高效脱氮菌强化挂膜生物滤器对海水养殖尾水净化效果研究

为了提高海水养殖尾水的净化效率, 研究了利用高效脱氮菌强化挂膜后的生物滤器对静止和流动养殖尾水的净化效果。首先利用自主筛选的 3 株适应海水环境、可有效去除氨氮、亚硝酸氮及有机物的高效脱氮菌[花津滩芽孢杆菌(Bacillus hwajinpoensis)SLWX₂、嗜碱盐单胞菌(Halomonas alkaliphila)X₃ 和麦氏交替单胞菌(Alteromonas macleodii)SLNX₂]的不同组合强化挂膜, 根据成熟后的生物滤器对定量静止养殖尾水中 NH₄⁺ -N、NO₂^– -N、NO₃^– -N、 总氮(TN)及化学需氧量(CODMn)的去除效果, 选出对各无机氮去除效果最佳的菌种组合作为强化菌种再次挂膜, 分析不同浓度强化菌种挂膜对流动养殖尾水中 NH₄⁺ -N、NO₂^– -N 和 NO₃^– -N 的持续净化效果,以上实验均以自然挂膜组为对照。静止尾水处理实验结果表明, 各实验组中 NO₃^– -N 浓度先上升后下降, 对养殖尾水各项无机氮及有机物指标的去除效果均优于对照组。其中, SLWX₂+X₃+SLNX₂ 组合高浓度组对养殖尾水中的各项指标去除效果最佳, 在第 48 小时对 NH₄⁺ -N、NO₂^– -N、CODMn 和 TN 的去除率分别达到 100%、100%、80.7%和 59.5%。而自然挂膜对照组的去除率分别为 95.5%、50.52%、38.1%、13.44%, 且 NO3– -N 浓度持续上升。说明脱氮菌强化挂膜可明显提高生物滤器对养殖尾水的净化效率, 有效降低养殖尾水中氮素和有机物的浓度。后期连续流动尾水净化实验结果表明, 实验组和对照组生物滤器出水的 NH₄⁺ -N、NO₂^– -N、NO₃^– -N 浓度均低于进水的, 强化挂膜组的又均低于自然挂膜组的, 其中 106 CFU/mL 实验组对无机氮的去除效果均最佳, NH₄⁺ -N NO₂^– -N NO₃^– -N 的最大去除率分别为 31.6%、11.33%、 15.6%; 105 CFU/mL 实验组次之, 且出水氮素浓度可长期维持在较低水平。说明脱氮菌强化挂膜对各项无机氮的去除效果持续优于自然挂膜。本实验的结果为脱氮菌在海水养殖尾水净化中的应用提供了理论基础和技术支撑。     

氨、亚硝酸盐和硝酸盐对凡纳滨对虾幼虾的毒性作用

研究了 NH₃-N、NO₂ ^- -N与 NO₃ ^- -N对凡纳滨对虾幼虾的毒性作用。获得了 NH₃-N_t(NH₃-N_m) 与 NO₂ ^- -N对体长2．4cm幼虾的 24h、48h、72h、96h之 LC₅₀值，两者对幼虾的安全质量分数分别为1．30 (0．101)mg/L和3．80mg/L。当 NH₃-N_t(NH₃-N_m)质量分数在1．3(0．101)~4．3(0．333)mg/L时，存活率为71．4% ~92．9%，体长增长率为36．3% ~57．1%，体重增长率为188．5% ~322．3%。当 NO₂ ^- -N质量分数在3．00~21．00mg/L时，成活率为75．0% ~91．7%，体长增长率为21．2% ~59．2%，体重增长率为72．0% ~311．9%。NO₃ ^- -N对体长7．37cm幼虾的亚急性毒性效应：NO₃ ^- -N的质量分数在 30~195mg/L时，成活率为 35% ~100%，体长增长率为8．5% ~20．5%，体重增长率为29．6% ~56．8% 。三态氮在一定质量分数范围内均对幼虾的存活率和生长率产生影响。     

