任傳成 李慧云 于東花 季相山 王慧 趙燕*

葉綠素法估算黃前水庫(kù)初級(jí)生產(chǎn)力

任傳成①李慧云①于東花①季相山②王慧②趙燕②*

（①山東省泰安市岱岳區(qū)水務(wù)局 271000 ②山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，山東 泰安）

本文通過(guò)測(cè)定不同季節(jié)黃前水庫(kù)葉綠素含量估算水庫(kù)的載魚(yú)量，并將估算結(jié)果與實(shí)際捕撈量做對(duì)比，以期為以后的苗種放流提供參考依據(jù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，測(cè)定的3個(gè)時(shí)期0.5m處的葉綠素a含量大小順序?yàn)椋合哪?41.17mg·cm-3)>夏初(21.56mg·cm-3)>春季(8.75mg·cm-3)，0.5米處的平均葉綠素a含量為23.82mg·cm-3；10m處的葉綠素a含量大小順序?yàn)椋合哪?16.19mg·cm-3)>夏初(6.57mg·cm-3)>春季(3.83mg·cm-3)，10m處平均葉綠素a含量為8.86mg·cm-3，這顯示黃前水庫(kù)春季水體屬中營(yíng)養(yǎng)型，夏季達(dá)到了富營(yíng)養(yǎng)型的程度。黃前水庫(kù)2013年的漁獲量為13.9萬(wàn)kg，鰱、鳙魚(yú)占比達(dá)71.8%，是最主要的捕撈魚(yú)類(lèi)。根據(jù)測(cè)定的葉綠素含量估測(cè)漁產(chǎn)力得出，黃前水庫(kù)鰱魚(yú)的漁產(chǎn)力為43.45萬(wàn)kg；鳙魚(yú)的漁產(chǎn)力為18.63萬(wàn)kg。

黃前水庫(kù) 葉綠素 初級(jí)生產(chǎn)力

水庫(kù)中的各種生物是水庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，保持水庫(kù)中各生物比例平衡能有效促進(jìn)水庫(kù)生態(tài)平衡。充分利用增殖放流等生態(tài)學(xué)手段調(diào)節(jié)水庫(kù)中各生物比例，既能促進(jìn)水庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定、凈化水質(zhì)，又能增加漁產(chǎn)量。水庫(kù)漁產(chǎn)力的大小主要取決于水體中餌料生物的數(shù)量、理化因子、以及水文、庫(kù)貌等各種綜合因素，合理地利用水庫(kù)的餌料生物資源，充分挖掘其生產(chǎn)潛力以達(dá)到最高的漁產(chǎn)量，一直是水庫(kù)漁業(yè)管理的重要議題。

黃前水庫(kù)位于大汶河支流石汶河上游，總庫(kù)容為8248萬(wàn)m3，控制流域面積292km2，水庫(kù)上游面積廣大，流域內(nèi)共涉及大津口鄉(xiāng)、岱岳區(qū)黃前鎮(zhèn)、下港鄉(xiāng)、濟(jì)南藥鄉(xiāng)林場(chǎng)、萊蕪大槐樹(shù)鄉(xiāng)等地72個(gè)行政村。黃前水庫(kù)屬于泰山水系，流域內(nèi)多數(shù)地區(qū)是泰山山區(qū)，森林覆蓋率高，植被率57%，水土流失較輕，生態(tài)環(huán)境較好，主要污染來(lái)自于農(nóng)業(yè)的氮磷等污染。

“以漁養(yǎng)水”措施就是以現(xiàn)代生態(tài)學(xué)理論為基礎(chǔ)，根據(jù)水體特定的環(huán)境條件和食物鏈組成，通過(guò)人工放養(yǎng)適當(dāng)?shù)臑V食性魚(yú)類(lèi)等，改善水域的魚(yú)類(lèi)群落組成，建立合理的食物鏈組成：氮、磷-浮游植物-浮游動(dòng)物-濾食魚(yú)類(lèi)，保障生態(tài)平衡，從而達(dá)到保護(hù)水環(huán)境的目的。本文擬利用葉綠素法測(cè)定不同季節(jié)黃前水庫(kù)葉綠素含量估算水庫(kù)的載魚(yú)量，并將估算結(jié)果與實(shí)際捕撈量做對(duì)比，以期為以后的苗種放流提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣點(diǎn)及采樣方法 本次試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)采樣點(diǎn)，分別位于黃前水庫(kù)的上游、中游和下游。采用專(zhuān)門(mén)的采樣器進(jìn)行采樣，采樣水層為水下0.5m和水下10m，每個(gè)點(diǎn)采樣1L。在魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)的3個(gè)主要季節(jié)春季(4月份)、夏初(6月份)和夏末(8月份)取樣。

