我国是一个大国,国土面积约960万平方千米,南北跨纬度50°(相距约5 500 km),东西跨经度60°(相距约5 200 km)。北起寒温带,南至赤道带,大部分地区属中纬度地带。山地面积占国土面积的33%,丘陵占10%,高原占26%,盆地占19%,平原占12%;内陆水域面积为29.5万平方千米,占国土面积的3%;大陆海岸线约1.8万千米,滩涂面积约1.92万平方千米,浅海面积约7.34万平方千米。
我国地势东低西高,东临太平洋,由西向东大体分为4个阶梯。第一阶梯为青藏高原,海拔4500~5000m,顺势而下;第二阶梯为云贵高原、黄土高原和蒙新高原,海拔一般为1 000~2 000 m;第三阶梯为东部平原区,包括东北平原、华北平原、长江中下游平原及东南丘陵区;第四阶梯为从海南岛南面经我国台湾至日本五岛列岛连线的太平洋西北部较为平坦的大陆架区,包括我国的海岸带及领海。各层国土面积中,内陆一、二阶梯占52.2%,第三阶梯占47.8%。
我国内陆渔业自然水域资源分布不均匀,外流河水系(直接与海洋相通)的流域面积612万平方千米,内流河水系(不与海洋相通)的流域面积348平方千米。内陆河区域的湖泊多属咸水湖泊,面积约3.814万平方千米,储水总量5 320亿立方米,其中淡水仅为390亿立方米,分布于内蒙古、新疆及青藏高原。外流河区域的湖泊以淡水湖为主,面积约3.746万平方千米,总储水量2 270亿立方米,其中淡水储量1 760亿立方米,多分布于东部平原、东北平原及云贵高原。
我国大陆与海洋相连接的海岸带(包括潮上10 km一段的陆地),可用于养殖生产的是浅海、滩涂,分布于我国渤海、黄海、东海与南海。地理位置分别属于暖温带、亚热带和热带,气温≥10℃的持续期为140~300 d,年降水量500~2 200 mm,有丰富的鱼、虾、贝、藻资源。
我国渔业区划分为3个大区,即内陆水域渔业区、浅海滩涂渔业区和海洋渔业区。内陆水域渔业区把地形、气候带、鱼类区系等相似的水域划分为二级区划区,再把渔业发展方向和技术改造途径相一致的水域划分为三级区划区。浅海、滩涂养殖区划指潮间带和低潮线下10 m以内的沿岸水域,其地貌和底质类型比较复杂,天然渔业资源的采捕和养殖兼而有之,以养殖为主,根据纬度带和地貌、底质的差异以及渔业资源与发展方向的不同,将该区分为二级区和三级区。海洋渔业区划是按水深和纬度带划分二级区;在二级区域内,根据捕捞工具和捕捞对象的特点再划分三级区。海洋捕捞生产,习惯上分为沿岸、近海、外海和远洋或深海渔业。沿岸渔业区指低潮线外10 m等深线至40 m等深线区域,即机动渔船拖网禁渔区线以内的水域;近海渔业区为机轮底拖网禁渔区至80~100 m等深线一带海域;外海渔业区为80~200m和100~200m等深线一带海域;深海渔业区指200 m等深线以外的海区。
养殖水域包括内陆水域和浅海、滩涂,海洋渔业生产则为捕捞业。因此,养殖水域生态环境是指内陆养殖水域生态环境和浅海滩涂生态环境。
20世纪50年代以来,国内有关单位先后对我国水域资源和渔业资源进行了较系统的调查工作。1979年,国务院以国发〔1979〕142号文件批转了《全国农业自然资源调查和区划会议纪要》,据此,原国家水产总局部署了开展渔业自然资源调查和渔业区划工作。历经7年调查工作,编写了渤黄海区、东海区、南海区和黑龙江、黄河、长江、珠江等水系的渔业自然资源调查和渔业区划报告,继而撰写出版《中国渔业区划》和各水域渔业区划,为发展我国水产事业奠定了科学基础。自20世纪80年代以来,我国水产科学研究部门、有关高等院校和中国科学院有关研究所先后对我国养殖水域生态环境与渔业资源进行深入系统的调查、研究工作,取得许多科研成果。最具代表性的是中国科学院水生生物研究所对长江中下游典型浅水湖——武汉东湖的生态学研究。20世纪50年代,进行了东湖各类水生动植物的区系、分类学研究和浮游生物数量波动规律的观察;60年代,系统研究了浮游植物初级生产力,浮游动物各类群数量消长,水生维管束植物、底栖动物群落结构的定性和定量分析;70年代,结合渔业增产试验探讨了浮游植物生产量与鱼产量的关系,并继续进行生物群落的生物学、生态学研究;80年代,从富营养化角度研究东湖生态系统结构功能和生物生产力问题,对系统中营养盐氮、磷的收支,细菌和浮游植物的群落生态,优势水生无脊椎动物的生物量、生产量,有机碎屑的结构与功能,鱼类生态生理开展了比较系统的研究;90年代,对东湖生态系统的结构与功能、平衡与演替、渔业利用与环境质量之间的关系进行了长期定位观测和系统研究,总结了放养鱼类对湖泊生态系统的“下行效应”(top-down effect)与水体富营养化的关系,发展了具有我国特色的湖沼学理论,研究成果以论文形式先后发表于国内外专业期刊,并于1990年和1995年出版两部《东湖生态学研究》专著。
(一)内陆水域生态环境
1.内陆水域渔业分区
内陆渔业区划分为东北区、华北区、长江中下游区、华南区、西南区、蒙新区和青藏区等7个二级区。
(1)东北渔业区。
①自然环境条件。本区包括黑龙江、吉林、辽宁以及内蒙古自治区东部的呼伦贝尔盟、兴安盟、哲里木盟及昭乌达盟的西拉木伦河以南地区,是我国高纬度的地带。区内大部分地区属温带,仅大兴安岭北部属于寒温带,辽宁省东南部属暖温带。年平均降水量550~1 000 mm,自东南向西北递减,主要集中在夏季,6~8月约占60%。夏季日照长,年平均2 200~2 600 h。年平均气温-5~10℃,无霜期较短,平均120~200 d。冬季水面结冰期平均115~193 d,冰层厚度平均0.8~1.5 m。大部分地区≥10℃的积温不到3 000℃,北部积温只有1 300~2 000℃。
②水面。本区主要为黑龙江和辽河流域,总水面约222万公顷,约占全国总面积的12.6%,可养水面占总水面53.1%。
③渔业水质。pH、总硬度、总碱度等都在鱼类等水生生物发育的适宜范围内。pH为6.7~7.7,总硬度0.23~8.84 mmol/L(多为<2.85 mmol/L),除内蒙古达里诺尔和呼伦湖属半咸水外,其他均为淡水型。主要营养盐类:三态氮以硝酸盐()的含量最高,平均0.010~1.644 mg/L;氨态氮(
)的含量次之,平均0.010~0.704 mg/L;亚硝酸盐(
)最少,平均0.000 1~0.138 mg/L;总氮(TN)含量0.021 3~1.87 mg/L,磷酸盐磷(
)含量为0.010~0.20 mg/L。
④饵料生物。黑龙江、辽河、鸭绿江水系江河干支流及其附属水体饵料生物较为丰富。湖泊、水库浮游植物平均生物量分别为12.48 mg/L和7.76 mg/L,浮游动物生物量分别为5.25 mg/L和3.22 mg/L,66.7%的水体属富营养型水域。浮游植物初级生产量平均为3.47g(O2)/(m2·d)。底栖动物较多。
⑤鱼类资源。鱼类计175种和亚种,分属38科,其中鲤科81种占46.3%,鲟科和鮠科占2.3%。黑龙江特产鳇、鲟、大麻哈鱼,兴凯湖特产翘嘴红鲌(大白鱼)。(2)华北渔业区。
①自然环境条件。本区包括山东、河北、天津、北京、山西等省(市)的全部,以及河南、陕西、宁夏及甘肃等省(自治区)的部分地区。区内气候大部分属于暖温带、半湿润地区,西北部属半干旱地区,冬季寒冷干燥,夏季高温多雨,春季干旱多风沙。黄河中游年平均气温5.6~13℃,最高月年均23.4℃;下游平原和丘陵地带年平均12~14℃,最暖月份平均26~27℃。海河流域年平均气温7.5~12.8℃,最高月(7月)平均23.2~26.7℃,平均气温≥10℃的积温3 239~4 774℃;无霜期平均180~200 d,结冰期50~120 d,冰厚0.5~0.6 m;年平均降水量为300~800 mm。黄河流域降水量低于蒸发量,7~10月雨量为全年的70%~80%;年日照时数,东北部2 698 h(太原)~2 779 h(北京),高于南部地区2 065 h(西安)~2438h(郑州)。
②水面。本区境内主要是海河全流域和黄河的中下游,总水面约96万公顷,占全国总面积的5.4%,可养水面约59万公顷,占全国可养水面的10.5%,占本区总水面的62.0%。东半部平原、丘陵地带水域多,西半部黄河中游黄土高原地带水域较少。水库多,分布广,湖泊少,多分布于山东和河北两省。
③渔业水质。黄河中游的透明度甚低(0~10cm),pH为7.8~8.3,总硬度及总碱度3.91~4.70 mmol/L,溶氧量(DO)7.1~9.4mg/L,化学耗氧量(COD)2.7~5.4 mg/L;海河pH为7.5~8.6,COD 6.75~9.35 mg/L;黄河中下游0.33~0.93 mg/L和0.93~1.30 mg/L,
-N0.12~0.3mg/L和0.049~0.26 mg/L,
0.11~0.027 mg/L和0.004~0.029 mg/L,总氮(TN)1.40~1.67 mg/L和2.3~4.10 mg/L,
-P 0.006~0.022 mg/L和0.007~0.018 mg/L。总之,本区各类型渔业水域水质良好。
④饵料生物。本区水域浮游植物生物量,黄河中下游分别平均为0.379 mg/L和0.475 mg/L,水库平均4.675 mg/L,湖泊平均2.068 mg/L;浮游动物生物量,黄河中下游分别为0.039 mg/L和0.295 mg/L,水库0.721~4.44 mg/L。湖泊和水库初级生产力为0.36~7.43g(O2)/(m2·d)。磷是初级生产力的限制因素。黄河中下游底栖动物生物量较低,海河最多(208.7 g/m2),其次为东平湖(182.57 g/m2)。
⑤鱼类资源。黄河中下游鱼类81种,海河的鱼类75种,东平湖55种,均以鲤科为主(鲫、鲤、鲌等),占50%以上。
(3)长江中下游渔业区。
①自然环境条件。本区位于伏牛山淮河以南,南至南岭,西抵巴蜀,东临黄海和东海,位于北纬25°~35°之间,包括湖南、湖北、江西、安徽、江苏、上海及浙江等省(市)和河南、陕西两省的部分地区。属长江、淮河、钱塘江三大水系,水网密布,湖泊众多,淡水水面约占全国的50%。本区属亚热带、湿润区,受东南季风影响,气候温和,雨量集中,四季分明,年平均气温为13.2~19.7℃,年平均水温15.7~18.9℃,江河冬季无冰冻期,淮河流域以南的湖南、湖北盆地和江西鄱阳湖盆地是高温中心;无霜期210~230 d,日照时数年平均为1 500~2 200 h,年平均降水量为800~1 990 mm,长江两岸约为1 000~1200 mm。
②水面。全区水域面积达800万公顷,占全国淡水总面积的45.5%,除长江、淮河、钱塘江外,还有直接入海的瓯江、灵江等。内地洞庭水系、鄱阳水系河流坡度较缓,通过长江入海。本区是我国五大淡水湖群的所在地,包括鄱阳湖、洞庭湖、太湖、洪泽湖和巢湖。长江两岸的丘陵、山地多丘陵型水库和山塘。本区水域总面积河沟面积全国最大(50.1%),湖泊面积全国居第二(29.4%);可养水面总计约249万公顷,占全区总水面的31.2%,占全国可养水面的43.8%。可养水面的比例构成为池塘31.6%、水库27.6%、湖泊24.7%、河沟16.1%。
③渔业水质。水体透明度,江河为10~30 cm,湖泊为50~100 cm,水库为81~163 cm;pH为7.3~8.5;长江上游的总硬度为2.71~3.21 mmol/L,高于湖泊(1.07~2.32 mmol/L);溶氧量较高(6.3~11 mg/L);COD长江上游(11.0mg/L)高于下游(1.5 mg/L),湖泊为1.1~3.59 mg/L;-N长江干流下游(1.04 mg/L)高于中下游(0.53 mg/L)及淮河与钱塘江;
-P长江上、中、下游分别为0.019mg/L、0.008 mg/L、0.03 mg/L。
④饵料生物。长江水系浮游植物生物量为0.0 10 4~43.8 mg/L,浮游动物生物量为0.34~5.16 mg/L,蚌螺等底栖动物丰富。
⑤鱼类资源。长江水系、钱塘江水系和淮河水系的鱼类分别为52科370种、46科235种和14科58种;鲤科鱼类最多,分别占各水系鱼类的总数:46.5%、39.5%和56.9%;主要经济鱼类为草鱼、鲢、鳙、青鱼、鲤、鲫、鳊、鲂、鲌、红鲌、鲇、鮠等近50种;溯河和降河洄游鱼类有刀鲚、鳗鲡、鲥、河鲀等;名贵鱼类有中华鲟、松江鲈和哺乳类白鱀豚等。
(4)华南渔业区。
①自然环境条件。本区包括广西、广东、福建及台湾四省(自治区),地处我国南部沿海及台湾海峡两岸,是我国纬度最低的地带,北回归线横穿粤、桂、台3省中部。全区以丘陵山地为主,兼有滨海沿河平原,日平均气温≥10℃的天数超过300 d,积温达6 000~8 000℃,年平均气温15~21℃。珠江流域平均水温21.4~23.5℃;年均降水量1 400~2 000 mm。台湾由于受海洋调节,长夏无冬,每年4~11月都是盛夏季节,最高气温仅27~28℃,最低为15℃,年降水量2 043 mm。
②水面。本区河流众多,水量丰沛,除珠江流域之外,尚有闽江、九龙江、韩江、南流江和台湾的浊水溪、淡水河,以及海南岛的南渡江。本区湖泊很少,水库较多(34.8万公顷),总水面计142.7万公顷,占全国总水面的8.1%;可养水面70万公顷,占本区总水面的49.3%,占全国可养水面的12.4%。
③渔业水质。珠江水系江河pH为6.5~8.5,水库pH为6.5~7.7;总硬度1.4~2.8 mmol/L,属软水,珠江三角洲水的硬度变化较大,丰水期为0.6~1.13 mmol/L,枯水期为1.6~2.19 mmol/L;溶氧量为7.0 mg/L(以上);COD年平均0.88~3.23 mg/L(较低);含盐量较大;TN 0.040~8.288 mg/L,-P 0.792 mg/L,TP 0.927~0.812 mg/L;初级生产力(水库)1.226g(O2)/(m2·d)。
④饵料生物。珠江水系各水体浮游植物平均生物量0.79 mg/L(0.21~1.89 mg/L);浮游动物生物量0.2 mg/L左右,珠江三角洲高达16.7~17.2 mg/L,平均0.43 mg/L;底栖动物以水生昆虫最多(45.6%),软体动物30.8%,环节动物13.2%,珠江三角洲生物量为29.1 g/m2。
⑤鱼类资源。珠江水系共有鱼类319种,隶属35科,鲤科鱼类占53.6%,其中鲃亚科的种类居多,反映了热带、亚热带鱼类的特点;主要经济鱼类40余种,鲮、卷口鱼、斑鳠等为本区特有经济鱼类。
(5)西南渔业区。
①自然环境条件。本区包括云南、贵州、四川三省及湖南、湖北、广西的一小部分,位于我国西南部。南与越南、老挝接壤,西与缅甸为邻。本区大部分地区海拔为500~2 500 m,境内以山地、高原、丘陵为主,约占全区面积的95%;平原和山间盆地较少,仅占5%。本区地处热带,气候温和、湿润,雨量充沛,水热条件较好。年平均降水量800~2 000 mm;年平均气温为6~20℃,无霜期每年为173~350d,河流水温年平均17.4~20.8℃,湖泊水温年平均19.2~22.7℃;光照条件较差,日照时数全年仅1 000~2 800 h。本区虽然霜期短,鱼类生长期长,但由于光照时间不足,山区夏季温度偏低,秋季降温快,对鱼类生长不利。
②水面。西南诸河径流量为4 684亿立方米,地下水补给量1 115亿立方米。本区湖泊为淡水湖泊,主要分布于云南省境内,大小湖泊30余个,面积达11万公顷,湖盆一般较深。本区总水面104.5万公顷,约占全国总水面的5.94%;可养水面约49万公顷,占全国可养总水面的8.61%,占全区总水面的46.75%。本区温泉较多,如云南省有295处,总流量11 853 L/s;贵州省86处。
③渔业水质。水域透明度变化大,河流为2~240cm,湖泊和水库为70~650 cm;pH平均6.9~8.8;COD较低;总硬度较低,多属软水;和
等营养盐含量较高。
④饵料生物。本区各类型水域饵料生物种类较长江及珠江水域为少,生物量较少。
⑤鱼类资源。本区鱼类种类很多,约434种,其中鲤科259种(亚种),占59.7%,其次为鳅科,占13.1%;鲤科鱼类中,鲃亚科最多(117种,亚科),占45.2%,其次为鳊鲌亚科33种。本区富产高山和高原地带鱼类,如裂腹鱼亚科和条鳅属鱼类。主要经济鱼类有元江鲤、杞麓鲤、云南大头鲤、鱇白鱼、太湖短吻银鱼、银白鱼、云南密鲴、中华倒刺鲃、鲇、波罗鱼、大理裂腹鱼、乌鳢、光唇鱼、双孔鱼等。
(6)蒙新渔业区。
①自然环境条件。本区包括内蒙古、新疆和宁夏两自治区、甘肃省的部分地区,位于我国北部及西北部边陲。本区地处中温带至暖温带,大陆性气候非常明显,干旱、荒漠,降雨稀少,气候变化剧烈,日照充足,降水量约100~500 mm;具有细土平原和盐湖、盐沼;河流绝大部分为内流河,水源靠山地降水和高山融雪供给,渗漏和蒸发量大,多为季节性的短小河流,无渔业价值。本区1月平均气温为-30℃以下(内蒙古)或-10℃(南疆),7月平均气温15~25℃左右。
②水域构成。本区山地两侧河流密布。在新疆,较大的河流主要有流入北冰洋的额尔齐斯河,内流的为塔里木河和伊犁河;在内蒙古,外流河有黄河、西拉木伦河,内流河有弱水和乌拉盖尔河。湖泊是本区的重要水域,是我国五大湖区之一,面积达8 670 km2,约占全国湖泊总面积的11.47%,储水量达760亿立方米,其中淡水储量占0.9%。由于蒸发强烈,湖泊矿化度很高,形成很多咸水湖。主要大型湖泊,在内蒙古有乌梁素海、达里诺尔、岱海、黄旗海、察干泡、红碱淖;在新疆有淡水湖博斯腾湖和小海子以及乌伦古湖和高山湖阿斯湖、赛里木湖。蒙新两自治区总水面为152.4万公顷,可养水面85.8万公顷;可养湖泊约占全国可养湖泊总面积的32.8%。
③鱼类资源。本区中内蒙古有鱼类96种(土著鱼类75种),新疆有鱼类50种(土著鱼类44种)具有经济价值的鱼类计25种左右。北疆额尔齐斯河有较多的冷水性鱼类,内蒙古有耐盐性鱼类。主要经济鱼类有裸腹鲟、西伯利亚鲟、哲罗鱼、细鳞鲑、长颌白鲑、白斑狗鱼、鲤、黑鲫、湖拟鲤、贝加尔雅罗鱼、东方真鳊、赤鲈、塔里木裂腹鱼、扁吻鱼、鲇等。
(7)青藏渔业区。
