沙湖水生生物生物量及鱼产力评估

石伟，王晓奕，于金山

（1.银川市水产技术推广服务中心，宁夏 银川 750001；2.宁夏石嘴山市畜牧水产技术推广服务中心，宁夏 石嘴山 753000）

沙湖地处贺兰山麓（E 106°18'45″，N 38°45'），海拔1 099 m，具有典型的大陆性气候特征，年平均降雨量1 725 mm，年蒸发量1 755 mm。沙湖是我国西部地区著名的风景名胜区，自然景观秀丽独特，1998年被列为国家级自然风景保护区，是宁夏最大的天然半咸水湖泊，总面积45.1 km2，其中湖水面积8.2 km2，平均水深2.2 m，含盐量4.3 g/L，pH值8.40～8.90。沙湖地处西北内陆干旱半干旱地区，季节变化明显，水体长年偏碱性，并且受人类活动影响强烈，水环境因子的变化以及水生生物种群结构、动态变化明显区别于其他湖泊，具有典型的地域特征和季节特征。近年来随着当地工农业经济的发展，由于补水、农田灌溉退水以及水产养殖生产等使得过量营养盐进入沙湖，浮游植物大量增殖，致使沙湖的水质发生了剧烈的变化，加速了水体的富营养化和受污染程度。

水体鱼产力是渔业科学和水域生态学的核心问题之一，近年来随着对生态系统能量流动和物质循环过程的深入揭示，鱼产力研究在理论上和实践上都有较大的发展，成为了合理利用水体生物资源的重要依据[1-3]。该研究在对宁夏沙湖水体进行系统的生态学研究基础上，估算了沙湖的鱼产力，并对鱼类放养品种及合理放养量进行了分析，旨在为沙湖泊渔业生产、水体管理和水生态保护提供依据。

1 材料与方法

1.1 样点的布设

根据沙湖的形状，在沙湖设置了5个采样点，分别为I老渔场，II进水口，III十一队，IV湖中心，V鸟岛。

图1 沙湖采样点设置

1.2 采样时间

采样时间为春（2016年 4月）、夏（2016年 7月）、秋（2016年10月）、冬（2017年1月）对沙湖水体中的水生生物进行定性、定量分析。

1.3 样本采集

水生生物样本采集依据《湖泊富营养化调查规范》进行[4]。

1.4 鱼产力评估

根据浮游植物、浮游动物、底栖动物的现存量、P/B系数、净生产量、利用率和饵料系数，估算沙湖水体的潜在鱼产力[5-10]。

1.5 合理放养量

鱼类合理放养量按以下公式计算：

2 结果与讨论

2.1 沙湖水生生物量

2.1.1 沙湖浮游植物密度与生物量 沙湖浮游植物密度沙湖浮游植物密度、生物量及其时空变化见图2。沙湖春季蓝藻密度最高，其次为硅藻和绿藻。夏季蓝藻占绝对优势，绿藻、硅藻密度也较高。秋季蓝藻依然占绝对优势，绿藻、硅藻次之。冬季绿藻密度最高，其次为硅藻、隐藻和蓝藻。沙湖浮游植物平均密度 1 039.1×104cells/L，其变幅为 359.7×104～1 788.9×104cells/L。浮游植物平均生物量8.799 mg/L，变化幅度为3.441～13.840 mg/L。春季硅藻生物量最高，其次为绿藻、裸藻、蓝藻。夏季蓝藻生物量最高，其次为硅藻、甲藻、绿藻。秋季浮游植物生物量依次为蓝藻、硅藻、绿藻、甲藻。冬季绿藻生物量最高，其次为硅藻、隐藻。

图2 沙湖浮游植物密度和生物量的时空变化

2.1.2 沙湖浮游动物密度与生物量 沙湖浮游动物密度、生物量及其时空变化见图3。沙湖浮游动物密度变动范围为426～1 247 ind./L；年均854 ind./L，其中轮虫694 ind./L、枝角类2 ind./L、桡足类158 ind./L，分别占浮游动物密度的81.3%、0.2%、18.5%。浮游动物生物量为1.013～5.296 mg/L；年均3.523 mg/L，其中轮虫、枝角类、桡足类分别占浮游动物生物量的32.2%、15.6%、52.2%。沙湖浮游动物数量结构主要由轮虫和桡足类组成，生物量结构则主要由桡足类和枝角类组成。

图3 沙湖浮游植物密度和生物量的时空变化

2.1.3 沙湖底栖动物的密度和生物量 沙湖底栖动物密度、生物量及其时空变化见图4。沙湖底栖动物年平均密度为342 ind./L，变幅196～458 ind./L，年平均生物量为 22.45 g/m2，变幅 10.11～34.01 mg/m2，夏季月底栖动物密度最高，冬季最低，生物量秋季最高，冬季最低。夏秋季节水温较高，浮游生物大量繁殖，饵料丰富，底栖动物的量也随之增加。

图4 沙湖底栖动物密度和生物量的时空变化

2.1.4 沙湖水生植物密度与生物量 沙湖水生植物密度、生物量变化见图5。沙湖水生植物年平均密度为 73 ind./m2，变幅 40～101 ind./m2，年平均生物量为 851.2 g/m2，变幅 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。夏季水温较高，水生植物生长旺盛，此时量最大。

