艾里克湖水质生物学评价及鲢鳙鱼产力评估

张涛　蔡林钢　咸玉兰　刘鸿　张钰　胡江伟　牛建功

摘要 2018年5、7和9月对艾里克湖水体理化性状、浮游生物量及湖区渔业发展开展调查，评估鲢鳙鱼产力。结果表明，艾里克湖总溶解固体（TDS）含量各月份均值超过1 g/L;部分月份总氮（TN）浓度、总磷（TP）浓度及化学需氧量不符合地表水环境质量标准的Ⅲ类水标准。共监测到浮游植物6门109种，平均密度和平均生物量分别为2 578.59×104 ind./L和16.27 mg/L;共采集到浮游动物4门39种，平均密度和平均生物量分别为8.20 ind./L和0.33 mg/L。根据浮游植物水质评价标准，艾里克湖为富营养类型。据浮游生物量估算，2018年艾里克湖渔业生产潜力为824.9 t/a。

关键词 艾里克湖;浮游生物;鱼产力

中图分类号 S 932.4文献标识码 A文章编号 0517-6611（2020）23-0119-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.23.029

Biological Assessment of Water Quality and Production Estimation of Hypophthalmichthys molitrix and Aristichthys nobilis in Alice Lake

ZHANG Tao， CAI Lin-gang， XIAN Yu-lan et al

（ Fishery Research Institute of Xinjiang Uygur Autonomous Region， Scientific Observing and Experimental Station of the Northwest Region， Urumqi， Xinjiang  830000）

Abstract In May， July and September of 2018， the physical and chemical properties of water body， plankton biomass and fishery development in Alice Lake were investigated. The productivity of Hypophthalmichthys molitrix and Aristichthys nobilis was evaluated. Monthly average of TDS content in Alice Lake was more than 1 g/L.Total nitrogen， total phosphorus concentrations and chemical oxygen demand in a few of months were not in accordance with the Class III water standard of surface water environmental quality standard. 109 species of phytoplankton belonging to 6 phyla were detected. The average density and average biomass of  phytoplankton were 2 578.59×104 ind./L and 16.27 mg/L respectively.39 species of zooplankton belonging to 4 phyla were collected， and the  average density and average biomass were 8.20 ind./L and 0.33 mg/L respectively. According to the water quality evaluation standard of phytoplankton， Alice Lake is an eutrophic type. According to the estimation of plankton biomass， the fishery production potential of Alice Lake in 2018 was 824.9 t/a.

Key words Alice Lake;Plankton;Fish production

艾里克湖位于新疆克拉瑪依市乌尔禾区东南部，地理位置85°45′～85°52′E，45°51′～45°59′N，属于温带大陆性荒漠气候，年均降水量 96.4 mm，年均蒸发量 3 016.4 mm。艾里克湖是克拉玛依市唯一的自然湖泊，主要补给水源为白杨河。艾里克湖平均水深4.4 m，湖区面积52.4 km2，长度12.4 km，最大宽度4.2 km，平均宽度为3.5 km。艾里克湖属于典型的干旱区湖泊，蒸发量大，随着社会经济发展，加之湖区水量补给不足，水体交换量小;湖区芦苇腐质较多，致使水环境有恶化趋势，加速了湖区富营养化程度，使湖区水产养殖发展受到限制。

浮游生物是水生态系统重要的生物类群，在水生态系统的物质循环和能量流动中发挥着重要作用[1-4]。在渔业上，它们是经济鱼类的天然食料，具有重要的经济价值。这些天然饵料生物对鱼类的饵料系数在测算湖泊等天然养殖水体的鱼产力具有重要意义[5-6]。为掌握艾里克湖饵料生物资源，科学、合理利用湖区进行渔业发展，笔者于2018年5—10月对艾里克湖水体理化性状、浮游生物量及湖区渔业发展等进行了实地调查，并通过浮游生物量计算鲢鳙鱼产力，以期为艾里克湖的渔业发展和水环境治理提供参考。

1 材料与方法

1.1 采样点设置及采样时间

根据艾里克湖的地理形态，对监测站点进行调整。2018年5月21日、7月19日、9月27日分3次对艾里克湖进行采样调查，每次设置采样点7处（图1）：固定采样点为入湖口、湖心、回水区;流动采样点为北区、西区、南区、东区（每次采样在该区流动选择一个采样点）。

1.2 样品采集及处理

采样点使用GPS定位，用采水器采集对应点位的表层水样。现场利用便携式多功能水质分析仪（美国哈希HQ30D）测定水温（T）、溶解氧（DO）含量和pH;SM-5便携式测深仪测定各采样点水深;其他水质指标带回实验室测定。浮游生物定性、定量标本按照淡水浮游生物研究方法[7]中所描述的方法进行采集、计数和现存量的计算，浮游植物种类鉴定主要参照文献[8]。除按上述方法进行定量外，还结合该水体的特点，对绿裸藻和个体较大的硅藻等用低倍镜（10×20）数全片（0.1 mL）的办法计数，避免了视野计数带来的误差。

浮游动物定性标本用25号浮游生物网（孔径64 μm）在上层水体呈“∞”字形捞取3～5 min，将滤取样放入标本瓶，加波恩试剂固定。参照蒋燮治等[9]、沈韫芬等[10]的方法，在100～1 000倍显微镜下定性鉴定。定量标本按照淡水浮游生物研究方法中所描述的方法进行采集、计数和密度、生物量的计算。

