迈向远海的中国水产养殖：机遇、挑战和发展策略

                               
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近20多年来，远海养殖特别是深远海养殖已成为国内外关注的热点。中国具有巨大的发展远海养殖和深远海养殖的海域空间，且深远海养殖在国际上后来居上，发展迅猛，倍受世人瞩目。同时，中国远海养殖和深远海养殖发展也面临诸多挑战和机遇。本文对海上养殖类型、深远海养殖装备进行了分类、比较，综述了中国近海和远海养殖特别是深远海养殖发展面临的机遇、挑战和发展策略。

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海水养殖类型的区域划分
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2 k8 L1 R7 r3 P0 h7 O& |由于各国海水养殖区域的环境条件差异很大，因此世界上对海上养殖的区域划分尚未形成全球共识。美国将离岸3–200海里专属经济区内的水产养殖定义为远海养殖。联合国粮农组织（FAO）2010年技术报告则依据离岸距离、水深、开放程度等，将海上养殖划分为近岸养殖、离岸养殖和远海养殖三类。中国黄渤海和东海北部陆架坡度平缓，海上养殖规模宏大，目前中国山东省和江苏省的浮筏式养殖已经延伸到距海岸15km外的开放海域。中国官方渔业统计资料已将深水网箱定义为具有抗风浪性能、安置在水深20米以深海域的网箱。有些知名学者也将远海养殖或深远海养殖定义为在水深大于20m的开放海域实施的海水养殖。基于符合中国国情、具有一定传承性且有助于管理和发展的原则，本文将中国海上养殖分为近岸养殖、离岸养殖、远海养殖和深远海养殖或称装备型远海养殖四类（表1）。
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近岸和离岸养殖还可合并称为近海养殖。近岸养殖包括有遮蔽的港湾内或近岸视距可见（2km左右）的海水养殖；离岸养殖是在视距之外、常有一定遮蔽的水深20m以浅的海水养殖；远海养殖是在水深超过20m的开放海域实施的海水养殖；深远海养殖或装备型远海养殖是利用钢骨结构且具有自动投饲系统的装备、可抵御或躲避强台风的海水养殖方式。有些养殖活动介于两种类型之间，可根据其主要特点进行归类。
“深远海养殖”这一称谓虽已出现在中国官方文件和渔业学术界，但海洋科学和地学界并不认可其作业海域属于深海，公众认知也有歧义。另外，中国现行“深远海养殖装备”绝大多数都在水深不足50m的海域作业。因此，用英文Deeper offshore aquaculture比Deep sea aquaculture表达深远海养殖更合适。同理，采用“装备型远海养殖”比“深远海养殖”更为合理。
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近海和远海水产养殖
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目前中国近海和远海养殖模式有投饲和不投饲养殖两类。整体而言，不投饲养殖系统比投饲养殖系统具有更高的可持续性，远海养殖系统比近海养殖系统具有更高的可持续性。
3 L* D! n* \$ Q" O2.1 近岸养殖
4 Z0 H; A; V! [5 k0 @: l- S8 j中国大陆海岸线全长1.8万多km，-20m等深线内海域面积约16万km2。该海域的近岸养殖和离岸养殖是目前中国海水养殖的重要组成部分。就去壳动物性产品而言，2018年产量约占海水养殖总产量的55%，产值约占26%。
& M' L8 g) R! _- d( y. P* l近些年，随着海洋环保和海岸带综合治理工作的推进，中国近岸养殖正在快速萎缩，传统的近岸养殖海域正在成为观光休闲、游钓、海上运动等多种活动的场所。因此，一些学者建议逐渐取缔近岸水产养殖业且部分地方政府已在实践。近岸养殖向离岸和远海转移是中国海水养殖业发展趋势和不得已而为之的选择。
