一、湖泊及水庫的類型與環(huán)境特點

（一）湖泊類型及環(huán)境特點

1．湖泊的形態(tài)和類型

陸地表面的天然洼地就叫湖泊，是一種自然靜水水體，其形狀、大小、深淺相差懸殊。湖泊蓄水的凹陷部分稱為湖盆，湖盆分為三部分：沿岸帶，是指湖底遭受波浪作用的沿岸部分，有維管束植物生長；深水帶，指深水區(qū)的湖底部分，波浪不能直接作用于它，通常堆積著含有機質(zhì)豐富的軟泥，底棲動物很少；亞沿岸帶，是指前兩者的過渡地帶，堆積有一些貝殼。

按面積大小可將湖泊分為：小型湖泊，666．7 hm²以下；中型湖泊，666．7～666　6．7hm²；大型湖泊，666　6．7hm²以上。

根據(jù)湖水的營養(yǎng)水平可將湖泊分為：①貧營養(yǎng)型：這類湖湖岸陡，水深（30～50m以上）透明度高（超過5～6m），水草少，底棲動物貧乏，浮游植物生物量低于2 mg／L，浮游動物生物量低于1．5mg／L；②中營養(yǎng)型：水深10～25m，水草和底棲動物較多，浮游植物生物量2～5mg／L，浮游動物生物量1．5～3mg／L；③富營養(yǎng)型：湖岸較傾斜，水淺（5～10m以下），透明度只有幾十厘米，浮游植物生物量在5mg／L以上，浮游動物生物量在3mg／L以上，水草和底棲動物豐富，常出現(xiàn)綠藻或藍藻水華。

2．湖水的物理性質(zhì)

（1）水色。湖水的顏色受光照、浮游生物、溶質(zhì)的種類、泥沙以及其他懸浮物等多種因素的影響。光射入水中后，長波光（如紅光）很易被水吸收并轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽顾疁厣?，短波光（如藍光、紫光）容易被散射，故清澈湖水常呈淺藍色。浮游生物、水中溶解物質(zhì)、懸浮物等對光的反射和散射也使水表現(xiàn)出相應(yīng)的顏色，如藍綠藻多的水體常呈藍綠色，硅藻豐富的水體常呈淡黃色，水中含較多的鈣鹽、鐵鹽、鎂鹽時，水體常呈黃綠色，腐殖質(zhì)豐富的水體則呈褐色。

（2）透明度。是指光線透入水中的深度。用透明度盤通過肉眼觀察而測定。影響湖水透明度的主要因素是浮游生物和懸浮物。所以，根據(jù)湖水的顏色和透明度可以大致判斷水體的營養(yǎng)狀況。一般咸水湖、深水湖、貧營養(yǎng)湖的透明度較大，淺水湖、富營養(yǎng)湖的透明度較小；沿岸區(qū)透明度較小，湖心區(qū)透明度較大；春夏季透明度較小，秋冬季透明度較大。

（3）水溫。湖水的熱量主要來自于太陽輻射。進入湖水的太陽能約有80%被1 m深的表層水吸收，而且最表面的20 cm水層吸收了大部分熱量。由于水的導(dǎo)熱性較差，表層水的熱能很難傳入下層水。熱之所以能達到湖的深處，是由于水的對流、流動和波浪作用的結(jié)果。

淡水在4℃時密度最大，因而當(dāng)冬季表面水溫低于4℃時，下面水溫則高于4℃，這樣的溫度分層叫逆溫層。隨著春季來臨，氣溫升高，表層水溫也逐漸升高（密度增大），造成水上、下層對流而破壞逆溫層，使水體處于一個全同溫狀態(tài)。隨氣溫的繼續(xù)升高，表層水溫逐漸升高（＞4℃）而變成上高下低的正溫層狀態(tài)。隨著天氣變暖，白天升溫越來越高而夜間降溫不大，夜間降溫下沉的水團就會在中層形成一個溫差很大的薄水層，稱之為溫躍層。一般風(fēng)浪作用較小且水深在5 m以上的湖泊，夏季很容易形成溫躍層，而風(fēng)浪作用劇烈且較淺的湖泊不會形成躍溫層。當(dāng)秋季來臨，表層水溫下降而造成上下層水的對流，逐漸又會達到一個全同溫狀況；以后水溫繼續(xù)下降，當(dāng)表層水溫低于4℃時又會形成逆溫層。

