大通湖中華絨螯蟹(Eriocheir sinensis)自然生產潛力估算模型探討*

楊品紅 鄒萬生 劉良國 徐黎明 王文彬 陳紅文唐 琳 曹 苗 黃春紅 羅玉雙 韓 慶

(1. 環(huán)洞庭湖水產健康養(yǎng)殖與加工湖南省重點實驗室 動物學湖南省高校重點實驗室 湖南文理學院生命科學學院 常德415000; 2. 大通湖天泓漁業(yè)股份有限公司 益陽 413100)

自然生產潛力即自然條件下的最大可能產量,對自然生產潛力的研究主要集中在農業(yè)方面。早期研究有竺可楨(1964)的氣候與糧食作物的關系,黃秉維(1985)的光合生產潛力估算公式,龍斯玉(1985)的氣候生產潛力公式,中國科學院自然資源綜合考察委員會開展的中國土地資源生產能力及人口承載量研究(陳百明,1987),現在仍有不少學者針對不同土地(付海英等,2007; 高文斌等,2009; 吳浩浩等,2013)及不同作物(張浩等,2009; 馬新明等,2010; 李團勝等,2012)進行自然生產潛力的研究,都取得了較好的效果。

中華絨螯蟹(Eriocheir sinensis)俗稱河蟹、毛蟹、大閘蟹、清水蟹等,在我國各地廣泛分布,是人們生活中不可或缺的淡水珍品,其味道鮮美、風味獨特、營養(yǎng)豐富。隨著市場經濟的發(fā)展與完善,人民生活水平日益提高,外銷途徑亦漸暢通,對中華絨螯蟹的消費需求量越來越大,極大地刺激了其養(yǎng)殖產業(yè)。據不完全統(tǒng)計,全國中華絨螯蟹養(yǎng)殖面積達到 90萬 hm2以上,產量超過60萬t,價值超過400億元。但湖泊人放天養(yǎng)的中華絨螯蟹產量不足,究其原因,對湖泊中華絨螯蟹的研究主要集中在養(yǎng)殖(王振吉等,2007;侯長旺,2008; 曾文濤等,2012; 魯斌,2013)、捕撈(溫周瑞等,1998; 尹紹武等,2002)方面,僅有金剛等(2003)做過養(yǎng)殖容量方面的探討,楊品紅等(2014a)進行了中華絨螯蟹的品質分析,迄今為止尚未見研究者對人放天養(yǎng)的大湖進行過蟹產潛力研究與估算,致使大湖養(yǎng)蟹產量不穩(wěn)定,養(yǎng)蟹效益不明顯,很多大湖放棄養(yǎng)蟹這一產業(yè)。人放天養(yǎng)的蟹質量好、個體大、耐運輸、肉質鮮美,是優(yōu)質高檔蟹的代表。其價格可高于池塘養(yǎng)殖的1倍以上。因此,很有必要建立一套湖泊中華絨螯蟹自然生產潛力估算的模型來估算其自然生產潛力(楊品紅等,2010a,b),確定蟹放養(yǎng)量,以達到湖泊中華絨螯蟹穩(wěn)產和獲取最佳效益的目的,為我國中華絨螯蟹養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供科學依據。

1 研究方法

1.1 中華絨螯蟹生長與餌料生物環(huán)境間的關系

中華絨螯蟹通常喜歡生活在餌料豐富、水面開闊、水質良好、水草叢生的水域里,水中溶解氧、pH值、光照及其它水生生物等環(huán)境因子對其生長都有很大影響(Rodrífguez,1987; Pinheiroet al,2009),良好的水質可以使中華絨螯蟹處在最佳的生長環(huán)境中。養(yǎng)殖水質良好的重要指標有: 水中溶解氧要求大于4mg/L,pH在6.8—9.5之間,透明度40—100cm。中華絨螯蟹適宜生長水溫為 15—30°C,最適生長水溫為 24—28°C。

試驗研究表明: 長江中下游地區(qū)無污染的湖泊,其水質狀況和條件都十分適合于上述指標,都是養(yǎng)殖中華絨螯蟹的良好水體。雖然中華絨螯蟹為雜食性,但經過對其胃含物分析,發(fā)現其主要攝食水生植物(Halatet al,1996)。在人放天養(yǎng)的情況下,中華絨螯蟹的產量主要取決于湖泊水草(主要指沉水植物)生物量(Crowderet al,1991)和底棲動物(主要指螺、蜆)生物量(堵南山,1993)的多少及敵害生物量的多少和捕獲能力。

