非经典生物操纵法

淡水鱼对浅水湖泊生态及富营养化的影响淡水鱼是湖泊生态系统的重要组成部分, 也是重要的资源。

渔业一直是我国许多湖泊的重要功能, 包括很多城市湖泊, 如杭州西湖、南京玄武湖、北京昆明湖和武汉东湖等也把提高鱼产量放在显著地位。

鱼类是影响湖泊生态系统的重要因素, 影响包括湖泊的生物( 尤其是饵料生物) 群落结构、营养物质的状态和水平等。

随着湖泊富营养化问题的日益严重, 养鱼与富营养化进程之间的关系愈加受到各国学者的关注。

我国湖泊的放养鱼类一般可分为3类: 第1类是滤食性、营中上层活动的鱼类,如鲢、鳙等；第2类是草食性、营中下层活动的鱼类, 如草鱼等；第3类是杂食性或温和肉食性、营底层活动的鱼类,如鲤等。

在我国,湖泊富营养化的进程与渔业的发展几乎是同步的,研究分析鱼类与浅水湖泊富营养化之间的关系对我国湖泊富营养化治理有重要的理论价值和实践指导意义。

1 草食性鱼类的影响草鱼是一种典型的摄食大型水生植物的鱼类。

在天然水域中,它摄食水生植物具有一定的选择性, 比较喜食的种类有芇草、黑藻、马来眼子菜、菹草、黄丝草、小茨藻等, 不喜食的种类有菜、聚草和水花生。

但在喜食水生植物匮乏的情况下, 不喜食的植物也将被吃光, 甚至摄食昆虫及其幼虫。

草鱼的食量大,每天摄食沉水植物的量甚至超过鱼的体重,高的超过体重的93%。

沉水植物的饵料系数因种类不同而有较大差异, 其范围在50～180。

陈洪达认为,其平均值可以120 (湿重)或100(鲜重)计算。

因此,当草鱼放养量过大,其摄食强度超过植物再生产能力时, 必然导致水生植物的减少, 甚至毁灭。

特别是植株再生能力不强、地下茎和根系又不发达、种子量不多、且为草鱼喜食的植物最易受害。

许多湖泊由于草食性鱼类( 特别是草鱼)的过度放养而导致水草衰减甚至绝迹, 使浮游藻类在初级生产者中占绝对优势。

草鱼对水草的破坏力高不仅由于草鱼对水草的消化吸收率低, 而且往往由于一些幼嫩水草被食, 使水草的潜在生产力遭受破坏。

鲢鳙在长寿湖水生态系统氮磷循环中的作用李晓洁;唐敏;李云;叶勤;薛洋;靳涛;祖学勤【摘要】In order to explore the role of silver carp and bighead on nitrogen and phosphorus cycle of aquatic ecosystem in Changshou Lake, the preset study seasonal change of total nitrogen(TN) and total phosphorus(TP) in water, excretion quantities of N and P in silver carp and bighead were determined.Contribution rates of silver carp and bighead N/P excre-tions in water were obtained by comparative analysis.N/P retention of silver carp and bighead were estimated through deter-mined the fish body N/P contents.The result showed that the N and P excretion rates of silver carp and bighead were the highest in summer and lowest in winter, the seasonal temperature influenced on the excretion rates.Under average water temperature 19.88 ℃ in Changshou Lake during 2016—2017, theN/P excretion rates of silver carp were 0.973 1 μg L-1 d-1and 0.242 2 μg L-1d-1, and bighead were 0.642 5 μg L-1d-1and 0.174 9 μg L-1d-1respectively.N and P excre-tions of silver carp and bighead account for 1.19%, 0.79% of N amount, and 9.57%, 6.91% of P amount required by algae primary production in Changshou Lake.The amount of N/P taken out by silver carp and bighead catch to market was up to 60.61 t and 23.31 t in Changshou Lake during 2016—2017.The present investigation suggested that the practice of ecological stocking silver carp and bighead fisheries will have a small contribution to N and P in the water and will not cause eutrophication.%为探究长寿湖鲢、鳙在水体生态系统氮(N)磷(P)循环中的作用,研究测定了季节性水体总氮(TN)、总磷(TP)的变化,进行了原位鲢、鳙排泄率的测定.通过N、P排泄对比分析了鲢、鳙对水体N、P的贡献率.通过长寿湖鲢、鳙鱼体N、P含量测定,估算水体中N、P去除量.结果显示:鲢、鳙N、P排泄率夏季最高,冬季最低,季节性温度变化对其排泄率有一定影响;2016—2017在长寿湖平均水温为19.88 ℃条件下,鲢的N、P排泄率分别为0.9731 μg L-1d-1和0.2422 μg L-1d-1;鳙的N、P排泄率分别为0.6425 μg L -1d-1和0.1749 μg L-1d-1,鲢、鳙N、P排泄量分别占长寿湖藻类初级生产所需N含量的1.19%和0.79%, P含量的9.57%和6.91%; 2016—2017长寿湖通过捕捞鲢、鳙产品带走的N、P含量分别为60.61 t和23.31 t.结果表明,长寿湖开展生态养殖对水体N、P贡献较小,不会引起水体富营养化.【期刊名称】《淡水渔业》【年(卷),期】2018(048)003【总页数】7页(P40-46)【关键词】鲢(Hypophthalmichthysmolitrix);鳙(Aristichthysnobilis);长寿湖;氮磷循环;排泄率【作者】李晓洁;唐敏;李云;叶勤;薛洋;靳涛;祖学勤【作者单位】西南大学动物科技学院,重庆三峡生态渔业产业技术研究院,重庆400715;西南大学动物科技学院,重庆三峡生态渔业产业技术研究院,重庆400715;西南大学动物科技学院,重庆三峡生态渔业产业技术研究院,重庆400715;西南大学化学化工学院,重庆400715;重庆市水产技术推广总站,重庆400200;重庆市长寿区农业委员会,重庆401220;重庆市长寿区农业委员会,重庆401220【正文语种】中文【中图分类】S931.3长寿湖位于重庆市长寿区东部，是西南地区最大的人工湖、重庆市重要的生态渔业基地，也是重庆市重要的淡水水源地。

