CN111436387A - 基于鱼类群落生物量调控的城市草型湖泊稳态维持方法 - Google Patents

基于鱼类群落生物量调控的城市草型湖泊稳态维持方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于鱼类群落生物量调控的城市草型湖泊稳态维持方法,在草型生态系统构建后,利用不同鱼类的滤食特性,一次性清除80%以上的鱼类生物量,并确保剩余的鱼类生物量中肉食性鱼类占比20%以上;每2~3年按照上述步骤进行一次鱼类的生物量移除,同时保证每次清除的鱼类生物量在大于鱼类总生物量的80%。本发明的有益效果在于利用不同鱼类的滤食特性,设定合理的清鱼方式、清鱼比例、清鱼频率能够打破水体的浑浊稳态,转变成清水状态以达到维持水体透明度、稳定草型生态系统的目的,降低生态修复的管理成本。此外,捕获的鱼类也可进行绿色高端肉类的销售而获得收益。

Description

基于鱼类群落生物量调控的城市草型湖泊稳态维持方法
技术领域
本发明涉及水体生态环境治理技术领域,更具体地,涉及一种基于鱼类群落生物量调控的城市草型湖泊稳态维持方法。
背景技术
滨湖城市湖泊生态修复且草型生态已构建完成后,当水体中鱼类等消费者密度过高时,会导致“清水态”草型生态系统结构和功能退化,影响草型生态系统生态服务功能而研发、优化和集成所得。目前,鱼类调控是水生动物生物量调控最主要的内容之一。鱼类在水生态系统中往往处于食物链的顶端,通过调控鱼类,引起“下行效应”的连锁反应,以调控水生态系统中各营养级的结构和功能。传统鱼类调控主要用于生态修复起始阶段,通过清除水体中的鱼类,使水体透明度增高,再种植或自然恢复水生植物,逐步构建“清水态”草型生态系统。根据鱼类的食性和生活方式,可将鱼类分为浮游动物食性鱼类、肉食性鱼类、草食性鱼类四类。浮游动物食性鱼类过多将削弱浮游动物对浮游植物的下行控制力,导致浮游植物大量繁殖;肉食性鱼类偏少也不利于浮游植物的控制;此外,草食性鱼类和杂食性鱼类过多不利于水生植物的恢复或种群增长,部分情况下过多的草食性鱼类和杂食性鱼类甚至可以导致草型“清水态”系统转为藻型“浊水态”系统。
发明内容
为了更好的维持我国亚热带地区滨湖城市湖泊草型生态系统的稳定性,本发明在滨湖城市湖泊成功实施草型生态系统的基础上,利用不同种类鱼类滤食特点设定合理的清鱼方式、清鱼比例、清鱼频率以达到维持水体透明度、稳定草型生态系统的目的。
为达到上述目的,本发明的技术方案如下:
基于鱼类群落生物量调控的城市草型湖泊稳态维持方法,应用于亚热带草型生境湖泊,包括如下步骤:
(1)构建草型生态系统;
(2)利用不同鱼类的滤食特性,一次性清除80%以上的鱼类生物量,并确保剩余的鱼类生物量中肉食性鱼类占比20%以上;
(3)每2~3年按照步骤(2)进行一次鱼类的生物量移除,同时保证每次清除的鱼类生物量在大于鱼类总生物量的80%。
作为本发明的进一步改进,所述鱼类包括为杂食性鱼类、浮游生物食性鱼类、草食性鱼类及肉食性鱼类。
作为本发明的进一步改进,所述生物量移除的方式为布设刺网、地笼或者电击的方式。
作为本发明的进一步改进,所述草食性鱼类包括草鱼和鳊鱼;所述杂食性鱼类包括鲤鱼、鲫鱼、昂刺、小杂鱼;所述肉食性鱼类包括黑鱼、鳜鱼和鲈鱼。
本发明中鱼类生物量移除的基本原理主要包括:1)移除过量鱼类,减小其“下行效应”对草型生态系统的不利影响;2)移除过量草食性鱼类,避免其对沉水植被的不可逆破坏;3)移除过量鱼类,避免其扰动导致水体透明度下降,影响水下光场,进而影响沉水植物生长;4)移除过量鱼类,从水体中带走部分营养盐。
鱼类调控是水生动物生物量调控最主要的内容之一。鱼类在水生态系统中往往处于食物链的顶端,通过调控鱼类,引起“下行效应”的连锁反应,以调控水生态系统中各营养级的结构和功能。传统鱼类调控主要用于生态修复起始阶段,通过清除水体中的鱼类,使水体透明度增高,再种植或自然恢复水生植物,逐步构建“清水态”草型生态系统。
而本发明所涉及的鱼类生物量调控与以往的不同点主要表现在以下几个方面:1)调控阶段不同,本发明涉及的调控是发生在“清水态”草型生态系统已成功构建之后;2)调控目的不同,以往调控是为水草恢复提供前提条件,本发明中鱼为调控是为了使“清水态”草型生态系统能长期、健康运行;3)调控方式不同,生态修复前期调控以清除所有鱼类为目标,而本发明中主要清除草食性鱼类和杂食性鱼类,保留的肉食性鱼类生物量比例要大于20%;4)调控频率不同,生态修复前期清鱼一次即可,而本发明中每2~3年要进行一次鱼类调控,且每次清除的鱼类生物量在大于鱼类总生物量的80%。
