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陕西冯家山水库净水渔业与碳汇渔业共同发展的思考

2023-07-06张坤阳何跃杨玉珍尚宏翔王汨

河北渔业 2023年5期

张坤阳 何跃 杨玉珍 尚宏翔 王汨

摘 要:本文分析了冯家山水库近十年净水渔业的状况。冯家山水库是陕西省大型灌溉水利工程之一,水库环境适宜,拥有丰富的浮游动植物资源,近年来主管部门在保证水质的前提下,为提高水库渔业效益,注重水环境保护和渔业生产协调发展,水库渔业养殖模式从网箱养鱼转变为生态养殖。调查显示,水库水域内有12种鱼类和2种虾类。其中,滤食性鱼类如鲢和鳙能够有效利用水体中的浮游植物为食,并在净化水质方面发挥重要作用。水库每年的渔产品种类主要包括鲢、鳙和大银鱼。水质方面,近十年来水库的溶氧、化学需氧量、总磷、总氮和叶绿素a均有所变化,整体水质有所改善。研究还对碳汇渔业进行了分析,认为水库中的滤食性鱼类可以作为碳汇,吸收并储存水体中的二氧化碳,有助于降低大气中的二氧化碳浓度。

关键词:冯家山水库;净水渔业;碳汇渔业

冯家山水库位于关中渭北高原西部、渭河支流千河下游,属于陕西省大型灌溉水利工程之一。水库总库容4.2×109m3,平均水深24 m,有效养殖水面1 330 hm2,年平均进水流量15.2 m3/s,年平均水温11.8 ℃[1]。水库水质达国家Ⅰ类饮用水标准,以灌溉为主,兼有防洪、发电、养殖、工业供水、城市供水、旅游等功能,素有宝鸡第二粮仓之美称。

1 冯家山水库近十年净水渔业的状况分析

冯家山水库环境、气候适宜,浮游动、植物资源多样,2000年水库成为宝鸡市饮用水源地后,水库渔业养殖模式由网箱养鱼为主转型为生态养殖为主。多年来,水库兼顾水环境保护,追求渔业生产和环境保护协调发展,保持水体有足够净化水质的鱼类数量,控制水质质量。2022年统计调查发现,水库水域内有鱼12种,其中鲤形目,鲤科7种,占比58.3%,包括大鳍刺鳑鲏、麦穗鱼、棒花鮈、中华鳑鲏、鲫、鲢、鳙;鲇形目2种,占比16.7%,其中鲿科1种,为黄颡鱼,鲇科1种,为鲇;鲈形目3种,占比25%,鰕鯱鱼科2种,分别为小吻鰕鯱鱼、子鳞吻鰕鯱鱼,沙塘鳢科1种,为小黄黝鱼。虾类2种,均为十足目,其中螯虾科1种,为小龙虾,长臂虾科1种,为青虾。

中上层水中的鲢、鳙均属于滤食性鱼类。在水库中放养鲢、鳙等,可以充分利用水体中的浮游植物等天然饵料资源,有效控制水体中浮游生物总生物量,在净化水质、确保水质安全方面作用重大。另外,中上层水中的食碎屑的鲫等、底层水中的青虾等底栖类动物,可清洁水库底层积累的残渣;中下层水中的黄颡鱼等,均可净化水质。

1.1 渔产品的种类组成

冯家山水库每年的渔产品种类主要包括鲢、鳙和大银鱼,其中在2012年捕捞获得少量鲫、鲤和鲇。

1.2 渔产品的净生产量

2012—2021年渔产品投放量、捕捞量见表1。

2012—2021年渔产品净生产量为捕捞量与投放量差值,计算结果见表2。

1.3 水质状况的变化情况

冯家山水库2012—2021年溶氧(DO)、化学需氧量(COD)、总磷(TP)、总氮(TN)、叶绿素a年均数值见表3。

依据溶氧、化学需氧量数值变化曲线,冯家山水库近十年来水质有所好转。从叶绿素a指标变化说明水体藻类含量先升高后下降,在2019年达到峰值,即营养化程度在2019年后有所降低。藻类生长随光照、温度、氮、磷含量等多因素影响。研究表明氮磷比在12∶1~13∶1时最适宜藻类生长,否则藻类增殖受影响。图2显示,虽氮磷比偏大,但叶绿素a与其变化趋势在很多年份大致相同。由于总磷含量始终处于较低水平,低磷可抑制水体富营养化,所以水库水质持续保持健康状态,未有水体富营养化现象发生[2]