①自然环境条件。本区包括青海、西藏及川西高原,南及西南部与印度、不丹、尼泊尔等国接壤。区内基本上是高原,海拔平均4 000 m以上;太阳辐射强,白天增温快,夜间降温也快,气温日较差达20℃,全年总辐射量为全国最高(746.6 kJ/m2)本区包括3个气候带:高寒带,海拔4 800~5 100 m,日最低气温都低于0℃,年降水量100 mm,为无人区;高原亚寒带,为江河源头畜牧业区,海拔3500~4500m,年平均气温-3~3℃,年降水量300~400 mm,湖泊众多,产细鳞鱼等冷水性鱼类;高原温带,海拔约3 000 m,降水量20~400 mm,日照3 000 h。青海湖为我国最大的咸水湖泊,夏季水温18.9℃。藏东多沼泽洼地,为潜水域;藏南为谷地,较干旱;两区降水量为438~1 000 mm,无霜期3~5个月,水域封冰期达4~6个月。
②水域结构。本区位于亚洲大陆内部,是东亚、南亚和中亚许多大河的分水岭和发源地,东流的河流有长江、黄河,西流的有印度河上游,南流的有澜沧江、怒江、雅鲁藏布江等,皆为外流河;绝大部分地区为内流河水系,水源靠冰雪融水。高原上的湖泊星罗棋布,总面积达36 560 km2(青海67万公顷、西藏276万公顷),约占全国湖泊总面积的48.4%;绝大部分为咸水湖,占湖泊总面积的83.9%,是我国咸水湖集中分布区。本区水域总面积达383万公顷。
③鱼类资源。本区鱼类组成单纯,种类不多。青海省有土著鱼类45种,以裂腹鱼亚科鱼类最多(20种),其次为条鳅亚科鱼类(18种),主要经济鱼类有:青海湖裸鲤(湟鱼)、花斑裸鲤、极边扁咽齿鱼等。西藏鱼类均系小型鱼,有开发价值的为羊卓雍湖裸鲤和纳木错小头裸裂尻鱼。
2.河流生态环境
中国江河众多,流域面积在100 km2以上的河流有5万余条,流长在300 km以上的河流有104条,其中1 000 km以上的有22条,江河总面积1 200万公顷,占内陆水域总面积的45%。河流分为外流流域和内流流域,前者面积广大,约占全国总流域面积的64%,内流流域占36%,两者的界限基本上沿东北-西南方向,由大兴安岭西麓南下,经内蒙古高原,止于西端的国境线上。这条线的西北是内流区,东南为外流区。当然,在内流区也有少数属于外流区域(如额尔齐斯河流域),外流区内也有局部小片内流区域(如嫩江东岸以及松花江和嫩江汇合处的西部)。外流河分别流向太平洋、印度洋和北冰洋(太平洋流域最大,约占全国总流域面积的56.7%)。
中国的江河中发源于青藏高原东南边缘的都是源远流长的大河,如长江、黄河、澜沧江、怒江等;发源于大兴安岭、冀晋山地、豫西山地和云贵高原一线的有黑龙江、辽河、海河、淮河、西江等;发源于长白山地和东南沿海山地丘陵地区的有图们江、鸭绿江、钱塘江、闽江等,它们濒临海洋,大多流程短,但水量丰富。
表5-21 全国较大江河及其流程
注:引自《水产养殖手册》(1993)
中国地形西高东低,外流河大多是自西向东的纬向流向,形成一系列峡谷和巨大落差,提供了丰富的水力资源。内流河分布的范围也较广,内蒙古高原的内流河少而短促;甘肃、新疆地区有一些流程较长的河流,以柴达木盆地为中心的内流河流域,广布有许多盐湖沼泽;藏北高原发育了许多以湖泊为中心的内流河。
(1)中国河流的特点。
①分布不均匀。由于气候和地形以及自然条件的影响,河网分布密度的总趋势是由东南向西北逐渐减少。秦岭至大别山以南,武夷山至雪峰山以东是中国东南半壁的外流区,降水丰沛,河水充盈,河网发育密度最大,一般超过0.5 km/km2,并形成庞大水系。长江三角洲和苏北平原地区河流密度更大,达4.8~6.7 km/km2,这一区域是中国淡水渔业最发达的地区。秦岭到大别山以北地区是干旱、半干旱气候区,地表径流少,河流密度一般不超过0.3 km/km2,特别是西北地区,河流密度均在0.1 km/km2以下。内蒙古高原和新疆盆地竟形成无流区。
②水量变幅大。我国河流的补给以雨水为主。东南部地区年降水量大,雨水补给占河川径流量的60%~80%,而降水少的西北地区只占径流量的5%~25%。由于降水的季节分配很不均匀,故河川径流的季节变化也相当大。年际之间水量变化也很大。秦岭-淮河线以南,年降水量丰富,大部分江河均长流水;此线以北,降水量减少且降雨集中,江河水量丰枯变幅更大,绝大部分为季节性河流,有的甚至在枯水季节断流,成为间歇性河流。
③泥沙含量大。我国许多河流素以多泥沙著称。全国河流平均含沙量5.93 kg/m3,其中黄河的多泥沙为世界河流所罕见,含沙量比密西西比河、尼罗河高出90倍。我国外流河每年带走的泥沙有26亿吨,其中黄河带走近12亿吨,占全国输沙量的46%。
(2)主要河流与基本特征。
①长江流域。长江是中国第一大河、世界第三大河,源于青藏高原的唐古拉山,干流贯穿青海、西藏、云南、四川、湖北、湖南、江西、安徽、江苏和上海等10个省(市、自治区),全长6 300 km(直线距离约3 000 km),流域总面积超过180万平方千米(27万平方千米肥沃耕地),年均入海总径流约1万亿立方米,落差5 100 m余;从源头到入海口分为3段:河源到宜昌为上游,宜昌至湖口为中游,湖口以下为下游。根据渔业特点又可细分为6段:a.河源段位于青藏高原,平均海拔4500m,从源头至玉树全长1 188 km,水流平缓,平均比降1.5‰,多沙滩砾石,冬季封冰,自然环境恶劣,只能适应少数几种冷水性鱼类生活,无渔业;b.金沙江段从玉树巴塘河口到宜宾,全长308 km,山高谷深,滩多流急,落差达3 000 m,上段无渔业,下段屏山至宜宾则为重要渔业区;c.川江段从宜宾至宜昌,全长1 030 km,流经四川盆地,水量大增,自奉节至宜昌为著名的三峡地区,鱼类资源丰富,渔业发达;d.中游段宜昌至湖口全长1 015 km,由于河道的自然变迁和泥沙淤积,两岸湖泊汇集,河道往往高出地面,易造成洪水灾害,鱼类资源丰富,多为半洄游性鱼类;e.下游段自湖口至江阴,全长696 km,流经皖苏平原,江面宽阔,水流缓慢,沙洲、江心洲密布江中,水位受潮汐影响而呈周期性涨落,两岸湖泊较多,河道鱼类混有洄游性种类,如刀鲚、鲥、鳗鲡、河鲀及蟹等,渔业发达;f河口段自江阴至河口,全长约200 km,海拔10 m,江面宽,长江口宽达91 km,大量泥沙淤积,江中大小岛屿、浅滩、暗沙密布,以崇明岛最大,受海潮倒灌影响形成半咸水水域,富产洄游性半咸水鱼类,渔业资源丰富。
长江是中国内陆与海洋沟通的交通大动脉,流经亚热带气候区,降水丰富,气候温和,是农业和渔业生产的重要地区。长江流域北岸属北亚热带地区,主要是黄棕土壤和黄褐土壤,表土腐殖质含有机质2%~2.5%,pH 5~7,质地较黏重;其南岸属中亚热带地区,气温较高,主要为黄壤土和红壤土,质地黏重,含有机质1%~2%,有效磷含量低。长江流域北岸的陆生植被多为落叶、阔叶和常绿阔叶混交林带;南岸山地为常绿阔叶林带,竹类植被也很丰富。水生植物种类多样化,但数量较少。
长江渔业气候分青藏高原气候区、印度洋季风气候区和东部太平洋季风气候区等3种类型。南部气温高于北部,中、下游江北区年均气温为15~18℃,全年日均气温≥10℃的积温为4 500~5 500℃,全年无霜期为7~8个月;中、下游江南地区年平均气温为16~20℃,全年日均气温≥10℃的积温为5 000~6 500℃,无霜期8~10个月。降水量南部多于北部,以夏季最多,占全年降水量的40%~60%,春季占35%~40%。长江中下游北岸地区,年降水量为75~1 000 mm,南岸地区为1 000~2 000 mm。日照时数依省区而异,四川盆地多云雾,全年有1 000~1 300 h,日照率不足30%;两湖地区日照时数在1 150~1 300 h,日照率为28%~50%;沿海地区日照时数是2000~2500h,日照率为44%~58%。
长江流域水文特征:流量大于黄河,年总流量近1万亿立方米,每年5~10月为汛期,7~8月为大汛期,径流量约占全年的80%,4~6月水位开始上涨,7~8月为主要汛期,10月以后进入枯水期,全年基本不出现冰冻;河流中含沙量较小,但水量大,因而总输沙量仍很大,占我国河流的第二位,且上游大于下游。
②黄河流域。黄河是中国第二长河、北部大河,世界第五大长河,中华文明最主要的发源地,称其为“母亲河”,发源于青海巴颜喀拉山,流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东等9个省、自治区,最后流入渤海。全长5 464 km,流域面积约75万平方千米,年径流总量574亿立方米,分上、中、下游三段:a.上游段从河源至贵德,两岸多山岭及草地高原,海拔3 000 m以上,是高原寒冷气候;河源部分400 km,河道迂回曲折,两岸多湖泊(星宿海、鄂陵湖、扎陵湖等)、草地、沼泽,河水清,水流稳定,鱼的种数少,仅8种。b.中游段由贵德至孟津,其中贵德到刘家峡一段山谷极为深削(100~500 m),河宽50~70 m,最狭处不到15 m,龙羊峡到青铜峡为谷段,计19个峡谷,河道比降大,水流湍急,水力资源丰富,进入河套形成大片冲积平原(银川平原、河套平原等),水流平缓,鱼类资源丰富,如鲤、鲫、鲇等;流至河口镇,突然折向南行,至龙门全长仅718 km,但落差达611 m,比降很大,壶口大瀑布就在这里,龙门以下到潼关130 km河段内,接纳了汾、渭、泾、洛诸水,水量大增,大量泥沙沉淀淤积,河道很不稳定,盛产鲤、鲫;过潼关折向东行,进入三门峡;黄河中游流经黄土高原,河水携带大量泥沙,给下游造成巨大危害,是根治水害的关键河段。c.下游段自孟津至华北平原,全长874 km,河道宽阔平坦,水流缓慢,泥沙淤积,河床高出地面4~5 m,成为举世闻名的“地上河”;鱼类资源丰富,生态类型多样化,包括河道性鱼类、河口洄游鱼类、定居性鱼类、半咸水鱼类和海水鱼类。
黄河的上、中、下游三段不仅地形、地貌差别相当大,而且土壤类型和植被的差异也很大。上游的土壤以半湿润型的棕毡土、黑毡土占优势,并有大片沼泽土壤,一般不长森林,而生长高原特有的蒿草、薹草等为主的草甸;中游多为厚达30~100 m的黄土层,多为黑垆土(属于森林草原和草原植被下发育的土壤),塿土和绵土,天然植被仅限于少数山地,也是稀疏的梢林。黄土高原的植被十分稀少,原生的天然植被早被破坏殆尽,多是光秃不毛之地,水土流失十分严重。
黄河流域三段的气候差别也很大。上游地区具有高原亚热带、半湿润气候和高原温带半湿润气候特点,空气稀薄,气压低,光照足、辐射量大,气温低,年平均气温为-3℃以下,日均气温≥0℃的天数为120~180d,日较差达18~28℃,日变化大,干湿季节分明,干季多大风;年降水量约300 mm,其中固体降水占2/3,降水期集中在7~9月,年蒸发量都高达1 290 mm;日照时数达3 000 h以上,全年有霜,有时1年只有2~3d无霜期。中游属于温带、暖温带半干旱大陆性气候带,冬季长,夏季短,气温较高,年平均气温为-5.9~8.7℃,日平均气温≥10℃的积温达2 900℃,无霜期152~230 d;日照时数为3 000 h;年均降水量约400~750 mm,集中于7~9月,占全年降水量的80%,年蒸发量为1 000 mm以上。下游属暖温带-亚热带、湿润-半湿润季风气候,冬季多北风,干燥,夏季多东南风,炎热,年平均气温13~14℃,≥10℃的积温为3 600~4 700℃,无霜期为180~230 d,年均降水量为550~800 mm,集中于6~8月,约占全年降水的65%,年日照时数为2135~2700h。
黄河流域的水文特征明显,流经干旱、半干旱和半湿润气候地区,降水量不大,年径流量不到500亿立方米,为长江年径流量的1/20。干流水量的变化颇为独特,兰州以上流域面积只占总流域面积的29.6%,而水量却占70.1%;兰州至河口镇流域面积虽占总流域面积的21.1%,而水量只占19.1%。这是出于河套平原的引黄灌溉,蒸发量大,渗水严重,又无大支流加入等原因。从河口镇到花园口水量又大增,这是因为耗水小,又有渭、汾等大支流汇入。花园口到利津,是“地上河”,渗漏严重,无大支流流入,又有多处引黄工程,耗水量大,河水量又逐渐减少。由此可见,黄河水量主要产生于上、中游,约占总径流量的90%。黄河补水主要靠雨水,夏秋两季径流占全年的70%~80%。流量的极端最大值和最小值相差100多倍。流量的年际变化不大。黄河水位波动大,是成为害河的主要原因。上中游冰封期长,冰层厚,上游每年冰期达2~8个月,冰厚1 m;中游封冰期1.5~2.5个月,冰厚0.61~0.72 m;下游冰封期27 d,最大冰厚0.40 m。黄河含沙量居世界各大河之冠,号为“一石而泥六斗”,陕县多年平均含沙量达37 kg/m3,潼关最高含沙量达246 kg/m3,吴堡最高含沙量竟高达888 kg/m3(1970年8月2日),府谷最高含沙量为1 110kg/m3(1973年8月29日)。黄河的年输沙量约16亿吨,最高年输沙量为39.1亿吨,其中90%的泥沙量来自秦晋黄土高原和泾、洛、渭河流域。
③黑龙江流域。黑龙江流经内蒙古、吉林、黑龙江三省(自治区),入俄罗斯境,中国部分长3 101 km,流域面积88.7万平方千米,有南、北两源,南源额尔古纳河(全长1 520 km),又分3支,其中以源出大兴安岭的海拉尔河为最长;北源石勒喀河(全长1 660 km),源于蒙古人民共和国肯特山东麓,两源于漠河以西的洛南村汇合后,始称黑龙江,然后东流,在俄罗斯境内的庙街附近注入鄂霍次克海的鞑靼海峡。黑龙江有200余条支流,其中松花江最大。黑龙江分上、中、下游三段,南源额尔古纳河干流及本江上、中游江段为中、俄两国界河。上游段自洛古河村至黑河市流长约894 km,流程多为深山林区,河床多滩石,清澈,坡降和流速较大,河道较直,渔业价值不大;中游段自黑河市至乌苏里江汇入处,长约996 km,河道宽度因地而异,差别甚大;下游段全在俄罗斯境内,属平原性河道。黑龙江特产鲟、鳇及大麻哈鱼。
黑龙江流域的地形也异常复杂,包括山地、丘陵和平原等,大兴安岭地区的土壤多为草暗棕色森林土和栗钙土;植被类型复杂,种类多,从北至南为针叶林、针阔混交林、森林草原和草甸草原,而从东到西为草甸草原,干草原;长白山自然生态系尚未受到人为破坏,是我国最大的自然保护区。平原地区腐殖质层深厚,黑土肥力很高,为主要粮食产区。黑龙江流域属于温带及寒温带大陆季风气候,春季风大干旱,夏季短促而湿热,冬季漫长且严寒干燥;气温随纬度增高而降低,年平均气候为-3~5℃,年温差高达36~49℃,≥10℃积温1 500~2 700℃,北移一个纬度积温减少100℃,高度增加100 m,积温减少200℃左右;无霜期为100~160 d,结冰日期180~260 d,冰厚0.08~2.0 m;年均降水量为400~1 000 mm,东部比西部多,夏季降雨量占全年的50%以上,年际变化较大;年蒸发量为900~1 900 mm,全年相对湿度为60%~72%;年日照时数,平原地区为2 500 h以上,山区日照较少;水域流量主要依靠降水补给(75%~80%),雪水补给为辅,平均径流为627.9亿立方米;江河水含沙量约0.02~0.05 kg/m3,为我国含沙量最少的河流。
④珠江流域。珠江是我国南部的大河,由西江、北江和东江组成,三江在珠江三角洲汇集;西江最长,为珠江主干,国境内总长2 210 km。珠江流域包括云南、贵州、广西、广东、湖南、江西等省(自治区),流域面积为44.3万平方千米,年径流总量为3 490余亿立方米。
西江发源于云南省沾盖县的马雄山南坡,流经云南、贵州、广西及广东四省(自治区),入南海,流域面积34.2万平方千米,占珠江流域总面积的77.83%;干流自上而下分为红水河(659 km)、黔江(122 km)、浔江(172 km)、西江(208 km),东流进入三角洲,自磨刀门入南海;西江的主要支流有北盘江、柳江、郁江、桂江和贺江。
北江发源于江西、广东之间的大庾岭南,至韶关市与武水汇合,干流全长468 km,流域面积4.7万平方千米,占珠江流域总面积的10.30%,于三水进入三角洲,其支流有翁江、连江、绥江。
东江发源于安远县姐妹岗,汇入狮子洋(珠江),干流长523 km,流域面积2.7 km2,占珠江流域总面积的5.96%;其主要支流有寻邬水、新丰江、西枝江、增江。北江和东江系山区性河流。
珠江的三条源流实际上是三条独立水系,汇集在三角洲,之后分汊很多,纵横交错,形成网状水系,大小河汊百余条,入海口8个,在我国大河流中是比较特殊的。此区鱼类资源丰富,是我国重要淡水渔业区。
珠江流域的土壤属于江南红壤、赤红壤、水稻土,天然植被部分属于华中、西南的亚热带林,大部分属于华南、滇南的热带林;北缘及高山地区属中亚热带,大部分地区属南亚热带,前者气温≥10℃的天数为239~285 d,积温4 000~5 000℃;后者气温≥10℃天数为285~365 d,积温为5 000~8 000℃,年均气温在20℃以上,年平均无霜期为300 d以上,一般冬季无雪,绝对最高温度42.5℃,绝对最低气温-8.9℃;降水主要为峰面雨和台风雨,多为4月左右和7月以后,年平均降水量为1 000~2 000 mm,年日照时数为1300~2200h,年蒸发量为1 028~2 395 mm;多年平均径流总量为3 466亿立方米,仅次于长江,为黄河的7倍,西江年均径流占珠江流域总量的72.4%,北江占13.2%,东江占7.8%,其他占6.6%;汛期长达半年,自4月至9月下旬,汛期水量占全年的72.1%,年洪峰约5次,每次持续时间5~20 d;江河水含沙量较少(0.126~0.334 kg/m3),年平均仅1%~2%,为黄河的1%。
(3)生态环境。
①非生物环境。
流量和水位。流量和水位的变幅大是我国江河的特点。河流水的补给来源于雨水、冰雪融水和地下水等,其中以雨水补给为主。江河的流量和水位几乎完全受降雨控制,具有明显的季节变化:春季为枯水期,北方的河流(如黄河)常断流;夏季为洪水期,水位突然大幅度上涨,常出现水灾。
含沙量。含沙量高,是我国河流的又一特点,全国江河平均含沙量为5.92 kg/m3,其中黄河的含沙量最大,其次为长江,第三为珠江和黑龙江。
