种养结合模式对池塘养殖尾水的循环利用效果

采用小试测坑试验研究了池塘养殖尾水中氮、磷营养物质在莲藕(Nelumbo nucifera Gaertn)和茭白(Zizania aquatica L.)两种水生经济植物种植中的消减和循环利用效果。结果显示,表面流运行方式下,两种植物种植测坑出水中溶解氧均显著升高且水温显著降低;两种植物种植测坑对养殖尾水中NO_2~--N、NH_4~+-N、总氮、总磷及高锰酸盐指数(COD_(Mn))去除率分别达到11.30%～26.27%、8.30%～26.60%、1.87%～20.60%、10.79%～19.70%和23.00%～30.65%,且随着水力负荷增加,莲藕和茭白种植测坑对总氮的去除效果均显著降低。利用莲藕和茭白对池塘养殖尾水进行循环利用,使池塘养殖尾水中的养分和水分得到双重循环利用,是降低水产养殖污染排放和改善池塘养殖环境的有效方法和途径。     

鱼稻共生条件下陶粒载体水稻浮床提高细菌活性及多样性

以轻质陶粒为主要原料开发出一种新型生物浮床载体,并通过种植水稻构建了陶粒载体水稻浮床对池塘水环境进行修复。研究了陶粒载体水稻浮床对精养池塘的水质净化作用,并采用Biolog-ECO技术分析了陶粒载体水稻浮床对池塘浮游细菌碳源代谢模式和多样性的影响。结果显示,试验组池塘水中总氮(TN)、总磷(TP)和亚硝态氮(NO2–-N)等水质指标在8月份显著低于对照组,高锰酸盐指数(IMn)在8月份和10月份显著低于对照组。试验组池塘浮游细菌群落代谢活性(AWCD)、Shannon指数和丰富度指数在8月份显著高于对照塘,Shannon均匀度指数在10月份显著高于对照塘。浮床种植水稻产量达到5 900 kg/hm~2。结果表明陶粒载体水稻浮床在具备一定生产性能基础上,降低了精养池塘水中氮磷营养水平,改变了精养池塘浮游细菌群落碳源利用模式,并提高了池塘浮游细菌群落代谢活性和功能多样性。结果可为应用陶粒载体水稻浮床调控池塘水环境提供理论指导。     

主养草鱼池塘中氨氧化古菌的多样性和种群分布

为了解淡水养殖池塘环境中氨氧化古菌的多样性和种群分布,本研究以荆州地区风生水起生态农场的主养草鱼(Ctenopharyngodon idellus)池塘为研究对象,采集不同养殖区的典型的沉积物样品和水样,利用AOA氨单加氧酶(amoA)基因通用引物(amoAF/amoAR)扩增amoA基因,构建amoA基因克隆文库。从每个克隆文库中随机挑选阳性克隆子进行测序、比对,利用MEGA和MOTHUR软件构建amoA基因系统发育树和可操作分类单元(OTU)分析。结果显示:主养草鱼池塘水体和沉积物中AOA存在着差异,且沉积物中AOA种类数和多样性都更为丰富。从三个采样区域的沉积物和水体共325个AOA amoA基因阳性克隆中得到24个OTU(基于3%差异度),其中水体克隆文库中得到13个OTU,沉积物克隆文库中得到18个OTU。OTU01、OTU02、OTU05、OTU07、OTU11、OTU13、OTU16是沉积物和水体中共有的OTU,并且OTU01、OTU02是养殖池塘中的优势类群,分别占克隆子的47.38%和21.84%。系统发育分析表明,AOA主要隶属于Nitrososphaera sister group、Nitrososphaera cluster、Nitrosopumilus cluster,并且OTU01、OTU02均属于Nitrososphaera sister group。主养草鱼池塘沉积物和水体中的AOA存在差异,且在沉积物中更为丰富,主要类群为Nitrososphaera sister。     

精养池塘水中胞外酶动态特征及与环境因子的相关性

采用荧光模拟底物法监测了精养池塘水中碱性磷酸酶(AP)、β-葡萄糖苷酶(BG)、亮氨酸氨肽酶(LAP)以及脂肪酶(LIP)活性动态变化特征,分析了胞外酶活性在不同粒径生物上的分布,并探讨了池塘水中酶活性与水质理化因子之间的相关性。结果显示:养殖周期内,草鱼池塘水中β-葡萄糖苷酶活性为0.18~1.63μmol/(L·h),亮氨酸氨肽酶活性范围为0.28~1.66μmol/(L·h),碱性磷酸酶活性为0.96~3.49μmol/(L·h),脂肪酶活性范围为1.48~2.68μmol/(L·h)。主成分分析结果表明,池塘水中胞外酶活性呈现明显的月份动态变化。4种典型胞外酶在池塘水中不同粒径生物上的酶活性分布不同。β-葡萄糖苷酶和亮氨酸氨肽酶活性的主要来源是3μm粒径的浮游生物,碱性磷酸酶活性主要来源为0.22μm粒径的游离态,脂肪酶活性主要来源于0.22μm的游离态和3μm粒径浮游生物。养殖池塘水中β-葡萄糖酶活性与NH_4~+-N、TN、TP、IP、COD_(mn)、Chl.a呈极显著正相关,与DO呈极显著负相关;脂肪酶活性与DO呈极显著正相关,与pH呈极显著负相关;亮氨酸氨基肽酶活性与NH_4~+-N、NO-2-N、TN、TP、IP、COD_(mn)、Chl.a呈显著正相关,与T和pH呈显著正相关,与DO呈显著负相关。