1.2 蟹產潛力估算

1.2.1 指標的選擇與計算式 由于湖泊中的溶氧、pH值、透明度、水溫、光照等條件都適宜于中華絨螯蟹生長,故蟹產量僅與湖泊中餌料生物量和敵害有關。但一般情況下,在中華絨螯蟹放養(yǎng)的水面,養(yǎng)殖戶都對蟹的敵害生物做了一定的控制(比如消毒、誘捕、滅殺敵害生物等)。中華絨螯蟹作為雜食性動物,不僅食螺、蜆等底棲動物,也食水草等水生植物。尤其是水草在作為蟹類食物的同時,又是其棲息和脫殼的主要場所(楊品紅等,2014b)。有諺語稱“草多少,蟹多少”,說明水草資源與螺、蜆是影響中華絨螯蟹生長和成活的主要因素。因此,作者僅用水體中的中華絨螯蟹餌料生物量作為估算參數,來估算蟹自然生產潛力。運用灰色評估理論、結合多年放養(yǎng)經驗和所得到的結果,用W表示蟹自然生產潛力、W0表示蟹種放養(yǎng)量、U表示回捕率、Ws表示起捕量、B表示水草生物量、K表示餌料系數、C表示蟹對餌料生物的利用率、R表示餌料系數、P表示蟹起捕率規(guī)格、P0表示放養(yǎng)規(guī)格,則:

以上式中:W－蟹產潛力(t);Ws－蟹起捕量(t);W0－蟹種放養(yǎng)量(t);B1－水草生物量(t);B2－螺、蜆生物量(t);C1－水草生物量的利用率(%);C2－螺、蜆生物量的利用率(%);K1－水草P/B系數;K2－螺、蜆P/B系數;R1－中華絨螯蟹食草餌料系數;R2－中華絨螯蟹食螺、蜆餌料系數;P－起捕規(guī)格(g/ind.);U－回捕率(%);P0－放養(yǎng)規(guī)格(g/ind.)。

1.2.2 相關參數的取值 蟹種放養(yǎng)規(guī)格,湖泊蟹種的放養(yǎng)規(guī)格為 3—5g/ind.; 中華絨螯蟹食草的餌料系數(R1)取值為80—120,中華絨螯蟹食草的螺、蜆餌料系數(R2)取值為 80—100; 水草P/B系數(K1)為0.5—0.9(水草密度大,取偏小值),螺、蜆P/B系數(K2)為0.4—0.8(螺、蜆密度大,取偏小值); 水草生物量的利用率(C1)為50—70%(水草越少其利用率取值越高),螺、蜆生物量的利用率(C2)為50—80%(水草與螺、蜆不成比例,螺、蜆越多,其利用率取值越低); 湖泊中華絨螯蟹回捕率(U)一般為10—25%。

2 結果

2.1 中華絨螯蟹自然生產潛力公式的驗證

湖泊放養(yǎng)的中華絨螯蟹的一般回捕率很低,主要是由蟹的生活習性造成的。回捕率是影響湖泊中華絨螯蟹產量的主要因子,因為即使養(yǎng)殖成功(蟹的成活率高、規(guī)格也大,防盜防逃措施也到位),但如果捕撈方法不得當,造成回捕率低,也會影響中華絨螯蟹的產量。因此,中華絨螯蟹的實際產量與其自然生產潛力相差較大,一般情況下,中華絨螯蟹的實際產量為其自然生產潛力的50%—90% (曾文濤等,2012)。

遵循取值原則,分別取R1=90,R2=100;K1=0.5,K2=0.5;C1=70%,C2=55%。計算出大通湖中華絨螯蟹的自然生產潛力見表1。

從表1可以看出: 3年來大通湖中華絨螯蟹自然生產潛力為 147.3—243.9t之間,實際起捕量占蟹自然生產潛力的65%—84%。

如果大通湖水草面積達到 2000 hm2,平均水草量為4 kg/m2,螺、蜆蘊藏量60000t,其中華絨螯蟹的自然生產潛力達 933.49t,實際產量可達 653.44t。據大通湖漁場的歷史捕撈數據顯示: 2004年,螺、蜆豐富,水草覆蓋率達 25%,當年起捕中華絨螯蟹達652.8t。可見上述模型計算出的產量與實際捕獲量相差僅為 0.1%。以上結果都可證實其生產潛力公式的正確性。

2.2 中華絨螯蟹自然生產潛力公式的應用

由此,作者將公式應用到其它湖泊,其參數同樣分別取R1=90,R2=100;K1=0.5,K2=0.5;C1=70%,C2=55%,P=150g/只,P0=4g/只,U=15%,預計起捕量為生產潛力估值的 70%,計算出的中華絨螯蟹自然生產潛力、蟹產量和放養(yǎng)量見表2。

表1 大通湖中華絨螯蟹自然生產潛力估算Tab.1 The natural potential productivity estimated of E. sinensis in Datong Lake