透明度。河水的透明度主要取决于含沙量。黄河上游河水透明度为10~30 cm,中下游仅为0~10cm;长江透明度一般为10~30 cm;黑龙江透明度为10~110 cm;珠江枯水期透明度为10~383 cm,丰水期一般为2~90cm。
水温。江河水温比气温滞后的程度较湖泊和水库为小,年平均水温取决于纬度和海拔高度。以地下水补给为主的河段,水温比较稳定,年变化较小,夏季和冬季的月平均水温与气温的差异都较大。江河上、中、下游依所处地理位置不同,水温的水平差异较大,但垂直分布较均匀。
水的含盐量和主要离子。我国地域广阔,土壤等自然条件复杂,降水量有明显的季节变化,因而河流的含盐量和主要离子含量有明显的地带性和季节变化。
我国江河水的含盐量一般从东南向西北递增。东南沿海潮湿多雨,除河口地带外,江河的含盐总量为50 mg/L左右;秦岭-淮河一线以南的河流含盐量较低,一般为200~300 mg/L以下,云贵高原东部的河水增加到300~500 mg/L;秦岭-淮河一线以北的河流含盐量一般为200~300 mg/L以上,不同地带差别较大。华北地区江河含盐量,平原高于山区,滨海地区高于内地,西北干旱地区河流含盐量很高,出现一些半咸水河流,如黄河中游的祖历河的含盐量高达7 263.5 mg/L。东北地区河水含盐量较低,一般为100~200 mg/L,山区河流含盐量更低一些。
河水硬度和碱度的分布和变化的趋势基本上与含盐量相似,硬度随含盐量增加而增大。从东南沿海(0.5 mmol/L)向北逐渐增大(2~3 mmol/L),云贵高原岩流地区可达3~6 mmol/L,黄土高原和东北地区有些河流可达到6~9 mmol/L。我国河水的碱度也有一定分区性,东南沿海和珠江、长江水系较低,一般为1~2.3 mmol/L;黄河水系一般高于3 mmol/L,东北地区河流一般为1~2 mmol/L,很多河流仅0.4~0.7 mmol/L。
溶氧量。河流溶氧量主要受温度和海拔高度影响。我国江河水域的溶氧量都很丰富,珠江水系清洁河段溶氧量为6.6~8.0 mg/L,长江为7.0~9.3 mg/L,黄河为7.2~10 mg/L,松花江接近黄河。高海拔河水溶氧量低于低海拔河水,河水溶氧量还随COD的增加而减少。
pH。我国多数江河pH变化于6.5~8.5,东南部地区和东北地区河流的pH低于中部地区河流,珠江水系多为6.5~8.0,长江水系为7.3~8.7,黄河为7.5~8.6,黑龙江水系多数为6.9~7.5,主要江河为6.6~8.4。
COD。我国秦岭-淮河以南河流的COD值较低,珠江水系多数河流为0.2~12.0 mg/L,平均2.2 mg/L;长江平均为1.6 mg/L;黄河上游为5.9 mg/L,中游为4.0 mg/L,下游为3.1 mg/L;黑龙江水系的COD普遍比珠江和长江高,变化于2.8~16.6 mg/L。
营养元素。主要为氮(N)和磷(P)。有效氮,珠江水系以为主,变化范围大(0~4.13 mg/L),长江水系
一般变化于0~3.2 mg/L,黄河水系
为0.63 mg/L,黑龙江水系的有效氮以
为主,年平均为0.010~0.704 mg/L。珠江水系的河流活性磷为0~1.20 mg/L,黄河活性磷为0.02~0.057 mg/L,总磷为0.01~1.13 mg/L,长江干流活性磷为0.008~0.02 mg/L。
②生物群落。
浮游生物。各类浮游植物的组成,长江水系170个属,黄河水系198个属,黑龙江水系169个属,珠江水系212个属,主要种类的属数从高到低依序为绿藻门、蓝藻门、裸藻门、甲藻门、金藻门和黄藻门。我国河流浮游植物量为0.10~30 mg/L,黑龙江水系较高(3.64 mg/L,1.95~7.00 mg/L),黄河(0.41 mg/L,0.003~1.343 mg/L)、长江(0.08 mg/L,0.034~0.375 mg/L)和珠江(0.87 mg/L,0.29~1.89 mg/L)水系一般偏低。河流上游多为少数底栖藻类,中下游浮游的种类增多。我国江河中浮游动物种(110个属201个种)和量都较少,四大流域的平均值以长江最高(0.908 mg/L,以桡足类和枝角类为主),黑龙江次之(0.63 mg/L,以轮虫为主),珠江0.433 mg/L(以轮虫和桡足类为主),黄河最低(0.123 mg/L,以轮虫和桡足类为主)。
底栖动物。我国四大江河水系底栖动物的常见门类有环节动物、软体动物、节肢动物,常见优势种有中华颤蚓、尾鳃蚓、中国圆田螺、中华圆田螺、背角无齿蚌、钩虾、水生昆虫幼虫、摇蚊幼虫等。四大水系的底栖动物种类分布,南多于北,下游多于上游;生物量也是下游(11.50~83.9 g/m2)多于上游(0.03~59.1 g/m2),但黄河则相反,上游(10.37 g/m2)高于中游(0.40 g/m2)和下游(0.048 g/m2),这与中上游泥沙多有关。
鱼类。我国四大水系鱼类资源丰富。长江水系有鱼类332个种和亚种,上、中、下游普生种类73种,主要经济种类约40~50种,如青鱼、草鱼、鲢、鳙、鲤、鳊、鲇、铜鱼、长吻鮠、鳜、鲌、鳡和洄游性鱼类鲥、刀鲚、中华鲟等。黄河水系有鱼类121种和亚种,纯淡水鱼类98种,主要经济鱼类有花斑裸鲤、极边扁咽齿鱼、厚唇裸重唇鱼、黄河裸裂尻鱼、瓦氏雅罗鱼、北方铜鱼、鲤、鲫等。黑龙江水系有鱼类93种和6亚种,鲤科占58.35%,鲑科占5.22%,主要经济鱼类有鲤、鲫、草鱼、鲢、鳇、鲟、鲇、鳊、翘嘴红鲌、鳜和冷水性大麻哈鱼、细鳞鲑、哲罗鱼等。珠江水系有鱼类262种,主要经济种类40余种,鲤科占58.5%,主要经济鱼类有鲤、广东鲂、鲮、赤眼鳟、鲥、鳗鲡、草鱼、青鱼、鲢、鳙、鲫、鱇白鱼、大眼鳜、斑鳠、斑鳢、鲇等。
3.淡水湖泊生态环境
我国是世界多湖国家之一,总面积7.56万平方千米(养殖面积近百万公顷),占全国内陆水域总面积的33%,面积在663 km2以上的湖泊有18个,1 km2以上的湖泊约2 800多个,小于1 km2的湖泊超过2.2万个。各湖区因所处地理环境和生成发育条件的不同,湖泊的性状各不相同,可概括分为内陆湖泊和外流湖泊。前者自成一个小流域,湖水不能外流,蒸发量大于补水量,湖水逐渐浓缩为咸水湖或盐湖,如青海湖(盐度为12~13)、艾丁湖(盐度55.1~109.5)等,总面积约3.8万平方千米;后者与河流相通,湖水能外流,降水多,交换量大,盐分不易积聚,大多为淡水湖,如鄱阳湖、南四湖等,总面积约3.7万平方千米,储水量为内流湖泊的4.5倍。
湖泊的成因多种多样,其成因类型包括构造湖、海成湖(潟湖)、冰川湖、火山堰塞湖、火山口湖、岩溶湖、风成湖、河迹湖、堤间湖等。其中构造湖分布于全国各地区。
表5-22 中国的主要湖泊概况
续表
续表
注:引自《中国内陆水域渔业资源》(1990)
(1)湖泊的分布与特点。
①湖泊的分布。我国湖泊的主要分布区是东部平原区和青藏高原区,另外,蒙新地区、云贵高原和东北地区也有不少湖泊,大致可划分为5个比较集中的区域。
东部平原湖区。我国淡水湖泊比较集中的地区,主要分布于两湖平原,江西、安徽、江苏和黄、淮河下游,鲁西运河沿岸及钱塘江三角洲等地区。全区湖泊面积2.34万平方千米,占全国湖泊面积的31%。我国的五大淡水湖(鄱阳湖、洞庭湖、洪泽湖、太湖、巢湖)均分布在这一地区。由于地理、气候、水质等条件优越,该区的养鱼历史悠久,湖泊渔业居全国之首。
东北平原湖区。东、西、北三面分别为大小兴安岭、长白山及千山丘陵所怀抱,中部平原低洼,积水而形成大量湖泊、沼泽,但多数面积较小,当地称其为“泡子”。本区的湖泊面积共0.52万平方千米,约占全国湖泊面积的6.9%,包括连环湖76 km2,兴凯湖4380km2,镜泊湖95 km2。
云贵高原湖泊区。本区湖泊总面积约0.11 km2,约占全国湖泊面积的1.4%,是我国五大湖区中面积最小的一个,几乎全分布于云南省,海拔1 280~3 270 m,大小湖泊30余个,都是淡水不冻湖,是湖泊渔业较发达地区。本区湖泊多为地层断裂陷落的构造湖和石灰溶蚀湖泊。
蒙新湖泊区。本区包括蒙新和青海省的柴达木盆地地区,面积约0.93万平方千米,占全国湖泊面积的12.3%;大多是盐水湖,如柴达木盆地有55个湖泊(0.21万平方千米),其中咸水湖31个(0.16万平方千米),占76.9%;本区纬度和海拔都高,气温低,每年冰期达4~7个月,最大冰厚达1~2m。
青藏高原湖泊区。本区是我国,也是世界最大的高原湖泊群分布区,海拔4 100~4 900 m,湖泊总面积达3.4万平方千米,占全国湖泊总面积的45.2%,约1 800余个,仅西藏就有1 500余个,称为“千湖之家”。本区的湖泊大多数为内陆湖、咸水湖(盐湖)、季节性湖。青藏高原被誉为“盐湖之家”,湖泊蒸发量大于补给量,水温低,每年冰封期4~7个月;鱼类种类稀少,以冷水性鱼类为主,绝大部分在渔业上未经开发利用。
②湖泊的特点。分布范围广且集中。虽然分布广泛,但又相对集中,主要淡水湖泊和盐湖分别分布于东部平原和青藏高原与蒙新湖区。东部平原湖区和青藏高原湖区是我国湖泊最密集的地区,占全国湖泊总面积的76.2%。咸水湖和盐水湖面积大。青藏高原和蒙新湖区的咸水湖和盐水湖面积达4.5万平方千米,占全国湖泊面积的60%。淡水湖泊多与河道相通。我国的淡水湖泊多与河网相通,水量主要靠河水补给,因此,湖泊水位变化受制于江河水情变化。小型湖泊多。面积在1 km2以上的2 800余个湖泊中,绝大多数是小型湖泊,且集中在东部平原区,气候适宜,鱼类资源丰富,有利于发展湖泊养鱼。
(2)生态环境。湖泊的地理位置和大小不同,外流湖与内流湖、淡水湖与咸水湖、深水湖与浅水湖以及成因类型不同的湖泊,其理化性质、水生生物的结构、鱼类区系特点与种类组成、水域的生产性能等均各有特点和差异。
①非生物环境。
a.水温。湖泊水温的水平分布,自南向北随纬度的增高递降,同时,又与所处海拔高度和湖泊本身的形态有关。高纬度、高海拔地区的湖泊,年均水温最低。如新疆赛里木湖面高程2 072 m,年均水温仅7℃,7月份也不过11~19℃;西藏纳木错湖面高程4 718 m,7月份表面水温仅10.3℃,而与其纬度相近的平原湖泊,7月份平均水温多在25℃以上。
湖泊表面水温的月均最低水温出现在1~2月,最高水温出现在7~8月。水温的年变化幅度以长江中下游浅水湖最大(36~38℃),东北与蒙新地区湖泊为24.5~31.7℃,云贵地区为21.7~27.3℃,青海地区一般为20℃以下。
湖泊的冰封期。珠江水系无冰封期,水温15℃以上的天数有300 d以上;长江水系有时有短的冰期,15℃以上的200~297 d;黄河水系和黑龙江水系冰封期约90~180 d,15℃以上的约100~180 d。
湖泊水温日变化。东北、云贵及长江中下游的湖泊最高的水温多出现在16∶00~18∶00,最低水温出现在6∶00;蒙新和青藏高原的湖泊,最高水温出现在18∶00~20∶00,最低水温常出现在8∶00~10∶00。水温的日变幅,夏季大于冬季,浅水湖大于深水湖。
湖泊水温的垂直分布。浅水湖水温的分层不明显,上下层水温差一般小于0.3℃/m;深水湖泊在夏季水温分层明显,一般10~20 m出现飞跃层,该层水温梯度可达0.5~2℃/m。
b.透明度。湖泊的透明度与含沙量、悬浮物质、浮游生物量以及水的化学成分有关。湖泊的水团处于相对静止状态,水中的泥沙容易沉降,除了汛期湖泊的上游和浅水湖外,湖水的透明度都取决于浮游生物的含量。
在自然条件相近的情况下,深水湖泊水的透明度比浅水湖大,咸水湖比淡水湖大;同一湖泊不同区域的透明度,深水区比浅水区、入河口区的大,枯水期比汛期大。我国湖泊的透明度差别十分明显,藏南的玛旁雍错的透明度高达14 m,而长江中下游的湖泊一般在100 cm左右,一些浅水湖仅10 cm左右,东北的“泡子”多为20~30 cm。我国不同地区主要湖泊的透明度一般在25~170 cm之间。
c.含盐量。我国湖泊的含盐量受地区自然条件制约,依所处地区而异。东部平原湖区的含盐量低;长江中下游湖泊的含盐量大多为200 mg/L以下,低的只有30~40 mg/L,如鄱阳湖含盐量为23.7~70 mg/L;长江流域以北的湖泊,含盐量随纬度增高而增大;云贵高原湖区和黄河、淮河流域湖泊的含盐量稍高,一般超过200 mg/L,如云南抚仙湖的含盐量为316.6 mg/L,异龙湖为355.2 mg/L;蒙新高原湖区和青藏高原湖区的湖泊含盐量较高,大多为1~20 g/L,出现许多盐湖。
d.主要离子、硬度、碱度。淡水湖的阴离子以重碳酸根为主,阳离子以钙离子为主。硬度和碱度一般与含盐量呈正相关,如长江中下游湖水硬度低于1.5 mmol/L,云贵高原和黄淮海平原的湖水硬度都超过2.2 mmol/L。总碱度的区域性也很明显:珠江和长江水系湖泊的碱度一般较低,如太湖为1.22 mmol/L,巢湖为1.02 mmol/L;黄河水系和云贵高原岩溶地区湖水的碱度都高于3 mmol/L,连环湖则高达5.89 mmol/L。
e.pH。我国湖泊的pH也具有地带性分布特点。东北及长江中下游地区湖泊pH较低,一般为6.5~8.3;云贵和黄淮海地区湖泊的pH为8.4;蒙新和青藏地区湖泊的pH多数为9.0以上,少数为7.5左右。
f.COD。我国湖水的COD有从南向北增加的趋势。珠江水系和长江水系的COD较低,如巢湖为1.8 mg/L,太湖为4.8 mg/L;东北湖泊的COD普遍较高,多数在3~15mg/L。
g.营养盐类。我国湖泊中的氮化合物以为主,约占无机氮总量的75%,含量为0.01~1.01 mg/L,绝大多数湖泊的含量为0.2~0.5 mg/L;
约占无机氮总量的23%,为0.01~0.86 mg/L;
含量很低,仅占2%,为0.01~0.12 mg/L。我国东北和长江中下游地区湖泊的无机氮含量较其他地区的湖泊丰富。我国湖泊磷酸盐含量不高,绝大多数湖泊约在0.02~0.06 mg/L之间,仅少数湖泊,如呼伦池、五大连池等少数湖泊的磷含量略高,分别为0.24 mg/L和0.20 mg/L。我国湖泊二氧化硅含量普遍丰富,淡水湖含量一般为3~10 mg/L,东北和长江中下游地区的湖泊二氧化硅含量较高。
h.溶解气体。我国的天然湖泊,除少数因污染严重或浅水湖冬季冰下缺氧外,一般溶氧(O2)都很丰富(平均8 mg/L以上)。湖泊水溶氧的来源依营养类型而异,贫营养型湖泊的溶氧主要来源于空气,富营养型的则主要靠光合作用。后一类型湖泊的溶氧具有明显的昼夜变化,最低值出现在日出前,最高值出现在下午的某一时刻。北方浅湖冰封后的溶氧可能降到2 mg/L以下,影响鱼类正常生活。湖泊的二氧化碳(CO2)含量一般较低,约0.1~11.0 mg/L,底层淤泥厚的湖泊,在缺氧的情况下CO2含量有时高达30 mg/L。
②生物群落。
a.浮游植物。湖泊生境多样化,浮游植物种类极多,对全国各地27个湖泊的调查发现,浮游植物种类一般变动在46~116个属、种之间,淡水习见的浮游藻类在我国湖泊中都能见到,其中以蓝藻、硅藻和绿藻门的种类最多。青藏高原的多数湖泊中以硅藻门的种类最多,绿藻门次之,再次为蓝藻。其他地区的湖泊则一般以绿藻门的种类为最多,其次为硅藻,再次为蓝藻。一般说来,多水草的浅水湖出现的浮游植物种类比深水湖多,大湖较小湖为多;含盐量较高的湖泊中出现的种属较少,其优势种多为盐水种或淡水喜盐种。
我国湖泊浮游植物生物量相差极为悬殊,最低的如西藏纳木错和新疆赛里木湖,均不到0.1 mg/L,高的如黑龙江省连环湖和牤牛泡,超过40 mg/L,但大多数湖泊均为1~10 mg/L。浮游植物生物量分布的总趋势和初级生产力一样,都是从南向北增高。
b.浮游动物。我国淡水湖泊多数地处平原地区,土壤肥沃,浮游植物和细菌、有机磷等为浮游动物提供了充分的饵料来源,加上湖水的流动性小,深度不大,湖底杂生水草,水质清澈,适合浮游动物的生长繁殖。湖泊浮游动物的种类和数量都比江河水库丰富,但因所处地区而异,青藏、新疆的湖泊中浮游动物种类很少(7~35种),东北平原湖泊中的种类较多(37~122种)。四类浮游动物中,以轮虫种类最多,其生物量为0.16~7.06 mg/L。四大水系湖泊的浮游动物生物量,以黑龙江水系的最高,平均为3.44 mg/L(1.56~7.06 mg/L),黄河、长江和珠江三水系的变动于0.26~4.77 mg/L,其中以黄河水系的最低。湖泊浮游动物生物量与营养型关系密切,贫营养型平均0.96 mg/L(0.16~2.19 mg/L),中营养型2.10 mg/L(0.28~17.6mg/L),富营养型3.59 mg/L(0.59~3.52 mg/L)。
c.底栖动物。我国湖泊底栖动物的主要优势种类,有环节动物中的中华颤蚓、苏氏尼鳃蚓、霍甫水丝蚓、扁蛭类(Glossiphonia)、宽体金钱蛭(Whitmania pigra)等,软体动物中的中国圆田螺、中华圆田螺、环棱螺类、纹沼螺、方格短沟蜷、萝卜螺类、扁卷螺类、圆顶珠蚌、剑状矛蚌、背瘤丽蚌、背角无齿蚌、蚶形无齿蚌、褶纹冠蚌、河蚬等,甲壳动物中的腺介虫(Cypris sp.)、钩虾、秀丽白虾、中华小长臂虾、米虾类、日本沼虾等,昆虫类中的羽摇蚊、雕翅摇蚊、多足摇蚊、环足摇蚊、粗腹摇蚊、长跗摇蚊等的幼虫以及毛翅目、半翅目、鞘翅目的幼虫和成虫。
20世纪80年代调查38个湖泊的资料(张觉民,1990)可知,我国湖泊、水库底栖动物的生物量为0.001~1 673.71 g/m2,可分为4类:低型的生物量为0.1~2.0 g/m2,占所调查湖泊数的10.5%;中型生物量为2.10~10.0g/m2,占所调查湖泊数的34.2%;高型生物量为10.1~100 g/m2,占所调查湖泊数的39.5%;极高型生物量为100 g/m2以上,占湖泊数的15.8%。38个湖泊中,底栖动物生物量属于高型和极高型的有21个,即55.3%的湖泊的底栖动物生物量超过10 g/m2。这21湖泊中10个属长江水系,加上淮河7个水库;我国高型和极高型底栖动物生物量的湖泊,有80%以上集中于长江、淮河水系。
