肖靈君 王普澤,3 熊滿堂 葉少文 張?zhí)昧?劉家壽 李鐘杰

(1. 中國科學(xué)院水生生物研究所淡水生態(tài)與生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 武漢 430072;2. 中國科學(xué)院大學(xué), 北京 100049; 3. 大連海洋大學(xué), 大連 116023)

龍感湖是長江中下游重要的淡水濕地, 具有涵養(yǎng)水源、調(diào)蓄洪水和維持生物多樣性等重要生態(tài)功能[1]。龍感湖曾是養(yǎng)殖開發(fā)的優(yōu)良水域, 過去20多年間實(shí)施以圍欄養(yǎng)殖為主的漁業(yè)生產(chǎn)模式[2]。圍欄養(yǎng)殖雖大幅增加了漁產(chǎn)量和漁民收入, 但高強(qiáng)度的養(yǎng)殖方式也造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題, 如棲息地破碎、漁業(yè)資源枯竭、生物多樣性降低、生態(tài)系統(tǒng)退化及水體富營養(yǎng)化加劇等[3—5]。為加強(qiáng)湖泊生態(tài)保護(hù), 改善湖泊生態(tài)環(huán)境, 中央及地方政府發(fā)布了一系列的管理方案和意見, 強(qiáng)令禁止圍欄圍網(wǎng)養(yǎng)殖, 龍感湖目前已完成了圍欄圍網(wǎng)的拆除整治工作,有必要對該湖漁業(yè)養(yǎng)殖模式轉(zhuǎn)型階段的水環(huán)境動態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和評估。

一般而言, 水環(huán)境評價可分為單項(xiàng)評價和多項(xiàng)綜合評價, 單項(xiàng)評價是根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和湖泊環(huán)境本底值, 評價主要水質(zhì)參數(shù)的超標(biāo)程度, 計(jì)算相對容易; 綜合評價則是考慮水體中主要污染物的綜合作用, 確定水質(zhì)的綜合級別。常用的地表水水質(zhì)綜合評價方法有模糊評價法、灰色系統(tǒng)評價法、層次分析法、主成分分析、聚類方法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和水質(zhì)標(biāo)識指數(shù)法等[6,7]。

本研究以長江中下游典型淺水養(yǎng)殖型湖泊龍感湖為研究地點(diǎn), 于2017—2018年對該湖的2個跨省界水域(湖北省黃梅水域和安徽省宿松水域)的水質(zhì)狀況進(jìn)行周年季度調(diào)查, 通過主成分分析(PCA)和自組織特征映射人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(SOM)模型, 定量分析主要水質(zhì)參數(shù)的時空動態(tài), 同時采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法對水體富營養(yǎng)化狀況進(jìn)行評價, 以期為我國湖泊漁業(yè)養(yǎng)殖模式轉(zhuǎn)型的環(huán)境效應(yīng)評估和湖泊生態(tài)系統(tǒng)長期監(jiān)測提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究地點(diǎn)

龍感湖(115°59′—116°18′E, 29°51′—30°05′N)位于長江下游北岸, 與南岸的鄱陽湖隔江相望, 北依大別山, 東臨大官湖, 西近太白湖, 系古長江變遷與跨長江兩岸古彭蠡澤解體后的殘跡湖[8]。該湖屬于跨省界淺水湖泊, 包括湖北省的黃梅水域和安徽省的宿松水域(以圍網(wǎng)分隔, 圖 1), 是傳統(tǒng)的高強(qiáng)度圍欄養(yǎng)殖湖泊。在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部關(guān)于加快推進(jìn)漁業(yè)轉(zhuǎn)方式調(diào)結(jié)構(gòu)的指導(dǎo)意見和地方政府管理部門的有力推動下, 該湖黃梅水域和宿松水域分別于2017年夏季和2018年初完成了養(yǎng)殖圍欄的拆除工作。根據(jù)水域空間特征和圍欄拆除時間情況, 在黃梅水域和宿松水域共設(shè)置15個采樣點(diǎn)(圖 1), 于2017年冬季(12月)和2018年春季(4月)、夏季(8月)、秋季(11月)對主要水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行周年季度調(diào)查。

圖1 龍感湖輪廓圖及采樣點(diǎn)分布Fig. 1 Sketch map of Longgan Lake and the distribution of sampling sites

