保水漁業(yè)在新建水庫漁業(yè)中的應(yīng)用

孫 露，劉金殿，楊元杰

（1.桐廬縣農(nóng)業(yè)局，浙江桐廬 311500；2.浙江省淡水水產(chǎn)研究所，浙江湖州 313001；3.農(nóng)業(yè)部淡水漁業(yè)健康養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江湖州 313001；4.中國水產(chǎn)科學(xué)院東海水產(chǎn)研究所浙江研究中心，浙江湖州313001；5.浙江省魚類健康與營養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江湖州313001）

保水漁業(yè)在新建水庫漁業(yè)中的應(yīng)用

孫 露1，劉金殿2，3，4，5*，楊元杰2，3，4，5

（1.桐廬縣農(nóng)業(yè)局，浙江桐廬 311500；2.浙江省淡水水產(chǎn)研究所，浙江湖州 313001；3.農(nóng)業(yè)部淡水漁業(yè)健康養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江湖州 313001；4.中國水產(chǎn)科學(xué)院東海水產(chǎn)研究所浙江研究中心，浙江湖州313001；5.浙江省魚類健康與營養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江湖州313001）

近年來，新建水庫數(shù)量急劇增加，而傳統(tǒng)水庫漁業(yè)卻使水質(zhì)富營養(yǎng)化不斷加重，水庫漁業(yè)與水質(zhì)保護(hù)的矛盾日益突出，保水漁業(yè)的提出很好地解決了這一矛盾，并為水庫漁業(yè)提供了良好的可持續(xù)發(fā)展方向。本文以分水江水庫為例，介紹2008-2011年新建水庫實(shí)施保水漁業(yè)的方法、過程及其研究成果，具體闡述通過添加水庫水生生態(tài)系統(tǒng)中缺失或不足的組成部分，完善水生生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)水生生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，提高水生生態(tài)系統(tǒng)各營養(yǎng)級(jí)間的能量轉(zhuǎn)化效率，促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)的順利進(jìn)行，從而快速地消耗水體中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)，達(dá)到改善水質(zhì)，同時(shí)獲得大量漁業(yè)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)水庫漁業(yè)與水質(zhì)保護(hù)和諧發(fā)展的目的。

保水漁業(yè)；生態(tài)系統(tǒng)；富營養(yǎng)化

水庫是人類充分開發(fā)利用水資源的產(chǎn)物，具有防洪、供水、發(fā)電、漁業(yè)、灌溉與旅游等多種功能，是對(duì)水資源綜合利用的基礎(chǔ)。20世紀(jì)80年代末，我國既已建造各類型水庫86，000多座［1］。水庫中的漁業(yè)資源是我國自然資源的重要組成部分，水庫漁業(yè)的開發(fā)和利用，既可補(bǔ)償或部分補(bǔ)償淹沒所造成的損失，又可為人類提供大量的優(yōu)質(zhì)動(dòng)物蛋白源，對(duì)提高優(yōu)質(zhì)水產(chǎn)品供給、加快庫區(qū)農(nóng)民致富步伐具有重要的促進(jìn)作用。因此，水庫漁業(yè)的健康發(fā)展有利于我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的局部調(diào)整，同時(shí)也可大大促進(jìn)我國水利建設(shè)的發(fā)展［2］。

然而，隨著人口的增長(zhǎng)和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，大量營養(yǎng)鹽流入水庫，導(dǎo)致水體發(fā)生富營養(yǎng)化。而水資源緊缺問題的日益突出，使越來越多的水庫成為城鎮(zhèn)居民飲用水的重要水源地，供水已成為水庫基本功能。在水庫富營養(yǎng)化日益普遍、水庫供水功能日益突出的情況下，如何達(dá)到水質(zhì)保護(hù)與漁業(yè)開發(fā)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一成為水庫漁業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵，更關(guān)系到水庫漁業(yè)的生死存亡［3］。而發(fā)展保水漁業(yè)，能同時(shí)滿足上述兩方面的需要，是一項(xiàng)漁業(yè)和環(huán)保雙贏的發(fā)展之路［4］。

