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作者:祖國掌 鮑傳和 胡建華 榮朝振 劉鑫 段榮會 王欣欣 王磊 劉全美 程必勝 劉天文 單位:安徽農業大學動物科技學院 安慶市泊湖全美蟹業有限責任公司 宿松縣水產局
泊湖位于安徽沿江安慶市的太湖、望江、宿松三縣交界處,是長江一級支流華陽河水系下游大型湖泊,面積23333hm2(35萬畝),其中宿松縣轄5333hm2(8萬畝)。由于多種原因,2002年之前的10年,漁業資源受到人為因素與水災危害甚為嚴重,泊湖的漁業幾乎無效益。自2003年開始,安慶市泊湖全美蟹業有限責任公司在漁業資源匱乏的泊湖4000hm2水體進行了生物資源修復與漁業合理開發利用,取得了顯著的成效[1]。為跟蹤了解泊湖生態修復區水生生物資源現狀,指導泊湖進一步科學合理地漁業利用其水生生物資源,2007年8月16日與2010年8月3~5日,分別對泊湖生態修復區的水體水生生物資源變化情況進行了調查研究。
1調查與研究方法
1.1采樣點布設與采樣時間針對泊湖生態修復取得成效的4000hm2湖面,根據其湖面形狀,設定了3個斷面8個采樣點(斷面Ⅰ:石廟嘴1、2、33個采樣點;斷面Ⅱ:夏家汊4、旁天湖中5、三所瓶口63個采樣點;斷面Ⅲ:老水產7、鳳林嘴82個采樣點)見附圖;采樣時間分別為2007年的8月16日和2010年8月3~5日。
1.2樣本采集、處理與鑒定
1.2.1浮游植物水樣的采集與處理浮游植物水樣的采集,分定性與定量2種。定性水樣用25號篩絹網按“∞”型在各采樣點撈取,所采集水樣及時用4%甲醛溶液固定;定量水樣用中國科學院水生生物研究所生產的1000mL有機玻璃采水器,置水面下0.5m、1.0m和2.0m處各采集1000mL混合,然后隨機取1000mL倒入塑料水壺中,當場用20ml魯哥氏碘液固定,置實驗室濃縮并進行種類的定性與定量鑒定[2-3],由于<65mm的浮游植物易漏失,在定性記數時,利用定量水樣增補種類數。
1.2.2浮游動物水樣的采集與處理浮游動物中的原生動物、輪蟲和無節幼體的定性與定量利用浮游植物水樣,枝角類、橈足類的定性與定量水樣分別取水下0.5m、1m、2m水層4L、3L、3L水樣混合,經13號浮游生物網過濾后,轉入100mL水樣瓶,4%甲醛液現場固定帶回實驗室定性與全部計數。
1.2.3底棲動物的采集與處理底棲動物的定量樣本采集,用面積為1/16m2的彼得生采泥器,將采得的泥樣倒入面盆,每點采集2次,現場用40目分樣金屬篩濾去淤泥,將底棲動物收集于塑料保鮮袋,帶回實驗室分檢、計數、稱重與種類鑒定;然后將水蚯蚓置于5%甲醛溶液標本瓶固定保存,其它底棲動物用75%的酒精固定保存。
1.2.4水草的調查與處理定量樣本的采樣,也是利用面積為1/16m2的彼得生采泥器采集,每點采集2次。采集的水草現場連根檢出、洗凈泥土裝入專用塑料袋、編號,帶回實驗室稱重與種類鑒定。每個采樣點現場測定與記錄水深、氣溫、水溫、pH值、透明度及天氣、風向等理化因子。
2結果與分析
2.1浮游植物
2.1.1浮游植物種類組成將采集的浮游植物分別鏡檢鑒定。2007年8月16日采集的樣本,浮游植物63種,分隸于7門37屬,其種類藍藻門9屬11種,綠藻門16屬31種,硅藻門7屬13種,甲藻門1屬1種,隱藻門1屬1種,金藻門2屬2種,黃藻門2屬4種;時隔3年,2010年8月3~5日采集的樣本,浮游植物的種類增加到71種,分隸于7門37屬,其中藍藻門11屬14種,綠藻門17屬34種,硅藻門7屬14種,甲藻門1屬1種,隱藻門1屬1種,金藻門2屬2種,黃藻門2屬4種(表1)。由表1可見,較2007年8月相比,2010年8月藍藻門增加了2屬3種,綠藻門增加了1屬3種,其優勢種類無明顯變化,藍藻門的優勢種同為小色球藻Chroococcusminutus,美麗顫藻Oscillatoriaformosa;綠藻門的優勢種為小球藻Chlorellavul-garis,二角盤星藻Pediastrumduplex.盤星藻P.clathratum.單角盤星藻P.simplex等。