d.鱼类。湖泊是内陆水域鱼类栖息繁育的主要场所。我国各类型湖泊中栖居着不同习性的鱼类,包括定居性鱼类、半洄游与洄游鱼类。高原和平原地区、内流湖和外流湖泊中,栖息的自然鱼类有很大差异。据对全国各地39个湖泊的鱼类组成调查,共有鱼类37科294种。其中鲤科165种,占湖泊鱼类总数的53.1%;鳅科41种,占13.9%;鳢科和鮠科分别为22种与21种,占7.5%和7.1%;虾虎科12种,占4.1%;银鱼科8种,占2.75;鮨科6种,占2.0%;鲇科、塘鳢科和鳀科各4种,各占1.4%;鲑科和舌鳎科各3种,各占1.0%;针鱼科、鳗科、攀鲈科、鲻科和鲀科等各2种,各占0.7%;合鳃科、刺鳅科、鳉科、狗鱼科、胭脂鱼科、鲱科、鳕科、白鲟科、鲟科、杜父鱼科、鱼衔科、鮡科、刺鱼科、胡子鲇科、八目鳗科、弹涂鱼科、平鳍鳅科、茴鱼科、鲈科及䱀科等20科各1种,共占6.8%。
各科鱼类在各类湖泊中的分布:鲤科鱼类分布最广,每个湖泊都有;鳅科和鲇科分布率为74.4%~89.7%;鮠科、塘鳢科、合鳃科、鳢科及虾虎科鱼类的分布率达43.6%~53.8%;胡子鲇、鮡、白鲟、刺鱼、鲻、杜父鱼及䲗等7科,各分布于2个湖泊;鲈、䱀、茴鱼、八目鳗、弹涂鱼、平鳍鳅等6科,各分布于1个湖泊。
少数鱼类的分布区域较狭。如狗鱼、鲑科鱼类、茴鱼、刺鱼、鳕等鱼类仅分布于东北地区湖泊;合鳃科和刺鳅、鲱、鲀、针鱼、银鱼、胭脂鱼等科多分布在东部平原湖泊;裂腹鱼亚科鱼类则仅分布于青藏高原湖泊及新疆西北的艾比湖。鲢、鳙、草鱼等产漂流性卵的鱼类在自然封闭型湖泊中没有分布,须人工不断放养鱼种才能持续正常渔业。
鲤科鱼类在不同地区的湖泊中所占比例有较大差异,在东部平原及新疆地区湖泊中占37.5%~64.1%,在东北、内蒙古和云南等地区湖泊中占59.3%~83.3%。
各个湖泊的鱼类种类差异也很大。东部平原长江中下游湖泊的鱼类种类多,区系组成也较复杂,如洞庭湖有22个科117种,太湖有24个科106种,鄱阳湖有24个科104种;青藏高原及新疆地区湖泊鱼类种数少,区系结构较简单,如西藏的纳木错及羊卓雍湖仅有2个科3种,青海湖仅有2科6种,乌伦古湖(福海)有3科8种,艾比湖、扎陵湖、鄂陵湖各有2科8种。
五大湖群的鱼类种类构成:青藏高原湖群的鱼类为2科3~8种,云南高原湖群的鱼类为4~10科18~27种,蒙新地区湖群的鱼类为2~7科18~30种,东北地区湖群的鱼类为7~13科17~53种,东部平原湖群的鱼类为12~24科39~117种。
湖泊中的主要鱼类约50种,如中华鲟、白鲟、长颌鲚、鲥、银鱼、鳗鲡、中华倒刺鲃、白甲鱼、鲤、岩原鲤、鲫、银鲫、厚唇裸重唇鱼、铜鱼、鳡、鯮、青鱼、草鱼、鲢、鳙、鳊、鲂、红鳍鲌、翘嘴红鲌、蒙古红鲌、细鳞斜颌鲴、银鲴、胭脂鱼、泥鳅、乌鳢、松江鲈、窄体舌鳎、暗纹东方鲀、狗鱼、青海湖裸鲤等。
e.水生大型植物(水生维管束植物,简称水草)。我国内陆水域各大水系的水草资源依水体类型而异,湖泊的最丰富,水库次之,江河干流的较少。
水草的种类和生物量与渔业的关系密切。水草与浮游植物一样,是水体中的初级生产者,是许多鱼类的天然饵料。水草又是若干产黏性卵的鱼类的自然繁殖条件,又是某些鱼类的避敌场所,也是水生昆虫和底栖动物的重要生存条件。
我国主要水系中有水草186种,隶属于40科、76属。其中挺水植物88种,沉水植物54种,浮叶植物与漂浮植物之和不及总种数的25%。各水系中水草的总种数差异较大,珠江和长江较多(多于120种),黑龙江和黄河水系较少(少于100种)。各水域水草种数随含盐量的减少而增多,含盐量超过0.5%的水域中仅能繁衍聚草、篦齿眼子菜等少数半咸水种类。
我国淡水湖中最常见的水草有挺水植物芦苇、菰、蒲草、荆三棱、水葱等,漂浮植物满江红、浮萍、凤眼莲、槐叶萍等,浮叶植物芡实、莲、睡莲、荇菜、菱等,沉水植物轮叶黑藻、金鱼藻、马来眼子菜、菹草、篦齿眼子菜、轮藻等。
各类水草在湖泊中具有明显的分布区。水草主要分布于湖泊沿岸浅水带(小于2.5 m),以洪湖为例,水深小于0.5 m的湖边地区分布着薹草、荆三棱等沼生植物,水深1.4 m以下的地区分布着菰、莲、芦苇等挺水植物,1.2~2.2 m的亚沿岸带分布着菱、荇菜、睡莲、芡实等10余种浮叶植物,水深2m以上的湖区则只分布着薹草、聚草、黑藻、茨藻和微齿眼子菜等沉水植物;10余种漂浮植物杂生于各种植物中。
我国湖泊、水库(21个水域)从南至北,自东向西各重点水草总生物量变幅为38~13 630 g/m2,平均3416g/m2,其中长江以南12个水域为3 031 g/m2,长江以北6个水域为4 184 g/m2。沉水植物生物量变幅为6~4 929 g/m2,平均2 000 g/m2,其中长江以南13个水域为1 708 g/m2,长江以北7个水域为2 211 g/m2,南北各相差约1/4。可见,生物量分布和种数分布相反,是北多南少。
③生物初级生产力。湖泊初级生产量由浮游植物、底生藻类、水生大型植物和自养细菌构成。各种成分所起的作用大小与水体的深度有密切联系。浅水湖沼和湖泊的沿岸带,大型植物和底生藻类的年产量占主要地位;水草较少且水位较深的湖泊,浮游植物的生产量占主要地位。湖泊水越深,浮游植物的作用越显著。有些咸水湖,因盐度高,水草不能丛生,初级产量主要由浮游植物和底生藻类组成。据30个湖的资料,我国湖泊浮游植物初级生产力的日产量在0.82~7.43 g(O2)/(m2·d)之间。湖泊初级生产力以浮游植物为主的称为藻型湖泊,以水草为主的称为草型湖泊。武昌东湖等4个湖泊为藻型,南四湖等3个湖泊为草型,鄱阳湖和沙依粒塘为混合型湖泊(浮游植物和水草的生产量基本相等)。
④湖泊营养分类。根据全国内陆水域渔业资源调查所提供的211个湖泊水库资料(何志辉,2001),以初级生产力为主要依据,并结合其他生态数据,把湖泊水库的营养型划分为贫营养型(占14.7%)、中营养型(占51.2%)、富营养型(占33.2%)。
贫营养型湖的初级生产量为0.1~1.0 g(O2)/(m2·d),浮游植物量为0.14~1.4 mg/L,一般分布于高原或山区,面积较大,水较深,如青藏高原的鄂陵湖、扎陵湖、纳木错湖,新疆的赛里木湖,云南的抚仙湖,珠江水系的澄碧河水库和锦江水库等。
中营养型湖的初级生产量为1.0~3.0g(O2)/(m2·d),浮游植物量为1.0~7.0 mg/L,通常甲藻和硅藻为优势种,如洞庭湖、鄱阳湖,黄河中下游的东平湖和刘家峡水库,云贵高原的草海、邛海等。
富营养型湖的初级生产量为3.0~7.5 g(O2)/(m2·d),浮游植物量为7.0~70 mg/L,一般分布于平原或城郊,通常水浅,外源性有机质和营养盐类丰富,如东北平原高肥力土壤带的镜泊湖、连环湖、龙凤山水库,内蒙古半干旱地区的呼伦湖、乌梁素海,位于城郊的武汉东湖、南京玄武湖等。
三种营养型湖的鱼产力不同,湖泊鱼产力随富营养化程度增强而增强。
4.水库生态环境
我国是世界上水库最多的国家之一,2004年已建水库8.5万座余,总库容5 442亿立方米余。随着国民经济的发展,我国水库的数量及其库容量不断增加,1994年12月动工兴建至2006年竣工的长江三峡水库正常蓄水位175 m,总库容达393亿立方米。
表5-23 我国大、中、小型水库统计
注:引自《中国水利年鉴》(2005)。水库规格分类:巨型,总库容量>10亿立方米;大型,1亿~10亿立方米;中型,0.1亿~1亿立方米;小Ⅰ型,0.01亿~0.1亿立方米;小Ⅱ型,10万~100万立方米
我国水库多分布于长江、黄河、淮河、珠江等七大水系,共67 522座,总库容4 295.9亿立方米,占全国水库总库容的77.5%。在七大水系中,长江水系的水库数量最多,大中型水库座数占全国同类水库数量的36.6%,小型水库占54.3%;珠江水系的水库座数及库容仅次于长江水系;黄河、淮河、海河-滦河水系的水库座数虽只占全国水库总数的12.5%,但三水系的大中型水库的库容很大,尤其是黄河水系的大中型水库单库容平均达4.2亿立方米,居全国之首;松花江和辽河水系的水库座数较少,但大中型水库比例较大;新疆、内蒙古一带还有一些平原型水库,地处牧区,水质肥沃,适宜养鱼。
表5-24 我国各流域水库统计
续表
注:引自《中国水利年鉴》(2005)
(1)水库分区与特点。
①水库的分区。根据我国水库分布的地区和地理的差异性,可将其分为东北、西北、华北、长江中下游、华南和西南6个区。
a.东北水库区。包括辽宁、吉林、黑龙江等省,水库面积38.7万公顷,占全国水库面积的20%;其中大型水库50座,占全国大型水库数的14.3%;中型水库181座,占全国中型水库数的7.5%;小型水库2 539座,占全国小型水库数的3.2%。本区的大型水库以辽宁省居多,占48%;吉林、黑龙江两省各占26%。
b.西北水库区。包括内蒙古、新疆、青海、甘肃、宁夏等5省(自治区),水库面积约15.5万公顷,占全国水库面积的7.6%。本区多为大中型水库,主要分布在内蒙古、新疆、甘肃三省(自治区);大型水库27座,占全国的7.7%;中型水库188座,占全国的7.8%;小型水库1 391座,占全国的1.74%。本区多平原型水库,以内蒙古、新疆的最为典型,水面开阔,水位浅,四周多牧场,水质肥沃,冰封期长。
c.华北水库区。位于黄河中、下游以及淮河、海河流域,包括北京、天津、河北、河南、山东、山西、陕西等省(市),水库面积约32.7万公顷,约占全国水库面积的16%。本区大型水库86座,中型400座,小型水库11 016座,分别占全国的24.6%、16.6%和13.8%。大型水库主要分布在冀、鲁、豫3省,占本区大型水库总数的80.2%;中小型水库以鲁、豫、陕3省居多,分别占本区中、小型水库总数的71.8%及81.9%。水库水位变幅大,冰封期达4个月。
d.长江中、下游水库区。包括湖北、湖南、江西、浙江、江苏和陕西秦岭以南部分,是我国水库分布最稠密的地带,面积为70万公顷,占全国水库总面积的1/3以上。本区大型水库103座,中型水库763座,小型水库32 246座,分别占全国各型水库的29.9%、31.6%和40.3%。大型水库主要分布在湖北,占45.6%;中小型水库主要分布于湖北、湖南及江西3省,分别占全区的83.7%和86.1%。本区水库渔业资源丰富,鱼产力高。
e.华南水库区。包括广东、广西、福建、台湾等省、自治区,水库面积约33.5万公顷(未含台湾地区水库),占全国水库面积16.4%。大型水库57座,中型水库537座,小型水库13 788座,分别占全国的16.3%、22.2%和17.2%。大、中、小型水库皆以广东省最多,分别占全区的52.6%、50.1%和50.2%,其次为广西。本区水库多为山谷型,水较深,水位变幅小,水质较瘦,植被条件好,水库寿命长。
f.西南水库区。包括云南、贵州、四川3省,水库面积约16.7万公顷,占全国水库面积的7%以上。本区大型水库12座、中型水库248座、小型水库14 718座,分别占全国的3.4%、10.3%和18.4%。以中、小型水库为主,多分布于浅丘地带,光照和热量条件较好,鱼产力较高。
②水库的特点。我国的水库除少数巨型水库以发电为主外,大多数水库都是以农业灌溉为主,90%的水库都分布于年降雨量为400 mm等雨线东南侧的广大地区,适应全国88%耕地面积的灌溉需要。我国中小型水库的座数占全国水库总数的99.58%,大型水库只占0.42%,有利于水库渔业的发展。水库渔业潜力较大,可供养鱼的水库面积达200万公顷,现已利用162万公顷。
(2)生态环境。
大多数水库是在河流上筑坝拦蓄径流而成,其生态环境与河流有相似点,与湖泊也有相似之处。近坝区是水库最深的部分,非生物环境与湖泊十分相似;中间区水较浅,沿岸浅水带宽大,非生物环境和生物群落与湖泊相似;上流区水更浅,有明显的水流,非生物环境和生物群落与河流相似。
①非生物环境。
a.水位和面积。我国大部分水库处于季风气候区,雨量较集中,水库面积和深度的变动幅度大。水位的剧烈变动对水库生物群落有极大的影响。水位下降使消落区干涸,造成水草和许多底栖动物死亡,许多鱼类难以产卵或粘在水草上的卵因缺水而死亡;水的大量排出,也使有机物、养分和浮游生物大量流失;同时,干涸时期在消落区生长的陆生植物在水位上升后腐烂分解成肥料。
b.水流。由于定期或不定期的注排水,水库水位发生缓慢变化,水流不够明显。水流的具体情况因水库及其季节而异。
c.水温和透明度。水库水温的水平分布、表面水温、冰封情况、日变化和垂直变化等,基本上与湖泊相似,水深超过10 m的水库,由于库形较湖泊窄,故夏秋季节更易出现温跃层。水库透明度的基本情况与变化规律与湖泊相似,但比湖泊略低。大中型水库的透明度大于小型水库,丘陵型和平原型水库的透明度(40~200 cm)低于山谷型水库(200~300cm)。
d.水化学。库水的化学特点介于河流和湖泊之间,更接近于湖泊。水库蓄水初期营养物质丰富,水质较肥;蓄水数年后营养逐渐低落并趋稳定,营养物质主要依靠径流输入。库水的含盐量、主要离子、硬度、碱度、pH、溶解氧体、COD、营养盐等水化学特点与湖泊相近。
从我国北纬22°~41°的5座大型水库的水化学状况可初步看出:水库的pH、总硬度、总碱度、钙离子、镁离子、硫酸盐、氯离子等指标,北方高于南方,氮、磷的含量普遍偏低。
②生物群落。水库的生物群落与湖泊有很大差异,主要饵料生物类群是浮游植物、浮游动物、周丛生物、细菌以及有机碎屑。由于水位波动大,水生维管束植物非常贫乏,故与之密切相关的软体动物种群也受到限制。
a.浮游植物。水库中的浮游植物是在原河流生活的种类发展起来的,种类比湖泊的少。不同地区同类型的水库,浮游植物种类和生物量差别很大,但种属组成和主要种类却很相似,优势种和习见种群是一些普生性种类。
我国水库浮游植物生物量的差别也很大,一般为0.5~66.3 mg/L,主要取决于集水区的土壤、植被状况、水交换率、水域形态、气候条件等。水深且面积大的水库,浮游植物量少于面积小且较浅的水库;集水区土壤条件差的水库,以及多岩石和植被不完整的水库,浮游植物量较少。
水库浮游植物的生物量组成,一般硅藻占首位,其次是蓝藻和甲藻,其组成与水库类型相关:河川型水库一般硅藻占优势,河湖型水库上游硅藻占优势,湖状区则甲藻、蓝藻、绿藻占优势,湖泊型水库的浮游生物状况与湖泊类似。
水库的浮游植物优势种也常发生年际变化,如辽宁省清河水库浮游植物优势种于1973年、1974年和1977年以及1982~1985年,持续多年皆为硅藻类,但1983年9月出现微囊藻特大高峰,蓝藻占总量的88.7%。
水库浮游植物种类有明显的季节变化,但出现的季节因水库所处地理位置、气候、排水情况等而异。例如,辽宁省大伙房水库和吉林省松花江水库浮游植物春秋两季以硅藻为主,夏季常出现蓝藻高峰;辽宁省清河水库和水丰水库的浮游植物生物量高峰分别在秋季和春季。
b.浮游动物。水库浮游动物种类多为我国常见和较常见的种类。原生动物的种类和个体数都较多,但体形微小,在生物量中通常比重较小;轮虫种类多,数量也常占优势;枝角类主要在夏季占优势;而桡足类在冬春两季占优势。
水库浮游动物生物量与水库类型密切相关。平原型水库营养丰富,生物量高,如黑龙江水系月亮泡水库的浮游动物量达8.52 mg/L,泥河水库为5.28 mg/L;丘陵型水库的植被条件好,营养较丰富,生物量较高,如大伙房水库为2.63 mg/L,朱隈水库为4.53 mg/L;山谷型水库多数处贫瘠山区,生物量较低,如珠江水系的西津水库为0.4 mg/L。
水库浮游动物生物量具有明显的季节变化。东北地区通常以夏季最高,秋季次之,春季较少,冬季最低;珠江水系多数水库以秋季为高。
水库浮游动物的水平分布,丘陵、山谷水库通常是中下游高,上游较低,平原水库则无明显的上下游差异,但沿岸区高于中心区。
我国水库浮游动物生物量的地区差异较明显,并具有“南少北多”的趋势。黑龙江水系水库浮游动物量的变幅为0.34~26.80 mg/L,平均3.25 mg/L;黄河水系水库的变幅为0.72~3.34 mg/L,长江水系水库(湖北)的变幅为0.34~2.37 mg/L,珠江水系水库的变幅为0.26~2.79 mg/L。
c.底栖动物。水库底栖动物的常见种类及优势种依水库的综合条件而异,但常见门类仍然是环节动物、软体动物和节肢动物,其种类和生物量都少于湖泊,软体动物就更少。各水系的分布趋势是“南多北少”。
根据69座水库的调查资料,底栖动物的生物量为0.001~1 673.7 g/m2,以黑龙江水系的泥河水库最高,长江水系黄冈地区的梅川水库最低。各水库底栖动物的供饵能力分为4类:低型,生物量为0.1~2 g/m2,占水库总数的63.76%;中型,生物量2.1~10 g/m2,占28.98%;高型,生物量10~100 g/m2,占4.3%;极高型,生物量100 g/m2以上,占2.9%。
水蚯蚓和摇蚊幼虫是我国水库的常见底栖动物,其生物量是决定鱼产量的重要条件。根据89个水域的调查资料,水蚯蚓的数量与水库污染程度密切相关,最高者泥河水库,高达4 639条/平方米,最小者为梅川水库,仅7条/平方米。一般认为:水蚯蚓少于100条/平方米的为未污染水域,在100~999条/平方米之间者为轻度污染水域,在1 000~5 000条/平方米者为中度污染水域。
e.鱼类。水库鱼类资源及其组成与建库前江河的鱼类状况、水库的形态与水文特征、人工放养与增殖措施等有关。建库后,原河道产漂流性卵的鲢、鳙等鱼类,因不能进行正常繁殖,其数量逐渐减少,产黏性卵的鲤、鲫、鲇和一些小型野杂鱼占优势;人工放养鲢、鳙、草鱼等鱼类并达到一定数量时,这些非土著鱼类则成为水库的主体渔获物。另外,鳜、乌鳢、鲇等一些底层凶猛鱼,可能在鱼类区系中占有一定比例。采取人工鱼巢等增殖措施,鲤、鲫等经济鱼类在渔获物中常占相当大的比例(50%以上)。总之,水库建成后采取人工放养和增殖措施,大中小型水库的鱼类组成往往在原江河鱼类区系基础上逐渐向经济鱼类占优势的趋势发展。
③浮游植物初级生产力与年产量。根据全国内陆水域渔业资源调查102个水域(水库87个、湖泊25个)的浮游植物日初级产量和年初级产量的资料(张觉民等,1990),将其初级产量分为5个类型,年产量分为3个类型。
a.浮游植物日初级产量。
低型。浮游植物产量在1g(O2)/(m2·d)以内,相当于贫营养型湖的水平,共27个,占水域总数的26.7%;分别为珠江水系的西津水库、大王滩水库等14座水库,长江水系的沙河水库、先觉庙水库等10座水库,黑龙江水系(含辽河、鸭绿江和内蒙古一部分)的二龙山水库、东方红水库等3座水库。
