蔣 躍

(上?？睖y設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 200335)

1 引言

景觀水體是指不承擔(dān)片區(qū)主要排澇行洪和航運(yùn)交通功能，水流滯緩，且以景觀休憩為主要功能的人工或自然水體，常見于城市居住區(qū)、辦公區(qū)及景區(qū)公園[1,2]。景觀水體往往存在水動(dòng)力不足，水體交換條件較差，受地表徑流影響而富營養(yǎng)化，藍(lán)藻水華屢屢暴發(fā)等問題[2,3]。近年來，我國經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)城市，對景觀水體越來越重視，相繼開展了景觀水體的整治工作。

景觀水體水環(huán)境治理方法包括物理、化學(xué)和生態(tài)方法[4,5]，單一方法均較難達(dá)到良好的治理效果。通過總結(jié)天然水體的生態(tài)恢復(fù)方法，并結(jié)合生態(tài)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，研究學(xué)者逐漸總結(jié)了“外源截流、內(nèi)源清除、活水循環(huán)、生態(tài)修復(fù)”[6,7]的水環(huán)境治理方針，取的較多的成功經(jīng)驗(yàn)。

景觀水體水環(huán)境治理方針中，生態(tài)修復(fù)是水質(zhì)長治久清的關(guān)鍵，即通過人工引入水生動(dòng)、植物干預(yù)水體C、N、P的地球化學(xué)循環(huán)，使水體中的營養(yǎng)元素逐步轉(zhuǎn)移進(jìn)入水生動(dòng)植物體內(nèi)，結(jié)合人工捕撈和收獲來從系統(tǒng)中移除多余的營養(yǎng)負(fù)荷[8]。生態(tài)修復(fù)工程中，水生植物的相關(guān)研究常見報(bào)端，但對于水生動(dòng)物群落恢復(fù)，尤其是景觀水體生態(tài)修復(fù)中的魚類生物操縱相關(guān)研究較少，為此本文在景觀水體生態(tài)修復(fù)的理論和工程實(shí)踐基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討了魚類生物操縱方法，以期為水生態(tài)修復(fù)動(dòng)物群落恢復(fù)提供參考。

2 魚類生物操縱方法

水生動(dòng)物群落構(gòu)建方法和理論中與魚類有關(guān)的兩個(gè)重要理論是經(jīng)典生物操縱和非經(jīng)典生物操縱[9]。Shapiro[10]等提出了生物操縱理論，主要是通過調(diào)整魚類群落結(jié)構(gòu)，保護(hù)和發(fā)展大型浮游動(dòng)物，通過浮游動(dòng)物的取食，來控制藻類的過量繁殖[11～13]，Bergman[14]等研究表明，通過使肉食性魚類與浮游生物食性魚類比率為12%～40%時(shí)，對浮游植物的控制效果最好。非經(jīng)典生物操縱[15～18]認(rèn)為浮游動(dòng)物對浮游植物密度控制效果較為有限，通過濾食性魚類的投放，以魚類濾食浮游植物，來達(dá)到控制富營養(yǎng)化水體藍(lán)藻水華的暴發(fā)。

從上述理論中不難看出，魚類在水體中作為消費(fèi)者，對于浮游植物等初級(jí)生產(chǎn)者具有明顯的調(diào)控作用，可通過不同食性的水生動(dòng)物群落搭配，來達(dá)到調(diào)控水生植物的目的[8,19]。

2.1 生物操縱常用種類

魚類生物操縱主要通過不同營養(yǎng)級(jí)間的取食關(guān)系來達(dá)到動(dòng)態(tài)控制水體生態(tài)平衡的目的。從食性可以將常用生物操縱魚類分為濾食性魚類、草食性魚類、碎屑食性、雜食性魚類和肉食性魚類[20]。濾食性魚類主要以水體中的浮游植物和小顆粒有機(jī)碎屑為食；碎屑食性魚類主要以水體中的植物碎屑為食；草食性魚類則主要以水體中的大型維管束植物根、莖和葉為食；雜食性魚類食性較雜，以有機(jī)碎屑、小型水生動(dòng)物或底棲動(dòng)物為食；肉食性魚類則主要以底棲動(dòng)物和其他魚類為食。

用于生物操縱的魚類需滿足以下條件：水體環(huán)境中常見，易于獲取；抗逆性較強(qiáng)，在魚類轉(zhuǎn)運(yùn)過程中不易死亡；抗病性較強(qiáng)，在自然水體中較少見疾病死亡。根據(jù)上述條件，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，篩選出常用魚類13種，種類及生活特征見表1。

在景觀水體中生態(tài)修復(fù)中，魚類群落的種類搭配應(yīng)考慮不同食性魚類的搭配。一般而言，需嚴(yán)格控制雜食性、植食性魚類，避免對水生植物進(jìn)行過量取食導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，而濾食性魚類的投放可以適度控制浮游植物密度，提高水體透明度，為水生植物提供更好的生存環(huán)境，但同時(shí)需考慮投放肉食性魚類，來調(diào)控濾食性魚類的數(shù)量，避免過度捕食浮游動(dòng)物，而造成藻類大量繁殖。對于底棲性擾動(dòng)較大。

