小安門(mén)水庫(kù)放魚(yú)養(yǎng)水試驗(yàn)研究

李慧云，王麗曉

（山東省泰安市岱岳區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 泰安 271000）

所謂“放魚(yú)養(yǎng)水”，就是向特定水域定向投放、培植和培育非投餌性魚(yú)類(lèi)、水生植物和微生物，發(fā)揮水生生物對(duì)水質(zhì)的凈化功能，養(yǎng)護(hù)水系生態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)“水”養(yǎng)“魚(yú)”，“魚(yú)”養(yǎng)“水”，“魚(yú)水互涵”，構(gòu)成完整的水生態(tài)系統(tǒng)。

“放魚(yú)養(yǎng)水”是解決水系富營(yíng)養(yǎng)化的生物方法和有效途徑，濾食性魚(yú)類(lèi)（主要是鰱、鳙魚(yú)）以浮游生物為餌料，浮游生物在繁殖、生長(zhǎng)過(guò)程中消耗水中的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽類(lèi)，氮、磷減少能抑制藻類(lèi)過(guò)度繁殖，減少溶氧消耗，形成穩(wěn)定的水生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。本試驗(yàn)主要是通過(guò)在水域中投放一定數(shù)量、一定比例的慮食性鰱、鳙魚(yú)在不同季節(jié)對(duì)養(yǎng)殖水域水質(zhì)變化情況的影響為試驗(yàn)內(nèi)容，得出魚(yú)類(lèi)對(duì)水質(zhì)凈化的作用。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 水域選擇 試驗(yàn)水域選著在泰安市岱岳區(qū)小安門(mén)水庫(kù)，該水庫(kù)始建于 1959年，1978年擴(kuò)建成中型水庫(kù)，2015年開(kāi)始向泰城供水，水庫(kù)控制流域面積36.3 km2，水庫(kù)總庫(kù)容 1 964萬(wàn)m3，興利庫(kù)容1 380萬(wàn)m3，死庫(kù)容15萬(wàn)m3，水庫(kù)設(shè)計(jì)灌溉面積 1353.33 hm2，有效灌溉面積1200 hm2，養(yǎng)殖面積 147 hm2。是一座集防洪、灌溉、養(yǎng)殖于一體的綜合性中型水庫(kù)。水庫(kù)下游12 km處為辛大鐵路，11.5 km處為泰萊高速公路，11 km 處為泰萊公路橋，保護(hù)農(nóng)田733.33 hm2，人口1.1萬(wàn)人，地理位置十分重要。該水庫(kù)于2015年開(kāi)始向泰城供水，目前日供水能力已達(dá) 2萬(wàn) m3以上。目前，水體有呈現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化、藍(lán)藻水華的風(fēng)險(xiǎn)。

1.1.2 魚(yú)種選擇 投放的魚(yú)種為濾食性的鰱、鳙魚(yú)種。魚(yú)種選擇的苗種生產(chǎn)場(chǎng)家需具有苗種生產(chǎn)許可證，而且在投放前需對(duì)魚(yú)種進(jìn)行疫病和藥殘檢測(cè)，合格后方能購(gòu)進(jìn)投放。

1.2 方法

1.2.1 魚(yú)種放養(yǎng) 5月份將檢測(cè)合格的鰱、鳙魚(yú)種放入選擇的水庫(kù)中，放養(yǎng)規(guī)格為 23 cm以上，放養(yǎng)尾數(shù) 21萬(wàn)尾，其中鰱魚(yú) 12萬(wàn)尾，鳙魚(yú) 10萬(wàn)尾。

1.2.2 水質(zhì)定期檢測(cè) 4月份魚(yú)種放養(yǎng)前對(duì)水質(zhì)進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)；5月魚(yú)種放養(yǎng)后，定期對(duì)水質(zhì)和生物群落結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行檢測(cè)并做好記錄，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果比對(duì)放魚(yú)前后水質(zhì)和生物群落結(jié)構(gòu)變化情況。

