渭河流域陜西段典型水庫魚產力及鰱、鳙放養量估算

韓亞慧

摘 要：于2014年6-8月對渭河流域陜西段4座水庫的浮游生物和初級生產力進行了調查，根據調查結果測算了各個水庫的魚產力和鰱鳙放養量。結果顯示，4座水庫浮游植物種類共鑒定出8門40種屬，密度為12.00×104～132.50×104個/L，生物量為0.394 4～2.767 0 mg/L；浮游動物的密度為50～2 180個/L，生物量為0.205 7～1.852 0 mg/L；初級生產力（水柱平均日毛生產量）為0.405 3～2.206 5 mg（O2）/（m2·d）。基于浮游生物的魚產力為鰱魚32.55～230.70 kg/hm2，鳙魚46.28～231.60 kg/hm2；基于初級生產力計算的鰱魚產力為26.23～142.28 kg/hm2，鳙魚為14.75～80.31 kg/hm2。各個水庫鰱鳙的合理放養量分別為98.13～621.63 kg/hm2、48.83～249.54 kg/hm2。

關鍵詞：渭河；陜西；水庫；魚產力；放養量

渭河是黃河的一級支流，發源于甘肅省定西市渭源縣鳥鼠山，主要流經陜西省的寶雞、咸陽、西安、渭南等地，全長818 km，流域面積13.43×105 km2[1]。從上世紀60年代開始，為調節水資源、興利除害，渭河流域陜西省段已建有大中型水庫近30座，總庫容約為15.7×108 m3[1]。近年來，為保障渭河流域社會經濟的快速發展，研究者愈來愈重視水庫漁業在利用魚類穩定調控水庫生態系統和保持水質中的獨特作用。水庫漁業在發揮以上作用的過程中，需要根據水庫的自然地理特征和生物學特性，評估水域的魚產力，確定合理的魚類放養量以發展水庫漁業和保護水質。作者于2014年6-8月對位于渭河流域陜西段的4座水庫進行了餌料生物和初級生產力調查，在此基礎上分析了不同水庫的魚產力，并提出了鰱鳙合理放養量，以期為渭河流域水庫漁業發展與水生態和水環境保護的協調統一提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究對象概況

調查的石頭河（陜西省寶雞市）、馮家山（陜西省寶雞市）、桃曲坡（陜西省銅川市）和三原西郊（陜西省咸陽市）4座水庫分別位于渭河的南北兩岸。石頭河水庫位于渭河支流石頭河上的斜峪關上游1.5 km處，為一座大（2）型水庫，總庫容1.47×108 m3，控制流域面積673 km2，多年平均流量為14.1 m3/s。該水庫屬于典型的山谷型水庫，具有城市供水、農業灌溉、水力發電和防洪等綜合功能。馮家山、桃曲坡和三原西郊水庫位于渭河北岸的渭北高原上，為大、中型平原型水庫。馮家山水庫位于渭河支流-千河的下游，庫區流經千陽、鳳翔兩縣及寶雞市的陳倉區，水庫樞紐工程距渭河入口27 km。水庫總庫容3.89×108 m3，控制流域面積3，232 km2，多年平均徑流量4.85億m3，其功能主要為城市供水，另外兼有灌溉、發電等綜合利用功能。桃曲坡水庫位于銅川市，大壩距市區15 km，總庫容0.572×108 m3，控制流域面積830 km2。該水庫以城市供水為主，兼有農業灌溉、防洪等綜合利用功能。三原西郊水庫位于咸陽市三原縣，總庫容3.40×108 m3，以農業灌溉為主，兼有漁業養殖功能[1]。

1.2 采樣點設置

根據采樣點設置規范以及各個水庫的自然形態特征，石頭河、馮家山和桃曲坡水庫均設置3個采樣點，分別位于上游、中游和壩址（下游）三個斷面上，三原西郊水庫設置2個采樣點，位于水庫中心和壩址（下游）兩個斷面上。各水庫采樣點的地理信息詳見表1。

