围湖养殖对鄱阳湖湿地生物多样性的影响研究

李荣昉

江西省水利科学研究院

李艳红

江西省水利科学研究院

夏莉莉

江西省水利科学研究院

胡春华

江西省水利科学研究院

南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室

对鄱阳湖湿地生物多样性现状调查分析,发现由于人类活动的影响,鄱阳湖的生态环境正面临着巨大的威胁。渔业养殖对鄱阳湖湿地的影响尤为严重,水生动植物物种急剧减少,20年内生物物种减少了18种;人类活动的频繁,造成了鱼类繁殖场所急剧减少,20年的时间内鲤鱼、鲫鱼的天然产卵场面积已缩减了50%,面积由原来的5.2万hm2缩减为2.6万hm2;外来物种的侵入、不合理的渔业方式(饵料的投放类型、过度捕捞等)对鄱阳湖生态产生很大的威胁。

关键词:围湖养殖-生物多样性-鄱阳湖湿地

随着湖区网围养殖规模不断扩大,鱼虾蟹的粪便、鱼虾蟹饲料及渔用药物等的投放,以及大量的人员作业,均对湖区的水环境造成不少的影响,致使湖底淤泥变深、河床抬高,洪水入江受阻。湖岸地区水产养殖业、外来物种入侵和养殖生物外逃等,这些影响通常使生物多样性降低[1]。国内外关于湖泊养殖对环境的影响的研究较多23,但对生物多样性的影响研究[4]则较少。因此,研究围湖养殖对生物多样性的影响,有利于我们了解生物多样性影响机理,为其保护管理对策提供科学依据。本文在湖岸地区渔业生产模式,综述养殖对水域、土地生态系生物多样性的影响,以期为养殖业可持续发展、水资源可持续利用和生物多样性保护提供参考。

1 研究区域概况

1.1 鄱阳湖水文特征

鄱阳湖水位涨落受五河及长江来水的双重影响,每当洪水季节,水位升高,湖面宽阔,一望无际。枯水季节,水位下降,洲滩出露,湖水归槽,蜿蜒一线,洪、枯水期的水面、溶剂相差极大。“高水是湖,低水似河”、“洪水一片,枯水一线”是鄱阳湖的自然地理特征。作为我国最大淡水湖泊鄱阳湖湿地,它不仅具有以下特征:在空间上往往分布在水、陆结合的过渡带;在时间上呈现周期性干湿交替的动态变化;在生态上表现为水、陆还击诸因子相互作用、相互影响、相互渗透,兼有水、陆特征的独特的生态系统。而且湿地面积,即高级水位区及其邻近浅水区达2993km2,已超过我国五大淡水湖中的洞庭湖和太湖的全湖面积,占鄱阳湖总面积3960km2的78%。

[1]

1.2 鄱阳湖湿地生物多样性现状

鄱阳湖湿地较常见的水生、湿生和沼生植物,正在消失或严重退化。据调查,在20世纪60年代有119种,80年代只有101种,20多年时间减少了18种,物种消失的速度令人震惊[5]。原盛产于鄱阳湖的红花子莲和白花子莲等已基本绝灭,湖中现存野生菱角也很少了。一些湿生和沼生经济植物,如荸荠、慈菇、芋等也遭到了极大的破坏。在植物种类减少的同时,各类动物也相应减少。水獭是一种营半水栖生活的动物,湖沼及岸边是水獭的栖息地,随着湖区人类经济活动的增加,湖区水獭已处于濒危状态。在长江流域水中生活的白鳍豚和长江江豚这两种豚类在鄱阳湖均有分布,但数量比以前大为减少;在水生底栖动物中,刻裂丽蚌、环带尖丽蚌、中国尖嵴蚌、卵形嵴蚌、三巨瘤丽蚌、多瘤丽蚌、龙骨蛏蚌、橄榄蛏蚌等种类由于过度捕捞和环境污染等因素的影响,已较为稀少。