中型。浮游植物产量1.0~3.0g(O2)/(m2·d),相当于中营养型湖的水平,共36个,占水域总数的35.6%,分别为珠江水系的合河水库、鲤潭水库等3座水库和草海,长江水系的熊河水库、明山水库、浮桥河水库等13座水库和太湖,黄河(含海河)水系的刘家峡水库和白洋淀、南四湖,黑龙江水系的上游水库、汤河水库、朱畏水库、铁甲水库、水丰水库等13座水库和呼伦湖等2个湖泊。
较高型。浮游植物产量3.0~5.0g(O2)/(m2·d),相当于中-富营养型湖的水平,共26个,占水域总数27.7%,分别为珠江水系的南水水库,长江水系的道观河水库、白莲河水库等4座水库和东湖、五里湖,黄河水系的汾河水库等3座水库和乌梁素海,黑龙江水系的清河水库等14座水库和月亮泡、萝北莲花泡。
高型。浮游植物产量5~10g(O2)/(m2·d),相当于富-超富营养型湖的水平,共7个,占水域总数的8.9%,分别为长江水系的天堂水库、张家嘴水库和邛海,黑龙江水系的大伙房水库、柴河水库、大清沟水库等5座水库和镜泊湖。
极高型。浮游植物产量10g(O2)/(m2·d)以上,相当于超富型营养水平,仅珠江水系的南宁市南湖1个,占水域总数的0.98%。
从地域分布来看,珠江水系浮游植物日产量以低型为主,计14个,占低型水域数的51.8%,占本水系水域数的70%;黑龙江和辽河水系以较高型和高型为主,计23个,约占这两类水域总数62.2%,占本水系水域数的56.1%;长江水系以中型和低型居多,两者共占水系水域数的72.7%;黄河水系的均为中型和较高型。总之,我国水库和湖泊浮游植物日产量以中型和较高型为主,两者占水域总数的63.4%,中低型占26.7%。从地理分布看,呈南低、北高趋势。
b.浮游植物年产量。
低型。浮游植物年产量低于1 244 kJ/m2,相当于贫营养湖水平,包括珠江水系的西津水库和大王滩水库,长江水系的先觉水库等5个水库,以及黑龙江水系的二龙山水库。
中型。浮游植物年产量1 244~4 148 kJ/m2,相当于中营养型湖水平,包括珠江水系的龟石水库等13座水库,长江水系的华阳水库等8座水库,黄河水系的白洋淀和南四湖,黑龙江水系的东方红水库、朱畏子水库等9座水库和呼伦湖。
高型。浮游植物年产量4 148kJ/m2以上,相当于富-超富营养型湖水平,包括珠江水系的其余7个水域、长江水系的21个水域、黄河水系的5个水域,以及黑龙江水系的30个水域。可见,浮游植物年产量的分布情况与其日产量基本一致,中型和高型占绝大多数,而且生长期长的珠江和较长的长江水系水域的年产量低于生长期短的黑龙江水系和较短的黄河水系的水域。
5.淡水池塘生态环境
我国是世界池塘养殖最发达的国家,2005年已建成池塘249.36万公顷,占内陆水域养殖总面积的42.1%,随着水产养殖业的发展,池塘面积以每年6.7万公顷的幅度增加。
池塘一般是指面积小于7 hm2的小型止水水体,分人工池塘、半人工池塘和天然池塘。人工池塘系专供养殖水产经济动植物而修建的,一般不超过3~4 hm2,小者仅0.003 5 hm2。半人工池塘是拦截溪河、湖汊或沟渠交汇的积水池区建坝而成的水域,通常称为“堰”,主要用于灌溉,兼用于养鱼。天然池塘系指自然形成的坑塘、水潭、山塘、小泡子等水域,其养鱼条件较差且复杂。
(1)池塘分布与特点。
①池塘的分布。根据池塘地理分布条件和特点,大致可分为5个分布区。
a.长江中、下游地区。包括湖北、湖南、江西、安徽、江苏、浙江、上海等7省市,池塘面积达112.1万公顷,约占全国池塘面积的52.9%以上,其中湖南、湖北、安徽、江苏、浙江省是我国池塘渔业最重要的地区之一。除浙江省之外的4省池塘面积分别在10.5万~28.4万公顷。本区池塘大多分布在长江沿江两岸、滨湖地区以及长江、钱塘江三角洲地区,其中在太湖流域、江汉平原、洞庭湖、鄱阳湖、巢湖及杭嘉湖等平原区,以及长江、钱塘江三角洲分布尤为集中连片。
b.黄、淮海地区。包括北京、天津、河北、河南、山东、山西等六省市,池塘面积约28.6万公顷,约占全国池塘面积的12.9%。池塘面积主要集中在山东、河南两省,占本地区池塘面积的77.5%以上。
c.珠江流域地区。包括广东、广西两省(自治区),池塘面积约31.9万公顷,约占全国池塘面积的14.4%,是中国池塘养殖业又一最重要的地区之一。特别是广东省,池塘面积达24.5万公顷,占本区池塘面积的76.8%,而且池塘集中于珠江三角洲地区,包括佛山、广州、惠阳地区及深圳、珠海等29个市县,占本区池塘面积的50%左右。广东省的池塘集中连片,具有特色。
d.西南地区。包括云南、贵州、四川3省和重庆市,池塘面积约14.8万公顷,约占全国池塘面积的6.7%。本区池塘集中于四川省,面积达8.5万公顷,占本区池塘面积的57.4%以上。本区池塘多为堰塘,占本区池塘总面积的35%左右。
e.黑龙江流域区。包括辽宁、吉林、黑龙江三省,池塘面积约18.5万公顷,占全国池塘面积的8.3%,主要集中于松花江、嫩江流域和辽河下游及城市郊区。其中,以黑龙江省的池塘面积最多(13万公顷),辽宁省次之,吉林省第三。
除上述五地区外,蒙新地区,包括内蒙古、宁夏、新疆三自治区,池塘面积2.45万公顷;青藏地区,包括青海省和西藏自治区,池塘面积539 hm2;福建省和海南省池塘面积2.5万公顷,合计约5万公顷,约占全国池塘面积3.4%。
②中国池塘的特点:(www.xing528.com)
a.单个池塘面积小、深度浅。我国的上述3种类型的池塘,其共同特点是单个池塘面积较小,一般不超过3 hm2,多数为0.3~0.6hm2;池塘深度浅,一般不超过3m,多数1.5~2.0m。
b.池塘分布集中连片。我国池塘分布非常集中且连片,长江和珠江中下游及其三角洲地区的池塘面积约占全国池塘总面积的75%以上,且集中成1 000 hm2以上的连片池塘;北京、上海、天津、广州、沈阳等大城市郊区的连片池塘,每片一般超过500 hm2。
(2)池塘生态环境。池塘生态环境的特点明显,面积小,水浅,易受天气及人类活动的影响,非生物环境的变化很大,同一池塘在一个生长期内可经历贫营养型、中营养型、富营养型到腐营养型的不同阶段,冬季常排干水,又具有间歇性水体的许多特点。生物群落种类组成较单纯,种间的相互适应能力较差,优势种突出且持续性强。生产者几乎全由浮游植物组成,大型生产者较少或无。大型消费者中的鱼类都是人工放养的,浮游动物和底栖动物大多是由具保护性结构、易于扩布、世代时间短、繁殖快、生态辐广的种类组成,微型消费者中的细菌、鞭毛藻类非常丰富。初级生产力高,外来有机质量大,食物链短、鱼产力高。由于生境易变和群落组成的简单化,降低了系统本身的自运调节能力,因此,其生态系统的稳定性相对较差。
我国传统池塘养鱼的特点是密养、混养、施肥、投饵和规律性换水与人工机械增氧,充分发挥了池塘人工生态系的生产性能,尤其是精养高产池塘充分体现了人工生态系的结构与功能特点。
①非生物环境。
a.水温。池塘体积小,与湖泊、水库等大型水域相比,其水温变化速度快,昼夜温差大,垂直温差小,一般无温跃层。池水有无封冰期及冰的厚度,以及年均水温≤15℃的天数、季节变化等与其所处的纬度和海拔高度有关。
b.日照时数。池塘的日照时数随所处的地理位置、气候类型而异。北方地区水产生物的生长期虽短,但年均实际的日照时数都较长,如黑龙江省水产生物的生长期仅165 d,年均实际日照时数则长达700 h;而广东水产生物的生长期虽长达330 d,但年均实际日照时数仅500~600 h。
c.透明度。池水透明度基本上取决于浮游植物的密度,一般调控为20~40 cm。
d.溶解盐类。淡水池塘,盐度一般低于3,含盐量小于260 mg/L,总碱度为1.5~3.5 mmol/L,总硬度与碱度相近。
e.溶解气体。池水溶氧(O2)的补给主要依靠浮游植物的光合作用,昼夜变幅大,白天浮游植物光合作用产氧,晴天中午溶氧超过饱和度;夜间生物呼吸作用耗氧,溶氧明显下降,至黎明前降至最低点,往往低于2 mg/L。池水溶氧垂直变化明显,浮游植物大多分布于水上层,白天光合作用产生大量氧气,上层溶氧常常是过饱和,而下层溶氧很小,夏季底层溶氧有时趋于零。无锡市河埒乡精养高产塘夏季晴天溶解氧的收入与支出:浮游植物光合作用产氧16.75 g/(m2·d)(占90.3%),空气溶入1.80g/(m2·d)(9.7%),计18.55 g/(m2·d);水呼吸耗氧13.53 g/(m2·d)(72.9%),鱼类耗氧2.99g/(m2·d)(16.1%),逸出1.93 g/(m2·d)(10.4%),塘泥耗氧0.10g/(m2·d)(0.6%),计18.55 g/(m2·d)(王武,1984)。
池水二氧化碳(CO2)主要来源于水生动植物和微生物呼吸作用,以及有机物分解作用,游离CO2量很少,随生物活动和有机物分解情况而变动,其昼夜及垂直变化规律与溶氧变化相反。
池水氨(NH3)含量较低,主要来源于含氮有机物在缺氧的情况下被反硝化细菌还原和水生动物代谢。NH3对鱼类毒害性强,对鲢、鳙的24 h半致死浓度分别为0.01 mg(N)/L和0.46 mg(N)/L(雷衍之等,1983);全长1.73 cm、2.62 cm、7.07 cm草鱼种的96h半致死浓度分别为0.469 mg(N)/L、1.325 mg(N)/L和1.386 mg(N)/L。NH3对鱼类的毒性,随pH增大和水温升高而增强。
硫化氢(H2S)对鱼类毒性大,在一般情况下池水H2S含量很低,但在冰封期缺O2时,含硫有机物质经厌气细菌分解产生H2S,当浓度超过0.1 mg/L对鱼类有害。
f.pH。淡水池塘的pH通常为7~9,昼夜变化较大,变化规律与溶氧和CO2相关,黎明前最低,下午14∶00~15∶00点最高。pH日变幅越大,生产力越高。
g.COD。池水的COD一般较江河、湖泊、水库等大型水域高,是水肥度标志,但过多又会恶化溶氧状况。精养高产塘的COD一般为15~60mg/L。
h.营养盐类。池水氮的含量一般为1~2 mg/L,无锡市河埒乡高产塘的TN为0.2~4 mg/L,为0.1~2 mg/L,
为0.5~0.4mg/L。
池水的活性磷浓度很低,一般有效磷为总磷的0.16%,精养池塘的一般为0.003~0.5 mg/L。我国池塘,特别是高产塘通常都缺磷。
i.池底淤泥。池塘底泥具有供肥、保肥和调节水质的作用,但淤泥过多易恶化水质,造成下层水缺氧,引起泛塘死鱼,一般调控保持10~15 cm厚度。②生物群落。
a.浮游植物。养鱼池生态多样,多变,各类生态习性的浮游植物均有出现的可能性,但优势种类则是有限的几种。我国池塘习见优势种类多为富营养型和腐营养型指示种,如甲藻和隐藻门的隐藻、膝口藻、裸甲藻,蓝藻门的鱼腥藻、拟鱼腥藻、微囊藻等,绿藻门的衣藻、小球藻、栅藻、四角藻、十字藻、空星藻等,裸藻门的裸藻,金藻门的棕鞭藻、单鞭金藻等,以及硅藻门的小环藻、针杆藻、菱形藻、舟形藻等。
根据浮游植物生物量划分池水类型,通常可分为鞭毛藻类塘和蓝藻塘两种。前者以隐藻为代表,后者以蓝藻为代表。鞭毛藻塘一般多分布于南方养鱼发达地区和北方高产池塘群,鞭毛藻生物量一般占浮游植物总量的60%以上,有时达80%~90%,硅藻和绿球藻类经常也占相当比重;其生长期浮游植物生物量均值多为30~50 mg/L,东北地区高产池塘有时超过100 mg/L,最高可达200~300 mg/L以上。
蓝藻塘常见于北方较干旱地区水质微盐碱化的鱼池中,一般多是投饵施肥不定时、定量且很少换水的池塘,蓝藻占绝对优势,浮游植物量常超过100 mg/L,浮游动物量一般较低。蓝藻塘养殖鲢、鳙等滤食性鱼类鱼产量低,但鱼腥藻和拟鱼腥藻等固氮蓝藻塘则都是高产塘。
绿藻塘常见于施化学肥料的鱼池,持续的时间较短。硅藻塘、裸藻塘和金藻塘出现的时间较短。
b.浮游动物。中国池塘浮游动物的优势种大多是习见的普生种。原生动物的种类多而现存量通常不大,主要种类有简壳虫、弹跳虫、侠盗虫、钟形虫、喇叭虫等。轮虫类的种类和现存量都较多,主要种类有萼花臂尾轮虫、壶状臂尾轮虫、角突臂尾轮虫、晶囊轮虫、庞毛轮虫、裂足轮虫、泡轮虫、龟甲轮虫等。枝角类的种类不多,但现存量有时很大,主要种类有大型溞、隆线溞、长刺溞、裸腹溞、秀体溞等。桡足类经常存在,现存量或多或少,主要种类均属于剑水蚤类和镖水蚤类。
池塘浮游动物量差别很大,低的不到1 mg/L,高的达100 mg/L以上,同一池塘变幅可达几百倍,但大多数为10~20 mg/L。浮游动物组成,轮虫占优势,原生动物次之,枝角类和桡足类均较少。这是因为池塘高密度混养滤食和吞食浮游生物的鱼类,甲壳类世代时间较长,在强大的滤食压力下,种群难以增长和持续;另外,为了防病,经常向池塘中施用敌百虫,甲壳类对这类农药抵抗性较差。由于缺乏食物的竞争者,轮虫类得以长期占优势。浮游动物量与浮游植物量的比值虽然变化较大,但在中国传统池塘养殖的肥水中,两者的平均比值约为1∶4~1∶3。
c.底栖动物。淡水池塘的底栖动物包括环节动物、软体动物、甲壳动物和水生昆虫等。由于池塘中缺乏水草,以及鲤等底栖动物食性鱼类的吞食,软体动物和甲壳动物难以长时间存在。池塘底栖动物主要由水丝蚓等环节动物寡毛类和昆虫幼虫等组成。
池塘中常见寡毛类有各种水蚯蚓,特别是水丝蚓(Limnodrilus)、管水蚓(Aulodrilus)、颤蚓(Tubifex)、带丝蚓(Lumbriculus)等属的种类。水生昆虫中最重要的是摇蚊幼虫,主要为羽摇蚊(Chironomus)、长跗摇蚊(Tanytarsus)、雕翅摇蚊(Glyptotendipes)、前突摇蚊(Procladius)等属的种类,以及水生昆虫的幼虫及其成虫,如蜻蜓目、鞘翅目和半翅目的幼虫或成虫。中国池塘底栖动物生物量的资料较少,辽宁省海城养殖场和大连水产学院金州养殖场的池塘底栖动物量平均为0.06~52.9 g/m2,其中摇蚊幼虫占89.5%~91.7%,其余为寡毛类。养鲤池塘初期底栖动物量很高,1个月后逐渐降低,甚至为零。
d.鱼类群落。池塘鱼类的种类组成和数量完全受人工支配。我国池塘养殖的鱼类约50余种。
③生物生产力。
a.初级生产力。池塘初级生产力几乎全是浮游植物生产量,由于纬度、管理方式、放养种类与数量和水肥度的不同,初级产量差别很大。中国养鱼池塘生长期的初级生产量均值一般为5~15g(O2)/(m2·d),相当于2~5g(O2)/(m2·d),低于亚热带的以色列池塘而高于苏联。
b.次级生产力。池塘浮游动物,既以丰富的浮游植物为食,又能从现存量极高的细菌和腐屑中获得食物,因此,其次级生产力是很高的。根据P/B系数估算,我国河埒口、海城等某些高产塘浮游动物生产量为0.2~2g/(m2·d),达到初级产量的10%~40%。养鱼池塘中底栖动物产量平均只有浮游动物的4.5%左右。在次级生产力中有相当一部分有机质沉淀水底形成腐泥,加厚到一定程度会降低鱼产力。
c.鱼产力。池塘鱼产力包括天然鱼产力和人工鱼产力。天然鱼产力系指天然饵料所提供的鱼产量,人工鱼产力是人工饵料所提供的鱼产量。池塘养殖鲢、鳙等滤食性鱼类的天然鱼产量一般不超过3 000 kg/hm2。我国池塘养殖采取高密度混养、轮养等多项措施,大幅度提高了池塘总鱼产力,高者达30 000 kg/hm2。
6.盐湖生态环境与卤虫资源
中国是一个盐湖大国。盐湖主要分布于我国的西部和北部,处于北纬30°~50°,由东向西呈蘑菇状分布,属于世界著名的北半球盐湖带的亚、非、欧大陆盐湖区的最东缘,集中地分布在青藏高原、内蒙古高原、新疆和甘肃(北端)等省(自治区),称为中国盐湖带,山西、河北、宁夏、吉林、甘肃等省(自治区)也有一部分盐湖。
关于淡水与盐水(咸水)的界限,尚有不同的观点。水文部门通常将天然水按矿化度分为淡水(盐度小于1)、咸水(盐度1~35)和盐水(盐度>35)。从广义上讲,盐度大(≥3)的湖泊,均称为盐湖;从狭义上讲,湖水盐度大于35称盐湖。有人(郑喜玉,1983、1984)把湖水盐度为35至49的称咸湖,盐度大于50的称盐湖。我国盐度在3以上、面积1km2以上的湖泊近1 000处,总面积约4.1万平方千米,约占全国湖泊面积的75%;盐度大于35的湖泊有542处(包括干盐湖),面积约占湖泊总面积的50%以上。盐湖的存在为卤虫的生存创造了生态环境条件。
为了开发我国盐湖的卤虫资源,农业部在“八五”(1991~1995)期间组织中国水产科学研究院黑龙江水产科学研究所、新疆维吾尔自治区水产研究所、青海省水产科学研究所和内蒙古自治区水产研究所,对新疆、青海、内蒙古等三省区的盐湖生态环境与卤虫资源进行了全面调查研究工作,在较大面积的普查工作基础上对43处盐湖进行了重点调查研究,调查水域面积约0.35万平方千米,有卤虫的盐湖31处,面积约0.162万平方千米。大连水产学院于1975~1976年、1981~1985年和1990~1994年分别对达里湖、乌梁素海、前进湖、晋南、河北张家口、内蒙古乌兰察布盟和吉林白城地区近50个水体进行生态系统结构、生物资源状况及渔业合理利用等调查工作。
(1)中国盐湖的分布与特点。新疆、青海和内蒙古等3省(自治区)是我国盐湖的主要分布区。
新疆维吾尔自治区有盐湖、盐池(面积6 km2以下)50多处,面积约0.5万平方千米,其分布广而不均匀,多成群成组出现,具有明显的区域性、地带性特点。根据地质构造和自然地理环境分析,可将其分为5个盐湖区:阿尔泰山间盆地盐湖区、准噶尔盆地盐湖区、天山山间盆地盐湖区、塔里木盆地盐湖区和昆仑山盆地盐湖区。
青海省有盐湖30多处,面积约1.15万平方千米,多集中于柴达木盆地,位于大型封闭的“高山深盆”中,海拔高度为2 700~3 200 m。青海的湖泊发展历史悠久,多已演化至晚期阶段,以干盐湖为主,有表面水的湖泊仅占该区盐湖总面积的10%左右,另一部分盐湖分布在与西藏接壤的可可西里盐湖区。