1.2 水樣采集和分析

水樣采集時在各采樣點(diǎn)現(xiàn)場測量水深(WD)和透明度(SD), 通過便攜式多參數(shù)水質(zhì)分析儀(YSI)測定pH、水溫(WT)、溶解氧(DO)和電導(dǎo)率(Cond);用采水器取中上層水樣, 注入1 L塑料瓶密封保存,帶回實(shí)驗(yàn)室檢測。主要水質(zhì)指標(biāo)按照《湖泊生態(tài)調(diào)查觀測和分析》、《水和廢水監(jiān)測分析方法-第四版》 和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行分析測定, 其中總氮(TN)、亞硝酸氮( NO－2-N)、氨氮(N H+4-N)和高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)分別采用堿性過硫酸鉀消解-紫外分光光度法、N- (1-萘基) -乙二胺分光光度法、納氏試劑分光光度法和高錳酸鉀氧化滴定法, 總磷(TP)采用過硫酸鉀氧化-鉬酸銨分光光度法, 葉綠素a含量采用丙酮萃取分光光度法。

1.3 水域營養(yǎng)狀態(tài)評價

采用環(huán)境保護(hù)部《地表水環(huán)境質(zhì)量評價方法(試行)》(2011年)[9]規(guī)定的綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法TLI(Σ)對龍感湖水域營養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行數(shù)值化分級評價, 選擇的參數(shù)包括葉綠素a(Chl.a)、總磷(TP)、總氮(TN)、透明度(SD)和高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)。

計(jì)算各參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)TLI, 計(jì)算公式為:

式中, 葉綠素a(Chl.a)單位為mg/m3, 透明度 SD單位為 m; 其他指標(biāo)單位均為 mg/L。

計(jì)算各參數(shù)的TLI在TLI(Σ)中所占的相關(guān)權(quán)重Wj, 計(jì)算公式為:

式中,m為評價參數(shù)的個數(shù);rij為第j種參數(shù)與基準(zhǔn)參數(shù)Chl.a的相關(guān)系數(shù);Wj為第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的相關(guān)權(quán)重。

中國湖泊(水庫)的Chl.a與其他參數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系rij及r見表 1。

表1 中國湖泊(水庫)部分參數(shù)與Chl.a的相關(guān)關(guān)系 rij 及r值[9]Tab. 1 Correlation between some parameters of lakes (reservoirs)and Chl.a in China rij and r values

表1 中國湖泊(水庫)部分參數(shù)與Chl.a的相關(guān)關(guān)系 rij 及r值[9]Tab. 1 Correlation between some parameters of lakes (reservoirs)and Chl.a in China rij and r values

參數(shù)Parameter Chl.a SD COD Mn TP TN rij 1 -0.83 0.83 0.84 0.82 r2ij 1 0.6889 0.6889 0.7056 0.6724

計(jì)算綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù), 計(jì)算公式為:式中,TLI(∑)為綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù);m為評價參數(shù)的個數(shù);TLI(j)為第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)。

湖泊營養(yǎng)狀態(tài)分級, 采用0—100的一系列連續(xù)數(shù)字對湖泊(水庫)營養(yǎng)狀態(tài)進(jìn)行分級(表 2)。

表2 湖泊(水庫)綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)TLI (∑)與營養(yǎng)狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系[9]Tab. 2 The corresponding relationship between the comprehensive trophic level index TLI (∑) and trophic level of lakes (reservoirs)

1.4 數(shù)據(jù)分析

主成分分析法(PCA)是將原有多個變量降維處理為少數(shù)幾個綜合指標(biāo)的一種統(tǒng)計(jì)分析方法, 將原來眾多的具有一定相關(guān)性的變量重新組合成新的少數(shù)幾個綜合變量(主成分)。本研究主成分分析選取4個季節(jié)15個樣點(diǎn)的14個變量, 即水深(WD)、透明度(SD)、pH、水溫(WT)、溶解氧(DO)、電導(dǎo)率(Cond)、特定電導(dǎo)率(SPC)、總氮(TN)、總磷(TP)、亞硝酸氮(N O－2-N)、氨氮(N H+4-N)、高錳酸鹽指數(shù)(CODMn)、葉綠素a(Chl.a)和水域地點(diǎn), 共同構(gòu)成一個60×14的矩陣。應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析軟件R 3.5.2進(jìn)行主成分分析并作圖描述水質(zhì)的季節(jié)差異。