表1 生物操縱常用魚類

2.2 投放密度控制

自然水體中不同食性魚類的數(shù)量占比并不相同，是生態(tài)系統(tǒng)水生動(dòng)植物長期演化造成的結(jié)果。生物操縱過程中，過量投入某一食性的魚類都可能造成景觀水體中人工構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)崩潰，例如過量投放植食性的草魚，可能會(huì)對剛剛定植的沉水植物造成過度取食，進(jìn)而造成系統(tǒng)的崩潰，只有合適的密度控制才能達(dá)到良好的效果。謝平等在武漢東湖通過圍隔試驗(yàn)研究，鰱鳙的投放密度達(dá)到1 t水1兩魚的閾值，就會(huì)對水體中的浮游植物起到較好的控制作用。

目前魚類投放密度控制的主要計(jì)算方法有兩種，一種是根據(jù)需要調(diào)控的水草生物量來進(jìn)行植食性魚類投放數(shù)量的推算，另外則是參照附近自然水體的不同食性魚類比例進(jìn)行投放。

韋甦[21]在人工生態(tài)系統(tǒng)改善景觀水質(zhì)的應(yīng)用研究當(dāng)中，對于草魚的投放數(shù)量給出了計(jì)算方法，其計(jì)算依據(jù)則是以水草控制量和每條草魚的年消耗水草量為基礎(chǔ)，推算人工生態(tài)系統(tǒng)魚類的投放量，以年水草控制去除總量為1180 kg，每條老口草魚(指單條重要0.35～0.6 kg)能消耗水草110 kg/年，子口草魚(指單條重0.05～0.1 kg)每尾消耗水草35 kg/年，據(jù)此計(jì)算700的人工生態(tài)系統(tǒng)水池中，需投放老口草魚與子口草魚各8條。

高學(xué)平等[20]在總結(jié)了太湖、巢湖和太湖東部湖區(qū)常見魚類漁獲物的組成比例后，提出在我國東部平原地區(qū)人工湖各食性魚類的重量建議投放比例為：肉食性魚類40%～50%，濾食性魚類10%～20%，雜食性魚類10%～20%，底棲食性魚類<10%，草食性魚類<6%。

從前述兩種方法中可以看出，根據(jù)水生植物控制量來計(jì)算植食性魚類數(shù)量的方法更適用于小型景觀水體，避免水草瘋長。參照自然湖泊魚類種類組成來投放魚類的方法則更適用于水體魚類生物多樣性的恢復(fù)。不同魚類的投放密度控制方法應(yīng)根據(jù)水體的大小，投放魚類的主要目的來進(jìn)行選擇。

2.3 投放時(shí)序控制

在景觀水體生態(tài)修復(fù)中，不同食性的魚類，其投放時(shí)序也不相同。例如，在剛剛完成水生植物種植的水體中，應(yīng)優(yōu)先考慮投放濾食性魚類，對水體中的浮游植物密度進(jìn)行調(diào)控，提高水體透明度，改善水生植物的生長環(huán)境；待水生植物成功定植，且開始萌發(fā)新芽嫩葉時(shí)，投放肉食性魚類，對水體中的雜食性和植食性雜魚進(jìn)行控制，避免植物新芽和嫩葉被雜魚取食，導(dǎo)致植物長勢不佳；待來年水生植物進(jìn)行生長旺盛期時(shí)，可適量投放少量植食性魚類，來調(diào)控水生植物生長。

3 后期維護(hù)管理

景觀水體生態(tài)修復(fù)后，其水體生態(tài)系統(tǒng)為人工構(gòu)建的簡單生態(tài)系統(tǒng)，需要較頻繁的人工維護(hù)，為此需在魚類生物操縱后加強(qiáng)后續(xù)維護(hù)管理，主要包括：定期巡檢水生動(dòng)物的存活情況，做好病害預(yù)防，對病殘魚類及時(shí)救治或捕撈，發(fā)現(xiàn)死魚應(yīng)及時(shí)妥善處理；對于與外部有水系連通的景觀水體，需做好魚類的防逃設(shè)施；定期觀察水體中魚類的數(shù)量，對于大型魚類需進(jìn)行捕撈，加強(qiáng)控制植食性和濾食性魚類的數(shù)量，控制對底泥擾動(dòng)較大的魚類；需嚴(yán)控水生動(dòng)物“放生”，避免外來入侵種進(jìn)入和魚類群落搭配失衡。

4 結(jié)論與展望

本文通過分析魚類生物操縱在水生態(tài)修復(fù)工程中的重要作用，并從常用魚類種類篩選、密度控制和投放次序等方面對景觀水體魚類生物操縱的方法進(jìn)行了探索，并對后續(xù)的魚類管理和維護(hù)提出了建議，可為景觀水體的魚類生物操縱及水生動(dòng)物群落構(gòu)建提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。

景觀水體水生態(tài)修復(fù)與周邊居民和游客的宜居、宜游水平息息相關(guān)，雖然我國已經(jīng)開展了大量的景觀水體修復(fù)工作，積累了較豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但是修復(fù)后的水生生態(tài)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)仍然具有較大差別，需要較頻繁的維護(hù)和管理才能取的較好的治理效果。關(guān)于如何通過水生動(dòng)物群落的合理構(gòu)建，進(jìn)一步提高水體生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力，降低維護(hù)管理成本，仍需要就水生動(dòng)植物群落搭配和相互關(guān)系開展研究，同時(shí)應(yīng)不斷探索總結(jié)創(chuàng)新的維護(hù)和管理技術(shù)，讓景觀水體也能如自然水體一樣，能夠保持長效清潔，生態(tài)平衡。