图5 沙湖水生植物密度和生物量的时空变化

2.2 沙湖鱼产力评估与分析

2.2.1 浮游植物提供的鱼产力 沙湖浮游植物年平均生物量为8.80 mg/L，湖沼平均水深2.2 m，则浮游植物单位存量为193.58 kg/hm2，P/B系数以110计算，饵料系数取40，可利用率取20%，则浮游植物的鱼产潜力估算为106.47 kg/hm2。

2.2.2 浮游动物鱼产力估算 沙湖浮游动物年平均生物量为2.88 mg/L，湖沼平均水深2.2 m，则浮游动物单位存量为77.51 kg/hm2，取P/B系数以30计算，饵料系数10，可利用率50%计算，浮游动物鱼产潜力估算为116.26 kg/hm2。

2.2.3 外源性食物的鱼产潜力估算 如果考虑到有机碎屑和细菌等外源性食物的饵料作用，则实际生产力还要增加，一般认为它们可提供滤食性鱼产量的50%，则沙湖腐屑等外源性食物可提供鲢、鳙鱼产力为111.36 kg/hm2。

综合以上3方面的结果，估算沙湖每年浮游生物及外源性食物可提供的理论鲢、鳙鱼产潜力为334.09 kg/hm2，即在保持目前水域理化、生物状态和不进行人工投饵的前提下，每年鲢、鳙鱼理论最高生产量为334.69 kg/hm2。沙湖可养鱼面积为1 800 hm2，则每年鲢、鳙理论生产量的最大值为601.36 t。

2.2.4 底栖动物提供的鱼产力 沙湖底栖及甲壳动物年平均生物量取点估算为22.45 g/m2，P/B系数取3，饵料系数取4，利用率取30%，全湖可养殖面积1 800 hm2，可产鱼杂食性鱼类（鲤鲫等）90.92 t。

2.2.5 水生植物提供的鱼产力 沙湖水生植物资源的生物量为851.2 g/hm2，其中90%以上是草鱼难以摄食的挺水植物，根据F=（B×P）/（K×100）的计算方法，草鱼合理存量只有425.6 g/hm2。

2.3 鱼类放养品种及合理放养量分析

2.3.1 鲢鳙合理放养量 沙湖浮游植物单位存量为193.58 kg/hm2，浮游植物的鱼产潜力估算为106.47 kg/hm2，外源性食物的鱼产潜力估算为53.24 kg/hm2；浮游动物单位存量为77.51 kg/hm2，浮游动物鱼产潜力估算为116.26 kg/hm2，外源性食物的鱼产潜力估算为58.13 kg/hm2，合计沙湖鲢鱼产力为159.71 kg/hm2，鳙鱼产力为 174.39 kg/hm2。

根据公式计算，沙湖鲢放养量为532尾/hm2，规格以500 g/尾计，则放养量为266 kg/hm2，鳙放养量为435尾/hm2，规格以500 g/尾计，则放养量为217.5 kg/hm2。

2.3.2 杂食性鱼类合理放养量 沙湖底栖及甲壳动物年平均生物量取点估算为22.45 g/m2，鱼产潜力估算为50.51 kg/hm2，则杂食性鱼类合理放养量为252尾/hm2，规格以200 g/尾计，则放养量为50.4 kg/hm2。

因此，沙湖养殖鱼每年合理总放养量为1 221尾/hm2，535.5 kg/hm2。

3 结论

沙湖夏季浮游植物密度最高，蓝藻占绝对优势，冬季密度最低，绿藻占优势，浮游植物平均密度1 039.1×104，平均生物量 8.799 mg/L；浮游动物夏季密度和生物量最高，冬季较低，密度年均854 ind.·L-1，生物量年均3.523 mg/L。底栖动物夏季密度最高，冬季最低，生物量秋季最高，冬季最低，底栖动物年平均密度为342 ind./L，年平均生物量为22.45 g/m2；水生维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为73 ind./m2，年平均生物量为 851.2 g/m2。

沙湖浮游植物年平均生物量为8.799 mg·L-1，鱼产潜力估算为106.47 kg/hm2。浮游动物年平均生物量为3.523 mg/L，鱼产潜力估算为77.51 kg/hm2。外源性食物的鱼产潜力估算提供鲢、鳙鱼产力为111.36 kg/hm2。每年鲢、鳙鱼理论最高生产量为334.69 kg/hm2。沙湖可养鱼面积为1 800 hm2，则每年鲢、鳙理论生产量的最大值为601.36 t。底栖及甲壳动物可提供的杂食性鱼产力为22.45 kg/hm2，可产鱼杂食性鱼类（鲤鲫等）90.92 t。水生植物提供鱼产力为851.2 g/hm2。沙湖鲢合理放养量为266 kg/hm2，鳙合理放养量为217.5 kg/hm2，杂食性鱼类合理放养量为50.4 kg/hm2，草食性鱼类合理放养量为50.4 kg/hm2。