中草药对中华绒螯蟹幼蟹生长及免疫力的影响

为全面准确评估中华绒螯蟹 (Eriocheir sinensis) 养殖池塘中后期水体浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系,于2022年6—10月逐月监测水质指标,同时采用基于形态学和宏基因组学的人工镜检和高通量测序两种方法分析浮游植物的群落结构特征,探讨浮游植物优势种与环境因子的关系。结果显示,人工镜检鉴定的浮游植物共4门65种,而高通量测序数据分析所得浮游植物共4门1463种,其中人工镜检鉴定的优势种为蓝藻门的水华微囊藻 (Microcystis flos-aquae)、细小隐球藻 (Aphanocapsa elachista) 以及硅藻门的中肋骨条藻 (Skeletonema costatum),而高通量测序数据分析所得优势种为蓝藻门的水华束丝藻 (Aphanizomenon flos-aquae)、铜绿微囊藻 (M. aeruginosa)。人工镜检方法计算所得多样性指数普遍低于高通量测序结果。两种方法共同分析得出溶解氧(DO)、叶绿素 a (Chl-a)、总氮 (TN) 和氨氮 (NH₃-N) 是影响浮游植物群落结构的关键环境因子。建议采用人工镜检与高通量测序法相结合的方式分析养殖期间的浮游植物群落结构,以便更全面、准确地评估养殖生态系统中的浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系。

     

臭氧氧化-苦草深度处理猪场废水对无机营养盐的去除效果初探

进行了经氧化塘和人工湿地处理的猪场废水的臭氧氧化-苦草深度处理研究,考察了不同浓度臭氧氧化处理无机营养盐(N、P)含量的变化,和臭氧氧化-苦草处理对去除无机营养盐的作用。结果表明,三个臭氧投加浓度(10、30、50 mg·L~(-1))分别使NO-2含量降低7.7%、17.6%和21.4%,使NO-3增加5.7、4.2和2.4倍,使PO3-4增加40.1%、26.0%和0.7%;臭氧氧化-苦草处理使TN、NH+4、NO-2、TP含量分别降低11.4%~15.7%、29.9%~34.2%、22.6%~40.7%和36.0%~38.0%,使NO-3含量增加0.4~1.0倍。结果表明,臭氧氧化可以使N、P的形态发生变化,且低浓度的臭氧投加就能达到显著效果,苦草显著促进臭氧氧化后猪场处理尾水中无机营养盐的去除。     

农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践——水环境生态修复技术

当前,我国农村水体普遍污染严重,作为农村面源污染治理技术体系中的最后一环,农村水环境生态修复技术的实施具有十分重要的现实意义。本文在自己已有工作的基础上,总结和梳理了国内外适合我国农村的水环境生态修复技术,并分别按技术原理进行了阐述。研究表明,其中的生态浮床技术具有投资少、见效快、管理方便等优点,是一种行之有效的水体原位生态修复技术,尤其是采用水稻等能产生经济效益的植物作为浮床植物,不仅可以改善水质,其收益也能补偿部分投资成本;水生植物恢复技术是提高水体自净能力、恢复水生态系统结构和功能的必然选择,按照目标要求进行水生植物恢复,可以有效降低水体污染物浓度,促进水生态系统良性发展;以土壤生物工程为主的生态护坡技术适合我国农村河道的边坡修复,河岸植被群落能够得到良好恢复,坡岸土壤侵蚀和农业面源污染均能得到有效控制。生态修复技术的应用需与生态拦截技术和养分利用技术相协调,要以不同功能和目标需求为导向,注重采用组合技术工艺进行修复,以提高水环境生态修复的效果。     

香根草对铜绿微囊藻的生长抑制及其成分分析

随着水体富营养化程度的加剧,藻类等大量繁殖,在对水体造成破坏的同时,藻类产生的藻毒素会使动物中毒或通过食物链传递,威胁人类的健康。为控制富营养化水体中蓝藻的数量,减少水华的发生,利用生态浮床技术,以浮床植物香根草为研究对象,通过在铜绿微囊藻培养中添加香根草种植水,研究香根草对铜绿微囊藻的抑制效应。每3 d使用血球计数板计算藻细胞密度,记录接种微囊藻的种植水和对照处理下的藻类数量;并用分光光度法测定培养液中铜绿微囊藻的叶绿素a含量,使用固相萃取方法收集香根草种植水中的根系分泌物,经气质联用仪(GC-MS)分析香根草种植水中的化学物质。结果表明:以蒸馏水培养5 d收集获得的香根草种植水对铜绿微囊藻的生长有明显的抑制作用。与对照组相比,香根草种植水中培养的铜绿微囊藻生长缓慢。其中培养6 d后,香根草种植水开始对铜绿微囊藻的生长产生抑制作用,且抑制作用随时间的推移而增加,在与铜绿微囊藻共培养21 d后,抑制率达到76%。种植水中藻类叶绿素a含量为447. 62 mg/L,对照组铜绿微囊藻叶绿素a含量则高达3 592 mg/L,为试验组的8倍。香根草根系分泌物中有24种化合物,其中己酸、棕榈酸、硬脂酸等脂肪酸对铜绿微囊藻等藻类有抑制作用。2-羟基丙酸相对含量最高,为50. 71%;其次是棕榈酸,相对含量为23. 2%。香根草种植水通过抑制铜绿微囊藻的光合作用,对铜绿微囊藻的生长产生抑制作用。     