内蒙古自治区盐湖的数量多,但面积小,面积在1 km2以上的盐湖约378处(盐度≥50,不包括盐度35~49的湖泊),总面积为0.165万平方千米,基本上是小盐湖群集的高原盐湖分布区。内蒙古的盐湖是天然湖泊(共623处)中的主要湖泊类型,也是世界著名的盐湖密集区。按地质构造和自然地理环境划分为呼伦贝尔高原、锡林郭勒-乌兰察布高原、鄂尔多斯高原和阿拉普高原等4个盐湖分布区。其中,锡林郭勒-乌兰察布高原盐湖区的盐湖达185处,占内蒙古盐湖总数的48.9%,面积(534.7 km2)约为内蒙古盐湖总面积的30%;阿拉普高原盐湖区有52处盐湖,占内蒙古盐湖总数的13.8%,面积(679 km2)约为内蒙古湖泊总面积的41%。
(2)盐湖的生态环境。
①新疆、青海、内蒙古盐湖区的自然条件。新疆阿尔泰山间盆地盐湖区,地处北纬46°~49°,冬季严寒,春季干燥多风,夏季较短,秋季凉爽,年均气温3.5℃,1月最低达-50℃,7月最高为37℃;年均降水量为110 mm,受大西洋气流微弱影响地带的降水量则为400 mm;年均蒸发量为1 750 mm;年均日照时数为2 750~3 093 h。准噶尔盐湖区,地处北纬44°~45°,年均气温7~8℃,1月最低达-41.5℃,7月最高为42℃;年降水量为70~270 mm,年均蒸发量为2 400 mm;年均日照时数为2736~2999h。天山山间盆地盐湖区的盐湖大部分集中在东部吐鲁番地区和哈密地区,年均气温分别为13.0℃和9.8℃,年均降水量为16.4~300 mm。昆仑山盆地盐湖区海拔3800m以上,年均气温为1.6℃,1月最低-30℃,7月最高气温25℃;年均降水量为200~450 mm,自西向东逐渐增多。
青海省柴达木盆地盐湖区是典型的大陆性荒漠气候,寒冷季节长,日照强,年均气温为2~4℃,1月最低气温达-30℃,7月最高气温为35℃;年均降水量为17.6~323.8 mm,年均蒸发量为2000~3000mm;年均日照时数3000~3300h。
内蒙古地区盐湖区多属寒温地带,年均降水量由东向西自550 mm递减为40 mm,年均蒸发量为1 300~3 800 mm;年均温度为-1.8~8.6℃,平均日照时数为2 900~3 500 h。
②非生物环境。
a.盐湖的水化学类型。对新疆11处、青海4处和内蒙古13处,共计28处盐湖,按M.Г.瓦里亚什科的盐湖水化学分类方法进行分类:属于硫酸盐型钠亚型(NS)的盐湖有11处,包括新疆的艾比湖等7处、青海省的尕海盐湖等3处和内蒙古的硝泡子1处,占盐湖总数的39.3%;属于硫酸盐型镁型(MS)的6处,包括新疆的阿雅克库木盐湖等3处、青海的阿拉尔盐湖1处、内蒙古的额吉淖尔等2处,占21.4%;属于碳酸盐型(C)的11处,包括新疆的阿拉尕克盐地1处、内蒙古的巴彦淖尔及黄旗海等10处,占39.4%。
b.盐湖盐度及周年变化。所调查水体的盐度变化幅度为0.5~394.3,不同水体和同一水体在不同时期,盐度都有很大差别。水的化学类型则相对稳定,其中氯化物型约占45%,碳酸盐型约占33%,硫酸盐型约占22%。水的总碱度为1.75~67.00 mmol/L。盐度的周年变化共分为5种类型。
剧烈变化型。盐湖盐度周年变化非常剧烈,最高盐度与最低盐度相差1倍以上。如新疆的阿拉尕克盐地,1992年7月的盐度仅66.9,而8月则高达292.2,增加3.4倍;巴里坤盐湖和达坂城盐湖的盐度变化在一年内皆超过2倍。这种变化与盐湖本身水位浅和湖水容量小有关。春季冰雪融化,湖水迅速淡化;而夏季干旱,蒸发量大,湖水浓缩,盐度很快增高。
低起伏型。盐湖盐度周年变化较平稳,最高与最低盐度相差1倍或1倍以下。这类盐湖一般面积大,湖水容量大,年补水量较小。如新疆的艾比湖,平均水深1m,湖水容量为6亿立方米,湖面年蒸发量和入湖地表及地下流量皆为7亿立方米;青海省的尕海盐湖,面积最小,但平均水深达10 m,湖水容量达37亿立方米,最高与最低盐度仅差50%左右。
盐度的周年变化对卤虫群体的繁殖、生长极为有利。卤虫越冬休眠卵在春季盐度低时进行水合、发育、孵化;而在夏秋两季盐度高时停止水合作用,发生滞留,以休眠卵的方式来保证种的衍生。因此,盐湖盐度的周年变化明显,是卤虫卵生产的最佳生态环境之一。
平稳型。盐湖盐度基本稳定,周年变化不明显。如新疆的托勒库勒盐湖,缺乏卤虫的繁殖条件,无卤虫分布。
直增型。如青海省的小柴旦盐湖,处于干旱地区,又值干旱小周期,湖水盐度基本呈增长趋势,1993年盐度213.9,1994年增至394.5。这种周年变化型不利于卤虫的繁殖、生长,休眠卵长期处于停滞状态。
波动型。浅水型现代盐湖,由于受年降水量的制约,年际间的湖水盐度波动很大。枯水年份湖水盐度的波动极大,而丰水年份则湖水盐度较稳定。该型盐湖的卤虫资源出现的形式不同,有时休眠卵多,有时成虫多。
c.盐湖的pH。大连水产学院调查的50个水体的pH为3.0~10.6,离子系数M/D[(Na++K+)/(Ca2++Mg2+)]为0.45~67.00。黑龙江水产科学研究所等单位所调查的28处盐湖,pH为7.3~9.9。pH与盐湖的水化学类型相关。6处硫酸盐型镁亚型的盐湖,其pH为7.3~7.6,随盐度增高而略有增加;11处硫酸盐型钠亚型盐湖的pH为7.6~8.8,总的趋势与盐度呈负相关;11处碳酸盐型盐湖的pH为8.4~9.9,绝大多数在9以上。
pH与卤虫的生长发育关系密切,休眠卵孵化的适宜pH为8~9,低于8时孵化率降低。
d.化学耗氧量(COD)。盐湖的另一特点是COD均较高,除新疆的白盐池(8.94 mg/L)、达里湖(14.3 mg/L)和乌梁素海(11.0 mg/L)外,其他盐湖均在15.00 mg/L以上,一般为20.00~300.00 mg/L,最高达236.2 mg/L。COD与盐度呈正相关。大多数盐湖均属富营养型水域。
③生物群落。盐湖的生物群落较淡水湖泊简单,但特点明显。
a.浮游植物。大连水产学院所调查的水体中共见到浮游植物132种,其中绿藻门47种,硅藻门32种,蓝藻门26种,裸藻门17种,金藻门4种,甲藻门3种,隐藻门2种,黄藻门1种;平均生物量为0.57~25.10 mg/L,其中大于10 mg/L的约占24%,小于1 mg/L的占8%,其余均为1~10 mg/L,生物量组成多以绿藻为主。黑龙江水产研究所等单位在盐度12.4~394.5的23处水域中,共鉴定出浮游植物92属、种。其中蓝藻门17属、种,占18.5%;绿藻门39属、种,占42.4%;硅藻门25属、种,占27.2%;裸藻门4属、种,占4.3%;甲藻门3属、种,占3.3%;隐藻门和金藻门各2属、种,各占2.2%。
浮游植物的分布。在92属、种中,没有一种藻类为23处盐湖的共生种。其中绿藻门的盐藻(Dunaliella salina)出现于21处盐湖,出现率为91%;其次为绿藻门的衣藻、硅藻门的嗜盐舟形藻和蓝藻门的小颤藻,出现率为78%;硅藻的小环藻出现率为63%;蓝藻门的微小球藻和小席藻的出现率分别为61%和52%;绿藻门的小球藻、蓝藻门的平列藻和硅藻门的桥穹藻出现率皆为48%。
各盐度的藻类种类数量与湖水盐度呈负相关。如艾比湖5月份盐度为79时,藻类有45属种,10月盐度增加为107.4时,藻类减少为19属、种;巴里坤盐湖4月份盐度为77.9时,藻类有26属、种,9月份盐度增为238.9时,藻类仅为11属、种。
浮游植物的耐盐度。在盐度300~394.5的盐湖中生存的属、种有蓝藻门的平列藻、颤藻、念珠藻、微囊藻,绿藻门的盐藻、衣藻、栅列藻、卵囊藻和弓形藻,硅藻门的嗜盐舟型藻、小环藻、羽纹藻等,裸藻门的裸藻、囊裸藻等。适应于盐度250~300的藻类有蓝藻门的微小色球藻和湖泊鞘丝藻,绿藻门的绿色盐藻、刚毛藻,硅藻门的针杆藻,隐藻门的蓝隐藻等。在盐度200~250盐湖中生存的有蓝藻门的似发藻、蓝纤维藻,绿藻门的四集藻,硅藻门的双菱藻等,以及金藻门的黄群藻。
总之,盐藻、绿色盐藻和嗜盐舟形藻对高盐度的适应性最强,在盐度200以上的盐湖中生长非常茂盛;绿藻门的小球藻适应于在盐度150以下的盐湖生活;一般的浮游植物都能在盐度150的水域中生存。
藻类的密度及季节变化。盐湖浮游植物年平均密度为114万~1 293万个/升,其中绿藻的密度占首位,为优势种。绿藻、硅藻和蓝藻类是盐湖中主要藻类。内蒙古达淖尔的藻类密度最大达12.93亿个/升,主要为小球藻。藻类密度由大到小依次为新疆达坂城盐湖(6 260万个/升)、绿盐池(1 860万个/升)、巴里申盐湖(1 250万个/升)。
b.浮游动物(卤虫除外),大连水产学院所调查水体的浮游动物中,共见到原生动物74种,轮虫66种,枝角类29种,桡足类22种,叶足类2种;平均生物量为0.5~21.1 mg/L,大于10 mg/L的占20%,小于1 mg/L的占7%,其余均在1~10mg/L;生物量组成上一般以轮虫和桡足类占优势,个别的以枝角类或原生动物占优势。黑龙江水产研究所等单位在14处盐湖中检出浮游动物39属、种。其中原生动物21属、种,占53.8%;轮虫类12属、种,占30.8%;枝角类4属、种,占10.2%;桡足类2属、种,占5.1%。
浮游动物的分布。浮游动物在盐湖中的出现率均很低,原生动物草履虫和纤毛虫出现率为32%,轮虫类的褶皱臂尾轮虫的出现率较高,达83%。艾比湖20个属、种浮游动物中,原生动物占55.0%,轮虫类占30.0%,枝角类占10.0%,桡足类占5.0%。达格淖尔盐湖的浮游动物生物量最高,褶皱臂尾轮虫达397.08 mg/L。
浮游动物的耐盐度。原生动物的耐盐性较强,在盐度315的巴里坤盐湖和盐度为292的阿拉尕克盐湖中均可找到;轮虫类的耐盐性较弱,然而能在盐度为204的呼和陶勒盖淖尔(内蒙古)盐湖中生存。
内陆盐水水域的浮游生物量不低于同类型的淡水湖,浮游植物生物量组成仍以淡水种为主(除盐度极高的超盐水域外),浮游动物则以盐水种为主。
c.底栖动物。大连水产学院在所调查的盐水体中已见到昆虫类、环节动物和软体动物等31种底栖动物,以摇蚊幼虫为主。在浮游动物和底栖动物中有5种中国动物区系的新记录:蒙古裸腹溞(Moina mongolica)、薄片单趾轮虫(Monostyla lamellata)、河异尺盘虫(Allogromia fluviatilis)、黑色隐摇蚊(Cryptochironomus nigridis)幼虫和白齐花冠隐摇蚊(Cr.barganjeae)幼虫。平均生物量为35.2~612.0 mg/L,以摇蚊幼虫为主。
d.鱼类。大连水产学院调查的60余个盐水体中,仅21个水体有鱼类。这些水体的盐度为1.24~13.0,碱度为3.0~44.5 mmol/L,pH为8.2~9.6,M/D为0.3~35.6;水体中氯化物型11个,碳酸盐型6个,硫酸盐型4个;见到的鱼类计74种,其中鲤科48种。鱼类的主要限制因子是盐度、碱度与pH。盐度7~10是淡水鱼类生存的高限。鲢、鳙、草鱼、鮻、鲤、丁鱥,青海湖裸鲤、瓦氏雅罗鱼、鲫对碱度适应高限分别为20~30 mmol/L、30~40 mmol/L和40~50 mmol/L。
e.卤虫资源。卤虫(Artemia)是世界性分布的盐水生物,分布于五大洲57个国家360多处盐(海)水水域,属于盐湖水域的卤虫仅67处,占20.0%。我国卤虫分布于18个省、市自治区,近80处水域,其中属于沿海盐田的30多处,属于内陆盐湖的40多处,新疆、青海、内蒙古等省(自治区)盐湖卤虫已达31处,西藏自治区已发现近10处盐湖有卤虫。实际上,西藏地区的221处盐湖,适于卤虫生存的盐度范围(22~50)的盐湖有45处,面积达0.22万平方千米;另外,河北、甘肃、山西、宁夏、吉林及云南等省(自治区)也有少数盐湖有卤虫分布。据估测,我国生存卤虫的内陆盐湖有100余处,面积可达0.4万平方千米,卤虫的资源最大可达6.0万~8.0万吨(鲜重),卤虫卵的年资源量接近0.1万吨(成品)。
卤虫的生物学特征。生态类型与染色体分析。卤虫隶属节肢动物门(Arthropoda),甲壳纲(Crustacea),鳃足亚纲(Branchiopda),无甲目(Anostraca),卤虫科(Artemidae),卤虫属(Artemia Leach,1819)。现存8种,种名一般按两性生殖类型和孤雌生殖类型分别命名,前者为Artemia sp..,后者为Artemia parthenogenetica,并在其后加上产地名,以示区别。
我国新疆、青海、内蒙古三省(自治区)内陆盐湖卤虫的生态类型共23个。其中两性生殖类型为14个,占60.9%,其染色体均为二倍体(2n=42);孤雌生殖类型9个(包括移植的),占39.1%,染色体分3种类型,产于新疆艾比湖和青海尕海盐湖的为2n(42),产于巴里坤盐湖、达坂城盐湖和柯柯盐湖的为4n(84),产于新疆绿盐池和内蒙古黄旗海的为5n(105)。两性生殖类型的卤虫主要分布于“中国盐湖带”东部的内蒙古境内。
习性与行为。卤虫的分布不是依靠物种本身的迁移,而是卤虫卵靠风和水鸟传播到天然水域。内蒙古境内盐湖的卤虫为单一的两性生殖类型,新疆和青海两省(自治区)境内的卤虫既有孤雌生殖类型,又有两性生殖类型。阿拉尕盐湖与绿盐池两处盐湖相距不足200 km,却分别生存着两性生殖类型和孤雌生殖类型。
卤虫的适应能力很强,其生境规模,小到几百平方米,大到几千平方千米,能适应不同的水化学类型的碱、盐、海水水域,适应的水温也广(6~35℃)。从理论上讲,卤虫可以在天然海水(盐度35左右)中生存,但由于卤虫的防御力差,易被鱼类、甲壳类和昆虫等捕食,因而在盐度低于45的有肉食动物生存的水域中,几乎无卤虫存在。卤虫具有高度复杂的渗透调节系统,并能合成非常有效的呼吸色素(血红蛋白)来克服高盐度的低溶氧量环境,可在溶氧量仅1 mg/L的水域中生长。当环境条件危害其生存时,卤虫卵脱水休眠,以保证种群衍生。
卤虫生长适温为25~30℃,孵化水的适宜pH为8~9,幼体适应盐度范围为20~100,成体的适应盐度为10~250,最适盐度为70~220。
卤虫为被动的浮游动物,随风浪而浮游。晴天无风浪时常在湖水表面密集成群;由于风浪的作用,卤虫及其卵可形成带状漂浮于水面,卤虫卵带可长达600 m,宽1m,同时可出现数条,在小盐湖中则可形成线状狭带。
卤虫趋光性并不强,成虫及卵在水的上、中、底层均有分布,各水层的分布密度均无规律,有时底层大于上层。
食性。卤虫是一种典型的滤食性动物,可滤食小于50 μm的颗粒性食物,食物的适宜大小为5~16μm,对食物种类无任何选择性。内陆盐湖卤虫的主要食物是有机碎屑、嗜盐菌和藻类,这3类食物在湖中出现具有明显的季节性,起互补作用。食物中单胞藻有盐藻、衣藻、小球藻、栅列藻、十字藻、刚毛藻芽胚、色球藻、颤藻、似发藻、小环藻、舟形藻、脆杆藻等。卤虫的生物量与营养条件密切相关。
繁殖。卤虫卵的密度略大于淡水,在淡水中为沉性,在盐水中则为漂浮性,当盐度为140时开始上浮,盐度达170以上时则全部上浮。低盐度湖水中的卤虫卵分2种类型:硬壳卵和软皮卵。前者为卵生,后者为卵胎生的前身,很少排出体外,密度较大,不上浮。
卵径。两种生殖类型的卤虫卵径差异明显,不同生态类型的卵径也有一定差异。两性生殖类型的卵径小,平均207.8~218.2 μm,高者达235 μm以上,水合后卵径平均为235.8~282.2 μm(248.9 μm),利用次氯酸盐法消壳后的卵径平均为218.0~261.6 μm(230.4 μm)。卵壳厚为6.0~13.5 μm(9.3μm),卵径大小与卵壳厚不成正比关系。
孤雌生殖类型卤虫的干燥卵径为237.1~258.0 μm(245.6 μm);水合4h后的卵径为264.4~284.6 μm(277.8 μm);经次氯酸盐消壳后的卵径为252.1~267.3 μm(260.8 μm)。
每克卵的粒数。每克卤虫卵一般为23.5万粒,最少为20.9万粒,最多为24.5万粒。每克卵的粒数基本上与卵径呈负相关,一般养殖的珍贵仔鱼虾的口径较小,对卤虫卵的适宜数为每克22万粒。
周年繁殖世代。卤虫的生命周期短,一般在水温20℃左右时,从刚孵化的无节幼体至性成熟抱卵仅需22~34 d。第一世代即早春水温5℃时由越冬休眠卵孵出的无节幼体,发育到成熟抱卵需50~60 d。卤虫的繁殖有简短的间歇期,一般隔3~6 d产一次卵,最少繁殖一次即死亡,最多繁殖14次,一般繁殖5~6次。卤虫卵的寿命最短为30d,最长达170 d,一般为70 d左右。
繁殖世代的多少,不仅取决于遗传因子,而且受水环境的盐度、水温等因素影响。湖水盐度不超过140的盐湖,卤虫周年繁殖世代可达4~6个,如艾比湖等;盐度于6~7月即可上升到150以上的湖泊,卤虫仅繁殖一代,或出现少量的第2世代,卤虫的繁殖力也相应发生变化。
卤虫的繁殖力。卤虫一生中所排出的卵数和产的无节幼体数称为繁殖力。雌孤生殖类型的艾比湖卤虫,平均繁殖力为152粒(只);两性生殖类型的阿拉尕克盐池卤虫仅繁殖一代,平均产卵400粒。各生态类型卤虫的繁殖力波动于211~840粒(只)。
无节幼体的体长。孵出2 h的卤虫无节幼体长度,两性生殖类型的为393.2~484.0 μm(440.2 μm),孤雌生殖类型的为456.7~524.2μm(491.4μm)。
卤虫卵和卤虫的质量:卤虫卵的质量取决于营养成分和孵化率两项指标。
新疆、青海、内蒙古等8个盐湖卤虫卵的蛋白质含量均在45%以上,个别达57%(巴里坤盐湖卤虫卵),氨基酸总量30.04%左右;脂肪酸含量为19.0%~28.0%,18∶3(n-3)含量为4.00~28.95 mg/g(达坂城硝池的最高),20∶5(n-3)含量为1.01~16.17 mg/g(尕海盐湖的最高)。无节幼体的20∶5(n-3)较卵的略高。
卤虫脂肪酸的组成不是由遗传因素决定的,而是取决于索食饵料的脂肪酸组成。大型盐湖的饵料生物组成较稳定,卤虫的脂肪酸组成也相对稳定。
卤虫卵的孵化率和孵化效率标志着卵的质量和经营者的经济效益。在盐度为30~35(NaCl)、pH为8.0、水温28℃、自然光照24 h的条件下,各盐湖卤虫卵的孵化率:巴里坤盐湖的为47.8%,艾比湖的为53.1%,小柴旦盐湖的为72.1%,尕海盐湖的为77.1%。
卤虫密度及卵的生物量。新疆、青海、内蒙古三省(自治区)卤虫的密度和生物量:达格淖尔117 370个/立方米和112.13 g/m3,达坂城盐湖89 529个/立方米和176.81 g/m3,阿拉尕克池47 032个/立方米和52.89 g/m3,低的为3.25 g/m3(小柴旦盐湖)~10 g/m3(艾比湖)。
