氣候變化，為何成為水產養殖核心挑戰？這些細節，你必須了解！

氣候變化已成為全球水產養殖業可持續發展的核心挑戰，其通過重塑水體物理化學環境、擾亂生物生理代謝及生態系統平衡，對甲殼類養殖產生多維度沖擊。基于生理學、免疫學與生態學的跨學科證據表明，甲殼類因熱適應幅狹窄、耐熱閾值偏低，成為受溫度升高影響最為敏感的類群之一。

本文系統梳理氣候變化對甲殼類養殖的影響機制，總結區域適應實踐，識別核心知識空白，為行業氣候韌性提升提供科學參考。

圖1：氣候變化引發的溫度上升對水產養殖系統中甲殼類動物影響的。

一、甲殼類物種熱耐受特征與溫度適應性

十足目甲殼類作為水產養殖的核心類群，其生長、繁殖與存活高度依賴適宜溫度環境，不同物種及發育階段的熱耐受范圍呈現顯著差異（圖2）。南美白對蝦（Penaeus vannamei）的適宜溫度區間為29–40°C，羅氏沼蝦（Macrobrachium rosenbergii）則在33–38°C范圍內維持正常生理功能，其中34°C左右為其熱應激臨界節點。東方河蝦（Macrobrachium nipponense）、中國白蝦（Fenneropenaeus chinensis）及斑節對蝦的高溫耐受上限分別為32°C、30°C和35°C，而澳大利亞羅氏沼蝦（Cherax quadricarinatus）憑借30–33°C的寬幅適應能力，成為氣候適應性養殖的潛力物種。

溫帶與深海甲殼類的熱敏感性更為突出，深海蟹（Chaceon affinis）的臨界熱最大值僅為27.5–28.5°C，是已知甲殼類中耐熱性最低的物種之一。淡水蟹類如克氏原螯蝦（Procambarus clarkii）雖耐低氧能力較強，但水溫超過30°C時仍會出現生長遲緩、免疫酶活性抑制等問題。溫度適應性的物種差異本質上與分子調控機制相關，黃海水產研究所的研究發現，HSP10和HSP40等分子伴侶在脊尾白蝦高溫耐受中發揮關鍵作用，而中國對蝦基因組中病毒感染相關基因家族的收縮，加劇了高溫脅迫下的病害易感性。

圖2：許多十足甲殼類動物的溫度范圍（從最佳到更高）與水產養殖相關。

氣候變化不僅導致全球水溫升高，還引發海洋酸化、鹽度波動、缺氧及病原體增殖等協同脅迫（圖3）。海洋酸化會削弱甲殼類外骨骼鈣化能力，鹽度與酸化的聯合作用可使南美白對蝦的生長能量損耗增加56%，氧氣消耗提升60%；而高溫與低氧的疊加會顯著提高克氏原螯蝦幼蝦的窒息點，誘發氧化應激反應。這些多重壓力的協同效應，進一步壓縮了甲殼類的生存空間，對養殖系統穩定性構成嚴重威脅。值得關注的是，羅氏沼蝦的適宜養殖區在RCP8.5情景下，到2070年可能縮減29.11%，而云南、貴州等高海拔地區或將成為潛在適宜養殖區，凸顯了氣候變化對產業布局的深遠影響。

圖3：VOSviewer的共呈關鍵詞短語視圖。

二、全球甲殼類養殖的區域適應策略與實踐

面對氣候變化的異質性影響，不同區域基于生態稟賦與養殖模式，形成了多元化的適應策略（圖4）。亞洲作為全球90%海洋水產養殖生物量的集中區域，熱帶沿海地區的小規模養殖戶面臨極端熱浪的高頻沖擊，斯里蘭卡通過推行區域季節日歷系統（ZCCS），整合本土知識與監管指導，賦予農戶靈活調整養殖周期的能力，有效降低了熱應激與疾病風險。地中海國家則通過集約化籠養、孵化場良種培育、植物基飼料應用，結合綜合沿海區管理（ICZM）等生態政策，構建了可持續養殖體系。

在非洲，依賴淡水系統的水產養殖受干旱與降水波動影響顯著，池塘干涸與鹽度異常頻發。西非多國采用綜合多養分水產養殖（IMTA）模式，通過甲殼類、魚類與藻類的立體養殖，優化養分利用效率，減少溫室氣體排放，同時提升系統對氣候波動的緩沖能力。IMTA模式在印度、越南等國的實踐也證明，其可顯著增強養殖生態系統的穩定性，降低單一脅迫因子的影響強度。