2 冯家山水库碳汇渔业的碳汇分析

碳汇渔业,又称为“可移出的碳汇”,即通过渔业生产活动促进水生生物吸收水体中的二氧化碳,并通过收获水产品把这些碳移出水体的过程和机制。碳汇渔业能够充分发挥碳汇功能,直接或间接吸收并储存水体中的二氧化碳,降低大气中的二氧化碳浓度,进而减缓水体酸度和气候变暖。凡不需投饵的渔业生产活动,都能形成生物碳汇,即碳汇渔业,如藻类养殖、貝类养殖、滤食性鱼类养殖、人工鱼礁、增殖放流以及捕捞渔业等。

2.1 各种鱼的碳汇计算

冯家山水库渔产品种类主要为鲢、鳙和大银鱼,均属于滤食性鱼类,主要是通过吸收水体中浮游生物发出的生物碳维持机体生长发育,可认为其碳来源均为天然饵料,所以以其平均碳含量估算碳汇量。鲢的碳含量为16.19,鳙的碳含量为13.40,鲫的碳含量为14.22,鲤的碳含量为11.36,大银鱼、鲇鱼的碳含量按照14计算[3-4]。 计算公式如下:

碳汇量=净产量×碳含量

2.2 碳汇量计算

冯家山水库近十年渔产品的碳汇量根据公式计算,结果见表4。图3为绘制的碳汇量曲线图。结合溶氧、化学需氧量、总磷、总氮、叶绿素a分析,年碳汇量和它们的变化趋势无明显相关性,见图4。

3 分析与讨论

3.1 净水渔业与碳汇渔业共同发展的可行性

净水渔业主要指通过投放适当净水生物(例如鲢、鳙等)改善水体的水生生物群落结构,以使水体中的氮、磷通过营养级的转化,增强水体自净能力。净水渔业追求的是,同时实现渔业生产和环境修复两个目标,既满足水产品供给,又解决食品安全问题,渔业也可得以可持续发展。碳汇渔业则旨在对水体中的碳进行高效固定,减少水体中二氧化碳含量,符合低碳环保理念,为渔业的可持续发展奠定基础。凡不需投饵的渔业生产活动,都能形成生物碳汇,即碳汇渔业,例如鲢、鳙等滤食性鱼类养殖、藻类养殖、贝类养殖、人工鱼礁、增殖放流以及捕捞渔业等。对投放鱼类的数量、种类进行合理配比,同时考虑净水渔业和碳汇渔业,两者结合发展,既保证了经济收益,同时又能对水体、大气环境进行修复,可以保证淡水渔业的健康可持续发展。冯家山水库投放的鲢、鳙、大银鱼在净水渔业和碳汇渔业的发展中均发挥重要角色。

3.2 凈水渔业与碳汇渔业共同发展的必要性

全球淡水水域面积虽仅有海洋面积的0.8%、陆地面积的2%,淡水渔业碳汇发展及相关研究也较海洋碳汇略显缓慢,但水库、湖泊、池塘等淡水水体中微生物代谢率高,碳沉积速率快,在全球碳循环中占有重要地位。包括水库、湖泊、池塘等在内的淡水水体作为连接海洋和陆地两大碳库的纽带,对于维持全球和地区碳平衡作用重大[5]

我国淡水渔业产量大约占世界淡水渔业产量的1/2以上,继续加强淡水渔业相关研究,合理搭配放养鱼类数量和种类,开展净水渔业和碳汇渔业相结合的养殖模式,既能保证经济效益和水体生态,又对地区和全球碳平衡的维持起到重要作用,是实现淡水渔业健康可持续发展的重要举措,定会引导和推动现代渔业又好又快发展。