本文通過在新建水庫中實(shí)施保水漁業(yè)研究，總結(jié)出在新建水庫實(shí)施保水漁業(yè)的操作方法和流程，并提出了保水漁業(yè)進(jìn)一步發(fā)展需關(guān)注的問題，以期為水庫保水漁業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供參考。

1 保水漁業(yè)

保水漁業(yè)的概念最初由劉其根［4］提出，指以保護(hù)水環(huán)境為目的選擇適當(dāng)魚類進(jìn)行人工放養(yǎng)的一種漁業(yè)生產(chǎn)方式。即以現(xiàn)代水生生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ)，通過人工放養(yǎng)適當(dāng)種類和數(shù)量的經(jīng)濟(jì)魚類，以改善水庫水生生態(tài)系統(tǒng)中魚類群落結(jié)構(gòu)和組成，促進(jìn)水庫水生生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)，維護(hù)水庫水生生態(tài)系統(tǒng)平衡，從而達(dá)到既保護(hù)水環(huán)境、改善水質(zhì)，又能充分利用水體漁產(chǎn)力之目的的一種漁業(yè)生產(chǎn)方式。

2 新建水庫的特點(diǎn)

新建水庫由于大片被淹土壤和植物腐爛降解所釋放出的營養(yǎng)物質(zhì)及降水對(duì)地表的沖刷所攜帶的有機(jī)物進(jìn)人庫中，加上大壩的攔蓄作用，使得外源性的營養(yǎng)物質(zhì)大量匯集于庫內(nèi)，其總量遠(yuǎn)大于建庫前天然河流的情況，因此，新建水庫一般處于營養(yǎng)累積的高峰期［5］。另一方面，水庫建成后，改變了河流區(qū)域的水動(dòng)力、水文等條件，水深增加，水流速度變緩，水體處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，為藻類的增殖提供了良好的條件，易導(dǎo)致藻類的大量繁殖。因此，新建水庫極易暴發(fā)“水華”。

保水漁業(yè)的研究開始于千島湖，并取得了良好效果［6］。但千島湖建成時(shí)間久，蓄水已有53年歷史，其水庫生態(tài)系統(tǒng)已趨于成熟。而分水江水庫建成于2005年，2006年蓄水，僅有6年歷史。分水江水庫與千島湖對(duì)比表明，千島湖比分水江水庫發(fā)育更成熟，如表1所示。其中，總初生產(chǎn)量/總呼吸越接近1，系統(tǒng)越成熟［7-8］；連接指數(shù)和系統(tǒng)雜食指數(shù)越高，則系統(tǒng)內(nèi)各種營養(yǎng)物能夠被重復(fù)利用的可能性越大，系統(tǒng)的食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)亦越完善，生態(tài)系統(tǒng)也越穩(wěn)定［9-10］；Finn氏循環(huán)指數(shù)和Finn氏平均路徑長(zhǎng)度越大，則該系統(tǒng)越成熟，系統(tǒng)也越穩(wěn)定［6，10-11］。因此，分水江水庫為典型的新建水庫，其水生生態(tài)系統(tǒng)仍處于系統(tǒng)發(fā)育早期［12］，在生物群落結(jié)構(gòu)、物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)、系統(tǒng)穩(wěn)定性等生態(tài)系統(tǒng)特征方面與千島湖生態(tài)系統(tǒng)有較大差異。因此，在新建水庫中實(shí)施保水漁業(yè)不能照抄照搬千島湖的方案，應(yīng)根據(jù)水庫實(shí)際情況進(jìn)行具體分析研究。

表1 分水江水庫與千島湖的比較

3 分水江水庫本底調(diào)查及富營養(yǎng)化評(píng)價(jià)