水环境修复总结1、水环境承载能力：在一定水域，在水体功能能够继续保持并仍保持良好生态系统的条件下，容纳污水及污染物的最大能力2.空间异质性：生态过程和格局在空间分布上的异质性和复杂性，可以理解为空间斑块和梯度的总和3、地下水：存在于地表以下岩（土）层空隙中各种不同形式水的统称4.水体富营养化是指由于接受过多的营养物质，如氮和磷，导致湖泊和其他水体生产力异常增加的过程5、污染生态效应：污染物进入水环境后，对水生生态系统的结构和功能产生某些影响，这种表现在生态系统中的响应即为污染生态效应6.水文循环：水在海洋、大气和陆地之间无休止的运动7、空气吹脱：在一定压力条件下，将压缩空气注入受污染区域，将溶解在地下水中的挥发性化合物、吸附在土壤颗粒表面上的化合物以及阻塞在土壤空隙中的化合物驱赶出来8.湖滨带：湖水和流域陆地生态系统之间的生态过渡带9、含水层：能够透过并给出相当数量水的岩层10、隔水层：不能透过与给出水，或者透过与给出水的数量微不足道的岩层11.水体季节性分层：由于水体传热不均匀，在水深较大的湖泊和水库中出现季节性温度分层12、承压水：充满于两个稳定隔水层之间的含水层中的地下水13.饱和渗流：饱和区的潜水和承压水在重力作用下运动14、湖泊：地面上洼地积水形成比较宽广的水域15、河流廊道：指与河流联系紧密的河岸带和洪泛区等生态系统，包括陆地、植物、动物及其内部的河溪网络16.景观破碎化：景观中生态系统之间的各种功能联系被破坏或连接程度降低生物放大：同一食物链上的高营养级生物通过吞食低营养级生物蓄积某种元素或难降解物质，使其在体内的浓度随营养级数提高而增大的现象污染生态效应：污染物进入水环境后，对水生生态系统的结构和功能产生某些影响，这种表现在生态系统中的反应是污染的生态效应。

潜水：饱和带中第一个具有自由水面的含水层的水渗流：地下水在岩土空隙中的运动现象经典生物操纵：即通过去除食浮游生物者或添加食鱼动物降低浮游生物食性鱼的数量，使浮游动物的生物量增加和体形增大，从而提高浮游动物对浮游植物的摄食效率，降低浮游植物的数量非经典生物操纵法：通过控制凶猛的鱼类和以浮游生物为食的鱼类（鲢鱼和鳙鱼），直接放牧蓝藻水华的生物操纵方法水体季节性分层影响因素：气温和太阳辐射浅水湖泊沉积物中污染物迁移扩散，积累和分布受湖泊风生环流的控制。