2.1.2浮游植物細胞數與生物量鏡檢計數表明,2007年8月與2010年8月,8個采樣點的浮游植物平均細胞密度與生物量發生了較大變化(見表2)。表2可見,2007年8月,泊湖的浮游植物細胞密度為162.63×104L-1,生物量為0.3455mg•L-1;2010年8月,浮游植物細胞數增加到214.87×104L-1,生物量增加到0.7163mg•L-1。調查顯示無論是浮游植物數量還是生物量均出現較大幅度增加。
2.2浮游動物
2.2.1浮游動物種類組成將浮游動物樣本鏡檢鑒定,2007年8月16日采集的樣本,浮游動物為4大類22屬37種,其中原生動物5屬8種,輪蟲8屬15種,枝角類8屬11種,橈足類2屬3種;2010年8月3~5日采集的浮游動物為4大類33屬59種,其中原生動物8屬15種,輪蟲9屬24種,枝角類9屬13種,橈足類7屬7種。與2007年8月相比,2010年8月的浮游動物增加了11屬22種(見表3)。
2.2.2浮游動物數量與生物量根據2007年8月16日和2010年8月3~5日采集的水樣定量計數分析,2007年的浮游動物數量為11200ind•L-1,其中輪蟲數量最多,其次是無節幼體;生物量最高為枝角類,其次是橈足類;2010年浮游動物的數量與生物量較2007年均有一定幅度的增加,優勢類群及其生物量無顯著變化,其中數量最多首數輪蟲,其次是無節幼體,生物量最高為枝角類和橈足類(見表4)。
2.3底棲動物
2.3.1種類組成與浮游生物水樣同日調查采集的底棲動物,其種類組成主要由環節動物門、節肢動物門和軟體動物門的一些習見種類。其中2007年8月采集的底棲動物分別隸屬7科11屬12種,習見優勢種類主要由梨形環棱螺、銅銹環棱螺、靜水錐實螺、淡水殼菜和河蜆等,其次為顫蚓科的霍甫水絲蚓、蘇氏尾鰓蚓等;2010年8月3~5日采集的底棲動物種類組成雖然也是由環節動物門、節肢動物門和軟體動物門等3大類群組成,但底棲動物的種類有了明顯的增加(表5)。由表5可見,2010年的8月的底棲動物共11科22屬25種,較2007年的樣本增加了4科11屬13種;雖然習見大型優勢種類沒有明顯變化,主要還是由梨形環棱螺、銅銹環棱螺、靜水錐實螺、淡水殼菜和河蜆等組成,但小型底棲動物種類發生了較大變化,其中習見種類不僅有顫蚓科的霍甫水絲蚓、蘇氏尾鰓蚓等為優勢種,節肢動物門的一些種類明顯增加。
2.3.2密度與生物量將調查采集的底棲動物經分檢計數與稱重顯示,2007年8月16日采集的底棲動物,環節動物平均密度為32個•m-2、生物量為1.4g•m-2;軟體動物平均密度為84個•m-2、生物量79g•m-2;節肢動物的種類未檢出。2010年8月3~5日采集的底棲動物,其種群結構發生了顯著變化,其中,環節動物平均密度增加到112個•m-2、生物量增加到5.02g•m-2;同時還采集到節肢動物門的多個種類,生物量雖然僅有2.17g•m-2,但平均密度高達208個•m-2;特別不同的是,螺類等軟體動物的平均密度與生物量分別降低了89.5%和90.5%(見表6)。分析底棲動物采樣結果(表6)顯示,2007年8月,底棲動物的平均密度為116個•m-2,生物量為80.4g•m-2,其中軟體動物的平均生物量占總生物量的98.26%;2010年8月,底棲動物的密度與生物量發生了很大變化,雖然平均密度增大到328個•m-2,但生物量則降低到15.49g•m-2,特別是軟體動物這類大型底棲動物數量減少,導致生物量平均下降了4倍以上。#p#分頁標題#e#
