沙湖水生生物生物量及魚產(chǎn)力評(píng)估

石偉，王曉奕，于金山

（1.銀川市水產(chǎn)技術(shù)推廣服務(wù)中心，寧夏 銀川 750001；2.寧夏石嘴山市畜牧水產(chǎn)技術(shù)推廣服務(wù)中心，寧夏 石嘴山 753000）

沙湖地處賀蘭山麓（E 106°18'45″，N 38°45'），海拔1 099 m，具有典型的大陸性氣候特征，年平均降雨量1 725 mm，年蒸發(fā)量1 755 mm。沙湖是我國西部地區(qū)著名的風(fēng)景名勝區(qū)，自然景觀秀麗獨(dú)特，1998年被列為國家級(jí)自然風(fēng)景保護(hù)區(qū)，是寧夏最大的天然半咸水湖泊，總面積45.1 km2，其中湖水面積8.2 km2，平均水深2.2 m，含鹽量4.3 g/L，pH值8.40～8.90。沙湖地處西北內(nèi)陸干旱半干旱地區(qū)，季節(jié)變化明顯，水體長年偏堿性，并且受人類活動(dòng)影響強(qiáng)烈，水環(huán)境因子的變化以及水生生物種群結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)變化明顯區(qū)別于其他湖泊，具有典型的地域特征和季節(jié)特征。近年來隨著當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，由于補(bǔ)水、農(nóng)田灌溉退水以及水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)等使得過量營養(yǎng)鹽進(jìn)入沙湖，浮游植物大量增殖，致使沙湖的水質(zhì)發(fā)生了劇烈的變化，加速了水體的富營養(yǎng)化和受污染程度。

水體魚產(chǎn)力是漁業(yè)科學(xué)和水域生態(tài)學(xué)的核心問題之一，近年來隨著對(duì)生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)過程的深入揭示，魚產(chǎn)力研究在理論上和實(shí)踐上都有較大的發(fā)展，成為了合理利用水體生物資源的重要依據(jù)[1-3]。該研究在對(duì)寧夏沙湖水體進(jìn)行系統(tǒng)的生態(tài)學(xué)研究基礎(chǔ)上，估算了沙湖的魚產(chǎn)力，并對(duì)魚類放養(yǎng)品種及合理放養(yǎng)量進(jìn)行了分析，旨在為沙湖泊漁業(yè)生產(chǎn)、水體管理和水生態(tài)保護(hù)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣點(diǎn)的布設(shè)

根據(jù)沙湖的形狀，在沙湖設(shè)置了5個(gè)采樣點(diǎn)，分別為I老漁場，II進(jìn)水口，III十一隊(duì)，IV湖中心，V鳥島。

圖1 沙湖采樣點(diǎn)設(shè)置

1.2 采樣時(shí)間

采樣時(shí)間為春（2016年 4月）、夏（2016年 7月）、秋（2016年10月）、冬（2017年1月）對(duì)沙湖水體中的水生生物進(jìn)行定性、定量分析。

1.3 樣本采集

水生生物樣本采集依據(jù)《湖泊富營養(yǎng)化調(diào)查規(guī)范》進(jìn)行[4]。

1.4 魚產(chǎn)力評(píng)估

根據(jù)浮游植物、浮游動(dòng)物、底棲動(dòng)物的現(xiàn)存量、P/B系數(shù)、凈生產(chǎn)量、利用率和餌料系數(shù)，估算沙湖水體的潛在魚產(chǎn)力[5-10]。

1.5 合理放養(yǎng)量

魚類合理放養(yǎng)量按以下公式計(jì)算：

2 結(jié)果與討論

2.1 沙湖水生生物量

2.1.1 沙湖浮游植物密度與生物量 沙湖浮游植物密度沙湖浮游植物密度、生物量及其時(shí)空變化見圖2。沙湖春季藍(lán)藻密度最高，其次為硅藻和綠藻。夏季藍(lán)藻占絕對(duì)優(yōu)勢，綠藻、硅藻密度也較高。秋季藍(lán)藻依然占絕對(duì)優(yōu)勢，綠藻、硅藻次之。冬季綠藻密度最高，其次為硅藻、隱藻和藍(lán)藻。沙湖浮游植物平均密度 1 039.1×104cells/L，其變幅為 359.7×104～1 788.9×104cells/L。浮游植物平均生物量8.799 mg/L，變化幅度為3.441～13.840 mg/L。春季硅藻生物量最高，其次為綠藻、裸藻、藍(lán)藻。夏季藍(lán)藻生物量最高，其次為硅藻、甲藻、綠藻。秋季浮游植物生物量依次為藍(lán)藻、硅藻、綠藻、甲藻。冬季綠藻生物量最高，其次為硅藻、隱藻。

