全球海洋渔业资源可持续利用及脆弱性评价

摘要

海洋渔业资源作为自然资源的重要组成部分，其在全球粮食安全、经济和社会发展方面发挥着至关重要的作用。海洋渔业每年为全球提供约8000万t的富含蛋白质和微量元素的水产品供人类食用；并为世界人口提供了大量就业和收入机会，其为2.6亿人口提供了全职和兼职就业机会，其中大部分人口属于从事小规模渔业的渔民，且为全球经济每年贡献800-850亿美元的收益。随着科学技术的提高和市场需求的不断扩大，海洋渔业在过去的60年内快速发展，不仅捕捞海域范围在地理上大幅扩张，捕捞深度也在不断地向深海加大，高捕捞强度导致目前全球高达1/3的鱼类种群处于过度开发或衰退状态。全球范围内渔业资源的持续衰退暗示海洋生态系统正面临严峻的考验，为了使渔业资源对不断增长的世界人口的营养、经济和社会利益持续地做出贡献，渔业资源可持续利用评价在全球范围内引起了广泛重视。
　　本研究根据1950-2010年的渔获生产统计数据，结合鱼种的营养级，综合分析和评价了世界各渔区和沿海国海洋渔业资源的势态和现状，并探讨渔获物平均营养级（MTL）的潜在变化机制；此外，收集渔获物价格数据，通过分析最大可持续产量（MSY）与实际捕捞量，核算过度捕捞造成的全球海洋捕捞量和经济效益的损失；同时，将渔业资源开发与社会、经济和环境因素联系起来，探讨经济发展和人口增长对海洋生态系统可持续性的影响，以及气候变化下世界各国海洋渔业的脆弱性，为渔业管理者宏观把握全球海洋渔业资源开发状态提供依据。本研究的主要结果如下：
　　（1）全球各海区海洋渔业资源可持续利用评价。全球三大洋 MTL在1955-1986年以0.057/10年的速度下降，且其MTL下降机制属于“捕捞沿着海洋食物网（Fishing through marine food webs）”模式。在全球三大洋14个FAO渔区中，10个FAO渔区的MTL出现显著降低，其中，西北大西洋、东北大西洋、西南大西洋和西南太平洋发生“捕捞降低海洋食物网（Fishing down marine food webs）”现象，其MTL的下降速度分别为0.24/10年（1965-2010年）、0.064/10年（1969-1992年）、0.12/10年（1996-2010年）和0.16/10年（2000-2010年）；而中东大西洋、东南大西洋、东印度洋、西北太平洋、中东太平洋和东南太平洋发生“捕捞沿着海洋食物网”现象,其 MTL的下降速度分别为0.040/10年（1982-2010年）、0.18/10年（1950-1963年）、0.08/10年（1952-1987年）、0.17/10年（1963-1988年）、0.065/10年（1964-2010年）和0.18/10年（1952-1985年）。MTL未出现下降并不能表明渔业得到有效的管理，中西大西洋、西印度洋、东北太平洋和中西太平洋MTL呈逐步上升，但中西大西洋的低营养级种类产量自1984年开始大幅下降，且高营养级种类渔获量也在1998-2010年逐步下降；东北太平洋的低营养级种类渔获量自1987年开始也出现显著下降。东南大西洋MTL自1972年以来基本维持稳定，而高营养级鱼类和低营养级鱼类的产量均显著下降，其渔业开发模式属于“开发至过度捕捞（Increase to overfishing）”。MTL呈恢复上升趋势可能伴随着低营养级渔获种类产量的降低，全球海域、东北大西洋和西北太平洋MTL在经历下降趋势后，均呈恢复上升状态，但低营养级种类的渔获量均出现大幅下降。渔民行为和市场等因素会对MTL产生影响，当捕捞努力量向高营养级的头足类转移时，“捕捞降低海洋食物网”现象可能会被掩盖。利用渔获物平均营养级评价渔业可持续性必须综合考虑高营养级和低营养级鱼种，以及群落结构和开发历程的掩盖效应。