中国西北地区次生盐碱水无机氮转化与环境因子的相关关系

中国西北地区次生盐碱水中NO₂^--N长期处于较高浓度，严重制约了盐碱水养殖产业的可持续发展。根据对甘肃省景泰县草窝滩渔农综合示范区（104°7''40″E，37°19''6″N）的定期定点监测，运用配对样本t检验、Duncan''s多重比较和Pearson相关性分析，研究了不同类型次生盐碱水体无机氮转化及其与环境因子的相关关系。结果表明：（1）次生盐碱水无机三态氮（NO₂^--N、NH₄⁺-N、NO₃^--N）及总氮（TN）本底值高，全年均值分别是NO₂^--N（0.3±0.2）mg/L、NH₄⁺-N（1.93±1.25）mg/L、NO₃^--N（2.92±1.5）mg/L、TN（13.91±5.85）mg/L；无机氮占TN比例不超过50%，说明有机氮在次生盐碱水体中所占比例更高；（2）环境因子pH与NO₂^--N正相关，与NO₃^--N负相关，盐度与NO₃^--N负相关，pH和盐度加剧了次生盐碱水NO₂^--N的积累；（3）水产养殖显著降低次生盐碱水体中NO₃^--N浓度和碳酸盐碱度，显示了盐碱水养殖对次生盐碱水的生态改良功能。本研究旨在为中国次生盐碱水的渔业开发利用提供科学依据。     

草鱼单养和混养池塘的水质与生物组成特征

为比较单养、混养草鱼(Ctenopharyngodon idella)养殖池塘的水质与生物组成特点，采取水质分析、环境DNA与传统鉴别方法对草鱼单养、混养(80:20)两类池塘的水质变化、浮游生物、底栖生物、菌群结构进行了分析。结果表明，混养池塘的水质优于单养池塘，混养池塘水体中总氮(TN)、硝态氮(NO_3^--N)、氨氮(NH_4⁺-N)、亚硝态氮(NO_2^--N)的浓度比单养池塘分别低10.15%、3.78%、5.07%、80.18%，总磷(TP)和活性磷(SRP)的浓度分别低27.14%和56.26%；两类池塘中浮游植物均以绿藻门(Chlorophyta)、蓝藻门(Cyanophyta)、隐藻门(Cryptophyta)为优势种，但单养池塘中的藻类密度为30×10^₆cells/L，低于混养池塘104×10^₆cells/L；两类池塘中的浮游动物均以轮虫和原生动物为优势种，枝角类和桡足类生物数量较少，单养池塘中浮游动物密度高于混养池塘；在底栖动物方面，单养池塘存在螺类、水蚯蚓和摇蚊幼虫，而混养池塘仅有螺类和摇蚊幼虫。在菌群组成方面，单养池塘水体中以厚壁菌门(Firmicutes)为优势类群，混养池塘水体中以变形菌门(Proteobacteria)为优势类群；但在两类池塘底泥中，均以变形菌门为优势类群。以上结果表明，草鱼混养有利于改善养殖池塘水质，增加浮游植物丰富度，改变养殖水体菌群的结构。本研究为优化草鱼池塘养殖结构，改善水质，构建高效池塘养殖模式提供了依据。     

褐煤的碳缓释特征及其对池塘底泥脱氮作用的影响

厌氧氨氧化和反硝化作用是底泥生物脱氮的主要过程，碳源是调控厌氧氨氧化和反硝化作用的关键因子。本研究以褐煤为对象，对褐煤的静态碳释情况及其对池塘底泥中脱氮作用的影响进行了研究。结果显示，褐煤在室温条件下的碳释放规律符合二级动力学方程，具备作为反硝化碳源的可行性；在脱氮实验中，发现褐煤对底泥上覆水体中的亚硝酸盐氮(NNO₂^--N)的去除具有促进作用，NNO₂^--N的去除率随褐煤浓度的增加而升高，当褐煤质量浓度为40 g/L时，N\${\rm{O}}_2^ - $\-N去除率最高达99.61%，此时硝酸盐氮(NO₃^--N)的浓度也最低；同时发现，水体中氨氮(NH₄⁺-N)氧化的最适褐煤质量浓度为10 g/L，其去除率达99.39%；对底泥中的厌氧氨氧化菌群进行Illumina高通量测序发现，其中浮霉菌门占比最大(39.6%~71.8%)，优势菌属为Candidatus Brocadia (13.9%~35.8%)和Desulfovibrio (17.1%~34.8%)，添加褐煤组Candidatus Scalindua菌属比例高于未添加组；荧光定量PCR得出，随着褐煤质量浓度升高，底泥中的反硝化菌丰度呈增长趋势，而厌氧氨氧化菌丰度则低于无褐煤添加组，表明添加褐煤对底泥反硝化有促进作用，而对厌氧氨氧化有一定的抑制作用。研究表明，褐煤具备作为反硝化碳源的条件，可用于池塘养殖底泥脱氮作用。     

