杂交鳢养殖围隔上覆水—泥水界面—沉积物离子垂直分布特征及其界面交换通量

利用Peeper透析装置(dialysis peepers)的沉积物间隙水采集技术结合微量分光光度法,测定高密度杂交鳢养殖围隔中原位上覆水及沉积物间隙水中主要离子的浓度,分析各离子在上覆水–泥水界面–沉积物整个垂直剖面上的分布特征,并估算其在上覆水–沉积物界面处的扩散通量。结果显示,1NH4+-N、NO3–-N、NO2–-N、PO43–-P、SO42–-S和Fe2+都具有较强的垂直分布规律。NH4+-N在沉积物0~18 cm中随深度增加而迅速增加,18 cm后相对稳定;NO2–-N和PO43–-P在沉积物表层2~4 cm出现峰值,而在上覆水和深层沉积物中都相对较低;NO3–-N和SO42–-S在上覆水中远大于沉积物中浓度,并且进入沉积物4 cm内浓度迅速降低。2水样根据不同深度测定的理化性质,分别聚类为3组差异显著的类群:上覆水组、表层沉积物组(上覆水–沉积物界面组)和下层沉积物组。3通过Fick第一定律估算离子在上覆水—沉积物界面的扩散通量得出,NH4+-N、NO2–-N、PO43–-P和Fe2+为沉积物扩散至上覆水中;NO3–-N和SO42–-S为上覆水扩散至沉积物中。NH4+-N和SO42–-S在上覆水–沉积物界面具有相对较大扩散通量,其余离子则相对较小。NH4+-N在3个实验围隔中的扩散通量分别为76.432、111.631和209.835 mg/(m2·d),为主要的沉积物内源释放离子。     

1960～2008年辽宁东部产粮区气候变化特征分析

运用统计学方法,对1960~2008年辽宁东部产粮区5个气象站的气温、降水量及积温、日照、冻土、无霜期等资料进行分析。结果表明,近49年辽宁东部产粮区气候变化特点为气温和无霜期呈上升趋势,降水、日照和冻土深度呈下降趋势。积温初日提前,终日延后;初霜日延后,终霜日提前。     

不同脆化阶段草鱼肠道菌群动态变化、血清酶指标及生长性能

本研究旨在探讨草鱼(Ctenopharyngodon idellus)不同脆化阶段的肠道菌群组成结构、血清酶活性及生长性能,进而衡量脆肉鲩形成过程中的生理生化变化,以期为脆肉鲩的健康养殖提供科学数据.脆化不同阶段(30、60、90和120 d)的草鱼,在脆化结束后转投喂人工配合饲料30 d(第150天),鉴定整个过程中草鱼肠道菌群组成、血清酶活性和生长性能的变化.结果表明,60～150 d蚕豆组草鱼体重均低于对照组(P＜0.05,P＜0.01),90～120 d蚕豆组草鱼头肾体指数(head kidney somatic index,HKBI)和肝体指数(hepatosomatic index,HSI)均低于对照组(P＜0.05或P＜0.01),150 d时蚕豆组草鱼肝体指数与对照组无显著差异(P＞0.05);蚕豆组草鱼血清碱性磷酸酶、溶菌酶和补体C3(第30天除外)活性均低于对照组的,在转投喂饲料后,3种血清酶活性均出现回升趋势;与对照组相比,蚕豆组草鱼肠道菌群多样性降低,芽胞杆菌属(Bacillus)和鲸杆菌属(Cetobacterium)等有益菌数量减少,维氏气单胞菌(Aeromonas veronii)、温和气单胞菌(Aeromonas sobria)和鳗弧菌(Vibrio anguillarum)等条件致病菌数量增多.两组草鱼肠道核心菌群主要为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和梭杆菌门(Fusobacteria).本研究结果提示,随着脆化时间的增加,摄食蚕豆改变草鱼肠道菌群组成、抑制血清酶活性和生长性能,在转投饲料后其肠道菌群、血清酶活性及生长性能均有所改善.本研究结果对脆肉鲩的健康养殖具有重要的科学指导意义.     

添加硝酸钙对池塘沉积物中理化因子的影响研究

为减少池塘底泥对养殖水环境的影响,以硝酸钙和养殖池塘底泥沉积物为研究对象,采用模拟试验方法,探讨了添加硝酸钙对池塘沉积物理化因子的影响。结果表明:添加硝酸钙后,表层沉积物间隙水中NH4+-N浓度持续降低,最终降至初始值的14.78%;同时可以显著降低表层和深层沉积物间隙水中的PO43--P的浓度,在表层降低的幅度较大,第7~28天可降低超过85%的PO43--P。试验结果表明,添加硝酸钙可以显著改善池塘底泥沉积物中NH4+-N和PO43--P的含量,研究结果对减少池塘底泥沉积物的修复具有积极的生态学意义。     