　　（2）全球沿海国海洋渔业资源可持续利用评价。在全球三大洋75个主要海洋捕捞国中，43个国家MTL呈显著下降趋势，但是，仅16个国家MTL的下降是由于高营养级种类的衰退，而27个国家属于“捕捞沿着海洋食物网”的下降机制。从43个MTL出现下降的沿海国的地理分布来看，欧洲国家占15个，英国、比利时、德国、丹麦、荷兰、波兰、芬兰、瑞典、法国和爱尔兰属于“捕捞降低海洋食物网”模式；葡萄牙、西班牙、冰岛、挪威和俄罗斯属于“捕捞沿着海洋食物网”模式。北美洲国家占6个，加拿大和哥斯达黎加属于“捕捞降低海洋食物网”模式。美国、墨西哥、巴哈马和格陵兰属于“捕捞沿着海洋食物网”模式。南美洲国家占7个，乌拉圭、阿根廷属于“捕捞降低海洋食物网”模式，哥伦比亚、厄瓜多尔、智利、秘鲁和委内瑞拉属于“捕捞沿着海洋食物网”模式。非洲国家仅4个，分别为南非、利比里亚、喀麦隆和埃及，且均属于“捕捞沿着海洋食物网”模式。亚洲国家占9个，仅日本属于“捕捞沿着海洋食物网”模式；韩国、中国、马来西亚、印度、沙特阿拉伯、也门、阿曼和斯里兰卡均属于“捕捞沿着海洋食物网”模式。大洋洲国家占2个，澳大利亚属于“捕捞沿着海洋食物网”模式，而新西兰属于“捕捞降低海洋食物网”模式。20个捕捞国的MTL在经历下降后呈恢复上升趋势，但是，该恢复上升趋势通常伴随着传统低营养级种类产量的大幅下降。在上述20个国家中，11个国家的低营养级鱼类产量出现显著下降趋势，分别是欧洲（葡萄牙、西班牙、瑞典、俄罗斯、冰岛、挪威和荷兰）、南美洲（智利和厄瓜多尔）、亚洲（日本和韩国）。从全球来看，发生“捕捞降低海洋食物网”现象或低营养级种类产量在MTL呈恢复上升趋势时显著下降的沿海国通常属于低营养不良发生率的发达国家，而MTL呈上升趋势或发生“捕捞沿着海洋食物网”现象的沿海国通常属于高营养不良发生率的发展中国家。在全球贸易的压力下，确保水产品对全球粮食安全持续做出贡献，需要发达国家和发展中国家加强对渔业资源的有效管理。
　　（3）过度捕捞造成海洋渔业的产量和经济损失。全球三大洋约35％的种群曾经或正在遭受过度捕捞，1950-2010年损失的总捕捞量高达332.8百万t，造成的直接经济损失达2989亿美元（2005年不变价美元）。从1950-2010年全球各渔区损失的总产量来看，东南太平洋以11507万t排在首位；之后是东南大西洋、西北大西洋和西北太平洋，分别损失6216万t、5044万t和4824万t。西南太平洋、西印度洋和东印度洋海域并未遭受到严重的产量损失，其损失的总产量分别为96万t、35万t和41万t。从1950-2010年全球各渔区的总经济损失来看，西北大西洋、东南太平洋、西北太平洋、东南大西洋和东北大西洋过度捕捞损失的经济效益分别达到966亿、561亿、396亿、383亿和176亿美元。而西南太平洋和印度洋的经济损失较低，仅处于4-32亿美元之间。其他渔区过度捕捞损失的经济效益处于50-107亿美元之间。海洋生态系统中不同群落组成的开发历程和开发状态显著不同，全球三大洋中，中小型中上层鱼类损失的产量最高，达到26504万 t；之后是底层鱼类、无脊椎动物以及大洋性和深海鱼类，过度捕捞损失的产量分别为4305万t、2053万t和422万t。过度捕捞的空间扩张不仅反映了全球渔业资源的持续衰退，也表明了海洋渔业的可持续开发能够降低和稳定过度捕捞的产量损失。全球海洋渔业长期可持续发展需要进一步降低全球过剩的捕捞能力并改善渔业管理体系。
