紅山水庫浮游生物調查及魚產力估算

摘 要：參照《內陸水域漁業資源調查手冊》，于2021年5月、7月和9月，對內蒙古自治區赤峰市紅山水庫的浮游生物進行了3次采樣調查，共鑒定到浮游植物6門87個種屬，浮游植物平均生物量為11.899 mg/L，平均密度為3111.99×104個/L，Margalef指數平均為1.394，Shannon－Wiener指數平均為2.766，Pielou指數平均為0.597。共鑒定到4門39個種屬的浮游動物，浮游動物平均生物量為3.183 mg/L，平均密度為5776.78個/L，Margalef指數平均為2.087，Shannon-Wiener指數平均為2.044，Pielou指數平均為0.548。綜合浮游生物種群結構、現存量和生物多樣性指數結果，紅山水庫處于富營養化狀態。根據紅山水庫浮游生物調查結果估算魚產力為115.611 kg/hm 。

關鍵詞：浮游生物；紅山水庫；魚產力

中圖分類號：S932文獻標志碼：A

紅山水庫位于內蒙古自治區赤峰市境內，老哈河中游，總庫容25.6億m 水面94km 占老哈河總流域面積的74%，是一座以防洪為主，兼顧灌溉、發電、養魚、旅游等綜合利用的大型水利樞紐。主要養殖有鯉、鯽、鰱、鳙等經濟魚類。調查紅山水庫漁業資源有助于了解紅山水庫中魚類資源狀況及主要濾食性魚類的餌料資源，即浮游生物群落結構發生的變化，以及水庫目前的營養狀況和魚產力水平，指導放養魚類品種結構，進行魚類增養殖，使其漁業效益最大化。

于2021年5月、7月和9月對紅山水庫浮游生物資源進行了季節性調查，旨在通過對紅山水庫鰱、鳙的生長季節浮游生物現存量的調查，估算出其魚產力，為合理開發和利用紅山水庫漁業資源提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 采樣和檢測方法

2021年5月、7月和9月對內蒙古自治區內紅山水庫進行了3次采樣。采樣點設置、采樣方法、處理、定性、定量均參照《內陸水域漁業自然資源調查手冊》的方法[1]。

1.2 采樣點設置

選紅山水庫上中下游三個斷面，下游斷面取四個采樣點，中上游每個斷面取三個采樣點。每個采樣點分上中下三個水層取樣，混合后固定濃縮檢測（圖1）。

1.3 數據處理與分析

浮游生物密度與生物量、優勢種、生物多樣性指數和魚產力計算按張覺民、何志輝《內陸水域漁業自然資源調查手冊》[1]、趙文《水生生物學》[2]、趙文《養殖水域生態學》[3]，浮游植物、浮游動物的種類按胡鴻鈞、魏印心《中國淡水藻類—系統、分類及生態》[4]、王家楫《中國淡水輪蟲志》[5]和周鳳霞、陳劍虹《淡水微型生物與底棲動物圖譜》[6]鑒定。

2 結果與分析

2.1 浮游植物群落結構特征

2.1.1 浮游植物種類組成和優勢種

通過對采集樣品進行分析，共檢測出浮游植物6門87個種屬（表1）。包括硅藻門19種，占藻類總數22%；綠藻門41種，占47%；藍藻門12種，占14%；金藻門2種，占2%；裸藻門11種，占13%；隱藻門2種，占2%。通過計算優勢度得知，5月紅山水庫浮游植物優勢種有平裂藻、束絲藻、尖針桿藻、密集錐囊藻、韋氏藻、豐富柵藻、四尾柵藻、鐮形纖維藻；7月優勢種有細小平裂藻、點形平裂藻、衣藻、狹形纖維藻等；9月優勢種有細小平裂藻、膠鞘藻、藍纖維藻、顫藻、小環藻、卵形隱藻、四尾柵藻、空球藻（表2）。5月優勢種主要是硅藻類，7月優勢種是藍藻類，9月優勢種有藍藻類和硅藻類。

2.1.2 浮游植物密度和生物量

紅山水庫浮游植物平均密度為3111.99×104個/L（表3）。5月紅山水庫浮游植物總密度最低（1433.04×104個/L），7月最高（4085.2×104個/L）。5月硅藻門密度為3.738×104個/L，占總密度的49%。7月藍藻門密度為4085.2×104個/L，占總密度的70%以上，硅藻門密度隨季節演變，其占比大幅下降，綠藻門密度占比亦有下降趨勢。9月藍藻門密度為1381.97×104個/L，占總密度60%以上，處于絕對優勢地位，各月份中浮游植物總密度大小順序為：7月＞9月＞5月。另外，5月未檢測出隱藻門，7月未檢測出金藻門。