在2008-2009年系統(tǒng)調(diào)查的基礎(chǔ)上，已有學(xué)者分別對(duì)浮游植物［13］、浮游動(dòng)物［14］、底棲動(dòng)物［12］和魚類［15］等水生生物的現(xiàn)存量、生物多樣性進(jìn)行了系統(tǒng)分析，并利用水體理化指標(biāo)、各種水生生物多樣性指數(shù)分別對(duì)水庫水體的富營養(yǎng)化進(jìn)行了評(píng)價(jià)。通過比較各種評(píng)價(jià)方法的評(píng)價(jià)結(jié)果表明，浮游植物的Shannon-W iener多樣性指數(shù)、Margalef種類豐富度指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)，浮游動(dòng)物的Simpson多樣性指數(shù)，底棲動(dòng)物的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)和Wright生物指數(shù)等指數(shù)對(duì)分水江水庫富營養(yǎng)化程度的評(píng)價(jià)結(jié)果較為一致，均為中-富營養(yǎng)化狀態(tài)。因此，這些指數(shù)適合于新建水庫水體富營養(yǎng)化狀態(tài)的評(píng)價(jià)。

4 分水江水庫生態(tài)系統(tǒng)特征

在2008年至2009年系統(tǒng)調(diào)查的基礎(chǔ)上，武震等［16］利用Ecopath with Ecosim（EwE）軟件，構(gòu)建了分水江水庫水域生態(tài)能量通道模型，從生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的整體角度指出分水江水庫作為新建水庫其食物鏈普遍較短，食物網(wǎng)絡(luò)相對(duì)簡(jiǎn)單；生態(tài)系統(tǒng)處于發(fā)育早期，系統(tǒng)穩(wěn)定性較差；能量轉(zhuǎn)換效率在生產(chǎn)者和碎屑之間僅為3.1%，而其他營養(yǎng)級(jí)間的轉(zhuǎn)換均達(dá)到17%。

5 保水漁業(yè)的實(shí)施

處于平衡和穩(wěn)定狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)，其各營養(yǎng)級(jí)間的能量轉(zhuǎn)換效率基本保持一致。能量轉(zhuǎn)換效率過低，說明上一級(jí)營養(yǎng)級(jí)生物缺乏，下一級(jí)營養(yǎng)級(jí)生物量存在過剩和積累；能量轉(zhuǎn)換效率過高，說明上一級(jí)營養(yǎng)級(jí)生物過多，下一級(jí)營養(yǎng)級(jí)生物量利用過度。在分水江水庫生態(tài)系統(tǒng)中，生產(chǎn)者的能量轉(zhuǎn)化效率僅為3.1%，遠(yuǎn)低于其他營養(yǎng)級(jí)間的17%，說明分水江水庫水生生態(tài)系統(tǒng)比較缺乏處于第Ⅱ營養(yǎng)級(jí)的生物種類。

而濾食和刮食性的鰱、鳙、鲴類、鳊魴類和花魚骨均屬于第Ⅱ營養(yǎng)級(jí)生物類群，其中，鰱、鳙主要濾食水體中的浮游生物，可降低水體中引起“水華”暴發(fā)的浮游植物的生物量［17-20］，從而改善水質(zhì)，且生長(zhǎng)快，具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值，鰱、鳙可作為保水漁業(yè)實(shí)施中優(yōu)先選用魚種。

2010年，在分水江水庫大量提高了鰱、鳙的放養(yǎng)量，具體見表2所示。

表2 分水江水庫放養(yǎng)量比較

6 保水漁業(yè)實(shí)施效果

在分水江水庫實(shí)施保水漁業(yè)后，2011年對(duì)水質(zhì)及浮游植物的變化情況進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明，水庫水質(zhì)有了明顯改善，其中，高錳酸鹽指數(shù)、總磷（TP）、水溶性正磷酸鹽（PO4-P）、亞硝酸鹽氮（NO2-N）及葉綠素a（chla）等5項(xiàng)指標(biāo)，較實(shí)施保水漁業(yè)前有極顯著降低（P＜0.01）（表3）。說明實(shí)施保水漁業(yè)在發(fā)展?jié)O業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)，能夠有效改善水質(zhì)。

