高速公路绿地生态系统与农田生态系统服务价值的对比研究——以郑州西南环高速公路为例

根据黄土沟壑地带高速公路建设不同时期生态系统特征和生态服务功能的内涵，选择了水土保持、固定CO2、释放O2、滞尘、吸收有害气体、营养元素循环等指标，采用物质量和价值量相结合的评价方法，使用市场价值法、影子工程法、生产成本法、机会成本法研究了郑州西南绕城高速公路不同时期生态系统服务功能经济价值。结果表明：研究区建设前农业生态系统服务功能价值平’均每年为424．2万元，建设期间为197．5万元，生态防护后为484．6万元。生态防护前后生态服务价值的差异极为显著，防护后生态服务价值超过原农业生态系统价值。     

以丝瓜络为碳源的固相反硝化系统性能研究

【目的】构建以丝瓜络为碳源的固相反硝化系统，并探究在不同水力停留时间（hydraulic retention time, HRT）和进水硝酸盐浓度（Influent nitrate concentration, INC）下该系统的反硝化性能，为丝瓜络作为反硝化碳源在水产养殖尾水处理工艺的进一步优化提供理论依据。【方法】以丝瓜络（loofah sponge, LS）为一维反硝化反应器（denitrification reactor, DR）外加碳源，在流场环境下，测定不同HRT（16、20、24和28 h）和INC（50、75、100和125 mg/L）下反硝化系统对硝酸盐氮（NO3?-N）、亚硝酸盐氮（NO2?-N）、氨氮（NH4+-N）、总氮（TN）、总磷（TP）和COD的去除效果。并采用基于Illumina Miseq测序平台的高通量测序技术，对丝瓜络反硝化反应器（LS-DR）在运行初期和末期时的细菌群落结构进行分析。【结果】当INC为50 mg/L，HRT为24 h时，LS-DR的NO3?-N去除率和TN去除率均达到最大，分别为98.97±0.52%和97.84±0.94%，同时出水NO2?-N浓度也达到较低水平（小于0.5 mg/L）；在HRT为24 h的基础上，当INC延长至75、100和125 mg/L时，其NO3?-N去除率和NO3?-N去除速率（nitrate removal rate, NRR）均随INC的增加而显著增加（P < 0.05），出水COD则随INC的增加而降低，但均未实现完全反硝化，然而，LS-DR在整个实验期间均能完全去除NH4+-N；扫描电镜结果显示丝瓜络表面结构有利于微生物附着生长；高通量测序结果显示LS-DR的优势菌门包括变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、弯曲杆菌门（Campilobacterota）、厚壁菌门（Firmicutes）和疣微菌门（Verrucomicrobiota）；被鉴定的优势菌属中热单胞菌属 (Thermomonas, 1.46%)、陶厄氏菌属 (Thauera, 0.55%)、固氮螺菌属 (Azospira, 3.32%)、Simplicispira（1.01%）、假黄色单胞菌属 (Pseudoxanthomonas, 0.39%)、草螺菌属 (Herbaspirillum, 3.02%)和Uliginosibacterium（0.9%）能够促进反硝化的进行，Cytophaga xylanolytica（1.61%）和Cloacibacterium（2.69%）主要参与了丝瓜络的降解，黄杆菌属 (Flavobacterium, 1.17%)和Diaphorobacter（0.64%）既能进行反硝化，也能降解丝瓜络。【结论】LS-DR的最佳HRT为24 h，最适宜的INC为50 mg/L。【意义】本研究为丝瓜络固相反硝化工艺的优化提供了理论基础，为开发应用新型缓释碳源提供参考。     

日粮中添加生物絮团对鲫鱼幼鱼生长与肝脏抗氧化指标影响

为研究生物絮团对鲫鱼幼鱼生长性能、体成分和抗氧化状况的影响,选取均重为(3.24±0.27)g的鲫鱼(Carassius cuvieri)300尾,随机分为4个处理,在基础日粮中分别添加0(Ⅰ)(对照组),10%(Ⅱ)、15%(Ⅲ)、20%(Ⅳ)四个水平的生物絮团,在室内水族箱中饲养56d。结果显示:Ⅱ组末均重,增重率、特定生长率显著(P<0.05)高于其它组;脂肪指数、肠指数和脾指数组间无显著(P>0.05)差异;Ⅱ组肝指数则显著低于其它各组;处理组全鱼和肝胰脏粗脂肪显著(P<0.05)低于对照组,各处理组间无显著(P>0.05)差异;Ⅱ组饲料系数显著(P<0.05)低于对照组;肌肉粗蛋白水平随着絮团添加呈显著(P<0.05)上升趋势,且均显著(P<0.05)高于对照组;肝胰脏T-SOD,GST,CAT活性随絮团添加呈先上升后下降趋势,各处理组显著(P<0.05)高于对照组;Ⅱ组MDA水平显著(P<0.05)低于其它试验组,而Ⅲ,Ⅳ与对照组间无显著差异(P>0.05)。在本试验条件下,综合考虑生长指标,体成分和抗氧化指标,认为日粮中添加10%的生物絮团可以促进鲫鱼生长和增强肝脏抗氧化功能,降低饵料系数。     