表2 湖南省主要湖泊中華絨螯蟹自然生產潛力估算Tab.2 The natural potential productivity estimated of E. sinensis in major lakes in Hunan Province

從表2可見,中華絨螯蟹產蟹量最大的為華容東湖,實際上,安鄉(xiāng)珊珀湖在水草豐茂、底棲生物量大時,產蟹量曾經達50t,一般產蟹在26—35t之間。津市西湖最高產蟹量達70t,一般在50—65t之間,2007年曾經有養(yǎng)殖戶放蟹種 25t,預計可產蟹 120t以上,但到最后僅起水蟹55t。澧縣北民湖曾高產達75t,但一般在 55—70t之間。華容東湖 1993年水草面積曾占 34%,底棲生物豐富時蟹最高產量達 98t,但近年來一般在60—80t之間。漢壽安樂湖和青山湖,近年來的蟹產量都在 35—55t之間,青山湖面積雖小,但產量一直比安樂湖高,其原因在于其水草量一直高于安樂湖。

另外,如果大通湖原生態(tài)中華絨螯蟹的實際產量希望保持在320t/y左右,那么螺、蜆的現存量保存應在 55000t左右,中華絨螯蟹的放養(yǎng)量應為 45556kg,1138.89萬只,大通湖水草面積應保持在900hm2以上(覆蓋率約為11.25%),水草密度應為3.0kg/m2以上。

3 討論

3.1 中華絨螯蟹自然生產潛力的估算模型

對于如何估算中華絨螯蟹的自然生產潛力,迄今為止未能有一種合理的、能用于指導生產的估算模式。作者通過近20年來的實踐工作,結合灰估理論,提出了蟹自然生產潛力的估算模式,估算結果與實際生產高度一致。可以作為湖泊蟹種放養(yǎng)的可靠依據。

根據該模型估算投放蟹種苗,可以使湖泊生態(tài)環(huán)境不致遭到破壞,中華絨螯蟹養(yǎng)殖業(yè)也可持續(xù)穩(wěn)步的發(fā)展。對中華絨螯蟹自然生產潛力的探討,既能為進一步研究中華絨螯蟹養(yǎng)殖對湖泊生態(tài)系統(tǒng)結構與功能的影響提供必要的基礎資料,又能為其養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供指導性的建議(金剛等,2003)。

3.2 提高中華絨螯蟹自然生產潛力的方法

水草作為水體生態(tài)系統(tǒng)的組成部分,也是湖泊的重要生物資源,并為水產經濟動物提供生活和繁衍的場所。中華絨螯蟹在自然環(huán)境中以植物性食物為主,水草是其必需的生存、生長和繁殖環(huán)境,對提高蟹的存活率起著至關重要的作用。從蟹產潛力模式中可以看出,當水草生物量大于或等于螺、蜆生物量時,蟹產潛力易出現最大值,因此,培養(yǎng)和保護水草等水生植物的生長是提高蟹自然生產潛力的最有效方法。2004年的數據顯示,當水草面積達25%左右時,最高蟹產量達652.8t。因此,要想恢復大通湖中華絨螯蟹的高產量,對大通湖水草資源的重建顯得非常重要。至于如何重建,在楊品紅等(2014b)的《大通湖大湖水體水生植被重建技術研究》中有詳細闡述。

3.3 提高中華絨螯蟹產量的關鍵因素

浮游植物是湖泊生態(tài)系統(tǒng)中最重要的初級生產者之一,也是食物鏈的第一個環(huán)節(jié),其初級生產力是水體生物生產力的基礎。浮游植物作為蟹的天然餌料,其量的高低直接反映蟹的生產潛力(彭剛等,2007)。研究發(fā)現,在人放天養(yǎng)的湖泊中,由于浮游植物的量有限,即使是好點的草型湖泊,其自然生產潛力也難超過 150kg/hm2。因此,適當增加人工投喂是提高湖泊中華絨螯蟹產量的關鍵因素。江蘇省陽澄湖每年可產2000t中華絨螯蟹(單產187.5kg/hm2)(孫傳敏,2013),主要是依據人工投喂的結果(陽澄湖有精養(yǎng)圍欄面積達 1/4)。

4 結論

本文根據近20年來作者對湖泊中華絨螯蟹放養(yǎng)的經驗,結合灰估理論,提出: 蟹自然生產潛力:和蟹種放養(yǎng)量:估算模型,并與生產實踐進行求證,其結果與生產實踐存在較好的一致性。其估算結果可作為指導湖泊中華絨螯蟹生產的依據。同時建議,想要提高湖泊中華絨螯蟹的產量,必須要恢復水草資源和進行人工投喂。

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