1.2 儀器和藥品 分光光度計(jì)；真空泵；離心機(jī)；乙酸纖維素薄膜(孔徑0.45μm)；抽濾器；刻度離心管(10ml)；1%碳酸鎂溶液；90%丙酮。

1.3 葉綠素測(cè)定 葉綠素測(cè)定采用分光光度法：將500ml水樣倒入抽濾器中抽濾，抽濾快完成時(shí)，在抽濾器中滴入1~2滴1%碳酸鎂懸濁液，搖勻直至抽干水樣。將濾膜放于勻漿器或小研缽內(nèi)，加2~3ml 90%的丙酮溶液，勻漿，以破碎藻細(xì)胞。然后用移液管將勻漿液移入刻度離心管中，用90%丙酮沖洗2次，最后向離心管中補(bǔ)加90%丙酮，使管內(nèi)總體積為10ml。塞緊塞子并在管子外部罩上遮光物，充分振蕩，放冰箱避光提取18~24h。提取完畢后，置離心管于臺(tái)式離心機(jī)上3500r/min離心10min，取出離心管，用移液管將上清液移入刻度離心管中，塞上塞子，3500r/min再離心10min。正確記錄提取液的體積。用移液管將提取液移入1cm比色杯中，以90%的丙酮溶液作為空白，分別在750、663、645、630nm波長(zhǎng)下測(cè)提取液的光密度值(OD)。葉綠素a(μg/L)=[11.64×(D663-D750)-2.16×(D645-D750)+0.10×(D630-D750)]×V1/(V×L)。V—水樣體積(L)；D—吸光度；V1—提取液的體積(ml)L—比色皿光程(cm)。

1.4 初級(jí)生產(chǎn)力估計(jì) 應(yīng)用葉綠素a含量計(jì)算最高生產(chǎn)層日產(chǎn)量的基本公式為：Pmax= r·Chla·DH。其中，Pmax—最高生產(chǎn)層日產(chǎn)量(gC/m3·d)；r—單位葉綠素a每小時(shí)光飽和光合率(gC/g·Chla/h)；Chla—葉綠素a含量(ug/L或mg/m3)；DH—全天日照時(shí)數(shù)(h)，按12h計(jì)算。黃前水庫(kù)為深水型湖泊，r取13.3。鰱鳙漁產(chǎn)力估測(cè)公式如下：FH=Pg·f·k·a·Hy·EH/C，F(xiàn)A=Pg·f·k·a·Ay/EA·C。式中：FH：鰱魚(yú)的生產(chǎn)力(g)；FA：鳙魚(yú)的生產(chǎn)力(g)；Pg：浮游植物毛產(chǎn)量(g)；f：PN/PG，即浮游植物生產(chǎn)量與毛生產(chǎn)量之比，為0.78；K：氧的熱當(dāng)量即1mg氧相當(dāng)于14.56J；a：魚(yú)類(lèi)對(duì)浮游植物的利用率，為0.2；Hy：鰱魚(yú)的搭配比例，為0.7；Ay：鳙魚(yú)的搭配比例，為0.3；EH：鰱魚(yú)對(duì)浮游植物的能力轉(zhuǎn)化率，為0.032；EA：鳙魚(yú)對(duì)浮游植物的能量轉(zhuǎn)化率，為0.072；C：鮮肉的熱當(dāng)量，為5.02J。黃前水庫(kù)總庫(kù)容為8.248·107m3。

