气候变化对渔业生产发展的影响

渔业敏感性
不同国家渔业对气候异 常的敏感性和适应能力 评价
(a) 敏感性指标(渔民的数 量及人口比率, 渔获量, 渔 业出口换汇值 、水产品 在总摄入动物蛋白量中的 比率) (b) 适应能力指标(渔民健 康指数, 教育程度, 渔业行 政能力、 渔业经济的规 模)
适应能力
(Allison, et al., 2009)
河蚌化石 (20,000 年前)
(http://inyo.110mb.com/ammonoids/freshwater3.html)
渔获增汇
基础数据
水产品 湿干重 换算系数
0.5514
0.2-0.4 (0.3) 0.27 0.1
平均碳含量比 (%)
11.45
40-60 (50) 22.9 27.39
直接影响
破坏渔业设施 损失渔具
社会经济影响
改变渔业活动 增加燃油支出 病害增加 管理复杂性增加 产品质量安全问题 相关资金政策变化
增加作业危险性
丧失传统作业区 危及渔业社区
(Daw, et al., 2009)
最脆弱的方面
水产生物的生长 水产生物的繁育 洄游活动 资源分布 产量和产值
碳汇渔业
渔业具有碳汇功能 凡不需投饵，客观上具有直接或间接降低大气 二氧化碳浓度效果的渔业生产活动就具有碳汇 功能，可能形成生物碳汇，亦泛称为碳汇渔业 海洋碳汇渔业不仅包括藻类和贝类等养殖生物 通过光合作用和大量滤食浮游植物从海水中吸 收碳元素的过程和生产活动，还包括以浮游生 物和贝类、藻类为食的鱼类、头足类、甲壳类 和棘皮动物等生物资源种类通过食物网机制和 生长活动所使用的碳
可能的气候成因
大气环流异常
冷空气
暖湿空气
暖湿空气
(Gao et al., 2008)
极寒灾害的渔业损失统计
总受灾面积: 1400多万亩 产量损失: 87万t
亲鱼: 3.4百万组
苗种: 42万t
成鱼: 45万t
经济损失: 6百亿元 受损设施面积: 57万m2 二次损失: ???
2011年旱涝急转灾害
极旱阶段 (1-5月)
损失统计:
总受灾面积: 616.85万亩 成鱼: 74万t 苗种: 8万t 经济损失: 52.27亿元
大气环流异常
拉尼娜现象
冷空气 暖湿空气
大气环流异常
拉尼娜现象
冷空气 暖湿空气
中旱
极旱
非旱
轻旱
重旱
旱涝急转阶段（6月）
大气环流异常 拉尼娜现象
冷空气
鱼类
(He et al., 1995)
带鱼产卵场 厄尔尼诺Leabharlann Baidu的产量:
乌贼渔场
曼氏无针乌贼
变好: 带鱼 变坏: 鲐鱼, 蓝圆鲹
针乌贼
厄尔尼诺现象
厄尔尼诺指标 (海平面温度异常, SSTA) 与鳗苗捕捞量的相关性
黄海
长江口
白仔鳗苗
拉尼娜年
Shanghai
厄尔尼诺年
产量高 (1972-1974, 19821984, 1986-1988,1991-1993) 产量低 (1998-2000)
气候异常
温度 温室气体 极端气候 海平面上升 海水酸化 生态学作用 对渔业社会的影响 生物物理作用
渔业
生态系统
生态系统过程
水环境 鱼类群体和产出
收益不确定 渔业政策、社会、经济 渔业市场 劳动力 消费模式 对策 能源价格 社会经济作用
渔业活动
产量
渔捞努力 渔业生活 渔业管理
生态学影响
产量变化 产区变化 捕捞不确定性增加 产出的季节波动增加
Marine 海水
Fish, crustaceans, mollu 鱼虾贝类 scs, etc. Aquatic 水生植物 plants
淡水
Inland
Molluscs
贝类
淡水
Inland 0% 50% 100%
0%
50%
100%
其它水产品 Miscellaneous aquatic animals
大黄鱼
(Pseudosciaena crocea)
产量下降预测 (FISH BIOENERGETICS MODEL 2)
下降率 (%)
2030
2056
(Liu, 2000)
水温上升
虹鳟
热带鱼类越冬 的北限将向北 延伸3-6个纬度 冷水鱼度夏的 南限将向北推 移1-3个纬度
(Liu & Jin, 1993)
灾害损失 (百万美元)
(Lenton et al., 2009; Vos et al., 2010; IPCC, 2012)
