气候变化已成为全球水产养殖业可持续发展的核心挑战，其通过重塑水体物理化学环境、扰乱生物生理代谢及生态系统平衡，对甲壳类养殖产生多维度冲击。基于生理学、免疫学与生态学的跨学科证据表明，甲壳类因热适应幅狭窄、耐热阈值偏低，成为受温度升高影响最为敏感的类群之一。
本文系统梳理气候变化对甲壳类养殖的影响机制，总结区域适应实践，识别核心知识空白，为行业气候韧性提升提供科学参考。
图1：气候变化引发的温度上升对水产养殖系统中甲壳类动物影响的。
一、甲壳类物种热耐受特征与温度适应性
十足目甲壳类作为水产养殖的核心类群，其生长、繁殖与存活高度依赖适宜温度环境，不同物种及发育阶段的热耐受范围呈现显著差异（图2）。南美白对虾（Penaeus vannamei）的适宜温度区间为29–40°C，罗氏沼虾（Macrobrachium rosenbergii）则在33–38°C范围内维持正常生理功能，其中34°C左右为其热应激临界节点。东方河虾（Macrobrachium nipponense）、中国白虾（Fenneropenaeus chinensis）及斑节对虾的高温耐受上限分别为32°C、30°C和35°C，而澳大利亚罗氏沼虾（Cherax quadricarinatus）凭借30–33°C的宽幅适应能力，成为气候适应性养殖的潜力物种。
温带与深海甲壳类的热敏感性更为突出，深海蟹（Chaceon affinis）的临界热最大值仅为27.5–28.5°C，是已知甲壳类中耐热性最低的物种之一。淡水蟹类如克氏原螯虾（Procambarus clarkii）虽耐低氧能力较强，但水温超过30°C时仍会出现生长迟缓、免疫酶活性抑制等问题。温度适应性的物种差异本质上与分子调控机制相关，黄海水产研究所的研究发现，HSP10和HSP40等分子伴侣在脊尾白虾高温耐受中发挥关键作用，而中国对虾基因组中病毒感染相关基因家族的收缩，加剧了高温胁迫下的病害易感性。
图2：许多十足甲壳类动物的温度范围（从最佳到更高）与水产养殖相关。
气候变化不仅导致全球水温升高，还引发海洋酸化、盐度波动、缺氧及病原体增殖等协同胁迫（图3）。海洋酸化会削弱甲壳类外骨骼钙化能力，盐度与酸化的联合作用可使南美白对虾的生长能量损耗增加56%，氧气消耗提升60%；而高温与低氧的叠加会显著提高克氏原螯虾幼虾的窒息点，诱发氧化应激反应。这些多重压力的协同效应，进一步压缩了甲壳类的生存空间，对养殖系统稳定性构成严重威胁。值得关注的是，罗氏沼虾的适宜养殖区在RCP8.5情景下，到2070年可能缩减29.11%，而云南、贵州等高海拔地区或将成为潜在适宜养殖区，凸显了气候变化对产业布局的深远影响。
图3：VOSviewer的共呈关键词短语视图。
二、全球甲壳类养殖的区域适应策略与实践
面对气候变化的异质性影响，不同区域基于生态禀赋与养殖模式，形成了多元化的适应策略（图4）。亚洲作为全球90%海洋水产养殖生物量的集中区域，热带沿海地区的小规模养殖户面临极端热浪的高频冲击，斯里兰卡通过推行区域季节日历系统（ZCCS），整合本土知识与监管指导，赋予农户灵活调整养殖周期的能力，有效降低了热应激与疾病风险。地中海国家则通过集约化笼养、孵化场良种培育、植物基饲料应用，结合综合沿海区管理（ICZM）等生态政策，构建了可持续养殖体系。
在非洲，依赖淡水系统的水产养殖受干旱与降水波动影响显著，池塘干涸与盐度异常频发。西非多国采用综合多养分水产养殖（IMTA）模式，通过甲壳类、鱼类与藻类的立体养殖，优化养分利用效率，减少温室气体排放，同时提升系统对气候波动的缓冲能力。IMTA模式在印度、越南等国的实践也证明，其可显著增强养殖生态系统的稳定性，降低单一胁迫因子的影响强度。
图4：甲壳类应对温度上升的策略。
