绿狐尾藻、凤眼莲和大薸在罗非鱼混养池塘中的应用效果分析

【目的】通过比较3种水生植物在罗非鱼（GIFT Oreochromis niloticus）混养池塘中的应用效果,探讨绿狐尾藻（Myriophyllum elatinoides）在池塘养殖尾水处理中的应用前景,为建立罗非鱼池塘综合养殖模式提供科学依据。【方法】在主养罗非鱼、混养鲢鱼（Hypophthalmichthys molitrix）和鳙鱼（Aristichthys nobilis）的池塘中,分别设置占池塘面积10%的绿狐尾藻、凤眼莲（Eichhornia crassipes）和大薸（Pistia stratiotes）3个浮床处理组及无植物对照组。试验初期和末期分别测定鱼类重量、植物体重量和氮磷含量,试验期内每月监测试验水体的总氮（TN）、总磷（TP）、高锰酸盐指数（COD_Mn）及五日生化需氧量（BOD₅）,计算池塘中植株生长及氮磷移出量、鱼单位净产量、水体氮磷含量及氮磷比（N/P）,以及水体TN、TP、COD_Mn与BOD₅排放达标率和排污量,对比分析3种植物的应用效果。【结果】试验末期绿狐尾藻、凤眼莲和大薸净增生物量分别为1076.4、2278.4和3545.1 kg,单位面积氮磷移出量分别为0.37、0.23和0.35 kg;对应的池塘鱼单位净产量分别为14497.5、12857.5和11274.7 kg/ha。试验期内TN和TP变化范围分别为0.53～2.21和0.108～0.279 mg/L,3个植物浮床组水体N/P值介于4.41～12.11,适合3种试验植物生长;凤眼莲和大薸生长迅速但后期植株出现发黄腐烂现象,后期绿狐尾藻生长优于凤眼莲和大薸。绿狐尾藻、凤眼莲和大薸3个植物浮床组水体营养物质TN、TP、COD_Mn和BOD₅均达到淡水池塘养殖尾水二级排放标准,水体排污量分别为221.32、229.62和229.24 kg/ha。绿狐尾藻组池塘单位面积鱼净产量及植株氮磷移出量最高,水体排污量最小,大薸组居中,凤眼莲组较差。【结论】绿狐尾藻能在池塘环境中漂浮生长且生产和生态效果俱佳,可替代凤眼莲和大薸用于淡水鱼池塘综合养殖模式构建和养殖尾水处理。     

不同浓度养殖废水对狐尾藻生长性状及生理指标的影响

【目的】研究不同浓度养殖废水对狐尾藻生长状况及生理特性的影响,为探讨狐尾藻对养殖废水的适应性提供数据参考。【方法】将狐尾藻插入从养殖场1、2、3、4、5级滤池采集的废水中培养,在试验期间测量各处理狐尾藻株高、生物量以及叶绿素、丙二醛、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等指标,并与对照相比较,分析不同浓度养殖废水下狐尾藻生长发育及生理变化的特征。【结果】各级养殖废水培养的狐尾藻均长势良好,其植株高度、生物积累量及叶绿素含量明显高于对照;在试验过程中狐尾藻丙二醛含量、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性均表现出先升高后降低的变化趋势,与对照相比,养殖废水处理组的酶活性始终较高,有助于其减轻逆境胁迫。【结论】狐尾藻在不同浓度的养殖废水中均能正常生长,其耐污能力强,适应性好,可作为治理禽畜养殖废水的先锋植物。     

