湖北省湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖對湖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的影響

摘要：基于湖北省湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖狀況，分析了湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖的輸出物質(zhì)：過量餌料、動植物殘體及其排泄物、化學制劑，并綜合研究了水產(chǎn)養(yǎng)殖對湖泊水質(zhì)、水生生物以及湖區(qū)周邊環(huán)境的影響作用，提出湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)堅持集約化與生態(tài)化，并進一步結(jié)合實際情況提出了優(yōu)化湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖的對策。

關(guān)鍵詞：湖泊濕地；水產(chǎn)養(yǎng)殖；湖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)

中圖分類號：Ｓ９１４ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０11）09－1789-04

Ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ Ｌａｋｅ Ａｑｕiｃｕｌｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ Ｌａｋｅ Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｈｕｂｅｉ

ＬＩＵ Ｈａｏ，ＤＯＮＧ Ｙｉｎｇ，ＴＩＡＮ Ｌｉｎｇ－ｌｉｎｇ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｕｒｂａｎ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｃｅｎｔｒａｌ Ｃｈｉｎａ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７９， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｂａｓｅｄ ｏｎ the status of ｌａｋｅ ａｑｕiｃｕｌｔｕｒｅ ｉｎ Ｈｕｂｅｉ pｒｏｖｉｎｃｅ， ｔｈｅ ｅｘｐｏｒｔｓ ｏｆ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ｏｆ ｌａｋｅ ａｑｕiｃｕｌｔｕｒｅ ｃｏｎｓｉｓｔing ｏｆ ｅｘｃｅｓｓｉｖｅ ｆｉｓｈ ｆｅｅｄ， ｒｅｓｉｄｕｅｓ， ｗａｓｔｅｓ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｓｍｓ，ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌｓ were ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｌａｋｅ ａｑｕiｃｕｌｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ， ａｑｕａｔｉｃ ｏｒｇａｎｉｓｍｓ ａｎｄ ｌａｋｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｓ were ｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｌｌｙ ｓｔｕｄｉｅｄ. It was suggested that ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ ａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｑｕiｃｕｌｔｕｒｅ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｔａｋｅｎ． Ttｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ were ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ cｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｐｒａｃｔｉｃe．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｌａｋｅ ｗｅｔｌａｎｄ； ａｑｕiｃｕｌｔｕｒｅ； ｌａｋｅ ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ

作為濕地生態(tài)系統(tǒng)的特殊組成部分，湖泊生態(tài)系統(tǒng)是地球陸地生態(tài)系統(tǒng)中不可忽視的重要組成部分之一。與其他生態(tài)系統(tǒng)一樣，湖泊生態(tài)系統(tǒng)同樣生活著生產(chǎn)者、消費者和分解者，其不僅種類眾多，而且數(shù)量驚人，存在著巨大的能量流和物質(zhì)流，以維持著整個生態(tài)系統(tǒng)的平衡。故此，湖泊生態(tài)系統(tǒng)對于維持濕地生態(tài)系統(tǒng)甚至整個陸地生態(tài)系統(tǒng)的平衡具有其不可替代的、獨一無二的重要作用。

從本質(zhì)上說，湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖其實就是在湖泊生態(tài)系統(tǒng)原有的自然基礎(chǔ)上增加了消費者（水產(chǎn)養(yǎng)殖物種）。對于湖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)而言，其消費者的增加必然帶來難以預(yù)料的益處或害處，而這取決于湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖方式。如果能夠科學合理地調(diào)控湖泊消費者的數(shù)量和種類，并且將養(yǎng)殖規(guī)模建立在湖泊生態(tài)系統(tǒng)的最大承受范圍之內(nèi)［１］，那么湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖所帶來的益處將大于其害處，這樣既增加了水產(chǎn)品的產(chǎn)量，又能控制湖泊富營養(yǎng)化等。

１湖北省湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖狀況

１．１湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖種類

湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖物種主要是魚、蝦、蟹等，就湖北省而言，養(yǎng)殖種類多為魚類，即鯽魚、鯉魚、鱔魚、羅非魚、鯰魚、鮰魚和“四大家魚”（青、草、鰱、鳙）等經(jīng)濟魚類，蝦類主要有羅氏沼蝦、日本沼蝦、克氏螯蝦等［２］，蟹類則主要是河蟹，烏龜和甲魚也有養(yǎng)殖。