自組織映射圖譜(Self-organizing map, SOM)是由芬蘭赫爾辛基大學(xué)Teuvo Kohonen教授提出的一種非監(jiān)督人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial neural network,ANN), 因此也稱為Kohonen神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。SOM對非線性數(shù)據(jù)具有很強(qiáng)的聚類功能, 可將高維數(shù)據(jù)矩陣降為二維或一維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu), 是一種競爭式學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò),具有無監(jiān)督自組織學(xué)習(xí)的能力。

SOM學(xué)習(xí)算法分為兩步, 即自組織訓(xùn)練和輸出特征圖[10]。在SOM模型的自組織訓(xùn)練過程中, 訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)經(jīng)過競爭學(xué)習(xí), 將結(jié)果展現(xiàn)在一系列的神經(jīng)元上。每一個神經(jīng)元代表一個d維的權(quán)向量, d的維度由輸入樣本的維數(shù)所決定。本研究將4個季節(jié)53個采樣點(diǎn)的多變量數(shù)據(jù)矩陣作為 SOM 的輸入層, 通過自組織訓(xùn)練學(xué)習(xí), 將結(jié)果呈現(xiàn)在由36(6×6)個神經(jīng)元組成的輸出層上。根據(jù)各神經(jīng)元的矢量值對神經(jīng)元進(jìn)行聚類分析后, 將環(huán)境特征劃分為不同類群。SOM 模型分析采用 MATLAB 軟件SOM Toolbox。

2 結(jié)果

2.1 水質(zhì)理化參數(shù)現(xiàn)狀

如表 3所示, 龍感湖屬淺水型湖泊, 不同季節(jié)平均水深0.83—2.52 m; 平均透明度0.14—0.40 m, 夏季較高, 冬季較低, 且4個季節(jié)的整體透明度都很低,冬季最低; 葉綠素a含量除秋季(平均28.30 μg/L)偏低外, 其他季節(jié)均很高, 夏季最高, 平均達(dá)95.28 μg/L。

表3 2017—2018年龍感湖水質(zhì)參數(shù)的季節(jié)變化(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)Tab. 3 Seasonal variations of water quality parameter in Longgan Lake during 2017—2018 (Mean±SE)

溶解氧秋季最高, 平均為12.11 mg/L; 化學(xué)需氧量(COD)夏季達(dá)最高(8.20 mg/L)。pH(8.60—9.27)和電導(dǎo)率(161.59—256.93 μS/cm)的變化特征一致,水體酸堿度四季均偏堿性, 夏季最高, 冬季最低。

總氮含量夏季最高, 平均為2.30 mg/L, 比其他季節(jié)高出一倍以上, 其他季節(jié)的差異不明顯。4個季節(jié)氨氮(0.12—0.64 mg/L)的變化趨勢與總氮的變化趨勢一致, 總磷(0.11—0.22 mg/L)和亞硝態(tài)氮(0.03—0.09 mg/L)的季節(jié)變化不明顯。

2.2 水域綜合營養(yǎng)狀態(tài)

龍感湖的水域綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)范圍為50.32—71.97, 屬典型的富營養(yǎng)型湖泊。綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)(圖 2)顯示秋季黃梅水域和宿松水域具有顯著性差異(P＜0.05), 而其他季節(jié)這兩個水域之間差異不顯著; 但同一水域秋季與其他季節(jié)之間具有顯著性差異, 秋季綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)值最低, 屬輕度富營養(yǎng)水體, 其他季節(jié)均屬于中度富營養(yǎng)水體。由表 4可知, 黃梅水域采樣點(diǎn)多為中度富營養(yǎng)狀態(tài),宿松水域采樣點(diǎn)中有較多輕度富營養(yǎng)的情況。

表4 龍感湖不同采樣點(diǎn)富營養(yǎng)化狀態(tài)分級統(tǒng)計(jì)Tab. 4 Classification statistics of eutrophication status at different sampling points of Longgan Lake

圖2 龍感湖黃梅水域和宿松水域綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)(TLI)的季節(jié)動態(tài)特征Fig. 2 Seasonal dynamics of comprehensive trophic level index(TLI) for Huangmei and Susong areas of Longgan Lake