水生植物对不同氮磷水平养殖尾水的综合净化能力比较

为了筛选适用于不同氮磷浓度畜禽养殖尾水的生态浮岛优势物种，选取水芹、凤眼莲、鸢尾、再力花、黄菖蒲5种挺水植物和狐尾藻、伊乐藻、金鱼藻3种沉水植物，通过模拟实验考察了这8种植物在不同氮磷浓度条件下的生长特征及其对水中氨氮（NH₄⁺-N）、总磷（TP）、COD的去除效率，并对其进行曲线回归及主成分分析，综合评价不同水生植物对畜禽养殖废水中氮磷的净化功能。结果表明：凤眼莲、再力花在较低氮磷水平（NH₄⁺-N 80~120 mg·L^-1，TP 8~16 mg·L^-1）下的去除能力明显高于其他水生植物；水芹和黄菖蒲在较高氮磷水平（NH₄⁺-N 180~220 mg·L^-1，TP 30~35 mg·L^-1）下的去除效果较好，并具有良好的适应能力；沉水植物中狐尾藻净化效果较好，生物量增长显著（P<0.05）；凤眼莲在实验过程中虽净化能力良好，但易引发次生环境问题，应谨慎选择，因地制宜。     

植物组合对模拟高浓度氮磷污水净化效果

[目的]为了营造美观稳定且具有净化氮磷能力的植物群落。[方法]采用2种沉水植物+1种浮水植物+3种挺水植物构建成3个植物群落浮床[组合Ⅰ.沉水植物(穗花狐尾藻+金鱼藻)+浮水植物(凤眼蓝)+挺水植物(千屈菜+菖蒲+花叶美人蕉),组合Ⅱ.沉水植物(穗花狐尾藻+金鱼藻)+浮水植物(凤眼蓝)+挺水植物(千屈菜+菖蒲+苹),组合Ⅲ.沉水植物(穗花狐尾藻+金鱼藻)+浮水植物(凤眼蓝)+挺水植物(千屈菜+菖蒲+绿叶美人蕉)],测定种植不同植物群落的人工浮床对模拟水体中TN、TP去除效果以及DO、pH和EC的变化。[结果]植物组合去除富营养化水体中的氮明显高于对照,植物组合对水中TN有较好的去除效果,均不低于70.59%,组合Ⅲ对TN的去除效果最好,去除率为97.46%。植物组合可以明显去除水体的磷,植物组合对水中TP的去除率是28.13%～66.05%。植物组合可以明显改变水体的pH、DO含量和EC;植物组合与CK的pH均呈增加趋势;DO含量在试验结束时均减少。[结论]植物组合能移除高浓度氮磷的富营养化水体,改善水体物理指标,可以用来处理含氮水平较高的污染水体。     

15种水生景观植物对磷的去除能力

【目的】明确景观植物对富营养化水体中有机物磷的净化能力,为有效解决水体富营养化问题和筛选具有一定净化能力又能营造良好景观效果的湿地水生植物提供参考依据。【方法】采用室内水培法模拟水体富营养化条件,以不种植物为对照(CK),研究华中地区常见的6种挺水植物、6种沉水植物及3种浮水植物的生物量变化和TP、PO_4~(3-)-P的去除能力。【结果】在夏季高温条件下,狐尾藻和金鱼藻的植株有腐烂,紫叶美人蕉、路易斯安娜鸢尾和黄菖蒲的叶片有枯黄,其余11种植物表现较好,粉绿狐尾藻和凤眼蓝长势最好,生物量较试验开始时增加130g以上。栽植植物各处理水体中TP、PO_4~(3-)-P的去除率均高于CK;TP去除效果以金鱼藻最好,去除率为86.59%,其次为紫叶美人蕉、千屈菜和狐尾藻,去除率分别为85.92%、79.88%和77.20%;对PO_4~(3-)-P的去除率以黄菖蒲最高,为99.86%,金鱼藻其次,为97.20%。综合看,金鱼藻去除磷的效果最佳,紫叶美人蕉和千屈菜去除磷素的能力较好;3种生活型的植物对TP和PO_4~(3-)-P去除效果无显著差异。【结论】在水体富营养化修复中,沉水植物对水体中有机物磷的去除效果最佳。     