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。     

基于Biolog-ECO技术分析杂交鳢和大口黑鲈高产池塘水体微生物碳代谢特征

为了研究华南地区高产池塘高峰养殖季节微生物群落碳代谢特征,运用Biolog-ECO技术,分析了华南地区杂交鳢(Channa maculata♀×Channa arguss♂)和大口黑鲈(Micropterus salmoides)两种养殖池塘的水体微生物群落功能多样性。结果表明:杂交鳢和大口黑鲈两种池塘不同水层多样性指数(Shannon-Wiener指数、Simpson指数和丰富度指数)存在一定程度的差异,但在使用增氧机条件下,每种池塘的上、中、底3水层间水体微生物活性(AWCD)均无显著性差异(P0.05),且两种池塘间的AWCD为杂交鳢池塘强于大口黑鲈池塘;两种池塘水体微生物对6类碳源利用率规律相似,碳源的代谢利用率由强到弱为碳水化合物类聚合物类氨基酸类羧酸类胺类酚类。水体微生物代谢特征PCA分析表明,两种池塘间的样方分布在不同区域,但池塘间样点间离散程度较大,表明两种池塘水体微生物存在一定的代谢差异性。决定两种池塘间代谢差异的碳源有:D-半乳糖酸内脂(D-Galactonic Acid Lactone)D-纤维二糖(D-Cellobiose)肝糖(Glycogen)D-木糖(D-Xylose)L-丝氨酸(L-Serine)。Biolog-ECO技术可用于分析养殖水体微生物群落碳代谢差异,以及造成代谢差异的决定因素,同时可有效识别容易被养殖水体微生物利用的碳源类型。     

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。     

C/N调控和生态基对草鱼生长性能、水质及微生物活动的影响

为研究C/N调控和生态基对草鱼生长性能、水质及微生物活动的影响,利用PCR-DGGE技术对不同C/N条件下草鱼养殖池水体及生态基细菌群落结构的动态变化进行研究,并监测养殖水质指标和草鱼生长状况。在生态基系统中,对照组投喂基础饲料,试验组在基础饲料上添加葡萄糖,控制C/N分别为15∶1(CN15)、20∶1(CN20)和25∶1(CN25)。结果显示:CN20处理组中,草鱼增重率及特定生长率均显著高于其他组(P0.05),饵料系数显著低于其他组(P0.05)。CN25处理组中,溶氧、硝酸态氮、亚硝酸态氮水平均显著低于其他组(P0.05);CN20和CN25处理组中,COD及BOD含量显著高于其他组(P0.05)。同时,生态基中的细菌总量随着C/N的提高逐渐增加,最高值为5.57×107 cells/g。PCR-DGGE结果显示:随着C/N提高,对照组、CN15、CN20和CN25处理组的水体细菌群落组成与水源水体的相似性分别为37%、32%、26%和22%,该4个处理组的生态基细菌群落组成与养殖水体的相似性分别为59%、58%、55%和52%。红细菌(Rhodobacter blasticus)、绿弯菌(Chloroflexi)是各处理组生态基中的共有细菌,并且它们为对照组和CN15组养殖水体的特有菌;拟杆菌(Bacteroidetes)是CN20组养殖水体及生态基中特有优势细菌。结果表明,在生态基系统中,不同C/N影响水体细菌群落向生态基的定居迁移;C/N为20∶1与生态基结合使用可显著促进草鱼生长、提高养殖产量。     

高密度草鱼和乌鳢养殖围隔沉积物中微生物群落结构分析

为了探讨不同鱼种的养殖模式对养殖池塘沉积物微生物结构的影响,利用聚合酶链反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术分析了珠三角地区2种常见养殖鱼种草鱼(Ctenopharyngodon idellus)和乌鳢(Channa maculate♀×Channa arguss♂)养殖池塘围隔中沉积物的微生物。结果显示,2种养殖模式PCR-DGGE电泳样品共获得72个条带,草鱼模式有67个条带,乌鳢模式有70个条带。克隆测序了37个条带,共获得48条序列,其中变形菌门为优势类群,占总序列的52.80%。微生物群落结构分析结果表明草鱼和乌鳢2种养殖模式间差异显著,2种养殖模式微生物的Shannon-Weiner指数和Simpson指数存在显著性差异,乌鳢模式的微生物多样性指数高于草鱼模式,说明微生物群落结构的差异可能受不同营养成分的饲料及鱼种的生活方式的影响。每种养殖模式月间差异性分析得出2种养殖模式差异均不显著,说明微生物群落结构在养殖过程中变化不大。     

草鱼养殖池塘生物膜固着微生物群落碳代谢Biolog分析

为了探索池塘生态系统中生物膜形成过程固着微生物对碳源的需求特征,以生态基为生物膜载体材料,以草鱼养殖池塘为生物膜培养环境,利用Biolog技术,分析了生物膜形成过程中(第0、15、30、45和60天)微生物群落碳代谢特征。结果表明,不同采样时间生物膜固着微生物样品平均颜色变化率(average well color development,AWCD)均在培养168 h后达到稳定,并且5个采样时间点的AWCD值即对单一碳源的利用能力存在显著差异,生物膜固着微生物的碳代谢能力在15、30、45 d时最强,显著高于0和60 d(P0.05);多样性指数也呈现出与AWCD值相同的规律,15、30和45 d生态基的4类多样性指数(Shannon指数、Pielou指数、Mc Intosh指数和丰富度指数)均显著高于0和60 d(P0.05);同一采样时间生物膜固着微生物对多聚物类和碳水化合物类的利用率明显高于胺类、氨基酸类、酚类和羧酸类;随着生物膜的形成,固着微生物提高了对α-D-葡萄糖-1-磷酸、L-丝氨酸、N-乙酰-D-葡萄糖氨、吐温40、D-甘露醇等碳源的利用率;生物膜微生物代谢特征PCA分析表明,主成分1(PC1)贡献度为33.9%,主成分2(PC2)贡献度为21.1%,15、30和45 d的固着微生物群落差异较小,碳源代谢差异不显著,而与0和60 d的碳代谢差异显著。池塘生态系统中生物膜固着微生物在15~45 d代谢能力最强,且对碳源的利用是有选择性的。