养殖策略影响池塘养殖服务

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随着人类社会经济水平的发展，生态环境问题日益严重，近30年来引起了世界的关注。生态系统是一种自然资本，它为人类社会提供的许多重要服务，是人类社会存在发展的基础。11。仅认识到这种自然资本的重要性是远远不够的，将其作为一种重要变量纳入到人类社会和经济生活的决策系统中，必须能够测算这种资本价值量的大小。因此，costanza等对全球各生态系统服务进行全面评估，吹响了生态系统服务价值的研究号角旧1。近10年来，该研究领域已成为生态经济学关注的热点问题。农业生态系统服务研究目前逐渐受到关注，原因在于农业生态系统已逐渐成为人类社会存在的基础。首先，世界对粮食的需要有增无减，到2050年，世界人口增长50％，对粮食的需要增加l倍。目前农业生产面积大致占地球总面积的25％，并有继续增加的趋势旧1。其次，在人口稠密且第二、第三产业发达的地区，一定程度上农业生态系统成为自然生态系统的替代品，替代自然生态系统供应部分生态服务。再次，人类对地球的影响逐渐加深，任何一个生态系统或多或少受人类活动的影响H-。因此，对农业生态系统服务价值的研究有助于定量评估人类影响生态环境的尺度和强度，有较高的理论价值。第四，农业生态系统服务价值的研究作为农业的经济产出，但农业生态系统也产生了相当大的生态服务价值，由于缺少相应市场体现，农业价值被大大低估，对农民和农业的补贴不足，因此，对农业生态系统服务价值的研究有助于制定更好的产业发展政策。作为农业生态系统的重要组成部分，水产养殖生态系统也为人类社会提供了众多服务。撇开它所提供的其他生态服务不谈，仅食品供给服务1项，该系统2005年就给国民提供33932501t水产品，海水养殖面积达1994531hm。，内陆养殖面积达5805488hm2。其中，池塘养殖面积为2495361hm2，占内陆养殖面积的43．0％。水产养殖生态系统为中国成为世界第一水产大国和世界上唯一1个养殖产量超过捕捞产量的国家作出了重要贡献。尽管水产养殖系统为人类提供了众多服务，其生态服务价值的研究也已成为相关领域的热点问题，但国内学者对此并未达成共识。在研究某地区的生态系统服务时，对水产养殖系统通常采用以下几种处理方法：把水产养殖系统生态服务等同于裸地口J、把水产养殖生态系统服务等同于河流湖泊Mo、采用与costanza等拉1、MiⅡennium等o¨相类似的方法，把水产养殖生态系统归入农用地哺’91。难以达成共识的重要原因在于缺少对水产养殖生态系统结构和功能的分析，而正如Heal等指出的那样，“生态系统服务价值最基本的问题在于清楚表述和准确评估生态系统结构、功能以及效益之间的关系”¨…。因此，分析水产养殖生态系统的结构和功能是评估水产养殖生态系统服务的第一步。但是，水产养殖生态系统是一个半人工生态系统，其结构和功能受人类各项养殖管理措施的影响，各种养殖措施通过改变水产养殖生态系统结构而影响其功能，水产养殖生态系统服务供给内容和数量发生了变化。本文以池塘养殖生态系统为例，重述水产养殖的结构和功能，分析各项养殖管理措施是如何影响生态系统结构和功能的，确定池塘养殖生态系统可供给的服务类型。

1池塘养殖生态系统的结构、功能和服务

1．1池塘养殖生态系统的结构

McLusky等认为，生态系统结构由3类特征决定和体现，第1类为生态系统中物种的分类学特征，第2类为有机体及环境因子的尺度和生物量特征，第3类为具有相同生态属性的功能组特征¨“。因此，国外研究人员在分析生态系统结构时往往是通过各个生态指标来研究的，如非生物属性的温度、盐度、颗粒类型、溶氧量，生物属性的物种多样性，生物量，物种丰度，叶绿素含量和功能组特征等¨“”1。

1．1．1池塘养殖生态系统的非生物属性池塘养殖生态系统的非生物环境结构指的是该系统中光、热、水、泥土、气体、及无生命的有机与无机物质等要素及其相互关系。这些非生物环境要素构成池塘生态系统中各种生物赖以生存的基础。池塘养殖生态系统中最重要的有以下几项：光强和光照时间‘“1、水温㈣、悬浮颗粒‘1“、溶氧㈣、池塘底泥‘”1。

1．1．2池塘养殖生态系统的生物属性池塘养殖生态系统的生物系统结构是该系统的核心组成部分，它由生产者、消费者、分解者组成。作为一种特殊的人工生态系统，其生物学特征与天然河流、湖泊、湿地自然生态系统相比有更明显的区别，尤其在物种多样性n“、生物量¨…、叶绿素含量啪1、种群繁殖及寿命、功能组(functionalgmup)旧¨等属性上有较大差异。

