生物操縱技術也稱食物網操縱，指通過一系列湖泊中生物及其環境的操縱，促進一些對湖泊使用者有益的關係和結果，即藻類特別是藍藻類的生物量的下降。生物操縱技術有經典生物操縱技術和非經典生物操縱技術之分，前者適用於營養水平較低湖泊中的藻類控制，而後者適用於形成大型群體的水華藍藻的控制。
基本介紹
- 中文名：生物操縱技術
- 外文名：Biomanipulation technique
- 時間：1975年
- 人物：Shapiro
- 別名：食物網操縱
基本介紹,實踐,
基本介紹
1975年，Shapiro提出生物操縱（biomanipulation）的概念，也稱食物網操縱（food web manipulatin），定義為“通過一系列湖泊中生物及其環境的操縱，促進一些對湖泊使用者有益的關係和結果，即藻類特別是藍藻類的生物量的下降”。生物操縱有經典生物操縱（traditionalbiomanipulation）與非經典生物操縱（non-traditional biomanipulation）之分。
經典生物操縱技術
在湖泊富營養化控制方面運用生物操縱措施即增加兇猛性魚類數量以控制浮游生物食性魚的數量，從而減少浮游生物食性魚類對浮遊動物的捕食，以利於浮遊動物種群(特別是枝角類)增長，浮遊動物種群的增長加大了對浮游植物的攝食，這樣就可抑制浮游植物的過量生長以至水華的發生。
優缺點：經典的生物操縱在那些營養鹽富集不多、藻類由小型種類組成的湖泊中也許會有效，而在那些藻類趨向大型、有時浮遊動物又為小型的超富營養湖泊中則可能難以奏效。經典生物操縱依靠浮遊動物（主要是大型枝角類）不僅無法控制水華藍藻，就是對控制可食性藻類來說，也存在無法長期穩定地發揮作用的致命弱點，這是因為枝角類的生命周期短（夏季一般都在1-2月以內）、種群更替快且無法控制、及食譜相對較窄而導致期望的控藻關鍵種的種群無法長期穩定。
經典生物操縱示意圖非經典生物操縱技術
通過控制兇猛魚類及放養食浮游生物的濾食性魚類（鰱、鱅）來直接牧食藍藻水華。每個水體都需尋找一個合適的能有效控制藍藻水華的鰱、鱅生物量的臨界閾值，如這一閾值在武漢東湖為50 g m3，即“一噸水一兩魚”（Xie & Liu, 2001）。值得注意的是，非經典生物操縱所依靠的放養對象，正好是經典生物操縱論者要求捕除或毒殺的對象！
優缺點：鰱、鱅由於有較大的鰓孔（相對與枝角類的濾食器官而言），可有效地攝取形成水華的群體藍藻，但一般不能有效降低10-20 μm以下的小型浮游植物（導致浮游植物小型化）。鰱、鱅可存活數年、種群可人為調控及食譜相對較寬，種群容易長期穩定。野外和室內實驗均證明，鰱、鱅對藍藻毒素有較強的耐性。
非經典生物操縱示意圖實踐
在武漢東湖，從70年代一直到1984年，每年夏天湖泊表面都分布著極為難看且難聞的水華。自1971年起，每年向東湖投放以濾食性鰱鱅為主的魚種（值得注意的是，魚种放湖後，不用投放肥料和食料，完全以湖中自然存在的餌料生物為食）。採取了一系列措施來提高東湖的漁產量：增加投放量、加大投放魚種的規格（>13cm）、重建攔魚設備、控制食魚性魚類的數量。隨著魚產量的逐步上升，藍藻水華於1985年消逝。這樣，在東湖面積達12 km2的湖區，通過控制兇猛魚類及放養濾食性魚類完全消除藍藻水華達30年之久（Xie & Liu, 2001）。
許明等（2008）通過在蘇州重污染河道里放養黃尾密鯝進行靜態試驗，並在苗家河開展了示範區研究，結果表明：黃尾密鯝單位體重(g)的耗氧量為0.339mg/(L·h)，窒息點僅為0.25 mg/L；黃尾密鯝在浮圈中主要攝食懸浮有機物，其占食物總量的79.74%；靜態試驗和現場試驗均表明，黃尾密鯝24 h都在攝食，日食率可達到50%以上[即l kg(空殼重)的黃尾密鯝每天攝入食物量為0.5 kg以上]。
