综述：综合多营养层次水产养殖（IMTA）作为传统对虾养殖替代方案的潜力：环境、经济和社会可持续性的全球综述

本综述系统评估了综合多营养层次水产养殖（IMTA）在对虾养殖中替代传统单养及混养模式的潜力。基于PRISMA方法对全球文献的分析表明，IMTA能有效去除过量营养物质、平衡营养预算并降低碳排放，同时提高养殖者利润。虽然社会维度的研究尚显不足，但已有证据显示IMTA能提升社会认可度。该技术通过物种协同实现营养物质循环利用，为同时实现环境、经济和社会可持续性提供了创新方案。

　　

引言：对虾养殖的可持续发展挑战

全球对虾养殖在2000-2020年间以年均8.8%的速度增长，2020年产量达800万吨，主要养殖种类包括凡纳滨对虾（Penaeus vannamei）、斑节对虾（Penaeus monodon）和罗氏沼虾（Macrobrachium rosenbergii）。传统集约化养殖模式虽然提升了产量，却导致营养物质沉积、温室气体排放、红树林退化及疾病传播等环境问题。半精养池塘中仅20%的氮磷能被鱼类吸收，其余均残留于沉积物中，而精养系统产生的有机与无机废物更会对水体环境造成持续损害。

IMTA的技术原理与演进

综合多营养层次水产养殖（IMTA）通过在同一水体中协同养殖不同营养级的物种（如对虾、经济鱼类、螺类、水 spinach），使一种物种的残余饲料或代谢废物成为另一种物种的营养来源。这与传统单养（单一物种养殖）和混养（相同营养级多物种养殖）的本质区别在于实现了营养级的垂直整合。IMTA系统通常包含投饵物种（如对虾）、有机提取物种（如滤食性贝类）和无机提取物种（如大型藻类），形成完整的营养物质循环利用链条。

环境可持续性：水质改善与营养平衡

通过对39篇实验研究的系统分析发现，IMTA能显著提升水体质量。大型藻类（如Ulva lactuca）可有效移除溶解无机氮磷，红藻（Gracilariopsis tenuifrons）能处理对虾排泄物。数据显示，IMTA系统中对虾和鱼类共同可转化18.3-20.2%的磷和11.7-11.8%的碳，显著高于单养系统的转化效率。与单养相比，IMTA使沉积性污染物浓度显著降低，97%的残余饲料得到再利用，碳氮比优化促进对虾生长。

生物絮团技术（Biofloc）与IMTA的结合进一步强化了环境效益。在封闭循环系统中养殖凡纳滨对虾、鲻鱼（Mugil cephalus）和红罗非鱼（Oreochromis spp.），不仅提升营养物质利用率，还通过微生物群落维持水质。多营养级循环水产系统（MRAS）整合鱼类、硬蛤和藻类养殖，实现氨氮削减和磷含量稳定，大幅降低沿海水域污染。

经济可持续性：效益提升与风险控制

IMTA系统通过多元产出和资源优化显着提升经济收益。宏藻类替代25%传统饲料不影响产量，黄尾鲻（curimbatá）使总生物量提高35%，饲料转化率降低31%。在巴西的实验中，1公顷IMTA系统的投资回报率达66%，5公顷系统更是高达101%，受益成本比分别为单养系统的4倍和3倍。虾贝混养模式缩短牡蛎生长周期，更大规格对虾获得溢价优势。

不同养殖规模的经济分析显示：1公顷IMTA系统年利润达初始投资的93%，5公顷系统达188%，投资回收期缩短至1.21-1.81年。网箱IMTA养殖罗氏沼虾、草鱼（Ctenopharyngodon idella）和淡水蚌（Lamellidens marginalis）实现最高生长率和产量，生物絮团系统中养殖对虾、罗非鱼和海马齿（sarcocornia）显著改善饲料转化率。

社会可持续性：认知现状与发展潜力

虽然针对对虾IMTA的社会效益研究尚显不足，但扩展文献分析显示：加拿大芬迪湾82%公众和79%产业界认为IMTA比传统养殖更具环境友好性。欧洲六国利益相关者认可IMTA的环境经济价值，同时关注选址、疾病传播等风险。印尼社区通过虾-鱼-藻-贝混养提升生计韧性，墨西哥虾贝混养促进农村就业。意大利消费者对IMTA产品呈现"双重需求"特征——既消费产品又保护环境。

孟加拉国沿海社区调查发现，约65%受访者对IMTA认知有限，表明技术推广仍需加强。研究表明环境改善、经济增益与贫困缓解存在正相关性，暗示IMTA可能通过产出营养食品、降低疾病风险间接促进社会可持续性。

实施挑战与未来方向

IMTA实施面临物种生长周期差异、专业技术团队要求、初始资金投入等挑战。发展中国家缺乏技术转换能力，需要政府机构、非政府组织和社区共同提供技术培训、信贷支持和延伸服务。未来需加强消费者认知研究，完善法规标准，通过生态标签和市场机制推动IMTA产品价值实现。

该技术通过创新性的营养级整合，为对虾养殖业同时实现环境修复、经济效益提升和社会福祉改善提供了系统解决方案，代表水产养殖可持续发展的重要演进方向。