CN107804914A - 一种基于食物网调控湖泊藻类爆发的方法 - Google Patents

一种基于食物网调控湖泊藻类爆发的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了属于生态修复技术领域的一种基于食物网调控湖泊藻类爆发的方法。该方法通过同时构建生产者群落、消费者群落和捕食者群落实现调控湖泊藻类爆发;所述生产者群落的物种包括挺水植物、浮叶植物和沉水植物;所述消费者群落包括滤食性鱼类和草食性鱼类;所述捕食者群落为肉食性鱼类。本发明是在生物操纵的基础上,基于生物之间相互作用的复杂关系,综合考虑富营养化湖泊中影响藻类生物量的三个可人为调控的营养级生物而确立的,该方法可长期在湖泊中发挥作用。此外,高营养级的捕食鱼类价格较高,增加肉食性鱼类也可以实现湖泊水产增殖。

Description

一种基于食物网调控湖泊藻类爆发的方法
技术领域
本发明属于生态修复技术领域,具体涉及一种基于食物网调控湖泊藻类爆发的方法。
背景技术
近年来,随着我国经济的高速发展,大量工农业污水的排放造成水体富营养化严重,很多淡水湖泊爆发水华,给人民的生活生产造成了很大的影响。湖泊中藻类的生物量是环境因子、营养盐、大型水生植物、底栖生物、浮游动物、植食性鱼类和肉食性鱼类共同作用的结果。这些因素共同作用组成复杂的食物网,由于藻类的特殊生理生态特征,食物网中任何一个环节发生变化都会对藻类产生较大的影响。目前,淡水湖泊藻类控制方法有物理法,化学法和生物法。物理法通常采用人工打捞或其它机械方法直接去除,该方法工作量较大,且不能长期起作用;化学法是通过向水体中添加藻类抑制剂来实现对藻类的控制,该方法往往会对水生态其它生物造成影响;生物法一般是通过人为改变水体部分生物或微生物群落来实现对藻类生物量的控制。目前的很多生物调控技术大多以一种方法为主,利用添加鲢鱼捕食藻类,用滤食性鱼类调控,基于营养级联的肉食性鱼类调控技术,但是这些技术很少考虑整个食物网内部的复杂相互作用,因此无法长期在湖泊中发挥作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于食物网调控湖泊藻类爆发的方法。具体技术方案如下:
一种基于食物网调控湖泊藻类爆发的方法,同时构建生产者群落、消费者群落和捕食者群落;
所述生产者群落的物种包括挺水植物、浮叶植物和沉水植物;所述消费者群落包括滤食性鱼类和草食性鱼类;所述捕食者群落为肉食性鱼类。
所述挺水植物种植在湖泊浅水区,浅水区水深0~1.5m;浮叶植物种植在湖泊中水区,中水区水深0.5~1.5m;沉水植物种植在湖泊深水区,深水区水深1.5~3.0m。
所述挺水植物种植量为5~10株/m2,浮叶植物种植量为2~3株/m2,沉水植物种植量为2~5株/m2
所述挺水植物为香蒲、芦苇、茭白、千屈菜或水葱,浮叶植物为菱、睡莲、荇菜或芡实,沉水植物为苦草、菹草、狐尾藻、金鱼藻或马来眼子菜。
所述滤食性鱼类的投放量为3000~8000尾/km2,草食性鱼类的投放量为2000尾/km2
所述滤食性鱼类为鲢鱼和鲦鱼中的一种或两种组合,草食性鱼类为草鱼。
所述肉食性鱼类的投放量为500~2600尾/km2
所述肉食性鱼类为黑鱼、大银鱼、短尾鲌和黄颡鱼中的一种或几种的随机组合。
所述大银鱼、短尾鲌和黄颡鱼为一年龄鱼。
本发明的有益效果为:本发明是在生物操纵的基础上,基于生物之间相互作用的复杂关系,综合考虑富营养化湖泊中影响藻类生物量的三个可人为调控的营养级生物而确立的,该方法可长期在湖泊中发挥作用。此外,高营养级的捕食鱼类价格较高,增加肉食性鱼类也可以实现湖泊水产增殖。
具体实施方式
以下实施例便于更好地理解本发明。
挺水植物、浮叶植物和沉水植物能有效吸收去除水体氮、磷等污染物,又能与藻类形成对氮、磷和光照等的竞争,抑制藻类生物量。
鲢鱼和鲦鱼主要捕食藻类,能直接抑制藻类生物量;同时它们对浮游动物的捕食相对较少,浮游动物生物量增加,浮游动物可进一步抑制藻类生物量。草鱼捕食部分大型挺水植物、浮叶植物和沉水植物,调节它们的生物量;也可以捕食大型水生植物死亡后形成的有机碎屑,净化水体。
鱼苗阶段的鲢鱼以浮游动物为食,而肉食性鱼类对鲢鱼鱼苗的捕食可以增加浮游动物生物量,以达到抑制藻类生物量的目的。肉食性鱼类也可以通过捕食以浮游动物为食的鱼类(湖泊中的鲫鱼和鲤鱼等),增加浮游动物生物量,达到抑制藻类生物量的目的。此外,高营养级的捕食鱼类价格较高,增加肉食性鱼类也可以实现湖泊水产增殖。
实施例1
某小型湖泊水面面积约1.0km2,由于外界的污水排入,使得湖泊处于重度富营养化状态。湖泊平均总氮浓度为14mg/L,平均总磷浓度0.95mg/L。在该湖泊实施以下工程,构建了复杂的湖泊食物网,具体步骤为:
(1)生产者群落的构建:在湖泊浅水区(水深0~1.5m)种植挺水植物香蒲5株/m2或芦苇10株/m2,在水深0.5~1.5m区域种植浮叶植物菱3株/m2或睡莲2株/m2,在水深1.5~3.0m区域种植沉水植物苦草3株/m2、菹草5株/m2、狐尾藻5株/m2、金鱼藻5株/m2或马来眼子菜2株/m2
(2)消费者群落的构建:在湖泊投放鲢鱼3000尾/km2,鲦鱼5000尾/km2,草鱼鱼苗2000尾/km2
(3)捕食者群落的构建:在湖泊投放黑鱼鱼苗500尾/km2,大银鱼800尾/km2,短尾鲌800尾/km2,黄颡鱼500尾/km2,其中,大银鱼、短尾鲌、黄颡鱼一年龄鱼。
通过工程的实施,湖泊在重度富营养化的条件下,藻类生物量较低,未发生水华爆发。