紅山水庫浮游植物平均生物量為11.899mg/L。9月總生物量最高（16.591mg/L），7月最低（8.865mg/L），其中綠藻門的生物量及占總生物量比例逐漸上升。5月，硅藻門的生物量占比最高，占總生物量的36.5%，7月下降，9月又上升；裸藻門在7月占比最高，占總生物量的61.7%，綠藻門和藍藻門在9月的生物量占比最高，分別為35.1%和33.7%。各月浮游植物總生物量大小順序為：9月＞5月＞7月。

2.2 浮游動物群落結構特征

2.2.1 浮游動物種類組成和優勢種

紅山水庫共檢測出浮游動物4門39個種屬（表4）。其中輪蟲有18種，占總物種數的46%；原生動物有12種，占33%；枝角類有6種，占16%；橈足類有2種，占5%。紅山水庫浮游動物以輪蟲居多，5月輪蟲占65%，7月占57%，9月占45%，此外，9月原生動物占比為50%。

5月紅山水庫浮游動物優勢種為螺形龜甲輪蟲；7月的優勢種為異尾輪蟲、多肢輪蟲、萼花臂尾輪蟲、壺狀臂尾輪蟲、裂足臂尾輪蟲、前節晶囊輪蟲、微型裸腹溞；9月的優勢種為中華似鈴蟲、螺形龜甲輪蟲、三肢輪蟲、多肢輪蟲、萼花臂尾輪蟲、裂足臂尾輪蟲、前節晶囊輪蟲（表5）。

2.2.2 浮游動物密度和生物量

紅山水庫浮游動物密度平均為5776.78個/L（表6），紅山水庫浮游動物生物量9月最高，7月最低。輪蟲數量在5月和9月最多，占總密度比例均達到了90%以上。枝角類數量7月較多，占總密度的5%，并且超出了橈足類。原生動物在水體中9月占的比重較大，未發現枝角類。

紅山水庫浮游動物生物量平均為3.183 mg/L。從表6中可以看出，紅山水庫浮游動物9月生物量最高，7月最低。其中5月、7月和9月三季生物量均以輪蟲為主，占比分別為75.6%、70.8%、99%。9月未檢測出枝角類，其余兩月均是枝角類所占比重最低。

2.3 水體營養狀態

于2021年5月、7月和9月對紅山水庫進行3次浮游生物樣品采集，結果顯示紅山水庫浮游植物共鑒定到6門87個種屬，3個調查頻次中優勢種主要為藍藻門和硅藻門，其中平裂藻屬在3次調查中均不同程度占據優勢。浮游動物共鑒定到4門39個種屬，3個調查頻次中優勢種類均以輪蟲為主。依據況琪軍等[7]依據浮游植物指示物種判定水體營養類型的方法，平裂藻屬作為優勢種指示紅山水庫水體為富營養型；依據浮游動物優勢種群評價，輪蟲類大量存在表明水體為富營養狀態，原生動物種砂殼蟲屬表明水體為未營養化狀態，枝角類表明水體清潔污染較小[8]，以輪蟲為主要優勢種群的紅山水庫屬富營養水體，其中臂尾輪蟲和多肢輪蟲等耐污種占據優勢也證明了紅山水庫水體已受到了一定污染[9]。此外，相關研究表明[7，9]，浮游植物生物量大于10 mg/L，密度大于100×104個/L，即出現水體富營養化現象。而紅山水庫該次調查浮游植物密度平均為3111.99×104個/L，生物量平均為11.899 mg/L，均超過水體富營養化閾值。紅山水庫浮游植物及浮游動物多樣性指數時間變化如表7所示，其中浮游植物生物多樣性指數指示紅山水庫為β-中污染至α-中污染狀態；浮游動物生物多樣性指數指示紅山水庫為輕度至中度污染狀態。綜合浮游生物種群結構、現存量和生物多樣性指數反映的結果，紅山水庫水體已受到一定程度的污染，總體處于富營養化狀態。

2.4 魚產力

該次調查依據何志輝（1983）提出的中國北方地區營養水體浮游動、植物P/B系數、餌料利用率、餌料系數數值[15]，并參考內蒙古的達里湖、納林湖和狼山水庫等研究文獻資料[10-13]，確定紅山水庫浮游植物的P/B系數為60，餌料利用率為20%，餌料系數為40。紅山水庫面積40000畝，最大水深6 m，水體平均水深1.6 m。現有浮游植物生物量11.899 mg/L，浮游植物生物量為190.384 kg/km 浮游植物提供的魚產力為57.115 kg/hm 。浮游動物的P/B系數為20，餌料利用率為25%，餌料系數為10。紅山水庫浮游動物生物量為3.183 mg/L，單位浮游動物生物總量為50.928 kg/hm 所提供的魚產力為25.464 kg/hm 。

