千岛湖是我国华东地区最大、最有名的人工水库,因其水质优良、透明度高而被选为“中国好水”水源地。2019年9月,千岛湖开始向杭州市供水,现已成为长三角地区重要的战略水源地。
保护千岛湖的水质是库区环境治理的关键,而水质又和营养盐含量、藻类密度息息相关。当营养化加剧、藻类发生异常增殖时,部分库段就有可能出现水华现象,酿成生态危机。例如:在1998~1999年,千岛湖就曾连续2年爆发大规模的蓝藻水华,引起社会关注。
千岛湖为何会产生“蓝藻之困”?千岛湖位于浙江省淳安县,库中岛屿星罗棋布,遍布绿植,是鸟类栖息的天堂。据测量和统计,库区面积2500㎡以上的岛屿多达1078个,平均水深30.44m,最深处达100多米,正常水面580平方公里,蓄水量178亿m³。从环境、水深、水面、蓄水量来看,千岛湖似乎并不容易爆发蓝藻。
90年代末的两次水华,到底因何产生?专家组通过实地调查探明了原因,发现水华的出现和鲢鳙生物量的锐减有关。鲢鳙俗称花白鲢,二者通过鳃耙滤食浮游生物,可减轻藻类密度。尤其是鲢鱼——国内公认的“除藻专家”,和蓝藻之间具有很强的捕食关系。
鳙鱼
但上世纪90年代,库区渔民为追求经济效益,普遍选养价高味美的高档食肉鱼,降低了对鲢鳙的放养量;另一方面,当时水库中存在大量的鳡鱼、翘嘴鲌、鳜鱼等凶猛鱼,天敌的捕食也降低了库区鲢鳙的储备资源量。
找到原因后,当地制定了严格的鲢鳙放养计划,并针对性地清除鳡鱼等凶猛鱼,以此提高鲢鳙鱼种的成活率。
鱤鱼
从1999~2000年,千岛湖渔场连续2年开展“除野”行动。其中,捞出的鳡鱼就有9000多尾,总产量超过92吨,有效控制了库区的食肉鱼种群。2000年至今,库区的鳡鱼仍存有小部分群体,但和之前相比已经大幅减少,不足以对鲢鳙构成威胁。
千岛湖鱼类繁多,为何鲢鳙的生物量最高?千岛湖的鱼类远不止鲢鳙两种,优质的好水、宽阔的水面孕育了数十种不同的鱼类。根据1984年展开的鱼类资源调查,千岛湖中有多达83种鱼,四大家鱼、鲴等都具有相当的捕捞产量,经济效益显著。
以1983~1986年的捕捞生产为例。资料显示:这四年间库区共捕获鲜鱼12592吨,平均每年产出3148吨。其中,鲢鳙占总产量的70.4%,野杂鱼占29.6%(鲴是占比最多的野杂鱼,总产量为1069吨,占58.1%)。
千岛湖鱼类繁多,为何鲢鳙的占比这么高?首先要说明的是,这一格局和自然繁殖无关。1959年,新安江水电站建成,水库的水文性质由此发生变化,库区缺少长距离的敞泄流水环境,鲢鳙的性腺均无法自然成熟。因此,鲢鳙数量占比高其实是人工放流的结果。
千岛湖鱼种投放/杭州网
鲢鳙坐拥“家鱼”的尊贵身份,天然具有无与伦比的产能优势。1958年,我国刚好攻克鲢鳙的人工繁殖技术,一尾亲鱼可产数十万乃至上百万枚卵,人工孵化率高,极大地降低了苗种成本。
新安江一成库,当地渔场就无缝衔接,放流了大量的家鱼。比如:1960年,库区共放流了309万尾鱼,鲢鳙独占264万尾;再如:1965年,全年共投放2426万尾鱼,99%以上都是鲢鳙。据观测,投放的鲢鳙生长速度喜人,鲢鱼每年最快可长5斤,鳙鱼则为7斤,投放2~3年就可起捕上市。
2020年以来,千岛湖每年的鱼种投放量趋于稳定,高达1000多吨、1000多万尾,平均每尾都是100克左右的大规格鱼种。
鱼苗投入得多,成鱼的捕获量自然也多。捕捞队利用“赶、拦、刺、张”的联合捕鱼法,普通一网可捞5~10万斤鱼,最多的一次在许源大港渔场捕获了82万斤鲢鳙,创下高产纪录。2015年10月,捕捞队还曾捕到过一条重180斤、长175cm的“青鱼王”!
