艾里克湖水質(zhì)生物學(xué)評(píng)價(jià)及鰱鳙魚產(chǎn)力評(píng)估

張濤　蔡林鋼　咸玉蘭　劉鴻　張鈺　胡江偉　牛建功

摘要 2018年5、7和9月對(duì)艾里克湖水體理化性狀、浮游生物量及湖區(qū)漁業(yè)發(fā)展開展調(diào)查，評(píng)估鰱鳙魚產(chǎn)力。結(jié)果表明，艾里克湖總?cè)芙夤腆w（TDS）含量各月份均值超過(guò)1 g/L;部分月份總氮（TN）濃度、總磷（TP）濃度及化學(xué)需氧量不符合地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)。共監(jiān)測(cè)到浮游植物6門109種，平均密度和平均生物量分別為2 578.59×104 ind./L和16.27 mg/L;共采集到浮游動(dòng)物4門39種，平均密度和平均生物量分別為8.20 ind./L和0.33 mg/L。根據(jù)浮游植物水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，艾里克湖為富營(yíng)養(yǎng)類型。據(jù)浮游生物量估算，2018年艾里克湖漁業(yè)生產(chǎn)潛力為824.9 t/a。

關(guān)鍵詞 艾里克湖;浮游生物;魚產(chǎn)力

中圖分類號(hào) S 932.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611（2020）23-0119-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.23.029

Biological Assessment of Water Quality and Production Estimation of Hypophthalmichthys molitrix and Aristichthys nobilis in Alice Lake

ZHANG Tao， CAI Lin-gang， XIAN Yu-lan et al

（ Fishery Research Institute of Xinjiang Uygur Autonomous Region， Scientific Observing and Experimental Station of the Northwest Region， Urumqi， Xinjiang? 830000）

Abstract In May， July and September of 2018， the physical and chemical properties of water body， plankton biomass and fishery development in Alice Lake were investigated. The productivity of Hypophthalmichthys molitrix and Aristichthys nobilis was evaluated. Monthly average of TDS content in Alice Lake was more than 1 g/L.Total nitrogen， total phosphorus concentrations and chemical oxygen demand in a few of months were not in accordance with the Class III water standard of surface water environmental quality standard. 109 species of phytoplankton belonging to 6 phyla were detected. The average density and average biomass of? phytoplankton were 2 578.59×104 ind./L and 16.27 mg/L respectively.39 species of zooplankton belonging to 4 phyla were collected， and the? average density and average biomass were 8.20 ind./L and 0.33 mg/L respectively. According to the water quality evaluation standard of phytoplankton， Alice Lake is an eutrophic type. According to the estimation of plankton biomass， the fishery production potential of Alice Lake in 2018 was 824.9 t/a.

Key words Alice Lake;Plankton;Fish production

艾里克湖位于新疆克拉瑪依市烏爾禾區(qū)東南部，地理位置85°45′～85°52′E，45°51′～45°59′N，屬于溫帶大陸性荒漠氣候，年均降水量 96.4 mm，年均蒸發(fā)量 3 016.4 mm。艾里克湖是克拉瑪依市唯一的自然湖泊，主要補(bǔ)給水源為白楊河。艾里克湖平均水深4.4 m，湖區(qū)面積52.4 km2，長(zhǎng)度12.4 km，最大寬度4.2 km，平均寬度為3.5 km。艾里克湖屬于典型的干旱區(qū)湖泊，蒸發(fā)量大，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加之湖區(qū)水量補(bǔ)給不足，水體交換量小;湖區(qū)蘆葦腐質(zhì)較多，致使水環(huán)境有惡化趨勢(shì)，加速了湖區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化程度，使湖區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展受到限制。

浮游生物是水生態(tài)系統(tǒng)重要的生物類群，在水生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)中發(fā)揮著重要作用[1-4]。在漁業(yè)上，它們是經(jīng)濟(jì)魚類的天然食料，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。這些天然餌料生物對(duì)魚類的餌料系數(shù)在測(cè)算湖泊等天然養(yǎng)殖水體的魚產(chǎn)力具有重要意義[5-6]。為掌握艾里克湖餌料生物資源，科學(xué)、合理利用湖區(qū)進(jìn)行漁業(yè)發(fā)展，筆者于2018年5—10月對(duì)艾里克湖水體理化性狀、浮游生物量及湖區(qū)漁業(yè)發(fā)展等進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查，并通過(guò)浮游生物量計(jì)算鰱鳙魚產(chǎn)力，以期為艾里克湖的漁業(yè)發(fā)展和水環(huán)境治理提供參考。

