综述：贝类水产养殖：平衡可持续性、创新与环境挑战

《Aquaculture》：Shellfish aquaculture: Balancing sustainability, innovation and environmental challenges

本综述深入探讨了贝类（尤其是双壳类）水产养殖作为非投喂型养殖（non-fed aquaculture）模式的巨大潜力。文章系统分析了其在提供生态系统服务（如水质过滤、生物多样性增强）和应对气候变化等方面的优势，同时指出了气候变化、新兴污染物及外来入侵物种（IAS）等关键挑战。通过文献计量学分析，综述为未来实现可持续且有韧性的增长路径提供了综合视角。

　　

Shellfish aquaculture: Balancing sustainability, innovation and environmental challenges

Abstract

贝类水产养殖已成为全球海鲜生产的关键组成部分，为传统的投喂型水产养殖提供了可持续的替代方案。本文探讨了贝类水产养殖领域中可持续性、创新与环境挑战之间复杂的相互作用。研究首先分析了全球海鲜生产趋势，重点阐述了贝类养殖的相对增长及其在全球背景下的经济影响。随后，焦点转向非投喂型水产养殖的可持续发展，强调了双壳类软体动物所提供的生态系统服务的优化，从它们在海岸和海洋生态系统中的作用到它们在农业和环境技术中的创新应用。

本文进一步探讨了双壳类水产养殖面临的关键挑战，包括气候变化的影响、新兴污染物以及外来入侵物种相关的风险。同时，本文提供了一项文献计量学分析，以阐明气候变化、污染与双壳类研究之间的联系，为该领域的现状和未来方向提供了见解。最后，文章分析了贝类水产养殖的趋势和未来挑战，就该行业如何改进通往可持续和韧性增长的道路提供了全面的结论和展望。

通过解决这些多层面的问题，本手稿旨在为推进贝类水产养殖、同时减轻其环境影响并挖掘其创新潜力的平衡方法做出贡献。

Introduction

全球贝类产量（2023年约1840万吨；FAO, 2024）体现了非投喂型水产养殖满足食物需求的潜力。然而，尽管自2020年以来增长了7.4%（FAO, 2024b），双壳类水产养殖的扩张速度仍落后于投喂型水产养殖系统。这种较慢的增长反映了系统性的挑战，从气候脆弱性到入侵物种风险。

水产养殖现已占全球水产食品产量的一半以上（51%），其中双壳类贡献了海鲜总产量的9.9%，主要来自水产养殖（91.9%；图1；表1）（FAO, 2024; FAO, 2024b）。除数字外，双壳类（蛤、贻贝、牡蛎和扇贝）对食品安全至关重要，提供蛋白质、矿物质和必需脂肪酸（Wright et al., 2018），同时还提供重要的生态效益，如水体过滤和生物多样性增强（van der Schatte et al., 2020）。在经济上，它们是沿海社区的关键资源（Krause et al., 2019）。中国引领全球生产（约占全球产量的78%），主要物种为太平洋牡蛎（Magallana gigas；原名Crassostrea gigas）和菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）（FAO, 2024b）。尽管具有全球重要性，非洲、亚洲和拉丁美洲的许多低收入地区仍未充分利用其贝类养殖潜力。此外，在一些地区，投喂和非投喂物种存在重叠，双壳类会接受补充投喂以促进生长，这种做法在亚洲地区日益普遍（FAO, 2024）。

尽管关于水产养殖可持续性的研究日益增多，但贝类养殖在应对全球环境和社会经济挑战中的具体作用仍未得到充分探索且较为零散。本综述旨在综合当前关于贝类水产养殖可持续性潜力的知识，特别关注双壳类，并批判性评估可能损害其生态、经济和社会效益的挑战。这些挑战包括新兴的环境威胁（例如，气候变化、污染）、生物安全风险（例如，外来入侵物种）和政策限制。通过强调贝类水产养殖的双重性质——既是低影响食品生产的机会，又是易受环境压力影响的行业——本研究提出了综合战略以增强其韧性，并将其增长与可持续发展目标对齐。

Sustainable expansion of bivalve aquaculture in a globalised market

双壳类软体动物水产养殖融合了环境可持续性、经济可行性和营养价值的关键方面，使其成为低影响食品生产系统的相关模型。作为非投喂物种，双壳类不需要外部饲料投入，而是依赖天然浮游植物和有机物质，这使它们成为最环保的动物蛋白来源之一。在综合多营养水产养殖（IMTA）系统中，特别是在亚洲，它们的作用是协同生产，利用来自较高营养级物种的废物营养物，从而提高资源效率并减少环境影响。

Ecosystem service optimisation and circular solutions

贝类水产养殖不仅通过直接的生态服务，还通过为循环经济倡议提供有价值的生物质，来促进生态系统功能。贝类床调节营养循环、浊度和沉积物动力学，并减轻波浪能量（Butman et al., 1994; Saurel et al., 2013; Folmer et al., 2014）。贻贝和牡蛎形成的天然礁石创造了栖息地复杂性并支持海洋生物多样性（Snover and Commito, 1998; Brumbaugh et al., 2006）。

Environmental challenges in bivalve aquaculture

双壳类养殖与海岸和海洋生态系统的健康密切相关，使其对全球环境变化特别敏感。了解气候变化和污染如何相互作用影响双壳类健康可持续性，对于减轻当前的脆弱性和指导有韧性的水产养殖实践至关重要。

Growth versus risk: managing invasive species in bivalve aquaculture

支持食品安全和生态系统服务的贝类水产养殖的全球扩张，伴随着物种超越其原生范围流动的增加。虽然这种增长支持了生产，但也促进了外来入侵物种（IAS）的传播，其中许多是通过水产养殖活动或相关贸易引入的。这些IAS通过影响本地生物多样性、传播病原体和降低农场生产力构成生态和经济威胁。

Future directions

预计贝类水产养殖将在满足全球可持续海鲜需求方面发挥越来越大的作用，特别是通过蛤、贻贝和牡蛎的养殖。尽管有这种潜力，但其增长落后于鱼类水产养殖，原因是沿海地区空间限制、对环境变化的敏感性以及市场限制。气候变化仍然是一个核心问题，温度升高、酸化和盐度波动直接影响双壳类生理、繁殖和生存。

Conclusion

贝类水产养殖提供生态和社会经济效益，从营养循环和碳封存到支持当地生计。其低营养级和非投喂的性质使其独特地适合应对可持续性挑战和全球对环境负责的蛋白质来源日益增长的需求。

本综述概述了双壳类养殖的主要优势，及其对环境压力的脆弱性，包括气候变化、污染和生物安全风险。通过整合创新、基于生态系统的管理和强有力的治理，贝类水产养殖可以成为可持续海鲜生产的基石。未来的努力应侧重于增强气候韧性、减轻污染影响以及实施生物安全措施，以最大限度地发挥效益，同时最大限度地降低风险。通过采用综合和多学科的方法，该行业可以为全球粮食安全和健康海洋生态系统做出重大贡献。