综述：双壳类水产养殖管理对增强蓝碳生态系统和碳封存的促进作用

这篇综述系统探讨了双壳类水产养殖（bivalve aquaculture）如何通过生态调控作用影响蓝碳生态系统（BCEs），包括海草床（seagrasses）、红树林（mangroves）、盐沼（tidal marshes）等关键碳汇生境，并提出通过再生性养殖（regenerative farming）实现碳封存（carbon sequestration）与食物生产的协同发展。文章分析了负面影响的规避策略（如避免物理扰动、富营养化）及正向生态服务（如水质净化、沉积物稳定），为气候减缓与生态修复提供科学依据。

　　

摘要

全球食物生产系统亟需转型以应对其对栖息地、生物多样性和气候的负面影响。双壳类水产养殖作为低环境影响的养殖方式，通过滤食作用调节水体营养盐循环，可能成为增强蓝碳生态系统（BCEs）功能的关键策略。本文综述了双壳类养殖对六类海岸带碳汇生境（传统BCEs及大型藻类、潮滩、海洋沉积物）的双向影响，提出通过科学管理实现碳增汇与生态协同修复的路径。

1 引言

蓝碳生态系统（BCEs）仅占海床0.5%，却贡献海洋碳储量的50%。但约50%的BCEs已因人类活动丧失，导致每年释放0.15–1.02 Pg CO₂。双壳类养殖因其特殊的生态位——既能提供食物又无需投饵，成为少数可能实现"正净碳效益"的水产形式。然而，其与碳循环的复杂关系尚未系统解析，尤其是养殖活动如何通过调控生态系统服务（如沉积-水界面通量、反硝化作用）间接影响碳封存。

2 研究方法

采用半结构化文献分析，针对每种生境组合检索"双壳类/贝类/养殖"等关键词，重点评估物理扰动（如设备遮光）、生物地球化学效应（如生物沉积）对碳通量的影响。研究涵盖主流养殖系统（图1）：筏式（raft）、延绳（longline）、底播（bottom culture）等，并区分被动效益（如自然过滤）与主动干预（如人工礁设计）。

3 关键发现

3.1 大型藻类

负面效应：高密度养殖可能导致生物沉积物堆积，促进机会藻类生长；正向潜力：实验显示滤食可减少藻体附生生物，但需邻近生境布局。

3.2 红树林

核心风险：沉积物扰动会释放表层30 cm内储存的66.5 Mg C ha^-1；创新案例：越南的竹架牡蛎养殖显示能提升水体总碱度（TA）和DIC循环。

3.3 海洋沉积物

双向作用：贻贝养殖使沉积速率提高2倍，可能加速碳矿化；但养殖区禁止拖网的特点可保护底层碳库免遭扰动。

3.4 海草床

争议焦点：底播养殖降低海草密度却促进分蘖，而悬浮式设备因随波摆动减少遮光效应。关键阈值在于养殖密度与水体交换能力的平衡。

3.5 潮滩

中国案例：蛤类播种改变沉积物有机碳"真空效应"，局部碳通量增加但外围降低，提示需控制生物扰动强度。

3.6 盐沼

气候适应：牡蛎养殖设备可缓冲风暴侵蚀，在美国路易斯安那州修复工程中使碳流失减少34%。

4 管理启示

优先措施（表1）：

• 零容忍植被清除
• 采用潮汐船作业避免底质扰动
• 动态监测沉积物CH₄通量
  科学空白：捕食者（如招引的鱼类）对碳稳定性的调控、微生物群落对养殖生物沉积的响应机制需深化研究。

5 未来方向

将双壳类养殖纳入"基于自然的解决方案"（NBS）框架，通过：

1. 空间规划规避生态敏感区
2. 开发碳足迹核算方法
3. 创新养殖装备（如浮动式滤食系统）协同提升初级生产力与碳埋藏率。

全文通过142篇文献的系统分析，证实双壳类养殖在1.85亿公顷海岸带中具备"气候-食物"双赢潜力，但需警惕局部过载引发的生态阈值效应。