１．２湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量

自改革開放以來，湖北省經(jīng)濟迅速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，而飲食結(jié)構(gòu)也逐步改善，已實現(xiàn)從“吃飽”向“吃好”的轉(zhuǎn)變，隨之而來的就是淡水水產(chǎn)品的需求持續(xù)攀升，水產(chǎn)養(yǎng)殖市場不斷擴大。因而，湖北省１９９７～２００７年水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量不斷增加（圖１）。從圖１可以看出，自從２０世紀９０年代以來，湖北省水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大，水產(chǎn)品產(chǎn)量持續(xù)增加。然而，由于經(jīng)濟增長而引發(fā)的水體污染日益嚴重，自然生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，進而導(dǎo)致捕撈產(chǎn)量持續(xù)維持在較低水平，甚至呈下降趨勢。

由于堰塘養(yǎng)殖和湖泊養(yǎng)殖存在不可分割的聯(lián)系，為了更好地進行湖泊養(yǎng)殖綜合研究，本文所指的湖泊養(yǎng)殖即包含堰塘養(yǎng)殖。查閱相關(guān)資料［３，４］，２０世紀９０年代以來，在水產(chǎn)養(yǎng)殖面積持續(xù)增加的前提下，不論湖泊養(yǎng)殖面積還是精養(yǎng)魚池面積都不斷增加。雖然在政府的大力推廣下精養(yǎng)魚池面積持續(xù)增加，但其增加幅度有限，所占比例依然較小（３０％左右），而湖泊養(yǎng)殖面積雖然持續(xù)降低，但由于其基數(shù)很大，仍然是湖北省水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要方式（表１）。

１．３湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖分類

就湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖方式而言，其可分為粗放式、集約式和半集約式等３種方式，而集約式養(yǎng)殖又可分為工廠化養(yǎng)殖、高密度精養(yǎng)和網(wǎng)箱圍網(wǎng)養(yǎng)殖等。現(xiàn)階段由于我國客觀條件的限制與制約，集約化養(yǎng)殖并沒有得到普及，而高密度、高投餌率和高換水率的“石油漁業(yè)”是我國現(xiàn)階段甚至未來很長一段時期內(nèi)主要的湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖方式；而采用循環(huán)水方式的封閉式養(yǎng)殖，雖符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，但其至今沒有得到大范圍的推廣應(yīng)用。

２湖北省湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖的輸出物質(zhì)

２．１過量餌料

我國傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖是高密度和高投入式的開放式養(yǎng)殖，由于沒有合理地定時定量地投放餌料，導(dǎo)致過量餌料流失而進入湖泊水域。富含氮、磷等多種營養(yǎng)物質(zhì)的人工合成復(fù)合餌料在短時間內(nèi)進入湖泊生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致湖泊生產(chǎn)者（藻類為主體）激增，而消費者和分解者數(shù)量有限，導(dǎo)致湖泊原有食物網(wǎng)失控以致生態(tài)系統(tǒng)失衡，可能引發(fā)水體富營養(yǎng)化。胡家文等人的研究表明，用人工合成的復(fù)合餌料進行湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖，每生產(chǎn)１ ｋｇ的魚，約有８００ ｇ有機物、７０ ｇ氮與１４ ｇ磷通過各種形式進入水域，導(dǎo)致水體趨于富營養(yǎng)化。天然餌料則由于其中營養(yǎng)物質(zhì)含量較低，利用率也相當?shù)停D料過剩的狀況更加嚴重，如果大范圍地采用天然餌料，則其有害效應(yīng)必將大幅度加劇。

２．２動植物殘體及其排泄物

動植物殘體雖然個體較小，但由于其數(shù)量驚人，加之湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)是一種人工控制的脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，其生態(tài)系統(tǒng)承載力極其有限，短時間內(nèi)積聚而成的動植物殘體嚴重危害湖泊生態(tài)系統(tǒng)的平衡狀態(tài)。動植物殘體進行分解需要消耗相當數(shù)量的溶解氧，導(dǎo)致湖泊水體的含氧量降低。湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖采取高密度養(yǎng)殖方式，其單位空間內(nèi)的個體數(shù)目相當多，所需求的溶解氧較多，由于殘體分解而致使含量減低的溶解氧極易導(dǎo)致水生生物因缺氧而受傷害甚至死亡。由于缺氧而導(dǎo)致殘體難以進行充分分解，而不完全分解則產(chǎn)生Ｈ２Ｓ、ＮＨ３等有毒有害氣體，威脅水生生物的健康生長。

水生生物排泄物也是影響湖泊生態(tài)系統(tǒng)平衡的重要物質(zhì)。人工合成的復(fù)合飼料轉(zhuǎn)化效率較低，以對湖泊富營養(yǎng)化影響最大的營養(yǎng)物質(zhì)磷為例，在魚類進食的飼料中大約只有２０％的磷被魚所吸收轉(zhuǎn)化，而剩下的８０％則以排泄物等形式排入湖泊水體，大量的排泄物導(dǎo)致氮、磷急劇增加，為浮游生物提供了豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，進而加劇了湖泊富營養(yǎng)化程度［５］。