2 结果与讨论

2.1 维持养殖生产活动对生物多样性的影响

2.1.1 种苗

目前,围湖养殖种苗主要采用天然种苗和种苗场提供两种情况。由种苗场提供种苗对生物多样性的影响较小,而围湖养殖对天然种苗的巨大需求常常对天然种群造成不利影响[6],造成生物多样性降低。例如,1958年,曾提出对鄱阳湖湿地37处属于鲤、鲫鱼良好产卵处的草洲进行保护,总保护面积约5.2万hm2。1973年农业局调查鄱阳湖南部鲤鱼产卵场的变迁情况,发现原37处产卵场被围垦了19处,于是对鲤鱼产卵场进行重新评价,新确定了条件良好的和较好的鲤鱼产卵场23处,计面积1.7万hm2。1984年鄱阳湖综合科学考察队调查认为鄱阳湖中共有良好的和较好的产卵场17处,约计面积2.6万hm2。如按鄱阳湖区综合调查组估算的,每围垦1000hm2鲤鱼产卵场年损失后备渔业资源250t,围垦2.6万hm2鲤鱼产卵场则鄱阳湖约损失资源0.65万t,相当于鄱阳湖多年平均渔获量的1/3。可知,迅猛发展的围湖养殖业给天然湖泊水产种质资源带来了巨大的压力;同时,利用天然种苗进行湖水养殖,除对目标种造成威胁外,由于兼捕的不可避免,还对兼捕种造成严重打击,致使生物多样性减少。

2.1.2 投饵

目前采用投饵养殖的主要是高营养级的鱼虾类,而滤食性贝类养殖则一般不需要投饵。不管投饵还是不投饵的养殖方式,对养殖区的生物多样性都造成一定的影响。

(1)鱼类养殖。在养殖渔业中,大部分为高营养级的鱼虾类,主要采用陆上池塘养殖、工厂化养殖和网箱养殖等集约化养殖方式,这种集约化养殖方式的饵料主要以鱼粉或小杂鱼为主。据估计,在欧洲每年生产18万t鲑鱼,约需要58.5万t其他鱼,相当于北海捕鱼区约1/4的初级生产量[3,4]。如此大规模的需求,必定对天然渔业资源及其更高营养级鱼类及以这些资源生存的鸟兽的生存造成很大的不利影响78。换句话说,这种养殖方式也是以湿地的生物多样性的减少来支持的。

(2)贝类养殖。贝类通过滤水方式,摄食水中的颗粒有机物,直接改变周围水体中悬浮物的密度910,对浮游生物群落结构有显著的影响。在滤食性贝类密集的地方,这些贝类能通过它们的滤食活动来控制浮游植物和悬浮物的密度。贝类的滤食活动也对其他以浮游植物为食的浮游动物及相关群落的生存、生长产生影响[11],同时对整个养殖区、河流以及沿湖生态系的能量流产生长期影响,从而对生物多样性产生影响。

2.1.3 养殖残饵和代谢物

网箱养殖中,因残饵和代谢物的排泄,导致有机质和固态、溶解态营养盐含量的变化而使养殖中心区底栖生物群落发生相应的变化[3]。初期,底栖群落的丰度和生物量有所增加,随后因残饵和代谢物的排放导致的富营养化的反应表现出来,多样性也可能变化,主要表现为大个体的优势种逐渐消失,小个体、生活周期短的沉积食性和有机碎屑食性的种类占绝对优势312,生物多样性下降。

围湖建池塘养殖将可能对沿岸潮间带生态系统构成巨大的压力,导致湖床或沼泽地生境的直接破坏;还可能改变潮流方向,使水流不畅,流速减缓,悬浮物增加,透明度降低以及加速内湾淤积,而另一部分湖岸被冲刷而造成湖泊线形态和生境的永久性改变;原来的岸线环境破坏后影响栖息于其中的生物,那些依靠水流滤食生物的底栖动物首先面临威胁,原来的沙质可能变成泥质,群落结构就将发生变化。同时,由于工程建设将生境切割、阻断,生物活动空间变小(生境片段化),种群遗传交流受阻,形成了不利的边界效应[13]。潮上带和陆地建设鱼塘不仅直接导致所占土地生物多样性的减少,而且由于池塘渗水,造成周围土地的盐渍化而导致周围土地生物多样性的丧失、生境退化和土地经济价值的降低[14]

2.2 养殖种类外逃和外来物侵入对生物多样性的影响

由于各种自然因素和人为因素,造成养殖种逃逸不可避免,有时甚至会非常严重415。湖水养殖逃逸的鱼类可能在疾病的传播、野生群体遗传组成的改变等方面产生负面影响,可能会将地方流行病传给野生种群,并可能与当地种杂交,造成地方种群的基因污染和遗传退化[16]。外逃的养殖种,小部分可以成功地在海域中生存,通过竞争和捕食对当地同类种造成威胁,甚至造成当地种灭绝。军山湖养殖的大闸蟹,每年10月螃蟹就开始集体外逃,给当地蟹农造成巨大的经济损失。但是近年来人们为了防止螃蟹的外逃,过早的捕捞螃蟹,螃蟹的养殖也从围栏养殖变为网围圈养,破坏了原有的生态平衡,导致物种的减少。

