石偉,王曉奕,于金山
(1.銀川市水產(chǎn)技術(shù)推廣服務(wù)中心,寧夏 銀川 750001;2.寧夏石嘴山市畜牧水產(chǎn)技術(shù)推廣服務(wù)中心,寧夏 石嘴山 753000)
沙湖地處賀蘭山麓(E 106°18'45″,N 38°45'),海拔1 099 m,具有典型的大陸性氣候特征,年平均降雨量1 725 mm,年蒸發(fā)量1 755 mm。沙湖是我國西部地區(qū)著名的風(fēng)景名勝區(qū),自然景觀秀麗獨特,1998年被列為國家級自然風(fēng)景保護區(qū),是寧夏最大的天然半咸水湖泊,總面積45.1 km2,其中湖水面積8.2 km2,平均水深2.2 m,含鹽量4.3 g/L,pH值8.40~8.90。沙湖地處西北內(nèi)陸干旱半干旱地區(qū),季節(jié)變化明顯,水體長年偏堿性,并且受人類活動影響強烈,水環(huán)境因子的變化以及水生生物種群結(jié)構(gòu)、動態(tài)變化明顯區(qū)別于其他湖泊,具有典型的地域特征和季節(jié)特征。近年來隨著當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展,由于補水、農(nóng)田灌溉退水以及水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)等使得過量營養(yǎng)鹽進入沙湖,浮游植物大量增殖,致使沙湖的水質(zhì)發(fā)生了劇烈的變化,加速了水體的富營養(yǎng)化和受污染程度。
水體魚產(chǎn)力是漁業(yè)科學(xué)和水域生態(tài)學(xué)的核心問題之一,近年來隨著對生態(tài)系統(tǒng)能量流動和物質(zhì)循環(huán)過程的深入揭示,魚產(chǎn)力研究在理論上和實踐上都有較大的發(fā)展,成為了合理利用水體生物資源的重要依據(jù)[1-3]。該研究在對寧夏沙湖水體進行系統(tǒng)的生態(tài)學(xué)研究基礎(chǔ)上,估算了沙湖的魚產(chǎn)力,并對魚類放養(yǎng)品種及合理放養(yǎng)量進行了分析,旨在為沙湖泊漁業(yè)生產(chǎn)、水體管理和水生態(tài)保護提供依據(jù)。
根據(jù)沙湖的形狀,在沙湖設(shè)置了5個采樣點,分別為I老漁場,II進水口,III十一隊,IV湖中心,V鳥島。
圖1 沙湖采樣點設(shè)置
采樣時間為春(2016年 4月)、夏(2016年 7月)、秋(2016年10月)、冬(2017年1月)對沙湖水體中的水生生物進行定性、定量分析。
水生生物樣本采集依據(jù)《湖泊富營養(yǎng)化調(diào)查規(guī)范》進行[4]。
根據(jù)浮游植物、浮游動物、底棲動物的現(xiàn)存量、P/B系數(shù)、凈生產(chǎn)量、利用率和餌料系數(shù),估算沙湖水體的潛在魚產(chǎn)力[5-10]。
魚類合理放養(yǎng)量按以下公式計算:
2.1.1 沙湖浮游植物密度與生物量 沙湖浮游植物密度沙湖浮游植物密度、生物量及其時空變化見圖2。沙湖春季藍藻密度最高,其次為硅藻和綠藻。夏季藍藻占絕對優(yōu)勢,綠藻、硅藻密度也較高。秋季藍藻依然占絕對優(yōu)勢,綠藻、硅藻次之。冬季綠藻密度最高,其次為硅藻、隱藻和藍藻。沙湖浮游植物平均密度 1 039.1×104cells/L,其變幅為 359.7×104~1 788.9×104cells/L。浮游植物平均生物量8.799 mg/L,變化幅度為3.441~13.840 mg/L。春季硅藻生物量最高,其次為綠藻、裸藻、藍藻。夏季藍藻生物量最高,其次為硅藻、甲藻、綠藻。秋季浮游植物生物量依次為藍藻、硅藻、綠藻、甲藻。冬季綠藻生物量最高,其次為硅藻、隱藻。
