一种利用滤食生物控制生态修复工程中幼鱼暴发所致负面效应的模拟方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种滤食生物控制生态修复工程中幼鱼暴发所致负面效应的模拟方法。
【背景技术】
[0002]利用经典生物操纵技术来提高水体透明度则是水生态修复的最重要前提之一，然而，生物操纵技术在湖泊生态系统修复的实际应用中遇到了很多挑战。生物操纵不成功的原因相当复杂，总体而言，主要是由于长食物链中的营养级联效应会随着营养级增加而减弱以及复杂食物网中存在的营养级联非线性关系，从而使得生态修复的效果不尽人意。生物操纵后幼鱼数量的迅速增加似乎不可避免，这是生态修复失败的最主要原因，而且富营养程度高的水体幼鱼数量增加的速度相对较快。大量新增幼鱼对生态修复产生极大的负面影响。首先，幼鱼虽小但消费能力强，每天可摄食与自身体重相当的浮游动物，生长过程中还会排泄大量营养盐，产生上行效应。其次，幼鱼组成中往往有相当比例的底栖食性鱼类，底栖鱼类的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，极大降低水体透明度，导致清水态向浊水态的转变。
[0003]因此，如何控制生态修复后的底栖食性幼鱼暴发所带来的负面效应，富营养化水体生态修复技术最终取得成功的关键。
[0004]
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种利用滤食生物控制生态修复工程中幼鱼暴发所致负面效应的模拟方法，该模拟方法通过精确的模拟实验，获得了在富营养化水体(如湖泊、池塘)中加以使用的能迅速地降低幼鱼暴发所致的高悬浮物浓度，改善水体光照条件，从而达到修复富营养化水体的目的方法。
[0006]本发明利用滤食生物控制生态修复工程中幼鱼暴发所致负面效应的模拟方法，所述的方法包括沉积物准备、湖水准备、加入河蚬和鲤鱼开始实验及采样。
[0007]进一步的，所述模拟方法具体技术方法为:
(1)沉积物的准备:沉积物来自太湖过筛并充分混匀，所述的沉积物分装各桶中，厚1cm ;所述的桶为400L玻璃钢材质，不透光，3平行共18个；
(2)湖水准备:过滤太湖水并混匀，各实验桶先加入一半湖水后澄清5天，再将桶内水加满；采集水样，测定实验初始的水化指标，作为本底值，各桶之间水温一致；
(3)加入河蚬、鲤鱼实验正式开始；
(4)采样:采水样4天一次，采集4次。分析水化指标，应用办公软件MicrosoftExcel对数据进行计算处理，统计软件SPSS中ANOVA方法对数据差异进行分析。
[0008]进一步的，所述步骤(I)中沉积物过60目不锈钢筛；所述步骤(2)中的湖水过500目浮游植物网，所述水化指标为叶绿素a (Chi a)、总氮(TN)、总磷(TP)、悬浮物(SS)和溶氧量(0D)。
[0009]进一步的，所述步骤(4)中河蚬、鲤鱼的密度设计为河蚬密度处理(0、60和180只)，换算为单位面积生物量则为(0、214g/m2和643 g/m2);鲤鱼密度(I尾和3尾)，换算为单位面积生物量则为(4.3g/m2和12.9 g/m2)。
[0010]进一步，上述河蚬壳长20-25 mm，高10-20 mm，所述鲤鱼体长6-8 cm。
[0011]进一步的，上述河蚬选择2-3 g，鲤鱼选择2-4 g，均取自太湖。
[0012]本发明根据生态学原理采用的实验生态学方法，实现了精准的对控制生态修复工程中幼鱼暴发所致负面效应的模拟，利用生物操纵原理，加入滤食生物一河蚬，通过河蚬控制鲤鱼幼鱼暴发所造成的沉积物悬浮、改善水体光照条件，从而达到修复富营养化水体的目的，本方法具有安全、成本低等特点。
【附图说明】
[0013]图1叶绿素a的浓度(平均值土标准误)。
[0014]图2悬浮物TSS的浓度(平均值土标准误)。
【具体实施方式】
[0015]本模拟方法中，实验桶尺寸为400L玻璃钢材质，不透光。
[0016]本模拟方法中，河蚬来自太湖，密度处理(0、60和180只)，换算为单位面积生物量则为(0、214g/m2和643 g/m2);鲤鱼也来自太湖梅梁湾湾口(体长为6_8 cm)，密度(I尾和3尾)，换算为单位面积生物量则为(4.3g/m2和12.9 g/m2)。3平行共18个桶。混匀太湖底泥；浮游植物网过滤太湖水；河蚬选择2-3 g规格，鲤鱼选择2-4 go
[0017]实施例1河蚬抑制沉积物悬浮的模拟方法本发明模拟方法包括如下过程:
(O沉积物准备:沉积物来自太湖，过60目不锈钢筛，并充分混匀，各实验桶分装1cm ；
