九甸峡水库水质生物学评价及其鱼产力分析

◎文/杨娟 李勤慎 邵东宏 王全意 康鹏天

本文对九甸峡水库水体状况、浮游生物、底栖生物开展了调查，并估算了天然鱼产力。结果显示，九甸峡水库水体各项理化指标均符合渔业养殖用水标准。共检测到浮游植物7门36种，其平均密度为4.104×104个/L，平均生物量为0.5236mg/L；浮游动物共检测到3门3种，其平均密度为324.5个/L，平均生物量为0.6332mg/L。根据浮游生物及底栖动物生物量，估算出九甸峡水库浮游生物所提供的鱼产力理论上约为100.8t，为进一步合理开发利用水库大水面资源提供了理论依据。

九甸峡水库位于甘肃省卓尼县与临潭县、岷县三县交界处的高山峡谷中，总面积约17.2km2，呈近南北向分布的狭长形，是黄河上游中小型水库。水库所在地区平均海拔2200m，气候湿润，年均降雨量570mm，年平均气温6℃，全年无霜期125d。库区植被茂盛，水质清澈，自2010年开展网箱养殖冷水性鲑鳟鱼、鲟鱼以来，已初具规模，成为甘肃省新兴水产养殖基地。

为全面了解九甸峡水库的水体现状和水生生物资源，科学合理利用库区发展渔业生产，甘肃省渔业技术推广总站于2020年6月和10月对其水体理化性质、浮游生物、底栖动物种类及生物量等进行了调查，并利用浮游生物的多样性指数对九甸峡水库水质进行了评价；估算了天然水域提供的鲢鳙、鲤鲫鱼产力，以期为九甸峡水库合理开发利用提供一定的理论依据，对渔业生产作出科学评价。

一、材料与方法

（一）采样点设置

依据九甸峡水库的地理形态、水文条件，两次调查均选取上游（S）、中游（Z）、下游（X）3个断面，采样点分布如图1所示。

（二）样品采集和检测方法

水体理化指标水样用采水器采集，每个采样点采水样1L，根据渔业水质标准（GB 11607-1989）规定的方法检测，浮游生物的分析按照《内陆水域渔业自然资源调查手册》的方法进行。

图1 九甸峡水库采样点分布

（三）相关指标说明

主要采用浮游植物密度、浮游动物密度、浮游生物多样性指数和鱼产力估算四个指标。

浮游植物密度指1L水体中浮游植物的个数；浮游动物密度指1L水体中浮游动物的个数；浮游生物多样性指数是以浮游生物种群结构特征为考虑对象，将种类多寡、个体丰度及均匀性三个因素综合在一起计算出的指数，是评价水体中浮游生物种群结构和稳定性、水体营养类型的常用指标；根据能量转换效率，将浮游生物现存量换算成生产量来估算滤食性鲢鳙鱼产力，将底栖动物现存量换算成生产量来估算鲤鲫鱼产力。

二、检测结果

（一）水体理化性质

水质分析结果（见表1）表明：九甸峡水库属于弱碱性水体，pH变化范围为8.26～8.42，符合鱼类养殖水域pH要求。两次调查中硫酸盐平均含量分别为19.50mg/L和20.92mg/L，氯化物平均含量分别为56.87mg/L和52.63mg/L，按照苏林分类法九甸峡水库属于氯化钙水型。两次调查中重金属铜、镉、铅均符合渔业水质标准。此外，与6月相比，10月总磷、氨氮、硝酸盐氮、透明度等指标均有改善。综合检测结果分析可知，九甸峡水库水质良好，溶解氧含量较高，符合生活饮用水卫生标准及养殖水域水质标准。

（二）浮游植物

1.种类组成

九甸峡水库在两次调查中共检测到浮游植物7门36种。其中，硅藻门25种，占总藻类种数的69.44%，优势种为舟形桥弯藻、新月拟菱形藻和美丽星杆藻；蓝藻门3种，占总藻类种数的8.33%；绿藻门、隐藻门和金藻门各2种；甲藻门和黄藻门各1种。可见，硅藻门为九甸峡水库的优势种群。

表1 九甸峡水库水体理化指标

2.密度和生物量

九甸峡水库浮游植物定量分析结果见表2。6月浮游植物总密度和总生物量分别为3.168×104个/L和0.2004mg/L；10月浮游植物总密度和总生物量分别为5.04×104个/L和0.8467mg/L。由此得出，九甸峡水库浮游植物密度平均为4.104×104个/L，生物量平均为0.5236mg/L。硅藻在数量及生物量上均是优势种。

3.多样性指数和均匀度指数

九甸峡水库6月和10月浮游植物多样性指数H′及均匀度指数J结果见表3。

（三）浮游动物

1.种类组成

两次调查中共检测到浮游动物3门3种（见表4）。轮虫、枝角类和桡足类各1种，其中，轮虫中的圆形臂尾轮虫为优势种群。与10月相比，6月九甸峡水库浮游动物数量相对较少。

2.密度和生物量

九甸峡水库浮游动物定量分析结果见表5，6月浮游动物总密度和总生物量分别为281个/L和0.4902mg/L，10月浮游动物总密度和总生物量分别为368个/L和0.7763mg/L。九甸峡水库浮游动物密度平均为324.5个/L，生物量平均为0.6332mg/L。

（四）底栖动物

1.种类组成

两次调查共检测到底栖动物3种（见表6），与10月相比，6月九甸峡水库底栖动物种类和数量较少。

2.密度和生物量

九甸峡水库底栖动物定量分析结果见表7。由表可知，10月底栖动物数量丰富，密度达3168个/m2，总生物量达10.56g/m2，其中寡毛纲占绝对优势；而6月仅检测到螺类，且其密度和生物量均较小，分别为23个/m2和0.6532g/m2。九甸峡水库底栖动物密度平均为1595.5个/m2，生物量平均为5.6066g/m2。

