【智惠农民】为什么海水池塘养殖可能会加剧温室效应？

　　什么是海水池塘养殖？

　　海水池塘养殖是指在海边滩涂围垦挖池或陆地上人工建造虾池、鱼池，再将符合养殖标准的海水抽到池内养殖虾苗、鱼苗，以开放式水系统、单品种、粗放式养殖模式为主，是我国海水养殖重要的养殖模式。

海水池塘养殖（图片来源于网络）

　　海水池塘养殖可能会排放哪些温室气体？

　　海水池塘养殖排放的温室气体主要包括氧化亚氮（NO2）、二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）。

　　氧化亚氮（NO2）：来自水产养殖池塘中饲料和肥料中含氮化合物的微生物转化，高可用性的氨（NH4+）和硝酸盐（NO3−）可能通过硝化和反硝化进一步促进池塘氧化亚氮（NO2）的产生；

　　甲烷（CH4）：养殖池塘底部沉积物因具有厌氧条件和丰富的有机质为烷（CH4）产生创造了良好条件，沉积物中富含大量产乙酸菌和产甲烷菌等微生物，通过水解、发酵等一系列代谢过程产生甲烷（CH4）。由于养殖池塘水深较浅，甲烷（CH4）在被氧化前即可快速排放到大气中；

　　二氧化碳（CO2）：主要来源于微生物、细菌和养殖生物的呼吸活动，同时，在厌氧或微好氧条件下有机残留物发生分解也会产生大量的二氧化碳（CO2），以及从养殖场的建设到养殖场的能源利用和投饵，再到养殖场后水产品的运输和销售过程都会产生能源消耗，也间接会有二氧化碳（CO2）生成。

水生生态系统温室气体的排放途径（图片来源于网络）

　　影响海水池塘养殖温室气体排放的因素有哪些？

　　水温：是重要的水环境因子之一，大量研究表明，温度可以通过影响水中微生物的活性来影响水中碳平衡，从而影响海水池塘 二氧化碳（CO2）的排放。高温环境下，虾等水生生物的生命活动旺盛，消耗大量的溶解氧（DO），为产甲烷菌的代谢提供了良好的生长环境，有利于甲烷（CH4）的产生和排放，温度对 氧化亚氮（NO2）的影响则要复杂一些，温度通过影响硝化、反硝化过程进而影响氧化亚氮（NO2）的排放，硝化和反硝化过程的最佳温度在 25 ℃～30 ℃之间，并都在10 ℃或更低温度下受到抑制。

　　排水：排水活动可以引起水文、养分循环、沉积物理化性质甚至广泛的生态系统功能的巨大变化。大多数池塘的水被排干后，会将前一养殖期间未消耗的饵料和生物残留物直接暴露在大气中。这些残留物为微生物提供了大量的不稳定碳和氮，可以刺激微生物分解和随后的温室气体排放。因此，养殖活动结束后会进行排水、晒塘、清淤等活动。

　　饲料：水产养殖对温室气体排放的贡献与饲料转化率和饲料成分的来源密切相关。鉴于水生动物（如鱼、虾和蟹）的饲料利用效率相当低，这些池塘通常保留了大量残留饲料和粪便中的有机物，导致大量含有氮、磷等营养物质的残余饵料和代谢物以各种形式进入水体或者是沉积在养殖池底泥中，微生物具有较为充足的反应基质，从而加剧温室气体排放，引起不利的环境和影响。

　　此外，不同的养殖品种以及不同养殖模式均会影响海水池塘养殖温室气体的排放。

　　减少海水池塘养殖温室气体排放，我们能够做什么？

　　一、推进海水健康养殖，发展生态健康养殖模式，降低传统养殖区水域滩涂利用强度。如多品种生态混养、池塘底排污、池塘内循环生态养殖、浮性饲料投喂、生物絮团、微生态制剂调水以及在线监测控制等。这些成果的取得为渔业绿色发展提供了强有力的支撑，在我国部分沿海地区已有一定规模的推广应用。

高产又高效的池塘内循环流水养鱼系统（图片来源于网络）

　　二、完善产能管理体制，促进海水养殖绿色发展。根据生态容量，应规范海水养殖规模，确保养殖物种的稳定高产。传统养殖的规模扩张和超载不仅对近海水环境带来严重的破坏，加剧病害、赤潮等灾害事件，还会增加大气环境中的温室气体含量。这不仅不能提高产量，而且严重危及海水养殖业的可持续发展。从容量管理制度入手，形成结构优化、密度适宜、功能高效的海水养殖生态系统，实现海水养殖的绿色发展。

　　三、合理制定养殖尾水及清淤处理策略。传统海水池塘养殖中尾水排放模式和清淤方式将对温室气体排放产生很大的影响，研究科学合理的尾水及清淤处理策略对减少海水池塘养殖温室气体排放尤为重要。

　　作者：刘志强（大连海洋大学水产设施养殖与装备工程研究中心研究生）

　　科学性审核：刘鹰（浙江大学生物系统工程与食品科学学院博士生导师）、张玉凤（大连海洋大学水产设施养殖与装备工程研究中心副教授、研究生导师）

　　统筹：刘雅丹（研究员、全国首席科学传播专家）

　　编辑：武玥彤 谢芸

　　校对：罗宇辰（实习）