水库生态牧场绿色发展模式与技术对策的思考＊

2020-08-10叶少文张堂林

科技促进发展 2020年2期

■ 叶少文张堂林

中国科学院水生生物研究所武汉 430072

0 引言

我国是世界上水库数量最多的国家，已建成各类水库9.88 万多座，总库容9323 亿m3[1]。良好的生态环境和丰富的天然饵料资源，为我国水库渔业的发展提供了优越条件。水库渔业已成为我国淡水渔业的重要组成部分，长期以来，在保障优质水产品供给、促进渔民增收、助力乡村振兴等方面发挥着重要作用。但是，自从20世纪90年代以来，由于经营者片面追求高产量和短期利益，忽视了水质环境保护的需求，许多中小型水库采用施肥投饵的养殖方式，一些大中型水库网箱养殖无序过度发展，导致养殖区域出现富营养化的现象，养殖次生污染问题引起了相关部门的高度关注。2018年国家环保部门加大了渔业养殖污染督查的力度，要求取缔全国水库的网栏和网箱养殖，禁止施肥养鱼。为解决好水产养殖业绿色发展面临的突出问题，经国务院同意，2019年1月11日，农业部联合其他部委联合印发了《关于加快推进水产养殖业绿色发展的若干意见》（农渔发[2019]1 号）。近年来，习近平总书记多次强调，绿水青山就是金山银山，要坚持节约资源和保护环境的基本国策，推动形成绿色发展方式和生产方式。在生态优先、绿色发展的时代背景下，水库渔业何去何从，如何发展，是摆在我们面前的重要议题。水域生态牧场作为中国渔业转型新动力，近年来发展势头迅猛，在改善近海水域渔业生态环境、养护渔业资源、促进渔业经济结构调整、推动供给侧结构性改革和新旧动能转换等方面发挥着重要作用[2]。为了实现渔业生产和水域生态保护相协调的目标，水库渔业发展需要走水域生态牧场之路，大力发展绿色渔业模式；为此，我们探讨了水库生态牧场发展的理论基础、绿色渔业模式和技术方法。

图1 我国水库渔业总产量和单位水面产量的年度变化（1980~2018年）

1 水库渔业发展现状及面临的问题

1.1 产业发展现状

我国水库渔业是随着水利工程建设而发展起来的。自20世纪90年代以来，水库渔业得到了快速发展（图1），2018年全国水库养殖面积为144.2 万hm2，养殖产量294.92 万t，占当年淡水养殖产量的10.5%[3]。2016年养殖面积和产量均达到最高峰，由于水质环境保护的需要，2018年养殖面积和产量比2016年分别减少了27.6%、28.3%。2018年全国水库单产量2046 kg/hm2，比1980年（88 kg/hm2）、2010年（1584 kg/hm2）分别增加了23.1 倍、1.3 倍。单产量的增加除了养殖技术水平提升外，更主要的是与外源营养物质的投入密切相关。由于受到水库分布格局的制约，水库渔业生产主要集中在华东、华南、华中和西南地区，以2016年为例，这四个地区水库养殖面积和产量分别占全国的66.5%、87.7%，其中：华南地区单产量最高，其次是西南和华东地区，再次是华中地区（表1）。

当前，水库养殖的主要品种是大宗淡水鱼，包括鳙、鲢、鲤、鲫、青鱼、草鱼、团头鲂，其中鳙和鲢是最常见、最广泛的种类，它们以水体中浮游生物和有机碎屑为食。近年来，在少数小型水库，也开始放养一些高值的肉食性鱼类，如翘嘴鲌、蒙古鲌、鳜、黄颡鱼等，以期利用水体中的次级生产力（小杂鱼和虾类），增加渔业经济效益和生态效益。在养殖方式方面，实行粗养与精养并举，多层次立体利用；在宜渔的大中型水库，主要是鱼类放养和网箱养殖相结合；在小型水库，以投饵养殖为主。