表2 九甸峡水库浮游植物定量分析

表3 浮游植物多样性指数和均匀度指数

表4 九甸峡水库浮游动物种类组成和分布

表5 九甸峡水库浮游动物密度和生物量

（五）九甸峡水库天然鱼产力

以浮游生物和底栖动物作为基础饵料，可提供一定的天然鱼产力。在估算水体的最大供饵能力及天然鱼产力时，选择饵料生物最丰富的秋季进行。在本次调查中，10月浮游植物生物量为0.8467mg/L，浮游动物生物量为0.7763mg/L，底栖动物生物量为10.56g/m2。按能量转化效率，将浮游生物生物量换算成生产量来估算滤食性鲢鳙鱼产力，P/B系数浮游植物取50，浮游动物取20，底栖动物取3；利用率浮游植物取25%，浮游动物取30%，底栖动物取25%；饵料系数浮游植物取30，浮游动物取20，底栖动物取5，经估算，每公顷由浮游生物所提供的鱼产力为58.6kg，其中鲢鱼产力35.3kg、鳙鱼产力23.3kg；由底栖动物所提供的鲤鲫鱼产力为45.15kg。九甸峡水库面积17.2km2，因此，天然鲢鳙鱼产力约为100.8t，鲤鲫鱼产力约为77.7t。

表6 九甸峡水库底栖动物种类组成和分布

表7 九甸峡水库底栖动物密度和生物量

三、讨论与分析

（一）九甸峡水库水质状况分析

调查结果表明，九甸峡水库各项水质理化指标均符合水产养殖用水水质标准，水体pH值在8.26～8.42，呈弱碱性，有利于提高鱼类的食欲，还有预防疾病的效果。两次调查溶解氧平均含量分别达7.34mg/L、8.19mg/L，溶氧环境良好，能够满足饲养温水性、冷水性鱼类的要求。其次，丰富的溶解氧有利于有机物的分解和营养盐类的再生，为鱼类及其天然饵料生物的生长提供了有利条件。我国渔业水质标准未对化学需氧量做规定，但淡水养殖一般不超过10mg/L，两次调查化学需氧量平均值分别为4.84mg/L、3.23mg/L，表明九甸峡水库水体中有机物污染不严重，水质较好。

水体中营养物质的含量直接影响水生植物的生长繁殖。两次调查结果表明，九甸峡水库生物营养盐类总氮平均含量分别为0.307mg/L、0.272mg/L，硝态氮平均含量分别为3.26mg/L、8.13mg/L，氨氮平均含量分别为1.61mg/L、2.35mg/L，亚硝酸盐氮平均含量分别为0.047mg/L、0.0045mg/L。三态氮含量由大到小依次为硝酸盐氮>氨氮>亚硝酸盐氮，这一结果符合养殖水体中溶解氧浓度高时硝态氮占优势、铵态氮次之、亚硝态氮较低的规律。由此可见，九甸峡水库生物营养盐类处于中等偏低水平，能够为浮游植物等的生长提供一些营养物质，但不足以使其大量繁殖生长，以致水库能为滤食性鱼类提供的饵料生物量有限。因此，九甸峡水库更适合发展设施养殖。

（二）浮游生物群落结构及水质生物学评价

两次调查共检测到浮游植物7门36种，其平均密度为4.104×104个/L，平均生物量为0.5236mg/L，硅藻门为优势种群。浮游动物共检测到3门3种，其平均密度为324.5个/L，平均生物量为0.6332mg/L，轮虫中的圆形臂尾轮虫为优势种群。

利用浮游植物多样性指数和均匀度指数评价水体营养类型是一种有效方法。一般评价标准认为多样性指数H′>3，水体为轻度或无污染；H′在1～3，为中度污染；H′在0～1，为重度污染。均匀度指数J在0.5～0.8，水体为轻度或无污染；J在0.3～0.5，为中度污染；J在0～0.3，为重度污染。在本次研究中，九甸峡水库6月、10月浮游植物多样性指数分别为3.89和4.15，均匀度指数分别为0.8484和0.8027，两组数据均表明九甸峡水库水体状况处于无污染状态。另外，水体的营养类型主要取决于浮游植物的生物量，根据相关资料报道，水库浮游植物生物量低于1mg/L～1.5mg/L属于贫营养型水体，九甸峡水库浮游植物平均生物量为0.5236mg/L，因此其水体为贫营养类型。

（三）天然鱼产力分析及开发建议

利用浮游生物的生物量来估算水库的天然鱼产潜力是国内外常用的一种方法。在本次调查中，根据浮游生物及底栖动物的生物量，我们估算出九甸峡水库由浮游生物所提供的鱼产力理论上约为100.8t，由底栖动物所提供的鲤鲫鱼产力约为77.7t。可以本次调查中粗略估算的鱼产力为参考，在九甸峡水库投放适宜苗种，苗种投放比例为滤食性鱼类占65%～70%，其他经济鱼类占30%～35%，其中鲢鳙比例一般维持在1:2.5为宜。

综合以上分析，九甸峡水库水质良好，无污染，溶解氧含量高，各种理化指标均符合渔业养殖用水标准，适宜发展网箱养殖。另外，九甸峡水库具有一定数量的天然饵料生物，能提供一定的天然鱼产力。可以本次调查结果为参考适当投放滤食性鲢鳙鱼及鲤鲫鱼，达到以鱼养水、合理开发的目的，并为西部地区巩固脱贫攻坚成果及实现乡村振兴贡献出渔业力量。