朱文靜，胡文革，張映東，賈文平，馬得草，高巖，尤洋，張秀容

（1.石河子大學生命科學學院，新疆 石河子 832000；2.新疆石河子瑪納斯河流域管理處，新疆 石河子 832000；3.天津市水產(chǎn)研究所，天津30022）

浮游生物是水體食物鏈中的重要成員，在維護水生態(tài)平衡、反映水體營養(yǎng)狀況及估算魚產(chǎn)力等方面具有重要作用，但是，過量繁殖又會造成水體發(fā)生水華和其他等問題，而科學合理地投放魚類可以平衡水體的生態(tài)。有研究表明，鰱鳙對浮游生物的利用遠大于其他魚種[1]，投放鰱鳙以控制水體中過量的浮游生物，達到以魚控藻養(yǎng)水的目的是改善水體環(huán)境的重要途徑。

蘑菇湖水庫是新疆石河子最大的用于蓄洪、灌溉的平原人工水庫，水庫東西寬6.5km、南北長7.4km，水域面積27.84km2，最大庫容1.8 億m3。庫水除來源于部分瑪納斯河水、地表融雪水及附近的泉水、井水外，于1964 年開始接納石河子市的工業(yè)廢水和生活污水。長期以來，蘑菇湖水庫水體狀況不容樂觀[2-4]。庫水呈富營養(yǎng)化狀況，每年都有一段時期水庫會出現(xiàn)水華，影響到周邊的濕地生態(tài)。雖然一直以來也通過入庫污水增加營養(yǎng)來發(fā)展?jié)O業(yè)生產(chǎn)[5]，但是，由于對水庫生物資源缺少調(diào)查，放養(yǎng)魚類種類和數(shù)量隨意性大，水庫漁業(yè)對水生態(tài)環(huán)境的良好控制作用沒有很好發(fā)揮。目前對于蘑菇湖水庫的研究甚少且集中在水質(zhì)調(diào)查方面，僅1991 年對浮游植物做過調(diào)查[6]，并無對浮游生物、魚產(chǎn)力、水生態(tài)環(huán)境的有效控制等的相關研究。

本研究通過分析蘑菇湖水庫平水期、豐水期、枯水期庫水的理化性質(zhì)、浮游生物種類組成、生物量，估算了在現(xiàn)有天然餌料生物資源基礎上的潛在漁產(chǎn)力，推算鰱鳙合理放養(yǎng)量和放養(yǎng)比例，以期能更有效地濾食浮游生物，降低水體過量的營養(yǎng)鹽，改善水質(zhì)，并為水庫以魚養(yǎng)水的可持續(xù)生態(tài)發(fā)展提出建議。

1 材料與方法

1.1 采樣點設置

根據(jù)蘑菇湖水庫的地理形態(tài)、水域氣候特點、浮游生物采樣要求及庫水來源等共設5 個采樣點：入水口、出水口及庫灣設3 個采樣點；庫中心設2個采樣點，于2016 年4 月（豐水期）、7 月（平水期）、11 月（枯水期）調(diào)查3 次。

1.2 樣品采集及測定

于水體上（距水面0.5m）、中、底（距水底0.5m）層分別采等量水并混勻,即時按照《水和廢水監(jiān)測分析方法》[7]測定水體理化因子，其中不能即時測定的指標帶回實驗室測定。

圖1 蘑菇湖水庫采樣點分布圖Fig.1 The sampling sites in Moguhu Reservoir during the survey

浮游生物的樣品采集與處理依據(jù)《淡水浮游生物研究方法》[8]，種類鑒定依據(jù)《淡水微型生物與底棲動物圖譜（第二版）》[9]和《滇池、洱海浮游動植物環(huán)境圖譜》[10]。

1.3 魚產(chǎn)力的估算

根據(jù)浮游生物現(xiàn)存量估算濾食性鰱鳙的魚產(chǎn)力。

鰱魚產(chǎn)力=浮游植物現(xiàn)存量×系數(shù)（P/B）×可利用率/餌料系數(shù)

鳙魚產(chǎn)力=浮游動物現(xiàn)存量×系數(shù)（P/B）×可利用率/餌料系數(shù)

1.4 合理放養(yǎng)量

鰱的合理放養(yǎng)量=（鰱生產(chǎn)潛力/鰱捕撈規(guī)格）×（1/鰱回捕率）

鳙的合理放養(yǎng)量=（鳙生產(chǎn)潛力/鳙捕撈規(guī)格）×（1/鳙回捕率）

2 結(jié)果與分析

2.1 蘑菇湖水庫理化因子特征

蘑菇湖水庫理化因子測定結(jié)果見表1。由表1可知：蘑菇湖水庫為低堿性水庫，平水期水溫和pH最高，枯水期最?。欢?、透明度、溶解氧和硝態(tài)氮含量均在豐水期最大；除枯水期水深最低，其余3項理化因子最低值出現(xiàn)在平水期?？偭?、氨氮含量及化學需氧量年平均值達到國家Ⅴ類水質(zhì)標準。