圖2 沙湖浮游植物密度和生物量的時(shí)空變化

2.1.2 沙湖浮游動(dòng)物密度與生物量 沙湖浮游動(dòng)物密度、生物量及其時(shí)空變化見圖3。沙湖浮游動(dòng)物密度變動(dòng)范圍為426～1 247 ind./L；年均854 ind./L，其中輪蟲694 ind./L、枝角類2 ind./L、橈足類158 ind./L，分別占浮游動(dòng)物密度的81.3%、0.2%、18.5%。浮游動(dòng)物生物量為1.013～5.296 mg/L；年均3.523 mg/L，其中輪蟲、枝角類、橈足類分別占浮游動(dòng)物生物量的32.2%、15.6%、52.2%。沙湖浮游動(dòng)物數(shù)量結(jié)構(gòu)主要由輪蟲和橈足類組成，生物量結(jié)構(gòu)則主要由橈足類和枝角類組成。

圖3 沙湖浮游植物密度和生物量的時(shí)空變化

2.1.3 沙湖底棲動(dòng)物的密度和生物量 沙湖底棲動(dòng)物密度、生物量及其時(shí)空變化見圖4。沙湖底棲動(dòng)物年平均密度為342 ind./L，變幅196～458 ind./L，年平均生物量為 22.45 g/m2，變幅 10.11～34.01 mg/m2，夏季月底棲動(dòng)物密度最高，冬季最低，生物量秋季最高，冬季最低。夏秋季節(jié)水溫較高，浮游生物大量繁殖，餌料豐富，底棲動(dòng)物的量也隨之增加。

圖4 沙湖底棲動(dòng)物密度和生物量的時(shí)空變化

2.1.4 沙湖水生植物密度與生物量 沙湖水生植物密度、生物量變化見圖5。沙湖水生植物年平均密度為 73 ind./m2，變幅 40～101 ind./m2，年平均生物量為 851.2 g/m2，變幅 362.7～1319.5 g/m2，夏季水生植物密度最高，冬季最低，生物量夏季最高，冬季最低。夏季水溫較高，水生植物生長旺盛，此時(shí)量最大。

圖5 沙湖水生植物密度和生物量的時(shí)空變化

2.2 沙湖魚產(chǎn)力評(píng)估與分析

2.2.1 浮游植物提供的魚產(chǎn)力 沙湖浮游植物年平均生物量為8.80 mg/L，湖沼平均水深2.2 m，則浮游植物單位存量為193.58 kg/hm2，P/B系數(shù)以110計(jì)算，餌料系數(shù)取40，可利用率取20%，則浮游植物的魚產(chǎn)潛力估算為106.47 kg/hm2。

2.2.2 浮游動(dòng)物魚產(chǎn)力估算 沙湖浮游動(dòng)物年平均生物量為2.88 mg/L，湖沼平均水深2.2 m，則浮游動(dòng)物單位存量為77.51 kg/hm2，取P/B系數(shù)以30計(jì)算，餌料系數(shù)10，可利用率50%計(jì)算，浮游動(dòng)物魚產(chǎn)潛力估算為116.26 kg/hm2。

2.2.3 外源性食物的魚產(chǎn)潛力估算 如果考慮到有機(jī)碎屑和細(xì)菌等外源性食物的餌料作用，則實(shí)際生產(chǎn)力還要增加，一般認(rèn)為它們可提供濾食性魚產(chǎn)量的50%，則沙湖腐屑等外源性食物可提供鰱、鳙魚產(chǎn)力為111.36 kg/hm2。

綜合以上3方面的結(jié)果，估算沙湖每年浮游生物及外源性食物可提供的理論鰱、鳙魚產(chǎn)潛力為334.09 kg/hm2，即在保持目前水域理化、生物狀態(tài)和不進(jìn)行人工投餌的前提下，每年鰱、鳙魚理論最高生產(chǎn)量為334.69 kg/hm2。沙湖可養(yǎng)魚面積為1 800 hm2，則每年鰱、鳙理論生產(chǎn)量的最大值為601.36 t。