2.3 基于PCA的水質(zhì)動態(tài)特征

主成分分析結(jié)果顯示, PCA第一、二軸分別解釋了環(huán)境變量的39.91%和17.78%變異。水溫、氣溫、水深、總氮、氨氮、電導(dǎo)率、pH與PCA第一軸呈顯著正相關(guān); COD、葉綠素a、總磷與PCA第二軸呈顯著正相關(guān), 而透明度與之呈顯著負(fù)相關(guān)(圖 3)。從PCA作圖可見, 龍感湖宿松水域與黃梅水域的環(huán)境差異并不大, 而季節(jié)差異較為明顯。龍感湖夏季水溫、水深、總氮、氨氮、電導(dǎo)率和pH較高, 而溶解氧含量很低; 冬季總磷和溶解氧含量較高, 而透明度、電導(dǎo)率、水深和水溫等值較低;秋季亞硝態(tài)氮和溶解氧含量較高, COD和葉綠素a含量較低。

圖3 龍感湖水質(zhì)參數(shù)的主成分分析Fig. 3 Principal component analysis (PCA) on water quality parameters in Longgan Lake

2.4 基于SOM的水質(zhì)動態(tài)特征

根據(jù)模型訓(xùn)練后的SOM輸出層神經(jīng)元的等級距離, 將輸出層劃分為兩大類(Ⅰ和Ⅱ), Ⅰ再細(xì)分為Ⅰa和Ⅰb兩小類, Ⅱ再細(xì)分為Ⅱa和Ⅱb(圖 4)。從采樣點(diǎn)在輸出層神經(jīng)元上的分布情形(圖 4), 季節(jié)變化方面, Ⅰa主要代表的是春秋兩個季節(jié), Ⅰb主要代表的是冬季, Ⅱa和Ⅱb均代表了夏季; 空間變化方面, 宿松和黃梅兩個區(qū)域的環(huán)境差別不顯著,不能很好的劃分開來。

圖4 龍感湖水質(zhì)時空動態(tài)SOM模型Fig. 4 The SOM modelling of spatio-temporal dynamics of water quality in Longgan Lake

如圖 5所示, Ⅰa的透明度和電導(dǎo)率略高, 氨氮和COD較低; Ⅱa的透明度和電導(dǎo)率較高, 總磷較低;Ⅰb的總磷和COD含量略高, 其他理化指標(biāo)值均偏低; Ⅱb電導(dǎo)率、pH、總氮、氨氮和COD的數(shù)值均較高。由此可清晰直觀地顯示, 龍感湖的透明度夏季較高, 同時氨氮、pH、電導(dǎo)率、總氮和COD的含量均很高; 冬季總磷和COD含量很高; 而春秋季的透明度和電導(dǎo)率略高, 各營養(yǎng)鹽含量均偏低。

圖5 主要水質(zhì)參數(shù)在SOM神經(jīng)元上的貢獻(xiàn)值分布Fig. 5 Distribution of contribution values of major water quality parameters on the SOM neurons

3 討論

3.1 龍感湖養(yǎng)殖水域環(huán)境狀況

本研究表明龍感湖水環(huán)境具有時空動態(tài)特征。水體透明度冬季最低, 與吳奇麗[11]在龍感湖的研究結(jié)果一致, 透明度主要受水中懸浮物的影響,懸浮物多為泥沙和浮游植物及腐敗的有機(jī)質(zhì)等[12]。夏季水位較高, 泥沙懸浮受風(fēng)力作用而減弱, 透明度趨于定值; 冬天水位降低, 湖水較淺, 風(fēng)力作用攪動水體泥沙, 增加水中懸浮物, 從而降低了透明度。另外, 冬季為龍感湖的捕魚季節(jié), 船只的頻繁活動和“趕攔刺張”聯(lián)合漁法的作業(yè)方式也會造成水體渾濁、透明度降低[13]。

龍感湖是越冬水鳥的棲息地, 水生植物的腐敗碎屑和水鳥的排泄物均會對水體營養(yǎng)鹽產(chǎn)生一定的影響; 且冬季是集中捕撈的高峰時期, 人為的干擾攪動起水底營養(yǎng)物, 可能是冬季總磷和COD等營養(yǎng)鹽含量較高的主要原因。曾凱等[14]2015—2018年對華陽河湖群水質(zhì)的監(jiān)測表明, 龍感湖TN、TP和COD濃度最大值出現(xiàn)在水位變動期, 原因在于湖泊水動力條件引起底泥污染物釋放, 導(dǎo)致湖區(qū)污染物濃度增加, 這與本研究TP和COD的變化特征較一致。