原文标题：Xie, P. and Liu, J. (2001) Practical success of biomanipulation using filter-feeding fish to control cyanobacteria bloom s – a synthesis of decades of research and application in a subtropical hypereutrophic lake. TheScientificWorld 1, 337-356.全文翻译如下：用滤食性鱼类控制蓝藻水华的生物操纵理论在实践上的成功——对一亚热带超富营养型湖泊中数十年研究和应用的综合谢平刘建康中国科学院水生生物研究所东湖湖泊生态系统试验站、淡水生态与生物技术国家重点实验室Email: xieping@; liujk@收到：2001. 6.11; 修改：2001.6.25; 接收：2001. 6.25; 出版：2001. 8.8东湖靠近中国长江，面积32平方公里，属于一个亚热带浅水湖泊，在过去五十年中东湖经历了若干巨大的变化，包括：（1）营养状况由中营养型转变为富营养型；（2）从上世纪70年代至1984年爆发了严重的蓝藻水华；（3）从1985年起蓝藻水华开始消失，而且不再发生；（4）鲢鳙鱼的产量比以前增加10倍多，随之而来蓝藻水华消失。

对于蓝藻水华消失有几种可能的解释，包括：营养盐的变化，浮游动物对藻类牧食压力的增加，鱼类对藻类牧食压力的增加。

长期变化的数据表明营养盐和浮游动物的变化是不重要的，而鱼类密度的显著增加可能起了关键作用。

为了验证这些假设，在东湖进行了3年原位实验，主要的结论如下：（1）东湖中增加鲢鳙鱼的放养在消除蓝藻水华中起了决定性作用；（2）鲢鱼和鳙鱼均能通过牧食直接消除蓝藻水华；（3）浮游动物不能抑制蓝藻水华；（4）如果鱼类牧食压力下降，东湖仍可能爆发蓝藻水华，消除水华所需的鱼类临界的生物量约为50克/立方米。

生态环境学报 2009, 18(1): 64-67 Ecology and Environmental Sciences E-mail:*****************基金项目：天津市科技发展计划项目（05YFSYSF00600）作者简介：张丽彬（1983年生），女，博士研究生，主要从事水污染控制研究。

E-mail:*********************富营养化水体中浮游动物对藻类的控制作用张丽彬1,2，王启山3，丁丽丽1,2，任洪强1,2*1. 南京大学环境学院，江苏 南京 210093；2. 污染控制与资源化研究国家重点实验室，江苏 南京 210093；3. 南开大学环境科学与工程学院，天津 300071摘要：采用室内受控生态系统进行实验。

采用于桥水库原水接种后，人工设置营养盐质量浓度梯度，模拟富营养化程度不同的水体，以研究浮游动物的生长情况，及其控制藻类生长的作用。

使用SPSS 统计软件进行数据分析。

结果显示：过高的营养盐浓度，可能会对轮虫的生长产生抑制作用，而甲壳类动物的总数量基本由营养盐质量浓度决定。

在四个营养盐质量浓度梯度下，浮游动物与藻类之间均存在一定的显著或极显著相关关系，说明浮游动物均能够发挥一定的控藻作用。

当营养盐ρ(TN)=3 mg·L -1、ρ(TP)=0.02 mg·L -1左右，浮游动物的控藻作用最明显。

当营养盐质量浓度过高时，浮游动物的控藻作用受影响。

关键词：浮游动物；浮游植物；藻类；富营养化中图分类号：X174 文献标识码：A 文章编号：1674-5906（2009）01-0064-04水体的富营养化，在全球范围内已经成为一个日趋严重的问题。

生物操纵（biomanipulation ）法由于其独有的优势，引起了越来越广泛的关注。

Shapiro 等最先提出了经典的生物操纵理论，也被称为食物网操纵（food-web manipulation ）理论[1]。

水体富营养化程度分析评价水体富营养化(eutrophication)是指在人类活动的影响下，氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。

