綠色漁業(yè)對景觀湖生態(tài)修復(fù)自凈功能的影響

崔艷玲 龐顯炳 游永武 王文玲 李華 張海成 張獻宇

(安陽市水產(chǎn)科學(xué)研究所,河南 安陽 455000)

水生態(tài)環(huán)境越來越引起人們的關(guān)注。通過治理,安陽市水生態(tài)環(huán)境明顯見好,《安陽市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》中期評估報告中提出，推進市區(qū)和縣鄉(xiāng)水系生態(tài)修復(fù)和景觀美化,2018年安陽市改造了老舊坑塘河湖,新增多處含景觀水體公園,坑塘河湖改建后,水質(zhì)現(xiàn)狀如何。2020年啟動跟蹤調(diào)查安陽市景觀湖水生態(tài)。調(diào)查中發(fā)現(xiàn),一景觀湖大茨藻(Najas marina)[1,2]生長旺盛,覆蓋了水面的60%以上,嚴重影響了景觀視覺審美效果,水生態(tài)平衡被打破。湖水面積10.5km2,湖底為鍋底狀泥底,水深由湖岸向湖心逐漸加深,最深處有3m,集安陽市城市文化的水體綠地、市民親水娛樂休閑活動的公共綠地、涵養(yǎng)水源的生態(tài)綠地等功能。湖水沿岸種植有十多種水草,水質(zhì)清新良好,到了8—9月時,水生植物大茨藻開始旺盛生長,水體中呈現(xiàn)單一種水草生長的局面,8月份開始人工大量打撈水草,勞民傷財,收效甚微。如果沉水植物過度生長,就會對水生生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重的危害,當(dāng)沉水植物生長過多時,就會造成航道阻塞，其它水生物種棲息地退化，沉積物增多，水質(zhì)惡化等一系列的惡性影響；沉水植物在水中一旦腐爛分解,還會污染水質(zhì)[3-5]。湖水的生態(tài)環(huán)境適宜大茨藻單一種水生植物生長,標(biāo)志整個湖泊的生態(tài)系統(tǒng)平衡遭到破壞,處于十分脆弱的狀態(tài)之中[6]。

大茨藻(Najas marina),沉水單子葉水生植物,別名茨藻、玻璃藻,莖和葉片下面具顯著皮刺,全株革質(zhì),具皮刺。生長環(huán)境為水深1.5m,軟泥底質(zhì),pH為6～9,水體相對靜止。6—9月為旺盛生長期,11月WT下降后處于假死狀態(tài)。大茨藻是一年生沉水植物,靠種子繁殖[1]。在野外多呈單一種群分布于水體近表面,由于其多分枝習(xí)性,常呈扇面狀密集分布,能抑制其它沉水植物種類的生存,在種間競爭優(yōu)勢明顯[6]。大茨藻的泛濫使沉水植物及水生動物的多樣性受到很大威脅,1978—1979年,大茨藻在武漢東湖湯林湖區(qū)沉水維管束植物中占優(yōu)勢地位,每到冬季,植株凋謝[1]。

1 研究方法

測量大茨藻生長最旺盛的9月份環(huán)境因子,每7d測1次,每次在上午9∶50左右,研究中添加了10月的1次測量數(shù)據(jù),共5組。天氣、氣溫取自中國氣象,WT、DO使用隨手測測水儀在水體中測出,透明度、水深使用黑白透明度板測出,pH值用pH測試紙對比獲得。共采集了A、B 2個斷面的數(shù)據(jù),A斷面水位較淺,水深50cm左右,透明度數(shù)值不具有代表性未采集,同時在采集數(shù)據(jù)時,水草已被清除,因此WT和DO 2組數(shù)據(jù)可作為對比。B斷面水草生長茂盛且無人為干擾,因此運用B斷面采集的數(shù)據(jù)來分析大茨藻生長時的水質(zhì)狀態(tài),見表1。

表1 景觀湖水體基本數(shù)據(jù)表

2 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)景觀湖水質(zhì)調(diào)查情況表用Excel制作變化圖,通過數(shù)據(jù)分析獲得相關(guān)系數(shù)。由圖1可知,A、B斷面DO隨著WT的降低而升高,DO相差較大,在10月時DO數(shù)值趨于相近；由圖2可看出,WT與SD呈正相關(guān)關(guān)系,WT和SD相關(guān)系數(shù)0.7652；由圖3可知,WT與DO呈負相關(guān)關(guān)系,WT和DO相關(guān)系數(shù)-0.7562；由圖4可知,DO與SD呈負相關(guān)關(guān)系,DO和透明度相關(guān)系數(shù)-0.739,與韓苗苗[8]研究結(jié)果水體理化因子(WT、DO)相互有顯著相關(guān)關(guān)系相同；9月水草長勢未減,工人持續(xù)打撈,對水體SD和DO影響不大,進入10月,WT、SD和DO都有明顯變化。水色在調(diào)查期間均為黃綠色。

圖1 不同日期A、B斷面水溫(WT)、溶氧(DO)變化

圖2 水溫(WT)、透明度(SD)變化

圖3 水溫(WT)、溶氧(DO)變化

圖4 溶氧(DO)、透明度(SD)變化

3 大茨藻單一種生長的成因

3.1 大茨藻的競爭優(yōu)勢

大茨藻由池邊向湖中心生長,且為單一種。池邊種植水生植物種群豐富,包括菹草、千屈菜、梭魚草、睡蓮、再力花、香蒲、蓮藕、蘆葦、長芒稗、白茅、四葉草、水杉樹等,沿湖岸生長,數(shù)量較少,多數(shù)是挺水植物,不與大茨藻竟?fàn)帯：磥碜阅先f金渠水,渠水水草豐富,流入湖內(nèi)后大茨藻生長旺盛抑制了其它水生植物的生長,雖然大茨藻葉色青翠,似玻璃狀,凈化水質(zhì)功能顯著,但在水體內(nèi)形成單一種群且泛濫成災(zāi),一旦枯死,腐葉沉入水底敗壞水質(zhì),勢必破壞水生態(tài)。