夏季雨水較為集中, 強(qiáng)降雨導(dǎo)致湖面水位上漲,湖泊水流增大, 促進(jìn)了水體的交換, 湖泊周邊農(nóng)業(yè)廢水進(jìn)入湖泊, 增加了水中外源營養(yǎng)物質(zhì)的輸入,使得龍感湖夏季TN、氨氮和COD的含量最高, 太湖[15]和鄱陽湖[16]等受夏季徑流注入影響的湖泊也表現(xiàn)出相似的水質(zhì)變化規(guī)律。水體營養(yǎng)鹽的增加,易造成藻類迅速生長繁殖并導(dǎo)致暴發(fā)水華, 故本研究龍感湖夏季葉綠素a含量也顯著高于其他季節(jié);吳奇麗等[17]研究結(jié)果也顯示龍感湖葉綠素a濃度春冬季低, 夏秋季高, 且與水體營養(yǎng)鹽和越冬水鳥的排泄物都有一定的相關(guān)性。

3.2 湖泊綜合營養(yǎng)狀態(tài)評價

綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)評價結(jié)果表明, 龍感湖冬季水體富營養(yǎng)化狀態(tài)最嚴(yán)重, 可能是由于2017年末(本文冬季采樣時間)該湖剛完成圍欄拆除和冬季大捕撈, 頻繁的湖上作業(yè)和對底質(zhì)的人為擾動, 使得沉積在湖泊底泥中的營養(yǎng)鹽在攪動和擴(kuò)散生物活動等作用下釋放和溶解到水中, 湖泊營養(yǎng)負(fù)荷因而增大。另一方面, 龍感湖夏季富營養(yǎng)化程度僅次于冬季, 本研究采樣期間發(fā)現(xiàn)夏秋兩季黃梅水域有大量鳳眼蓮[Eichhornia crassipes(Mart.) Solms]分布,在網(wǎng)圍養(yǎng)殖導(dǎo)致水體營養(yǎng)鹽充足的條件下, 該物種入侵并大量繁殖, 覆蓋大片水域, 嚴(yán)重時使得局部水域密不透氣, 水質(zhì)嚴(yán)重惡化。

目前龍感湖水環(huán)境面臨的主要問題包括: 農(nóng)業(yè)面源污染嚴(yán)重、工業(yè)點(diǎn)源污染、畜禽養(yǎng)殖污染、生活污水處理率低、湖泊淤積嚴(yán)重湖容縮小, 及傳統(tǒng)漁業(yè)粗放發(fā)展和20余年圍網(wǎng)養(yǎng)殖造成的湖泊內(nèi)源營養(yǎng)鹽負(fù)荷嚴(yán)重等方面[18]。這些問題對龍感湖生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重影響, 即使如今龍感湖已實(shí)現(xiàn)圍網(wǎng)全部拆除, 地方政府也加強(qiáng)了污染整治力度和環(huán)境保護(hù)舉措, 湖泊生態(tài)環(huán)境修復(fù)形勢依然嚴(yán)峻,水質(zhì)改善仍需一定時間。