表1 2016年我国7个区域水库养殖面积和产量

1.2 科技发展概况与重要成果

在20世纪70年代，组织了全国范围的大中型水库渔业资源普查，探讨了水库凶猛性鱼类演替规律与控制途径，研制了水库联合渔具渔法。在20世纪80年代，以湖北省浮桥河水库为科研基地，研发了鲢鳙合理放养、库湾网栏和网箱养殖、鱼类电栅防逃、声电驱集捕捞等技术。在20世纪90年代，提出了水库网箱养殖面积占全库面积的比例上限为0.78‰[4]，构建了水库网箱养殖承载力动态估算模型（以鳜为对象），研发了大水域鱼类放养和增殖与网箱养殖结合的水库渔业综合利用技术；探讨了网箱养殖对水库水环境影响及网箱养殖环境容量问题[5]。进入新世纪后，又组织了对全国1000 多座水库的生态环境和渔业生产潜力调查；集成示范了库湾、网箱和坝下流水养殖技术；研发了鳜、团头鲂、长吻鮠、大口鲇、鲟类等名优鱼类的繁养技术；开展了水库生态保水渔业及水环境调控技术研究，构建了大中型水库基于生态系统途径的渔业发展模式。先后颁布了《SL 95-94 水库渔业设施配套规范》《SL 167-2014 水库渔业资源调查规范》《SL 218-98水库渔业营养类型划分标准》《SC/T 9401-2010水生生物增殖放流技术规程》等行业技术标准。这些研究成果为水库渔业快速发展起到了重要作用。

1.3 面临的问题

目前，我国水库渔业主要面临以下问题：

1.3.1 只顾短期经济利益，忽视水质环境保护

为了追求渔业高产，许多小型水库采用投饵施肥的养殖方式，渔业自身污染问题较为突出。尽管这类水库是以灌溉为主，水体交换率较大，但长期投饵施肥，加剧了水体富营养化程度，水质恶化，而且大量有机物沉积，水体异味和有害物质可能增多，鱼产品质量安全得不到保障。

1.3.2 片面强调放养鱼类存活率，大力清除库区肉食性鱼类

由于对生态系统鱼类功能多样性认识不足，一些以鲢、鳙放养为主的水库，常常对库区大型肉食性鱼类种群进行清除，导致食物网简化、食物链缩短，生态系统的完整性受到破坏，土著鱼类资源出现小型化现象。

1.3.3 放养种类相对较少，鱼类群落结构有待优化

目前过度强调浮游生物食性的鲢、鳙放养，忽视了碎屑食性、肉食性鱼类的放养，部分天然饵料资源未得到合理利用；而且由于价格较低，鲢、鳙虽然高产但未能获得高效益，市场上常常出现鲢、鳙季节性过剩现象。需要根据水库饵料资源的多样性特征，优化放养鱼类结构，使更多的饵料资源转化为优质鱼产品。

1.3.4 关注鱼类人工放养，忽视土著经济鱼类资源保护

许多水库过度强调鱼类人工放养，忽视了土著经济鱼类（如鲴类、鲌类）繁殖群体和产卵场的保护，加上捕捞过度，这些鱼类资源常常处于严重衰退的境况。此外，已有的放养技术主要针对单一鱼类种群，忽视了多种群混合放养技术研发。

总之，以上这些问题主要是由3个基本矛盾所引起：一是渔业利用与资源保护的矛盾，二是渔业生产与市场需求的矛盾，三是短期利益与长期利益的矛盾。如何处理好这些矛盾，实现渔业与环境协调发展的目标，是现阶段乃至今后水库生态牧场建设面临的主要挑战。

2 水库生态牧场理念及相关的理论原理

2.1 水库生态牧场理念

水库生态牧场理念是指根据水库生态系统健康和渔业可持续发展需要，基于生态学原理和社会经济发展规律，运用现代工程技术和管理模式，通过资源养护、生态修复、增殖放流、合理捕捞等方式，构建具有生态系统净化、优质动物蛋白生产、库区休闲观光等功能的生态经济系统。该系统完全依赖天然饵料资源（如藻类、有机碎屑、水草、浮游动物、底栖动物、小杂鱼和虾类等），不投放任何饲料和肥料，通过放养和捕捞优化鱼类群落结构，最大限度地将各类饵料资源转化为天然优质水产品。

2.2 水库生态牧场相关的理论原理

2.2.1 资源高效利用的食物网能流理论

水库水生生物之间以及生物群落与环境之间的相互作用，取决于食物网的物质循环和能量流动过程。鱼类作为水库生态系统的重要组成部分，在维持食物网结构和功能稳定方面有着举足轻重的作用。鱼类通过食物网的牧食链和碎屑链，直接或间接利用饵料生物的初级生产力和次级生产力。已有研究表明，合理增殖放流和捕捞食物网不同营养级上的鱼类，有助于完善食物网结构、提高营养物质的转换效率[6]；环境友好型的生态渔业模式可促进营养元素在生态系统中的循环，将营养物质尽可能转化为优质水产品，因而有助于消减水体氮磷等营养盐负荷[7]。