1.3 浮游生物樣品采集和測定

1.3.1 浮游植物 定性和定量樣品的采集用25號浮游生物網（網孔=0.064 mm）按照《內陸水域漁業自然資源調查手冊》[2]中的規定進行。采樣后用魯哥氏液現場固定，靜置沉淀24～36 h，濃縮至一定體積。室內計數用0.1 mL 浮游生物計數框進行，在10～40倍生物顯微鏡下觀察并分種計數，每瓶樣品計數兩片取其平均值。浮游植物種類鑒定參考《中國淡水藻類：系統、分類及生態》[3]；生物量一般按體積來換算，具體換算方法參考《內陸水域漁業自然資源調查手冊》[2]。

1.3.2 浮游動物 輪蟲的定性及定量樣品與浮游植物共用，浮游動物定性和定量樣品分別用13號浮游生物網（網孔為0.112 mm）和5 L采水器按照《內陸水域漁業自然資源調查手冊》[2]中的規定進行采集。采集的樣品用魯哥氏液現場固定。室內計數和種類鑒定前先搖動樣品瓶，使樣品混合均勻，吸出1.0 mL，置于1.0 mL計數框中，在解剖鏡下進行全片計數，每份樣品計數2片，然后按濃縮倍數換算成1 L水中的含量。浮游動物生物量按體積換算，具體換算方法參考《內陸水域漁業自然資源調查手冊》[2]。

1.4 初級生產力測定

采用黑白瓶測氧法測定初級生產力。采樣點設置與浮游生物調查同步，按1.2節進行。采集水樣之前先用透明度盤測定水體透光深度，采水與掛瓶深度確定在表面照度的100%、50%和10%選擇采水與掛瓶的深度和分層。每層設置1個對照、2個白瓶和2個黑瓶，均為250 mL溶解氧瓶，用5 L采水器在對應水層取水灌瓶，灌瓶時確保完全排空瓶內空氣，黑白瓶曝光時間為24 h，起瓶時用堿性碘化鉀和硫酸錳現場固定；用碘量法測定溶解氧含量。

各水層日生產力[mg（O2）/（m2·d）]計算方法為：總生產力=白瓶溶解氧-黑瓶溶解氧；凈生產力=白瓶溶解氧-初始瓶溶解氧；呼吸作用量=初始瓶溶解氧-黑瓶溶解氧 。每平方米水柱日生產力[g（O2）/（m2·d）]采用算術平均值累計法計算。

1.5 魚產力分析

各水庫的魚產力分別采用浮游生物現存量和初級生產力進行分析。其中基于浮游生物現存量估算鰱、鳙魚產力的公式[4]為：

式中：F為鰱或鳙的魚產力（kg/hm2）；m為浮游生物平均生物量（kg/hm2）；P/B為系數，表示單位浮游生物的生產能力；a為餌料利用率；E為餌料系數。endprint

劉建康[5]認為，用初級生產力估算淺水湖泊（水庫）濾食性魚類的產量是可行的。根據鰱、鳙魚產力計算公式[6]估算鰱、鳙魚產力。

庫區初級生產力年毛產量（t O2）=水柱日生產量×湖泊（水庫）面積×75% ×魚類生長期合計天數

Fsc=庫區年毛產量（t O2）×PN/PG×魚類對浮游植物的利用率×氧的熱當量

F鰱=Fsc×E鰱×Hy/C；F鳙=Fsc×E鳙×Ar/C

式中：

Fsc為浮游植物對鰱、鳙的供餌能力；PN/PG為氧的凈產量與毛產量的比值；F鰱、F鳙分別為鰱、鳙魚產力；E鰱、E鳙分別為鰱、鳙魚對浮游生物的能量轉化效率；Hy、Ar為鰱、鳙的數量比值；C為鮮魚肉的熱當量。

2 結果與分析

2.1 各水庫浮游生物的密度和生物量調查結果

2.1.1 浮游植物的組成和現存量 各水庫藻類組成密度和生物量參見表2。石頭河水庫檢出藻類共計14種，分屬金藻門、綠藻門、隱藻門、硅藻門、裸藻門5個門，平均密度為12.00×104個/L，現存生物量為0.394 4 mg/L，優勢種為舟形藻（Naviculo sp.）和小環藻（Cyclotella sp.）。

