居延海浮游生物資源調(diào)查及鰱、鳙魚產(chǎn)力評估

曾亞英，李曙光，李曉靜，李錦瑞，斯琴高娃

（阿拉善盟農(nóng)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全中心，內(nèi)蒙古巴彥浩特 750306）

浮游生物是指在水流運動作用下被動地漂浮在水層中的生物群，是水生生物食物鏈的基礎(chǔ)，主要由浮游植物和浮游動物組成。水體中魚類受浮游生物物種組成及豐度變化的影響，尤其是魚類在幼體階段的存活與生長受其影響較大，進(jìn)一步影響魚類在不同群體中的增長和時空分布。浮游生物能夠反映整個生活時期環(huán)境因素的改變情況，水質(zhì)的任何變化均可能影響它們的種類豐度、種群密度、群落結(jié)構(gòu)。王曉清等[1]研究表明，浮游生物的群落組成、豐度、優(yōu)勢種群、生物多樣性等與水體的營養(yǎng)程度密切相關(guān)，是評價水質(zhì)污染及營養(yǎng)水平的重要指標(biāo)，揭示這些指標(biāo)的動態(tài)是研究漁業(yè)生態(tài)學(xué)的基礎(chǔ)性工作。

居延海位于內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟額濟(jì)納旗北部的荒漠草原，湖面海拔879 m，是黑河流域弱水水系的一個尾閭湖泊。氣候?qū)儆诨哪畼O端干旱性季風(fēng)氣候，春季多大風(fēng)沙塵天氣，夏季酷熱干旱，秋季多風(fēng)少雨，冬季嚴(yán)寒少雪。雨季集中于夏末秋初，年平均降水量37 mm，年平均蒸發(fā)量3 700 mm 以上，多西北風(fēng)[2]。1992—2002年，東居延海（蘇泊淖爾）徹底干涸達(dá)10年之久，使原本十分脆弱的額濟(jì)納旗生態(tài)環(huán)境更加惡劣。2002年，黑河首次實現(xiàn)了跨省區(qū)分水，干涸10年之久的東居延海重新注入生命之水。至2010年，東居延海連續(xù)9年蓄水，水域面積維持在40 km2左右，額濟(jì)納綠洲生態(tài)逐漸恢復(fù)。近年來，當(dāng)?shù)卣ㄟ^實施漁業(yè)資源保護(hù)、增殖放流、水域生態(tài)修復(fù)等工程，使居延海湖泊漁業(yè)資源日漸多樣，實現(xiàn)了漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[3]。但是，對于居延海水域環(huán)境中的浮游生物群落結(jié)構(gòu)和資源狀況的研究未見報道。因此，本研究通過調(diào)查分析居延海湖泊中浮游生物資源，初步探明該湖泊水體營養(yǎng)狀況，評估水體中鰱、鳙魚產(chǎn)力，以期為居延海浮游生物資源利用及漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 材料和方法

1.1 采樣點設(shè)置

2020年11月—2021年9月按照春（4月）、夏（7月）、秋（9月）、冬（11月）四季采樣。在位于居延海的東、西、南、北4 個方位以及湖中心設(shè)點采樣（表1），共計設(shè)置5 個采樣點。第1 次采樣使用GPS 定位，以后每次都在相同的地點采樣。

表1 居延海浮游生物采樣點地理位置

1.2 浮游生物調(diào)查方法

浮游生物調(diào)查按照《淡水浮游生物調(diào)查技術(shù)規(guī)范》（SC/T 9402-2010）的要求并參照參考文獻(xiàn)［4］中的方法進(jìn)行水樣的采集和固定。