表1 新疆蘑菇湖水庫水體環(huán)境因子指標Tab.1 Water environmental factors in Moguhu Reservoir,Xinjiang Uygur Autonomous Region

2.2 浮游植物

調(diào)查期間，共鑒定出浮游植物90 種（屬），其中綠藻門44 種，藍藻門22 種，硅藻門18 種，裸藻門、隱藻門各2 種，金藻門和甲藻門各1 種。由此可見，水庫浮游植物群落結(jié)構(gòu)類型為藍藻-綠藻型。不同時期浮游植物種類數(shù)由高到低為：平水期（7 門89種）＞豐水期（4 門38 種）=枯水期（4 門38 種），庫灣和入水口種類明顯少于其他位點，浮游植物優(yōu)勢種（屬）（Y＞0.02）有舟形藻Navicula、小球藻Chlorella、微囊藻Microcystis 等12 種，其中三次采樣均為優(yōu)勢種的有小球藻Chlorella、魚腥藻Anabaena、土球藻Chlorococcum、微囊藻Microcystis。

調(diào)查期間水庫浮游植物平均生物量為（6.72±5.88）mg/L，各時期生物量差異顯著（P＜0.05），為平水期（14.79±0.75）＞豐水期（2.90±6.44）＞枯水期（2.46±2.63）；除豐水期生物量最大值出現(xiàn)在位點3外，其余時期生物量最大值均出現(xiàn)在位點1，最小值均出現(xiàn)在位點5。

2.3 浮游動物

調(diào)查期間，共鑒定浮游動物36 種，其中輪蟲18種，橈足類和原生動物各7 種，枝角類4 種。不同時期浮游動物種類數(shù)由高至低為：平水期（35 種）＞豐水期（30 種）＞枯水期（25 種），種類數(shù)最多的位點為庫中心東側(cè)和出水口，均33 種，種類數(shù)最少位點為庫灣，24 種。浮游動物優(yōu)勢種共8 種，分別為萼花臂尾輪蟲Brachionus calyciflorus、剪形臂尾輪蟲Brachionus forficula、嚢形單趾輪蟲Monostyla bulla、螺形龜甲輪蟲Keratella cochlearis、長三肢輪蟲Filinia longiseta、僧帽溞Daphnia cucullata、長額象鼻溞Bosmina longirostris 和廣布中劍水蚤Microcyclops leuckarti。

水庫浮游動物平均生物量為3.79mg/L，各時期浮游動物的生物量差異顯著（P＜0.05），不同時期游動物平均生物量由高至低依次為：平水期（5.29mg/L）＞豐水期（3.34mg/L）＞枯水期2.74mg/L。各物種所占浮游動物生物量為：橈足類（1.62mg/L）＞枝角類（1.11mg/L）＞輪蟲（0.94mg/L）＞原生動物（0.12mg/L）。

2.4 魚產(chǎn)力估算

何志輝在《湖泊水庫魚產(chǎn)力的估祘》中對P/B系數(shù)、可利用率及餌料系數(shù)的取值提出了建議，蘑菇湖水庫為北方地區(qū)，富營養(yǎng)型湖泊，主要放養(yǎng)鰱鳙，對浮游生物利用率較高，故估算時P/B 系數(shù)、餌料系數(shù)和餌料利用率時，浮游植物分別為110%、40%和20%，浮游動物分別為30%、10%和50%。

蘑菇湖水庫水域面積27.84km2，平均水深4.55m，得出蘑菇湖水庫浮游植物生物量為851235.84kg，提供的魚產(chǎn)力為468.18t；浮游動物生物量為480086.88kg，提供的魚產(chǎn)力為720.13t。

2.5 合理放養(yǎng)量

鰱、鳙、鯉、鯽的出水平均體質(zhì)量分別為4.27kg、5.12kg、1.53kg、0.13kg。據(jù)2012—2017 年的投放量與捕撈量，鰱與鳙的回捕率分別為40%和20%。

根據(jù)合理放養(yǎng)量公式，蘑菇湖水庫鰱和鳙理論合理最大放養(yǎng)量分別為27.41 萬尾和70.33 萬尾，鰱∶鳙放養(yǎng)比例約為1∶2.57。

3 討論

新疆蘑菇湖水庫屬溫帶大陸性氣候，日照充足，降水量少，浮游生物量與溫度呈顯著相關性，平水期生物量大，枯水期生物量小，有明顯的季節(jié)性差異（P＜0.05），但每年平水期蘑菇湖水庫都會爆發(fā)水華現(xiàn)象[3,11]。

李明德[12]提出了根據(jù)平均生物量評估水質(zhì)級別的方法：小于1.1mg/L 為貧營養(yǎng)型，1.1～3.4mg/L為中營養(yǎng)型，3.5～8mg/L 為富營養(yǎng)型，8mg/L 以上為超富營養(yǎng)型，蘑菇湖水庫浮游植物和浮游動物采樣期間平均生物量分別為6.72mg/L、3.79mg/L，因此為富營養(yǎng)型水庫。