在水域生產中，能提供能量作為濾食性魚類食物的物質不僅僅包含浮游動、植物，水體中有機腐屑，以及細菌也能提供相當部分的魚產力。即包括以浮游生物、底生藻類和水草為起點的牧食鏈，及以腐質和細菌為起點的腐質鏈，并且進入腐質鏈的能量可能超過牧食鏈。通常它們所能提供的魚產力約為浮游生物的30%～50%，如果按40%計算，則腐殖質為33.032 kg/hm 故紅山水庫總魚產力為115.611 kg/hm 。如按水面面積40000畝計算，則可提供的魚產力約為308.29 t。

3 討論

3.1 浮游生物組成

該調查中，共檢測到浮游植物分屬6門87屬，平均密度為3111.99×104個/L，平均生物量11.899 mg/L，從數量組成來看，5月硅藻占絕對優勢，7月、9月則以藍藻為主。從浮游植物的數量、生物量及優勢種群看，紅山水庫水體營養類型為富營養型水體。從浮游植物的生物量看，藍藻和綠藻是調查時期紅山水庫的主要浮游植物門類，特別是藍藻門中的細小平裂藻及綠藻門中的狹形纖維藻、膠鞘藻，這些藻屬的生物量大小決定了紅山水庫7、9月浮游植物的生物量大小，應當對其生物量變化進行嚴密監測，以保證水庫生態系統不被破壞的前提下發展長效經濟。

檢測到浮游動物分屬4門39屬，平均密度為5776.78個/L，平均生物量3.183 mg/L，從數量組成來看，輪蟲、原生動物占絕對優勢，枝角類與橈足類相對較少。原因為輪蟲和原生動物主要以藻類、有機碎屑及細菌為食，且繁殖較快，鰱、鳙等濾食性魚類通常首選較大的浮游動物[14]。從浮游動、植物的數量及生物量來比較，浮游植物大于浮游動物，結合鰱、鳙食性的差別，紅山水庫應多投放鰱，以充分利用水體的餌料資源。

3.2 魚產力分析

近些年在該水庫的浮游生物調查與魚類放養方面的研究較少。根據此次漁業資源調查的實際情況，參考《湖泊水庫魚產力的估算》[16]，采用浮游生物現存量估算紅山水庫鰱鳙生產潛力。即在保持目前的水文狀態下，每年的鰱鳙總捕撈量理論最大值為308.29 t，其中鰱的生產潛力為213.23 t，鳙的生產潛力為95.06 t。

假設鰱鳙的最高回捕率為30%，鰱、鳙的起水規格平均為2.0 kg，則紅山水庫鰱鳙的合理放養量應為[16]：

鰱的合理放養量=鰱生產潛力/鰱起水均重×1/鰱回捕率=35.54萬尾

鳙的合理放養量=鳙生產潛力/鳙起水均重×1/鳙回捕率=15.8萬尾

從水質保護角度考慮，在不進行人工投餌的情況下，紅山水庫應合理投放鰱、鳙，根據對紅山水庫魚產潛力及合理放養量的推算，紅山水庫共需放養12 cm以上的魚種共計51.34萬尾，其中鰱35.54萬尾、鳙15.8萬尾，放養比例約為2∶1。

參考文獻：

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[5]王家楫.中國淡水輪蟲志[M].北京：科學出版社，1961.

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Planktonsurvey and fish productivity estimation in Hongshan Reservoir

WANG Xinran， YANG Zilong， SUN Yi， WANG Li， HAN Chaoyuan， ZHANG Wenming

Abstract：With reference to the manual of fishery resources survey in inland waters， three sampling surveys of phytoplankton in Hongshan Reservoir， Chifeng City， Inner Mongolia Autonomous Region， were conducted in May， July and September 2021， and a total of 87 species and genera of phytoplankton of six phyla were identified， with an average phytoplankton biomass of 11.899 mg/L， an average density of 3，111.99×104 individuals/L， a Margalef. The average Margalef index was 2.087， the average Shannon-Wiener index was 2.044， and the average Pielou index was 0.548. The results of the integrated zooplankton population structure， the existing amount and the biodiversity index showed that the Hongshan Reservoir was in the state of eutrophication. The fish productivity was estimated to be 115.611 kg/hm2 based on the results of plankton survey in Hongshan Reservoir.

Keywords：plankton; Hongshan Reservoir; fish productivity

作者簡介：王欣然（1982-），女，蒙古族，碩士。研究方向：水產養殖。郵箱：2008wxr@sina.com。

通信作者：楊子龍（1966-），男，高級工程師。研究方向：水產養殖。郵箱：nmcfyzl@163.com。