2.2.4 底棲動(dòng)物提供的魚產(chǎn)力 沙湖底棲及甲殼動(dòng)物年平均生物量取點(diǎn)估算為22.45 g/m2，P/B系數(shù)取3，餌料系數(shù)取4，利用率取30%，全湖可養(yǎng)殖面積1 800 hm2，可產(chǎn)魚雜食性魚類（鯉鯽等）90.92 t。

2.2.5 水生植物提供的魚產(chǎn)力 沙湖水生植物資源的生物量為851.2 g/hm2，其中90%以上是草魚難以攝食的挺水植物，根據(jù)F=（B×P）/（K×100）的計(jì)算方法，草魚合理存量只有425.6 g/hm2。

2.3 魚類放養(yǎng)品種及合理放養(yǎng)量分析

2.3.1 鰱鳙合理放養(yǎng)量 沙湖浮游植物單位存量為193.58 kg/hm2，浮游植物的魚產(chǎn)潛力估算為106.47 kg/hm2，外源性食物的魚產(chǎn)潛力估算為53.24 kg/hm2；浮游動(dòng)物單位存量為77.51 kg/hm2，浮游動(dòng)物魚產(chǎn)潛力估算為116.26 kg/hm2，外源性食物的魚產(chǎn)潛力估算為58.13 kg/hm2，合計(jì)沙湖鰱魚產(chǎn)力為159.71 kg/hm2，鳙魚產(chǎn)力為 174.39 kg/hm2。

根據(jù)公式計(jì)算，沙湖鰱放養(yǎng)量為532尾/hm2，規(guī)格以500 g/尾計(jì)，則放養(yǎng)量為266 kg/hm2，鳙放養(yǎng)量為435尾/hm2，規(guī)格以500 g/尾計(jì)，則放養(yǎng)量為217.5 kg/hm2。

2.3.2 雜食性魚類合理放養(yǎng)量 沙湖底棲及甲殼動(dòng)物年平均生物量取點(diǎn)估算為22.45 g/m2，魚產(chǎn)潛力估算為50.51 kg/hm2，則雜食性魚類合理放養(yǎng)量為252尾/hm2，規(guī)格以200 g/尾計(jì)，則放養(yǎng)量為50.4 kg/hm2。

因此，沙湖養(yǎng)殖魚每年合理總放養(yǎng)量為1 221尾/hm2，535.5 kg/hm2。

3 結(jié)論

沙湖夏季浮游植物密度最高，藍(lán)藻占絕對(duì)優(yōu)勢，冬季密度最低，綠藻占優(yōu)勢，浮游植物平均密度1 039.1×104，平均生物量 8.799 mg/L；浮游動(dòng)物夏季密度和生物量最高，冬季較低，密度年均854 ind.·L-1，生物量年均3.523 mg/L。底棲動(dòng)物夏季密度最高，冬季最低，生物量秋季最高，冬季最低，底棲動(dòng)物年平均密度為342 ind./L，年平均生物量為22.45 g/m2；水生維管束植物夏季密度最高，冬季最低，生物量夏季最高，冬季最低，水生植物年平均密度為73 ind./m2，年平均生物量為 851.2 g/m2。

沙湖浮游植物年平均生物量為8.799 mg·L-1，魚產(chǎn)潛力估算為106.47 kg/hm2。浮游動(dòng)物年平均生物量為3.523 mg/L，魚產(chǎn)潛力估算為77.51 kg/hm2。外源性食物的魚產(chǎn)潛力估算提供鰱、鳙魚產(chǎn)力為111.36 kg/hm2。每年鰱、鳙魚理論最高生產(chǎn)量為334.69 kg/hm2。沙湖可養(yǎng)魚面積為1 800 hm2，則每年鰱、鳙理論生產(chǎn)量的最大值為601.36 t。底棲及甲殼動(dòng)物可提供的雜食性魚產(chǎn)力為22.45 kg/hm2，可產(chǎn)魚雜食性魚類（鯉鯽等）90.92 t。水生植物提供魚產(chǎn)力為851.2 g/hm2。沙湖鰱合理放養(yǎng)量為266 kg/hm2，鳙合理放養(yǎng)量為217.5 kg/hm2，雜食性魚類合理放養(yǎng)量為50.4 kg/hm2，草食性魚類合理放養(yǎng)量為50.4 kg/hm2。