提到富营养化，普遍想到的就是营养盐总磷、总氮超标。

诚然，总磷总氮等营养盐是发生富营养化的必要条件。

如果水体中总磷总氮浓度很低，不可能发生富营养化；但是，反之则不然，水体中总磷总氮浓度的升高，并不一定能发生富营养化问题。

富营养化发生发展是由于水体整个环境系统出现失衡，导致某种优势藻类大量繁殖生长的过程。

因此，了解富营养化的发生机理和发生条件，实质上需要了解的是藻类生长繁衍的过程。

尽管对于不同的水域，由于区域地理特性、自然气候条件、水生生态系统和污染特性等诸多差异，会出现不同的富营养化表现症状，也即出现不同的优势藻类种群，并连带出现各种不同类型的水生生物种类的失衡。

但是，富营养氧化发生所需的必要条件基本上是一样的，最主要影响因素可以归纳为以下三个方面：（1）总磷、总氮等营养盐相对比较充足；（2）缓慢的水流流态；（3）适宜的温度条件；只有在三方面条件都比较适宜的情况下，才会出现某种优势藻类"疯"长现象，爆发富营养化。

其中的水流流态主要指以流速、水深为要素的水流结构。

一、水体富营养化的主要原因：水体富营养化的根本原因是营养物质的增加。

一般认为主要是磷，其次是氮，可能还有碳、微量元素或维生素等。

受控生态系统装置和试验湖区的研究结果表明磷是主要“限制因子”。

Vollenweider等关于磷负荷和初级生产关系的研究也表明磷的重要性.在氮磷比低于10: 1时，或在某个季节，氮也可能成为限制因子。

导致富营养化的营养物按其来源可分为点源和非点源(或面源)。

前者是排放集中、位置固定的污染源，也较容易测定:非点源污染是通过地表径流、降水、地下水等进入水体，较难以测定和控制。

河道整治中水生生态系统的构建目录1概述 (3)1.1水生生态系统 (3)1.2围隔 (3)1.3生物操纵法 (3)1.3.1定义 (3)1.3.2生物操纵基本原理 (4)1.3.3生物操纵理论发展综述 (4)1.3.4生物操纵运用进展 (5)1.4设计原则 (6)1.5环境现状调查 (6)1.6应用限制 (6)1.7预处理 (7)2水生生态系统构建 (7)2.1围隔结构组成 (7)2.2设计要求 (8)2.3水生生态系统结构设计 (9)3运行管理措施 (10)3.1日常维护 (10)3.2水质及生态系统结构维护 (10)河道整治中水生生态系统的构建1概述1.1水生生态系统是地球表面各类水域生态系统的总称。

水生生态系统中栖息着自养生物（藻类、水草等）、异养生物（各种无脊椎和脊椎动物）和分解者生物（各种微生物）群落。

各种生物群落及其与水环境之间相互作用，维持着特定的物质循环与能量流动，构成了完整的生态单元。

1.2围隔用塑料薄膜等材料在水体中围出具有一定体积、内含现场水、泥和各种生物群落的可控生态单元。

1.3生物操纵法1.3.1定义生物操纵法分经典的和非经典的生物操纵2种。

经典的生物操作法，就是通过改变捕食者(鱼类)的种类组成或多度来操纵植食性的浮游动物群落的结构，促进滤食效率高的植食性大型浮游动物，特别是枝角类种群的发展，进而降低藻类生物量，可提高水的透明度，改善水质。

主要运用于小型的、封闭的、且浮游植物群落不是由水华蓝藻而是由绿球藻、小型硅藻和包括隐藻在内的鞭毛藻等组成的浅水水体。

由于水体中的浮游动物普遍存在且存在时间较长，与浮游植物具有同步性，春末的“清水期”表现出了自然的生物操纵作用；并且浮游动物种群变化迅速，对藻类水华的突然爆发具有针对性。

非经典性的生物操纵法是以滤食性鱼类为基础的，通过控制凶猛鱼类或放养食浮游生物的滤食性鱼类（鲢、鳙）来直接取食藻类特别是蓝藻水华的生物操纵。

1.3.2生物操纵基本原理生物操纵也称食物网操控，其基本原理是通过对水生生物群及其栖息地的一系列调节，以改变水生生态系统中营养级间相互作用，最终促使浮游植物生物量下降。

缘乞科枚Journal of Green Science and Technology2021年3月第23卷第6期景观水体生态修复中鱼类生物操纵方法#跃(上海勘测设计研究院有限公司，上海200335)摘要：指出了水生生态系统生物操纵的主要理论基础是通过在生态修复的水体生态系统中食物链的增环或减环，来达到控制水生植物，维持水质的目的。

