沙湖水生生物生物量及魚產力評估

石偉，王曉奕，于金山

（1.銀川市水產技術推廣服務中心，寧夏 銀川 750001；2.寧夏石嘴山市畜牧水產技術推廣服務中心，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，年蒸發量1 755 mm。沙湖是我國西部地區著名的風景名勝區，自然景觀秀麗獨特，1998年被列為國家級自然風景保護區，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。沙湖地處西北內陸干旱半干旱地區，季節變化明顯，水體長年偏堿性，并且受人類活動影響強烈，水環境因子的變化以及水生生物種群結構、動態變化明顯區別于其他湖泊，具有典型的地域特征和季節特征。近年來隨著當地工農業經濟的發展，由于補水、農田灌溉退水以及水產養殖生產等使得過量營養鹽進入沙湖，浮游植物大量增殖，致使沙湖的水質發生了劇烈的變化，加速了水體的富營養化和受污染程度。

水體魚產力是漁業科學和水域生態學的核心問題之一，近年來隨著對生態系統能量流動和物質循環過程的深入揭示，魚產力研究在理論上和實踐上都有較大的發展，成為了合理利用水體生物資源的重要依據[1-3]。該研究在對寧夏沙湖水體進行系統的生態學研究基礎上，估算了沙湖的魚產力，并對魚類放養品種及合理放養量進行了分析，旨在為沙湖泊漁業生產、水體管理和水生態保護提供依據。

1 材料與方法

1.1 樣點的布設

根據沙湖的形狀，在沙湖設置了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 沙湖采樣點設置

1.2 采樣時間

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。

1.3 樣本采集

水生生物樣本采集依據《湖泊富營養化調查規范》進行[4]。

1.4 魚產力評估

根據浮游植物、浮游動物、底棲動物的現存量、P/B系數、凈生產量、利用率和餌料系數，估算沙湖水體的潛在魚產力[5-10]。

1.5 合理放養量

魚類合理放養量按以下公式計算：

2 結果與討論

2.1 沙湖水生生物量

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。夏季藍藻占絕對優勢，綠藻、硅藻密度也較高。秋季藍藻依然占絕對優勢，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%。沙湖浮游動物數量結構主要由輪蟲和橈足類組成，生物量結構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 沙湖魚產力評估與分析

2.2.1 浮游植物提供的魚產力 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系數以110計算，餌料系數取40，可利用率取20%，則浮游植物的魚產潛力估算為106.47 kg/hm2。

2.2.2 浮游動物魚產力估算 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系數以30計算，餌料系數10，可利用率50%計算，浮游動物魚產潛力估算為116.26 kg/hm2。

2.2.3 外源性食物的魚產潛力估算 如果考慮到有機碎屑和細菌等外源性食物的餌料作用，則實際生產力還要增加，一般認為它們可提供濾食性魚產量的50%，則沙湖腐屑等外源性食物可提供鰱、鳙魚產力為111.36 kg/hm2。

綜合以上3方面的結果，估算沙湖每年浮游生物及外源性食物可提供的理論鰱、鳙魚產潛力為334.09 kg/hm2，即在保持目前水域理化、生物狀態和不進行人工投餌的前提下，每年鰱、鳙魚理論最高生產量為334.69 kg/hm2。沙湖可養魚面積為1 800 hm2，則每年鰱、鳙理論生產量的最大值為601.36 t。

2.2.4 底棲動物提供的魚產力 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系數取3，餌料系數取4，利用率取30%，全湖可養殖面積1 800 hm2，可產魚雜食性魚類（鯉鯽等）90.92 t。

2.2.5 水生植物提供的魚產力 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F=（B×P）/（K×100）的計算方法，草魚合理存量只有425.6 g/hm2。

2.3 魚類放養品種及合理放養量分析

2.3.1 鰱鳙合理放養量 沙湖浮游植物單位存量為193.58 kg/hm2，浮游植物的魚產潛力估算為106.47 kg/hm2，外源性食物的魚產潛力估算為53.24 kg/hm2；浮游動物單位存量為77.51 kg/hm2，浮游動物魚產潛力估算為116.26 kg/hm2，外源性食物的魚產潛力估算為58.13 kg/hm2，合計沙湖鰱魚產力為159.71 kg/hm2，鳙魚產力為 174.39 kg/hm2。

根據公式計算，沙湖鰱放養量為532尾/hm2，規格以500 g/尾計，則放養量為266 kg/hm2，鳙放養量為435尾/hm2，規格以500 g/尾計，則放養量為217.5 kg/hm2。

2.3.2 雜食性魚類合理放養量 沙湖底棲及甲殼動物年平均生物量取點估算為22.45 g/m2，魚產潛力估算為50.51 kg/hm2，則雜食性魚類合理放養量為252尾/hm2，規格以200 g/尾計，則放養量為50.4 kg/hm2。

因此，沙湖養殖魚每年合理總放養量為1 221尾/hm2，535.5 kg/hm2。

3 結論

沙湖夏季浮游植物密度最高，藍藻占絕對優勢，冬季密度最低，綠藻占優勢，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，魚產潛力估算為77.51 kg/hm2。外源性食物的魚產潛力估算提供鰱、鳙魚產力為111.36 kg/hm2。每年鰱、鳙魚理論最高生產量為334.69 kg/hm2。沙湖可養魚面積為1 800 hm2，則每年鰱、鳙理論生產量的最大值為601.36 t。底棲及甲殼動物可提供的雜食性魚產力為22.45 kg/hm2，可產魚雜食性魚類（鯉鯽等）90.92 t。水生植物提供魚產力為851.2 g/hm2。沙湖鰱合理放養量為266 kg/hm2，鳙合理放養量為217.5 kg/hm2，雜食性魚類合理放養量為50.4 kg/hm2，草食性魚類合理放養量為50.4 kg/hm2。