3.3 水質(zhì)時空動態(tài)分析模型方法

湖泊環(huán)境中存在大量非線性、非平穩(wěn)和不確定因素, 傳統(tǒng)的水質(zhì)評價方法對于水環(huán)境中存在的非線性過程很難準(zhǔn)確描述。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Networks)是一種由大量處理單元組成的非線性自適應(yīng)的動力學(xué)系統(tǒng), 具有學(xué)習(xí)、聯(lián)想、容錯和抗干擾等功能, 相比線性統(tǒng)計(jì)方法, 更能抓住系統(tǒng)的主要特征, 反映系統(tǒng)變量之間關(guān)系。應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行水質(zhì)評價[19], 首先圍繞“學(xué)習(xí)樣本”進(jìn)行自適應(yīng)和自組織訓(xùn)練, 使得網(wǎng)絡(luò)具有對學(xué)習(xí)樣本的記憶聯(lián)想能力, 然后將實(shí)測數(shù)據(jù)輸入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng), 由已掌握知識信息的網(wǎng)絡(luò)對它們進(jìn)行評價。該過程類似人腦的學(xué)習(xí)過程, 因此可模擬人腦解決某些具有模糊性和不確定性的問題。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在不受非線性及其分類潛力影響的情況下, 從已知數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)的能力使其具有優(yōu)于其他傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析方法的能力[20], 本研究所采用的SOM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可分析多維數(shù)據(jù), 并將結(jié)果呈現(xiàn)為有助于理解的可視化信息[19]。本研究PCA和SOM的主要結(jié)果基本吻合, 但SOM模型具有強(qiáng)大的非線性聚類能力, 能夠更加清晰地反映龍感湖水質(zhì)變量的時空分布特征, 且SOM輸出層模式圖具有很強(qiáng)的可視性, 能夠更直觀地反映出各個不同的水質(zhì)參數(shù)在不同研究區(qū)域的變化情況。

3.4 湖泊漁業(yè)環(huán)境修復(fù)措施建議

龍感湖在經(jīng)歷了連續(xù)多年的高強(qiáng)度圍網(wǎng)養(yǎng)殖、人工投餌和投肥后, 大量氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)隨顆粒物沉積到底泥中, 再通過靜態(tài)或動態(tài)內(nèi)源釋放模式進(jìn)入水體中; 同時, 圍網(wǎng)會造成生態(tài)阻隔和生境破碎化, 嚴(yán)重阻礙水體自然交換, 影響湖泊的自凈能力[18]。魚類是決定湖泊生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的重要組成[21], 一般通過上行和下行作用影響湖泊生物群落和水體營養(yǎng)狀態(tài)[22]。龍感湖魚類群落組成以鯉科魚類為主, 優(yōu)勢種為鯽(Carassius auratusLinnaeus)、鯉(Cyprinus carpioLinnaeus)、短頜鱭(Coilia brachygnathusKreyenberg et Pappenheim)、似鳊(Pseudobrama simoniBleeker)和?(Hemiculter leucisculusBasilewsky)等, 以小型魚類、浮游生物食性魚類和雜食性魚類偏多; 而鱖(Siniperca chuatsiBasilewsky)和翹嘴鲌(Culter alburnusBasilewsky)等食魚性魚類偏少, 且易被捕撈。

因缺乏大型食魚性魚類的捕食壓力, 小型浮游動物食性魚類(如?)數(shù)量不斷增長, 并通過攝食浮游動物, 降低了浮游動物對浮游植物的濾食壓力,易造成浮游植物生物量上升, 進(jìn)而影響湖泊水質(zhì);另一方面, 鯉和鯽等底層雜食性魚類的活動會加大對底層沉積物的擾動, 使得底泥中的營養(yǎng)鹽釋放,造成浮游植物過度生長, 同時也不利于沉水植物保護(hù)。湖區(qū)禁漁和圍網(wǎng)拆除等措施對恢復(fù)漁業(yè)資源、保護(hù)水生生物具有重要意義, 可減少捕撈和養(yǎng)殖生產(chǎn)等人為活動對水體營養(yǎng)鹽釋放和湖區(qū)水生植物的影響, 使得沉水植被得到一定的恢復(fù), 提高湖泊的水體自凈能力。

建議在漁業(yè)模式轉(zhuǎn)型后, 一方面通過水體自身進(jìn)行生態(tài)系統(tǒng)修復(fù), 另一方面通過合理的增殖放流進(jìn)行魚類群落調(diào)控, 即投放一定規(guī)格和比例的鰱(Hypophthalmichthys molitrixValenciennes)和鳙(Hypophthalmichthys nobilisRichardson)等濾食性魚類, 及鱖和翹嘴鲌等食魚性魚類?？傮w上, 通過鰱鳙控藻并移除水體中的氮磷等營養(yǎng)物質(zhì); 通過擴(kuò)大食魚性魚類種群規(guī)模, 提高對小型餌料魚類資源的控制作用, 通過食物網(wǎng)的下行效應(yīng)改善水質(zhì), 提高餌料生物的轉(zhuǎn)化效率。同時必須持續(xù)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測, 加強(qiáng)對漁業(yè)模式轉(zhuǎn)型后的湖泊生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能等方面的長期跟蹤調(diào)查和評估。