本发明的方法根据生态学原理和实验实践获取,其在技术适用范围、技术精细化程度等方面均显著不同于水体生态修复初期捕鱼以提高水体透明度,以提高沉水植物成活率的鱼类调控方法。本发明利用不同鱼类的滤食特性,设定合理的清鱼方式、清鱼比例、清鱼频率能够打破水体的浑浊稳态,转变成清水状态以达到维
持水体透明度、稳定草型生态系统的目的,降低生态修复的管理成本,并在野外全湖实验中取得了显著效果。此外,捕获的鱼类也可进行绿色高端肉类的销售而获得收益。
附图说明
图1是调控前后主要水质指标变化情况。
图2是调控前后水体透明度的变化。
图3是调控区与未调控区效果对比。
具体实施方式
实施例1
在贡湖湿地选择两个小湖进行全湖实验,A湖约52亩,进行鱼类调控实验,B湖约25亩作为对照。鱼类调控实验在2018年9月上旬用布设的刺网和地笼进行鱼类生物量移除,对所有渔获物进行种类鉴定,同时测定鱼类的全长(精确到1 mm)、体长(精确到1 mm)、体重(精确到1 g),统计渔获物尾数,并分析鱼类食性组成变化。在A湖设置了3个采样点,分别为采样点1、采样点2、采样点3,分别于鱼类调控前的8月和调控后的10-12月对A湖的三个采样点以及B湖进行水质监测。
试验期间,共从A湖移除鱼类生物量698kg,主要为杂食性、浮游生物食性及草食性鱼,约占估算的鱼类总生物量的83%。清除的鱼类中鲢鱼225kg,草鱼170kg,鲤鱼150kg,鳑鲏等小杂80kg,鲫鱼40kg,黑鱼15kg,昂刺10kg,鳜鱼8kg。渔获物食性结构组成为杂食性鱼类占38.7%,浮游生物食性鱼类占32.2%,草食性鱼类占24.4%,肉食性鱼类占4.7%。
表1调控前不同监测点TN、TP、SS、Chl-a、COD、水体透明度
监测点 TN(mg/L) TP(mg/L) SS(mg/L) Chl-a(μg/L) COD(mg/L) 水体透明度(cm)
采样点1 1.14 0.05 13 1.49 2.5 58
采样点2 1.13 0.05 10 2.17 2.2 99
采样点3 0.70 0.09 15 1.38 2.3 76
表2调控后不同监测点TN、TP、SS、Chl-a、COD、水体透明度
监测点 TN(mg/L) TP(mg/L) SS(mg/L) Chl-a(μg/L) COD(mg/L) 水体透明度(cm)
采样点1 0.48 0.03 4 1.02 2.0 138
采样点2 0.44 0.03 5 1.14 2.1 268
采样点3 0.30 0.03 6 1.20 2.0 159
从表1,图1-3可以看出,一次性对草食性鱼类和杂食性鱼类进行生物量移除,移除比例控制在80%以上,保留适当20%以上比例的肉食性鱼类的水质以及表观生态系统更健康,且水体总氮(TN)、总磷(TP)、总悬浮物质(SS)、和化学需氧量(COD)等营养盐及Chl.a等削减效果好,对TN、TP、SS和Chl.a的去除率分别为59%、53%、61%和58%,对氨氮和COD的去除率分别为18%和13%,水体透明度比鱼类调控前提高了约2.5倍,对沉水植物及生态系统健康的维持起到了积极作用。

Claims (4)

1.一种基于鱼类群落生物量调控的城市草型湖泊稳态维持方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:构建草型生态系统;
步骤二:利用不同鱼类的滤食特性,一次性清除80%以上的鱼类生物量,并确保剩余的鱼类生物量中肉食性鱼类占比20%以上;
步骤三:每2~3年按照步骤二进行一次鱼类的生物量移除,同时保证每次清除的鱼类生物量在大于鱼类总生物量的80%。
2.如权利要求1所述的基于鱼类群落生物量调控的城市草型湖泊稳态维持方法,其特征在于,所述鱼类包括为杂食性鱼类、浮游生物食性鱼类、草食性鱼类及肉食性鱼类。
3.如权利要求1所述的基于鱼类群落生物量调控的城市草型湖泊稳态维持方法,其特征在于,所述生物量移除的方式为布设刺网、地笼或者电击的方式。
4.如权利要求1所述的基于鱼类群落生物量调控的城市草型湖泊稳态维持方法,其特征在于,所述草食性鱼类包括草鱼和鳊鱼;所述杂食性鱼类包括鲤鱼、鲫鱼、昂刺、小杂鱼;所述肉食性鱼类包括黑鱼、鳜鱼和鲈鱼。
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