"猪-草-鱼"生态循环养殖池塘水体营养盐及浮游植物群落结构研究

"猪-草-鱼"生态种养模式是将猪粪尿经过发酵处理后种植优质高产牧草,再用牧草养鱼的一种生态高效种养模式。以"猪-草-鱼"生态种养模式为研究对象,研究该模式中池塘水体营养盐及浮游植物群落结构变化,监测水体温度(T)、溶解氧(DO)、pH、透明度(TS)、总氮(TN)、氨氮(NH_4~+-N)、硝酸盐(NO_3~--N)、亚硝酸盐(NO_2~--N)、总磷(TP)、磷酸盐(PO_4~(3-)-P)、化学需氧量(COD)、浮游植物群落结构。结果表明,NO_3~--N、PO_4~(3-)-P、pH、DO和TDS是控制"猪-草-鱼"生态种养模式中池塘浮游植物群落结构的主要水环境因子。NH_4~+-N、NO_2~--N、PO_4~(3-)-P含量的最高值分别为0.61、0.03、0.16 mg/L,COD呈逐渐下降趋势,为21.89~32.46 mg/L。养殖前期及中期,蓝藻种群在水体中占绝对优势,分别占83.58%、89.17%;后期蓝藻种群优势显著下降,占52.18%,绿藻占43.80%。养殖前期浮游植物平均丰度为7.78×10~7个/L,中期为7.81×10~7个/L,后期为1.54×10~8个/L。养殖前期浮游植物平均生物量为11.05 mg/L,中期为8.46 mg/L,后期为18.72 mg/L。浮游植物群落多样性指数为1.32~2.63,且浮游植物群落多样性指数整体表现为养殖后期显著高于前期和中期。"猪-草-鱼"生态种养模式对水环境产生的生态效果显著,不会导致水体N、P过量累积,一定程度上抑制水体富营养化,且浮游植物群落多样性指数提高,池塘生态系统更加稳定。     

不同水力停留时间和进水硝酸盐浓度下香蕉杆为碳源的固相反硝化性能研究

固相反硝化去除水产养殖尾水中硝酸盐氮(NO₃^–-N)具有广阔的应用前景,水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)和进水硝酸盐浓度(influent nitrate concentration,INC)是影响反硝化系统反硝化性能的主要因素之一,需要对HRT进行优化,掌握其最大NO₃^–-N处理能力。本研究首次以香蕉杆为反硝化反应器的外加碳源,在流场环境下,测定不同HRT和INC下反硝化系统对NO₃^–-N、亚硝酸盐氮(NO₂^–-N)、氨氮(NH₄⁺-N)、总氮(TN)、总磷(TP)和化学需氧量(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,对反硝化系统运行初期及末期的细菌群落进行16S rDNA V3和V4区测序分析。结果显示,香蕉杆反应器的最佳HRT为20 h,对应NO₃^–...     

稻田环境对鲤血清生化指标、肠道组织形态及细菌群落结构的影响

稻鱼共生(Rice-fish co-culture)作为“全球重要的农业遗产系统”,已成为我国发展可持续农业的重要模式。为研究稻田环境条件下,鲤血清生化特性、肠道显微结构及肠道微生物菌群多样性、物种丰度的影响。于2019年6月在连南瑶族自治县,分别选取稻田和池塘,放养规格大小一致的鲤幼鱼进行3个月的不投喂养殖。试验结束后统一进行采样与检测。结果表明：稻田环境显著提高了鲤的体长和体质量,显著降低了鲤血清谷丙转氨酶(ALT)活性和肠道微绒毛高度(P＜0.05),血清补体C3和C4的含量有上升趋势,但差异不显著(P＞0.05);在肠道微生物方面,稻田环境显著提高了鲤肠道内菌群多样性,并在门水平显著提高了疣微菌门(Verrucomicrobia)和变形菌门(Proteobacteria)的丰度(P＜0.05),显著降低了梭杆菌门(Fusobacteria)的丰度(P＜0.05);在纲水平,显著提高了α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)和放线菌纲(Actinobacteria)的丰度;在属水平,显著降低鲸杆菌属(Cetobacterium)、邻单胞菌属(Plesiomonas)、拟杆菌属(Bacteroides)以及气单胞菌属(Aeromonas)的丰度(P＜0.05)。实验结果证实,稻田环境改变了肠道微生物多样性及与代谢能力有关的功能基因丰度,降低了部分条件致病菌的丰度,减少了疾病爆发的几率,同时有利于维持肝功能稳定。对于保持养殖鱼类健康生长有积极作用。     