圖2 沙湖浮游植物密度和生物量的時空變化
2.1.2 沙湖浮游動物密度與生物量 沙湖浮游動物密度、生物量及其時空變化見圖3。沙湖浮游動物密度變動范圍為426~1 247 ind./L;年均854 ind./L,其中輪蟲694 ind./L、枝角類2 ind./L、橈足類158 ind./L,分別占浮游動物密度的81.3%、0.2%、18.5%。浮游動物生物量為1.013~5.296 mg/L;年均3.523 mg/L,其中輪蟲、枝角類、橈足類分別占浮游動物生物量的32.2%、15.6%、52.2%。沙湖浮游動物數(shù)量結(jié)構(gòu)主要由輪蟲和橈足類組成,生物量結(jié)構(gòu)則主要由橈足類和枝角類組成。
圖3 沙湖浮游植物密度和生物量的時空變化
2.1.3 沙湖底棲動物的密度和生物量 沙湖底棲動物密度、生物量及其時空變化見圖4。沙湖底棲動物年平均密度為342 ind./L,變幅196~458 ind./L,年平均生物量為 22.45 g/m2,變幅 10.11~34.01 mg/m2,夏季月底棲動物密度最高,冬季最低,生物量秋季最高,冬季最低。夏秋季節(jié)水溫較高,浮游生物大量繁殖,餌料豐富,底棲動物的量也隨之增加。
圖4 沙湖底棲動物密度和生物量的時空變化
2.1.4 沙湖水生植物密度與生物量 沙湖水生植物密度、生物量變化見圖5。沙湖水生植物年平均密度為 73 ind./m2,變幅 40~101 ind./m2,年平均生物量為 851.2 g/m2,變幅 362.7~1319.5 g/m2,夏季水生植物密度最高,冬季最低,生物量夏季最高,冬季最低。夏季水溫較高,水生植物生長旺盛,此時量最大。
圖5 沙湖水生植物密度和生物量的時空變化
2.2.1 浮游植物提供的魚產(chǎn)力 沙湖浮游植物年平均生物量為8.80 mg/L,湖沼平均水深2.2 m,則浮游植物單位存量為193.58 kg/hm2,P/B系數(shù)以110計算,餌料系數(shù)取40,可利用率取20%,則浮游植物的魚產(chǎn)潛力估算為106.47 kg/hm2。
2.2.2 浮游動物魚產(chǎn)力估算 沙湖浮游動物年平均生物量為2.88 mg/L,湖沼平均水深2.2 m,則浮游動物單位存量為77.51 kg/hm2,取P/B系數(shù)以30計算,餌料系數(shù)10,可利用率50%計算,浮游動物魚產(chǎn)潛力估算為116.26 kg/hm2。
2.2.3 外源性食物的魚產(chǎn)潛力估算 如果考慮到有機碎屑和細菌等外源性食物的餌料作用,則實際生產(chǎn)力還要增加,一般認為它們可提供濾食性魚產(chǎn)量的50%,則沙湖腐屑等外源性食物可提供鰱、鳙魚產(chǎn)力為111.36 kg/hm2。
綜合以上3方面的結(jié)果,估算沙湖每年浮游生物及外源性食物可提供的理論鰱、鳙魚產(chǎn)潛力為334.09 kg/hm2,即在保持目前水域理化、生物狀態(tài)和不進行人工投餌的前提下,每年鰱、鳙魚理論最高生產(chǎn)量為334.69 kg/hm2。沙湖可養(yǎng)魚面積為1 800 hm2,則每年鰱、鳙理論生產(chǎn)量的最大值為601.36 t。
