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湖泊水库粗放式鱼类养殖(4)---放养渔业对湖泊生态系统的影响
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我国目前大水面粗放式养殖业的基本结构，是以草鱼、鲢、鳙等草食性和滤食性鱼类为养殖主体，以利用水体天然饵料为技术依托，主要优点是能量转化率高，成本低。主要缺点在于水面利用率低、效益低、对环境的压力大。
（一）湖泊放养与湖泊生态系统的退化
湖泊生态系统的退化是指湖泊在其自然演替和发展过程中，由于受人类活动的较强干扰，其生态系统的结构与功能严重受损的变化过程。结构的退化主要是指生物群落的受损和变化，如水草的消失，物种多样性下降，食物网结构简化，稳定性下降等。功能的退化主要是指湖泊自净能力的衰减，主要表现为物质循环速率加快，系统对环境干扰的反应敏感。使湖泊生态系统保持良性运行的关键生物类群是水生高等植物，整个水体动植物的多样性的基础也在于水生高等植物。水生高等植物，尤其是沉水植物可贮存大量营养物质，从而抑制另一类初级生产者——浮游藻类的生长，使水质清澈。当过量放养草鱼时，水草吸收和贮存的营养物质便通过草鱼的摄食、排泄被大量释放到水中，加速了浮游藻类的繁殖。然后因浮游藻类生物量增加，降低了湖水透明度和补偿深度，又将进一步缩小水草的生存范围，如此恶性循环，沉水植物越来越少，直至消失。这类湖泊透明度小，自净能力差，水体的多元功能难以维系，一个良性生态系统的湖泊演变成了生态系统退化的湖泊（俗称为藻型湖泊），造成湖泊富营养化。我国放养渔业的初期，大多数浅水湖泊在自然状况下，水草的覆盖率一般都很高，通常多以放养草鱼“垦荒”，有意识地限制水草，促使水质转肥，以利鲢、鳙鱼增产，最终滤食性鱼类取得绝对优势。这样的技术路线是值得反思的。
（二）滤食性鱼类在湖泊富营养化过程中的作用
湖沼学和内陆水体生物学的研究者，从一开始就将水体生物生产力的开发研究作为学科的主导方向。20世纪六十至七十年代通常是从外源营养物输入及初级生产力入手，探讨水质变化及初级生产力水平对生物群落的影响。如：物理和化学因素→浮游植物→浮游动物→鱼类，即所谓上行途径（Bottom up approach）。国际和国内都以开发水体生物生产力为主导，有力地推动了内陆水体生态系统的研究和内陆水体渔业的发展。其后，人们迅速认识到水生态系统结构和功能的脆弱性与不稳定性，将注意力从生产力开发转移到环境保护上来，八十至九十年代，人们采用了另一种研究途径（或视角）：即探讨食物链上层生物的变化对下层生物、初级生产力及水质的影响，即下行效应（Top down effect）。其中的一个研究重点和热点问题，就是浮游生物食性鱼类如何通过对浮游生物的影响，进而对水体的水质产生影响。
有关研究表明，鱼类摄食浮游动物，减缓了浮游动物对浮游植物的摄食压力，浮游植物生物量和初级生产力上升（Shapiro等，1984；Carpenter等，1987）；鱼类对浮游植物的大量摄食，并不能使浮游植物的生物量降低，这是因为更小型藻类得以增殖（Smith,1985）；浮游生物食性的鱼类加快了磷的释放速率或循环速度（Henry,1985）。因此，降低滤食性鱼类的数量，可以使植食性浮游动物生物量增加，浮游植物生物量减少，叶绿素浓度和初级生产力下降，透明度增加，湖泊中氮、磷的浓度降低（Shanpiro等，1984；Carpenter等，1987）。因此，Carpenter等人（1985，1988）据此提出了“营养级联相互作用”（cascading trophic interaction）的假说。八十年代以来，大多数实验证实了“下行效应”的观点，当然也有不显著和相反的结论。
中国科学院水生生物研究所的研究者在武汉东湖的实验表明东湖浮游生物群落，特别是浮游生物体型的大小基本上为滤食性鱼类所控制，符合下行效应的假说。具体表现为：