Claims (9)

1.一种基于食物网调控湖泊藻类爆发的方法,其特征在于,同时构建生产者群落、消费者群落和捕食者群落;
所述生产者群落的物种包括挺水植物、浮叶植物和沉水植物;所述消费者群落包括滤食性鱼类和草食性鱼类;所述捕食者群落为肉食性鱼类。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述挺水植物种植在湖泊浅水区,浅水区水深0~1.5m;浮叶植物种植在湖泊中水区,中水区水深0.5~1.5m;沉水植物种植在湖泊深水区,深水区水深1.5~3.0m。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述挺水植物种植量为5~10株/m2,浮叶植物种植量为2~3株/m2,沉水植物种植量为2~5株/m2
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述挺水植物为香蒲、芦苇、茭白、千屈菜或水葱,浮叶植物为菱、睡莲、荇菜或芡实,沉水植物为苦草、菹草、狐尾藻、金鱼藻或马来眼子菜。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述滤食性鱼类的投放量为3000~8000尾/km2,草食性鱼类的投放量为2000尾/km2
6.根据权利要求1或5所述的方法,其特征在于,所述滤食性鱼类为鲢鱼和鲦鱼中的一种或两种组合,草食性鱼类为草鱼。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述肉食性鱼类的投放量为500~2600尾/km2
8.根据权利要求1或7所述的方法,其特征在于,所述肉食性鱼类为黑鱼、大银鱼、短尾鲌和黄颡鱼中的一种或几种的随机组合。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述大银鱼、短尾鲌和黄颡鱼为一年龄鱼。
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