庙岛群岛海域浮游植物群落年际变化及与环境因子的关系

根据庙岛群岛海域(120.4°E ~121.0°E, 37.8°E ~38.2°N) 2015—2020 年 5 月(枯水期)和 8 月(丰水期) 12 个航次的浮游植物和水环境调查结果, 结合降水量数据和厄尔尼诺事件, 以研究气候变化过程中浮游植物的年际变化特征。结果表明, 共鉴定出浮游植物 4 门 45 属 109 种, 贡献率最大的为硅藻门(Bacillariophyta), 占藻类种类数的 85.32%, 甲藻门(Pyrrophyta)次之, 占藻类种类数的 11.93%。调查期间枯水期硅藻丰度比例一直高于 90%, 主要优势种为具槽帕拉藻(Paralia sulcata); 丰水期硅藻占比明显下降, 甲藻丰度比例由 0.5%逐渐升至 58.7%, 主要优势种为日本角毛藻(Chaetoceros nipponicus)和三角角藻(Tripos muelleri)。2018/2019 和 2019/2020 年厄尔尼诺影响期间, 2019—2020 年枯、丰水期浮游植物丰度与 2015—2018 年相比降幅达 93.2%。典范对应分析(CCA)结果表明, 影响浮游植物群落的主要环境因子依次为: 水温、降水量、SiO₃ ^2–-Si, 硅藻类优势种多受与降水量相关的 NO₃ ^– -N、 SiO₃ ^2–-Si、DIN 水平所调控, 而甲藻类主要影响因素为水温。其中具槽帕拉藻优势度与 SiO₃ ^2–-Si 浓度呈显著负相关 (P＜0.05), 日本角毛藻优势度与前两月降水量呈显著正相关(P＜0.05), 极端干旱条件下浮游植物群落结构相似性明显低于其他航次。     

环境因子对鼠尾藻幼苗叶绿素荧光参数的影响

为了揭示鼠尾藻幼苗的生态适应性,研究了温度(5~34 ℃)、盐度(10~50)和营养盐等环境因子对鼠尾藻幼苗叶绿素荧光参数的影响。结果表明,(1) 氮浓度高于8 mg/L或磷浓度高于1.2 mg/L,或温度高于28 ℃,对鼠尾藻幼苗的光合作用均有显著影响(P<0.05);(2) 短时间的5~15 ℃的低温胁迫或10~50盐度胁迫6 h对鼠尾藻幼苗的F_v/F_m值影响不明显;(3) 氮、磷浓度分别为2~4 mg/L和0.2~0.8 mg/L,且NH⁺₄-N∶NO^-₃-N的比值为1~3时,较利于鼠尾藻幼苗光合作用的进行。     