1、大型浮游植物生物量下降，小型浮游植物生物量上升 目前在东湖主体湖区中心，小于30μm藻类的叶绿素量占总浮游植物叶绿素a量的92%，九十年代藻类的数量是八十年代的7倍；八十年代中期以后，大型蓝藻“水华”的消失可能与鲢鳙密度的持续增加有关，可是“水华”消失后东湖富营养化程度没有降低，而是加速发展；
2、小型浮游动物（原生动物、轮虫）数量大幅度上升，大型浮游动物如枝角类数量下降，桡足类则处于相对平衡状态，浮游动物的总数量也大幅度上升。
这种情况均表明，在强大的鲢、鳙种群的摄食压力下，浮游生物中的大型种类（尤其是枝角类）受到抑制之后，小型种类终究将占领大型种类所遗留下来的生态灶，由于小型藻类的大量发展，水质愈加恶化，湖泊富营养化的程度愈加严重。在这种条件下，东湖生产出的商品鱼质量下降，有强烈的腥味和异味而不受欢迎。
（三）走可持续发展之路
我国是一个淡水资源紧缺的国家，淡水总贮量虽居世界第6位，但人均拥有量只有世界水平的1/4，居第109位。我国已被列入全世界人均水资源13个贫水国家之一，全国600多个城市中有一半以上城市不同程度地缺水。如此有限的淡水资源，目前又处于贮量有减无增，需求量有增无减的双重压力下。再加普遍性的水体污染，有水不能用的局面正在许多地区出现，淡水资源已成为我国社会经济发展的制约因素。我国的内陆水体正面临着双重压力：既要承担渔业增产的重担，又要维持良好的水质的生态状况。面对这一新课题，我国政府和水产科技界已经开始重视大水面渔业开发的生态效益问题。按照可持续发展的战略思想，我们应当把维护具有高效自净能力的水生态系统作为首要目标，同时适度开发内陆水体的生物生产力，以满足国民经济和人民生活的需求。把建立具有水质保障的渔业生态系统作为今后发展的主攻方向。
我国多数天然湖泊生态系统中的生物多样性结构本身，就具有很强的污染自净能力和较高的渔业发展潜力。合理调整放养结构和渔业利用的强度，以优质水产品为主要放养对象，提高产值，达到渔业效益与环境效益的协调是完全可能的。对湖泊污染和富营养化的治理应采取以生物治理为主的综合措施才可显著见效。国外关于生物操纵（Biomanipulation）的理论可供借鉴。目前，有些湖泊采用种植沉水植物、限制草食性鱼类放养量、保护水草资源等方法，使“藻型湖泊”转为“草型湖泊”已初见成效。
（一）湖泊放养与湖泊生态系统的退化
湖泊生态系统的退化是指湖泊在其自然演替和发展过程中，由于受人类活动的较强干扰，其生态系统的结构与功能严重受损的变化过程。结构的退化主要是指生物群落的受损和变化，如水草的消失，物种多样性下降，食物网结构简化，稳定性下降等。功能的退化主要是指湖泊自净能力的衰减，主要表现为物质循环速率加快，系统对环境干扰的反应敏感。使湖泊生态系统保持良性运行的关键生物类群是水生高等植物，整个水体动植物的多样性的基础也在于水生高等植物。水生高等植物，尤其是沉水植物可贮存大量营养物质，从而抑制另一类初级生产者——浮游藻类的生长，使水质清澈。当过量放养草鱼时，水草吸收和贮存的营养物质便通过草鱼的摄食、排泄被大量释放到水中，加速了浮游藻类的繁殖。然后因浮游藻类生物量增加，降低了湖水透明度和补偿深度，又将进一步缩小水草的生存范围，如此恶性循环，沉水植物越来越少，直至消失。这类湖泊透明度小，自净能力差，水体的多元功能难以维系，一个良性生态系统的湖泊演变成了生态系统退化的湖泊（俗称为藻型湖泊），造成湖泊富营养化。我国放养渔业的初期，大多数浅水湖泊在自然状况下，水草的覆盖率一般都很高，通常多以放养草鱼“垦荒”，有意识地限制水草，促使水质转肥，以利鲢、鳙鱼增产，最终滤食性鱼类取得绝对优势。这样的技术路线是值得反思的。
（二）滤食性鱼类在湖泊富营养化过程中的作用