" U+ j8 O: |" j% X, b2.2 离岸养殖
离岸养殖是捕捞渔民转产、转业的主要领域。离岸养殖包括投饲养殖（如大黄鱼网箱养殖）和不投饲养殖（如扇贝养殖）。虽然离岸投饲养殖在中国海水养殖产量中占比并不高，但其引起的局部水体富营养化、食品安全风险、疾病传播等问题不容忽视。离岸投饲养殖的发展不能仅考虑生产性养殖容量，还应考虑生态性养殖容量和社会性养殖容量，并通过实施多营养层次综合养殖和科学规划，提高养殖效益，减小养殖生产的负面影响，平衡各利益相关方的诉求。
离岸非投饲养殖包括滤食性贝类、大型海藻养殖等。离岸非投饲养殖基于天然饵料，人为投入物质少，可持续性较高，是一种可以净化水质的养殖模式，其产品符合有机产品标准。然而，中国许多海域的养殖规模已出现超养殖容量现象。例如，与1999年相比，2018年中国扇贝养殖面积增加了11.3倍，但养殖产量却仅增长了2.7倍。根据养殖水体生态性养殖容量和社会性养殖容量放养适宜种类和数量的苗种，是提高其产量和经济效益的有效途径。
滤食性贝类不仅可利用天然饵料形成水产品，其贝壳还可长期封存碳，因此，国内外许多学者建议将养殖的双壳贝类视作碳汇产品。但是，许多海洋生物学和海洋化学专家持相反意见，理由是贝壳在钙化过程中每生成1mol的CaCO3，在海水中会生成约0.6mol的CO2。贝类养殖海域的现场测定结果也表明，贝类养殖会增加海水中CO2分压。关于贝类碳汇/源问题国内外学者还未达成共识，这很可能是方法论不同等所致。迄今为止，学术界仍缺乏一个原位、时空边界清晰、包含养殖生态系统各营养层次的实证研究。
9 C  G% }: T4 M- N  c' l2.3 远海养殖
3 d1 {% k- p! P- c" }! }远海养殖具有广阔的拓展空间、巨大的养殖容量、与其他用海活动冲突少、水质好、寄生虫病害轻等优势，已逐渐成为国内外海水养殖关注的热点。远海养殖的劣势因地而异，除技术难度大外，还包括投资强度大、风险大，以及产权不明晰、缺乏相应的法律保障等，欧美公众还关心其潜在环境影响和生态损失等。
美国是最早尝试在专属经济区海域（EEZ，3–200海里联邦管辖海域）开展远海养殖的国家之一，然而，在相关法案刚提出时就遭到多方反对，原因是其潜在的鱼病传播和养殖污染等。直到2011年美国国家海洋与大气管理局和商务部联合声明支持发展远海养殖后，情况才有所改观。由于在美国EEZ实施水产养殖受多个法律制约，因此，到2019年联邦政府批准的商业化或示范性远海养殖，也仅有三处贝类养殖项目。
( p4 R% E, ?0 r. T' q: [与许多欧美国家不同的是，中国陆架总体上较平缓，远海养殖海域距岸线更远、海况更恶劣，养殖设施投资和生产成本也相对会更高。因此，在中国进行远海养殖需要生产较高市场价格的产品，以抵偿高投资和高养殖成本。侯娟等（2020）的分析表明，中国适于鱼类养殖的海域面积远大于适于贝类养殖的海域面积，因此，发展高价值鱼类养殖应该成为中国远海养殖的重要选项。为减小养殖污染、提高经济效益、平衡与其它用海活动的利益，远海养殖同样应该依据生态性和社会性养殖容量安排生产，实施多营养层次综合养殖以及渔电互补等产业融合发展。
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/ D7 C) `5 E1 h深远海养殖

20世纪50年代美国将“棕熊号”货船改造成养殖工船，并建造了一个简单的钢构网箱，用于在近岸水域养殖银鲑，可以视为装备型海水养殖的先驱。直到20世纪80年代，瑞典和前苏联才真正开始研发能够在远海恶劣海况下养殖鱼类的钢构深远海养殖装备。之后，美国又研发了多种型号深远海养殖装备。目前，在深远海养殖方面，挪威和中国走在了世界前列。