1.2.3 調(diào)查監(jiān)測(cè)與分析方法 （1）樣品采集、鑒定和計(jì)數(shù)：定量樣品用 1 000 ml有機(jī)玻璃采水器在水深 0.5 m 處采集水樣 1 000 ml，現(xiàn)場(chǎng)加入15 ml魯哥試劑并搖勻，帶回實(shí)驗(yàn)室后靜置沉淀24 h，而后濃縮定容至 25 ml供鏡檢。浮游植物的觀察計(jì)數(shù)用浮游植物計(jì)數(shù)框在 10×40倍光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行。計(jì)數(shù)時(shí)充分搖勻濃縮液，然后立即取 0.1 ml放入 0.1 ml計(jì)數(shù)框中，觀察 100個(gè)視野，每個(gè)樣品計(jì)數(shù)2片取其平均值，若2片計(jì)數(shù)結(jié)果個(gè)數(shù)相差 15 % 以上，則進(jìn)行第 3片計(jì)數(shù)，取其中個(gè)數(shù)相近的 2片的平均值，然后換算成每升水樣中藻類(lèi)的細(xì)胞個(gè)數(shù)，即為細(xì)胞密度。

（2）生物多樣性分析：①浮游植物多樣性分析：根據(jù)多樣性指數(shù)和優(yōu)勢(shì)度指數(shù)等對(duì)浮游生物群落進(jìn)行分析，計(jì)算公式如下：

H＇為 Shannon-Wiener多樣性指數(shù)；Y為優(yōu)勢(shì)度指數(shù)；s為物種數(shù)；N為某站樣品中浮游生物總個(gè)數(shù)（個(gè)）；ni為樣品中第i種的個(gè)數(shù)（個(gè)）；fi為第i種在全部采樣站位的出現(xiàn)率。據(jù)徐兆禮等研究東黃海浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種的規(guī)定，Y＞0.02時(shí)該種為優(yōu)勢(shì)種。根據(jù)何志輝和孔繁翔的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，基于浮游生物H＇值的水體營(yíng)養(yǎng)狀況界定為：當(dāng)H＇＜1時(shí)，為重度污染；H＇=1-2，為中度污染；H＇=2-3，為輕度污染；H＇＞3，為清潔。②浮游動(dòng)物多樣性分析：于 2021年4月、6月、8月和10月分別對(duì)實(shí)驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行浮游生物樣品的采集，在各采樣點(diǎn)表層采集無(wú)節(jié)幼體、輪蟲(chóng)、無(wú)節(jié)幼體等浮游動(dòng)物，浮游動(dòng)物用 25＃淡水浮游生物網(wǎng)對(duì) 5 L水進(jìn)行過(guò)濾采集，采集的樣品保存在做好標(biāo)記好的采樣瓶?jī)?nèi)，加入甲醛固定，帶回實(shí)驗(yàn)室后在顯微鏡下進(jìn)行分類(lèi)鑒定并計(jì)數(shù)。

本次調(diào)查的浮游植物生態(tài)群落評(píng)價(jià)包括群落多樣性、群落均勻度和群落單純度等。

Shannon-Wiener生物多樣性指數(shù)：

式中，H'為物種多樣性指數(shù)值；s為樣品中的總物種數(shù)；pi為第i種的個(gè)體豐度（ni）與總豐度（N）的比值（ni/N）。

一般認(rèn)為，正常環(huán)境，該指數(shù)值高；環(huán)境受污，該指數(shù)值降低。優(yōu)勢(shì)種依據(jù)優(yōu)勢(shì)度確定，采用公式如下：

式中，ni為第i種的豐度；fi是該種在各站位中出現(xiàn)的頻率；N為總豐度。取浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)度Y≥0.02的種為優(yōu)勢(shì)種。

（3）水環(huán)境測(cè)定。于2021年4月、6月、8月分別對(duì)實(shí)驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行水樣采集，使用 5 L有機(jī)玻璃采水器采取水體表面 0.5 m深度的水樣，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定溫度、pH、DO、鹽度、TDS、電導(dǎo)率及電阻率等，其它監(jiān)測(cè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)固定，送回實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)定。

測(cè)定方法參照《中國(guó)環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)匯編水質(zhì)分析方法》及《湖泊富營(yíng)養(yǎng)化調(diào)查規(guī)范》；評(píng)價(jià)方法參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）和《湖泊（水庫(kù)）富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法及分級(jí)技術(shù)規(guī)定》中的綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法。