据统计,千岛湖鲢鳙的年产量超过6000吨,“淳”牌有机鱼成为了全国著名品牌。“鲢鳙治水”既保生态又促经济,一举两得,堪称是“绿水青山就是金山银山”的典型范式。
生态治水60多年,“蓝藻病”为何仍有隐患?根据湖泊的生态演化特点,千岛湖的生产力/生物量的比值为3.899>1,初级生产力/总呼吸量的比值为74.29,这意味着该水库正处于发育状态,生态系统仍在完善当中。那么,被视为生态隐患的“蓝藻病”,再次爆发的风险又有多高呢?
有了鲢鳙坐镇,蓝藻水华似乎一去不复返,但事实并非如此。从2006年开始,千岛湖从贫营养水库转变成了中营养水库,湖区的曲壳藻、束丝藻时常出现异常增殖现象。来对比一组数据:1998年,库区藻类密度的测量值为108万细胞单位/升,2010年时提高到1152万细胞单位/升,增幅不可谓不明显。
7-8月,千岛湖蓝藻呈剧增态势
种种迹象表明,千岛湖的水质仍存在富营养化的风险,我们可以从两个角度来评价:一是水体的透明度和藻类的密度,二是实际的蓝藻爆发事件。
首先,一份长达26年的采样调查发现:千岛湖坝前水体的透明度下降了2.05m,主要原因正是藻种密度的提高。2020年8月,千岛湖东南库湾的蓝藻异常增多,生物密度达到6.571mg/L,水体透明度只有2.24m,其中有1/3的水质监测点位透明度低于2m。这表明,藻类密度的确影响了水质和透明度。
史鹏程、朱广伟等学者发表在《环境科学研究》上的一篇论文显示:2020年5月~2021年4月期间,千岛湖的叶绿素浓度平均为5.1μg/L,密度最高的水域位于西北库湾,平均密度高达11.4μg/L。该水域属于千岛湖的上游库区(下图红圈标注区域),农业、生活废水排放压力高,总氮、总磷含量显著高于东南库湾。
其次,从实际案例来看,千岛湖的水华确有“复发”迹象。例如:在2016~2019年,西北库湾的街口断面至威坪断面发生过多次蓝藻水华,规模不大,但应引起重视,相应水域富营养化的风险较高。
值得注意的是,每年夏末秋初(8-9月)是最容易发生水华的时期。千岛湖蓄水量多,热容大,水体交换频率高,水温增加缓慢。在春季,库区水温较低,蓝藻繁殖受限,不易形成水华;但当梅雨过后,面源污染携带大量的营养盐入库,加之高温热浪席卷而来,上层水体升温迅速,藻类繁殖活跃,最易诱发水华。
2020年5月-2021年5月,千岛湖的降雨量和气温
总体来看,在千岛湖的不同库区,富营养化的程度不尽相同。根据Carlson提出的湖泊营养状态指数计算,污染最严重的是西北库湾,营养指数达到了51,东南区域水质状态较好,指数为41,其他水域的指数多为43~46。
因此,治理“蓝藻病”、提升水质重点在于西北库湾,有必要加大截污减排力度,提高尾水的排放标准,加强市政排水管网建设,实现雨污分流,做好二次净化。
千岛湖的未来千岛湖岸线高度发育,湖岸蜿蜒曲折呈树叉状,流域内江河纵横,共包揽1江33溪。其中,新安江是千岛湖最大的入库径流,供水量占总水量的60%。
新安江从安徽省流入浙江省境内,是一条典型的跨地域径流,污染源头多,水质存在管控难点。为此,可沿江设置水质自动监测站,覆盖流域主要河流,避免污水入库,确保清水永续。至于鲢鳙,则可起到辅助净水之功用。
大量研究表明,野生鲢鳙的饵料系数可达40以上,是理想的净水鱼。鲢鱼每增重一斤,可从水中吸收0.85克的磷以及14.9克的氮;鳙鱼每增重一斤,相当于吸收了0.5克的磷以及14.5克的氮。利用好这两条保水大鱼,千岛湖的未来就有望圈定在“生态半径”之内。
自1960年建库以来,千岛湖的鲢鳙已栖息定居62年,“人放天养”成效显著。大水面该如何兼顾生态与饭碗?千岛湖交出了一份经典答卷。未来,更加科学合理、全面协调的新模式也同样值得期待!
,