溫躍層的形成對漁業(yè)影響極大，它阻礙氧氣透入底層，造成底部有機質(zhì)不能分解，阻礙底質(zhì)中的營養(yǎng)物質(zhì)到達表層供浮游生物利用。溫躍層還是水生動物不易克服的障礙，而且由于秋季出現(xiàn)全同溫狀態(tài)時，隨上下層水的對流將底部大量的未分解的有機質(zhì)突然翻至整個水層中，造成水質(zhì)惡化。

（4）湖水的運動。風(fēng)力和水的密度差是引起湖水運動的主要因素。進、出湖的水流、氣壓差和地殼運動也有一定作用。風(fēng)會造成波浪、漂流、垂直環(huán)流和水平環(huán)流從而引起湖水的渦動混合；水的密度差造成湖水的對流混合。

湖水的運動以及入湖的徑流，使岸邊的以及外來的泥土被搬運入湖，并向湖心移動，使湖泊逐漸淤積，湖盆變得平坦。

3．湖水的化學(xué)性質(zhì)

（1）主要離子和生物營養(yǎng)元素。不同湖泊的水化學(xué)成分差異極大。主要離子有鈉、鉀、鈣、鎂、氯離子、硝酸根、碳酸根、碳酸氫根、硫酸根離子等。當(dāng)水的礦化度小于500mg／L時，碳酸氫根和鈣離子占優(yōu)勢，為重碳酸鹽水。當(dāng)?shù)V化度更大一些時，硫酸根和氯離子最多，為硫酸鹽水。隨礦化度的增高，氯離子和鈉離子最多，為氯化物水。我國的淡水湖大都是重碳酸鹽型。生物營養(yǎng)元素比較重要的有磷、氮、鐵、硅。這些營養(yǎng)元素在水中含量低，容易缺乏，為植物生長所必須，被稱之為限制性營養(yǎng)元素。我國大多數(shù)湖泊、水庫的第一限制性營養(yǎng)元是磷，第二限制性營養(yǎng)元素是氮。

（2）溶解氣體和pH值。湖水中的溶解氣體有氧氣、二氧化碳、氮氣、硫化氫、甲烷等。氧氣、二氧化碳的含量受浮游植物光合作用的影響較大，但除了較深湖泊的底層水，冬季冰層下的水以及其他特殊情況外，溶氧含量一般較豐富。硫化氫、甲烷是底泥中有機質(zhì)分解產(chǎn)生的，對水生動物有一定危害性。湖水pH的高低與二氧化碳含量呈反比，一般魚類生活的適宜pH值為7～8．5。

（二）湖庫類型及環(huán)境特點

1．水庫概念及分類

水庫是指在山溝或河流的狹口處建造攔河形成的人工湖泊。水庫建成后，可起防洪、蓄水灌溉、供水、發(fā)電、養(yǎng)魚等作用。水庫的形態(tài)較復(fù)雜，有很多分支、島嶼和庫灣，沿岸和庫床很不規(guī)則。沿岸的復(fù)雜程度用岸線發(fā)育系數(shù)（Dl）表示：Dl＝l／2　（l：岸線長度；A：水面面積）。大壩建成后，水位因蓄水而抬高，向上游延伸，這稱之為洄水。洄水與進庫河流交匯處稱為洄水區(qū)。水庫有上、中、下游之分，泛指水庫從干流入口到大壩的縱向上的不同區(qū)段，相互間無明顯界限。與湖泊一樣，也有沿岸帶、亞沿岸帶、敞水帶之分。水庫大小的分類可按庫容和水面面積來劃分，詳見表1－5。

表1－5　水庫類型與庫容對應(yīng)表

根據(jù)水庫所在地區(qū)的地貌、庫床及水面的形態(tài)，可將水庫分為四類：

（1）平原湖泊型水庫。是在平原、高原臺地或低洼地區(qū)修建的水庫。形狀與生態(tài)環(huán)境都類似于淺水湖泊。主要特征為：水面開闊，岸線較平直，庫灣少，底部平坦，庫岸斜緩，水深一般在10m以內(nèi)，通常無溫躍層。漁業(yè)性能優(yōu)良。如山東峽山水庫、河南宿鴨湖水庫。

（2）山谷河流型水庫。是建造在山谷河流上的水庫。主要特征為：庫岸陡峭，水面呈狹長形，水較深，但不同部位差異極大，一般水深20～30m，最大水深可達30～90m，上下游落差大，夏季常出現(xiàn)溫躍層。如四川的長壽湖水庫、浙江新安江水庫等。

