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第五章  先進國家以生物鏈方式淨化水庫水質  之案例分析

5.2  營養鹽輸入影響

5.2.2  藻種變化【馬來西亞】

圖 5‐20  瑞典 Trummen 湖泊內的氮磷比低於 29 時(X),藍綠藻所佔的比例(Y)

將會很明顯地提高。但當冬季發生魚群死亡時(winterkill),即使氮 磷比低於 10 以下,藍綠藻的比例卻並無因此而提高(Smith, 1983)。 

5.2.2  藻種變化【馬來西亞】 

浮游植物是漁業養殖者很重要的飼料來源,而添加氮磷等營養鹽至水中是 提高藻類生長的常用方式,但大量的營養鹽添加所造成無法控制的藻華現象卻是 非常難避免的。 

Yusoff & McNabb  在馬來西亞的博特拉大學(Universiti Putra Malaysia)

內選了 9 個水池作為樣區,每個水池面積 324 平方公尺,深度約 1 公尺。其中 3 次添加重過磷酸(triple superphosphate),添加量為每月每公頃 5.6 公斤;另 外 3 座除上述的添加條件外,再加入尿素為氮源,添加量為每月每公頃 66.4 公 斤;最後 3 個為無添加的控制組。使用的魚種分別為 Puntius  gonionotus(爪哇 鬚魮,平均重量 0.2 克)、Cyprinus  carpio(鯉魚,平均重量 0.5 克)、

Ctenopharyngodon idella(草魚,平均重量 4.8 克)和 Aristichthys nobilis(黑鰱,

平均重量 6.9 克),以 15:6:2:1 比例、每平方公尺 0.5 隻的密度放養。以每 週採樣一次的頻率,觀察浮游植物的組成變化(Yusoff & McNabb, 1997)。 

實驗結果中,浮游植物的生長狀況在有添加營養鹽的兩組實驗組裡,明顯 優於無添加的控制組。兩組實驗組的浮游植物密度在 60 天以前無顯著差異,僅

在 60 天以後才開始有顯著差異(圖 5‐21)。而添加氮與磷的 3 座水池在第 60 天以後,呈現極大的高低起伏變化;是因為浮游植物在含有高濃度氮、磷的水中,

會有很高的生長速率,但過度的生長將造成其相繼死亡,而死亡後的個體被分解 出的養分,又會成為下一次生長速率升高的主要因素。包含控制組的所有水池,

浮游植物大部分都是由藍綠藻與甲藻所組成,矽藻類所佔的比例是最低的。除藍 綠藻與綠藻外,2 組實驗組其餘的藻種組成並無顯著差異。在添加磷的 3 個池子 中,藍綠藻為最優勢的藻種,數目最高,其次依序為甲藻、綠藻、裸藻與矽藻。

而在添加氮、磷的水池裡,則是綠藻所佔比例最高,其次才為藍綠藻、甲藻、裸 藻與矽藻。比較添加磷的實驗組與控制組,除了裸藻外,其餘藻種之間的組成比 例並不因添加磷而有所改變。若比較兩組實驗組,綠藻則會因為氮的添加,而成 為數目最多的藻種(圖 5‐22)。 

 

  圖 5‐21  浮游植物密度(Y)在 3 種實驗處理的時間變化(TSP:添加磷、

TSP‐Urea:添加氮與磷、Control:控制組)(Yusoff & McNabb, 1997)。 

以生態工法淨化水庫水質控制優養化研究計畫(2)

-以生物鏈方式淨化水庫水質

  圖 5‐22  綠藻密度(Y)在 3 種實驗處理的時間變化(TSP:添加磷、TSP‐Urea:

添加氮與磷、Control:控制組)(Yusoff & McNabb, 1997)。 

於實驗前期,藍綠藻之數量在只添加磷的 3 個池子中明顯高於其餘 2 組;

但再添加氮後,環境便開始不利於藍綠藻的生長(圖 5‐23)。意味著某些種類的 藍綠藻可能可以自行合成其生存所需的無機氮,所以才能使得藍綠藻在低氮磷比 的環境下比其它藻種更容易成為優勢族群,與前人之文獻回顧有相同的結果 (Smith, 1983)。 

至實驗後期,藍綠藻密度在 2 組添加營養的實驗組間並無顯著差異;由於 有機物在水中不斷地累積,使得氮磷比對其生長的影響開始降低,不再如初期般 地成為限制因素。藍綠藻與總浮游植物密度間的相關係數在添加磷、添加氮磷與 控制組分別為:0.72、0.74 及 0.93(圖 5‐24)。亦即,藍綠藻生物量與藻類總生 物量的關係非常密切,且水中的氮磷比高低只有在營養鹽限制的環境下,才會對 藍綠藻的生長產生影響。 

  圖 5‐23  藍綠藻密度(Y)在 3 種實驗處理的時間變化(TSP:添加磷、TSP‐Urea:

添加氮與磷、Control:控制組)(Yusoff & McNabb, 1997)。 

在產量方面,添加磷、添加氮磷與控制組的初級生產量分別為:0.12、0.21 及 0.08 gC‧m‐2‧day‐1;較高的初級生產量也代表魚獲量會越高,此 3 組分別是:

1,034、1,713、437 kg‧ha‐1。但魚獲量的多寡是受到許多因子所影響的,除了食 物的質量外,水質也是重要的因素之一。在熱帶地區的許多養殖業者,認為氮可 經由水中的細菌或某些藍綠藻來合成產生,故只單純以添加磷的方式來提高初級 生產力。但本實驗證明,在氮含量較少或氮磷比偏低的情況下,藍綠藻反而容易 成為水中優勢的藻種。所以,調整氮磷濃度至適當的比值,才能真正地提高魚獲 量,並防止藍綠藻的大量生長,避免水質惡化,進而影響水質及魚獲品質。而另 一項養殖業者需要顧及的問題是,養殖週期不可過長,以免微生物分解糞便或生 物體,造成大量的有機物在水中累積;水中有機物的增加將使得藍綠藻不再受氮 磷比的影響而大量滋長。 

以生態工法淨化水庫水質控制優養化研究計畫(2)

-以生物鏈方式淨化水庫水質

  圖 5‐24  藍綠藻(Y)與總浮游植物密度(X)在 3 種實驗處理的相對變化(TSP:

添加磷、TSP‐Urea:添加氮與磷、Control:控制組)(Yusoff & McNabb,  1997)。