1.3 浮游生物鑒定

浮游生物種類的鑒定主要參照參考文獻(xiàn)［5-6］進(jìn)行。

1.3.1 浮游生物密度

浮游生物密度的計算公式為

式中，N為浮游生物密度；Pn為每片計數(shù)所得個數(shù)；V為1 L 水樣經(jīng)濃縮的體積（mL）；v為計數(shù)框的容積（mL）。

1.3.2 浮游生物生物量

生物量的計算參照參考文獻(xiàn)［7］進(jìn)行，換算公式為

式中，ni為第i種的總個體數(shù)；N為所有物種的總個體數(shù)；fi為第i種在各個采樣點出現(xiàn)的頻率；Y＞0.02 定為優(yōu)勢種。

浮游生物密度、生物量取5 個采樣點平均值。

1.4 魚產(chǎn)力估算

魚產(chǎn)力估算參照參考文獻(xiàn)［9］中公式進(jìn)行計算，公式為

式中，F(xiàn)為魚產(chǎn)力；B為單位面積浮游生物生物量（kg/hm2）；P/B為浮游生物P/B系數(shù)；u為浮游生物被魚類利用率（%）；K為浮游生物餌料系數(shù)。

鰱魚主要以浮游植物為食，鳙魚主要以浮游動物為食，用浮游生物的生物量通過上述公式可估算出鰱、鳙魚產(chǎn)力。

2 結(jié)果與分析

2.1 居延海的浮游植物

2.1.1 浮游植物種類

由表2 可知，4 次采樣共檢出浮游植物6 門63 種。硅藻門（Bacillariophyta）29 種，占46.03%；綠藻門（Chlorophyta）21 種，占33.33%；藍(lán)藻門（Cyanophyta）6 種，占9.52%；裸藻門（Euglenophyta）4 種，占6.35%；隱藻門（Cryptophyta）2 種，占3.18%；黃藻門（Xanthophyta）1 種，占1.59%。

表2 不同季節(jié)居延海浮游植物群落的物種組成

2.1.2 浮游植物優(yōu)勢種

由表3 可知，居延海4月、7月、9月、11月均出現(xiàn)的浮游植物優(yōu)勢種為舟形藻（Naviculasp.）、長刺根管藻（Rhizosoleniales longiseta）。居延海其他的浮游植物優(yōu)勢種4月主要為尖針桿藻（Synedra acus）、鐮形纖維藻（Ankistrodesmus falcatus）、四尾柵藻（Scenedesmus quadricauda）；7月主要為平裂藻（Merismopediasp.）、色球藻（Chroococcussp.）、針桿藻（Symedrasp.）、菱形藻（Nitzschiaspp.）、楔形藻（Licmophorasp.）、纖維藻（Ankistrodesmussp.）、鼓藻（Cosmariumsp.）、柵藻（Scenedesmussp.）；9月主要為平裂藻（Merismopediasp.）、色球藻（Chroococcussp.）、針桿藻（Symedrasp.）、菱形藻（Nitzschiaspp.）、楔形藻（Licmophorasp.）、纖維藻（Ankistrodesmussp.）、鼓藻（Cosmariumsp.）、柵藻（Scenedesmussp.）、蹄形藻（Kirchneriellasp.）；11月主要為針桿藻（Symedrasp.）、纖維藻（Ankistrodesmussp.）、柵藻（Scenedesmussp.）、隱藻（Cryptomonassp.）、空星藻（Coelastrumsphaericum）。春、夏、秋、冬四季浮游植物優(yōu)勢種類主要是硅藻類和綠藻類。

表3 居延海浮游植物優(yōu)勢種及其優(yōu)勢度

2.1.3 浮游植物的密度和生物量

由表4 可知，居延海四季浮游植物平均密度為16.39 萬個/L。浮游植物密度7月最高，為35.71 萬個/L；4月最低，為0.39 萬個/L。春季密度以綠藻類為主，占56.41%；夏季密度以硅藻類為主，占54.30%；秋季硅藻類數(shù)量比夏季略有減少，但還是以硅藻類為主，占57.91%；冬季密度以綠藻類為主，占79.69%。綠藻門在夏季和秋季有一定的密度，分別占32.57%和22.52%，其他門類密度很低，隱藻門、裸藻門、黃藻門在春季未出現(xiàn)，在夏、秋、冬季均有出現(xiàn)，但是密度都不高。藍(lán)藻門在四季均有出現(xiàn)，密度亦不高。由此可見，居延海浮游植物結(jié)構(gòu)屬于硅藻-綠藻型。