3.2 大茨藻的化感作用

大茨藻在2019年單一種生長初步形成,水草的生長是凈化水體的良藥,忽視了大茨藻抑制其它水草生長的因素,大次藻的化感作用抑制其它水草的生長,以致其它水草衰退,對水草的單方面認識助長了大茨藻生長失控在2020年泛濫成災(zāi)。

3.3 大茨藻有刺不被喜食

湖水中未曾放過魚,僅有從河水中帶來的少許野魚,從生物控制的機理來講,無漁業(yè)的水生態(tài)無完好的生態(tài)鏈；大茨藻生長旺盛,向水體吸收大量的營養(yǎng),水體透明度增加,又為大茨藻提供了良好的光能進行光合作用,更助其生長；大茨藻有刺不被水生動物喜食,缺少了能控制其生長的天敵；喜食牧草的大型浮游動物纏食其它水草,湖內(nèi)水生植被衰退,標(biāo)志湖水的生態(tài)系統(tǒng)平衡破壞,已處于十分脆弱的狀態(tài)[6]。

3.4 湖水?dāng)嗔训纳鷳B(tài)鏈

景觀湖為人工開放式內(nèi)陸湖,從萬金渠帶來的水草可凈化水質(zhì),不曾放魚,放養(yǎng)魚類會造成水體污染,而且會招來大量的釣魚愛好者,良好的游園秩序被打亂,影響景觀湖娛樂休閑活動的公共綠地功能。正是由于湖內(nèi)只有草無魚的這種水生態(tài)環(huán)境,造成大茨藻單一種生長泛濫失控。

3.5 大茨藻滋生的水源環(huán)境

緊臨景觀湖的南萬金渠,水質(zhì)清新良好,水草豐富多樣,有一定的流速,流速0.005m·s-1條件下,大茨藻的光合能力最強[8],到了9月水草迅猛生長,長滿河道,嚴重影響水流,也影響景觀。河道兩旁長年有釣魚愛好者垂釣,魚類的減少,也是加速水草生長的誘因。

4 討論

4.1 大茨藻生長對水環(huán)境影響

人工打撈清除是立竿見影的方法,不會破壞水質(zhì),但勞民傷財,第2年還會生長,不能根治。由數(shù)據(jù)分析來看,清除水草與未清除水草的水體DO、SD有很大差別,長滿水草的斷面SD、DO都不高,水生態(tài)環(huán)境并不好,當(dāng)WT降低,大茨藻生長緩慢后,DO、SD均明顯升高,由WT、DO、SD三者的相關(guān)系數(shù)證明大茨藻的生長影響了水質(zhì)。

4.2 放養(yǎng)魚類控制水體生物群落結(jié)構(gòu)

水體生態(tài)鏈被打斷,大茨藻是從渠水帶入湖內(nèi)的水草,因大茨藻有刺,被魚類及螺類等水生動物厭食,其它水草被野魚及其它水生動物捕食,因此抑制其生長生存的天敵少,呈泛濫之勢。放養(yǎng)一定數(shù)量的底層魚類,攪動底泥,破壞大茨藻根系；放養(yǎng)適量的濾食性魚類,攝食底泥中釋放的微生物,使達到生物群落的相對平衡,促進藻相平衡。草魚不喜食大茨藻,捕食其它水草如苦草、菹草等,適量投放草魚。

4.3 抑制大茨藻生長的方法

除草劑除草效果明顯,化學(xué)物品破壞水質(zhì),不宜采用；水體加深,減少光照強度；利用湖體結(jié)構(gòu),攔截大茨藻阻止其向湖內(nèi)深處生長,僅限制在湖岸邊,不影響景觀,又凈化了水質(zhì)；培養(yǎng)其它水草與大茨藻竟?fàn)?慎防泛濫失控。

4.4 大茨藻的瘋長與凈水

文獻記載大茨藻泛濫成災(zāi)很少,20世紀70年代武漢東湖曾出現(xiàn)大茨藻的泛濫,1978年,大茨藻的分布面積占全湖的94%,20世紀80年代大茨藻和苦草占優(yōu)勢[6]。其它水草泛濫多是苦草或水葫蘆等,解決辦法首選人工打撈,其次是生態(tài)綜合治理。大茨藻屬偏喜光性沉水植物,主要分布在水體近表層[7],大茨藻種子即使在黑暗條件下亦可以萌發(fā)[9],凈水效果可觀,只要在可控范圍內(nèi),可與其它水草一起種植。

5 展望

利用WT、DO、SD 3個水環(huán)境因子分析水質(zhì),不能更全面地反映出水草瘋長對水體的影響,下一步將對化學(xué)需氧量(COD)、氮(N)、磷(P)、總氮(TN)、總磷(TP)、葉綠素a(chl a)測定,分析研究大茨藻瘋長對水環(huán)境因子的影響；研究控制大茨藻的放養(yǎng)魚類種類及密度,通過對比試驗,獲取最佳方案,同時對水草瘋長環(huán)境能夠預(yù)測防范。