中国环境科学

作者：唐剑锋, 肖新宗, 王英才, 胡圣, 王源

单位：1. 生态环境部长江流域生态环境监督管理局, 生态环境监测与科学研究中心, 湖北 武汉 430019;2. 南水北调中线干线工程建设管理局河南分局, 河南 郑州 450018

关键词：调水工程,食物网模型,营养转化效率,人工生态系统

基金：国家科技重大专项课题（2017ZX07108001）；国家重点研发计划课题（2016YFC0402207-3）

为分析和掌握南水北调中线干渠生态系统结构与功能的特征参数，根据2015~2019年中线干渠鱼类资源调查数据及实测的鱼类生物学参数数据，应用Ecopath with Ecosim 6.6软件构建了Ecopath食物网模型.模型由18个功能组组成，包括了初级生产者、初级消费者、主要鱼类和有机碎屑等.结果显示：中线干渠生态系统规模总流量、总生产量和总消耗量分别为19186.330，8947.857和1106.002（t/（km2·a）），食物网主要由4个整合营养级（1.00~3.71）构成，最高营养级为大型肉食性鱼类鱤（3.71）.食物网能量传递主要有两条途径，分别为牧食食物链和碎屑食物链，两者传递的能量相当，但牧食食物链传递效率是碎屑食物链的近两倍.交互营养分析结果表明，捕食者对其饵料生物的影响一般为抑制作用，碎屑生物量的增加对大部分功能组的影响为正效应，小型上层鱼类对浮游动物生物量起抑制作用.从各功能组之间的生态位重叠来看，各功能组间捕食者生态位重叠现象不普遍，重叠指数适中，部分肉食性鱼类的捕食者生态位重叠指数达到1.对生态系统总体特征分析发现，中线干渠生态系统的总初级生产量与总呼吸量的比值（P/R）、总初级生产量与总生物量的比值（P/B）、Finn's循环指数（FCI）和Finn's平均路径长度（FML）都表明该生态系统处于发展的幼态期，抵抗外界干扰的能力差.此外，中线干渠生态系统对初级生产力的利用率很低，导致过多的营养物质未进入更高营养级的食物链中进行循环，造成系统能量流动的滞缓.因此，根据生物操纵理论，可通过优化和完善鱼类群落结构，增强对系统初级生产力的利用效率，促进物质循环和能量流动，维持生态系统稳定.

来源：2020年第12期

《中国环境科学》期刊编辑部

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