（3）丘陵湖泊型水庫。是在丘陵地區(qū)河流上建造的水庫。形態(tài)特征介于以上兩種水庫之間，庫岸線較復(fù)雜，水面分枝很多，庫灣多，庫床較復(fù)雜。漁業(yè)性能良好。如浙江青山水庫、陜西南沙河水庫等。

（4）山塘型水庫。在小溪或洼地上建造的微型水庫，主要用于農(nóng)田灌溉。水位變動很大。根據(jù)水質(zhì)的肥度，同樣可將水庫劃分為貧營養(yǎng)型、中營養(yǎng)型和富營養(yǎng)型。

2．水庫的水文特點

（1）水位與庫容和面積。一定的水位高度對應(yīng)著一定的庫容和面積。水庫的水可完全受人為控制用于發(fā)電、灌溉等，水的補給量的季節(jié)變化很大，因而水庫水位變動較大。水位的變動會影響到魚的生存空間和沿岸的草上產(chǎn)卵場或石礫產(chǎn)卵場。水交換量過大也會引起大量營養(yǎng)物質(zhì)流失；但水位的變動又有利于消落區(qū)土壤的礦化作用，使消落區(qū)能長出大量陸生草類，水位低時還有利于捕撈（圖1－6）。

圖1－6　水庫的各種水位與庫容

由于水位變化較大，因而水庫養(yǎng)魚面積的計算比較混亂?，F(xiàn)在根據(jù)水利部的規(guī)定：興利水位減去死水位，乘以2／3，然后再加上死水位，其對應(yīng)的面積即為養(yǎng)魚面積。

（2）流速和交換率。水庫的流速在上游和水面狹窄處較明顯，而在開闊區(qū)幾乎看不見水流。有些水庫上游有較大的河流，可為產(chǎn)漂流性卵的魚類提供產(chǎn)卵場，但一般流程不夠，后代存活下來較困難。庫水的交換量一般以年交換次數(shù)表示。我國大型水庫的年交換次數(shù)一般為1左右，部分可達2～4。

（3）淤積。由于洪汛期帶入大量的泥沙，因而水庫的淤積較嚴重。泥沙淤積使底棲生物和水生植物難以生存。當(dāng)淤積至攔河壩高度時，水庫就“死亡”了。

3．庫水的理化特性

（1）水庫建成后的增溫效應(yīng)。水庫建成后，年平均水溫將會比原河道的水溫有所增高，如長壽湖水庫蓄水后，鯉科魚類最適溫度（25～32℃）的持續(xù)期由建庫前的4個月增加到6個月。

（2）透明度。水庫的透明度較大，特別是在開闊區(qū)和大壩區(qū)。大中型水庫的透明度一般為1～3m。洪水期對水庫的透明度影響較大，當(dāng)混濁的洪水從上游逐漸將魚趕至下游大壩區(qū)，可趁此時機進行捕撈。1966年新安江水庫在近壩區(qū)捕獲被洪水趕下的鰱、鳙等56萬千克。

（3）溶解氧。水庫的水處在一定程度的流動和交換狀態(tài)，其溶氧較充足、穩(wěn)定，垂直分布較深。表層溶氧可達7～10mg／L。有溫躍層的水庫，底層溶氧很少或沒有。與池塘相比，水庫溶氧含量高，晝夜變化和垂直變化都較小。

（4）水庫的營養(yǎng)鹽類。水庫的營養(yǎng)鹽類主要靠流入水庫的上游河水和庫周集水補給，因而受周圍環(huán)境即集水區(qū)和上游河水的狀況影響較大。水庫建成后，其營養(yǎng)鹽類含量的變化要經(jīng)歷三個時期：營養(yǎng)高漲期：是水庫蓄水初期，由于淹沒了大片農(nóng)田、土地，里面有大量的植物、有機質(zhì)、營養(yǎng)鹽類，是水庫最肥沃的時期；營養(yǎng)相對低落期：蓄水?dāng)?shù)年后，原來淹沒入庫的大量有機質(zhì)逐漸消耗，因而營養(yǎng)鹽含量有回落的趨勢；營養(yǎng)穩(wěn)定期：庫水營養(yǎng)主要靠集水補給，營養(yǎng)物質(zhì)的補給量與輸入和沉積量逐漸達到平衡，營養(yǎng)趨于穩(wěn)定。