温带地区的适应实践聚焦于技术创新与风险防控，韩国针对外海养殖系统的高温敏感性，研发了智能水温调控与增氧一体化设备；中国江苏建立淡水虾气象服务中心，通过物联网监测、7天预警时效的热应激算法，结合线下专家指导，实现了罗氏沼虾养殖的精准气候适应，2025年主产区预估产量达3万多吨。金融工具的创新为适应实践提供了保障，山东威海推出政策性海参养殖海温指数保险，当海表温度超过阈值时可实现每亩最高1万元赔偿，湖北广水则通过"气候贷"支持养殖户引进智能温控设备，构建了"科技+金融"的适应模式。
政策支持与良种培育成为提升行业韧性的关键抓手。中国对虾"黄海4号"、脊尾白虾"黄育1号"等国审新品种，分别在耐高pH胁迫、生长速度方面实现显著提升，在主产区示范推广50多万亩，良种覆盖率达80%以上。某国十年间1.91亿美元的适应性技术投资，带动海产品出口增值27亿美元，印证了公共投入对产业气候韧性的撬动作用。
三、核心研究空白与未来发展方向
尽管甲壳类养殖气候适应研究取得一定进展，但仍存在多维度知识缺口。在生理机制层面，高温对甲壳类生长、蜕壳的调控路径已初步明确，但热应激引发的分子与细胞响应机制尚未完全阐明，尤其是HSP家族以外的调控基因网络、免疫抑制与疾病爆发的关联机制缺乏系统研究。深海蟹等特殊生态位物种的热适应策略，以及不同发育阶段的耐热性差异，尚未纳入统一的评估框架，现有研究多聚焦单一发育阶段，难以支撑全生命周期的养殖管理。
多胁迫因子的协同效应研究不足，当前多数研究集中于温度单一因子，而实际养殖环境中温度与酸化、盐度、微塑料等胁迫的交互作用更为复杂。克氏原螯虾的研究表明，微塑料与重金属的联合胁迫会产生比单一胁迫更强的毒性效应，且这种协同作用的强度随温度升高而增强。方法学上，样本量有限、模拟环境与自然场景脱节等问题，导致研究结果的普适性受限，亟需建立标准化的长期监测与多因素实验体系。
未来研究应聚焦三大方向：
一是构建物种特异性热耐受模型，整合基因组学、转录组学与生态学数据，解析不同甲壳类的热适应遗传基础，黄海水产研究所建立的虾蟹高效遗传性别鉴定技术为抗逆良种培育提供了技术支撑；
二是发展多胁迫因子交互作用研究，结合系统建模方法，评估温度、酸化、缺氧等协同胁迫对甲壳类跨生命周期的综合影响；
三是推动适应性技术的创新与转化，优化循环养殖系统（RAS）、生物絮团技术（BFT）的经济可行性与可扩展性，推广人工智能-物联网自动化管控系统，实现水温、溶解氧等环境因子的精准调控。
政策与产业层面需强化三方面协同：建立跨区域的甲壳类养殖气候监测网络，为适应性管理提供数据支撑；完善小规模养殖户的技术培训与金融支持体系，降低适应技术的应用门槛；推动"政策+保险+科技"的风险防控模式，扩大气象指数保险的覆盖范围。同时，研究应从单一物种适应转向生态系统层面的韧性提升，探索基于红树林恢复的TOMGOXY模式等生态仿生技术，实现养殖生产与环境保护的协同发展。
四、结论
水温升高引发的生理代谢紊乱、免疫功能下降及多胁迫协同效应，已成为制约甲壳类养殖可持续发展的核心瓶颈。高温不仅直接影响甲壳类的摄食效率、生长速度与蜕壳成功率，还通过恶化水质、加剧病害传播，对养殖系统稳定性造成连锁冲击。区域实践表明，良种培育、生态养殖模式、智能监测技术与金融保障工具的有机结合，能够有效提升行业气候韧性。
要实现甲壳类养殖的气候适应与可持续发展，需构建"基础研究-技术创新-产业应用-政策保障"的全链条体系。在基础研究层面，深化热应激分子机制与多胁迫协同效应认知；在技术层面，推动抗逆良种选育与智能适应技术的规模化应用；在产业层面，优化区域养殖布局，推广生态友好型模式；在政策层面，完善支持性金融工具与技术推广体系。通过多学科交叉与多主体协作，方能有效应对气候变化挑战，保障全球"蓝色粮仓"的稳定供应。
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