卤虫的资源量以及卵的资源量与单位产量。卤虫的资源量:艾比湖为2 889.26 t,尕海盐湖为5335t。卤虫卵的资源量:艾比湖为200~400 t,单位产量为3.40~6.79 kg/hm2;尕海盐湖为80~100t,单位产量为21.39~27.14 kg/hm2。三省(自治区)卤虫卵的合计资源为351~614t,加上未被调查的盐湖,总计资源量可达650 t。
7.盐碱地池塘生态环境
我国北方地区拥有低洼盐碱荒地约2 000万公顷,不宜种植的且靠近水系的宜渔低洼盐碱荒地有300万公顷以上。为了有效开发低洼盐碱荒地资源,自20世纪80年代以来,国家科技部与农业部先后组织中国科学院、中国水产科学研究院和有关高校及地方水产研究所,进行了“低洼盐碱地以渔改碱综合治理技术研究”,在各级政府和生产单位的支持与配合下,在黄淮海平原、东北平原、沿黄流域等盐碱湿地分布较集中区域,采取“挖池抬田”措施,在池塘中养鱼,在池堤上种粮,取得了巨大的科研成果和综合效益。初步摸清了盐碱地池塘水化学状况等非生物环境和生物群落特点,研制了池塘水质改良和调控技术,建立了综合养鱼新模式。截至“九五”末期,华北、东北、西北等“三北”地区开发各类盐碱地池塘面积达62.7万公顷,其养殖产量占内陆水域养殖总产量的1/3以上。
(1)生态环境。我国盐碱地池塘水离子成分复杂,包括氯化物型、碳酸盐型和硫酸盐型3种离子类型,生态系统结构有一定差异,其中以分布于黄河沿岸和松辽平原的氯化物水型池塘的生态环境研究工作较系统。
①非生物环境。黄河下游高青县、德州市和东北地区松辽平原盐碱地池塘的主要离子、盐度、总碱度、总硬度、pH、营养盐与化学耗氧量(COD)见表5-25。
表5-25 不同地区盐碱地池塘水主要离子和营养盐含量
高青县盐碱池塘的碱度和盐度较淡水偏高,但尚不至于严重影响养殖鱼类的生长和存活。只有当水的pH高于9.0时才会严重影响养殖种类的生长甚至导致死亡。这类池塘的硬度较低,对酸碱的缓冲能力很弱,导致池塘的pH波动幅度很大,晴天中午pH有时大于9.5。本类池塘无机氮含量低,表现为氮限制,属于偏海水特点的海-淡水过渡类型,适宜的施肥N∶P比为10∶1~15∶1。
河流、湖泊、池塘等淡水水域的阳离子数量顺序为Ca2+>Na+>Mg2+,阴离子数量顺序为,一般属于碳酸盐钙组型水;海水中阴、阳离子的数量顺序分别为
及Na+>Mg2+>Ca2+,一般属于氯化物钠组型水。三类盐碱地池塘的阴、阳离子数量顺序基本上近海水型。此类池塘的碱度和盐度较淡水池塘为高,但都不至于直接影响养殖鱼类的生长,只有当水的pH较高时才会导致养殖鱼类生长缓慢甚至死亡。这类池塘的硬度较低,对酸碱度的缓冲能力很弱,导致池塘pH日波动幅度较大,中午pH有时会达到使鱼类受伤甚至于死亡的程度。
②生物群落。黄河下游山东省高青县赵店乡渔场盐碱地池塘的水型属氯化钠组型,盐度为1.82~9.26,其生物群落概述如下。
a.浮游植物。高青盐碱地池塘中共检出浮游植物120属,约197种,其中绿藻门占浮游藻类数的38.5%,硅藻门占23.35%,蓝藻门占15.23%,裸藻门占9.64%,金藻门占5.58%,黄藻门、隐藻门和甲藻门各占2.54%。其优势种绝大多数是淡水普生性的耐盐种类:蓝藻门的小色球藻、小席藻、螺旋鱼腥藻、螺旋藻和银灰平裂藻,金藻门的小三毛金藻、黄绿等鞭金藻和卵形单鞭金藻,隐藻门的啮蚀隐藻和尖尾蓝隐藻,甲藻门的光甲藻,硅藻门的近缘针杆藻和长菱形藻,裸藻门的绿裸藻和颤动扁裸藻,绿藻门的心形扁藻、尖细栅藻、四尾栅藻、扭曲蹄形藻、四足十字藻和普通小球藻。其中盐水种约占总种数的10%。
浮游植物各门类在各季节的出现率。蓝藻、绿藻、裸藻在夏秋季比冬春季的出现率高,金藻和甲藻在冬春季比夏秋季的出现率高,硅藻和隐藻则全年各月均可见到。
浮游植物生物量。平均生物量为49.90 mg/L,变幅为0.60~360 mg/L。养殖不同鱼类的池塘,各类浮游植物的生物量差异很大。硅藻门平均生物量为15.86 mg/L,占总量的31.79%;裸藻门为11.41 mg/L,占22.86%;蓝藻门为7.41 mg/L,占14.85%;绿藻门为5.65 mg/L,占11.3%;隐藻门为4.10 mg/L,占8.21%;金藻门为3.39 mg/L,占6.79%;甲藻门为1.92 mg/L,占3.84%;黄藻门为0.16 mg/L。
总之,盐碱地池塘中浮游植物种类与淡水池塘相似,但出现一定数量的盐水种类,如小三毛金藻、盐舟形藻和心形扁藻等,占总种数的10%左右。
b.浮游动物。高青盐碱地池塘共检出浮游动物89属159种,其中原生动物种数占总数的49.0%,轮虫占36.5%,枝角类占8.8%,桡足类占5.7%。各门类浮游动物在不同季节的出现率:原生动物全年常见,轮虫和枝角类在夏秋季比冬春季的出现率高,而桡足类相反,冬春季比夏秋季出现率高。
盐碱地池塘中的浮游动物绝大多数是淡水中的常见种类,与淡水池塘不同的是出现了少数盐水种,并且有时是优势种,如细巧华哲水蚤、褶皱臂尾轮虫、环顶巨腕轮虫等,其种类大多数是多污带和α、β中污带的指示种,也与淡水池塘相似,而与海水养殖池塘的种类不同。
浮游动物平均生物量为9.47 mg/L,变化范围为0.002~307.97 mg/L,池塘间的差异很大。各门类生物量占总生物量的比例:原生动物占67.67%,轮虫占27.69%,桡足类占3.83%,枝角类比例最小。浮游动物生物量一般在春季达峰值,盛夏至初秋为高峰。
高青盐碱地池塘浮游动物的生物量(7.47 mg/L)并不低于淡水池塘,如哈尔滨地区的为6.2 mg/L,吉林镇赉为9.05 mg/L,广东佛山地区为9.13 mg/L。但其生物量的组成与淡水池塘明显不同,桡足类和原生动物占的比例比淡水池塘的大。各池塘间浮游动物生物量的差异与养殖鱼类组成、饲养方式、管理水平有关。
c.底栖动物。高青盐碱地池塘的底栖动物计14种。隶属软体动物门腹足纲的有3种,占总种数的21.4%;环节动物门4种,占28.6%;节肢动物门7种,占50%。主要种类是羽摇蚊幼虫和奥特开水丝蚓,前者出现率为75%,后者出现率为25%。底栖动物生物量在春末夏初(5、6月)期间最大,养鱼后期则很少。盐碱地池塘的底栖动物和生物量都比淡水池塘的少。
d.水草。高青盐碱地池塘分布有大型水生植物12种,包括隶属于轮藻门的轮藻,蕨类植物门的槐萍,被子植物门的菹草、角果藻、芦苇、稗、荆三棱、水葱、浮萍、莲、金鱼藻和香蒲。其中以菹草、角果藻、金鱼藻等沉水植物占优势,池塘岸边或多或少有芦苇生长。菹草和角果藻在高温夏季消失。
盐碱地池塘的水草,各类均贫乏,优势种都是耐盐种类。水草种类随盐度增加而减少。盐碱地池塘中水草的种类较黑龙江、黄河和长江流域的淡水湖泊少,如洪湖92种;而较若干高盐水体高,如盐度为5.6和12.5的达里湖和青海湖,都只有1种水草。
(2)初级生产力。高青盐碱地池塘浮游植物的毛初级生产量均值为9.42g(O2)/(m2·d),变幅为1.37~19.77 g(O2)/(m2·d);净生产量均值为5.36 g(O2)/(m2·d),变幅为0~12.96 g(O2)/(m2·d)。初级生产量在水层中的垂直分布,一般上层高于下层,最高生产层为表层或25 cm以上的水层。补偿深度平均为0.78 m,透明度均值为26 cm。
盐碱地池塘浮游植物对太阳能的利用率平均为1.53%,与我国高产鱼池相当(1.49%~3.21%),高于高生产力湖泊(0.25%~0.31%)。其P/B系数均值为0.24,均低于我国高产鱼池和高生产力湖泊。
高青盐碱地池塘水草的生产量变动于0.04~1.70mg(O2)/(L·h·g),菹草>角果藻>轮藻。水草的毛产量和净产量都随水深增大而依次下降。
盐度和碱度对水草生产力均有影响,菹草和角果藻初级生产量在盐度0~3的条件下,随盐度增高而增大,当盐度高于3以上时,则随盐度增高而直线下降。
(二)河口湾生态环境
河口湾(estuary)是海水和淡水交汇和混合的水域,与江河和外海相连,直接受河水和潮汐的强烈影响。河口湾包括河口、沿岸海湾、潮沼,是海水与淡水生境的过渡区或群落的交错区(ecotone),有其独特的理化和生物特征,是一种多变化、高生产力的生态系统。
河口湾的水产资源丰富,包括许多鱼类、贝类、甲壳类。许多经济动物利用河口湾作为繁殖场所和幼体育肥海区,因而它是海水增养殖的重要基地。河口湾是易受人类活动影响和破坏的生态系统。
河口湾的分类体系较多,我国的主要大型河口湾按盐度状况归类多属于正性河口湾,流入的淡水量较大,使海水盐度大幅度下降,并形成盐度的分层。如长江口湾、黄河口湾、珠江口湾等大型河口湾和各种中小型河流入海处的口湾。
1.非生物环境
河口湾的盐度、温度、透明度、水化学、底质等方面的时空变化都很剧烈。
(1)盐度与pH。河口湾的盐度有较明显的分段现象,从河向海盐度递增。河头段,即淡水进入河口处,盐度不超过5,底质为细砂;上游段,位于河口湾上游,盐度为5~18,底质为淤泥;中游段,位于河口湾中游,盐度为18~25,底质以淤泥为主;下游段,位于河口湾下游,盐度为25~30,底质以砂质为主;口外段,是河口湾的迎海地段,盐度与海水相似,底质为砂砾。
河口湾的盐度有明显的周期变化,雨季低盐区扩大,大潮时高盐区扩大。河口湾中部的盐度变化最为强烈。
pH一般波动于7~8,有一定的纵向变化。
(2)水温。河口湾的水温具有纵向差异性,迎淡水处的水温日变化大于临海水区,越靠近河头,年温差越大,河口湾中心区由于受潮汐的影响,温度变化最为剧烈。水的温差也有垂直变化,表层水日温差大于深层水。
(3)透明度。水的悬浮物较多,混度较高,透明度低。河口处的透明度低于口外段。
(4)底质。河口湾的底质主要由松软的泥质构成,含有大量的颗粒有机质。底质由河向海的方向发生一定变化,即细泥→淤泥→泥沙→砂砾。
2.生物群落
(1)浮游植物。通常以硅藻占优势,中肋骨条藻有时可占浮游植物总数的80%以上,在盐度5~15的水中繁殖最盛,常被看作河口的指示种。常见的硅藻尚有双尾藻、角刺藻、小环藻、直链藻、菱形藻。夏季甲藻是常见的优势种,主要有角藻、多甲藻、裸甲藻等。低盐度的上游区常见种类是绿藻、蓝藻、隐藻。
河口湾浮游植物量变化幅度很大,季节分布总趋势与近岸水域相似,春秋各有一次高峰。如长江口浮游植物量以8月最高,平均(以叶绿素a计)8.75 mg/m3,6月次之,11月到翌年4月降为2 mg/m3。
(2)浮游动物。河口湾的浮游动物数量较大,种类较少。种类组成以桡足类占优势,主要种类有真宽水蚤、纺锤水蚤、许水蚤、哲水蚤等属。原生动物、水螅和水母类、毛颚类、其他甲壳类有时数量很大。多毛类、贝类、蟹类等底栖动物幼体在其繁殖期数量也很多。
河口湾的浮游动物量具有明显季节性变化,如长江口1986年1~4月平均为90 mg/m3,7月上升为720 mg/m3,12月降为100 mg/m3。
(3)底生植物。河口的底生植物包括挺水植物、沉水显花植物和底生藻类。挺水植物主要种类有芦苇、簏草、海三棱、簏草、灯芯草、盐角草、碱荠、大米草等,在湖间带形成大片盐沼。在热带区,盐沼被红树林群丛取代。盐沼挺水植物的最大生物量达300~923 g/m2。
沉水显花植物分布在低潮面以下海区,形成水下海草床,主要种类有大叶藻、海龟草、海神草等,生物量(干重)可超过1 000 g/m2。
大型底生藻类的主要种类有石莼、浒苔、刚毛藻等绿藻和墨角藻、泡叶藻等褐藻,着生于岩石基质上。微型底生藻类则以硅藻为主。
(4)底栖动物。河口湾的底栖动物种类和数量都很丰富,主要由贝类、环节动物、棘皮动物、甲壳动物等组成。贝类主要有牡蛎、蛤类、贻贝和小型螺类,如长江口和黄河口常见且数量大的有伊豆明樱蛤、光滴形蛤、织纹螺等。环节动物主要为多毛类,如长颈沙蚕、长吻沙蚕等,有时海蚯蚓和颤蚓的数量也很多。棘皮动物习见的有钩信棘蛇尾等。甲壳动物有各种钩虾、虾类和桡足类、介形类等。
河口湾底栖动物的现存量一般较海洋和淡水为高,但不同水体差异较大。我国长江口和黄河口的底栖动物量不高,湿重分别为21.75 g/m2和25.8~50.8 g/m2。
河口的底栖动物种、量的时空分布与沉积物类型、组成、沉积速度和径流量大小等有密切关系。如长江口的底栖动物的水平分布,距河头越近数量越少;黄河口的底栖动物分布,一般也是从河头往外海逐增。
长江口的底栖动物具有季节变化,枯水期后的4月,底栖动物有135种,平均生物量为13.87 g/m2,丰水期后的10月,种数降为115种,平均生物量为9.89 g/m2。
(5)自游动物。河口湾的自游动物主要包括鱼类,还有虾蟹类等无脊椎动物。如长江口67种鱼类,其中终生在河口湾生活的有风鲚、前颌间银鱼、鲈、蝌蚪虾虎鱼、弹涂鱼、弓斑东方鲀、双斑东方鲀等,风鲚为优势种;无脊椎动物有67种,主要种类有三疣梭子蟹、安氏白虾、脊尾白虾、葛氏长臂虾、虾蛄、枪乌贼等。长江口自游动物生物量的季节变化明显。秋季最高,达26 248 kg/km2,鱼类占78%,无脊椎动物占22%;冬季最低,仅为301 kg/km2,鱼类占71.4%,无脊椎动物占28.6%。
3.初级生产力
河口湾的浮游植物初级生产力不像外海和湖泊中那么重要。我国长江口浮游植物生产力的季节变化,1月最低,仅0.025g(C)/(m2·d),8月最高,为3.67 g(C)/(m2·d),全年均值为1.062g(C)/(m2·d),年产量约383g(C)/(m2·d)。
(三)浅海、滩涂生态环境
滩涂属于潮间带,浅海属于潮下带,两者在地理形态上有所不同。但就栖息生物来说,两者有着共性,栖息在滩涂或浅海的生物,大多直接从水体中取得食物和溶氧等生存与繁育的物质条件,而不是从滩底或海底中直接取得物质。因此,借海水沟通,将浅海与滩涂合并渔业划区,以综合阐述其生态环境和渔业资源。
1.概况
(1)浅海滩涂的类型和面积。
①海岸类型。我国海岸线曲折,沿海岛屿星罗棋布,沿岸类型复杂多样,交错分布。一般分为平原海岸、基岩海岸和生物海岸。渤海及黄海南部以平原海岸为主,辽东半岛东部及胶东半岛多属基岩海岸,东海及南海区以基岩海岸为主,局部港湾及河口三角洲岸段为平原海岸。海南及南沙诸岛、华南及福建南部沿海局部岸段,由珊瑚礁和红树林组成的海岸,称为生物海岸,属于热带海岸生境。
平原海岸是指在海流、波浪、河流、风等动力因素作用下,由泥沙及其他悬移质堆积而成的海岸,其地势平坦,岸线平直,滩涂广阔,间或有沙洲发育。由于长江、黄河、珠江等江河的径流及输沙的堆积作用,在河口形成三角洲平原海岸。辽东湾、渤海湾、莱州湾海岸及苏北沿海,由一些较细颗粒物质堆积、发育成粉砂淤泥质海岸。这些平原海岸的滩面宽广而稳定,为海洋生物栖息提供了良好的条件,是滩涂渔业的重要生产场所。
基岩海岸,习惯称为岩岸,主要分布于浙江、福建、广东、广西沿海,以及辽东半岛、胶东半岛、秦皇岛、葫芦岛、台湾东部沿海,山地迫临海岸,岸线曲折,岬湾相间,水深湾大,是附着贝类等经济水产生物的优良场所。
生物海岸的珊瑚礁段限于北回归线以南,是南海诸岛屿、海南岛及雷州半岛发育的裙礁。红林区段是在滩地上生长的若干种常绿乔木和灌木组成的植物群落的复合体。我国的红树林海岸分布于海南岛、台湾,以及广东、广西、福建的局部岸段,尤以海南岛较多。
②浅海滩涂地貌特征。我国浅海滩涂依地形成因可分为3种类型:第一种为古三角洲,这种类型的海底面积最大,分布于南黄海江苏东侧、东海长江口以外、闽江口、九江口及南海珠江口附近;第二种为现代三角洲,其海底形成的历史年代不长,分布于渤海辽东湾北部、秦皇岛沿岸、黄河口附近及东海钱塘江口附近;第三种为陆架冲积海底,除上述两种类型的海底外,均属这种类型。
我国浅海地势,依岸线走向自北向南、自西向东或自西侧向中央倾斜。海底坡度,在长江口以北递增缓慢,在长江口以南递增急剧。我国滩涂地势,基本上自陆地边缘向海洋倾斜,坡度不大。
我国海岸地形的另一个特点是海湾众多,其中辽东湾、复州湾、莱州湾、桑沟湾、杭州湾、兴化湾、大亚湾等为敞口海湾,普兰店湾、胶州湾、象山港、三都湾、博贺港、龙门港等为狭口海湾。海湾的利用价值远胜于一般向洋性海岸。位于海湾以内与位于海湾以外的滩涂,其利用价值有明显的差别,湾内的利用价值高。我国的主要港湾有辽东湾、渤海湾、莱州湾、靖海湾、胶州湾、海州湾、杭州湾、象山湾、三门湾、台州湾、泉州湾、围头湾、厦门湾、浮头湾、铜山湾、诏安湾、汕头湾、红海湾、大亚湾、大鹏湾、广海湾、湛江港、雷州湾、清澜港、三亚港、北海港、钦州湾等(不包括台湾和海南岛的港湾)。
我国的浅海滩涂底质主要为泥沙、砂和淤泥。港口多淤泥,平原岸段多泥沙,基岩岸多礁砾。
③滩涂、浅海面积。我国大陆海岸线约18 000 km,沿海滩涂面积191.7万公顷(理论基准面以上),浅海面积734.3万公顷(10 m等深线以浅面积)。渤海、黄海、东海和南海等四大海区的滩涂和浅海面积见表5-26。
表5-26 四大海区的滩涂和浅海面积
注:引自《中国渔业区划》(1988)
渤海区滩涂类型以粉砂淤泥质滩涂为主,占本区滩涂面积的64.5%,主要分布于渤海湾及莱州湾。砂质滩涂占19.7%,泥质滩涂占11%,其余为沙砾质滩涂。每千米大陆海岸线平均滩涂及浅海面积的分布水平位于全国各海区首位。
黄海区的滩涂类型以粉砂淤泥质滩涂面积最大,占本区的63.1%。泥沙滩涂占18.9%,泥质滩涂占9.2%,砂质滩涂占7.3%,其余为沙砾滩涂等。每千米大陆海岸浅平均滩涂及浅海面积的分布水平为全国第二位。
东海区的滩涂类型以泥沙质为主,占本区的33.0%。砂质滩涂占27.3%,泥质滩涂占21.4%,粉砂淤泥滩涂占18.3%。每千米大陆海岸线平均滩涂及浅海面积的分布水平居全国第三位。
南海区的滩涂类型以砂质滩涂为主,占本区的52.2%,泥质滩涂占18.0%,沙砾质滩涂占9.0%,泥沙质滩涂占4.3%,珊瑚礁滩涂占3.1%。每千米大陆海岸线平均滩涂及浅海面积的分布水平为全国最低。
(2)浅海、滩涂渔业区划。浅海滩涂的生态系统有两大特点,一是生物群落有较大的活动能力,二是非生物环境有明显的时空变化。因此,在科学区划浅海滩涂养殖区时,应以生态系统结构的相似性作为主要依据。根据岸段性质、江河输沙量、水温、降水、径流量、浮游生物与底栖生物的种量、冰情和台风出现率等综合因素,将全国浅海滩涂分成以下8个二级增养殖渔业区。
