一种基于削减底栖鱼类维持清水型湖泊生态系统的方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于削减底栖鱼类维持清水型湖泊生态系统的方法，包括分析湖泊中总氮含量、总磷含量、叶绿素a的浓度、无机悬浮物浓度和总悬浮物浓度，当目标水体同时满足条件一和条件二或者仅满足条件三时，削减水体中底栖鱼类的数量至5g/m

A method for maintaining clear water lake ecosystem based on reduction of benthic fishes

The present invention provides a method for maintaining a clear-water lake ecosystem based on reducing benthic fishes, including analyzing the total nitrogen content, total phosphorus content, chlorophyll a concentration, inorganic suspended matter concentration and total suspended matter concentration in a lake, and reducing the water body when the target water body meets both condition 1 and condition 2 or only condition 3. The number of middle benthic fishes to 5g/m

【技术实现步骤摘要】
一种基于削减底栖鱼类维持清水型湖泊生态系统的方法
本专利技术属于环保
，具体涉及一种基于削减底栖鱼类维持清水型湖泊生态系统的方法。
技术介绍
浅水湖泊生态修复的大量实践表明，在湖泊达到清水态后，由于沉水植物群落不够稳定，生态系统尚不健全，导致各类鱼类数量的迅速增加，从而削弱乃至造成生态修复失败。浅水湖泊的生态修复常用技术手段是适当降低水位、清除水体鱼类后，再移栽沉水植物。由于沉水植物在移栽时植物体上不可避免带入鲤鲫鱼的粘性卵，或者在补水期间携带的鲤鲫幼鱼进入，造成生态修复施工结束后鲤鲫幼鱼逐步恢复，大量暴发后造成水质恶化，水体透明度大大降低，抑制沉水植物生长与种群扩张，从而导致生态修复的最终失败。有关草食性鱼类如草鱼对生态系统修复工作的负面影响，研究得较为透彻。其实底栖鱼类的负面效应也不小，其觅食活动不仅使沉积物营养盐释放，促进浮游藻类生长，更重要的是，还能使沉积物发生悬浮，降低水体透明度，抑制沉水植物，甚至有可能导致清水态向浊水态的转变。然而，也有一些研究表明，底栖杂食性鱼类能促进沉水植物生长，如，王晓平等（湖泊科学，2016）研究发现，鲫鱼处理组中沉水植物生物量增长12.5%。这其中的争议，可能主要与鱼类的密度有关。因此，在生态修复后，如何迅速、及时地采取措施控制底栖食性鱼类所带来的负面效应、维持清水型生态系统的稳定，具有重要意义。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术就此提出一种基于削减底栖鱼类维持清水型湖泊生态系统的方法。思路如下：首先，是干扰因素的排除，为下一步措施打基础，其次是水环境指标的测定，包括TN、TP、叶绿素、TSS与ISS等指标，再其次是对测定的各类指标进行综合分析，判断是否要清除底栖鱼类，最后确定清除底栖食性鱼类的种类与规格。从而达到降低底栖食性鱼类负面影响，维持目标水体清水系统稳定的目的。为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种基于削减底栖鱼类维持清水型湖泊生态系统的方法，包括如下步骤：（1）分析湖泊中总氮含量（TN）、总磷含量（TP）、叶绿素a的浓度（Chla）、无机悬浮物浓度（ISS）和总悬浮物浓度（TSS）；（2）当目标水体同时满足条件一和条件二或者仅满足条件三时，削减水体中底栖鱼类的数量至5g/m3以下；所述条件一为：所述总氮大于等于2mg/L、所述总磷大于等于150μg/L或所述叶绿素a的浓度大于50μg/L；所述条件二为：所述无机悬浮物浓度大于等于10mg/L；所述条件三为：所述无机悬浮物浓度大于等于10mg/L，并且所述无机悬浮物浓度与所述总悬浮物的浓度比值大于等于50%。所述的方法在实施前，还包括排除干扰因素的步骤。所述的干扰因素为：大雨天气、入湖的洪水事件、风浪事件或人类活动。所述的风浪事件为：风速大于等于5m/s的风浪事件。所述的人类活动为：种植水生植物或捕鱼。所述的削减水体中底栖鱼类的数量的方法为：捕捞。所述的底栖鱼类为鲤鱼或鲫鱼。所述的削减水体中底栖鱼类的数量为：削减水体中单尾重量大于等于5g的鱼类。本专利技术的有益效果在于：专利技术根据湖泊生态系统修复的实际，迅速、及时地控制底栖食性鱼类所带来的负面效应、维持清水型生态系统的稳定，从而达到改善修复富营养化水体水质的目的。本方法具有安全、成本低等特点。附图说明图1是实施例1中在不同底质水体中实施本专利技术后TSS的变化情况对比图。图2是实施例1中在不同底质水体中实施本专利技术后ISS的变化情况对比图。图3是实施例1中在不同底质水体中实施本专利技术后TN的变化情况对比图。图4是实施例1中在不同底质水体中实施本专利技术后TP的变化情况对比图。