& _0 \( [5 x1 f  C0 W, K2 F9 V挪威峡湾内大西洋鲑养殖容量已趋饱和且海虱病害日趋严重，虽然前些年大西洋鲑养殖规模不断扩大，但其养殖成本并未相应下降。为此，挪威政府正通过压减峡湾内养殖网箱数量、奖励远海养殖配额等措施，鼓励作为国家支柱产业的大西洋鲑养殖向远海发展。挪威走向远海的典型养殖装备包括半潜式“OceanFarm1”和船形网箱“Havfarm”等。
5 e/ `3 T2 y, b在中国各级政府大力支持下，以及金融、装备制造和养殖企业积极参与下，中国沿海多地各类创新性养殖装备不断涌现，如“深蓝1号”“德海1号”“经海1号”“蓝钻1号”“澎湖号”“国信1号”等。然而，社会各界对深远海养殖的发展仍存在一些模糊认识，这不仅不利于深远海养殖产业的健康发展，也使一些深远海养殖企业处于较大风险中。以下本文从装备类型、经济效益、装备智能化、与其他海洋新业态结合等方面进行简单介绍。
3.1 深远海养殖装备类型
依据养殖种类、海况条件、底质类型等的不同，世界各国研发了很多类型的深远海养殖装备。深远海养殖装备的显著特点是以刚性材料建造骨架，具有自动投饲等系统，可抵御或躲避强台风等。这些装备可简单地分为复合式钢构网箱、船形网箱和海基养殖舱三类（表2）。
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, c7 H6 p! P0 [/ ]9 v复合式钢构网箱通常在水平方向上具有对称结构，包括半潜式和全潜式结构；船形网箱通常分多个养殖单元，包括有驱动力和无驱动力结构；海基养殖舱包括具有驱动力的养殖工船和无驱动力的海上封闭养殖舱。有些养殖结构介于两种类型之间，可根据其主要特点进行归类。
* i8 E9 v  Q; o由于船形网箱水平方向结构不对称，当船较长且无驱动力时，船尾部网箱单元容易出现缺氧现象。对于单点锚泊且有驱动力的船形网箱，网箱迎水流方向可按照需要进行调整，可避免尾部网箱缺氧现象，但这会额外增加耗能成本和产品的碳足迹。养殖工船具有可逐水温而移动、躲避台风的优点，挪威的养殖从业者也希望用封闭养殖舱减轻海虱病害侵扰，但海基养殖舱类装备一般都需燃油发电来频繁换水以保持舱内良好水质、减少病害，因此养殖成本和碳足迹都很高。国际上概念性和曾试验的海基养殖舱不少，但仍在应用的数量极少，这与其投资多、养殖成本高、碳足迹高不无关系。能否发挥养殖工船逐水温移动的优势，养殖适宜的种类，降低燃油和购置大规格苗种成本是提高养殖工船产品市场竞争力的关键。
) z8 R+ f0 u! @* g3 W) j" r3.2 深远海养殖的经济效益
0 C# I# H) d" {深远海养殖的经济效益与养殖装备类型有关。在挪威，陆基循环水养殖大西洋鲑的成本为43.6挪威克朗（NOK）/kg（约30元人民币/kg），开放海域网箱养殖成本为30.6NOK/kg，海基养殖舱养殖成本是37.9NOK/kg。开放海域的养殖成本之所以较陆基循环水养殖更低，是因为前者利用了海洋自净能力，避免了全部或一部分水处理的成本。另外，网箱养殖还利用了天然海流补充溶氧的作用，因此，充分利用海区生态系统服务功能的网箱养殖是最经济的海水养殖类型之一。
深远海养殖的经济效益与养殖规模有关。就单个网箱而言，在一定容积范围内网箱容积越大单位容积造价越低，但网箱的规格会受制于箱内水流流速和溶氧动态，并不是网箱越大经济效益越好。网箱在养殖过程中几乎完全靠天然海流换水、补充溶氧，因此，海流最小的平潮期的海流速度和溶氧水平是制约网箱规格的关键因子。网箱规格较大时应减小放养动物密度或配置增氧设备。由于深远海养殖海域远离岸线，需要配置专门的交通运输、看护管理、捕捞等功能性船舶，只有养殖网箱达到一定数量时才能充分发挥这些船舶的潜能，降低单位产量养殖成本。