根據(jù)《湖泊（水庫(kù)）富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法及分級(jí)技術(shù)規(guī)定》（2002年），湖泊（水庫(kù)）營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)可分級(jí)為：TLI（∑）＜30為貧營(yíng)養(yǎng)（Oligotropher）；30≤TLI（∑）≤50為中營(yíng)養(yǎng)（Mesotropher）；TLI（∑）＞50為富營(yíng)養(yǎng)（Eutropher），其中 50＜TLI（∑）≤60為輕度富營(yíng)養(yǎng)（Light eutropher）；60＜TLI（∑）≤70為中度富營(yíng)養(yǎng)（MiddIecutropher）；TLI（∑）＞70為重度富營(yíng)養(yǎng)（Hyper eutropher），在同一狀態(tài)下，指數(shù)值越高，其富營(yíng)養(yǎng)程度越重。

2 結(jié)果與分析

2.1 浮游植物種類(lèi)組成與多樣性情況

泰安小安門(mén)水庫(kù)水質(zhì)進(jìn)行采樣共檢出浮游植物 7門(mén) 78種屬，其中綠藻門(mén)最多，其次為硅藻門(mén)21種，藍(lán)藻門(mén)12種，裸藻門(mén)9種屬，黃藻門(mén)4種屬，隱藻門(mén)和甲藻門(mén)個(gè) 3種屬。浮游植物種類(lèi)組成分布為 4月（52種）＞8月（31種）＞10月（26種）＞6月（23種）。

水庫(kù)全年浮游植物密度值為 19.67×106ind/L，密度組成如表1所示。從表1可知，密度組成為4 月（24.75×106ind/L）＞8 月（22.52 ×106ind/L）＞ 10月（16.06×106ind/L）＞6月（15.35×106ind/L）。

表1 2021年泰安市小安門(mén)水庫(kù)浮游植物群落結(jié)構(gòu)分析

多樣性H'的均值為1.63，其中H'值的變化為10月（1.96）＞4月（1.86）＞8月（1.73）＞6月（1.06）。根據(jù)浮游植物的 Shannon-Wiener多樣性指數(shù)判斷，水庫(kù)H'值介于1～2之間，處于中度污染。

2.2 浮游動(dòng)物種類(lèi)組成與多樣性情況

4個(gè)月份，調(diào)查共鑒定浮游動(dòng)物51種，其中輪蟲(chóng) 35種，橈足類(lèi)1種，枝角類(lèi)4種，原生動(dòng)物11種。4月份樣品中共鑒定浮游動(dòng)物14種，豐度為 452.33ind/L，浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)為1.59；6月份樣品中共鑒定浮游動(dòng)物25種，豐度為 1911.00 ind/L，浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)為 2.60；8月份樣品中共鑒定浮游動(dòng)物 20種，豐度為1303.00 ind/L，浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)為 1.67；10月份樣品中共鑒定浮游動(dòng)物 23種，豐度為2695.33 ind/L，浮游動(dòng)物多樣性指數(shù)為 2.64。具體情況見(jiàn)表2。

表2 2021年泰安市小安門(mén)水庫(kù)浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)分析

2.3 水環(huán)境質(zhì)量狀況

單因子分析結(jié)果表明（表3），高錳酸鉀指數(shù)4月和8月兩次監(jiān)測(cè)在Ⅱ類(lèi)和Ⅲ類(lèi)之間，6月和8月在III類(lèi)和IV類(lèi)之間。總磷含量基本符合地表水 III類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，總氮含量除 4月份超過(guò)地表水V類(lèi)外，其余都在IV類(lèi)以下。

表3 2021年各監(jiān)測(cè)因子含量及綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)評(píng)價(jià)

綜合分析指數(shù)見(jiàn)表3，4月為中度富營(yíng)養(yǎng)，6月、8月和10月為輕度富營(yíng)養(yǎng)。

3 討論與結(jié)論

通過(guò)在水庫(kù)大水面投放一定數(shù)量的凈水型鰱、鳙魚(yú)，可以使水體中的氮、磷含量得到有效控制，使水質(zhì)由中度富營(yíng)養(yǎng)降低為輕度富營(yíng)養(yǎng)，從而起到了“以魚(yú)養(yǎng)水、凈化水體”的目的，形成了魚(yú)水共生的良性循環(huán)。

浮游植物種類(lèi)組成變化情況為：4月（52種）＞8月（31種）＞10月（26種）＞6月（23種）；浮游動(dòng)物種類(lèi)組成變化情況為：6月（25種）＞8月（23種）＞6月（20種）＞4月（14種）；水環(huán)境質(zhì)量狀況為：4月為中度富營(yíng)養(yǎng)，6月、8月和10月輕度富營(yíng)養(yǎng)。