在气候限制下的海水养殖生态效率:来自中国沿海地区的证据

《Aquaculture》:Ecological efficiency of mariculture under climate constraints: Evidence from coastal China

【字体: 时间:2026年02月09日 来源:Aquaculture 3.9

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  中国沿海省份海洋水产养殖生态效率的动态评估与空间演变研究,提出整合气候物理风险与灾害损失作为负面产出的新型评估框架,采用窗口EBM-DEA模型测度2012-2023年九省生态效率。结果显示总体效率提升37.68%,空间分布趋于集中,区域收敛效应显著,提出气候适应型养殖布局和政策优化建议。

  
沿海水产养殖业生态效率评估与气候约束下的区域发展动态研究

摘要与核心发现
中国沿海水产养殖业在气候约束下的生态效率呈现显著提升,2012-2023年间整体效率从0.69提升至0.95,累计增长达37.68%。空间格局由2012年的离散型低效分布,逐步转变为2023年的稳定型高效集聚区,东部沿海省份效率提升尤为突出。研究揭示出三个关键规律:其一,气候物理风险通过影响生产要素效能,对养殖系统形成双向约束;其二,区域发展呈现梯度收敛特征,效率提升呈现显著的"东快西慢"空间分异;其三,气候灾害造成的经济损失作为新型不良产出纳入评估体系,显著提升了效率测度对真实生产环境的反映能力。

方法论创新
研究构建了气候约束型生态效率评估框架,突破传统DEA模型的三大局限:首先,创新性引入气候物理风险指数(CPRI)作为非期望性投入,将台风、海温异常等气候要素转化为可量化约束指标。其次,采用动态窗口分析技术,通过5-7年时序窗口滑动,捕捉区域间效率提升的时空协同效应。第三,建立多维度指标体系,整合空间生态资本(海洋面积、珊瑚礁覆盖率)、生产要素(劳动力素质指数、设备智能化率)、气候约束(CPRI)、灾害损失(2012-2023年累计损失达328亿元)四大类28项指标,突破传统单要素评估模式。

区域发展特征分析
东部沿海省份形成"技术迭代驱动型"增长模式,浙江、广东等省通过智能化养殖设备投入(年均增长15.3%)和病害防控技术升级(成功率提升至92%),实现生态效率年均增长2.1%。与之形成对比的是,北部环渤海地区仍存在"气候适应滞后"问题,2023年其气候约束下的技术效率仍低于全国均值12.7个百分点。研究特别发现,2018-2022年间间东部省份通过"技术扩散-政策激励-市场响应"三重机制,形成跨区域效率协同提升效应,使区域间差异系数从0.68降至0.49。

气候风险传导机制
研究构建的CPRI指数涵盖5个维度:海洋热浪强度(占权重30%)、赤潮频率(25%)、台风登陆强度(20%)、盐度波动(15%)、光照异变(10%)。实证数据显示,当CPRI超过阈值(0.45)时,区域生态效率平均下降18.6%,且风险传导存在2-3年滞后期。2021年黄海海域因异常高温导致的损失占当年总损失37%,验证了气候风险对生产效能的直接影响机制。

政策启示与实施路径
研究提出"双循环-三联动"政策框架:在内循环层面,建立气候适应性养殖技术标准体系,将台风预警响应时间纳入地方考核指标;在外循环层面,构建跨省生态补偿机制,重点支持环渤海地区养殖户的气候韧性改造。实施路径包括:
1. 空间优化:划定气候敏感区(如山东半岛)、过渡缓冲区(如长江口)和气候适应示范区(如舟山群岛)
2. 技术赋能:推广智能感知设备(覆盖率需从32%提升至65%)、数字孪生养殖系统(试点区域效率提升23%)
3. 风险共担:建立区域气候保险基金(首期规模建议50亿元),开发基于CPRI指数的动态补贴模型
4. 区域协同:构建"东部技术输出+西部资源输入"的跨海区技术转移网络,重点提升北方省份病害防控技术(如微生态制剂应用率需从41%提升至75%)

研究局限性及展望
尽管取得突破性进展,仍存在三个待完善领域:首先,气候物理风险指数的时空分辨率(月度数据获取率仅68%),制约短期波动分析;其次,未充分纳入海洋酸化等长期气候效应,建议后续研究采用代理变量法(如浮游生物多样性指数)进行补充;最后,现有模型对极端气候事件的非线性响应机制刻画不足,可引入分段阈值分析进行改进。研究建议后续建立全国性气候风险数据库(规划2025年前完成),并开发基于区块链的区域间生态效率交易平台。

该研究为全球气候脆弱型水产养殖区提供可复制范式,其评估框架已应用于东南亚五国比较研究,显示气候约束权重在热带地区(平均0.38)显著高于温带地区(0.21)。研究团队正在开发集成卫星遥感、物联网感知和深度学习的动态监测系统,计划2026年前实现关键气候指标分钟级更新,为实时决策提供支撑。
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