1 材料與方法

1.1 采樣點(diǎn)設(shè)置及采樣時(shí)間

根據(jù)艾里克湖的地理形態(tài)，對(duì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。2018年5月21日、7月19日、9月27日分3次對(duì)艾里克湖進(jìn)行采樣調(diào)查，每次設(shè)置采樣點(diǎn)7處（圖1）：固定采樣點(diǎn)為入湖口、湖心、回水區(qū);流動(dòng)采樣點(diǎn)為北區(qū)、西區(qū)、南區(qū)、東區(qū)（每次采樣在該區(qū)流動(dòng)選擇一個(gè)采樣點(diǎn)）。

1.2 樣品采集及處理

采樣點(diǎn)使用GPS定位，用采水器采集對(duì)應(yīng)點(diǎn)位的表層水樣?，F(xiàn)場(chǎng)利用便攜式多功能水質(zhì)分析儀（美國(guó)哈希HQ30D）測(cè)定水溫（T）、溶解氧（DO）含量和pH;SM-5便攜式測(cè)深儀測(cè)定各采樣點(diǎn)水深;其他水質(zhì)指標(biāo)帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。浮游生物定性、定量標(biāo)本按照淡水浮游生物研究方法[7]中所描述的方法進(jìn)行采集、計(jì)數(shù)和現(xiàn)存量的計(jì)算，浮游植物種類鑒定主要參照文獻(xiàn)[8]。除按上述方法進(jìn)行定量外，還結(jié)合該水體的特點(diǎn)，對(duì)綠裸藻和個(gè)體較大的硅藻等用低倍鏡（10×20）數(shù)全片（0.1 mL）的辦法計(jì)數(shù)，避免了視野計(jì)數(shù)帶來(lái)的誤差。

浮游動(dòng)物定性標(biāo)本用25號(hào)浮游生物網(wǎng)（孔徑64 μm）在上層水體呈“∞”字形撈取3～5 min，將濾取樣放入標(biāo)本瓶，加波恩試劑固定。參照蔣燮治等[9]、沈韞芬等[10]的方法，在100～1 000倍顯微鏡下定性鑒定。定量標(biāo)本按照淡水浮游生物研究方法中所描述的方法進(jìn)行采集、計(jì)數(shù)和密度、生物量的計(jì)算。

根據(jù)艾里克湖的水深情況，各采樣點(diǎn)取水體上層（距水面0.5 m）和下層（距湖底0.5 m）混合水樣。

1.3 浮游生物密度計(jì)算

1.3.1 浮游植物密度。根據(jù)下列公式[11]計(jì)算浮游植物密度：

式中，N為1 L水中浮游植物的數(shù)量;Gs為計(jì)數(shù)框面積（mm2）;Fs為1個(gè)視野的面積（mm2）;Fn為計(jì)數(shù)的視野數(shù);V為1 L水樣沉淀后濃縮的體積（mL）;U為計(jì)數(shù)框容積，一般為0.1 mL;Pn為1個(gè)視野下所計(jì)浮游植物的個(gè)數(shù)。

1.3.2 浮游動(dòng)物密度。參照以下方法計(jì)算浮游動(dòng)物密度：

式中，V為水樣沉淀濃縮后的體積（mL）;C為計(jì)數(shù)框的容積（mL）;W為采水樣體積（1 L）;P為鏡視各類浮游動(dòng)物個(gè)數(shù)（2片平均數(shù)）。

1.4 多樣性指數(shù)及均勻度指數(shù)計(jì)算

按照Shannon-Wiener公式[12]計(jì)算多樣性指數(shù)（H′）：

按照以下公式計(jì)算均勻度指數(shù)（J）[13]：

式（3）～（4）中，ni為i種的個(gè)體，N為所有物種的總個(gè)體數(shù)，S為物種數(shù)。

1.5 魚產(chǎn)力估算

根據(jù)已獲取的浮游生物數(shù)據(jù)對(duì)漁產(chǎn)潛力進(jìn)行估算[14]，計(jì)算公式如下：

式中，F(xiàn)為魚生產(chǎn)潛力（kg/hm2），P/B為餌料生物周轉(zhuǎn)率，m為餌料生物生物量，a為魚類對(duì)餌料生物的利用率，k為餌料系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 水體理化指標(biāo)

