淡水水体生态养殖

一、淡水水体生态养殖

(一)水体农业的研究与实践

1.发展概况

水体农业实验于1980年在东太湖开展。东太湖是太湖的一个湖湾,面积约160km2。它虽然仅占太湖总面积的6.2%,但却是太湖流域调蓄中枢——太湖的重要组成部分。它担负着蓄泄洪水和调节水量的重任。水位年变幅在1.20~2.42m之间,年平均水位为1.78m。东太湖湖底平坦,底质肥沃,水生植物茂盛,植被覆盖率达95%以上,平均生物量达5000g/m2左右,总现存量达62.6万吨,是个典型的草型湖泊。水生维管束植物的主要种类有微齿眼子菜、苦草、茭草、马来眼子菜、杏菜、轮叶黑藻和芦苇等。东太湖的饵料生物也较丰富,浮游藻类的数量为500万个/L,生物量为3.0mg/L左右,种类以鱼类喜食的隐、硅藻等藻类为主。浮游动物每升水中有280个,生物量为152.6g,其中螺类为191个、81.73g,瓣鳃类为28个、60.23g。东太湖共有鱼类60余种,主要有草鱼、团头鲂、鲤、青鱼、黄颡鱼、麦穗鱼、鳑皱、鳜鱼、乌鳢和红鳍鲌等,虾类种群数量大。

东太湖及其滨湖地区是我国著名淡水渔业生产基地之一。渔民内塘养鱼已有数百年的历史,具有丰富的经验和成熟的养殖技术,素质较高,商品意识较强。水体农业实验区就布设在距湖岸约1km的敞水区。1983年试验区面积扩大至100亩,其中网围养殖和种植各40亩。为减少风浪对试验区的影响,在试验区设置了浮毯式消浪带。该消浪带是一种由水生植物——喜旱莲子草(俗名水花生)和塑料网络组成的新型消浪结构。用消浪结构把湖泊水面分隔成若干“田块”,并起着防浪、消浪的作用,为在开敞大水面种植水生植物,开展网围养鱼,创造良好的环境。

2.经济效益

试验结果表明,浮毯式植物消浪带对于在一定浪级范围内的风浪可以消除波高60%~90%,效果良好。1984年网围养鱼取得突破性进展。由于大水面水质清新和溶氧丰富等环境条件适宜,饵料又充足,故所放养的鱼类不但生长快,而且体壮、肥满。在41亩的围网内共捕获成鱼26466.5kg,扣除5000多千克鱼种,平均每亩净产516.75kg,最高亩产达851.5kg。成鱼多为草、青、鳊、鲤和鲫等优质鱼,扣除养鱼成本7.28万元,纯收入0.6万元。1985年,在原来试验的范围内,增大了放养密度,也取得可喜的成绩,共捕捞成鱼5.5万千克,亩净产达到1044.5kg。种植区由起初的种植菱、芡,逐步发展到无土栽培和螺旋藻的野外扩大培养,形成了湖泊增养殖相结合的新格局,极大地推动了全国大水面渔业的发展。它不仅解决了当时人民群众吃鱼难的问题,而且还取得了可观的经济效益。

据不完全统计,仅太湖的鱼产量就从原来的每年20万担,猛增至每年40~50万担,年增收4~5亿元。滆湖从1972~1985年年均产1469t,猛增到1986~1990年的年均产6351t。长荡湖鱼产量也由114kg/hm2增至325.354kg/hm2。骆马湖养殖的单产由1986年的2325kg/hm2猛增至1988年的4750kg/hm2。洪湖在1989年围圈面积达13000余亩,总产量约3700t,超过了20世纪80年代初洪湖年均天然捕捞量,而且所产鱼均为优质的草鱼和团头鲂,从而使洪湖大湖渔业经济实现了一次飞跃。虽然大水面网围养鱼已在全国推广,产生了较大的经济和社会效益,但目前大多数地区网围养鱼的产量还不高,单产多在50~250kg之间,超过1000kg的很少。根据这些地区大、中型湖泊的供饵能力和湖水理化环境条件,鱼的单产还可以上一个台阶。