２．３ 化學制劑

在湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖中，為了改善湖泊水體營養(yǎng)狀況與保障水生生物健康生長，施用化學藥品是必需的，常用的化學制劑有抗生素、治療劑、消毒劑、麻醉劑與防腐劑。但不合理使用現(xiàn)象卻相當普遍，英國水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中所用的化學藥品多達２３種，過量使用，泛濫使用嚴重威脅湖泊水質(zhì)，而藥物殘留超標也危害人類健康。

３ 湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖對湖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的影響

我國現(xiàn)階段的湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖仍然是“石油漁業(yè)”，是一種單向流動的線性經(jīng)濟增長和資源利用模式，即“資源—產(chǎn)品—污染排放”模式。就湖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)來講，湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖所帶來的有害效應(yīng)大于有益效應(yīng)，導(dǎo)致湖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)失衡［６］。

３．１對湖泊水質(zhì)的影響

在湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中，影響湖泊水質(zhì)狀況的主要物質(zhì)是過量餌料與動植物殘體及其排泄物等，而有機物、氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)導(dǎo)致了湖泊水質(zhì)狀況降低，進而引發(fā)湖泊富營養(yǎng)化［７］。臧維玲等［８］的研究表明，飼料中含有的磷僅僅只有１５％～３０％被魚類利用，１６％～２６％溶于水中，而５１％～５９％則以顆粒狀態(tài)存在。氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的低轉(zhuǎn)化率導(dǎo)致湖泊水體中的營養(yǎng)物質(zhì)含量激增，而湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖水域缺乏流動，高含量的營養(yǎng)物質(zhì)和靜止的水體等客觀條件，極易導(dǎo)致湖泊的富營養(yǎng)化。

水產(chǎn)養(yǎng)殖所產(chǎn)生的動植物殘體和排泄物等懸浮于湖泊水體中，形成了一層懸浮物，陽光透過率降低，致使水體中下層的水草和微生物難以正常生長，從而影響魚類的健康生長甚至導(dǎo)致魚類死亡。動植物殘體及其排泄物等有機物的分解導(dǎo)致溶解氧含量降低，水生生物受到威脅，而水體的富營養(yǎng)化則進一步加劇了溶解氧缺乏狀況，致使湖泊生態(tài)系統(tǒng)失衡。

化學投入品的過量和泛濫使用進一步導(dǎo)致湖泊水質(zhì)的惡化。由于近年來湖泊水環(huán)境的不斷惡化，水產(chǎn)養(yǎng)殖的病害不斷增多并且日益嚴重［９］，而化肥、農(nóng)藥等化學品的使用量持續(xù)增加。一方面，化肥、農(nóng)藥等的一部分直接流失于湖泊水體，直接影響湖泊水質(zhì)；另一方面，一部分化肥、農(nóng)藥等化學品則通過動植物殘體及其排泄物排入水體，間接影響湖泊水質(zhì)。

３．２對水生生物的影響

為了獲得最大產(chǎn)出，必須盡可能地在原有自然條件下增加消費者（魚、蝦、蟹等）；而自然條件下的營養(yǎng)物質(zhì)有限，施用大量的營養(yǎng)增加劑（化肥等）才能滿足眾多消費者的正常需求。氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)的低效利用卻導(dǎo)致其在湖泊水體中大量殘留，引發(fā)湖泊富營養(yǎng)化，高水平的湖泊營養(yǎng)狀況導(dǎo)致藍藻等浮游植物迅猛繁殖，水質(zhì)持續(xù)惡化，陽光透過率下降，影響魚類等“土著”水生生物的正常生長。

以藍藻為代表的浮游植物不僅在生長階段而且在消亡階段都需要消耗大量的溶解氧，使湖泊水體含氧量降低，而且浮游植物的殘體分解會產(chǎn)生ＮＨ３、Ｈ２Ｓ等有毒物質(zhì)，加上化學制劑通過食物鏈所造成的藥物積聚，這一系列的綜合因素影響水生生物的健康成長，嚴重狀況下甚至可以引發(fā)其死亡。更加嚴重地是，湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖多是單一化養(yǎng)殖，而單一化養(yǎng)殖導(dǎo)致湖泊消費者結(jié)構(gòu)完全改變，原有的自然生態(tài)系統(tǒng)徹底崩潰，在人工所維持的生態(tài)系統(tǒng)下，湖泊原有水生物種遭遇嚴重危機，在人工養(yǎng)殖的強勢物種沖擊下迅速減少甚至消亡。長江中下游水產(chǎn)養(yǎng)殖物種中，外來物種有４５種，其中魚類３３種、貝類４種、甲殼類７種、兩棲類１種，多來源于美洲［１０］。

