中國有近3000年的水產養殖歷史，在過去的10年中，養殖產量持續上升。目前，水產養殖的總產量已經超過3000萬噸，其中59%來自淡水，41%來自海水。我國有1000多個淡水魚類、2000多種海水魚類。鯉科魚類是中國目前主要的養殖對象，約占60%的淡水漁業產量，占世界鯉科魚類產量的一半。
隨著水產養殖的迅速發展，同時帶來很多嚴重的問題，如：漁業尤其是集約化養殖的次生污染，越來越引起關注。
(1)湖泊、池塘的施肥養魚。Ou等(2003)在大通湖（114 km2，洞庭湖的一部分）的研究發現，每年約投入8500噸肥料，而90%的肥料將會沉積在湖泊中，通過計算，洞庭湖每年投放的肥料達8萬噸，而每年將有8600噸氮和4000噸磷沉積在湖泊中(Boyd etal，1998)。2001年的調查發現，洞庭湖的五個子湖的均為富營養化或超富營養化。陳宇順等（未發表）的研究發現，隨著池塘養殖中肥料／飼料比例的增加，氮磷的排放呈線性增加。
(2)飼料的生長和利用效率低。盡管水產飼料在過去的幾年內發展很快，但是飼料質量仍然需要提高。目前的飼料系數大多數均高于1.5，這不僅浪費了在我國仍然十分緊缺的飼料原料，造成水產與人、與畜禽爭糧食的問題，而且造成漁業污染。在有些較好的飼料中，氮磷的排放可低于30%。有些漁民仍然使用飼料原料投喂，這會導致很高的飼料系數和飼料成本，在有些水體中甚至其經濟效益低于不投喂的情況(Xie，1997)。由于飼料系數高和由此引發的其他問題，飼料成本通常占養殖成本的60%以上，這嚴重阻礙了養殖業的發展。
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(3)水產養殖氮磷排放高。水產養殖大量的氮磷排放進入天然水體，最終導致的湖泊和近海的富營養化，富營養化又會破壞水生態系統、引發魚病爆發、食品安全問題等一系列問題。
(4)魚肉品質下降。在我國，野生的魚類價格可能是養殖產品的1.5～10倍，這主要是因為野生魚類具有較好的食用口感等。水產養殖尤其是集約化養殖造成的魚肉品質下降不僅會影響產品的價格，甚至對某些養殖業是毀滅性的災難。另外，來自水體和飼料中的有毒有害物質如藻毒素、POPs、二惡英、抗營養因子、激素、重金屬等均會帶來食品安全問題(Xu, et al., 1999; Xie, et al., 2004;Chen and Xie, 2005a,b; Hui,et al., 2005;Jiang，2005)。如異育銀鯽攝食含棉粕飼料時，其肌肉中棉酚呈線性積累（圖1）。富營養化的水體（以前俗稱的綠水）產生的藻毒素同樣可以在預提的積累，最近的研究發現，尼羅羅非魚或其他水產動物肌肉中積累的藻毒素含量甚至可超過WHO的標準（圖2，圖3）(Chen et al., 2005; Zhao, 2006)。
(5)不合理的飼料配方和較差的水質往往會導致嚴重的魚病問題。據統計，2001～2004間，我國每年的魚病直接經濟損失達100—150億元人民幣，而對這些魚病的處理通常會導致新的食物安全問題，如抗生素等(Li，et al．，2001)。
為了解決這些問題，我國的科研工作主要集中在品種選擇、飼料配方優化和投喂模式優化等幾個方面：
1、品種選擇
在以往的養殖品種選育方面，多側重于較高的生長速度和容易操作，而隨著對環境保護的要求，對其飼料利用和廢物排放更加關注。在對品種的評價方面，引人生物能量學中的能量收支概念。對幾種魚類（鯉，C. carpio;莫桑比克羅非魚，O. mossambicus:黃顙魚，P．fulvidraco;異育銀鯽，C. auratus;鱖，M．chinensis；烏鱧，P．para）能量收支的比較研究發現，盡管羅非魚的生長效率較高(33.3%)，其廢物排放比例也最高(16.9%)，對9種淡水魚類的比較研究發現，DL品系異育銀鯽、鱖、烏鱧生長效率較高而廢物排放低(Cui and Liu，1990; Xie，1997; Liu，1998)。