3.环境影响分析

(1)氮、磷等有机质的含量普遍增高 由于大量地投入精饲料和鱼类排泄物,使网围区内营养物质的含量明显增加。各网围区水体中氮的含量普遍较高。1985年又比1984年有所增加,增加幅达0.76~0.86倍,其中增加速度最快的是有机氮,达2.125~2.176倍。网围区磷的含量不高,变化在0.0158~0.0262mg/L之间。可溶性磷为0.010~0.012mg/L。与敞水区相比较,总磷略高,可溶性磷偏低。

网围养鱼区,经过不同时间围养后,底泥中的有机质、全氮和全磷的含量均比围养前有明显的增加。随着围养时间越长,底泥中上述营养物就越多。

(2)环境质量评价 从两年来各网围区与敞水区评价结果看,东太湖敞水区的水质属清洁水,均分值为9.5。其中1984年的悬移质为Ⅲ级,1985年总氮和细菌总数为Ⅲ级,因而使均分值略有下降。网围区的水质在不同程度上受到了氮的污染,细菌总数也偏高。1984年综合网围区有5项指标属Ⅲ级水,独立区的色度和悬移质属Ⅳ级水,经综合评定均分值分别为9.12和9.06,属Ⅱ级水;1985年综合网围区总氮、细菌总数达Ⅳ级水,均分值为9.00,属Ⅱ级水,敞水网围区总氮、细菌总数达Ⅳ级水,独立区总氮达Ⅳ级水,其均分值分别为9.12和9.25,同属Ⅱ级水。

4.存在问题

(1)水质下降 由于主要用精饲料喂鱼,残饵和鱼类排泄物沉淀于网区内,增加养鱼网区水体中的N、P、COD和BOD的含量,致使水质下降;底质中的有机质、TN、TP等的含量也增高。

(2)水体中的悬移质和浊度增加 残饵和有机碎屑等大量散落水中,加上鱼类活动的搅拌等,使养鱼区的水文物理状变差,如水色标号加大,水体中的悬移质和浊度增加,透明度降低。

(3)引起水生生物的种群发生变化 由于养鱼区有机碎屑和N、P等营养物质的增加,引起水生生物的种群发生变化,耐污和耐营养的种群的数量增多,反之,则减少,直至绝迹。

(二)稻田综合水产养殖

1.发展状况

稻田养鱼在中国有长期传统。早在三国时代(公元220年左右)已有稻田养鱼的文件记载。还在中华人民共和国建立以前,中国西南地区和华南的山区和几个高原省份(主要是四川、贵州、湖南、江西与浙江),由于缺少溪流和湖泊,就利用稻田来养鱼,以满足其对鱼产品的需要,因而稻田养鱼已是这些地方的传统生产模式。

随着1978年以来农村家庭承包责任制的建立,报酬与产出挂钩,以及农业内部结构的逐渐优化,稻田养鱼的发展显著加速。1993年,全国稻田养鱼的面积达1475万亩(约9833km2),产鱼230000t(亩产15.5kg),增产稻谷450000t。1994年,面积达1540万亩,产鱼260000t,预期可增产稻谷480000t。

发展稻田养鱼的地区不再限于四川、贵州等山区省份,而是扩展到包括华北甚至黑龙江在内的二十多个省和地区。生产的模式也从传统的单一层面的粗放养殖转变到高堤深沟、垅上种稻、沟中养鱼;从冬休田的单一养鱼转变到菜-稻-鱼,麦-稻-鱼和稻-晚稻-鱼的轮作;以及从单一品种(鲤鱼)转变到包括草鱼、罗非鱼、鲇鱼,甚至螃蟹在内的多品种组合生产。

2.基本原理

在水稻生长季节把鱼(特别是草鱼)种放养在稻田里,可以为这种植物和动物创造一个共生系统。在这个系统里,稻和鱼的共同存在促使能量向着对两者的生长都有利的方向流动。这是因为:鱼种(特别是草鱼的鱼种)牧食田里的杂草,但由于食物大小不适口而使稻秧完整地保留下来,从而减轻了杂草与水稻之间对光照、空间和养料的竞争;田里的害虫由于鱼的摄食而得到控制;水稻田里的浮游植物、浮游动物、底栖无脊椎动物和有机碎屑可充当鱼的天然饵料生物;水稻为鱼提供了可以躲避阳光直接照射的藏身之地;鱼的呼吸所产生的二氧化碳丰富了田里水中的碳储备,因而增进了田里浮游植物和水稻的光合作用活力;水稻田里鱼的排泄物和死亡的有机体成为水稻的肥料;鱼的运动和摄食活动起到疏松土壤结构的作用,从而有利于水稻吸收养料。这些作用的总和,使人们在收获鱼产品之外,稻谷也增了产。目前已成为稻区生态农业的一种重要生产模式。