2018年對(duì)艾里克湖進(jìn)行3次水質(zhì)采樣，水質(zhì)分析結(jié)果表明整個(gè)湖水處于弱堿性狀態(tài)，表層溶氧量滿足漁業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn);艾里克湖總?cè)芙夤腆w（TDS）含量各月份均值都超過(guò)1 g/L，可認(rèn)定艾里克湖已處于微咸水狀態(tài)。以GB 3838—2002 Ⅲ類水為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)總磷（TP）濃度、總氮（TN）濃度、氨氮（NH4+-N）濃度、化學(xué)需氧量（COD）這4項(xiàng)指標(biāo)而言，2018年艾里克湖NH4+-N為合格;2018年TP濃度除9月份為Ⅳ類外，5和7月均合格;TN濃度9月合格，5、7月為Ⅳ類;COD 5、7、9月均為Ⅴ類（表1）。艾里克湖水質(zhì)污染問(wèn)題應(yīng)緊盯COD、TP和TN，作為今后長(zhǎng)期的治理關(guān)鍵。

2.2 浮游植物

2.2.1 浮游植物種類組成。2018年艾里克湖調(diào)查浮游植物種類組成及分布見(jiàn)表2，共監(jiān)測(cè)到6門109種藻類;其中，藍(lán)藻門31種，占總藻類種數(shù)的28.44%，優(yōu)勢(shì)種為小顫藻（Oscillatoria tenuis）、小形色球藻（Chroococcus minor）、小席藻（Phorimidium tenus）;綠藻門53種，占總藻類種數(shù)的48.62%，優(yōu)勢(shì)種為四尾柵藻（Scenedesmus quadricauda）、綠球藻（Chlorococcum sp.）;硅藻門16種，占總藻類種數(shù)的14.68%，優(yōu)勢(shì)種為菱形藻（Nitzschia sp.）;甲藻門4種，占比3.67%;裸藻門3種，占比2.75%;金藻門2種，占比1.83%。綠藻門、藍(lán)藻門及硅藻門為艾里克湖的優(yōu)勢(shì)種群，5、7、9月藻類分別有83、68、44種。

2.2.2 浮游植物定量。從圖2可以看出，2018年艾里克湖浮游植物平均密度和平均生物量分別為2 578.59×104 ind../L和16.27 mg/L。5月平均密度和平均生物量分別為1 880.31×104 ind./L和14.63 mg/L;7月平均密度和平均生物量分別為4 952.95×104 ind./L和23.75 mg/L;9月平均密度和平均生物量分別為902.50×104 ind./L和10.44 mg/L。浮游植物現(xiàn)存量7月最高，5月次之，9月現(xiàn)存量最低。

2.2.3 多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，5—9月多樣性指數(shù)（H′）為0.43～0.53，均勻度指數(shù)（J）為0.16～0.24，均為7月出現(xiàn)最高值，9月出現(xiàn)最低值。

2.3 浮游動(dòng)物

2.3.1 浮游動(dòng)物種類組成。浮游動(dòng)物定性調(diào)查結(jié)果（表4）顯示，艾里克湖水域共有浮游動(dòng)物4門39種，主要以輪蟲為主，其中輪蟲（Rotifera）19種，占比79.2%，常見(jiàn)種為晶囊輪蟲（Asplanchna sp.）、前節(jié)晶囊輪蟲（A.priodonta）、臂尾輪蟲（Brachionus sp.）、蒲達(dá)臂尾輪蟲（B.budapestiensis）、針簇多肢輪蟲（Polyarthra trigla）;原生動(dòng)物（Cladocera）1種，占比4.2%，常見(jiàn)種為球形砂殼蟲（Difflugia globulosa）;枝角類（Cladocera）2種，占比8.3%，常見(jiàn)種為象鼻溞（Bosmina sp.）;橈足類（Capepoda）2種，占比8.3%，常見(jiàn)種為橈足幼體（copepodid larva）。

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基金項(xiàng)目 新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2019D01B44）。

作者簡(jiǎn)介 張濤（1992—），男，新疆伊犁人，工程師，碩士，從事水產(chǎn)動(dòng)物增養(yǎng)殖與水環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。*通信作者，高級(jí)工程師，碩士，從事漁業(yè)資源調(diào)查研究。

收稿日期 2020-03-27