2、飼料配方
對飼料配方的改進包括營養平衡、降低氮磷排放、減少冰鮮魚的使用及補充飼料的應用等。
營養需求是飼料配方的基礎，目前的研究包括蛋白質、氨基酸、脂肪、脂肪酸、無機鹽和維生素等(Li，1990; Xie and Yang，1995; Xie et al．，1997; Yan，2004; Zhou，et al.，2006)，消化率的測定對飼料配方十分重要(Lei，et al.，1996)，但是目前這方面的數據十分缺乏。
為了降低氮磷排泄，目前研究主要幾種在提高飼料的適口性、提高消化率、合理的可消化能／可消化蛋白比、利用脂肪和碳水化合物替代蛋白、降低魚粉的用量、選擇合適的飼料蛋白源及使用酶制劑等(Xue et al．，2004; Yang et al，2004ab)。如通過研究，對于異育銀鯽而言，合理的飼料配方可降低氮磷排放，生產1噸異育銀鯽，通過合理的飼料配方可降低26.6kg氨排放，降低70.2kg磷排放，并可以降低飼料成本(Zhou，2003)，飼料中添加誘食劑可有效地提高飼料的適口性(Xue，2002)。
飼料中脂肪或碳水化合物比例的增加，可一定程度提高蛋白貯積、降低氮排泄，且不同的飼料碳水化合物的作用不同(Tan，2005)。飼料中碳水化合物／脂肪比例的增加可增加異育銀鯽和長吻籩飼料的干物質消化率(Tan，2005)。飼料中豆粕替代魚粉蛋白后，可降低15%的磷排放(Zhang，2006)。異育銀鯽在攝食不同蛋白源時，其蛋白利用和能量利用均不同（圖4，圖，5）(Xie et al.，2001. Zhang etal.，in press)，異育銀鯽飼料中使用肉骨粉可降低飼料干物質、蛋白和磷的消化率而提高了氮磷的排放（表1），飼料中添加檸檬酸和維生索D可有效降低氮磷排泄(Zhang．2006)。
在中國及其他發展中國家，半精養漁業仍然十分廣泛，在這樣的養殖系統中，魚類尤其是雜食性魚類，可以從水體中獲得一部分天然餌料，這將有助于降低配合飼料中營養物的含量。利用生物能量學模型可有效地估算天然餌料對魚類生長的貢獻量，從而確定補充營養的量(Xie，1997; Xie et a1．，1998)。
海水養殖中冰鮮魚的使用帶來較大的資源破壞和環境污染，合理的飼料配方可以獲得較高的生長和飼料利用，可完全替代冰鮮魚，并且有效地降低氮排泄(Yan，2004)。
3、水產養殖管理
合理的管理可降低漁業的次生污染，包括養殖系統（網箱）的位置、投喂策略和生態養殖等。
Guo and 11 (2003)曾報道，在長江中下游淡水湖泊中，為了保證自凈能力，網箱的安置至少應該是50 m的距離。投喂表通常包括投喂頻率、投喂率和投喂節律。目前，利用生物能量學模型可估算生長和營養需求，從而建立了動態的的投喂表，研究結果表明，應用合理的投喂表，生產1噸異育銀鯽可減少0.86噸飼料投入，降低31kg氨氮排放；生產1噸長吻鮑，可節省0.27噸飼料，降低21.7kg氨氮排放和7 kg磷排放(Table 2)(Zhou，20021 Han，2005. Zhou et al.，2006)。能量學模型還可以用來估算湖泊中網箱養殖魚類的廢物排放。在有些魚類，在一段時間的食物缺乏后，如果重新獲得食物，會具有一定的補償生長能力，在補償生長期間，通常具有較高的飼料轉化效率和低的氮排放(Zhu et al.，2004; 2005)，因此，利用魚類的補償生長也許可有效的降低漁業的氮排放。生態漁業的概念是在傳統的復合養殖或混養的基礎上發展而來的，包括養殖不同食性的魚類來提高營養物的利用，種植水生植物等來去除氮磷等有機物等。