图5是实施例1中在不同底质水体中实施本专利技术后Chla的变化情况对比图。具体实施方式实施例1实验于2017年8月3日至9月2日在中科院太湖站进行。实验共设计2个环境因子，即底质（岸泥、湖泥），鲫鱼规格为每尾5-8克。实验没有风浪，人为干扰等其他影响。实施时采用以下步骤：（1）分析目标水体中总氮含量（TN）、总磷含量（TP）、叶绿素a的浓度（Chla）、无机悬浮物浓度（ISS）和总悬浮物浓度（TSS）；（2）当ISS大于等于10mg/L且无机悬浮物浓度与总悬浮物的浓度比值大于等于50%时，削减水体中鲤鱼和鲫鱼中单尾重量大于等于5g的数量至5g/m3以下。结果表明：在水体ISS浓度高于10mg/L时，表明底栖鱼类作用强烈，同时ISS浓度也与底质条件关系密切。不同处理对水体氮磷含量产生显著影响，在湖泥底质下，有鱼组的TN、DTN、TP、DTP均高于无鱼组，24g/m3、12g/m3、7g/m3密度鲫鱼水体TN浓度比无鱼组高70.67%、43.85%、36.65%，DTN浓度分别比无鱼组高30.46%、9.18%、9.82%，TP浓度分别升高111.75%、106.05%、86.25%，DTP分别升高95.38%、55.03%、76.6%，而岸泥底质中有鱼组的TN和TP显著高于无鱼组，DTN和DTP则差异不明显，岸泥底质下24g/m3、12g/m3、7g/m3密度鲫鱼水体TN浓度分别比无鱼组升高12.87%、47.7%、44.83%，TP分别升高40.74%、80.83%、105.64%。在有鱼处理中，随着鲫鱼密度升高，湖泥底质水体TN、DTN、TP、DTP浓度逐渐升高，岸泥底质水体TN、TP浓度呈降低趋势，鲫鱼扰动对岸泥水体DTN和DTP变化无明显影响；在不同底质方面，湖泥底质水体的TN、DTN、TP、DTP浓度均明显高于岸泥，这与湖泥氮磷含量高于岸泥，鲫鱼扰动更多氮磷释放到水体中有关。不同处理对水体叶绿素含量产生显著影响。在湖泥和岸泥底质中，有鱼处理下的水体叶绿素含量均高于无鱼，在有鱼处理中，随着鲫鱼密度升高，湖泥底质水体叶绿素浓度逐渐升高，岸泥底质水体叶绿素浓度呈降低趋势，湖泥底质24g/m3、12g/m3、7g/m3密度鲫鱼水体叶绿素浓度分别比无鱼水体升高239.81%、132.2%、122.56%，岸泥分别比无鱼升高138.65%、232.74%、264.03%；在不同底质方面，湖泥底质水体的叶绿素浓度高于岸泥，湖泥24g/m3、12g/m3、7g/m3密度鲫鱼及无鱼水体叶绿素分别高于岸泥201.86%、47.94%、29.61%、112%，这与湖泥水体营养盐浓度高于岸泥水体有关。实施例2实验设计为单因素实验，设置3组鲫鱼处理，无鱼对照；小规格组（2g/尾）、水体密度6g/m3；大规格组（5g/尾）、水体密度6g/m3。每组处理3个重复。每个桶顶部使用5mm纱网进行遮盖，以防止幼鱼从桶中跳出。实验开始前1周，选取15株颜色亮绿、初始重量基本一致的苦草幼苗（每株叶片约5-6片，株高约为27±0.31cm，总生物量为25±0.11g）移植到每个桶中。各桶中放置一块聚乙烯（PE）板（8×10cm）用以采集苦草叶片上的附着生物，PE板用细绳和螺帽垂直悬挂在水下35cm处，与苦草方向一致。在实验过程中，水温保持在25.1℃至27.4℃的范围内，每个桶之间的最大温差不超过2℃。每隔三天用软质毛刷轻刷桶壁以抑制附着生物的生长，防止其与PE板上的附着生物和水中的浮游植物竞争光照和营养盐。每次采样结束后补加自来水（TN:0.43±0.05mgL−1，TP:0.006±0.001mgL−1）至初始本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于削减底栖鱼类维持清水型湖泊生态系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）分析湖泊中总氮含量、总磷含量、叶绿素a的浓度、无机悬浮物浓度和总悬浮物浓度；（2）当目标水体同时满足条件一和条件二或者仅满足条件三时，削减水体中底栖鱼类的数量至5g/m3以下；所述条件一为：所述总氮大于等于2 mg/L、所述总磷大于等于150μg/L或所述叶绿素a的浓度大于50μg/L；所述条件二为：所述无机悬浮物浓度大于等于10mg/L；所述条件三为：所述无机悬浮物浓度大于等于10mg/L，并且所述无机悬浮物浓度与所述总悬浮物的浓度比值大于等于50%。

【技术特征摘要】
1.一种基于削减底栖鱼类维持清水型湖泊生态系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）分析湖泊中总氮含量、总磷含量、叶绿素a的浓度、无机悬浮物浓度和总悬浮物浓度；（2）当目标水体同时满足条件一和条件二或者仅满足条件三时，削减水体中底栖鱼类的数量至5g/m3以下；所述条件一为：所述总氮大于等于2mg/L、所述总磷大于等于150μg/L或所述叶绿素a的浓度大于50μg/L；所述条件二为：所述无机悬浮物浓度大于等于10mg/L；所述条件三为：所述无机悬浮物浓度大于等于10mg/L，并且所述无机悬浮物浓度与所述总悬浮物的浓度比值大于等于50%。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宽意，吴庆龙，韩燕青，李启升，
申请(专利权)人：中国科学院南京地理与湖泊研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32