空心菜浮床栽培对寒冷地区养殖水体的净化效果

【目的】探寻空心菜在北方寒冷地区池塘养殖水体中的生长状况及对养殖水体的净化效果,为高纬度地区鱼菜共生模式的研究与应用提供科学依据。【方法】以无浮床不种植物为CK,6-9月在室外自然光条件下,进行水体中不同TN(总氮)、总磷(TP)负荷的长方体塑料水箱浮床覆盖率为50%的空心菜种植试验。【结果】空心菜能够适应较为广泛的营养条件,在池塘养殖水体中生长状况良好,相对生长速率(RGR)平均为0.116/d;相同覆盖率的空心菜浮床对不同TN、TP负荷的池塘养殖水体的去除效率无显著差异。【结论】空心菜在北方寒冷地区池塘养殖水体中生长良好,能促进养殖池塘水体水质净化,有效降低水体中NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N、TN、TP、COD_(Mn)等污染物的含量。     

绿狐尾藻生态湿地处理污染水体的研究评述

当前,解决我国农业农村日趋严峻的水污染问题是美丽乡村建设重中之重的任务。本文总结了近年来中国科学院亚热带农业生态研究所研发的农业农村水污染生态处理与资源化利用综合技术体系的研究进展。其中,以绿狐尾藻湿地技术为核心,重点介绍了绿狐尾藻的生理生态特征和生态竞争力,从绿狐尾藻的氮磷吸收能力及绿狐尾藻湿地系统中功能微生物群落结构特征等方面阐明了绿狐尾藻湿地中氮磷和有机污染物的主要去除机理;结合绿狐尾藻的营养特征及动物(鸡、鸭、猪等)生长试验,分析了其饲料化技术的可行性,并探讨了其肥料化和能源化等途径的发展前景;最后,对后期的研究工作包括绿狐尾藻和附生微生物的协同作用机理、绿狐尾藻湿地治理技术的集成与优化以及资源化利用设备研发等进行了展望。     

水生植物-滤食性动物用于水产养殖废水净化的研究

为了解水生植物、滤食性动物单独或联合作用对水产养殖废水的净化效果,选取水生植物金鱼藻(Ceratophyllum demersum)、狐尾藻(Myriophyllum verticillatum)和滤食性动物螺蛳(Bellamya aeruginosa),通过金鱼藻、狐尾藻、螺蛳、金鱼藻+狐尾藻、金鱼藻+螺蛳、狐尾藻+螺蛳、金鱼藻+狐尾藻+螺蛳7种不同的组合方式,研究在静水条件下不同处理对水产养殖废水氮磷的净化,尤其是对养殖具有毒害效应的氨氮、亚硝态氮的去除效果。结果表明:30d后各处理都能使氨氮及亚硝态氮下降到0.5和0.1mg/L以下,去除率达到90%以上,其中金鱼藻处理比其余各处理能更快地减少水体中氨氮及亚硝态氮含量,且能使氨氮及亚硝态氮去除率在18d内达到96.37%和97.85%;各处理都能在一定程度上去除水体中的总氮(total nitrogen,TN)和总磷(total phosphorus,TP),去除率在30d后分别达到14.93%～20.92%和11.95%～17.92%,其中以狐尾藻及狐尾藻+螺蛳处理对TN的去除效果最好,狐尾藻处理对TN的最大去除率在第18天达到26.62%,且狐尾藻能更迅速地去除水体中的TN,仅12d就能达到24.20%的去除率,狐尾藻+螺蛳处理在第24天达到24.65%;随着时间的延长,组合处理比单一处理更具有优势,金鱼藻+螺蛳处理对TP的去除效果最好,第6天就能去除TP的31.54%,且金鱼藻+螺蛳处理对降低化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)的效果最好。综上,对于氨氮、亚硝态氮及TP含量高的养殖废水,金鱼藻比狐尾藻和螺蛳的适应性更强。     