馮家山水庫浮游植物共檢出72種（屬），分屬硅藻門、甲藻門、綠藻門、藍藻門、裸藻門和金藻門；其中，以飛燕角甲藻（Ceratium hirundinella）和椎囊藻（Dinobryon sp.）為優勢種；平均密度為50.84×104個/L，現存生物量總平均為0.760 7 mg/L。

桃曲坡水庫檢出的浮游植物共計24種，分屬金藻門、綠藻門、硅藻門、裸藻門、甲藻門和藍藻門；優勢種為梭形裸藻（Euglena acus）和椎鼻衣藻（Chlamydomonas atactogama）；藻類平均密度為51.00×104個/L，現存生物量總平均為2.541 0 mg/L。

三原西郊水庫浮游植物共計檢出26種，分屬于金藻門、綠藻門、硅藻門、裸藻門、藍藻門；優勢種為尺骨針桿藻（Synedra ulna）和最小膠球藻（Gloecapsa minima）；藻類平均密度為132.50×104個/L，現存生物量總平均為2.767 0 mg/L。

2.1.2 浮游動物檢測結果 調查期間，各水庫浮游動物的檢出種類和相應的密度及生物量如表3所示。石頭河水庫的浮游動物全部為原生動物，其平均密度和生物量分別為50個/L、0.205 7 mg/L。馮家山水庫檢出的浮游動物包括原生動物和輪蟲，其中原生動物的平均密度和生物量為223個/L、0.245 0 mg/L，輪蟲類的平均密度和生物量為86個/L、0.133 2 mg/L。桃曲坡水庫檢出的浮游動物在原生動物、輪蟲類、枝角類和撓足類均有分布，總平均密度和生物量分別為380個/L、1.350 mg/L。三原西郊水庫浮游動物檢出種類包括原生動物和輪蟲類，其中原生動物的平均密度和生物量分別為1 980個/L、1.402 mg/L；輪蟲類則分別為180個/L和0.450 0 mg/L。

2.2 初級生產力

根據黑白瓶法的測定結果經計算（表4），各水庫在調查期間初級生產力（水柱平均日毛生產量）以三原西郊水庫最高，為2.206 5 g（O2）/（m2·d），其余水庫按大小分別為桃曲坡、馮家山和石頭河水庫。

2.4 魚產力分析結果

2.4.1 基于浮游生物生物量的魚產力 在采用浮游生物現存量估算鰱、鳙魚生產潛力時，一般情況下，P/B系數以110計算，餌料系數取40，可利用率取20%。浮游動物P/B系數為30，餌料系數為10，可利用率50%計算。但考慮到三原西郊水庫為灌溉型水庫，水交換量大，而且該水庫也有漁業利用在進行，因此，該水庫浮游植物的P/B系數取250，浮游動物的P/B系數按50計。

另外，各水庫的平均深度根據測定結果按以下取值計算：石頭河水庫的平均深度取15 m，馮家山水庫的平均深度取10 m，桃曲坡水庫和西郊水庫的平均深度按5 m。則各個水庫的魚產力計算結果如表5所示。

2.4.2 基于初級生產力的魚產力 在利用初級生產力進行各水庫魚產力分析時，根據文獻[6]，魚類對浮游植物凈產量的利用率為0.8；氧的熱當量為14.686 kJ；PN/PG在魚類生長期間為52%，考慮到凈產氧量的損失部分，PN/PG取值0.8；C為鮮魚肉的熱當量5.021 kJ，E鰱和E鳙分別為鰱、鳙對浮游植物的能量轉化率，分別為0.032和0.072。Hy和 Ar分別為鰱、鳙相對比例，為4∶1。根據陜西省漁業養殖的實際情況，可認為魚類生長時間為每年的4-9月，共計180天。依此計算的各水庫魚產力詳見表6。