2.2.2 生态系统阈值管理的多稳态理论

生态学理论模型和实例表明，生态系统对环境变化的连续反应模式可能突然中断，从一种稳态跃迁到另一种稳态，这种状态跃迁过程常常是不可逆的；存在多种稳态的水域生态系统，当外界干扰强度大于其稳态阈值时，系统会在不同稳态之间发生突变[8]。例如当水库中的磷元素含量超过某一阈值时，水体会从清澈状态转变为混浊状态。因而，在水库生态牧场的构建和管理中，为了避免系统的灾变（如藻类“水华”爆发时的混浊状态），相关渔业调控参数（如鲢、鳙的现存量）必须满足一定条件，调控时刻要早于临界阈值的到来。

2.2.3 增养殖强度评估的生态容量理论

渔业增养殖容量是水域可持续发展研究的一个重要内容，只有对水域生态系统生产量及潜力有一个正确、全面的认识，才能使渔业资源的开发和保护趋于合理。在掌握水库生态牧场环境、物种种间和种内关系的基础上，科学确定增养殖种类的生态容量，对于促进资源养护型、放流增殖型等渔业模式发展，保障生态系统健康运转具有重要意义。

2.2.4 渔业改善水质的生物操纵理论

生物操纵，也称食物网操纵，是调控和恢复水生态系统动态平衡的理论。它的基本理念是利用调整生物群落结构的方法控制生态系统的动态平衡，保证水体环境和水质状况的良好；其主要观点是食物网顶端生物种群的变化，通过体型大小的选择性捕食，在营养级中自上向下传递，对初级生产力产生较大影响[9]。生物操纵技术强调的是整个生态系统的管理，从食物网营养环节来控制水体富营养化，使水体营养物转化为人类需要的水产品，而不是藻类“水华”。

3 水库生态牧场绿色渔业模式与技术方法

我国水库渔业生态环境的地域特征明显，不同类型水库的功能定位存在差异。在此，围绕水质保护、适度开发、绿色发展、持续利用的发展思路，探讨水库生态牧场绿色渔业模式，梳理相关的技术方法，以期推动水库生态牧场的发展。

3.1 绿色渔业模式

3.1.1 资源养护型渔业模式

坚持生态优先，强化资源养护。主要采用土著经济鱼类繁殖保护、关键生境修复、重要经济鱼类放流增殖、限额捕捞等技术方法，发展水库生态牧场资源养护型渔业模式。这个模式适用于大型、中型水库，重视水域生物多样性保护，按照《水生生物增殖放流管理规定》确保放流苗种质量；强调渔业资源持续合理利用，强化科学捕捞管理，严禁有害渔具渔法。

3.1.2 生态保水型渔业模式

以维持水库生态系统健康、保护水质为出发点，以现代生态学理论为基础，将渔业利用作为水质调控的重要手段，纳入水库生态牧场管理，发展生态保水型渔业模式。根据水体理化环境、饵料生物和鱼类资源状况，通过投放适量的滤食性（如鲢、鳙）、碎屑食性（如鲴类）和肉食性（鲌类）经济鱼类，优化鱼类群落结构和功能，加快水库生态牧场的物质循环和能量流动，发挥以渔控藻、以渔净水的功用，有利于水体富营养化的控制。

3.1.3 不投饵型网箱养殖模式

按照《关于加快推进水产养殖业绿色发展的若干意见》（农渔发[2019]1号）要求，在宜渔的大中型水库，科学评估水域浮游生物和悬浮有机碎屑的生产力，开展不投饵型网箱养殖，养殖对象是滤食性的鲢、鳙。合理确定不投饵式网箱的养殖规模和时空布局，统筹协调网箱生态养殖与航运、鱼类生殖洄游等多方面功能；通过水域生态牧场的方式，发挥渔业生产和水质净化功能，实现双赢的目标。

3.1.4 休闲观光型渔业模式

许多大中型水库位于山谷和丘陵之中，青山绿水，景色宜人，具有休闲旅游的生态景观资源。鼓励具备条件的水库以传统渔文化为基础，根据库区生态景观特色，充分挖掘渔业的人文和历史内涵，促进文化、旅游、体育、垂钓、观光、餐饮、康养深度融合，发展休闲观光型渔业模式。开展生态放养、休闲垂钓、养鱼体验、捕捞观赏、有机渔产品品牌打造、水产加工、渔家特色饮食等多种形式的渔业活动，推动养殖、加工、休闲服务等一二三产业融合发展。