鱼类生物操纵是水体生态修复中的重要内容，从食性和生活特征考虑，对生物操纵中常用餉鱼类种类进行了筛选，并推荐了两种鱼类投放密度计算方法，分别对应以水草控制和生物多样性保育为目的鱼类生物操纵，并在投放时序方面明确了景观水体生态修复初期投放滤食性鱼类，水生植物定植后投放肉食性鱼类，来年水草旺蠱时期投放植食性鱼类的投放次序，并针对维护管理提出了相应建议，为景观水体鱼类生物操纵提供参考。

关键词：景观水体；生态修复；生物操纵中图分类号：X52文献标识码：A文章编号：1674-9944(2021)06-0159-031引言景观水体是指不承担片区主要排涝行洪和航运交通功能，水流滞缓,且以景观休憩为主要功能的人工或自然水体，常见于城市居住区、办公区及景区公园景观水体往往存在水动力不足，水体交换条件较差，受地表径流影响而富营养化，蓝藻水华屡屡暴发等问题％幻。

近年来，我国经济较发达城市，对景观水体越来越重视，相继开展了景观水体的整治工作。

景观水体水环境治理方法包括物理、化学和生态方法3〕，单一方法均较难达到良好的治理效果。

通过总结天然水体的生态恢复方法，并结合生态工程实践经验，研究学者逐渐总结了“外源截流、内源清除、活水循环、生态修复”BE的水环境治理方针，取的较多的成功经验。

景观水体水环境治理方针中，生态修复是水质长治久清的关键，即通过人工引入水生动、植物干预水体C、N、P的地球化学循环，使水体中的营养元素逐步转移进入水生动植物体内，结合人工捕捞和收获来从系统中移除多余的营养负荷⑷。

生态修复工程中，水生植物的相关研究常见报端，但对于水生动物群落恢复，尤其是景观水体生态修复中的鱼类生物操纵相关研究较少，为此本文在景观水体生态修复的理论和工程实践基础上，重点探讨了鱼类生物操纵方法，以期为水生态修复动物群落恢复提供参考。

第３卷第３期２０１０年　５月水生态学杂志ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏｅｃｏｌｏｇｙ　Ｖｏｌ．３，Ｎｏ．３　Ｍａｙ，２０１０ 收稿日期：２０１０－０５－１０基金项目：科学技术部农业科技成果转化资金项目“控制水库富营养化的生物操纵技术示范”（２００７ＧＢ２３３２０４３６）作者简介：郝保山，１９６４年生，河南孟州市人，高级工程师，主要从事水利经济、水利渔业、水生态环境研究。

Ｅｍａｌ：ｈａｏｂａｏｓｈａｎ＠１６３．ｃｏｍ生物操纵技术在西北地区水库水体富营养化防治应用前景郝保山１，邹　曦２，李　明２，彭建华２（１．中国矿业大学化学与环境工程学院，北京　１０００８３；２．水利部中国科学院水工程生态研究所，武汉　４３００７９）摘要：西北地区是我国最干旱的地区，水库在西北地区的工农业生产、渔业养殖、水利调度、防洪以及气候调节等方面发挥着极为重要的作用。

外源污染的过量输入、来水量下降和补水不足、气温升高、生态系统受损是西北地区水库水体富营养化的成因。

应对西北地区不同类型水库进行基础调查，了解水库水质状况和营养水平，有针对性的实施投放鱼食性鱼类或人工控制浮游动物食性鱼类、投放滤食性鱼类、投放螺、蚌、贝类等水生动物和人工调控水生植被等生物操纵技术。

关键词：生物操纵；富营养化；水库；西北地区中图分类号：Ｘ５２４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４－３０７５（２０１０）０３－０１１３－０５ 由于人类长期的开发活动，加之逐渐暖干的气候的影响，给水库环境带来了不良的影响，引发了水库水体富营养化等问题。

针对这一问题，国内外许多专家学者研发了多种技术方法控制水体富营养化，包括物化方法和生物－生态措施等。

物化方法的实施能取得短期的效果，但化学试剂及其分解产物会通过生物链最终积累到人体，同时会造成水域生态系统的二次污染；物理措施则耗资较大，且不能从生态系统层面解决问题，需要持续的外力投入。

生物－生态措施因其安全、环保、有效的特点已经引起越来越多的关注和研究，生物操纵技术就是其中最为典型和有效方法之一。