海水观赏鱼居室养殖循环系统中三态氮的变化规律及硝化细菌对水质的影响

于 2005年 3月 5日 ~5月 3日连续监测了海水观赏鱼居室养殖循环系统的水质，研究该系统中三态氮的变化规律以及添加硝化细菌后对水质的影响。结果表明：1)试验初期氨氮的质量分数迅速上升， 在 1周内达到高峰(峰值2．56mg/L)，并在1．50mg/L的范围内维持 1周左右，此后迅速下降至0．01mg/L 左右，并一直维持在该水平直至试验结束。亚硝态氮的质量分数在氨氮的质量分数迅速回落时(约试验开始后 2周)呈现出直线上升的趋势，并在 3~3．5mg/L左右的水平上维持 2~3周时间(峰值为3．65 mg/L)，此后迅速下降至0．01mg/L以下，并一直维持在低水平直至试验结束。而硝酸盐的质量分数在整个试验期间基本保持稳定上升的趋势，至本试验末期，NO₃ ^- -N的质量分数达到 15mg/L左右。2)系统的生物滤器需要 4~5周左右时间才能基本成熟，即氨氮和亚硝酸氮均降至 ＜0．01mg/L，到达安全的质量分数，适合海水观赏鱼健康生长。3)添加硝化细菌的试验组，氨氮和 NO₃ ^- -N的质量分数变化与对照组基本相似，而 NO₂ ^- -N的质量分数变化与对照组明显不同。试验组从高质量分数水平迅速下降的时间比对照组提前了约 1周。     

墨瑞鳕循环水养殖系统中不同生物膜反应器水处理效率及微生物群落对比分析

固定床生物膜反应器(fixed-bed biofilm bioreactor, FBBR)和移动床生物膜反应器(moving- bed biofilm reactor, MBBR)在养殖水体氨氮(NH4+-N)和亚硝酸氮(NO2–-N)污染控制中已有较为广泛的研究,然而相关研究大多是在实验室完成的,目前尚缺乏实际生产的循环水养殖系统(recirculating aquaculture system, RAS)中FBBR和MBBR水体净化效能的对比研究。因此,本研究将FBBR (弹性毛刷滤料)和MBBR (PVC多孔环滤料)并联接入实际生产的墨瑞鳕(Macculochella peeli) RAS中,实现二者的同步连续运行(35 d),考察了其出水水质变化和微生物群落结构。出水水质变化表明,FBBR和MBBR中氨氧化能力的形成快于亚硝氮氧化能力,硝化能力渐趋成熟,可以有效控制养殖水体中的NH4+-N和NO2–-N浓度,但会导致养殖水体中硝酸氮(NO3–-N)积累和pH下降;单因素方差分析表明,FBBR出水中NH4+-N、NO2–-N、NO3–-N浓度和pH与MBBR出水无显著差异,两反应器的硝化效率相似。FBBR和MBBR在微生物群落上的相同点在于：优势菌门为变形菌门(Proteobacteria) (相对丰度分别为69.42%和86.92%),优势菌纲为γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria) (40.71%和63.36%)和α-变形菌纲(α-Proteobacteria) (26.58%和21.74%),优势菌属为不动杆菌属(Acinetobacter) (27.50%和53.29%);硝化菌由亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)和硝化螺菌属(Nitrospira)构成;硝化螺菌属的相对丰度远高于亚硝化单胞菌属,两反应器中可能存在完全氨氧化菌。两反应器在微生物群落上的不同点在于FBBR微生物群落的丰富度和多样性以及硝化菌的相对丰度均高于MBBR。本研究可以为RAS养殖水体净化提供技术支撑,助推循环水养殖模式的推广应用。     

生物强化反应器净化循环养殖废水的研究

利用生物膜的高效截留原理,设计了生物强化反应器,在装有弹性纤维载体的反应器内接种具有硝化反硝化作用的复合菌群,经6周左右的人工挂膜后,弹性纤维载体表面出现了肉眼可见的生物膜。试验以循环养殖废水为研究对象,探讨了不同水力停留时间(HRT)和温度(WT)对生物强化反应器净化水质效果的影响。结果显示,HRT和WT对生物强化反应器净化养殖废水效果的影响显著(P<0.05)。对HRT和WT各处理水平下的COD_Mn、TN和NH ₄-N去除率进行差异显著性分析,并综合考虑反应器的运行时间、费用和操作等因素,选取HRT=18 h、WT=30 ℃作为反应器的最佳运行条件,在此条件下反应器稳定运行3周左右。试验期间,COD_Mn、TN及NH ₄-N的平均去除率分别达44.18%、51.31%及82.08%。此外,还对反应器内载体表面的生物膜进行了可培养微生物数量动态监测。强化反应器在正式运行的25 d内,其生物膜上的可培养微生物数量不断增多,氨氧化细菌数量由35.91?10⁴ CFU/mg增长到89.43?10⁴ CFU/mg,硝化细菌数量由25.75?10⁴ CFU/mg增长到61.65?10⁴ CFU/mg,反硝化细菌数量由14.23?10⁴ CFU/mg增长到100.95?10⁴ CFU/mg；氨氧化细菌和硝化细菌在与氮素循环相关的可培养细菌中占据着主导地位(59.95%～81.25%)。脱氮细菌不断地吸附于载体表面,并成功地定殖和繁殖使得生物膜不断成熟和稳定(TN和NH ⁴-N去除率分别达51.31%及82.08%)。结果表明,生物强化反应器对循环养殖废水中COD_Mn、TN和NH ₄-N的去除效果明显。     