增氧对粉绿狐尾藻氮素吸收及其底泥微环境的影响

为探明增氧对粉绿狐尾藻氮素吸收及其底泥微环境的影响，本研究以粉绿狐尾藻为材料进行盆栽试验，以不增氧处理为对照（CK），分别设置O₁（4 min）、O₂（6 min）、O₃（8 min）、O₄（10 min）4个增氧水平，系统研究了粉绿狐尾藻不同生长时期氮素吸收及其底泥铵态氮、硝态氮含量等的变化规律，揭示了增氧调控底泥微环境、提高粉绿狐尾藻对水体氮污染物降解能力的机理。结果表明：无论增氧与否，粉绿狐尾藻根部和地上部氮素吸收量及植株氮素积累量均随生长时间延长呈逐渐增加趋势，且地上部氮素吸收量均高于根部；与CK相比，生长前期（t₁、t₂时期）增氧8 min、中后期（t₃、t₄、t₅时期）增氧6 min对应的粉绿狐尾藻氮素吸收与积累量均最大，其中增氧6 min对应t₅时期的粉绿狐尾藻植株氮积累量为171.08 mg·株^-1。增氧使粉绿狐尾藻生长前期底泥pH值降低，使生长后期有机质含量增加的同时，降低了t₂时期底泥硝态氮含量和t₄、t₅时期铵态氮含量，t₅时期底泥硝态氮含量反而增加，促进了t₅时期粉绿狐尾藻氮素的吸收与累积。研究表明，增氧通过提高水体溶解氧含量影响底泥pH值和有机质，调控底泥氮的形态转化和向水体中的释放，有效提高了粉绿狐尾藻对污染水体氮污染物的降解能力。     

组合型植物浮床对池塘水质的调控作用

常规池塘养殖水体富营养化、养殖尾水的超标排放等问题,是制约池塘养殖业健康发展的重要因素。以凤眼蓝+狐尾藻和黑麦草+蕹菜为受试植物,用聚氯乙烯(PVC)管及聚乙烯(PE)网片制成浮床,分析2种组合型植物浮床对常规养殖池塘水体中总磷含量、总氮含量、高锰酸盐指数、氨氮含量及亚硝酸盐氮含量的调控作用。结果表明,在凤眼蓝+狐尾藻、黑麦草+蕹菜组合植物的生长旺盛期,池塘总氮含量、高锰酸盐指数均能达到SC/T 9101—2007《淡水池塘养殖水排放要求》一级标准,对池塘总磷含量也有较好的调控效果。凤眼蓝+狐尾藻浮床对总磷含量、高锰酸盐指数的调控作用优于黑麦草+蕹菜浮床,而黑麦草+蕹菜浮床对总氮和氨氮含量的调控作用要优于凤眼蓝+狐尾藻浮床。     

用沙培空心菜繁殖根结线虫效果的研究

【目的】建立操作简便、高效繁殖和长期保存根结线虫的方法。【方法】通过沙培方法,于空心菜(Ipomoea aquatica)、马铃薯（Solanum tuberosum）和番茄（Lycopersicon esculentum）移植30 d时接种南方根结线虫（Meloidogyne incognita）2龄幼虫1 000 条/株,同时用10盆空心菜接种爪哇根结线虫（M.javanica）和花生根结线虫（M.arenaria）,测定在沙培浇灌营养液条件下,3种供试植物的根系生长以及接种繁殖根结线虫的情况。【结果】3种植物在盆钵中沙培30 d后,根系生长量最大的是马铃薯,其次是空心菜,番茄最小;空心菜根系的生长期最长,达10个月。3种植物接种南方根结线虫50 d后,在空心菜根系上形成的根结数、卵囊数和线虫总数分别为866.8,864.4和1 592.2,显著大于在马铃薯和番茄根系上形成的根结数（651.6和222.6）、卵囊数（643.4和234.0）和线虫总数（1 106.0和373.8）。爪哇根结线虫和花生根结线虫在沙培空心菜根系上接种后也能很好地繁殖。【结论】空心菜适应性强,在沙培浇灌营养液条件下生长周期长、易管理,适用于大量繁殖和长期保存根结线虫。     

陆生植物对富营养化水体净化及美化效果研究

以彩叶草、一串红、矮牵牛、空心菜、孔雀草和鸡冠花为试材,从对水体总氮（Tn）和总磷（Tp）的去除能力及适合观赏性的角度进行了双向比较,以选出适合富营养化水体种植的陆生植物。结果表明：彩叶草、空心菜和孔雀草对富营养化水体具有净化和美化水体的双重功效,比较适合富营养化水体栽培。     

