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生态系统研究与管理简报 |
| 揭开了武汉东湖蓝藻水华消失之迷 |
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时间: 2002-12-19 点击率: 1097080 |
摘 要： 早在五十年代中期，水生生物研究所的藻类学家就开始对东湖的藻类进行定期显微观察。东湖的蓝藻中能形成水华的3个属是微囊藻属、鱼腥藻属和束丝藻属，其中为害最大的是铜锈微囊藻这个种。五十年代，东湖里微囊藻数量稀少，不足以形成水华，后来由于滨湖地区城市化的关系，大量生活污水未经充分处理就排放入湖，湖水中氮、磷等营养元素含量大大超过富营养型湖泊的标准，导致藻类滋生。进入六十年代，微囊藻的数量不断增加，到七十年代中期，每年夏季湖面上都出现厚厚的一层微囊藻水华。
然而，到了1985年夏季，水华破例地没有在东湖出现。当时认为只是偶然现象，次年水华大概会重现的。而事实上，截至2000年秋季，15年来东湖里水华始终没有重现!
东湖水华消失的头几年，人们议论着消失的原因：有的说是全球气候变化造成的，可是在我国其他湖泊如太湖、巢湖、滇池，水华照常发生，并未中断；有的说是由于东湖富营养化进展加速，水质肥得生不成蓝藻水华啦，可是水质分析数据不能证实这种论点。1989年，刚获得日本筑波大学博士学位的谢平回到祖国，在刘建康院士的指导下开展博士后研究。为了找出微囊藻水华消失的真正原因，也就是从这一年开始，由谢平博士牵头，用实验湖沼学的方法，先后在东湖里进行了4个夏秋(1989年、1990年、1992年、2000年)的原位围隔试验，具体采用放养鲢鳙直接控制微囊藻水华的"生物操纵"法。
1989年的试验结果证明，不养鱼的围隔中，浮游植物的生物量比养鱼的围隔中高2倍～3倍。在养鱼的围隔里，蓝藻的分额减少了很多，而在不养鱼的围隔里，则蓝藻水华生长得很好。看来，养鲢、鳙的水域里不出现水华，既不是由于浮游动物的牧食，也不是由于东湖富营养化变得更严重，而在于鲢鳙的滤食压力增加了。
在1990年的试验中，已经出现微囊藻水华的围隔，在引进鲢(密度每立方米71克)或鳙(密度每立方米84.5克)之后10天～20天，水华全部消失。
在1992年的试验中，当鳙的放养密度为每立方米69克～75克时，微囊藻水华全部消灭，鲢的放养密度为每立方米21克～33克时，虽然水华的量大为减少，但直到试验结结束时仍有少量残留。看来，鲢鳙控制微囊藻水华的有效密度应在每立方米33克～69克范围内。围隔试验还证明，放养草鱼完全不能控制水华。
1999年，刘建康院士和谢平研究员联名发表了研究论文《揭开武汉东湖蓝藻水华消失之谜》，在论文中正式提出有效的鲢鳙生物量是每立方米水含鱼46克～50克。形象地说，就是每吨水放1"两"鱼。
2000年的围隔试验，再次证明在东湖湖泊里找不到水华的同时，全部8个围隔里都长出显著的微囊藻水华。这说明东湖的水质至今仍适合微囊藻水华的滋生!
蓝藻水华既非东湖特有，也非中国特有。关于藻类数量的遏制，国外流行"生物操纵"法。经典生物操纵论者提出的治理对策是：放养食鱼性鱼类以消除食浮游生的鱼类，或捕除(或毒杀)湖中食浮游生物的鱼类，借此壮大浮游动物种群，然后依靠浮游动物来遏制藻类。实际上，浮游动物只能控制细菌和小型藻类等生物类群，可以起到提高湖水透明度的作用，这在营养水平不高的许多欧美湖泊中有一定效果，而对于富营养水体中爆发的大型藻类和微囊藻的水华，则是无能为力的。随着时间的推移，经典的生物操纵措施已"风光不再"。像东湖这样面积达28平方公里的中型湖泊，能遏制微囊藻水华至今长达15年之久，在国际上还是首次报道，而东湖所依靠的放养对象，又正好是经典生物操纵论者要求捕除或毒杀的对象!所以，从依靠的放养对象和湖泊实践的效果来说，东湖用鲢鳙直接控制微囊藻水华的"生物操纵"法是具有创新意义的。
对于这条新的生物操纵途径，国内外的反响也很大。刘建康院士1999年和2000年就这个主题的内容，先后4次在国内外学术会议上作报告。1999年谢平研究员也因此荣获国际湖泊生态学的大奖--第9届日本琵琶湖生态学奖，评审委员会的书面报告中写道："为了控制在中国湖泊中广泛爆发的由微囊藻引起的水华，他(指谢平)在实验生态系统中投放牧食浮游生物的鱼类，阐明了消除和控制"水华"的可能性。这一成果受到高度评价，因为他给我们指出了这样的一个方向：通过人为控制来解除或减轻像富营养化那样的由人类活动带给湖泊生态系统的干扰。"
刘建康院士和谢平研究员指出：关于武汉东湖蓝藻水华消失的原因及滤食性鱼类控制微囊藻水华的生物操纵方式的研究结果不仅在湖沼学理论上有较重要的价值，对用生物操纵方式控制亚热带地区富营养化水体的微囊藻水华也有着重要的指导意义。目前，应用方面的工作，已在云南滇池和安徽巢湖展开。
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