　　（4）社会经济因素对海洋渔业可持续开发利用的影响。运用环境库兹涅兹曲线（EKC）理论，通过对全球122个沿海国开展跨国时间序列分析，探讨经济发展和人口增长对海洋生态系统可持续性的影响。研究发现，在经济发展的初期，随着人均GDP的上升，EEZ产量、%PPR和L指数逐步上升而MTL逐步下降；但是，在人均GDP分别达到$15,000,$14,000和$19,000后，EEZ产量、%PPR和L指数呈逐步下降趋势，而MTL在人均GDP达到$20,000后呈稳定上升趋势。上述关系表明经济增长能够降低对海洋生态系统的不良影响，符合生态现代化理论和环境库兹涅兹曲线假说。人口数量对EEZ产量、%PPR和L指数具有显著正效应，并对MTL具有显著负效应。人口数量增加1倍会引起%PPR上升17.1%、L指数上升0.0254以及MTL下降0.176；人口数量增加1%会引起EEZ产量上升0.744%。遵循国家人口数量越多，对海洋生态系统影响越大的逻辑，这也是一个预期结果。全球大多数沿海国位于 EKC曲线的左侧，这表明经济的进一步增长可能会导致全球海洋生态系统的退化。但是，一些国家的人均GDP已通过EKC曲线的拐点，经济的进一步发展能够遏制其海洋生态系统的衰退趋势。上述结果突出了在制定可持续渔业管理政策时考虑社会经济因素的重要性。
　　（5）气候变化下海洋渔业的脆弱性及粮食安全。通过在全球范围内首次系统的评估海洋渔业面对气候冲击时的各国粮食安全脆弱性的高低和分布，并突出了海洋渔业在国家粮食安全中发挥的作用。研究表明，海洋渔业面对气候冲击时的国家粮食安全脆弱性与国家发展水平密切相关，非洲、亚洲、大洋洲和南美洲的发展中国家脆弱性最高，其高脆弱性主要由于上述国家高度依赖海洋渔业提供营养而应对气候变化的能力有限。不同高脆弱性国家的海洋渔业在其粮食和营养安全中发挥的作用显著不同，在气候变化影响海洋渔业造成粮食安全高度脆弱的国家中，非洲国家（佛得角、冈比亚、几内亚、几内亚比绍、利比里亚、马达加斯加、毛里塔尼亚、莫桑比克和塞内加尔）、亚洲国家（印度尼西亚、马尔代夫、菲律宾和泰国）、大洋洲国家（斐济、萨摩亚、所罗门群岛和瓦努阿图）和南美洲国家（圭亚那）主要依赖海洋渔业满足其人口对水产品的需求；然而，科特迪瓦、尼日利亚和多哥的水产品消费主要依赖进口；柬埔寨、刚果民主共和国和坦桑尼亚主要依赖内陆渔业满足其对水产品的需求；孟加拉国、埃及和越南主要依赖养殖业满足其水产品的需求。上述27个高脆弱性国家中，超过2/3的国家以海洋渔业作为其水产品供应的主要来源。制定适宜的适应策略和管理措施以降低气候变化的影响对于维持具有高脆弱性且高度依赖海洋渔业的国家粮食安全具有极为重要的意义。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容、框架和技术路线

第二章 全球各渔区海洋渔业资源可持续利用评价

2.1材料与方法

2.2 结果

2.3讨论与分析

第三章 全球沿海国海洋渔业资源可持续利用评价

3.1材料与方法

3.2 结果

3.3 讨论与分析

第四章 过度捕捞造成全球海洋渔业的产量与经济损失

4.1材料与方法

4.2 结果

4.3讨论与分析

第五章 社会经济因素对海洋渔业资源开发利用的影响

5.1材料与方法

5.2 结果

5.3 讨论与分析

第六章 气候变化下海洋渔业的脆弱性及粮食安全

6.1材料与方法

6.2 结果

6.3讨论与分析

第七章 主要结论与展望

7.1 主要结论

7.2 研究创新点

7.3 存在问题及展望

参考文献

博士期间学习工作情况

致谢