表4 居延海浮游植物的密度和生物量

居延海四季浮游植物平均生物量為0.52 mg/L，硅藻門和綠藻門占優(yōu)勢。硅藻門生物量平均為0.41 mg/L，占78.85%；綠藻門生物量平均為9.20×10-2mg/L，占17.69%。不同季節(jié)生物量的變化幅度較大，9月生物量最高，為1.13 mg/L；11月最低，為4.60×10-3mg/L；各門類生物量的變化與密度的變化類似。春季生物量以硅藻門所占比例最高，為93.33%，其次為綠藻門，占5.87%；夏季生物量以硅藻門為主，占比高達(dá)95.79%；秋季生物量仍以硅藻門所占比例最高，但比夏季有所下降，占65.49%；冬季以硅藻門所占比例最高，達(dá)56.52%。

2.2 居延海浮游動物

2.2.1 浮游動物種類

由表5 可知，4 次采樣共檢出浮游動物22 種。其中，輪蟲類（Rotifera）最多，有16 種，占72.73%；橈足類（Cladocera）有6 種，占27.27%。

表5 不同季節(jié)居延海浮游動物群落的物種組成

2.2.2 浮游動物優(yōu)勢種

由表6 可知，居延海4月、7月、9月、11月均出現(xiàn)的浮游動物優(yōu)勢種為萼花臂尾輪蟲（Brachionus calyciflorus）。居延海其他的浮游動物優(yōu)勢種4月主要為無節(jié)幼體（Nauplii）、英勇劍水蚤（Cyclops strennus）、透明溫劍水蚤（Thermocyclops hyalinus）、廣布中劍水蚤（Mesocyclops leuckarti）；7月主要為臂尾輪屬（Brachionussp.）、 角突臂尾輪蟲（Brachionus angularis）、矩形臂尾輪蟲（Brachionus leydigi）、矩形龜甲輪蟲（Keratella quadrata）、曲腿龜甲輪蟲（Keratella valga）、英勇劍水蚤（Cyclops strennus）、透明溫劍水蚤（Thermocyclops hyalinus）、廣布中劍水蚤（Mesocyclops leuckarti）、臺灣溫劍水蚤（Thermocyclops taihokuensis）；9月主要為臂尾輪屬（Brachionussp.）、角突臂尾輪蟲（Brachionus angularis）、矩形臂尾輪蟲（Brachionus leydigi）、晶囊輪蟲屬（Asplanchnasp.）、卜氏晶囊輪蟲（Asplanchna brightwelli）、蓋氏晶囊輪蟲（Asplanchna girodide）、前節(jié)晶囊輪蟲（Asplanchna priodonta）、十趾平甲輪蟲（Platyias militaris）、 四角平甲輪蟲（Platyias quadricornis）；11月主要為臂尾輪屬（Brachionussp.）、角突臂尾輪蟲（Brachionus angularis）、矩形臂尾輪蟲（Brachionus leydigi）、無節(jié)幼體（Nauplii）、英勇劍水蚤（Cyclops strennus）、透明溫劍水蚤（Thermocyclops hyalinus）。春、夏、秋、冬浮游動物優(yōu)勢種類主要是輪蟲類和橈足類，沒有檢出枝角類浮游動物。

表6 居延海浮游動物優(yōu)勢種及其優(yōu)勢度

2.2.3 浮游動物的密度和生物量

由表7 可知，居延海浮游動物密度平均為87.30 個/L。浮游動物密度9月最高，為192.59 個/L；4月最低，為9.00 個/L。春季密度以橈足類為主，占89.33%；夏季密度以輪蟲類為主，占68.12%；秋季輪蟲類數(shù)量繼續(xù)增加，占95.51%；冬季輪蟲類數(shù)量有所減少，但密度還是以輪蟲類為主，占71.71%。