渔业统计
Freshwater 淡水鱼 fishes
Marine 海水
Diadromous 洄游鱼 fishes
海水鱼 Marine fishes 虾蟹类 Crustaceans
(Liu & Zhang, 2013)
海温上升
1-2
2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 >16
带鱼 (Trichiurus lepturus)
产量下降预测 (FISH BIOENERGETICS MODEL 2)
下降率 (%)
2030
2056
(Liu, 2000)
东海
(Guan et al., 2009)
降水及水资源分布变化
1997-1998年超强厄尔尼诺 现象导致了长江流域罕见 的大洪水
(NASA, 1998)
该次厄尔尼诺现象却导致 黄河流域出现罕见的大 旱，甚至下游断流
降水及水资源分布变化
2007年5月太湖蓝藻 严重爆发，造成无锡 市饮用水危机 成因: 异常暖冬和极 度减少的降水量
海温上升
1-2
2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 >16
小黄鱼
(Pseudosciaena polyactis)
产量下降预测 (FISH BIOENERGETICS MODEL 2)
下降率 (%)
2030
2056
(Liu, 2000)
海温上升
1-2
2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 >16
受与气候异常相关台风及洪水影响的人口统计及预测 (千人/年)
(Peduzzi et al., 2011; IPCC, 2012)
受与气候异常相关海平面上升及气象灾害的人口统计及预测 (千人/年)
气候灾害 (extre-T, drought, wildfire) 气象灾害 (storm) 水文灾害 (flood, landslides)
需求
(2) 国际合作需求
国际组织已有很好的经验和研究积累（如IPCC， FAO, WorldFish Center，NACA） 研究合作 资料共享、人员交流 积极主动参加国际性项目 国际会议及培训课程
需求
(3) 政策需求
科研政策: 多学科、长期性、持续性地支持
发展政策: 对应的渔业规划、适应性措 施、 节能减排, 政策性保险, 碳汇 渔业
Non-ENSO
厄尔尼诺现象赤道太平洋中东部海洋表面温 度持续异常增温的现象
拉尼娜现象发生在赤道太平洋东中部海水 大范围持续异常变冷的现象
(S A Weather Service. 2004)
ENSO
厄尔尼诺年及其下 一年我国沿岸发生 赤潮的频次会增加
厄尔尼诺现象
资源分布区漂移 乌贼
(Wu et al., 2006)
气候变化对渔业生产发展的影响
杨 健
中国水产科学研究院淡水渔业研究中心 (jiany@ffrc.cn)
全球气候变化
(最严重的环境挑战之一) 温室效应气体急剧增加 (二氧化碳/CO2, 甲烷/CH4, 一氧化二氮/N2O,氯氟 烃/CFCs, 挥发性有机物/VOCs等)
气候异常
在一段较长的时期内，气候从平常的状态向对人及生物有 危害作用的状态变化并持续发展的现象
(唐启升院士, 2010)
碳循环
湖泊
池塘
海洋
碳汇渔业
大气
CO2
水体
形态转化
渔获
生物碳
鲢鱼和鳙鱼每增重 1kg克可分别吸收水体 中约121.5 g 和115.7 g 的碳 2008年鲢鱼、鳙鱼养殖 渔获利用了水体约65万t 的碳
沉积物
形态转化
碳封存
2008年内陆渔业的捕捞 量为2.25 百万t、贝类养 殖渔获量为 0.23 百万t
极端气候
气候（天气）的状态值严重偏离其平均 态阈值的上限或下限的情况 2008年极寒灾害
(IPCC, 2012)
可能的气候成因
拉尼娜现象:发生在赤道太平洋东中部海水大范围 持续异常变冷的现象
(NASA., 2008)
*海平面温度异常(SSTA)