2.2.4 底棲動物提供的魚產(chǎn)力 沙湖底棲及甲殼動物年平均生物量取點估算為22.45 g/m2,P/B系數(shù)取3,餌料系數(shù)取4,利用率取30%,全湖可養(yǎng)殖面積1 800 hm2,可產(chǎn)魚雜食性魚類(鯉鯽等)90.92 t。
2.2.5 水生植物提供的魚產(chǎn)力 沙湖水生植物資源的生物量為851.2 g/hm2,其中90%以上是草魚難以攝食的挺水植物,根據(jù)F=(B×P)/(K×100)的計算方法,草魚合理存量只有425.6 g/hm2。
2.3.1 鰱鳙合理放養(yǎng)量 沙湖浮游植物單位存量為193.58 kg/hm2,浮游植物的魚產(chǎn)潛力估算為106.47 kg/hm2,外源性食物的魚產(chǎn)潛力估算為53.24 kg/hm2;浮游動物單位存量為77.51 kg/hm2,浮游動物魚產(chǎn)潛力估算為116.26 kg/hm2,外源性食物的魚產(chǎn)潛力估算為58.13 kg/hm2,合計沙湖鰱魚產(chǎn)力為159.71 kg/hm2,鳙魚產(chǎn)力為 174.39 kg/hm2。
根據(jù)公式計算,沙湖鰱放養(yǎng)量為532尾/hm2,規(guī)格以500 g/尾計,則放養(yǎng)量為266 kg/hm2,鳙放養(yǎng)量為435尾/hm2,規(guī)格以500 g/尾計,則放養(yǎng)量為217.5 kg/hm2。
2.3.2 雜食性魚類合理放養(yǎng)量 沙湖底棲及甲殼動物年平均生物量取點估算為22.45 g/m2,魚產(chǎn)潛力估算為50.51 kg/hm2,則雜食性魚類合理放養(yǎng)量為252尾/hm2,規(guī)格以200 g/尾計,則放養(yǎng)量為50.4 kg/hm2。
因此,沙湖養(yǎng)殖魚每年合理總放養(yǎng)量為1 221尾/hm2,535.5 kg/hm2。
沙湖夏季浮游植物密度最高,藍藻占絕對優(yōu)勢,冬季密度最低,綠藻占優(yōu)勢,浮游植物平均密度1 039.1×104,平均生物量 8.799 mg/L;浮游動物夏季密度和生物量最高,冬季較低,密度年均854 ind.·L-1,生物量年均3.523 mg/L。底棲動物夏季密度最高,冬季最低,生物量秋季最高,冬季最低,底棲動物年平均密度為342 ind./L,年平均生物量為22.45 g/m2;水生維管束植物夏季密度最高,冬季最低,生物量夏季最高,冬季最低,水生植物年平均密度為73 ind./m2,年平均生物量為 851.2 g/m2。
沙湖浮游植物年平均生物量為8.799 mg·L-1,魚產(chǎn)潛力估算為106.47 kg/hm2。浮游動物年平均生物量為3.523 mg/L,魚產(chǎn)潛力估算為77.51 kg/hm2。外源性食物的魚產(chǎn)潛力估算提供鰱、鳙魚產(chǎn)力為111.36 kg/hm2。每年鰱、鳙魚理論最高生產(chǎn)量為334.69 kg/hm2。沙湖可養(yǎng)魚面積為1 800 hm2,則每年鰱、鳙理論生產(chǎn)量的最大值為601.36 t。底棲及甲殼動物可提供的雜食性魚產(chǎn)力為22.45 kg/hm2,可產(chǎn)魚雜食性魚類(鯉鯽等)90.92 t。水生植物提供魚產(chǎn)力為851.2 g/hm2。沙湖鰱合理放養(yǎng)量為266 kg/hm2,鳙合理放養(yǎng)量為217.5 kg/hm2,雜食性魚類合理放養(yǎng)量為50.4 kg/hm2,草食性魚類合理放養(yǎng)量為50.4 kg/hm2。