表7 居延海浮游動物的密度和生物量

居延海浮游動物生物量平均為0.61 mg/L，輪蟲類和橈足類生物量各占50%左右。輪蟲類生物量平均為0.31 mg/L，橈足類生物量平均為0.30 mg/L。不同季節(jié)生物量的變化幅度較大，9月生物量最高，為1.20 mg/L；4月最低，為0.19 mg/L。各門類生物量的變化與密度的變化略有差異，主要是橈足類個體相對輪蟲類要大很多，平均濕重比輪蟲類大很多。春季生物量以橈足類所占比例接近100%；夏季生物量以橈足類為主，占84.44%；秋季生物量以輪蟲類為主，占87.50%；冬季生物量以橈足類為主，占79.66%。

2.3 居延海鰱、鳙魚產(chǎn)力

2.3.1 鰱、鳙魚產(chǎn)力調(diào)查結(jié)果

由于不同水體、不同地區(qū)P/B系數(shù)、餌料利用率、餌料系數(shù)取值不同，計算的魚產(chǎn)力結(jié)果差異較大。本研究依據(jù)何志輝等[10]提出的我國北方地區(qū)營養(yǎng)水體浮游動物、浮游植物P/B系數(shù)、餌料利用率、餌料系數(shù)數(shù)值，并參考內(nèi)蒙古其他地區(qū)狼山水庫[11]、達(dá)里湖[12]、納林湖[13]和崗更湖[9]關(guān)于鰱、鳙魚產(chǎn)力估算的文獻(xiàn)，確定計算居延海鰱、鳙魚產(chǎn)力時浮游植物的P/B系數(shù)、餌料利用率、餌料系數(shù)取值分別為60、20%、40；浮游動物的P/B系數(shù)、餌料利用率、餌料系數(shù)取值分別為20、20%、10。根據(jù)本次調(diào)查結(jié)果分析計算出居延海浮游植物平均生物量為0.52 mg/L，浮游動物平均生物量為0.61 mg/L，居延海目前水體平均水深1.60 m，計算出單位面積浮游植物生物量為8.16 kg/hm2，單位面積浮游動物生物量為9.76 kg/hm2，利用公式計算出由浮游生物提供的鰱、鳙魚產(chǎn)力（表8）。由表8 可知，由浮游植物提供的鰱、鳙魚產(chǎn)力為2.45 kg/hm2，由浮游動物提供的鰱、鳙魚產(chǎn)力為3.90 kg/hm2。湖泊中腐殖質(zhì)、有機腐屑以及細(xì)菌等所能提供的鰱、鳙魚產(chǎn)力為浮游生物的30%～50%[14]，居延海腐殖質(zhì)提供的鰱、鳙魚產(chǎn)力為1.91～3.18 kg/hm2。所以，居延海單位面積的鰱、鳙魚產(chǎn)力為8.26～9.53 kg/hm2。居延海湖水面積4 000 hm2，按照水面面積計算，居延?？商峁┑啮?、鳙魚產(chǎn)力為33.04～38.12 t。

