长江中下游湖泊是我国重要的淡水鱼类资源库和渔业生产基地。在过去的六十多年中，湖泊渔业发展先后经历了捕捞渔业和增养殖渔业。在此时期，长江流域湖泊放养种类数量、捕捞效率和渔产量都获得了空前的提高，为我国食品安全、社会和经济发展做出了重大贡献。然而与此同时，为追求高产量，湖泊超负荷放养和过度捕捞等不合理的渔业措施在许多地方出现。鱼类资源衰退、生物多样性下降和水体富营养化等环境问题不断出现，渔业可持续发展面临严峻挑战。进入二十一世纪后，湖泊发展了现代可持续生态渔业，强调保护水环境和恢复渔业资源的重要性，重视水域生态系统结构与功能的稳定性。水体富营养化是湖泊渔业面临的重要问题之一。本研究利用经典生物操纵、非经典生物操纵和植物修复技术，从鱼类增殖放流、内源污染削减和外源污染控制三个方面展开研究，并从生态、环境和经济效益的角度验证其可行性，以期实现多营养层次综合利用的湖泊渔业管理模式。本文立足于生产实践，选取湖北省金水河水系上涉湖为试验湖泊。上涉湖每年受降水内滞而涨水，并在冬季降低水位，开展渔业捕捞活动。为方便开展研究，上涉湖被围网和土堤人为分隔为三个湖区（主体湖、鹅公湖和团墩湖），并在不同湖区采取了不同的修复措施。试验主要结果如下:　　1、2014年对上涉湖三个湖区的水环境和渔业资源现状进行了调查。结果显示，三个湖区的水质营养状态指数分别为77.49（主体湖），83.67（鹅公湖）和84.84（团墩湖），水质呈现富营养化(＞50)。上涉湖浮游植物共计62种，由蓝藻门、硅藻门和绿藻门组成。优势种共计11种，其中蓝藻门7种，绿藻门4种。三个湖区全年浮游植物生物量平均值分别为8.66mg/L、12.05mg/L和12.26mg/L。上涉湖轮虫生物量最大，其次是原生动物，枝角类和桡足类生物量最低。三个湖区浮游动物生物量的年度平均值分别为3.20mg/L、4.78mg/L和3.58mg/L。上涉湖底栖动物隶属于摇蚊科、寡毛纲、舌蛭科和蠓科。其中，摇蚊科种类生物量最大，其次是寡毛纲。三个湖区底栖动物生物量的年度平均值分别为2.26g/m2、4.23g/m2和2.09g/m2。上涉湖鱼类40种，隶属于13科。似鱎、餐、鲫、大鳍鱊和红鳍原鲌的相对重要性指数排在前五。上涉湖鱼类Shannon-Wiener多样性指数为1.88，Margalef种类丰富度指数为3.87，Pielou均一度指数为0.54，低于其他湖泊。差异（P＜0.05），其他结果均无显著性差异。翘嘴鲌回捕率为28.1％，特定生长率为0.67％/d，肥满度为0.61％，单位面积净产量为1659.53kg/km2。经估算，鹅公湖的氮负荷为6329.98kg/(km2·cycle)，磷负荷为1140.84kg/(km2·cycle)。净收入为77.94CNY/km2，收入/成本为1.99。围网培养翘嘴鲌鱼种取得了一定的效果，回捕率较高。　　2、应用Ecopath模型对生物操纵技术进行生态效益评估。在重力作用下，湖泊面源污染物有随水流迁移的特点。受水位变动和湖流特征的影响，主体湖、鹅公湖和团墩湖三个湖区接纳的面源污染物依次升高。因此，为了更好地评估生态效益，三个湖区分别采用了不同的生物操纵技术:主体湖区低密度放养鲢和鳙（24.22t/km2），鹅公湖区高密度放养鲢和鳙(48.44t/km2)，团墩湖区中密度放养鲢和鳙(30.82t/km2)，同时放养鳜和翘嘴鲌(0.01t/km2和0.09t/km2)、种植小米草(0.60t/km2)。