表3 分水江水庫水質(zhì)理化指標(biāo)的變化

7 新建水庫實(shí)施保水漁業(yè)的技術(shù)流程

水庫水生生物資源本底調(diào)查。實(shí)施保水漁業(yè)前應(yīng)通過調(diào)查摸清水庫水生生態(tài)系統(tǒng)中每一營養(yǎng)級(jí)的生物量。

水庫生態(tài)系統(tǒng)特征分析。通過對(duì)水庫生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)等特征分析，檢測(cè)出水庫生態(tài)系統(tǒng)中存在問題的環(huán)節(jié)或營養(yǎng)級(jí)，根據(jù)其情況提出合理的放流種類及數(shù)量。

放流后反饋檢測(cè)。本研究由于時(shí)間因素，反饋檢測(cè)只進(jìn)行了1年。在水庫實(shí)際管理中，應(yīng)每年對(duì)水質(zhì)進(jìn)行反饋檢測(cè)，跟據(jù)水質(zhì)改變的情況可適當(dāng)調(diào)整下1年的放流數(shù)量。

8 保水漁業(yè)發(fā)展下一步需關(guān)注的問題

氮、磷等營養(yǎng)鹽輸入的研究。水庫水體中氮、磷等營養(yǎng)鹽含量的增加是引起水庫水體富營養(yǎng)化的根本原因，也直接影響到水庫魚產(chǎn)潛力水平。因此，在實(shí)施保水漁業(yè)過程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)水庫氮、磷等營養(yǎng)鹽輸入量的研究，包括地表徑流、農(nóng)業(yè)面污染、雨水沖刷造成污染、水庫底泥的遷移等。

生態(tài)與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的研究。實(shí)施保水漁業(yè)的根本目的是改善水質(zhì)，保障飲用水安全。由于不投喂飼料，導(dǎo)致養(yǎng)殖密度較傳統(tǒng)養(yǎng)殖低，且為保證水質(zhì)，水庫中也需要每年保留一部分魚，使?jié)O業(yè)產(chǎn)量大幅下降，必然犧牲一部分經(jīng)濟(jì)利益。但水質(zhì)變好，也提高了水庫的生態(tài)效益。如何將生態(tài)效益轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟(jì)效益，增加水庫周邊民眾收入，維護(hù)保水漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也是一個(gè)值得深入研究的課題。

放養(yǎng)量、捕撈量、保有量的研究。水庫水生生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，在實(shí)施保水漁業(yè)過程中，應(yīng)注重監(jiān)測(cè)水體中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)和浮游生物生物量的變化，并及時(shí)根據(jù)其變化適時(shí)調(diào)整魚種放養(yǎng)種類、放養(yǎng)量、捕撈量，既維持水庫中存在穩(wěn)定的保有量，又維持水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡。洪榮華等［21］也提出只有在放養(yǎng)和捕撈相互協(xié)調(diào)、統(tǒng)籌安排下，才能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)和維護(hù)相對(duì)穩(wěn)定的水生生態(tài)系統(tǒng)，即實(shí)現(xiàn)水庫保水漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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（責(zé)任編輯：盧福莊）

S 964.6

A

0528-9017（2014）09-1444-03

2014-07-15

浙江省科技廳重大科技專項(xiàng)（優(yōu)先主題）農(nóng)業(yè)項(xiàng)目（2008C12009）；浙江省省屬科研院所專項(xiàng)公共科技服務(wù)項(xiàng)目（2012F30023）

孫 露（1963-），男，高級(jí)工程師，從事水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)推廣與應(yīng)用工作。E-mail：ljdtonglu@163.com。

劉金殿。E-mail：jdliu2008@hotmail.com。

文獻(xiàn)著錄格式：孫露，劉金殿，楊元杰.保水漁業(yè)在新建水庫漁業(yè)中的應(yīng)用［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（9）：1444-1447.