1．2池塘养殖生态系统的功能

生态系统功能被描述为生态系统组分随时间变化和因此发生在系统内所有过程的总和。特别是能量、物质的转移和循环¨“，大致可以分为3种类型：环境一生物(environment—biol093r)过程描述物理化学系统(盐度、温度、地质状况)等为生物创建生境的过程，如河流水流减小有助于底栖生物生存。生物一生物(biology-bi0109y)过程描述目前的生物群落是如何因生物过程和种内、种间关系(如捕食、竞争、寄生)而改变的。生物一环境(biology—environment)则描述生物学可以影响物理化学系统并使物质在物理化学系统中输入和输出的过程。由于池塘养殖生态系统的目的非常明确，在人工控制和管理下，其系统结构相对简单，池塘养殖生态系统的功能也相对比较清楚。最基本的功能有水域环境提供的生境H纠以及水体流动、蒸发引起的小气候变化¨“，光合作用和初级生产呤…，养殖池塘发生的捕食、竞争、寄生关系ⅢJ，有机物降解和氮磷循环”。

1．3池塘养殖生态系统服务价值构成

根据Daily的解释…，生态系统服务即为能充实、维持、满足人们生活的自然生态系统的某种状态和过程。池塘养殖生态系统所具有的生态系统结构和功能也能提供相应的生态系统服务，具体服务类型及产生的价值量均由生态系统的结构属性和功能属性决定，具体服务包括气温调节、提供生物栖息地、食物供给、碳的固定、空气质量调节、生物调控、氮磷循环、美学与文化、休息娱乐Ⅲ“1。而这些服务类型均是由水产养殖生态系统特有的结构和功能决定的(图1)。由图1可知，从生态系统功能决定服务的原理来看，文化、美学以及娱乐服务与其他服务有较大不同，原因在于其他服务都可归于一种或某种生态系统固有的生态功能，但文化、美学娱乐服务虽然由池塘景观和渔业文化这种生态功能决定，但这种功能更多依赖于人的选择和主观评价，很难确定与生态系统结构要素的对应关系。

2池塘养殖管理措施对养殖生态系统结构、功能和服务的影响

池塘养殖系统是一个半人工的生态系统，人类活动在其中发挥了很大的作用，尤其是常用的水产养殖管理措施如清塘、放养养殖品种、施肥、投饵、用药、换水、充氧、起捕等影响水产养殖生态系统的结构和功能，进而影响其生态服务的供给(图2)。

2．1清塘

清塘是池塘养殖过程中的第一步，清干池塘水，在底泥中添加生石灰，用在阳光下曝晒的方式消灭可能危害养殖对象的病菌和有害生物。从生态系统结构上看，添加生石灰影响池塘底泥的成分，使池塘底泥中的有机成分矿化并分解为无机营养物；杀灭底泥中的厌氧分解者，添加生石灰改变分解者功能组的结构；降低池塘底泥中的生物多样性。从功能上说，添加生石灰改变池塘水环境，提供生境特点和水体流动蒸发现状，促进有机物降解和氮磷循环，改变养殖池塘中捕食、寄生和竞争关系，降低生态系统稳定性，降低生物调控能力。

2．2放养养殖品种

养殖者自主选择养殖品种和放养量、仔鱼的来源，从结构上说，决定池塘生态系统主要生物种群的繁殖特征和年龄结构，决定捕食功能组的组成，如鲢鱼以浮游植物为食，鳙鱼以浮游动物为食，草鱼、团头鲂以水草和幼嫩陆草为食，鲤、鲫则除摄食螺蛳、摇蚊幼虫等底栖生物外，还摄食水草、藻类和腐屑等。养殖品种的人为选择以及仔鱼种群，往往通过几条亲鱼繁殖的状况大大降低生物物种的多样性和遗传多样性。从功能上说，它主要改变养殖池塘中捕食、竞争和寄生关系。

2．3施肥

由于池塘生态系统初级生物量不足，须要添加有机肥料和无机肥料，增加池塘养殖系统中氮、磷、钙等物质含量。从结构上说，向池塘养殖生态系统补充大量鱼类生长所需的物质，扩大捕食生物链和腐屑生物链，扩大养殖生态系统可能的生物量限度；同时，改变水环境的化学构成。从功能上说，施肥增加初级生产和光合作用，影响有机物降解和氮磷循环。