试验结果显示，团墩湖蓝藻、小型底层鱼类、小型中上层鱼类的生态营养效率最高(0.190，0.590和0.753)，鹅公湖次之（0.113，0.361和0.508），主体湖最低(0.080，0.098和0.169)。总平均传递效率从9.8％（主体湖）提升到15.3％（鹅公湖），最后到18.8％（团墩湖）。放养鲢和鳙、鳜和翘嘴鲌分别对蓝藻和小型鱼类资源有负面影响，种植小米草几乎对所有功能组都有正面影响。生态系统参数结果（如TPP/TR、TPP/TB、TB/TST、CI和FML）表明，团墩湖生态系统成熟度相对最高，鹅公湖次之，主体湖最低。综上所述，从生态系统模型的角度分析，放养滤食性鱼类和食鱼性鱼类及种植小米草可以作为修复富营养化湖泊、合理利用渔业资源的有效措施，并且组合起来使用效果更好。　　3、2014年采用不同的生物操纵技术后，三个湖区环境效益和经济效益不同。试验期间，水温，酸碱度，溶氧，总氮和氨氮没有显著性差异（P＞0.05），主体湖的总磷、化学需氧量和叶绿素a显著低于其他两个湖区(P＜0.05)。主体湖、鹅公湖和团墩湖的氮负荷分别为693.23kg/(km2·cycle)、2517.61kg/(km2·cycle)和108.80kg/(km2·cycle)，磷负荷分别为156.32kg/(km2·cycle)、488.73kg/(km2·cycle)和183.47kg/(km2·cycle)。三个湖区鱼净产量依次提高，分别为10.82t/km2、59.68t/km2和78.07t/km2。团墩湖鲢和草鱼的特定生长率和肥满度显著高于其他两个湖区(P＜0.05)。三个湖区单位面积净收入依次升高，分别为-7.61×104CNY/km2、14.48×104CNY/km2和24.33×104CNY/km2。收入/成本也依次提高，分别为0.84、1.15和1.23。综上所述，生物操纵技术组合能够取得更好的环境和经济效益。　　4、为提高鱼类增殖放流效果，依据多营养层次综合养殖的原理，本研究在鹅公湖设置围网(0.02km2)，投饲培养翘嘴鲌鱼种(75g/m2)，同时在围网外放养鲢和鳙等鱼类。结果显示，试验期间，围网和鹅公湖只有5月份的化学需氧量值存在显著性。　　5、为减少湖泊内源污染、充分利用资源，团墩湖在2015年改种植藕莲。环境与经济效益比较表明，种植藕莲前后湖泊水质变化较大，多项指标存在显著性差异（P＜0.05）。冬季由于底泥扰动和藕莲茎叶腐解，水质有恶化趋势。种植藕莲后，更多的氮(17480.37kg/(km2·cycle))和磷(15189.19kg/(km2·cycle))被转移出水体。2015年净收入为28.47×104CNY/km2，比2014年高出4.14CNY/km2。2015年收入/成本为1.07，低于2014年(1.23)。湖泊植莲能够产生良好的环境效益和经济效益，在削减湖泊内源污染、控制湖泊富营养化等方面具有较大的应用潜力。　　6、以挺水植物豆瓣菜为研究对象，探讨生物浮床对冬季池塘废水的净化效果。试验结果表明，豆瓣菜在低温条件(3.3-17.2℃)下可以净化水质。豆瓣菜浮床能够降低水体溶氧、酸碱度和电导率，并显著降低氮元素和磷元素的浓度。豆瓣菜浮床有助于降低水体中化学需氧量和叶绿素a浓度，但试验各组的去除率差异不显著(P＜0.05)。综合考虑水质净化效果和种植成本，本试验中处理组2的豆瓣菜生物量较为适宜，即200g/m2。