湖沼学和内陆水体生物学的研究者，从一开始就将水体生物生产力的开发研究作为学科的主导方向。20世纪六十至七十年代通常是从外源营养物输入及初级生产力入手，探讨水质变化及初级生产力水平对生物群落的影响。如：物理和化学因素→浮游植物→浮游动物→鱼类，即所谓上行途径（Bottom up approach）。国际和国内都以开发水体生物生产力为主导，有力地推动了内陆水体生态系统的研究和内陆水体渔业的发展。其后，人们迅速认识到水生态系统结构和功能的脆弱性与不稳定性，将注意力从生产力开发转移到环境保护上来，八十至九十年代，人们采用了另一种研究途径（或视角）：即探讨食物链上层生物的变化对下层生物、初级生产力及水质的影响，即下行效应（Top down effect）。其中的一个研究重点和热点问题，就是浮游生物食性鱼类如何通过对浮游生物的影响，进而对水体的水质产生影响。
有关研究表明，鱼类摄食浮游动物，减缓了浮游动物对浮游植物的摄食压力，浮游植物生物量和初级生产力上升（Shapiro等，1984；Carpenter等，1987）；鱼类对浮游植物的大量摄食，并不能使浮游植物的生物量降低，这是因为更小型藻类得以增殖（Smith,1985）；浮游生物食性的鱼类加快了磷的释放速率或循环速度（Henry,1985）。因此，降低滤食性鱼类的数量，可以使植食性浮游动物生物量增加，浮游植物生物量减少，叶绿素浓度和初级生产力下降，透明度增加，湖泊中氮、磷的浓度降低（Shanpiro等，1984；Carpenter等，1987）。因此，Carpenter等人（1985，1988）据此提出了“营养级联相互作用”（cascading trophic interaction）的假说。八十年代以来，大多数实验证实了“下行效应”的观点，当然也有不显著和相反的结论。
中国科学院水生生物研究所的研究者在武汉东湖的实验表明东湖浮游生物群落，特别是浮游生物体型的大小基本上为滤食性鱼类所控制，符合下行效应的假说。具体表现为：
1、大型浮游植物生物量下降，小型浮游植物生物量上升 目前在东湖主体湖区中心，小于30μm藻类的叶绿素量占总浮游植物叶绿素a量的92%，九十年代藻类的数量是八十年代的7倍；八十年代中期以后，大型蓝藻“水华”的消失可能与鲢鳙密度的持续增加有关，可是“水华”消失后东湖富营养化程度没有降低，而是加速发展；
2、小型浮游动物（原生动物、轮虫）数量大幅度上升，大型浮游动物如枝角类数量下降，桡足类则处于相对平衡状态，浮游动物的总数量也大幅度上升。
这种情况均表明，在强大的鲢、鳙种群的摄食压力下，浮游生物中的大型种类（尤其是枝角类）受到抑制之后，小型种类终究将占领大型种类所遗留下来的生态灶，由于小型藻类的大量发展，水质愈加恶化，湖泊富营养化的程度愈加严重。在这种条件下，东湖生产出的商品鱼质量下降，有强烈的腥味和异味而不受欢迎。
（三）走可持续发展之路
我国是一个淡水资源紧缺的国家，淡水总贮量虽居世界第6位，但人均拥有量只有世界水平的1/4，居第109位。我国已被列入全世界人均水资源13个贫水国家之一，全国600多个城市中有一半以上城市不同程度地缺水。如此有限的淡水资源，目前又处于贮量有减无增，需求量有增无减的双重压力下。再加普遍性的水体污染，有水不能用的局面正在许多地区出现，淡水资源已成为我国社会经济发展的制约因素。我国的内陆水体正面临着双重压力：既要承担渔业增产的重担，又要维持良好的水质的生态状况。面对这一新课题，我国政府和水产科技界已经开始重视大水面渔业开发的生态效益问题。按照可持续发展的战略思想，我们应当把维护具有高效自净能力的水生态系统作为首要目标，同时适度开发内陆水体的生物生产力，以满足国民经济和人民生活的需求。把建立具有水质保障的渔业生态系统作为今后发展的主攻方向。
我国多数天然湖泊生态系统中的生物多样性结构本身，就具有很强的污染自净能力和较高的渔业发展潜力。合理调整放养结构和渔业利用的强度，以优质水产品为主要放养对象，提高产值，达到渔业效益与环境效益的协调是完全可能的。对湖泊污染和富营养化的治理应采取以生物治理为主的综合措施才可显著见效。国外关于生物操纵（Biomanipulation）的理论可供借鉴。目前，有些湖泊采用种植沉水植物、限制草食性鱼类放养量、保护水草资源等方法，使“藻型湖泊”转为“草型湖泊”已初见成效。
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