外来物种生态适应能力、繁殖能力和传播能力都比较强,入侵物种主要通过滋生的生长优势与本土生物争夺生长空间和营养物质,利用化感作用影响本土生物的生长和繁衍,导致群落结构特征弱化生态系统功能丧失。江西省已有97种外来入侵物种,其中入侵植物85种,入侵动物12种。鄱阳湖外来物种的分布与人类干扰程度呈正相关,外来入侵种在村庄附近、道路两侧、防洪堤坝上的相对密度较大,局部地段已有群落优势种[17],该地段的主要干扰因素有人为活动、放牧。鄱阳湖区入侵典型动物是牛蛙和龙虾,其中龙虾的引进主要是作为牛蛙的饲料,牛蛙主要是人工养殖,而龙虾是以天然“放牧”的方式,致使龙虾在长江下游一带(洞庭湖、鄱阳湖、洪湖、洪泽湖等湖区)大量繁殖,影响湖区原有的生态平衡。

2.3 讨论

2.3.1 围湖养殖对生物多样性影响因素分析

人类活动进行的渔业养殖方式影响湿地生态环境,这主要是由于人类不合理的养殖方式对生态环境造成了一定的影响,以至于原有的部分生物物种无法适应已改变环境,而某些生物反而会适应这种环境。如养殖场的代谢物、投饵量以及饵料的不合理如果不及时加以处理,可能导致水体恶化,引发富营养化,原有的水生动物由于藻类的疯长而缺氧,造成生态不合理。另外,单一的养殖方式会造成水体内生物圈的“单循环”,不利于保持生态平衡。过度捕捞会导致总渔获量下降,或单位捕捞力量的产量降低,高龄鱼的减少,低龄鱼的增多,渔获物平均体长或体重的变小,最终破坏了渔业资源,加剧了渔业资源的枯竭。鄱阳湖渔业过度捕捞的突出表现是大量使用有害的渔具渔法。

2.3.2 围湖养殖渔业资源的保护和增养的相关政策

鄱阳湖浮游植物初级生产力的产鱼潜力为15952t,水生维管束植物初级生产力的产鱼潜力为19115t,浮游动物和底栖动物等次级生产力的产鱼潜力为9047t。从产鱼潜力来分析,鄱阳湖渔业资源的保护和增养殖的基础较好。另外,从鄱阳湖主要经济鱼类种群的年龄结构来分析,多属寿命较短、种群组成年龄较少,年龄结构比较简单的种群类型,这种类型的鱼类数量受环境影响较大,波动较为明显。由于它们性成熟的年龄较早,增值节律变动较大,增值条件相对的较为稳定。所以,采取重大的资源保护和增殖措施,资源恢复也较快。

(1)禁止围湖造田,保护鲤、鲫鱼等鱼类的产卵场。鲤、鲫鱼、三角鲂、团头鲂、银鱼等是鄱阳湖最重要的经济鱼类,它们的产量约占鄱阳湖鱼获量的一半以上。水位高程处于12.3~14.7m的湖滩草洲上生长着的苔草、蓼、萎蒿和牛毛毡等湿生植物,被纯水淹没后成为鲤、鲫等喜草上产卵鱼类良好的产卵附着物及幼鱼的育肥场。盲目围湖不仅对渔业资源破坏甚大,而且围湖造田的综合效益也很差。

(2)坚决取缔有害渔具和捕捞方法,严禁库鱼滥捕,保护后备资源。过度捕捞就是捕捞强度超过渔业资源的再生能力。鄱阳湖中使用的定量网、迷魂阵、密眼网、电鱼、炸鱼和毒鱼等渔具渔法对幼小个体的捕杀能力很强,对湖中经济鱼类的补充群体破坏很大。鄱阳湖管理局采取颁发捕捞许可证,加强渔船、渔具和渔法管理等一系列措施,坚决取缔有害渔具渔法,控制捕捞强度,保护后备资源。另外,加强对禁渔区和禁渔期的管理,设立常年性的禁渔期和实行季节性全湖禁渔期的办法,进行繁殖保护。

(3)利用湖汊湖湾大力发展水产养殖业。鄱阳湖湖区包括康垦湖、军山湖、珠湖、新妙湖、陈家湖、南北港、青岚湖和矶山湖都是面积在1000hm2以上的大型湖泊,还有大量的中、小型湖泊,是发展水产增养殖业的好场所。

(4)建立经济水产动物苗种繁殖基地,增殖渔业资源。由于水利工程设施建设对鄱阳湖渔业资源影响很大,应在鄱阳湖沿岸和鄱阳湖水系上建立以鲤、鲫为主的定居性鱼类、四大家鱼(青、草、鲢、鳙)等半洄游性鱼类等人工繁殖基地,培育苗种的放流,增殖渔业资源。并应在水利工程上建设必要的过鱼设施,以利洄游性鱼蟹的繁殖洄游。

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