2．4投饵

投饵也是一种向水体补充氮、磷等营养物质的方式，其作用基本与施肥类似。不同的是，投饵直接从食物链的中间部分加入参与物质和能量循环，而施肥从食物链起始部分开始。

2．5用药

对于富营养化、物种结构简单的池塘养殖生态系统中，较易发生鱼病，而这些鱼病主要以病毒病、细菌病、真菌病和寄生虫病为主。因此，从结构上说，用药就是通过药物杀灭造成病害的病毒、细菌、真菌和寄生虫，降低它们的生物量，降低生物多样性，改变水体中的化学构成；从功能上说，用药改变养殖池塘的捕食、寄生和竞争关系，同时在食物链运行的过程中化学物质进入食物链并向顶端累积。

2．6换水

在常规鱼类池塘养殖过程中，一般采取加注新水来补充因蒸发丧失的水体，但在虾蟹类养殖中，须要经常性大量换水。从生态系统结构上说，换水使养殖水体增加溶氧，增加池水中的透明度，降低藻类分泌的抗生素浓度；在功能上改变池塘水环境提供生境的特点和水体流动蒸发现状，促进初级生产和光合作用。但换水实际上也是一个养殖生态系统与外界环境系统交换的过程，往往是一个将超过自身自净能力的废物向外释放的过程。

2．7充氧

通过增氧机充氧是池塘养殖生态系统中重要的管理措施之一。充氧从结构上提高水体中的溶氧量，改变水体溶氧的昼夜变化和季节变化；从功能上加快池塘有机物降解和氮磷循环，提高初级生产力，增加食物供给能力，加强水体的自净能力。

2．8起捕

在养殖品种达到商品鱼阶段，将养殖群体捕捞，这一过程是池塘养殖生态系统最主要的生态系统服务功能一食物供给一实现的过程，这一过程在生态系统结构上确定养殖群体的生长寿命、年龄结构，改变养殖池塘生态系统的生物量大小，在功能上改变水体流动、蒸发现状，以及养殖池塘捕食、竞争和寄生关系，人为地使池塘生态系统走向终结。综合考虑池塘养殖各项管理措施对生态系统结构和功能的影响，生态系统结构和功能对生态系统服务供给的影响，以及池塘养殖各项管理政策对生态系统服务的影响，其结果如表1所示。

3结论与讨论

3．1生态系统服务决定于生态系统的结构和功能

生态系统结构决定功能，而功能决定服务供给，对于一个特定的生态系统服务研究，须要了解该生态系统的结构属性和功能属性，以及结构属性与功能属性与其相对应的生态系统服务的关系。尽管由于生态系统结构的复杂性和多样性，生态系统结构与功能及其与服务的关系很难透彻了解，但粗略描绘生态系统的结构和功能是准确评估生态系统服务价值的基础。Dail扩1、constallzaBo、MEA等Ⅲ1已构建了生态系统服务研究框架的一般模型，但具体到某一个生态系统或某一类生态系统就须要基于生态系统的特性具体化构建该系统的生态系统服务研究框架，即必须基于生态系统结构和功能的分析，构建某一系统的生态系统服务的研究框架，以求更准确地评估生态系统服务价值。

3．2养殖管理措施影响水产养殖生态系统的结构和功能，进而影响生态服务的供给

池塘养殖各项管理措施在生态系统结构和功能上或改变生态系统初级生产者组成，或提高生物地化循环的物质量，或降低生物地化循环的物质量，或改变生物地化循环的速率，由此大大提高水产养殖生态系统的食物供给能力；但同时，其他生态系统服务的供给(气候调节、气温调节、栖息地、生物控制、文化与娱乐等)均受养殖管理措施的影响，不仅是增加或降低某一类生态系统服务的供给，甚至由于不合理的管理措施使某些服务完全消失，或者产生负服务(环境损害)m1。

3．3生态系统服务价值的评估须要具体分析人类活动的影响，准确度量人类活动的强度

郑华等认为，人类活动对生态系统造成影响，并将影响分为积极影响和消极影响，其中生态系统管理、生态工程、生态恢复与重建等视为积极影响，土地开垦、水资源开发利用、农业、森林采伐、放牧、捕鱼与狩猎、化石能源的消耗、城市化与工业化、国际贸易均视为消极影响旧“；伍淑婕等在研究红树林生态系统服务时也持相同观点口“。但人类活动对生态系统服务供给的影响是复杂的，在水产养殖生产实践中，往往采用多种养殖管理措施，这些管理措施对生态系统结构和功能改变的强度和机理不同，对不同类型的生态系统服务产生了不同方面的影响。大多数管理措施均会加强服务供给的生态服务，但有的管理措施会加强某一类服务的供给，有的则会减少某一类服务的供给。因此，要准确评估人类活动对生态系统服务的影响就须要深入研究人类活动，改变生态结构机理，并评估人类影响生态系统结构强度。