生态循环水养殖池塘抗生素抗性基因污染特征研究

为探究生态循环水池塘养殖模式中抗生素抗性基因（Antibiotic resistance genes,ARGs）污染特征,本研究利用宏基因组技术检测分析了生态循环水养殖池塘ARGs的赋存特征及其与微生物群落和环境变量的相互关系。结果显示：试验共检测出21类1092种亚型ARGs,池塘底泥是ARGs的主要储存库。池塘中抗性基因macB、tetA（58）和nov相对丰度最高,多药类和主动外排泵是最主要的ARGs类型和耐药机制。养殖池塘水体和底泥微生物群落组成差异显著（P<0.05）。优势菌变形菌门（Proteobacteria）、蓝细菌门（Cyanobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）中的多种菌属与不同类型ARGs存在显著正相关性,表明ARGs在这些菌属间具有水平转移的趋势,微生物为ARGs在系统中的持久存在和向水体扩散传播提供了有利条件。此外,氨态氮、亚硝态氮和硝态氮是影响养殖池塘ARGs分布特征和微生物群落组成的主要环境因子。本研究确定了生态循环水养殖系统中养殖池塘ARGs可能的背景值,并提供了生态化循环水养殖尾水具有较高ARGs传播风险的定量信息,为进一步优化升级生态循环水养殖系统、降低ARGs污染和保护养殖环境提供了数据支持。     

水生植物治理水体重金属污染的研究进展

为了更好地解决水体重金属污染问题，本文分析了水体重金属污染的来源及其危害，综述了4种水生植物（挺水植物、浮叶植物、漂浮植物和沉水植物）对水体重金属污染治理的进展，重点阐述了不同水生植物对水体重金属的蓄积效果及其机制。最后提出了进一步开展水生植物对水体重金属污染治理的研究方向。     

生态浮床池塘水体核心微生物种类及氮循环功能研究

为探索生态浮床池塘水体微生物对氮循环的贡献及其潜在驱动机制,本研究采用16S rRNA基因扩增子测序和宏基因组测序技术联合解析有无生态浮床水体中微生物群落结构及氮循环功能差异。群落结构分析结果表明,与无浮床水体相比,浮床水体中变形菌门（Proteobacteria）微生物占主要优势。微生物群落结构发生明显改变,浮床水体中C39、甲基杆菌属（Methylobacter）、栖湖菌属（Limnohabitans）、多核杆菌属（Polynucleobacter）和黄杆菌属（Flavobacterium）的相对丰度显著增加（P<0.05）。试验期间,浮床水体微生物Shannon多样性指数显著降低（P<0.05）,而Chao丰富度指数显著升高（P<0.05）。甲基杆菌、热单胞菌（Caldimonas）和伯克氏菌（Bulkholderia）是浮床水体脱氮过程中关键核心微生物组。氮循环功能研究结果表明,铺设生态浮床后,浮床水体氮代谢活动能力显著增强（P<0.05）,以固氮（nifH、nifD、nifK）、反硝化（narG、napA、nirS、norB和nosZ）和异化硝酸盐还原过程（nrfA、nrfH）为主的氮循环功能基因丰度显著提高（P<0.05）。核心微生物组促进了水体生物固氮、反硝化和异化硝酸盐还原过程,提升了养殖池塘水体氮循环的能力,显著降低了池塘水体中总氮、硝态氮和亚硝态氮含量（P<0.05）。研究表明,生态浮床核心微生物组介导的固氮和反硝化作用是实现池塘水体氮素转化和迁移的重要途径,促进了养殖池塘水体氮循环,有利于养殖池塘生态环境保护和含氮污染物的去除。