(2)湖水准备:太湖湖水过滤(500目尼龙筛网)并混匀，各实验桶先加入一半湖水后澄清5天，再将桶内水加满。采集水样，测定实验初始的水化指标叶绿素a (Chi a)、总氮(TN)、总磷(TP)、悬浮物(SS)和溶氧量(OD)等，作为本底值；
(3)同时加入河蚬、鲤鱼实验正式开始；
(4)采样:采水样4天一次，采集4次；分析水化指标，其方法依据《湖泊生态调查观测与分析》。应用办公软件Microsoft Excel对数据进行计算处理，统计软件SPSS中ANOVA方法对数据差异进行分析。
[0018]模拟实验结果表明，鲤鱼扰动显著增加水体叶绿素含量。图1可以看出相同河蚬数量的情况下，三条鱼的叶绿素a含量明显高于一条鱼的。河蚬对叶绿素a的降低作用明显。高密度的河蚬组显著高于中密度组河蚬和没有放河蚬的组。中密度组与没有河蚬组相比差异显著。当河蚬密度达到180只时候一尾的桶内chl-a浓度为4.12Pg/L，三尾的桶内(*1_&浓度为10.32 Pg/L。已经处于一个较低的水平。鲤鱼扰动带来的影响处于一种消除的状态。
[0019]模拟实验结果表明，鲤鱼扰动显著增加水体TSS浓度。图2可以看出相同河蚬数量的情况下，三条鱼的TSS浓度明显高于一条鱼的。河蚬对悬浮物的降低作用明显。高密度的河蚬组显著高于中密度组河蚬和没有放河蚬的组。中密度组与没有河蚬组相比差异显著(P〈0.05)。水体悬浮物浓度变化趋势和叶绿素a的变化趋势相互一致。
[0020]根据本实验及预实验的结果，河蚬放养密度为500_700g/m2，鲤鱼幼鱼密度控制范围为0-30 g/m2;根据本实验及预实验的结果，鲤鱼幼鱼规格不超过10g/尾时使用该技术。
[0021]二、湖泊富营养水体修复中的应用
无锡五里湖的生态修复示范工程，示范工程面积50000平方米，2010年5月开始施工，7月份生态修复区出现大量鲤鱼幼鱼，水体浑浊，水体透明度仅30厘米，随即投放河蚬后，透明度改善到90厘米以上，水体清澈，水质良好。
【主权项】
1.一种利用滤食生物控制生态修复工程中幼鱼暴发所致负面效应的模拟方法，其特征在于，所述模拟方法包括沉积物准备、湖水准备、加入河蚬和鲤鱼及采样。
2.根据权利要求1所述的模拟方法，其特征在于，所述模拟方法具体为: (1)沉积物的准备:沉积物来自太湖过筛并充分混匀，所述的沉积物分装各桶中，厚1cm ;所述的桶为400L玻璃钢材质，不透光，3平行共18个； (2)湖水准备:过滤太湖水并混匀，所述各桶中先加入一半湖水后澄清5天，再将桶内水加满；采集水样，测定实验初始的水化指标，作为本底值，所述各桶中水温一致； (3)加入河蚬、鲤鱼； (4)采样:采水样4天一次，采集4次；分析水化指标，应用办公软件MicrosoftExcel对数据进行计算处理，统计软件SPSS中ANOVA方法对数据差异进行分析。
3.根据权利要求2所述的模拟方法，其特征在于，所述步骤(I)中沉积物过60目不锈钢筛；所述步骤(2)中的湖水过500目浮游植物网；所述水化指标为叶绿素a (Chi a)、总氮(TN)、总磷(TP)、悬浮物(SS)和溶氧量(0D)。
4.根据权利要求2所述的模拟方法，其特征在于，所述步骤(3)中加入的河蚬、鲤鱼的密度设计为河蚬密度处理(0、60和180只)，换算为单位面积生物量则为(0、214g/m2和643g/m2);鲤鱼密度(I尾和3尾)，换算为单位面积生物量则为(4.3g/m2和12.9 g/m2)。
5.根据权利要求1-4所述的模拟方法，其特征在于，所述河蚬壳长20-25mm,高10-20mm，所述鲤鱼体长6-8 cm。
6.根据权利要求5所述的模拟方法，其特征在于，所述河蚬规格选择2-3g，鲤鱼规格选择2-4 g，均来自太湖。
【专利摘要】本发明提供一种利用滤食生物控制生态修复工程中幼鱼暴发所致负面效应的模拟方法，所述模拟方法包括沉积物准备、湖水准备、加入河蚬和鲤鱼开始实验及采样，其中加入的河蚬、鲤鱼的密度设计为河蚬密度处理（0、60和180只），换算为单位面积生物量则为（0、214g/m2和643g/m2）；鲤鱼密度（1尾和3尾），换算为单位面积生物量则为（4.3g/m2和12.9g/m2）。本发明根据生态学原理采用的实验生态学方法，实现了精准的对控制生态修复工程中幼鱼暴发所致负面效应的模拟，利用生物操纵原理，加入滤食生物—河蚬，通过河蚬控制鲤鱼幼鱼暴发所造成的沉积物悬浮、改善水体光照条件，从而达到修复富营养化水体的目的，本方法具有安全、成本低等特点。
【IPC分类】A01K61-00
【公开号】CN104839056
【申请号】CN201510244868
【发明人】李宽意, 沈睿杰, 闵屾, 朱小龙, 谷娇, 宁晓雨
【申请人】中国科学院南京地理与湖泊研究所
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月14日