3.3 净水渔业与碳汇渔业共同发展前景的展望

大力发展适合我国国情的低碳、碳汇技术,是我国实现2030年碳达峰和2060年碳中和的承诺的重要举措。所以倡导碳汇渔业的发展在我国生物碳汇扩增战略实施中具有非常重要的意义,结合净水渔业,两者理念相结合,将会取得一举多赢的效果。期望净水渔业和碳汇渔业结合发展的理念能成为推动现代淡水渔业新一轮发展的驱动力,成为发展低碳、绿色新兴产业的示范。

3.4 内陆水域净水渔业与碳汇渔业发展展望

我国内陆淡水渔业自然条件较为优越,面积广、体量大,为净水渔业与碳汇渔业结合发展提供了好的基础。要想全面推进净水渔业和碳汇渔业结合发展,首先需要建立健全的适应相关发展策略,为促进净水渔业和低碳渔业发展,应制定相关措施,并将其纳入法律层面,特别关注碳排放对环境影响。这样可确保渔业技术的发展有法可依,例如建立标准、监管体系和减排措施,以促进渔业可持续发展[6]。其次,进一步加大实践与研究、开拓创新、合理规划发展路线,对发展过程中遇到的每一个新问题用发展的眼光去对待,不断探索,不断完善,最终探寻出适合我国国情的净水渔业、碳汇渔业结合发展的新模式。

参考文献:

[1] 张峰,何跃.大水面鲢鳙鱼生态养殖放养量及鱼产力探讨[J].科学养鱼,2020(4):80-81.

[2] 王振强,刘春广,乔光建.氮、磷循环特征对水体富营养化影响分析[J].南水北调与水利科技,2010,8(6):82-85,97.

[3] 解绶启,刘家寿,李钟杰.淡水水体渔业碳移出之估算[J].渔业科学进展,2013,34(1):82-89.

[4] 吴斌,王海华,习宏斌.中国淡水渔业碳汇强度估算[J].生物安全学报,2016,25(4):308-312.

[5] 袁立来,穆希岩,王琳,等.碳中和与淡水碳汇渔业[J].中国水产,2022(3):65-68.

[6] 曹鑫磊.“碳汇渔业”与“低碳渔业技术”分析[J].河北渔业,2015(9):69-70,75.

Thoughts on the coordinated development of purified water fisheries and carbon sequestration fisheries in Fengjiashan Reservoir, Shaanxi, China

ZHANG Kunyang1, HE Yue2, YANG Yuzhen3, SHANG Hongxiang2, WANG Mi1

(1. Key Laboratory of Aquatic Biology, College of Fisheries and Life Science, Dalian Ocean University, Dalian 116023, China; 2. Fengjiashan Reservoir Management Bureau of Baoji City, Baoji 721300, China; 3. Shaanxi Environmental Monitoring Center Station, Xi'an 710061, China)

Abstract:Fengjia  Reservoir, as one of the large-scale irrigation and water conservancy projects in Shaanxi Province, has received increased attention from the authorities in recent years to improve the efficiency of the reservoir's fishery while ensuring water quality. The status of net water aquaculture in Fengjia  Reservoir were analyzed over the past decade. The reservoir has a suitable environment and abundant resources of planktonic organisms and plants, facilitating the steady development of aquaculture. The aquaculture model in the reservoir has transitioned from cage culture to ecological culture, emphasizing the coordinated development of water environment protection and fishery production. The presence of 12 species of fish and 2 species of shrimp in the reservoir was revealed in the survey. Filter-feeding fish species such as silver carp and bighead carp effectively utilize the planktonic organisms in the water as their food source and play an important role in water purification. The annual fishery products in the reservoir mainly include silver carp, bighead carp and Chinese perch. Regarding water quality, there have been changes in dissolved oxygen, chemical oxygen demand, total phosphorus, total nitrogen, and chlorophyll-a over the past decade, but overall water quality has improved. The study also conducted an analysis of carbon sequestration fisheries, suggesting that filter-feeding fish species in the reservoir can serve as carbon sinks by absorbing and storing carbon dioxide from the water, thereby helping to reduce atmospheric carbon dioxide concentrations.

Key words:Fengjiashan reservoir; water purification fisheries;fishery carbon sink

(收稿日期:2022-12-05)