饵和个体排泄物等) 在养殖水域水体内不断地增加或沉积至海底中，饵料 沉积必然吸引天然鱼群的聚集，容易引起水体下部缺氧，水体质量下降，沉积环境 恶化，生物多样性降低；水体缺氧过程中产生的有机物易导致水体富营养化，进而 引发浮游生物的大量繁殖，其中的赤潮物种大量消耗水体中的溶解氧并产生赤潮毒 素，也会造成大量的鱼、虾、蟹、贝类等窒息死亡，严重时导致养殖生态系统失衡、 紊乱甚至崩溃。 其次，养殖对象比较单一。养殖区内生物组成简单，食物来源主要来自人工投 饵，养殖水域整个生态系统的营养层次贫乏，需要进行的物质循环和能量流动在一 定程度上或者受阻，或者某些环节被切断，正常的食物链也因生产者和消费者之间 的结构不合理使作用发挥不明显，导致生态系统稳定性降低，自身调节能力减弱“。 这些很大程度上要依靠人工调节的生态平衡，在结构和功能上完善困难，容易引起 一系列的环境问题。 同样，新种群的引入还会使天然种群处于竞争劣势，因而迁移出原来的栖息地， 或者将一些病原生物传染给天然种群，而染病的天然鱼群又有可能将病菌传染到另 一个养殖场，使得整个鱼群的抗病能力降低。 第三，养殖活动所产生的大量富含营养物质的养殖废水直接进入养殖水域内， 养殖自身污染加剧有机污染程度。有机污染及富营养化程度的加重，直接导致了赤 潮的频繁发生。有关研究表明，赤潮发生频率与沿海养殖产量有着密切关系3 。而 富集在底泥里的污染物( 如，残饵) ，在一定条件下又会重新释放出来，污染水体， 成为水体污染的最重要内源。 第四，海水养殖中使用的治疗药物、消毒剂和防腐剂业已成为直接影响海洋环 境的重要因子。 综合相关资料的研究发现，海水养殖对海区环境的影响与工、农业废水、生活 污水的排放影响相比所占比重较小，但对于海水养殖对局部海区环境的影响也已经 引起人们的关注，从这个意义上来讲，海水养殖业的可持续发展，可以理解为海水 养殖生产与环境的协调发展。 1 2 2 海水养殖与水环境相互影响 海水养殖污染除陆源污染源之外，鱼、虾、贝类等海水养殖自身污染因素也是 不容忽视。海水养殖污染实质上是海水养殖区及其邻近水质环境的恶化，主要表现 1 6 福建农林大学硕士学位论文 为营养物污染、化学污染、底质富营养化和生物污染“5 “1 。 由此，海水环境的质量决定着海水养殖的生产与发展，海水养殖生产过程中所 产生的自身污染，又不可避免地对养殖区及邻近的海域产生影响，表现为水质恶化， 因而海水养殖与海水环境之间的关系是相互制约，相互影响的，既有相对独立性， 又形成一定的循环。 1 2 2 1 海水养殖对水质环境的影响 自2 0 世纪8 0 年代以来，我国的海水养殖业在养殖面积、养殖种类、养殖技术及 产量等方面都有很大的进展，但伴随着该产业的发展，养殖海域的水环境受到不少 影响，主要是导致水体各种理化因子的改变和底泥环境的恶化，具体对水质因子的 影响表现如下。 p h 值。许多调查研究表明，短期内的网箱养殖对海水的p h 值、盐度、浊度等 没有明显影响“”；然而，长期进行大规模网箱投饵养殖，由于受有机碎屑物、各种 沉淀物等的影响，水体的透明度会有所下降，p h 值也会略有下降。 溶解氧( d 0 ) 。海水中的溶解氧通过其含量的变化可以反映出海域水环境的质量 状况。暨卫东研究发现，高密度海水养殖中，由于大量有机物的氧化分解，水深4 m 以下的溶解氧被消耗殆尽，在厌氧细菌的作用下嫌氧分解，并发生脱氧过程，硝酸 盐、亚硝酸盐、铵盐几乎还原为零，同时产生地s 等有害气体，从而引起水生生态环 境的恶化“。在虾类养殖中，杨庆霄实验发现，过剩虾饵在池底分解会引起海水中 溶解氧的下降，2 4 h 内自8 m g l 下降到零咖1 。高密度贝类养殖中也会出现大量消耗溶 解氧的情况，尤其是在海水交换条件差的水域，如，封闭或半封闭型的福建大部分 海湾。 营养盐( n 、p ) 。海水养殖所产生的废物增加了水体营养物的总浓度，导致水体 一定程度的富营养化。b r a a t e n 研究发现，海水网箱养鲑投喂的饵料一般约有2 0 未 被食用，就成为输出的残饵、废物“；g o w e n 研究表明，网箱养大马哈鱼的饵料中 7 6 的碳和7 6 的氮以颗粒态和溶解态的形式进入