余江县农业持续化实证研究

采用SPSS软件的主成分分析方法,利用余江县50 a的统计资料,对该县农业发展进行分析.结果表明,随着农业集约度的增加,农业投入加大,生产条件得到极大的改善,该县农业生产持续性、经济持续性和生态持续性都得到不同程度的提高,最终使得农业持续性增强.1998年与1949年相比,生产持续性、经济持续性和生态持续性分别增加了85.15%,23.66倍,47.38%,年均递增率分别为1.27%,6.76%,0.79%.农业持续性从0.229 4提高到0.753 3,增加了2.29倍,年递增达到了2.46%.利用农业集约度和农业持续性相互关系建立模型,两者之间具有显著的正相关关系,且农业集约度每增加1个单位,农业可持续性就增加了0.000 1.因此,农业集约化能够促进农业可持续发展.     

吉富罗非鱼温棚池塘上覆水−沉积物间隙水营养盐垂直分布特征及其界面交换通量

利用Peeper(pore water equilibriums)技术采集上覆水-沉积物间隙水整个垂直剖面的原位水样,然后使用微量分光光度法测定样品中主要营养盐NH4+-N、NO3--N、NO2--N、PO43--P和SO42--S的浓度,从而分析吉富罗非鱼(GIFT,Oreochromis niloticus)温棚养殖池塘各营养盐的垂直分布特征,并估算其在上覆水-沉积物界面处的交换通量。结果表明:(1)两罗非鱼温棚养殖池塘,4个Peeper实验组在上覆水-沉积物间隙水中各营养盐组间重复性都较好,且各营养盐都有较强的垂直分布规律。NH4+-N主要存在于沉积物间隙水中,从其表面深度0至6 cm间隙水中NH4+-N浓度迅速增高,8 cm后趋于相对稳定;NO3--N主要存在于上覆水中,沉积物0至4 cm间隙水中3NO--N浓度迅速降低;NO2--N浓度在沉积物表层2 cm处出现峰值;PO43--P浓度在沉积物0至4 cm间隙水中浓度迅速增加至最大值,深度超过4 cm浓度有降低趋势;SO42--S主要存在于上覆水中,沉积物0至8 cm间隙水中SO42--S浓度迅速降低。(2)不同深度的水样根据营养盐浓度,各实验组都可聚类为3组差异显著的类群:上覆水组、表层沉积物组(上覆水-沉积物交界面组)和深层沉积物组。(3)通过Fick第一定律估算营养盐在上覆水-沉积物界面的扩散通量得出:NH4+-N和PO43--P为从沉积物间隙水扩散至上覆水中;NO3--N和SO42--S为从上覆水扩散至沉积物中。4个Peeper实验组NH4+-N的扩散通量分别为22.44 mg/(m2·d)、22.93 mg/(m2·d)、50.84 mg/(m2·d)和16.74 mg/(m2·d),为两罗非鱼温棚养殖池塘主要的沉积物内源释放营养盐。与类似研究比较,本研究通量相对较高,表明养殖池塘沉积物有机质含量相对较高。SO42--S的扩散通量分别为–87.05 mg/(m2·d)、–164.87 mg/(m2·d)、–77.37 mg/(m2·d)和–91.30 mg/(m2·d),为两养殖池塘沉积物最大的吸收营养盐,表明SO42--S还原可能为罗非鱼养殖池塘沉积物中有机质降解的主要途径之一。     

高密度杂交鳢养殖围隔沉积物微生物群落结构垂直变化规律及其与理化因子的关系

为研究高密度养殖系统沉积物微生物群落结构垂直变化规律以及与其对应深度的环境因子的关系,实验选取了华南地区高密度养殖的典型模式——杂交鳢养殖模式,使用PCR-DGGE技术分析了养殖围隔不同深度(0~50 cm)沉积物中的微生物群落结构,同时使用透析装置采集对应沉积物的原位间隙水,并使用微量分光光度法测定间隙水中理化指标,从而探讨高密度养殖系统微生物群落结构垂直变化规律及其与沉积物间隙水理化因子的关系。结果显示,①不同深度的养殖围隔沉积物微生物群落结构通过聚类分析可分3个差异显著的类群:上层(0~6 cm)、中层(7~38 cm)和深层(39~50 cm),其中中层微生物多样性最为丰富。②DGGE电泳共获得46个条带,其中中层条带最多,深层沉积物条带最少。主要微生物类群归属于拟杆菌门、变形菌门、厚壁菌门、疣微菌门和浮霉菌门。③测定的沉积物间隙水中离子,NO_3~--N、SO_4~(2-)-S和Fe~(2+)在沉积物中垂直分布均匀,无明显梯度变化;而NH_4~+-N、NO_2~--N和PO_4~(3-)-P浓度变化较大。NH_4~+-N浓度随深度增加而逐渐增加,在15~18 cm后趋于稳定,为10.98~77.87 mg/L,PO_4~(3-)-P浓度随深度增加而减少,在9~10 cm后趋于稳定,为0.01~0.14 mg/L。④微生物群落结构与理化因子的相关性分析结果表明,NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P为影响微生物群落结构垂直分布最大的理化因子组合,其中NH_4~+-N对微生物群落结构垂直分布的影响稍大于PO_4~(3-)-P。NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P为影响微生物群落结构的主要理化因子,是杂交鳢养殖系统环境调控的主要控制指标。     