水雍菜浮床养殖模式下黄颡鱼肠道菌群结构分析

通过大规模养殖试验,研究人工浮床水培水雍菜对鱼塘养殖废水中氮磷的去除能力,并采用高通量测序方法研究养殖前后和不同处理组黄颡鱼肠道的微生物菌群结构,并分析了它们之间的相关性。结果表明:人工浮床水培水雍菜对鱼塘养殖废水中氨氮、总氮和总磷有良好的去除作用。养殖前后黄颡鱼肠道细菌多样性有明显差异;不同处理组之间的黄颡鱼肠道细菌种类多样性存在一定的差异,但优势菌群的组成并没有明显的结构差异,优势菌种的构成相似。在养殖前期黄颡鱼肠道中变形菌门(88.56%)占主要优势,末期对照组(无浮床)以厚壁菌门(48.4%)、梭杆菌门(32.52%)和变形菌门(14.56%)为主,试验组(有浮床)以变形菌门(36.72%)、厚壁菌门(21.89%)、梭杆菌门(17.48%)和拟杆菌门(11.48%)为主。     

水培蔬菜净化凡纳滨对虾养殖塘水质效果研究

采用3种浮植方式水培水蕹菜、羽衣甘蓝、生菜,进行蔬菜种类、浮植方式筛选,并以最佳品种与浮植方式浮植规模化养虾塘,进行水生菜生长状况与净化虾塘水质效果试验.结果表明,水蕹菜为生长良好、可有效净化养虾水质的蔬菜品种,以绳结式浮植方式培植水蕹菜可获得最佳的生长效果;据此将水蕹菜以绳结式浮植于规模化养虾塘.对虾生态养殖试验探讨了水蕹菜对虾塘水质的净化效果及对虾生长状况的影响,结果表明,种植水蕹菜虾塘和对照塘中对虾输出的TN、TP分别为36.21％、21.01％和32.03％、17.98％.种植塘收获水蕹菜重量为初始种植重量的32.5倍,具有一定经济价值,特别是能有效去除塘水中TN、TP,去除率分别为5.86％和3.73％.试验期间,种植塘的TAN、TN、TP、PO43--p及CODMn含量均低于对照塘.种植塘对虾终末体长、体重、饵料系数均优于对照塘,对虾产量(4768.75±111.69 kg/hm2)也高于对照塘(4 120.46±90.00 kg/hm2).这种生态养殖模式不仅可有效净化水质,减少养殖废水对环境的污染,还能提高对虾养殖的经济效益.     

基于氮磷释放的水稻灌区塘堰湿地底泥净化能力分析

[目的]研究不同环境条件下塘堰湿地底泥氮磷的释放情况,为稻田排水过程中更好地发挥湿地作用提供参考.[方法]以湖北省漳河灌区两处理化性质较接近的典型塘堰湿地为研究对象,采用柱形管槽静态模拟不同水深处理下底泥氮磷释放对上覆水水质的影响.[结果]水流扰动会加速底泥中磷的释放.不稳定的水—泥环境以及溶解氧含量会影响微生物生长及硝化/反硝化作用的进行,良好的好氧—厌氧根区环境对于保持湿地的净化能力非常重要.不同的水质指标的净化,其适宜的湿地水深是不同的,底泥在25、45cm水深条件下,分别对上覆水中总氮、总磷浓度具有较好的净化效果.[结论]应根据不同的湿地、水质以及净化需求,确定最优的水稻灌区塘堰湿地水深,当底泥中营养物质富集到一定程度时,有可能形成二次污染,周期性的疏浚对于保证湿地的稳定运行至关重要.     