2.5水生維管束植物
2.5.1種類組成根據調查采集的水生維管束植物樣本分類比較,2007年8月與2010年8月,泊湖生態修復區的水生維管束植物種類組成分別為16種和17種(表7),以沉水植物種類為多見。
2.5.2生物量各采樣點采集的水生維管束植物經分類、稱量,2007年8月,泊湖生態修復區斷面Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平均生物量分別為每平方米1258.7g、2570.7g和3043g;2010年8月相同斷面的平均生物量分別為每平方米2390.7g、2097.3g和2467.5g(表8)。由表8可見,在泊湖生態修復區,2007年的水生維管束植物,尤其是沉水植物資源豐富、平均生物量高達2196.75g•m-2;雖然繼續進行生態維護和合理漁業利用,但時隔3年,2010年8月,水生維管束植物尤其是沉水植物,在淺于2.3m水深的水體,生物量雖然略有增加,但水深超過2.5m,尤其是水深3m的區域,沉水植物幾乎全部消失,如斷面Ⅱ-4采樣點水深3m、Ⅲ-7采樣點水深3.2m,就出現了這樣的結果。
3討論
3.1浮游生物種類與生物量漸增的原因
在天然大水面生態環境中,浮游生物的種類與生物量的變化直接與水體環境的氮、磷含量、透明度等理化因子密切相關,泊湖生態修復區的浮游生物的種類與生物量變化具有類同的生物學原理。從2007年8月到2010年8月,泊湖生態修復區的浮游生物無論是種類或生物量,均發生了較大變化。其中浮游植物增加了3屬6種,細胞數和生物量分別增加了52.24×104L-1、0.3708mg•L-1;浮游動物增加了11屬22種、生物量增加了11.031mg•L-1。其原因可能是由于自2010年6月之后,泊湖生態修復區水位升高持續數月不降,水深在3m以上的范圍,原修復生長的大量沉水植物不能進行光合作用,相對吸收湖水中氮磷的量減少,且沉水植物因不適宜長時間在深層水環境而腐爛分解,湖水的氮磷含量增加,導致該區域的浮游生物種類與數量增加。
3.2底棲動物種類增多生物量銳減的原因
2007年8月至2010年8月,泊湖生態修復區的底棲動物增加了4科11屬13種,密度也有較大幅度的增加(見表5和表6),在增加的底棲動物中,主要由環節動物門顫蚓科和仙女蟲科的種類以及節肢動物門蜉蝣科、箭蜓科和搖蚊科的種類等小型底棲動物組成;其中環節動物平均密度增加到112個•m-2;較2007年8月采集的底棲動物相比,節肢動物門的種類與數量增加較多,平均密度高達208個•m-2;特別需要指出的是,螺類等軟體動物的平均密度與生物量分別降低了89.5%和90.5%,降幅最為顯著。由于小型底棲動物種類和數量的增加,螺類等大型底棲動物密度與生物量的降低,出現底棲動物種類增多生物量銳減的現狀。在湖泊水域生態環境中,底棲動物的種類、密度直接受到底質和水深的影響[4];也與同環境下捕食動物具有較大的關系[5]。泊湖生態修復區底棲動物種類增多生物量銳減原因何在?根據調查的相關資料綜合分析認為:其一,自2010年6月之后,泊湖生態修復區水位升高持續數月不降,導致水深在3m以上的沉水植物群落消失,螺類依附沉水植物棲息、攝食的良好生態環境遭到破壞,包括螺類不適宜深水的生物學特點,這可能是螺類數量銳減的主要原因之一。較多的研究也證明螺類與沉水植物互利共生的這現象,即沉水植物為螺類提供了良好的棲息環境,其植物體上生長的附著生物為螺類提供良好的食物資源,而沉水植物本身由于營養質量較低很少被螺類攝食,同時螺類的牧食活動有效地去除了植物表面的附著生物覆蓋層,從而更加有利于沉水植物的光合作用和生長等[6-7]。