根据艾里克湖的水深情况，各采样点取水体上层（距水面0.5 m）和下层（距湖底0.5 m）混合水样。

1.3 浮游生物密度计算

1.3.1 浮游植物密度。根据下列公式[11]计算浮游植物密度：

式中，N为1 L水中浮游植物的数量;Gs为计数框面积（mm2）;Fs为1个视野的面积（mm2）;Fn为计数的视野数;V为1 L水样沉淀后浓缩的体积（mL）;U为计数框容积，一般为0.1 mL;Pn为1个视野下所计浮游植物的个数。

1.3.2 浮游动物密度。参照以下方法计算浮游动物密度：

式中，V为水样沉淀浓缩后的体积（mL）;C为计数框的容积（mL）;W为采水样体积（1 L）;P为镜视各类浮游动物个数（2片平均数）。

1.4 多样性指数及均匀度指数计算

按照Shannon-Wiener公式[12]计算多样性指数（H′）：

按照以下公式计算均匀度指数（J）[13]：

式（3）～（4）中，ni为i种的个体，N为所有物种的总个体数，S为物种数。

1.5 鱼产力估算

根据已获取的浮游生物数据对渔产潜力进行估算[14]，计算公式如下：

式中，F为鱼生产潜力（kg/hm2），P/B为饵料生物周转率，m为饵料生物生物量，a为鱼类对饵料生物的利用率，k为饵料系数。

2 结果与分析

2.1 水体理化指标

2018年对艾里克湖进行3次水质采样，水质分析结果表明整个湖水处于弱碱性状态，表层溶氧量满足渔业用水标准;艾里克湖总溶解固体（TDS）含量各月份均值都超过1 g/L，可认定艾里克湖已处于微咸水状态。以GB 3838—2002 Ⅲ类水为标准，对总磷（TP）浓度、总氮（TN）浓度、氨氮（NH4+-N）浓度、化学需氧量（COD）这4项指标而言，2018年艾里克湖NH4+-N为合格;2018年TP浓度除9月份为Ⅳ类外，5和7月均合格;TN浓度9月合格，5、7月为Ⅳ类;COD 5、7、9月均为Ⅴ类（表1）。艾里克湖水质污染问题应紧盯COD、TP和TN，作为今后长期的治理关键。

2.2 浮游植物

2.2.1 浮游植物种类组成。2018年艾里克湖调查浮游植物种类组成及分布见表2，共监测到6门109种藻类;其中，蓝藻门31种，占总藻类种数的28.44%，优势种为小颤藻（Oscillatoria tenuis）、小形色球藻（Chroococcus minor）、小席藻（Phorimidium tenus）;绿藻门53种，占总藻类种数的48.62%，优势种为四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda）、绿球藻（Chlorococcum sp.）;硅藻门16种，占总藻类种数的14.68%，优势种为菱形藻（Nitzschia sp.）;甲藻门4种，占比3.67%;裸藻门3种，占比2.75%;金藻门2种，占比1.83%。绿藻门、蓝藻门及硅藻门为艾里克湖的优势种群，5、7、9月藻类分别有83、68、44种。

2.2.2 浮游植物定量。从图2可以看出，2018年艾里克湖浮游植物平均密度和平均生物量分别为2 578.59×104 ind../L和16.27 mg/L。5月平均密度和平均生物量分别为1 880.31×104 ind./L和14.63 mg/L;7月平均密度和平均生物量分别为4 952.95×104 ind./L和23.75 mg/L;9月平均密度和平均生物量分別为902.50×104 ind./L和10.44 mg/L。浮游植物现存量7月最高，5月次之，9月现存量最低。

2.2.3 多样性指数和均匀度指数。Shannon-Wiener多样性指数和均匀度指数计算结果见表3。由表3可知，5—9月多样性指数（H′）为0.43～0.53，均匀度指数（J）为0.16～0.24，均为7月出现最高值，9月出现最低值。

2.3 浮游动物

2.3.1 浮游动物种类组成。浮游动物定性调查结果（表4）显示，艾里克湖水域共有浮游动物4门39种，主要以轮虫为主，其中轮虫（Rotifera）19种，占比79.2%，常见种为晶囊轮虫（Asplanchna sp.）、前节晶囊轮虫（A.priodonta）、臂尾轮虫（Brachionus sp.）、蒲达臂尾轮虫（B.budapestiensis）、针簇多肢轮虫（Polyarthra trigla）;原生动物（Cladocera）1种，占比4.2%，常见种为球形砂壳虫（Difflugia globulosa）;枝角类（Cladocera）2种，占比8.3%，常见种为象鼻溞（Bosmina sp.）;桡足类（Capepoda）2种，占比8.3%，常见种为桡足幼体（copepodid larva）。

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基金项目 新疆维吾尔自治区自然科学基金项目（2019D01B44）。

作者简介 张涛（1992—），男，新疆伊犁人，工程师，硕士，从事水产动物增养殖与水环境监测工作。*通信作者，高级工程师，硕士，从事渔业资源调查研究。

收稿日期 2020-03-27