与其他海水养殖方式相比，深远海养殖装备建造投资更多、生产管理成本更高，因此，在近海养殖、远海养殖与深远海养殖共存的当下，深远海养殖实现盈利的前提只能是养殖那些在池塘、近岸海域和离岸海域很难养殖的更高品质的种类，或通过深远海养殖可获得额外收益的种类。例如，中国远海养殖的大黄鱼品质显著优于近海养殖的大黄鱼，因此前者售价也就更高。再如，“深蓝1号”可以利用黄海冷水团养殖在中国海域通常不能度夏的鲑鳟鱼类。与挪威相比，中国黄海冷水团养殖鲑鳟鱼类具有物流成本低、养殖周期短、人工成本低、水质好、海虱病轻等比较优势。此外，养殖工船可随季节转移到不同海域，如果安排得当可使养殖鱼类生长更快。挪威在峡湾中养殖大西洋鲑有超过10%的成本是用于预防海虱病害，而远海水域海虱密度低，病害轻，因此远海养殖防病成本较低。
' d% T, w) R- m中国深远海养殖的快速发展得益于产业发展的内在需求、装备制造企业的积极参与和政府的大力支持。装备制造企业的积极参与无疑是中国各类创新性深远海养殖装备大量涌现的重要原因，但有些养殖装备的应用并没有解决好养什么种类的问题。深远海养殖的高建造投资和高生产管理成本决定了利用这些装备养殖那些当地民众可在普通池塘和普通网箱中养殖的种类通常不具备市场竞争力。
( T- r; c+ o: J: Z; o在远海养殖种类的筛选和驯养方面，中国水产养殖业还有很多工作要做。中国北方有些地方在推广“南鱼北养”模式，这其实是鱼类移植驯化方面的悖论。“南鱼北养”成功的案例通常是可利用地热资源或热电厂废热水资源或其他特殊因素，不具备普遍性。相反，“北‘鱼’南养”才具有普遍意义，例如，福建省等沿海区域在低温季节养殖北方的参、鲍、藻等种类。中国在黄海冷水团海域养殖鲑鳟鱼类也是养殖了从更高纬度引进的鱼类。
( s7 A7 {3 H& f5 U3.3 深远海养殖装备的智能化
当前中国很多深远海养殖装备常冠以“智能化”的标签，但事实上并非如此。智能化水产养殖是在计算机网络、大数据、物联网和人工智能等技术支持下实施的水产养殖活动，由“以人为本”的智能化和“以鱼为本”的智能化两部分组成。前者主要是以能满足人的各种需求为目标，后者则是以能满足养殖鱼类各种需求为目标。近些年，中国船舶和海工装备的智能化技术取得了长足的进步，将这些以人为本的智能化技术移植到水产养殖中，实施网箱设计、自动投饲、环境参数实时监测和处理、影像自动获取和处理、生物量评估、智能洗网、死鱼收集等已基本不存在技术障碍。但是，基于鱼类行为和生理学知识的智能化技术，如智能投饲、智能增氧、智能补光、病害智能检测与评估、环境危险预警等，目前距离实际应用还有很大差距。以鱼为本的智能化方面是当下深远海养殖智能化的短板，只有水产养殖、鱼类学、工程和信息技术等方面的专家深度合作研发才可能真正实现深远海养殖的智能化。
同理，凭借中国船舶和海工装备企业多年的技术积累，深远海养殖装备抗风浪安全性等方面可得到良好的保障。但是，基于鱼类行为和生理知识的下潜养殖喉鳔鱼类的鱼鳔补气设备、巨型网箱分批次按需捕鱼设备等尚未很好地解决。
3.4 深远海养殖与风电产业的融合
1987年，前苏联学者Bugrov首次在里海实施了开放水域养鱼装备“Sadco-Kitezh号”与石油开采平台协同作业的尝试，可视为水产养殖与能源业协作生产的先驱。目前，尽管风力发电机的运行是否会影响养殖鱼类的生长还未形成共识，西方发达国家已普遍接受了将远海养殖与风电等产业融合发展的理念。研究表明，海水养殖与风电结合可使风电场运维成本降低10%。He（2015）的试验表明，与风机基座结合的网箱养殖可使养鱼收益增加44%。然而，Jansen等（2016）认为，在欧洲北海海域，风电与贝类养殖融合的经济可行性最高，与藻类养殖融合的经济可行性次之，与鱼类养殖融合的经济可行性最低。
3 G- N  L  A9 R  Y) G) g3 ^+ ^在西方国家，风电场不仅可与水产养殖共用同一片海域，还会产生鱼礁效应，减少贝类养殖浮筏的锚桩用量，有利于游钓业和贝类养殖的发展。在中国，虽然风电同样可与海水养殖共用海域，但由于游钓业不发达，风电场也更加远离海岸，如何使远海和深远海养殖与风电等产业融合，产生显著的互补互促效果，还需创新性模式。