从2007年8月开始的拉尼娜 现象一直持续到2008年5 月。期间，降低<-0.5 oC的 海平面温度异常*持续了9 个月（2007年8月-2008年4 月） (National Meteorological Centre, 2008)
Ruditapes philippinarum 菲律宾蛤仔 Carassius 鲫鱼 carassius Crassostrea gigas 牡蛎 Anadara 泥蚶 granosa Anguilla 鳗鲡 japonica
Oreochromis 罗非鱼 niloticus Labeo rohita 南亚野鲮 Oncorhynchus mykiss 虹鳟 Mylopharyngodon piceus 青鱼
文献
贝类
鱼类 (鲤科) 甲壳类 藻类
Liu and Tang, 2011
Sterner and George, 2000 Alongi et al., 2000 Song et al., 2008
渔获增汇
2008年世界主要水产品类产量
水产品类 养殖产量 (67.8 MT*) 33.9 13.1 5.0 15.8 捕捞产量 (90.3 MT) 76.2 7.3 5.8 1.0
Megalobrama 团头鲂 amblycephala Procambarus clarkii 克氏原螯虾 Other species 其它种类
世界鱼类、虾蟹类、贝类养殖量 (5千2百万t)
(FAO, 2010)
渔业对气候异常最为脆弱
变温动物 产区/养殖区适宜环境丧失
气候异常对渔业的生态学、直接和间接影响
捕捞 (8千9百万t) 淡水: 1千万t, 海水: 7千9百万t
养殖 (6千8 百万t) 淡水: 3千3百万t, 海水: 3千5百万t
2008
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
Cyprinus 鲤鱼 carpio Salmo salar 大西洋鲑
70%
80%
90%
100%
Hypophthalmichthys nobilis 鳙鱼 Sinonovacula constricta 缢蛏 Eriocheir sinensis 中华绒螯蟹 Channa 乌鳢 argus
Hypophthalmichthys molitrix Ctenopharyngodon idellus 白鲢 草鱼 Catla catla 卡特拉鱼 Penaeus monodon 斑节对虾 Cirrhinus mrigala 麦瑞加拉鲮鱼 Silurus 鲶鱼 asotus Penaeus vannamei 南美白对虾 Chanos 遮目鱼 chanos Ictalurus punctatus 斑点叉尾鮰 Perna viridis 翡翠贻贝
罗非鱼
实线: 2030-2050年时内陆水域的平均水温 虚线: 目前内陆水域的平均水温 红线: 年最冷月份的10oC 等温线 黄线: 年最热月份的25oC 等温线
水温上升
海平面温度变化
海平面高度变化
雪覆盖面积变化
水温上升
亚热带及温带海域
热带海域
(Cheung et al., 2013)
厄尔尼诺现象
不同国家渔业经济对气候异常的脆弱性评价
(Fao, 2008; Allison, et al., 2009; WorldFish Center, 2009)
气候异常对渔业影响的主要途径
海温上升 厄尔尼诺现象 降水及水资源分布变化 拉尼娜现象及异常大气环流
海温上升
我国沿海海平面温度的变化

设施及渔具
脆弱性评价
脆弱性评价模型
脆弱性：系统对气候异常及极 端气候有害作用的敏感及不适 应程度
适应能力：个体、社区、地 方、国家层次上应对气候异常 的能力及相关资源
(变量)
应对能力：人为的干预以减少 温室气体导致气候异常的能力
(IPCC, 2007)
(Allison, et al., 2005)
暖湿空气
鄱阳湖
2011年5月31日
2011年6月7日
需求
(1) 基础研究需求 气候异常
脆弱性 成灾 渔业（捕捞及养殖） 生态环境
渔业水域物理、化学、 生物环境动态
渔业资源
品种改良、资源动态预测、资源养 护及增殖
渔业经济
设施调整、政策完善、管理体 系、保障措施
机理, 数据库, 评估模型, 研究协作网, 人才, 防灾减灾对策