表8 由浮游生物提供的鰱、鳙魚產(chǎn)力計算結(jié)果

2.3.2 鰱、鳙魚產(chǎn)力評估

目前，居延海湖中主要魚類有草魚（Ctenopharyngodon idellus）、鯉魚（Cyprinus carpio）、鯽魚（Carassius auratus）、大鰭鼓鰾鰍（Hedinichthys yarkandensis macroptera）、鰱魚（Hypophthalmichthys molitrix）、鳙魚（Aristichthys nobilis）等[15]。鯽魚和大鰭鼓鰾鰍為原水域當(dāng)?shù)佤~種，鯽魚為該水域優(yōu)勢種群，占60%以上，鰱、鳙魚占比較少。居延海所在區(qū)域為鳥類保護(hù)區(qū)，湖中豐富的魚類成為鳥類的食物，生活在上層水面的鰱、鳙損失最為嚴(yán)重。以浮游動物為主要食物來源的鳙魚數(shù)量減少，導(dǎo)致居延海春季、夏季、冬季橈足類大量繁殖，生物量占比增加；以浮游植物為食的鰱魚數(shù)量的減少，導(dǎo)致夏季藍(lán)藻快速繁殖，出現(xiàn)了優(yōu)勢種平裂藻屬、色球藻屬，一直延續(xù)到秋季藍(lán)藻門生物量仍在增加。本研究通過浮游生物的生物量計算得出居延海鰱、鳙魚產(chǎn)力為33.04～38.12 t，認(rèn)為居延海的鰱、鳙魚產(chǎn)力潛力很大，應(yīng)該加大放養(yǎng)力度提高漁業(yè)資源利用率。

3 討論與結(jié)論

3.1 居延海的浮游生物資源及水體營養(yǎng)狀況

2020—2021年度按季節(jié)采樣調(diào)查到居延海浮游植物有63 種，平均密度為16.39 萬個/L，平均生物量為0.52 mg/L；群落結(jié)構(gòu)主要由硅藻門、綠藻門組成，優(yōu)勢種為針桿藻、舟形藻、緣花舟形藻、綠舟形藻、長刺根管藻、鐮形纖維藻、雙對柵藻、四尾柵藻等。調(diào)查到居延海浮游動物有22 種，平均密度為87.30 個/L，平均生物量為0.61 mg/L；群落結(jié)構(gòu)中優(yōu)勢種為臂尾輪屬、萼花臂尾輪蟲、角突臂尾輪蟲、矩形臂尾輪蟲、矩形龜甲輪蟲、曲腿龜甲輪蟲、晶囊輪蟲屬、卜氏晶囊輪蟲、蓋氏晶囊輪蟲、前節(jié)晶囊輪蟲、十趾平甲輪蟲、無節(jié)幼體、英勇劍水蚤、透明溫劍水蚤、廣布中劍水蚤等。根據(jù)何志輝[16]綜合國內(nèi)211 個內(nèi)陸水域調(diào)查結(jié)果，對我國湖泊水庫營養(yǎng)型分類由浮游生物量可判斷居延海屬于貧營養(yǎng)型水質(zhì)；參考魏洪祥等[17]用藻類優(yōu)勢種評價水質(zhì)，居延海全年以硅藻門占優(yōu)勢，屬于中富營養(yǎng)水體；根據(jù)浮游動物優(yōu)勢群落評價方法，輪蟲類大量出現(xiàn)代表水體為富營養(yǎng)狀態(tài)，原生動物種砂殼蟲屬代表水體為非營養(yǎng)化狀態(tài)，枝角類代表水體為清水無污染狀態(tài)[18]，居延海全年平均密度以輪蟲類占優(yōu)勢，屬于富營養(yǎng)水體。調(diào)查結(jié)果顯示，浮游植物常見種類和優(yōu)勢種類中出現(xiàn)的裸藻屬、羽紋藻均為α-多污帶指示生物；浮游動物中常見種類和優(yōu)勢種類中有一些高度耐污種類，如晶囊輪蟲屬、龜甲輪蟲屬、臂尾輪蟲屬等，說明居延海的水質(zhì)受到了一定污染。