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3.5 一种创新性深远海养殖模式
. P: Y: z6 M: H由于实施严格的环保督察、港湾整治、海岸带综合治理等政策，中国近岸养殖已开始成规模地向离岸、远海转移，这无疑给深远海养殖带来了重要机遇。然而，上述分析和本研究团队的评估显示，中国目前的深远海养殖系统的可持性权重并不高，存在的主要问题包括单位养殖容积投资大、养殖成本高、对国家食物安全贡献率低（总产量低）、生态足迹高、无法解决近岸鱼排被取缔的渔民再就业等问题。为此，中国交通建设股份有限公司和中国海洋大学的专家们提出了“海上牧渔城”发展模式。“海上牧渔城”是在远海海域利用防波减流设施围建一个巨型养殖场，在其中利用普通养殖设施开展以鱼为主的多营养层次综合养殖。由于巨大的养殖规模，该模式不仅可生产大量绿色水产品，还可使养殖、加工、物流、风电、旅游等一体化成为可能。
以设计的“东海牧渔城”为例（图1），投资100亿元可以围建长度10km、覆盖8km2海域面积的巨型深远海养殖空间，设施寿命可达100年。养殖场内利用普通深水网箱主养大黄鱼等鱼类，并利用浮筏设施综合养殖海带、龙须菜、牡蛎、鲍鱼等，实施养殖、加工、物流、风电、旅游等一体化经营。虽然“海上牧渔城”模式投资巨大，资金不易筹措，但其单位容积投资相对较小、养殖成本低、养殖鱼类品质高、环境负面作用小、符合双碳目标要求、利于失鱼排渔民再就业，是一种环保、经济、民生三赢的深远海养殖模式，具有显著的经济、社会和生态效益。

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图 1 东海牧渔城概念示意图

04
政策建议

近岸养殖向离岸、远海发展已是学术界共识和海水养殖业发展的内在需求。在近岸养殖、离岸养殖、远海养殖和装备型远海养殖多元共存的背景下，建议针对各养殖类型制定相应的政策，以确保海水养殖业的可持续发展。
  j2 y" M9 C6 t3 u- v0 ^——充分发挥中国近海空间资源丰富的优势，采用激励与约束两手都硬的策略，引导海水养殖由近岸向离岸、远海拓展。推动地方政府尽快落实新一轮《养殖水域滩涂规划》中关于禁养区和限养区的规定，通过严格监管和迁移补贴等方式，逐步减小近岸养殖强度。加速远海养殖有机食品认证，并在海域使用、装备建造、燃油补贴等方面给予优惠政策，促进离岸养殖、远海养殖和深远海养殖发展。
——加强对近海和远海海域养殖规划的研究，支持开展近海和远海海域生态性养殖容量和社会性养殖容量的研究，优化多营养层次综合养殖结构，保障近海和远海养殖健康发展；加强海洋生物育种研发力度，加快培育适用于远海养殖的优质品种；加强功能性饲料和免疫制剂的研发，保障养殖动物的健康；支持跨学科专家深度合作，完善深远海养殖规划和深远海养殖智能化技术体系。
: l9 j2 a  n/ [: p9 }. o# j3 s——鼓励多产业融合发展，培育适应离岸和远海养殖发展的后勤补给、冷链物流、加工运销等一体化的新业态；打造环境保护、经济发展与民生保障三赢的规模化深远海养殖新模式，鼓励探索“国建民营”“共建共营”等多种治理结构。
( |, N- b' ~( k9 q+ Z. z! D- K/ E——国家层面应尽快出台促进专属经济区海域水产养殖发展的政策，完善装备建造企业与海工装备检验机构协调机制，建立健全海洋环保、海事等部门评估、备案，省级渔业主管部门核发水产养殖许可证的管理制度，解决好远海养殖生产管理的合法性问题，促进专属经济区海域水产养殖健康、有序发展。
——尽快制定深远海养殖生产规范或标准，既为深远海养殖装备发展和养殖模式探索留有空间，又可避免无序发展，减少污染物排放，增加非化石能源使用比例，防止养殖海域水质恶化。

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