圖4：甲殼類應對溫度上升的策略。

溫帶地區的適應實踐聚焦于技術創新與風險防控，韓國針對外海養殖系統的高溫敏感性，研發了智能水溫調控與增氧一體化設備；中國江蘇建立淡水蝦氣象服務中心，通過物聯網監測、7天預警時效的熱應激算法，結合線下專家指導，實現了羅氏沼蝦養殖的精準氣候適應，2025年主產區預估產量達3萬多噸。金融工具的創新為適應實踐提供了保障，山東威海推出政策性海參養殖海溫指數保險，當海表溫度超過閾值時可實現每畝最高1萬元賠償，湖北廣水則通過"氣候貸"支持養殖戶引進智能溫控設備，構建了"科技+金融"的適應模式。

政策支持與良種培育成為提升行業韌性的關鍵抓手。中國對蝦"黃海4號"、脊尾白蝦"黃育1號"等國審新品種，分別在耐高pH脅迫、生長速度方面實現顯著提升，在主產區示范推廣50多萬畝，良種覆蓋率達80%以上。某國十年間1.91億美元的適應性技術投資，帶動海產品出口增值27億美元，印證了公共投入對產業氣候韌性的撬動作用。

三、核心研究空白與未來發展方向

盡管甲殼類養殖氣候適應研究取得一定進展，但仍存在多維度知識缺口。在生理機制層面，高溫對甲殼類生長、蛻殼的調控路徑已初步明確，但熱應激引發的分子與細胞響應機制尚未完全闡明，尤其是HSP家族以外的調控基因網絡、免疫抑制與疾病爆發的關聯機制缺乏系統研究。深海蟹等特殊生態位物種的熱適應策略，以及不同發育階段的耐熱性差異，尚未納入統一的評估框架，現有研究多聚焦單一發育階段，難以支撐全生命周期的養殖管理。

多脅迫因子的協同效應研究不足，當前多數研究集中于溫度單一因子，而實際養殖環境中溫度與酸化、鹽度、微塑料等脅迫的交互作用更為復雜。克氏原螯蝦的研究表明，微塑料與重金屬的聯合脅迫會產生比單一脅迫更強的毒性效應，且這種協同作用的強度隨溫度升高而增強。方法學上，樣本量有限、模擬環境與自然場景脫節等問題，導致研究結果的普適性受限，亟需建立標準化的長期監測與多因素實驗體系。

未來研究應聚焦三大方向：

一是構建物種特異性熱耐受模型，整合基因組學、轉錄組學與生態學數據，解析不同甲殼類的熱適應遺傳基礎，黃海水產研究所建立的蝦蟹高效遺傳性別鑒定技術為抗逆良種培育提供了技術支撐；

二是發展多脅迫因子交互作用研究，結合系統建模方法，評估溫度、酸化、缺氧等協同脅迫對甲殼類跨生命周期的綜合影響；

三是推動適應性技術的創新與轉化，優化循環養殖系統（RAS）、生物絮團技術（BFT）的經濟可行性與可擴展性，推廣人工智能-物聯網自動化管控系統，實現水溫、溶解氧等環境因子的精準調控。

政策與產業層面需強化三方面協同：建立跨區域的甲殼類養殖氣候監測網絡，為適應性管理提供數據支撐；完善小規模養殖戶的技術培訓與金融支持體系，降低適應技術的應用門檻；推動"政策+保險+科技"的風險防控模式，擴大氣象指數保險的覆蓋范圍。同時，研究應從單一物種適應轉向生態系統層面的韌性提升，探索基于紅樹林恢復的TOMGOXY模式等生態仿生技術，實現養殖生產與環境保護的協同發展。

四、結論

水溫升高引發的生理代謝紊亂、免疫功能下降及多脅迫協同效應，已成為制約甲殼類養殖可持續發展的核心瓶頸。高溫不僅直接影響甲殼類的攝食效率、生長速度與蛻殼成功率，還通過惡化水質、加劇病害傳播，對養殖系統穩定性造成連鎖沖擊。區域實踐表明，良種培育、生態養殖模式、智能監測技術與金融保障工具的有機結合，能夠有效提升行業氣候韌性。

要實現甲殼類養殖的氣候適應與可持續發展，需構建"基礎研究-技術創新-產業應用-政策保障"的全鏈條體系。在基礎研究層面，深化熱應激分子機制與多脅迫協同效應認知；在技術層面，推動抗逆良種選育與智能適應技術的規模化應用；在產業層面，優化區域養殖布局，推廣生態友好型模式；在政策層面，完善支持性金融工具與技術推廣體系。通過多學科交叉與多主體協作，方能有效應對氣候變化挑戰，保障全球"藍色糧倉"的穩定供應。