①渤海增养殖区:包括辽东湾区、渤海湾区和莱州湾区等3个三级区。
②北黄海增养殖区:包括胶东半岛南部北岸(胶东区)和辽东半岛东侧及庙岛列岛周围区(辽东区)2个三级区。
③南黄海增养殖区:包括江苏省沿岸浅海滩涂,不分三级区。
④长江口增养殖区:包括上海市近岸浅海滩涂,不分三级区。
⑤东海两岸增养殖区:包括浙江省、福建省近岸浅海滩涂2个三级区。
⑥南海北岸增养殖区:包括广东省、广西壮族自治区沿岸浅海滩涂2个三级区。
⑦南海诸岛增养殖区:包括海南岛、东沙、西沙、中沙及南沙群岛等近海浅滩涂,不分三级区。
⑧台湾沿岸增养殖区:包括台湾周围浅海滩涂,不分三级区。
黄海区分为南北两个增养殖区,是因为两区的岸段特点、冰情、降水量、径流量及输沙量等差异很大:南黄海区的沿岸多为平原岸段类型,滩涂主要为粉砂底质,冬季无冰冻现象,降水量、径流量及输沙量均比北黄海区高;而北黄海区的沿岸以基岩岸段为主,浅海岛屿多,滩涂底质以砂质泥为主,冬季冻冰,降水量较少。
长江口自成一个独立增养殖区,是因为其浅海滩涂处于中国径流量最大区(占全国径流量的59.2%),输沙量居全国第二,底质以粉砂、淤泥为主,降水量和平均水温接近东海两岸区,而两岸段性质和水温周年变化幅度则接近南黄海区,而且浮游动物平均生物量居全国最高水平。
台湾岛及其周围属于东海范围,但台湾岛处于中国大陆架边缘,直接受黑潮暖流主干影响,其气候、水文、地质等条件与东海两岸有着明显的差别,可以单独成区。
海南岛及其南部诸群岛地处热带,与南海北部的大陆沿岸相比,岛屿及珊瑚礁群周围的水域条件及其生物群落具有明显的热带特点,其开发利用方向也与北部不尽相同,可自成一区。
2.生态环境
(1)渤海增养殖区。本海区分为辽东湾、渤海湾和莱州湾3个增养殖区,其非生物环境和生物群落概述如下。
本海区浮游植物的组成以硅藻为主,占种类组成的89%以上,另有少量的甲藻、绿藻、金藻、蓝藻、裸藻。硅藻的优势属有圆筛藻、直链藻、骨条藻、根管藻和角刺藻等。
本海区的浮游动物种类较其他海区少,天津沿海有55种,渤海湾和辽东湾有51种,主要种群为桡足类,占40%~60%,主要种类有中华哲水蚤、真刺唇角水蚤、克氏纺锤水蚤,种量皆以8月份最高,2月份最少。
本海区滩涂底栖生物有291种,占全国各海区的第四位,以软体动物及甲壳类动物的种数最多,分别占总数的30.9%和29.2%。软体动物优势种为青蛤、文蛤、菲律宾蛤仔、四角蛤、中光滑河蓝蛤等,常见种有肋织纹螺、紫口玉螺、彩虹明樱蛤等。甲壳类动物常见种类有日本大眼蟹、豆形拳蟹、天津厚蟹、中华近方蟹等。多毛类动物有异足索沙蚕、日本刺沙蚕等,藻类植物有浒苔、萱藻、海黍子等。
本海区浅海底栖动物有236种,其中环节动物占总种类的14.8%,软体动物占36.0%,甲壳类占22%,棘皮动物占9%,其他生物占17%。优势种有毛蚶、纵肋织纹螺、小刀蛏、寻氏肌蛤、哈氏刻肋海胆和中国明对虾。常见种有扁玉螺、魁蚶、彩虹明樱蛤、文蛤、大连湾牡蛎、菲律宾蛤仔和经氏壳蛞蝓,以及甲壳动物脊尾白虾、三疣梭子蟹、口虾蛄、绒毛细足蟹,棘皮动物棘刺锚参和日本信棘蛇尾,原索动物文昌鱼(秦皇岛附近沿海)。
(2)北黄海增养殖区。本海区分为辽东和胶东2个三级区,其非生物环境和生物群落概述如下。
本海区因沿岸的径流、渤海向外的海流以及黄海外海流交错,浮游植物种类组成较渤海复杂,以硅藻为主,主要种类有硅藻类的具槽直链藻、圆筛藻、短角弯角藻、菱形海线藻、中肋骨条藻和角刺藻等。
本海区的浮游动物种类比渤海多,占首位的是夜光虫。辽东半岛东岸以桡足类和强壮箭虫为主要类群,分别占20.6%和13.8%。桡足类中主要有中华哲水蚤、小拟哲水蚤、真刺唇角水蚤、双刺唇角水蚤、日本大眼剑水蚤等。5~8月枝角类较多,鸟啄尖头水蚤为全区的优势种,占总组成的58.9%,平均个体密度达231个/立方米。
在黄海区潮间带共采集海洋生物627种,占全国潮间带生物总数的第三位。其中软体动物占31.7%,甲壳类和藻类分别占19.1%和17.5%。优势种类与渤海的相似,在泥沙或软泥质滩涂上,主要有四角蛤蜊、菲律宾蛤仔、青蛤、文蛤、托氏蝎螺、豆形拳蟹、日本大眼蟹,在泥质滩涂上的优势种有泥蚶、光滑河蓝蛤、渤海鸭嘴哈、寻氏肌蛤、泥螺等,岩礁海岸潮间带的优势种类为褶牡蛎、贻贝、短滨螺、疣荔枝螺、白脊藤壶、孔石莼、海黍子、鼠尾藻、海蒿子等。
软体动物常见种类有长竹蛏、大竹蛏、紫石房蛤、西施舌、中国蛤蜊、玉螺、斑玉螺、紫口玉螺、纵肋织纹螺、疣荔枝螺和皱纹盘鲍等,甲壳动物有口虾蛄、三疣梭子蟹、宽身大眼蟹、绒毛近方蟹等,棘皮动物有大连紫海胆、马粪海胆等,环节动物有中锐吻沙蚕、翔鹰齿吻沙蚕、长吻沙蚕、日本刺沙蚕和裸体方格星虫等,藻类植物有浒苔、刺松藻、萱藻、羊栖菜、海带、裙带菜、石花菜、珊瑚藻、海萝、条斑紫菜等。
在黄海区浅海共采集底栖动物422种,多数与渤海相似,其中环节动物占25.8%,软体动物占33.8%,甲壳动物占25.6%,棘皮动物占9%。优势种有毛蚶、魁蚶、光滑河蓝蛤、渤海鸭嘴蛤、脉红螺、中国对虾、哈氏刻肋海胆、砂海星等。软体动物常见种类有扁玉螺、香螺、栉孔扇贝、大连湾牡蛎、彩虹明樱蛤、紫贻贝、双喙耳乌贼,甲壳动物有蜾蠃蜚、哈氏仿对虾、鹰爪虾、红线黎明蟹、大寄居蟹,棘皮动物有日本鳞缘蛇尾、罗氏海星、细雕刻肋海胆、棘刺锚参、刺参等,环节动物有日本刺沙蚕、长吻沙蚕等。
黄海浅海底栖生物种类,既有一些暖水性种类,如伶鼬榧螺、纵肋织纹螺、文蛤、黄新对虾、中华管鞭虾等,也有一些北方冷温带种类,如贻贝、紫口玉螺、皱纹盘鲍、哈氏刻肋海胆、棘参、脊腹褐虾等。
(3)南黄海增养殖区。本海区只包括江苏沿海岸段,北自海州湾至启东南界,大陆海岸线全长953 km,岛屿岸线26 km,计979 km。其非生物环境和生物群落概述如下。
江苏省沿岸调查检出浮游植物190种,其中硅藻的种量均占优势,166种中的主要种类有中肋骨条藻、窄隙角棘藻、扁面角棘藻、布氏双尾藻、菱形海线藻等近岸低盐种。黄海南部沿海浮游动物共有98种,其中桡足类46种,箭虫3种。优势种类有真刺唇角水蚤、水华哲水蚤、双刺纺锤水蚤、小拟水蚤和强壮箭虫、中华假磷虾等。春季以中华哲水蚤和真刺唇角水蚤为主,夏季以真刺角水蚤和中华假磷虾为主,秋季和春季相同,冬季以强壮箭虫和真刺唇角水蚤为主。
南黄海潮间带生物组成以亚热带成分占优势。浅海底栖生物的优势种有文蛤、毛蚶、蛤仔、薄荚蛏、中国对虾、日本蟳、三疣梭子蟹、脊尾白虾、葛氏长臂虾和巢沙蚕等。
(4)长江口增养殖区。本海区有其特殊的生态条件,全区大陆岸线171 km,沙洲岛屿岸线278 km,计449 km,年入海径流量1.03万亿立方米,年入海泥沙量4.77亿吨,透明度不足20 cm。其非生物环境和生物群落概述如下。
由于盐度年均变化幅度大,本海区浮游植物种类的组成因季节和区域而异,大致分为5个群落:①淡水群落,如意大利直链藻;②半碱水性群落,主要有奇异菱形藻;③低盐性近岸群落,主要有肋骨条藻、柔弱菱形藻、中华盒形藻;④温带外海群落,主要有扭角刺藻、并基角刺藻等;⑤热带外海群落,主要有密聚角刺藻、扁面角刺藻、细弱海链藻、距端根管藻等。
本海区浮游动物种类有105种,其中桡足类38种,箭虫2种,主要类群占浮游动物总种类的36.2%,年均个体数为2 668个/立方米,占总个体数的87.2%。主要优势种有中华哲水蚤、火腿许水蚤、球状许水蚤等。
本区潮间带生物种类以暖水广温性低盐种类为主,种类较少。软体动物优势种有缢蛏、焦河蓝蛤、中国绿螂、泥螺、石磺海牛等,常见种有近江牡蛎、河蚬、彩虹明樱蛤、四角蛤蜊等。甲壳类优势种有无齿相手蟹、中华绒螯蟹、谭氏泥蟹、泥藤壶等。就潮间带而言,长江口区是我国南北的一个天然界线。
长江口浅海经济底栖生物具有长口湾的特点,优势种类有锯缘青蟹、中华绒螯蟹、刀鲚、凤鲚、龙头鱼、鲻、梭鱼、鳗鲡、海蜇等。
(5)东海西岸增养殖区。本区范围为东海两岸浙闽两省浅海滩涂区域,大陆岸线5 229 km,岛屿岸线6 391 km,其中基岩岸段占70%;浅海面积159.3万公顷,滩涂面积43.3万公顷,各占全国总面积的22%;岛屿占全国岛屿总数的52%,海湾较多,达17个。本区分为浙江沿海增养殖区和福建沿海增养殖区,其非生物环境和生物群落概述如下。
浙江省沿海的浮游植物多属近岸低盐广温种,常年出现的优势种有中肋骨条藻、布氏双尾藻、洛氏角刺藻、尖刺菱形藻、有棘圆筛藻等。福建省沿海的浮游植物以广布种类为主,约占组成的41.4%,热带和亚热带种占31.5%,其他为温带种,常年出现的优势种有日本星杆藻、中肋骨条藻、布氏双尾藻、短角弯角藻、具槽直链藻、圆筛藻、菱形海线藻等。
本海区的浮游动物主要种类有中华哲水蚤、真刺唇角水蚤、火腿许水蚤、刺尾歪水蚤和中华假磷虾、肥胖箭虫等。浙江沿海浮游动物的组成变化,冬季以真刺唇角水蚤、中华哲水蚤、捷氏歪水蚤为主,春季以中华哲水蚤、平滑真刺水蚤、真刺唇角水蚤为主,夏季的主要种类有真刺角水蚤、中华假磷虾、肥胖箭虫,秋季有真刺唇角水蚤、太平洋纺锤水蚤、石陶箭虫和中华假磷虾等。福建沿海春季以中华哲水蚤、火腿许水蚤为主,夏季以真刺唇角水蚤、中华假磷虾、肥胖箭虫为主,秋季以肥胖箭虫、五角水母为主,冬季以中华蜇水蚤、刺尾歪水蚤、火腿许水蚤为主。
本海区潮间带生物以暖水性种类为主计672种,在全国潮间带生物种类数中居第2位,仅次于南海,其中软体动物占43.8%,甲壳类及藻类分别占29.2%及7.1%。在泥沙滩上,优势种类有软体动物的珠带拟蟹守螺、半褶织纹螺、泥螺、缢蛏、泥蚶、渤海鸭嘴蛤、焦河蓝蛤、彩虹明樱蛤、中国绿螂等,以及甲壳类动物的长足长方蟹。在泥沙及砂泥质滩涂上,优势种有软体动物的四角蛤蜊、文蛤、楔形斧蛤、菲律宾蛤仔、长竹蛏和甲壳动物的痕掌沙蟹、宽身眼蟹,以及绿藻类浒苔。岩礁海岸的优势种类有褶牡蛎、棘刺牡蛎,以及孔石莼、蛎菜、珊瑚藻、条斑紫菜、多管藻、裂叶马尾藻等。
本海区浅海底栖生物有540种,其中软体动物占24.8%,甲壳类占20.9%,鱼类占28.8%,环节动物占18.0%,棘皮动物占3.1%,腔肠动物占1.4%,藻类占0.1%。优势种类有软体动物毛蚶、寻氏肌蛤、小荚蛏、纵肋织纹螺、菲律宾蛤仔、红带织纹螺和泥东风螺,甲壳类动物三疣梭子蟹、豆形短眼蟹、细巧拟对虾、葛氏长臂虾、中华管鞭虾,以及棘皮动物棘刺锚参、薄壳刻肋海胆等。
(6)南海北岸增养殖区。本海区东起诏安宫古半岛,西至防城北仑河与越南交界,大陆岸线5 343 km,岛屿岸线2 776 km,属于基岩海岸长约6 221 km;浅海面积138.2万公顷,占全国浅海面积18.8%;滩涂35.1万公顷,占全国滩涂面积的18.3%;沿海岛屿2 130个,占全国岛屿数的1/3,海湾多达10余个;径流量最大时,全年达3 786亿立方米,约占全国入海径流量的21%,全区江河入海输沙量8 978万吨,占全国输沙量的6%;大部分沿海属热带海域,冬季海水温度较高。本海区分为广东沿海增养殖区和广西沿海增养殖区2个三级区,其非生物环境和生物群落概述如下。
本海区的浮游植物有314种,以硅藻为多,共222种,占70.7%;甲藻类81种,占25.8%。硅藻的优势种为角刺藻属,占硅藻类种数的23.8%,团藻属占12.2%,根管藻属占9.9%。粤东海区的广温低盐种有远距角刺藻、窄隙角刺藻,热带低盐种有洛氏角刺藻、拟弯角刺藻、菱形海线藻、细弱海链藻等。珠江口的硅藻类,除广盐性的中肋骨条藻、具槽直链藻外,较多出现的暖水种有小环毛藻、圆海链藻、条纹小环藻等。粤西沿海以硅藻为主,尤以角刺藻属种类较多,优势种类有洛氏角刺藻、拟弯角刺藻等。
本海区的浮游动物类群较其他沿岸海为多,包括广温广盐种类、暖温带近海种和热带低盐种类,计236种,主要有真刺唇角水蚤、锥形宽水蚤、中华哲水蚤、普通波水蚤等10余种。粤东和粤西沿海浮游动物组成皆以桡足类为主,并有几种箭虫(小形箭虫、那卡箭虫)。
本海区潮间带生物种类以热带暖水种类为主,较其他海区多,计913种,其中软体动物占35.2%,藻类占23%,甲壳类占16.4%,环节动物占10.8%。潮间带生物群落组成较复杂、多样,岩礁海岸的优势种有粗糙拟滨螺、中间拟滨螺、近江牡蛎等,藻类优势种以马尾藻的生物量最大,如丰叶马尾藻、羊栖藻、珊瑚藻等,棘皮动物主要有紫海胆。泥质滩涂生物种类较单纯,优势种类有粤菜彩螺、纵带滩栖螺、光滑河蓝蛤和锯缘青蟹等。砂质滩涂优势种类有角眼沙蟹、长腕和尚蟹、文蛤、菲律宾蛤仔、中国蛤蜊,以及薄饼干海胆、文格星虫等。红树林区域多为泥质滩涂,生物种类包括附着性及匍匐性种类,如咬齿牡蛎、曲线短齿蛤、中间拟滨螺。珊瑚礁潮间带的生物种类与岩礁海岸及砂质、泥沙质滩涂都较为相似。
本海区浅海底栖生物种类基本上都是热带、亚热带种类,种类多,群落成分复杂,共839种,其中软体动物占28.8%,甲壳类占22.6%,鱼类占17.4%,棘皮动物占8.4%,环节动物占7.1%,藻类占6.8%,腔肠动物占6%,其他生物占1.8%。优势种类中,软体动物有毛蚶、寻氏肌蛤、栉江瑶、文蛤、小荚蛏、棒锥螺等,甲壳动物有墨吉对虾、长毛对虾、近缘新对虾、刀额新对虾、锯缘青蟹、红星梭子蟹,棘皮动物有凹裂星海胆、薄壳刻肋海胆等。
(7)南海诸岛增养殖区。南海诸岛区包括海南岛东沙、西沙、中沙及南沙群岛。海南岛岸线长1 535 km,其中基岩岸线占95%;浅海面积21万公顷,滩涂面积2万公顷;底质为砂、砾或珊瑚礁。其非生物环境和生物群落概述如下。
本海区浮游植物种类较多,仍以硅藻为优势种群,主要种类有洛氏角刺藻、拟弯角刺藻、距端根管藻、奇异菱形藻、威利圆筛藻等,甲藻类有棱角藻、叉状角藻等。
海南岛沿海的浮游动物种类组成,桡足类占49.2%,毛颚类占22.4%。主要种类,夏季有次厚真哲水蚤、微刺哲水蚤、锥形宽水蚤、肥胖箭虫、美丽箭虫,秋季有微刺水蚤、次厚真哲水蚤和肥胖箭虫,冬季有中华哲水蚤、精致真刺水蚤,春季有厚额拟哲水蚤、中华哲水蚤和那卡箭虫等。
本海区的潮间带生物以热带种类为主,共有836种,软体动物占38.4%,甲壳动物占17.9%,藻类占25.0%;种类多,群落组成复杂,优势种类不显著。常见种类有腔肠动物美丽鹿角珊瑚、娇柔鹿角珊瑚等,环节动物软疣沙蚕、大肌沙蚕等,软体动物大马蹄螺、大管蛇螺、虎斑宝贝、琵琶螺、条纹隔贻贝、黑珠母贝、多棘裂江瑶、花鹊栉孔扇贝、长砗磲等,节肢动物斑节对虾、彭氏黎明蟹、活跃大眼蟹等,棘皮动物斑砂海星、十角饼干海胆、黑乳参、绿刺参等,大型藻类细基江蓠、冻沙菜、琼枝、网地藻、南方团扇藻、匍枝马尾藻、纤细马尾藻等。
本海区浅海底栖生物除南海北岸沿海一些优势种类外,尚有腔肠动物小鹿角珊瑚和美丽鹿角珊瑚,软体动物耳鲍、方格织纹螺、眼球贝、美丽项链螺、带锥螺、水晶凤螺、蜘蛛螺、花鹊栉孔扇贝和虎斑宝贝,以及甲壳动物斑节对虾等种类。
(8)台湾沿海增养殖区。台湾是我国最大的海岛,面积3.6万平方千米,年均降水量为2 043 mm,年均径流量为690亿立方米,岛屿岸线长1 824 km,水深20 m以内的浅海滩涂面积33.4万公顷,其中可供养殖的为0.5万公顷。我国台湾除台湾岛外,尚包括澎湖列岛及其他小岛222个,年均气温22.3℃,≥10℃积温8147℃,无霜期365 d。本海区受黑潮暖流影响,其非生物环境和生物群落与东海西岸有一定区别。
除上述各区的非生态环境和生物群落特征外,总的来看,我国沿海区的pH和溶氧量在海水表、底层年均分别为7.0~8.5和4.28~9.1 mg/L。各海区的pH差异不大,而溶氧量自北向南呈下降趋势,与水温的分布相反。如渤海区表、底层溶氧量分别为7.77 mg/L和7.96 mg/L,黄海区溶氧量分别为7.68 mg/L和7.49 mg/L;上海市沿海海水状况比较特殊,年均溶氧量为9.1 mg/L;浙江省沿海表、底层溶氧量分别为7.54 mg/L和7.31 mg/L;广东省沿海表、底层溶氧量分别为5.29 mg/L和4.95 mg/L;广西壮族自治区表、底层溶氧量分别为5.20 mg/L和5.09 mg/L;海南岛表、底层溶氧量分别为4.74 mg/L和4.28 mg/L。
我国各海区沿海区域的潮汐类型差异较大,除渤海辽东湾西南部局部区域为全日潮之外,其他海区都以半日潮为主,但华南沿海和海南岛一带的潮汐类型较为复杂。
渤海沿岸属不正规半日潮,仅塘沽以南到大口河河口以西、龙口到蓬莱一带以及渤海海峡南北两侧为正规半日潮,自辽东湾两岸的团山角西南到秦皇岛一带为正规全日潮,秦皇岛西南到大清河属不正规全日潮。北黄海海区,鸭绿江口和自威海到山东半岛南侧的靖海岛一带属不正规半日潮,其他沿海全部属正规半日潮。南黄海海区,江苏省北部为不正规半日潮,江苏省南部为正规半日潮。浙、闽两省沿海大部分地区属正规半日潮。台湾的西海岸和台湾海峡西侧为正规半日潮,其他地区为不正规半日潮。华南海区、雷州半岛以东沿海属不正规半日潮,自神泉港至甲子港和雷州半岛以西,多属正规全日潮。海南岛沿海多属不正规全日潮。
各海区沿岸潮汐的潮差也有较大差异,渤海沿岸平均潮差在0.8~2.7 m。北黄海区内,辽宁省东海岸平均潮差较大,鸭绿江口达3.9 m,向西南逐渐减少,至大连降为2.1 m。山东半岛北部平均潮差较低,成山角仅0.7 m,南部潮差自东北至西南逐渐增大,达2.4~2.8 m。江苏省沿海平均潮差为2~3m,废黄河口潮差为1.6 m,北部、中部、南部分别为3~3.4m、2m和2.5~3.7m,弶港附近潮差最大,达9m。浙、闽两省沿海潮差呈南、北低、中部高的趋势,北部一般为2.4~3.5 m,其他海域都在4.9 m以上,杭州湾达5.0 m以上。台湾沿海的潮差,西部和东部分别为2.0~3.3 m和1m左右。海南岛沿海潮差为0.6~1.5m。
我国各海区均有台风登陆和过境。台风起源于菲律宾以东至关岛一带的海洋和南海海面,因此,台风对南部沿海影响较重,登陆台风次数以华南沿海和海南岛区最多,占年总次数的50%,台湾占20%左右。四大海区台风年均出现次数:渤海为1.1,黄海为4.5,东海为6.5,南海为8.8。
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