3.2 技术方法

3.2.1 饵料生物生产力评估方法

调查水库生态牧场饵料生物现存量、组成和分布，估算浮游藻类、固着藻类和水生植物等饵料生物（生产者）的生产力，以及浮游动物、底栖动物和小型鱼类等饵料生物（消费者）的生产力。目前已有成熟的饵料生物现存量估算方法，但对于生产力的估算，由于受到水体温度和营养盐的影响，需要确定不同地理区域的各类饵料生物精准的P/B系数，提高评估结果的可靠性。

3.2.2 鱼类增养殖容量计算方法

受农业农村部渔业渔政管理局的委托，中科院水生生物研究所编制了水产行业标准《SC/T 1149-2020 大水面生态增养殖容量计算方法》。在这个标准中，把鱼类分为6 种营养生态位类型，即浮游生物食性、草食性、底栖动物食性、着生生物食性、鱼食性和碎屑食性，提出了不同生态位类型鱼类的增养殖容量计算方法。现阶段水库生态牧场鱼类增养殖容量计算需要按照这个标准执行。

3.2.3 鱼类繁殖保护技术

这类技术适用于库区能自然繁殖的经济鱼类，内容包括：鱼类繁殖适应性、繁殖策略、产卵条件以及产卵场的位置和规模，资源补充过程和生活史早期生长发育特征，繁殖群体保护区、禁渔区和禁渔期的确定。目前，水库鲤、鲫、鳊等常见经济鱼类已有明确的禁渔期；对于一个特定的水库生态牧场，关键是要确定保护区和禁渔区。

3.2.4 鱼类生境修复技术

这类技术主要适用于富营养化比较严重、鱼类栖息生境受损的一些中小型水库，内容包括：栖息地营造、索饵场构建、产卵场恢复，人工鱼巢、水草床等修复设施安置，生境质量评估与监测。

3.2.5 水产动物放流增殖技术

放流增殖是发展水库生态牧场的关键技术途径，主要内容包括：适宜放养种类筛选，放流标志方法，合理放流时间、规格和数量的确定，放流效果评估。目前，水库增殖渔业中放流种类主要是不能在库区自然繁殖的鲢、鳙、草鱼、青鱼，这些种类的放养技术已经相当成熟。近年来，少数水库也开始放养一些高价值的肉食性鱼类，如蒙古鲌、鳜、黄颡鱼等，有关种类的放流增殖技术还不成熟，需开展深入研究。

3.2.6 鱼类捕捞管理技术

根据鱼类的生物学特征、资源状况和生态功能，确定禁止捕捞的保护鱼类、适宜捕捞的经济鱼类；通过水库生态牧场资源评估和预测，掌握重要经济鱼类种群规模及种群单位补充量，确定允许渔获量和相应的捕捞强度；根据捕捞对象的生活习性和栖息水层，选用适宜的渔具渔法，如针对中上层鱼类的联合渔法，针对底层鱼类的陷网类渔具；根据捕捞对象的生长速度、最小性成熟年龄及体长，结合市场需求，确定适宜捕捞规格及相应的最小网目规格；严禁使用炸鱼、电捕等有害渔具渔法。

3.2.7 水库渔业安全保障技术

评估鱼类增殖放流的生态效应和环境效益，构建水库生态牧场健康和资源可持续利用的监测指标体系，制定生态牧场安全管理原则，最大限度减少放流鱼类的不利影响，保护水域生物多样性及生态系统的完整性和稳定性。

4 对策建议

面对新时代新形势，我国水库渔业亟需走水库生态牧场之路，发展绿色渔业模式，这对解决环境恶化和资源衰退等诸多生态问题具有重要作用。为此，提出如下建议。

4.1 加强水库本底调查，制定生态牧场发展规划

开展不同地区水库水质参数、环境资源、鱼类渔业调查。根据生态环境状况、饵料资源潜力、渔业承载力、产业发展基础和市场需求等情况，结合当地饮用水源地和备用水源地的规划，依法依规做好水库禁养区、限养区和可养区的划定。因地制宜，科学布局，分类施策，合理选择绿色渔业模式和技术方法，做到“一库一策”，制定生态牧场系统发展规划。