添加芽孢杆菌对池塘中理化因子和细菌群落结构的影响分析

为研究添加芽孢杆菌对池塘水体理化因子和细菌群落结构的影响,采用高通量测序技术分析了实验组(添加芽孢杆菌池塘)与对照组(普通池塘)水体和底泥细菌群落结构,同时分析了两种池塘水体和底泥的理化指标。结果显示,8、9月实验组池塘水体中TN、NH₄⁺-N和NO₃^--N含量显著低于对照组,底泥中的NO₃^--N、NH₄⁺-N、TN和TP含量显著高于对照组。实验组池塘水体中发酵单胞菌属(Zymomonas)、玫瑰单胞菌(Roseomonas)、脱氯单胞菌(Dechloromonas)和噬几丁质菌属(Chitinophaga)细菌丰度显著高于对照组。在这些细菌群落中,脱氯单胞菌、噬几丁质菌属有去除硝酸盐的作用,发酵单胞菌属、玫瑰单胞菌具有脱氮的功能。实验组池塘水体Chao1指数和Shannon指数显著高于对照组。水体中优势细菌群落中的噬氢菌属(Hydrogenophaga)、Geothermobacter、Haliscomenob...     

草型湖泊水生植物残体的生物降解研究进展

在草型湖泊中,水生高等植物受到湖体内高营养刺激而大量生长。虽然植物的大量生长在短时间内降低了湖体营养盐,提高了透明度,但当水生植物进入衰亡期,其残体在水力和生物的作用下腐解,释放大量的营养物质,进一步加剧湖水中的富营养化状态。腐解后的植物残体会变成泥炭沉积于湖底,易使湖底升高,水位降低,加速湖泊的沼泽化进程。过多的水生植物残体极容易对水生态的平衡造成威胁,因此,本研究详细介绍了水生植物残体在湖泊中的分解机制与影响,探究底栖动物和微生物在植物残体降解中的应用,并提出建议与展望,为植物残体降解修复研究奠定基础。     

鲥鯸淀不同沉水植被盖度下夏秋季底栖动物群落结构及变化规律

为研究在不同沉水植被盖度下夏秋季底栖动物群落结构及变化规律,于2018年7月(夏季)和10月(秋季)在鲥鯸淀选取了4个盖度水平区域,分别为25%、50%、75%和90%(C-25、C-50、C-75、C-90),以及一个无沉水植物的对照组区域(C-0),分别测定分析各区域的水体理化参数和底栖动物群落结构特征。结果表明:沉水植物可有效降低总氮(TN)和总磷(TP)浓度。共采集底栖动物19种,隶属于3门4纲19属,其中,水生昆虫、腹足类、寡毛类和瓣鳃类种类数占比分别为68.42%、15.79%、10.52%和5.26%,C-90、C-75、C-50、C-25和C-0组底栖动物种类数分别为10、8、11、9和3种。底栖动物Shannon-Weiner多样性指数和Margalef丰富度指数随沉水植被盖度的增加呈先升高后降低的趋势,其中C-50组底栖动物的两种多样性指数均显著高于其他组(P<0.05)。盖度、季节以及二者的交互效应对底栖动物密度和生物量均有显著影响(P<0.05),且夏季C-50组腹足类的生物量显著高于其他组(P<0.05)。透明度、总溶解性固体颗粒(TDS)和电导率(SPC)是影响夏秋季底栖动物分布的主要环境因子。盖度为50%左右时,TDS、SPC、TN和TP浓度最低,底栖动物种类数、Shannon-Weiner多样性指数和Margalef丰富度指数最高。     

不同植物搭建人工湿地的根系分泌物组成及其对养殖尾水的处理效果

种植植物的人工湿地可以通过根系分泌物及根际泌氧显著提高其对养殖尾水处理的性能。而不同植物种类和环境会影响根系分泌物释放情况，本实验通过搭建三组垂直流人工湿地处理养殖尾水，分别为无植物(NP)、风车草组(FCC)、鸢尾组(YW)。检测其根系分泌情况并分析其与污染物去除率间的相关性。样品中检测到并且具有CAS号(CAS Registry Number)的化合物共有84种，其中鸢尾有82种，风车草有24种。鸢尾组检测出的柠檬酸的相对浓度为(62.3±9.65)μg/mL,为检测出的相对浓度最高的根系分泌物，且其与NO^-₃-N和TN的去除率呈显著的正相关。种植植物组对NO^-₂-N的去除效果更稳定且显著高于NP组；种植植物组对NO^-₃-N的去除率显著高于NP组，YW组显著高于FCC组，其中L-苯丙氨酸、柠檬酸等根系分泌物与NO^-₃-N的去除率呈正相关；对NH⁺₄-N和TN的去除率...