3.2 居延海鰱、鳙魚產(chǎn)力潛力

2017年起，居延海水域主要用于旅游開發(fā)，沒有漁業(yè)生產(chǎn)企業(yè)入駐，當(dāng)?shù)卣磕觊_展魚苗放流活動，主要放流草魚和鯉魚苗種，對于鰱、鳙魚苗的放養(yǎng)數(shù)量特別少，湖中的鰱、鳙魚以自然繁殖為主。從本研究結(jié)果來看，居延海全年浮游生物鰱、鳙魚產(chǎn)力估算數(shù)量較大，遠(yuǎn)高于居延海鰱、鳙魚數(shù)量，說明目前居延海浮游生物的利用程度較低，尚有較大的潛力。因此，建議今后在放養(yǎng)魚種時，一是加大鰱、鳙魚放養(yǎng)密度，提高對浮游生物資源利用力度；二是在合理放養(yǎng)的情況下，適當(dāng)增加鰱魚魚種的投放量，使鰱魚與鳙魚放養(yǎng)比例更加合理，防止綠藻、藍(lán)藻的大量繁殖，以利于控制居延海水體富營養(yǎng)化，避免居延海生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。

3.3 居延海水環(huán)境保護(hù)及漁業(yè)資源利用對策

居延海的源頭是由祁連山的融雪、雨季山洪和泉水匯集而成，依靠黑河每年兩次采取全線閉口、集中下泄、調(diào)水補充水源。隨著黑河沿河居民生活污水排放量的不斷增加，周邊農(nóng)作物種植區(qū)施用的農(nóng)藥和化肥隨雨水流入湖區(qū)，居延海的水質(zhì)難免會受到污染。因此，要保護(hù)居延海水域環(huán)境和充分利用漁業(yè)資源，必須采取有效措施。

針對目前居延海浮游生物資源狀況及鰱、鳙魚產(chǎn)力評估結(jié)果，應(yīng)加大居延海鰱、鳙魚的放養(yǎng)，放養(yǎng)魚種以鰱、鳙魚為主，選擇體長13～14 cm 的魚，可按6∶4 以上比例放養(yǎng)，以防止浮游動物的過量繁殖[19]。濾食性魚類的合理放養(yǎng)，可以提升湖泊利用率，提高浮游生物餌料資源利用率，也可以抑制藍(lán)藻的爆發(fā)，防止水體富營養(yǎng)化，在控制水質(zhì)的同時又能為當(dāng)?shù)貛頋O業(yè)產(chǎn)量，是目前漁業(yè)發(fā)展的重要措施之一，通過對鰱、鳙魚產(chǎn)力的準(zhǔn)確評估可以為居延海漁業(yè)發(fā)展提供理論依據(jù)。

科學(xué)發(fā)展湖泊漁業(yè)可以有效提高水體的自凈能力和降低水體中的氮、磷含量。第一，建立魚類繁殖保護(hù)區(qū)。選擇條件適宜的區(qū)域，采取禁捕、增設(shè)人工魚巢等措施，提高鰱、鳙魚及大鰭鼓鰾鰍等魚類的自然繁殖、增殖能力，通過魚類凈化水體。第二，發(fā)展生態(tài)漁業(yè)。通過移植引種其他水生生物，調(diào)整居延海魚類品種結(jié)構(gòu)；并通過生物轉(zhuǎn)移，解決湖泊受到污染的問題，從而達(dá)到保護(hù)居延海水環(huán)境的目的。就本次居延海浮游生物資源調(diào)查結(jié)果而言，建議引種南美白對蝦、河蟹等名特優(yōu)品種，以優(yōu)化居延海魚類資源組成，提高經(jīng)濟(jì)效益；同時，還可以適量投放大規(guī)格草魚種，抑制湖泊周邊水草的生長。第三，引進(jìn)治理湖泊營養(yǎng)化新技術(shù)。引種一些凈化水體效果好、可食用的水生植物，進(jìn)行漂浮養(yǎng)殖和筏式養(yǎng)殖。一方面，可對水質(zhì)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)和增加景觀；另一方面，為當(dāng)?shù)鼐用窈陀慰吞峁┚G色蔬菜。綜上所述，依靠湖泊水的流動性和自凈能力，調(diào)整湖區(qū)魚類組成、放養(yǎng)模式，嘗試引進(jìn)新品種、新技術(shù)，使居延海湖泊的水質(zhì)狀況逐漸好轉(zhuǎn)，湖泊漁業(yè)資源得到可持續(xù)發(fā)展。