３．３對湖區(qū)周邊環(huán)境的影響

湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖是在人為控制的生態(tài)系統(tǒng)條件下進行的，是一種人工生態(tài)系統(tǒng)，其高投入和高產(chǎn)出的特性決定了其對原有自然環(huán)境的巨大沖擊。原有自然環(huán)境是一種多樣性的平衡的生態(tài)系統(tǒng)，而水產(chǎn)養(yǎng)殖的單一化和高密度卻嚴重影響了自然生態(tài)系統(tǒng)的多樣性，打破了其平衡狀態(tài)［１１］。

富含氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)和有毒藥物的湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水直接排入周邊水體，加劇了周邊水體富營養(yǎng)化程度［１２］。由于水產(chǎn)養(yǎng)殖的面積擴大，原有水生物種減少，棲息水域的縮小和水生食物的減少嚴重地影響水禽生存，導(dǎo)致水禽等野生生物的減少。在我們的實地調(diào)研中，有些湖泊養(yǎng)殖水域周邊竟然廣泛布置捕鳥網(wǎng)，捕殺由于野生食物缺乏而偷食養(yǎng)殖魚類的水禽。目前，湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖已經(jīng)基本放棄大面積的散養(yǎng)形式，而是采取分離式的小面積圍養(yǎng)。為了更好地獲取經(jīng)濟效益，湖汊等狹長湖域成為水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要區(qū)域。隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖的深入發(fā)展，湖泊彎曲系數(shù)逐漸減小，即湖泊越來越“圓潤”，湖汊等深入陸地的湖域逐漸成為養(yǎng)殖水域。湖汊等地域是淺水水域，陽光充足，營養(yǎng)物質(zhì)豐富，是水生生物的聚居地。由于湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖侵占湖汊等水域，生態(tài)系統(tǒng)的多樣性遭到致命的破壞。研究資料表明，生物多樣性與湖泊彎曲系數(shù)存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，湖泊彎曲系數(shù)越大，生物多樣性越大。湖汊等深入陸地的水域逐漸減少，湖泊彎曲系數(shù)減少，湖泊生物多樣性減小，湖區(qū)原有“土著”物種持續(xù)減少甚至消亡［１３］。

４ 控制水產(chǎn)養(yǎng)殖水污染的政策措施

４．１控制湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖的水污染，推行可持續(xù)水產(chǎn)養(yǎng)殖

由于湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖條件的限制，“石油漁業(yè)”仍將是我國在未來一段時期內(nèi)的主要養(yǎng)殖方式，而湖泊養(yǎng)殖所造成的水污染不僅導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟損失，而且威脅廣大消費者的身體健康，影響我國漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。有效地控制水產(chǎn)養(yǎng)殖所導(dǎo)致的水污染，推動粗放型養(yǎng)殖向集約型養(yǎng)殖轉(zhuǎn)變，進行無害化的“循環(huán)養(yǎng)殖”。根據(jù)水產(chǎn)養(yǎng)殖所造成的水污染形成機制及其控制策略，建立水污染控制機制［１４］，如圖２所示。

４．２科學規(guī)劃湖泊養(yǎng)殖水域，發(fā)展生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)

進行科學合理的漁業(yè)規(guī)劃，以湖泊的生態(tài)承載力為基礎(chǔ)，加強控制湖泊養(yǎng)殖水域，對特定的水域?qū)嵭薪顾a(chǎn)養(yǎng)殖或限制水產(chǎn)養(yǎng)殖［１５］。在科學合理規(guī)劃的基礎(chǔ)上，加強對湖泊的監(jiān)測，嚴格控制湖泊養(yǎng)殖。我國現(xiàn)階段的水產(chǎn)養(yǎng)殖絕大多數(shù)仍然是粗放型生產(chǎn)，而漁民的養(yǎng)殖技術(shù)有限，這極大地制約了我國湖泊水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展，生態(tài)養(yǎng)殖是我國未來漁業(yè)發(fā)展的目標，大力發(fā)展生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)是我國漁業(yè)發(fā)展的必然途徑［１６］，必須改善漁業(yè)飼料以提高飼料利用率，控制化學制劑的施用以降低藥物對水體的影響［１７，１８］。

４．３施行鼓勵發(fā)展?jié)O業(yè)政策，加強技術(shù)支持

針對我國漁業(yè)多為個體私人經(jīng)營，漁業(yè)生產(chǎn)設(shè)施限于財力有限而更新困難的現(xiàn)狀，國家應(yīng)當制定相關(guān)政策以推動漁業(yè)設(shè)施升級，通過財政等經(jīng)濟手段補貼漁民，同時以技術(shù)支持為后盾不斷提高漁民生產(chǎn)技術(shù)［１９］，推動水產(chǎn)養(yǎng)殖實現(xiàn)集約化生產(chǎn)。

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