3.经济效益

从四川省大足县的事例可见一斑。据大足县政府的一份报告(1994),包括改造10570亩水稻田在内的稻田养鱼工程计划于1993年得到实施。这项计划显示了如下效益。

首先是稻谷增产。收获了6.37×106kg稻谷,折合亩产603kg,与县里普通稻田的平均亩产556kg对比,增产8.45%。

其次是鱼的产量与个人收入显著增加。这项计划共计产生了1015×106kg鱼,收益1116.5万元(人民币),也就是亩产96kg鱼,每亩收益1056元。经济效益的增长激发了农民养鱼热情,为县里带来了水产业的蓬勃发展,1993年生产了4.88×106kg鱼。有了养鱼的额外收入,农民的生活显著改善,这有助于执行使农民安心于农业经营的政策。

第三是增大了稻田的蓄水容量。通过加高田埂和挖深田沟和田里的鱼溜(洼),这项计划使每亩田增加了约300m3的储水量。业已完成改造的20300亩水稻田共增加了600万立方米的蓄水容量,相当于建成六座容积为100万立方米的小水库。

第四是减少了化肥和农药的使用。按照水产部门的一项计算,一块亩产90kg的稻田,累计鱼类排泄物的量相当于施放12.6kg氮或27.4kg尿素。以10万亩计算,可以节省尿素两千多吨。就农药来说,全县平均使用量为每亩0.65kg,而在实施该计划的田里只用了1270kg,从而节省农药5600kg。农药和化肥使用量的实质性削减,无疑对保护生态环境和减少污染有帮助。

(三)淡水湖泊系统生态农业

1.东太湖伊乐藻种植——草鱼围养人工复合生态系统

东太湖大水面网围养鱼试验成功,并在全国范围内推广。到1990年,东太湖网围养鱼面积达2613亩,网围粗养面积7200亩,养鱼总产量达937.4t。由于网围养鱼采取了高密度放养和大量投饲外源性饵料的运作方式,因而,鱼类的排泄物和残饵量大量增加,造成了资源的浪费和水质的污染。水体农业中,虽然也设置了水生植物种植区,但所种植的多是水生经济作物如菱、芡等,它与网围养鱼之间既没有直接和有机的联系,也不存在食物链的关系,所以,它既不能为养鱼提供饵料,也起不到净化水质的作用。若有一种既能作为鱼类优质饵料,又能净化水质的水生植物和网围养鱼有机结合起来,就能解决上述问题。

在网围养鱼区外围布设一定宽度的水生植物种植区,环绕着养鱼区。养鱼区所产生的N、P等有机物随水流通过水生植物种植区时,为伊乐藻等水生植物所吸收和同化;然后将刈割的水生植物作为饵料再投入养鱼区,如此循环往复,从而建立从水体中的营养物质(鱼类排泄物和残饵中的N、P经微生物分解和转化)→伊乐藻等水生植物(吸收和利用)→鱼类(用作饵料)的生态模式。投入养鱼区的饵料经鱼类消化吸收后所剩余的饵料和排泄物,通过水生植物的光合作用转化为植物体,植物体喂鱼,鱼长大后被捕出,从而水中的N、P也被输出水体,以达到良性循环。

2.滆湖生态渔业模式

滆湖位于江苏省常州市西南13km处,地跨武进和宜兴两市,是太湖湖群的重要组成部分。湖区地势西北高、东南低。西面和西北面为黄土质平缓低丘,东和南面为低洼的平原圩区。滆湖地处北亚热带季风气候区,气候温暖湿润、雨量充沛,多年平均降水量为1079mm,多年平均温度为15.3℃,适合水生植物和鱼类的生长和繁衍。

滆湖面积为164km2,平均水深1.27m,蓄水量1575×108m3。滆湖为一浅碟形洼地,湖底平坦,是太湖分化残留湖之一,有多条河道与太湖相连通。滆湖又是一个典型的草型湖泊,水生植物覆盖率达93%~95%(除已进行湖泊网围养鱼面积外),其中沉水植物分布面积占85%以上。主要水草种类为黄丝草、马来眼子菜、菹草、苦草、轮叶黑藻、金鱼藻和聚草以及芦苇等。