2.5 鰱、鳙魚種合理放養量估算

根據對各水庫魚產潛力的估算結果，假定鰱、鳙的最高回捕率每年分別定為20%和25%，鰱的起水規格平均為1.5 kg，鳙平均為2.5 kg，魚種規格均為20尾/kg[6]，則各水庫鰱、鳙魚種的合理放養量應為：

鰱的合理放養量=鰱生產潛力/（鰱起水均重×鰱回捕率）

鳙的合理放養量=鳙生產潛力/（鳙起水均重×鳙回捕率）

各水庫鰱、鳙魚產力取以浮游生物為基礎和以初級生產力為基礎計算結果的均值，則各水庫鰱、鳙的合理放養量詳見表7。

3 討論

近年來，隨著我國社會經濟的快速發展，水環境問題日益突出。對許多地區的水庫而言，尤其是供水型水庫，水環境問題主要集中在水體的富營養化以及隨之引發的水質惡化。根據有關水庫營養類型的劃分標準中劃分指標[7]和本研究中4座水庫的浮游植物和浮游動物生物量具體數值來看，石頭河和馮家山水庫浮游植物和浮游動物生物量均小于1 mg·L-1，而桃曲坡水庫和西郊水庫則均落在1～3 mg·L-1。因此，可以認為石頭河水庫和馮家山水庫的營養類型為貧營養型，而桃曲坡水庫和西郊水庫為中富營養型。endprint

富營養湖泊（水庫）中，藻類生物量尤其是藍藻可以通過放養鰱、鳙來實現控制，從而改善水質[8]。鰱、鳙在水生態系統中不會威脅其他魚類的生長，通過放養適宜密度的鰱、鳙，可將部分浮游植物和浮游動物轉變成魚體蛋白質，再通過捕撈將魚移出水體，可以達到降低水體氮、磷濃度的目的[9]。因此，通過放養鰱、鳙來控制湖泊（水庫）水體的富營養化是一種穩健的生態修復方式。

利用放養鰱、鳙控制水體富營養化時，合理的放養方式和捕撈也很重要[10]。由于鰱、鳙在湖泊（水庫）中不能自行繁殖，必須人工投放魚苗或魚種，其投放量的多少可根據養殖水體的生產潛力和鰱、鳙的回捕率來推算放養密度，這應根據水體中供餌能力來確定，既要充分合理地利用水體中餌料資源，又不能超越水體的負載力。由于鰱、鳙魚產力的計算方法有多種，且不同方法也各有優劣，為此，本研究采用了兩種常用的計算方法，并在估算水庫鰱鳙放養量對兩種計算結果進行了綜合，以便使最終的估算結果更為科學。另外，合理的鰱、鳙捕撈可以保護水域生態系統結構和功能的穩定。就魚類的生長規律而言，性成熟后魚體生長速度開始減緩。因此，鰱、鳙應在成熟期后及時捕撈。

參考文獻：

[1] 陜西省地方志編纂委員會.陜西省地方志·水利志[M].西安：陜西人民出版社，2016.

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[5] 劉建康.東湖生態學研究（二）[M].北京：科學出版社，1995：75-91.

[6] 王驥，梁彥齡.用浮游植物的生產量估算武昌東湖鰱鳙生產潛力與魚種放養量的探討[J].水產學報，1981，5（4）：343-350.

[7] 水利部（中國科學院）水庫漁業研究所.SL218-1998 水庫漁業營養類型劃分標準[S].北京：中國水利水電出版社，1998.

[8] 劉建康，謝平.用鰱鳙直接控制微囊藻水華的圍隔試驗和湖泊實踐[J].生態科學，2003（3）：193-196.

[9] 李琪，李德尚，熊邦喜，等.放養鰱魚對水庫浮游植物群落的影響[J].生態學報，1993，13 （1）：30-37.

[10] 劉俊利，熊邦喜，王基松，等.鰱、鳙對養殖水體的生態功能評析[J].水利漁業，2008，28（4）：8-10.endprint