不同养殖方式对鳙肠道细菌群落结构的影响

[目的]评价不同养殖方式对鳙肠道微生物菌群种类及其多样性的影响,为发展鳙的健康养殖提供参考依据.[方法]设生物絮团组、施肥组和网箱吊养组3种养殖方式,经过8周的饲养周期后,运用PCR-DGGE对不同养殖方式下鳙肠道定植菌进行比较分析.[结果]鳙肠道细菌多样性排序为生物絮团组>施肥组>网箱吊养组,其中,生物絮团组与施肥组、生物絮团组与网箱吊养组、施肥组与网箱吊养组的DGGE图谱相似性依次为53.8%、39.4%和42.8%.生物絮团组鳙肠道的特异条带代表α-亚群的葡糖醋杆菌属(Gluconacetobacter)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、绿弯菌(Chloroflexi)和几类不可培养细菌(EU585886.1、FN824844.1、GU498473.1、GU486235.1和JN399992.1);施肥组和网箱吊养组鳙肠道的特异条带代表梭菌属(Clostridium)、气单胞菌属(Aeromonas)及不可培养细菌(EU376178.1).[结论]生物絮团的应用能有效增强养殖鳙肠道微生物菌群组成多样性,降低气单胞菌在鳙肠道的分布,可作为高蛋白饵料类型被鳙摄食.     

摄食不同饵料的大口黑鲈肠道菌群分析

为了探究投喂冰鲜杂鱼和人工配合饲料对大口黑鲈肠道菌群的影响,本研究采用变性梯度凝胶电泳技术(PCR-DGGE)对摄食不同饵料的2组鲈鱼肠道内容物的细菌群落结构进行了比较分析.结果显示,冰鲜组与饲料组的大口黑鲈肠道菌群组成相似性较低(相似性24％),且冰鲜组肠道菌群多样性高于饲料组.对2组大口黑鲈中共有条带和特异性条带进一步测序分析显示,2组大口黑鲈肠道共有菌有红螺菌、梭菌、保科爱德华菌、嗜麦芽窄食单胞菌和蓝细菌.冰鲜组大口黑鲈肠道中的特异性菌归属为拟杆菌、肉食杆菌、魏斯氏菌和邻单胞菌;饲料组大口黑鲈肠道中的特异性菌归属为黄杆菌、鲸杆菌、柠檬明串珠菌、缺陷短波单胞菌.研究表明,与投喂冰鲜杂鱼的大口黑鲈相比,人工配合饲料降低了大口黑鲈肠道菌群多样性,也抑制了拟杆菌等有益菌在大口黑鲈肠道内的分布.推测饲料组大口黑鲈生长较慢可能与其肠道菌群中拟杆菌与厚壁菌的比值下降有关.研究结果提示,在今后大口黑鲈养殖或者人工配合饲料研制过程中,添加拟杆菌等益生菌也许可促进大口黑鲈的生长和营养吸收.     

皇竹草粉对草鱼幼鱼生长、抗氧化反应和肠道健康的影响

为评估皇竹草(Pennisetum sinese Roxb)粉对草鱼(Ctenopharyngodon idellus)幼鱼生长、抗氧化和肠道健康的影响,配制3组分别含0% (对照组C)、10%和20%皇竹草粉(P1和P2)的等氮等能半精制饲料(蛋白质水平为36%,脂肪水平为9%),饲喂草鱼稚鱼[(28.51±0.04) g] 56 d。结果显示,相比C组,P1和P2组显著提高了草鱼幼鱼的增重率和成活率(P<0.05);P2组草鱼血清丙二醛(MDA)含量比C组草鱼显著降低(P<0.05);P1和P2组草鱼血清中谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)活性比C组草鱼显著降低(P<0.05);P1和P2组的草鱼血清中补体C3和C4的含量显著提高(P<0.05);同时,这2组肝脏的3-羟酰辅酶A脱氢酶(HOAD)和细胞色素C氧化酶(COX)的活性也显著高于C组(P<0.05);肠道显微结构显示,P1和P2组显著提高了草鱼幼鱼肠道的绒毛高度和皱褶深度,降低了肌层厚度(P<0.05);基因表达层面,相比C组,P1和P2组下调了肠道促炎细胞因子肿瘤坏死因子α (tnf-α)和白细胞介素1β (il-1β)的基因相对表达量。综上所述,饲料中添加一定量的皇竹草粉能增强草鱼幼鱼的生长,降低体内氧化应激和肠道炎症。