简介

经典的生物操纵法及其应用

非经典性的生物操纵方法及其应用

简介

1975年，Shapiro等提出了生物操纵(biomanipulation)的概念，即通过对水生生物群及其栖息地的一系列调节，以增强其中的某些相互作用，促使浮游植物生物量下降。由于人们普遍注重位于较高营养级的鱼类对水生生态系统结构与功能的影响，生物操纵的对象主要集中于鱼类，特别是浮游生物食性的鱼类，即通过去除食浮游生物者或添加食鱼动物降低浮游生物食性鱼的数量，使浮游动物的生物量增加和体型增大，从而提高浮游动物对浮游植物的摄食效率，降低浮游植物的数量。

经典的生物操纵法及其应用

经典的生物操作法，就是通过改变捕食者(鱼类)的种类组成或多度来操纵植食性的浮游动物群落的结构，促进滤食效率高的植食性大型浮游动物，特别是枝角类种群的发展，进而降低藻类生物量，可提高水的透明度，改善水质。具体方法为：（1）投放鱼食性鱼类间接控藻，通常是通过放养食鱼性鱼类来控制浮游动物食性鱼类，通过改变浮游动物食性鱼类的种类组成来操纵藻食性的浮游动物群落的结构，借此发展壮大滤食效率高的藻食性大型浮游动物(特别是枝角类)的种群，通过浮游动物种群的壮大来遏制浮游植物的发展，从而降低藻类生物量，提高水的透明度，最后达到改善水质的目的。另外底层鱼类的活动有促进底泥中氮，磷向水体释放的作用，因此对其也应限制。（2）人工去除浮游动物食性鱼类以间接控藻。这种类型的生物操纵技术是先用网具捕捞、化学方法(如鱼藤酮毒杀)去除、电捕、放干水体清除等方法将水体中的鱼类全部去除掉，然后再重新投放以鱼食性为主的鱼类。以此来促进大型浮游动物和底栖无脊椎动物(可摄食底栖、附生和浮游藻类)的发展，从而降低水体藻类的生物量。这种生物操纵的结果是重构了水体生态系统和生物组成，使之朝着人们所期望的生态系统自净功能强化的方向发展。

经典的生物操纵方法主要运用于小型的、封闭的、且浮游植物群落不是由水华蓝藻而是由绿球藻、小型硅藻和包括隐藻在内的鞭毛藻等组成的浅水水体。在捷克的Rimov水库中，研究者通过控制鲤科鱼类的成功产卵，提高食鱼性鱼类的数量来去除浮游生物食性鱼类，从而使得浮游动物的数量增多，体型增大，控制藻类的过度生长[18]；在丹麦，对233个湖泊进行围隔试验，研究发现经典的生物操纵在浅水中比在深水中更有效[19]。

非经典性的生物操纵方法及其应用

非经典性的生物操纵，就是利用食浮游植物的鱼类和软体动物来直接控制藻类，治理湖泊富营养化。具体方法为：(1)利用浮游植物食性鱼类(如鲢、鳙)来控制富营养化和藻类水华现象。首先应控制水体中的捕食鲢、鳙鱼种的凶猛性鱼类，以确保鲢、鳙的放养成活率。其次，鲢、鳙所摄食消化利用的浮游植物生物量需高于浮游植物的增殖速率。每个水体都需寻找一个合适的能有效控制藻类水华的鲢、鳙生物量的临界阀值，鲢、鳙对藻类的摄食利用率与藻类的种类组成和生理状况、其他可利用食物(如浮游动物)的相对丰度、水温等有密切关系，而藻类的增殖速率与光照、水温及水体的营养水平等有密切关系。(2)利用大型软体动物滤食作用控制藻类和其他悬浮物[24-26]。螺、蚌、贝类能起很好的生物净化作用，有试验表明河流中的螺类对藻类有明显的抑制作用，一个壳长10cm的河蚌，在20℃时，每天可过滤60L水，过滤并吞食的浮游植物和悬浮物经过吸收代谢作用，分解为无害物，并使水澄清。牡蛎能够抑制藻类的生长，促进海草的生长，并使海水中氮通过反硝化作用减少，而使海水变清。