莱州湾春季鱼类群落关键种的长期变化

关键种对生态系统结构和功能发挥了重要作用,其变化可以引起群落结构振荡和演替,导致生态系统功能紊乱乃至崩溃,因此,了解生态关键种的长期变化有助于解析整个生态系统演替过程。本研究基于莱州湾1959年、1982年、1993年、2003年和2015年春季(5月)底拖网渔业资源调查数据,构建了莱州湾春季鱼类群落食物网拓扑结构,分析了其关键种的长期变化。1959~2015年莱州湾鱼类食物网包含物种21~46个,摄食关系范围70~296个,食物网拓扑结构密度范围为0.155~0.300,种间关联度0.140~0.182,符合自然条件下群落种间摄食关系。1959~2015年莱州湾鱼类群落关键种如下:1959年为六丝矛尾虾虎鱼(Amblychaeturichthys hexanema)、花鲈(Lateolabrax japonicus)、蓝点马鲛(Scomberomorus niphonius)和黄(Lophius litulon),1982年为鳀(Engraulis japonicus)、黄和小黄鱼(Larimichthys polyactis),1993年为带鱼(Trichiurus lepturus)、鳀和蓝点马鲛,2003年为细纹狮子鱼(Liparis tanakae)、鳀和黄,2015年为细纹狮子鱼、大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)和六丝矛尾虾虎鱼;关键种由经济价值较高的花鲈、小黄鱼和蓝点马鲛等演变为细纹狮子鱼、鳀和六丝矛尾虾虎鱼等经济价值较低的种类;同时,关键种的栖息环境也由中上层与底层生境(蓝点马鲛、花鲈、鳀等)演变为底层单一生境(细纹狮子鱼、大泷六线鱼和六丝矛尾虾虎鱼);关键种的这种更替导致食物网拓扑结构向简单化发展,在某种程度上也增加了鱼类群落结构脆弱性。     

西北地区大水面养殖河蟹技术

20 0 1年我们与河北水利厅合作 ,特聘请上海水产大学的专家对我们这里的三座水库进行资源调查 ,专家们认为小海子水库是天然的养蟹基地。这是一个浅碟型平原型水库 ,库底平坦 ,水草丰茂 ,枯水季节生长的水草可达水面 70 %左右 ,底部腐植淤泥层厚 15cm左右 ,水色呈绿褐色 ,透明度在5 0～ 80cm ,日照时间长 ,日照数波动在 12 2 7～2 74 8h ,年平均气温为 13 5℃ ,日平均气温变动在 - 4 7～ 2 8 2℃之间 ,库区最高气温 39 8℃ ,最低 - 13 8℃ ,月平均水温变化为 2 4～ 2 2 9℃之间 ,月平均最高水温在 7月和 8月 ,最低在 12月和 1月。由于水…     

鱼类细胞工程遗传育种研究进展

介绍了鱼类细胞工程育种的研究状况，主要包括雌核发育、三倍体诱导、核移植、细胞融合4种育种技术及其在生产上的应用。     

Genetic variation in tilapia populations in man-made reservoirs in Sri Lanka

An electrophoretic analysis of six populations of Oreochromis mossambicus (Peters) and four populations of O. niloticus (L.) from several rivers and a fish hatchery in Sri Lanka was conducted to determine the degree of mixing within and between stocks. Genetic characterization of the O. mossambicus stocks showed that some degree of mixing with O. niloticus occurred in all but two of the populations examined, while in the case of the O. niloticus, all the populations had some degree of mixing of O. mossambicus alleles. Genetic identity calculated using Nei's coefficient gave values ranging from 0.9484 to 0.9895 for O. niloticus populations and 1.0 to 0.9940 for O. mossambicus populations, while interspecies comparisons ranged from 0.7531 to 0.9002. The implications of these results for fisheries management and aquaculture are discussed.     