根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》的分級標準，透明度小于50cm、總磷大于0.2mg/L、化學需氧量大于10mg/L、氨氮含量大于1.5mg/L 為富營養(yǎng)型水庫，蘑菇湖水庫各時期上述理化指標均超過富營養(yǎng)型水庫標準，因此蘑菇湖水庫屬于富營養(yǎng)型水庫，且化學需氧量大大超過標準值，所以水庫有超富營養(yǎng)化趨勢。

水體中氮磷含量過量時，可以利用生態(tài)學手段來恢復，如“生物操控”來治理水體。生物操控來治理，即放養(yǎng)兇猛的肉食性魚類對食浮游生物的魚類進行控制，達到利用浮游動物對浮游植物的控制，而經(jīng)武漢東湖高密度放養(yǎng)鰱鳙促使藍藻消失后，國內(nèi)多采用非經(jīng)典的生物操縱技術來達到水體凈化的目的[13,14]。

而判斷水庫可否用放養(yǎng)鰱鳙治理水體時，首先要判斷此水庫的鰱鳙魚產(chǎn)力。魚產(chǎn)力是魚類將水中各種營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為魚產(chǎn)品的能力，分實際魚產(chǎn)力和潛在魚產(chǎn)力。目前國內(nèi)常根據(jù)能量轉(zhuǎn)化原理，通過浮游生物生物量估算鰱鳙潛在魚產(chǎn)力[15,16]，如金顯文[17]對淮北南湖塌陷區(qū)水域的魚產(chǎn)力評估、王玉鳳[18]對渾江水庫的魚產(chǎn)力評估等。也有一些學者[15,19]認為此方法有一定的局限性，并不能很好反映水庫魚產(chǎn)力，應通過綜合分析環(huán)境因素對水體的魚產(chǎn)力進行分類。

焦念志[19]結(jié)合國內(nèi)外研究狀況將水庫魚產(chǎn)力劃分為若干等級。根據(jù)水深（4.55m）和總磷（0.29 mg/L）蘑菇湖水庫屬高魚產(chǎn)力；根據(jù)浮游生物生物量（浮游植物和浮游動物生物量分別為6.72mg/L、3.79mg/L）可劃分為較高等級。而根據(jù)能量轉(zhuǎn)化原理，蘑菇湖水庫浮游植物和浮游動物提供的魚產(chǎn)力分別為468.18t 和720.13t。綜合水庫水體理化因子指標及浮游生物量，蘑菇湖水庫魚產(chǎn)力等級屬較高水平，因此理論上可以用投放鰱鳙來達到對水庫的生態(tài)治理。但6 年蘑菇湖近所有經(jīng)濟魚類平均捕獲量僅為533.835t，遠小于估算的魚產(chǎn)力。

實際魚產(chǎn)力遠小于估算魚產(chǎn)力的原因可能有以下幾點：①本次調(diào)查采樣不包括冰封期；②本次調(diào)查估算的是以浮游生物為食的魚類魚產(chǎn)力，而鯉等主要以底棲動物為食，且投放了大量的鯉，對鰱鳙造成了一定的競爭，抑制了鰱鳙生長；③所用的浮游生物量為各物種的平均值，而鰱鳙不能利用所有種類，如鳙對橈足類利用率較高，而此研究中橈足類生物量占浮游動物生物量的一半左右，故魚產(chǎn)力估算可稍微較低；④利用現(xiàn)存生物量來估算魚產(chǎn)力還存在缺陷，國外主要用來估算底棲或營養(yǎng)級別較高的魚類，而國內(nèi)多用來估算鰱和鳙，且P/B 系數(shù)、餌料系數(shù)和餌料利用率的確定也不能統(tǒng)一；⑤漁業(yè)資源沒有開發(fā)徹底。

為了蘑菇湖水庫的可持續(xù)發(fā)展，結(jié)合本次研究得出以下建議：①處理好城鎮(zhèn)污水和工業(yè)廢水是水庫環(huán)境治理的關鍵。完善法律法規(guī)，加強對水污染的監(jiān)管，妥善處理污水的排放進行，繼續(xù)探索污水處理的新方法、新技術；②對水庫的生態(tài)進行修復。蘑菇湖水庫浮游植物過多，可以定期進行水華的處理，捕撈浮游植物；加強周圍濕地建設，退耕還葦，水處理過后先流入蘆葦田再流入蘑菇湖；③制定合理捕撈及投放計劃、規(guī)定起水規(guī)格。放養(yǎng)魚種以鰱鳙為主并按合理放養(yǎng)比例放養(yǎng)，選擇體長13～14cm 的魚[20]，且捕撈要及時；④先治理好蘑菇湖的生態(tài)環(huán)境，再談經(jīng)濟效益。近幾年可以少投甚至不投鯉。

本研究通過對水質(zhì)及魚產(chǎn)力的評價判斷蘑菇湖水庫可以通過合理放養(yǎng)鰱鳙來降氮磷、改水質(zhì)，為水庫生態(tài)治理和水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供了參考意見。但是，本研中魚產(chǎn)力評估的方法都有一定的局限性，目前尚未有適合我國絕大多數(shù)水庫的方法，按照李德尚的研究[15]給我國各水庫分類的工作量太大，難以進行，因此本研究結(jié)果只能作為參考。