综合水产养殖结构优化的方法
(一)生态学实验方法
生态学研究或实验方法可划分为观察性研究,测定性实验和受控性实验。受控实验是对自然的或所选的一组客体的自然条件、过程、关系有意识操纵或施以两个或多个处理。受控实验有4个重要的性质或要素,包括对照、重复、随机和散置(Hurlbert,1984)。散置是随机原则的结果或在实验单元较少时的必要补充。受控实验不仅指某些生态因子受到高精度的控制,更重要的是该类实验的设计和实施还严格遵循着一些重要规则,使得这样的实验所得结果可被他人重复、检验。
实验生态系统可大致分为三类:小型实验生态系统、中型实验生态系统和大型实验生态系统。小型生态系统可定义为小于1 m3或0.1 m2的系统,中型生态系统为1~103 m3或0.1~103 m2的系统,大型生态系统为大于103 m3或103 m2的系统。由于实验的目的不同、研究的对象(生物)不同,所需要的实验规模也不同。一般情况下,研究较小生物(如微生物、浮游生物等)的生态学需要一些小的容器就可以了,而研究鱼类等较大生物的生态学则需要稍大一些的容器,研究综合水产养殖系统则需要更大的水体。
小实验系统易控制,可以较严格地控制实验条件。这样的一个实验中通常可以同时设计多个处理、多个重复,但该系统与自然生态系统相比往往有较大的差异。较大的实验系统与自然生态系统比较接近,有的实验,如整个湖泊的生态学操纵实验,就是利用自然湖泊生态系统进行研究,该系统的实验由于种种限制常只能进行一种处理、不可设重复或重复数有限。中国海洋大学水产养殖生态学实验室自1989年起开始使用实验围隔中型人工模拟生态系统研究水产养殖生态系统的结构与功能、负荷力,优化综合养殖系统的结构。围隔实验系统是一种兼顾了实验可操纵性和真实性的较理想方法,克服了以往野外现场研究不易重复,室内模拟失真严重的缺陷,使水产养殖结构优化从经验走向科学。
(二)生态经济效益综合指标
生态效益和经济效益综合形成生态经济效益。在人类改造自然的过程中,要求在获取较高经济效益的同时,也最大限度地保持生态平衡和充分发挥生态效益,即取得最大的生态经济效益。这是生态经济学研究的核心问题。
对于综合水产养殖系统我们可以用纯收入和产出投入比等来反映不同系统的经济性能,而以N、P的利用率及养殖污水的排出率作为反映不同综合养殖系统的生态性能的指标。需要说明的是,N、P利用率不同的学者有不同的表示方法。一般生态学研究是把N、P利用率放在整个系统的N、P收支中考察。这种N、P利用率是把养殖对象所利用的N、P作为系统输出的一部分,以它占整个系统的总输入量的比例来表示。而对于养殖系统而言,我们更关心的是收获的养殖对象所含有的N、P数量占人工投入养殖系统的N、P(投饵、施肥等)的比例。
实际运用时,我们可以设计包含多项经济效益和生态效益因素的综合效益指标,如李德尚等(1999)就利用下面的综合效益指标对几种综合养殖模式的生态经济效益进行了比较:
综合效益指标=(系统的综合产量×N的总利用率×产出投入比)1/3
由于每个待优化的养殖结构所关注的问题不尽相同,因此,实际应用此类综合效益指标时也可根据具体需要设计不同的特定综合效果指标,如
综合效益指标=(净产量×平均尾重×饲料效率)1/3;
综合效益指标=(产量×规格×N或P相对利用率)1/3;
综合效益指标=对虾当量相对综合产量×对虾相对规格×N或P的平均相对利用率×相对纯收入×相对产出投入比。