由于滆湖网围养殖面积的不断扩大,大量捞取水草和人工外源性投饵,加速了水生植被的退化和富营养化的进程,从而影响了湖泊多种功能的发挥。为了使滆湖渔业生产健康发展和生态环境的不断改善,将建立滆湖渔业高产模式,发展生态渔业作为“八五”科技攻关的主要内容。其指导思想是首先将滆湖作为一个统一的复合渔业生态系统,在通盘考虑当前和长远利益相结合的基础上,根据湖泊不同区域的自然条件和饵料资源状况,将全湖划分为三个功能不同的生态区,采取不同的增、养殖技术和保护措施,在确保湖泊环境质量不下降和生物资源不被破坏的前提下,获得更多的渔获物和经济效益。其次是调整养殖鱼类的品种结构和水生植物群落结构,达到节约饵料资源和优化水生植物群落的目标,使水生植物资源能永续利用和水域环境不断得以改善。

因此,滆湖生态渔业模式可为“三个生态区建设和两个结构调整”。三个生态养殖区建设是资源增殖区、繁殖保护区和网围养殖区;两个结构调整是优化水生植物的群落结构和调整鱼类结构。

自“八五”以来,滆湖的渔业生产从原始的单一捕捞业,通过大力发展大水面网围养殖逐步走上以养为主的养捕相结合的道路,特别是实施了三个生态区的生态渔业工程,采取了调整养殖鱼类的种群结构和优化水生植物群落结构等措施以后,滆湖的渔业生产有了显著的提高,水草群落得到优化,水质保持良好状态,取得了明显的经济效益、社会效益和环境生态效益。1994年养殖产量达9137.8t,比1992年增加14.1%;总产值达9242.8万元,比1992年增加76.4%;每公顷产值30067元,比1992年增加60.5%。名、特、优水产品大幅度增产,经济效益显著增加。1992~1994年青虾年均渔获量为1054.7t,占全年捕捞总量的53.54%,比1990年净增344.5t,增幅达48.5%。其中,1993年青虾产量为960.2t,占当年捕捞产量的51.8%,产值占年总产值的84.77%。

3.愚公湖(洪湖一子湖)生态渔业模式

愚公湖位于洪湖东南角,面积近2000亩,形状近似梯形。1976年建堤,曾两次用于养鱼,以后均因调蓄时被洪水淹没而失败,最后被迫放弃,荒废达十年之久。残留土堤的堤面高程平均23.8m,湖底最低高程22.8m,平均23.2m。冬、春季节最低水位时,平均水深仅0.5m。

愚公湖的拦网养鱼模式属于湖湾拦网养殖类型,即筑土堤以蓄水,布网以拦鱼。它是在人工控制下,按照生态学原则,进行半开发式的渔业生产。由于子湖水体与大湖水体相通,采用拦网养鱼方式,可以保证子湖在高水位时能分流蓄洪,在低水位时能照常养鱼。

首先是合理控制草食性鱼类的放养密度。愚公湖水草茂盛,水体理化条件良好,加上洪湖大湖面水草资源丰富,能够向愚公湖提供大量的青饲料,因而愚公湖适宜于主养草鱼和少量的团头鲂等草食性鱼类。经过几年的实践表明,欲要保持湖泊良好的生态环境,而且又能获得良好的和持续稳定的经济效益,必须合理地控制和及时调整草食性鱼类放养密度。

其次是确定放养鱼类的种群结构。根据几年的试验和测算,每2~2.5尾草鱼所排出的粪便所转化的浮游生物量,可供给1尾滤食性鱼生长所需,从而推算出,草鱼与滤食性鱼的放养比例约为70∶30或2.3∶1。这样,既能充分发挥生态效益,又能降低生产成本。

在采用拦网养鱼以前,愚公湖水草丛生,一片荒凉,是荒芜达10年之久的沼泽地。据1986年初测估,全湖挺水植物生物量为1067t,沉水植物生物量3500t,二者总生物量4567t。采用拦网养鱼后,水草急剧减少,到年底沉水植物就减少了92%,只剩下280t,而且绝大多数是草鱼不喜吃的聚草,到1989年仅残存3t左右。同时,愚公湖水体的N、P含量均未超过富营养标准,尚处于中营养水平,水质也明显好于金潭湖和精养鱼池。