Examining changes in participation in recreational fisheries in England and Wales

Abstract Inland fisheries in England and Wales have high economic and social values. Managing participation to maximise fishery performance is key to maintaining this status. The capital value of fishing rights for migratory salmonid fisheries is €165 million. Coarse fisheries contribute €1030 million to the economy. The central tenet to increasing participation in recreational salmonid fisheries is that an increase in stock size will result in more anglers accessing the fishery. This was examined for salmon on the rivers Usk and Lune where exploitation restrictions increased the number of salmon available to anglers. On the River Lune, the number of salmon available post‐intervention increased by 66%. There was no significant increase in catch while the number of anglers decreased by 16.3%. On the River Usk, the closure of the net fishery potentially resulted in an additional ～1200 salmon being available. Following closure, there was no significant change in rod catch or in the number of anglers. Increased participation is dependent less upon stock manipulation for coarse fisheries and more upon facilitating the activity. In recent years, urban fishery development programmes have provided improved access to local fishing opportunity. Also, new anglers have been targeted through campaigns such as Get Hooked on Fishing and the Scout Angler Badge.     

武汉南湖的浮游植物

调查了武汉南湖浮游植物的群落结构,在5个采样站鉴定出浮游植物67种,隶属于7门24科43属,其中绿藻门种类最多(28种),金藻门最少(1种)。浮游植物平均密度为2.489×106ind./L,秋季最高为2.979×106ind./L,夏季最低为1.949×106ind./L;平均生物量为7.94 mg/L,其中隐藻生物量最高,为2.33 mg/L,甲藻和金藻最低,分别为0.06 mg/L和0.01 mg/L;浮游植物的密度和生物量在5个采样站之间无显著性差异,其M argalef多样性指数较低,在1~2之间。     

豢养斑海豹生长规律研究

为研究斑海豹生长规律,达到科学饲养的目的,对大连圣亚旅游控股股份有限公司豢养斑海豹进行体检,获取动物性别、年龄、体质量和体长等信息;通过SPSS 13．0软件对动物的生长曲线、体长-体质量关系和雌雄间生长差异进行分析。试验共获得30头豢养斑海豹的体检数据,雌性11头,雄性19头。统计分析发现：logistic、Gompertz和von Bertalanffy三种模型回归的斑海豹最大体长、体质量依次为167、170、171 cm和153、175、191 kg ;体质量-体长关系为（r2＝0．908）;研究还发现体长-年龄、体质量-体长间的相关关系模型能够较准确的反映斑海豹的生长规律,而体质量年龄模型准确度较差。控制年龄的协方差分析未发现雌雄斑海豹生长规律间的差异（体长：P ＞0．05;体质量：P ＞0．05）。     

Cellulase activity in meiobenthos in wetlands

To validate the involvement of meiobenthos in cellulose breakdown in wetlands, meiobenthos were collected from sediments of Lake Furen and the Biwase River in Hokkaido Prefecture, the Kako River in Hyogo Prefecture, and the Chinai River in Shiga Prefecture. Cellulase activities of the meiobenthos were measured by cellulose zymographic analysis using sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) gels containing 0.5% carboxymethyl cellulose. The results showed that most of the Turbellaria, Nematoda, Harpacticoida, and Oligochaeta species exhibited cellulase activity. The molecular sizes of the cellulase-active bands of the sediments in Lake Furen, the Biwase River, and the Chinai River coincided with those of meiobenthos. The findings suggest that meiobenthos might play a major function in cellulose breakdown in these wetlands. This paper is the first to report cellulase activity in meiobenthos and that they are possibly involved in the breakdown of cellulose in wetlands.