2 結(jié)果與討論

2.1 葉綠素a的季節(jié)變動(dòng)與分布特點(diǎn) 3個(gè)時(shí)期0.5m處的葉綠素a含量大小順序?yàn)椋合哪?41.17mgC·m-3)>夏初(21.56mg·cm-3)>春季(8.75mg·cm-3)，平均葉綠素a含量為23.82mg·cm-3；10m處的葉綠素a含量大小順序?yàn)椋合哪?16.19mg·cm-3)>夏初(6.57mg·cm-3)>春季(3.83 mg·cm-3)，平均葉綠素a含量為8.86mg·cm-3；0.5m處的葉綠素含量均高于10m處的葉綠素含量，夏末3號(hào)點(diǎn)0.5m處的葉綠素a值與10m處的葉綠素a值相差最小(表1)，這主要是由于夏末雨水多，入庫(kù)水量大，水庫(kù)上游處水體對(duì)流較大；就各個(gè)點(diǎn)而言，3個(gè)點(diǎn)之間在同一水層葉綠素a含量差異不大。按照葉綠素a含量對(duì)水體營(yíng)養(yǎng)程度的劃分可知，黃前水庫(kù)春季水體屬中營(yíng)養(yǎng)型，夏季達(dá)到了富營(yíng)養(yǎng)型的程度。

表1 葉綠素a測(cè)定結(jié)果 (mg/cm3)

2.2 黃前水庫(kù)2013年漁獲量情況 從黃前水庫(kù)2013年的漁獲量情況可知，鰱、鳙魚(yú)占比達(dá)70.3%，是最主要的捕撈魚(yú)類(lèi)。在所有的捕撈魚(yú)類(lèi)中，鰱魚(yú)最多，占所有捕撈魚(yú)類(lèi)的一半以上(51.8%)，其次是鳙魚(yú)和黃鯝魚(yú)(表2)。其捕撈方式除常年作業(yè)外，還有8~9月份集中捕撈，2013年集中捕撈的漁獲量就達(dá)近10萬(wàn)kg，占全年總漁獲量的74.07%。而1977年一次集中捕撈也獲魚(yú)8.38萬(wàn)kg，占全年總產(chǎn)量的72%，其中鰱魚(yú)產(chǎn)量為2.89萬(wàn)kg，鳙魚(yú)產(chǎn)量是5.49萬(wàn)kg?？梢钥闯觯?0多年過(guò)去了，黃前水庫(kù)的漁獲量略有增加，漁獲物的魚(yú)類(lèi)組成變化較大，原來(lái)以鳙魚(yú)為主，現(xiàn)在變成以鰱魚(yú)為主。在所有的捕撈魚(yú)類(lèi)中，植物食性的魚(yú)類(lèi)(鰱魚(yú)、黃鯝魚(yú)、草魚(yú)等)占63.2%；肉食性性魚(yú)類(lèi)(鳙魚(yú)、翹嘴紅鰭鲌、鯉魚(yú))占21.4%；雜食性魚(yú)類(lèi)等占15.4%。

表2 黃前水庫(kù)2013年漁獲量情況 (萬(wàn)kg)

2.3 黃前水庫(kù)初級(jí)生產(chǎn)力估計(jì) 整個(gè)水庫(kù)平均葉綠素a含量為16.34mg·cm-3，最高生產(chǎn)層日產(chǎn)量(Pmax)與葉綠素含量(Chla)之間存在著正相關(guān)。經(jīng)計(jì)算得出，最高生產(chǎn)層日產(chǎn)量為2.60mg·cm-3。浮游植物的年毛產(chǎn)量Pg=2.6·200·8.248·107=4.288·1010g。鰱魚(yú)的漁產(chǎn)力為43.45萬(wàn)kg，鳙魚(yú)的漁產(chǎn)力為18.63萬(wàn)kg。因此，黃前水庫(kù)鰱、鳙魚(yú)的實(shí)際產(chǎn)量與估計(jì)產(chǎn)量有一定差距，仍有一定的提升空間。

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泰安市科技發(fā)展計(jì)劃(201340629)和國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃(201210434027)

（2014–04–23）

Q-332

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1007-1733(2014)08-0006-02