铵硝态氮单独供应对苗期淹水胁迫玉米氮磷钾累积的影响

【目的】研究不同供氮水平铵态氮（NH₄⁺-N）、硝态氮（NO₃^--N）对苗期淹水胁迫玉米氮、磷、钾含量及累积的影响,为采取氮营养调控途径优化玉米的氮、磷、钾营养特性及提高玉米的抗涝性提供理论依据。【方法】采用室内砂砾培养及模拟淹水胁迫的方法,研究2个玉米品种（“利民15”和“皖玉9号”）分别在苗期单独供应不同水平（3,7 mmol/L）NH₄⁺-N和NO₃^--N 时,根、茎、叶中氮、磷、钾含量及累积量对淹水胁迫的响应。【结果】在2种氮形态和供氮水平下,淹水胁迫分别对低供NH₄⁺-N处理（A3F）和高供NO₃^--N处理（N7F）苗期玉米生长的影响相对较小,且淹水胁迫对根系生长的抑制效应明显大于地上部。在NH₄⁺-N营养条件下,提高氮素供应水平对苗期淹水胁迫玉米氮、磷、钾的累积无显著影响,但根系氮含量显著增加而钾含量显著降低;在NO₃^--N营养条件下,提高氮素供应水平则可显著提高苗期淹水胁迫玉米对氮、磷、钾的累积与吸收。【结论】在模拟淹水胁迫条件下,提高NH₄⁺-N供应水平可明显增加苗期玉米根系含氮量并降低其根系含钾量,导致氮、钾比例失调,进而降低其耐淹性;但提高NO₃^--N供应水平则可明显增加苗期玉米对氮、磷和钾的累积与吸收,相对增强了玉米的耐淹性。     

两种复合式池塘养殖团头鲂的氮磷收支分析

为比较团头鲂在分隔式和序批式两种复合式池塘养殖中的氮磷收支情况,于2016年8—11月分别选取分隔式、序批式和传统团头鲂养殖池塘进行采样分析。结果显示,饲料是池塘养殖团头鲂氮磷的主要来源,饲料氮输入比例分别为传统池塘(68. 53%)分隔式池塘(72. 03%)序批式池塘(76. 22%),饲料磷输入比例分别为传统池塘(42. 87%)分隔式池塘(53. 37%)序批式池塘(56. 64%); 3种池塘养殖中,氮支出主要是底泥沉积和水体排放,其中,序批式池塘氮的底泥沉积和水体排放量最低,其次是分隔式池塘,传统池塘的底泥沉积和水体排放量最大;磷支出主要是养殖水产品产出,养殖水产品磷占磷输出比例分别为分隔式池塘(54. 55%)传统池塘(52. 20%)序批式池塘(43. 38%)。结果表明,复合式养殖池塘中的氮磷沉积和水体排放所占支出比例低于传统池塘,通过构建复合式养殖池塘可以减少氮磷沉积与排放,提高氮磷利用率,提高饲料利用效率,尤其是序批式池塘用于团头鲂养殖有较高的物质利用效率。     

虱目鱼与南美白对虾生态高效混养模式研究

[目的]提高虱目鱼和南美白对虾的养殖成活率,并获得较为稳定的养殖效果。[方法]通过优化虱目鱼与南美白对虾高效生态混养的投放规格、顺序、密度比等,利用二者生态位差异,提高水体利用率。同时,在池塘生态系统中引入水生植物空心菜等,优化微生态制剂使用方法。[结果]收获虱目鱼平均规格0.52 kg/尾,单产5 010 kg/hm~2,成活率43%;收获南美白对虾平均规格90只/kg,单产6 795 kg/hm~2,成活率51%。[结论]生态混养模式能够显著提高单位水体养殖效率,同时实现养殖生态环保、达标排放的目的。     

空心菜对景观水中氮磷的去除效果研究初报

采用浮床种植空心菜等6种陆生植物,初步研究了浮床种植植物对景观水体中主要养分氮、磷的去除动态及效率,结果表明以空心菜去除效果最佳.空心菜能够大量吸收N、P营养提供自身生长所需,在试验进行的第6d及第10d可分别使试验水体的TN、TP去除率达到100%,对改善水质、修复水体具有重要作用,并且在改善水质的同时还能收获农产品、获得经济效益.