室内展示的水稻展品养成技术

在长达半年之久的2010年上海世博会期间,水稻作为为数不多的生命有机体活体展示品,在中国国家馆“希望的大地”展区内进行了全程展示,所展水稻的长势长相及理论产量均达到了超级水稻的水平,且均为抽穗期,取得了良好的展示效果。本文主要介绍了支撑水稻室内展示的水稻展品养成技术,以期为发展农作物的室内展示提供参考和技术支持。     

农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践——水环境生态修复技术

当前,我国农村水体普遍污染严重,作为农村面源污染治理技术体系中的最后一环,农村水环境生态修复技术的实施具有十分重要的现实意义。本文在自己已有工作的基础上,总结和梳理了国内外适合我国农村的水环境生态修复技术,并分别按技术原理进行了阐述。研究表明,其中的生态浮床技术具有投资少、见效快、管理方便等优点,是一种行之有效的水体原位生态修复技术,尤其是采用水稻等能产生经济效益的植物作为浮床植物,不仅可以改善水质,其收益也能补偿部分投资成本;水生植物恢复技术是提高水体自净能力、恢复水生态系统结构和功能的必然选择,按照目标要求进行水生植物恢复,可以有效降低水体污染物浓度,促进水生态系统良性发展;以土壤生物工程为主的生态护坡技术适合我国农村河道的边坡修复,河岸植被群落能够得到良好恢复,坡岸土壤侵蚀和农业面源污染均能得到有效控制。生态修复技术的应用需与生态拦截技术和养分利用技术相协调,要以不同功能和目标需求为导向,注重采用组合技术工艺进行修复,以提高水环境生态修复的效果。     

大宗农作物室内栽培及展示的现状与前景

论述了国内外观赏植物和大宗农作物室内栽培及展示的发展历程与现状,从可行性角度简要介绍了2010年上海世博会中国国家馆水稻活体展示的案例,分析了大宗农作物室内展示的发展前景。     

稻田防侧渗措施对水稻生产灌溉用水的减量效果

研究了稻田防侧渗措施对水稻生产灌溉用水的减量效果以及在基本不影响水稻单产前提下的减灌可行性。结果表明:在防侧渗试验区氮肥用量仅为大田对照的约70%前提下,灌溉标准与大田对照相同的全灌处理,4年平均产量达到9.4 t/hm~2,单产显著高于大田对照,实际灌溉次数和总量较大田对照均减少了50%以上,说明稻田防侧渗措施可大幅度地提高灌溉水利用效率却不降低单产。不同灌溉量对水稻单产的影响研究表明,稻田采用防侧渗措施后,在较传统稻田大幅度降低灌溉用水量的基础上,还有一定的减灌空间,其中的减灌30%(70%灌)处理虽然4年平均产量有所降低,并达到了显著水平,但减产幅度相对较小。     

基于宏基因组学的中华绒螯蟹养殖池塘水体微生物群落结构和功能组成分析

养殖水体中的微生物群落结构及功能组成对养殖生态系统具有重要作用。为了全面系统评估中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)养殖中后期水体微生物群落结构和功能组成,于2022年6―10月逐月监测上海市崇明区中华绒螯蟹养殖池塘内水质指标,同时基于宏基因组学技术分析了养殖期内水体中微生物物种组成及功能结构特征,并探讨了二者与环境因子的关系。结果显示,该养殖池塘在养殖中后期主要超标水质指标为pH、高锰酸盐指数、总磷和总氮。在养殖期水体中,6―8月的微生物群落多样性以及7―8月的微生物群落丰富度处于较高水平,优势门为细菌中的变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和病毒中的尾噬菌体门(Uroviricota),而在属水平上,丰度占比前10的优势属在多组之间均存在显著差异,如7月蓝藻门微囊藻属(Microcystis)细菌和8―10月的有尾噬菌体目(unclassified_o_Caudovirales)病毒丰度明显高于其他月份。微生物的主要功能为代谢功能包括能量代谢、全局和概览图、氨基酸代谢等,不同月份的功能组成存在显著差异,尤其是6―7月代谢途径丰度明显高于8―10月,而优势细菌变形菌门、放线菌门和拟杆菌门是上述功能的主要贡献者。环境因子对微生物群落结构和功能组成的影响趋势一致,叶绿素a和pH是影响最显著的环境因子,溶解氧、总磷的影响作用稍弱。在养殖水体中,丰度占比较大的致病菌为肠道沙门氏菌(Salmonella enterica)、爱德华氏菌(Edwardsiella ictaluri)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)。研究结果可为中华绒螯蟹养殖池塘水体微生物群落结构和功能组成研究提供基础数据,并可为养殖水质调控及生态系统构建提供理论依据。     

利用水上栽培方法研究水稻根系

对水上种植条件下的水稻根系的一些性状与水田条件下种植时进行了比较。结果表明,水上水稻的根系数量、根系分枝特性、根粗等形态指标以及根系活跃吸收面积百分比等生理指标与水田水稻根系表现出较好的一致性,而且在整个生育期内的动态变化也呈现出较一致的趋势。说明利用水上种植方法研究水稻根系是可行的,能较好地反映较高产量水平的水稻根系在自然环境条件下的生长情况,因此有望成为今后水稻根系研究的一条简便有效的新方法。