蓝藻水华在近几十年富营养淡水水体中频繁发生，在富营养湖泊中，蓝藻常常大量繁殖，并浮在水面上形成像绿油漆一样的水华。在大型湖泊中通过削减营养盐来控制蓝藻水华，鱼塘养殖每年一到夏天蓝藻爆发也让人难以控制，蓝藻水华的生态控制成为了世界性难题。

操纵食物链——对抗蓝藻水华的两种生物控制方法

作为一种生态的解决办法早于20世纪70年代提出的生物操纵曾被认为是对抗蓝藻水华的一种有效方法，后被区分为经典生物操纵和非经典生物操纵两类，经典生物操纵利用滤食性的浮游动物即以吃食浮游植物为生的水溞等浮游动物；非经典生物操纵则以滤食浮游植物为生的滤食性鲢鳙鱼类。

操纵食物链示意图

最初人们对付蓝藻水华，采用机械消除、紫外线杀灭、杀藻剂等等人为强制手段和浮游动物吃掉的生物控制方法。当时生物控制手段主要包括施放微生物（病毒、致病性细菌或真菌）以及各种滤食动物，比如水蚤、浮游植物食性鱼类和双壳类。在这些方法中，通过移去食浮游动物鱼类或引入凶猛鱼类的食物链操纵是20世纪70年代的流行方法。操纵食物链主要是增加大型浮游动物从而达到控制过剩藻类生长，相反，很少关注用食浮游植物的鱼类——鲢、鳙，可能是因为在国际上这样的滤食鱼类稀少甚至没有的缘故。

经典生物操纵

蓝藻水华是高度动态的一种形态，其生长与消失过程能在数天的时间尺度上发生，表面水华出现和消散甚至在更短的时间尺度上发生。湖泊中的蓝藻水华不仅受外部因素的影响（比如营养盐、光照、温度、水文条件），也受到水生态系统内部复杂相互作用（比如蓝藻和大型植物之间的竞争、浮游植物食性鱼类、双壳类以及噬菌体的摄食等）的影响。因此，外部物理化学影响和（或）内部生态互作的调控能被用于减轻蓝藻水华。此外，蓝藻水华和内源磷负荷能相互促进，形成一个正反馈循环。

经典生物操纵示意图

后来有人开始注意到水生顶级消费者（比如鱼类）亦能对水生态系统食物链较低级的生物（比如藻类）产生深远的影响。发现食蚊鱼会减少轮虫和甲壳动物，从而导致浮游植物的增加和透明度的下降，可以通过操纵鱼类种群特别是通过人为增加凶猛鱼类来降水中浮游植物丰度。因此，美国学者Shapiro等人首次提出了“生物操纵”的概念，通过增加凶猛鱼类来减少吃食浮游动物的鱼类，进而促进浮游动物种群的发展以增加对浮游植物的牧食压力。

水蚤

水蚤常常被认为是控制藻类生物量的最合适浮游动物，滤食性贝类也是生物操纵的候选者，但在实践上利用它们去吞食表面蓝藻水华是困难的，因为这些无脊椎动物是底栖性的。生物操纵消除蓝藻的缺点是因为水中浮游动物植物的种类更替、浮游动物--底栖动物--食性鱼类的再侵入、不可食藻类的繁衍、以及营养盐循环的变化等因素的影响使生物操纵的效果逐渐变差。

非经典生物操纵

中国专家谢平首次提出“非经典生物操纵”。1989年，谢平博士与中科院水生所刘建康院士一起，对蓝藻水华展开研究。在实验时投放鲢鳙两种鱼类后，蓝藻水华就消失了。谢平敏锐地意识到可能是鱼类的摄食导致了蓝藻水华的消逝，并进行了一系列的围隔实验，证实了这一假设。1997年，谢平与刘建康院士正式提出了控制凶猛鱼类、增殖鲢鳙等滤食性鱼类，来遏制蓝藻水华的“非经典生物操纵”理论，克服了欧美流行的“经典生物操纵”中，大型枝角类不能控制群体蓝藻的根本缺陷，将有害蓝藻的生物控制转变为一种人与自然良好共生的循环、可再生型的生产系统管理模式。

蓝藻水华爆发

非经典生物操纵的鲢鳙鱼能否消化蓝藻？在最初时是有争议的。有很多专家后来在论证实验中发现滤食性鱼类完全能够显著降低蓝藻的丰度，特别是在武汉东湖主湖区进行的实验中，有效地将蓝藻水华的覆盖面积从接近87%降低到了0%。后来，经过水产行业的实践，在大水面和池塘养殖中只要投放恰当密度的鲢鳙鱼，蓝藻水华基本上不会出现。

四大家鱼

非经典生物操纵与池塘混养

“非经典生物操纵”其实说的就是把鲢鳙鱼混养在水域中从而达到控制藻类水华的效果，这和中国"池塘混养"模式不谋而和。中国池塘养鱼的特色和核心当属"混养"技术，无论在古代落后年月还是现代科学相当发达的现今年代，都占有很重要的地位，其理论原理和实操技术既合理又简单，很受行业内推崇。我国"四大家鱼"中的青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼堪称国宝，“非经典生物操纵”说的鲢鳙也在其中。这四种鱼类由于食性和栖息习性不同，很适合混养在一个塘里，能够充分利用天然饵料和水域空间，养殖效益更大，相互搭配更为相得益彰，堪称鱼类混养的经典。

鲢鱼(上)和鳙鱼(下)

鲢鱼俗称白鲢，以水里浮游生物中的浮游植物及藻类为食，是典型的滤食性鱼种，故鳃耙细而密，同侧鳃耙彼此相连呈海绵状膜质片，利于滤取微细食物。鳙鱼俗称花鲢，它和鲢鱼一样属于“滤食性”鱼类，但以浮游动物为主要食物，取食方式与鲢鱼大致相同，也是依靠鳃耙滤食浮游动物兼食藻类。鲢鳙鱼在混养恰当的比例时，有调节水质的作用，对抑制蓝藻爆发有特别的效果。因此，现代池塘养鱼都须混养鲢鳙鱼，可保水质无忧！

花白鲢两者在食性上有其"滤食性"的共同点，但是白鲢鱼以浮游植物为主，鳙鱼以浮游动物为主。因浮游植物(比如蓝藻绿藻)在水体中广泛存在，而浮游动物(比如轮虫水蚤)在水体中的占比要少得多，因此，需要通过确定合适的混养密度，白鲢多放，花鲢少放，花白鲢之间的占比一般是2:8或3:7为宜。

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