其二,泊湖生態修復區的主要放養品種是河蟹,由于螺類是河蟹的優質生物餌料,因此放養的河蟹對螺類具有直接影響,只是這種影響在沉水植物和螺類資源豐富的環境下,河蟹的投放密度合理,不投放攝食螺類的其他養殖品種的情況下,結果不會對螺類產生明顯的影響。如2007年8月調查數據顯示(見表8),泊湖生態修復區沉水植物資源豐富、平均生物量高達2196.75g•m-2,每公頃放養蟹種150只,螺類的平均密度依然多達84個•m-2;由于2010年6月泊湖生態修復區水位升高數月不降,即使投放河蟹的數量與2007年相同,但由于6月份之后幾個月正是河蟹大量取食肥育季節,優質的沉水植物大量消失,河蟹取食的沉水植物資源減少,因此更多的螺類被河蟹取食,加之螺類不適宜深水的生物學特點,螺類資源數量大大減少,這也是螺類等軟體動物數量銳減的一種重要原因。
3.3沉水植物生物量大量減少的主要原因
泊湖生態修復區的水生維管束植物,主要是由菹草、輪葉黑藻、苦草等沉水植物組成。由于菹草在1~2月萌芽,3月植株生長,4月~5月達最大生物量并開花結果,6月后菹草群落逐漸開始衰敗,植物體枯萎腐爛,同時形成鱗狀芽體休眠,因此,菹草數量與生物量未能出現在調查數據之列,調查分析生物量大量減少的沉水植物,主要是輪葉黑藻和苦草等2個優勢群落。通過調查研究了解到,泊湖生態修復區的輪葉黑藻莖長一般在60~85cm,最大長度1.5cm左右,生長適宜水深為0.5~2.5m,群落最大密度多出現在0.5~1.5m水深,每年5~8月,輪葉黑藻達最大生物量;當水深超過3m以上的區域,基本上難覓輪葉黑藻植物體??嗖菀彩遣春鷳B修復區的主要優質沉水植物,苦草植物體80~150cm,每年3~4月份,球莖或種籽開始萌芽、生長,6~7月份是分蘗生長的旺盛期,9月至10月初達最大生物量,10月中旬以后,分蘗逐漸停止,生長進入衰老期。研究表明[8],苦草多生長在水深1.4~2.2m的范圍內,水深超過2m后,生物量顯著減少;安徽苦草生長在比較淺的水域,一般水深lm左右[9]。根據調查資料綜合分析比較,輪葉黑藻和苦草這2種沉水植物優勢種群,在泊湖生態修復區適宜生存的水深為0.5~2.0m范圍。根據泊湖水文資料佐證,自2010年6月中旬直至12月底,泊湖水位升高1m以上持續未降,大面積沉水植物群落生長區域水深達到3m,甚至更深,致使輪葉黑藻、苦草光合作用減弱而死亡,這可能是導致沉水植物群落消失生物量大量減少的主要原因。
3.4適應生態變化規律科學調整漁業利用方式
泊湖是長江一級支流華陽河水系下游大型湖泊,面積23333hm2,宿松境內的4000hm2生態修復區屬于泊湖的部分水面。泊湖原本水草資源茂盛,屬于典型的草型湖泊,由于1995年之后漁業利用不科學,加上1996、1998和1999等3年的洪澇災害,泊湖原有的水草資源急劇下降,最后幾乎完全消失,出現了由草型湖泊變成藻型湖泊的明顯特征,漁業無效益。自2003年開始,首先在宿松境內的泊湖水面進行生物資源修復,同時進行有限度的漁業利用,以不損害生物資源修復為前提,適度投放河蟹和鰱、鳙魚種等,直至2007年連續多年均取得了顯著生態效益與經濟效益[1]。#p#分頁標題#e#
調查發現,自2010年6月中旬直至12月底,再次出現了泊湖水位升高數月不降的現象,較大面積沉水植物生長茂盛的生態修復區水深達到3m,甚至更深,導致豐富的輪葉黑藻、苦草等優質沉水植物資源消失,螺類等軟體動物資源下降,浮游生物資源量明顯增加等藻型湖泊的特征。綜上分析與研究認為,在泊湖高水位的情況下,漁業利用應禁止投放草食性魚類、降低河蟹投放數量、適度投放以小雜魚為食料的鱖大魚種、移殖細鱗斜頜鲴、增加鰱、鳙等濾食性魚類放養量、加強定居性魚類的增殖保護等漁業措施;待泊湖水位下降后,擇機繼續進行優質沉水植物的移植和增殖投放螺類等大型底棲動物。