復(fù)合養(yǎng)殖系統(tǒng)微生物群落代謝和胞外酶活性特征.pdf

1、池塘養(yǎng)殖已成為我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中主要的養(yǎng)殖形式，但傳統(tǒng)的池塘養(yǎng)殖模式池塘結(jié)構(gòu)單一，水質(zhì)易惡化，養(yǎng)殖病害頻發(fā)，探究適宜的水處理設(shè)施凈化回用養(yǎng)殖尾水對水產(chǎn)養(yǎng)殖持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。人工濕地作為一種生態(tài)水質(zhì)凈化技術(shù)，在池塘養(yǎng)殖尾水凈化中越來越受到重視。通過研究濕地與池塘構(gòu)成的復(fù)合養(yǎng)殖系統(tǒng)中水質(zhì)理化特征、微生物代謝活性和幾種典型胞外酶活性動態(tài)變化特征，以期為人工濕地在池塘尾水凈化和循環(huán)利用中的應(yīng)用提供科學(xué)指導(dǎo)。主要的結(jié)果如下：
　　1.探討了兩

2、種不同組合的人工濕地對養(yǎng)殖池塘尾水的凈化效果。2016年5月-10月，選擇8口面積為660 m2的精養(yǎng)魚塘，分為三組，系統(tǒng)Ⅰ由3口精養(yǎng)魚塘與兩級串聯(lián)的潛流人工濕地組成，系統(tǒng)Ⅱ由3口精養(yǎng)魚塘與一級潛流濕地串聯(lián)一級表面流濕地組成，對照系統(tǒng)為2口傳統(tǒng)精養(yǎng)魚塘，研究了不同組合人工濕地對精養(yǎng)魚池水質(zhì)的調(diào)控效果。結(jié)果表明：經(jīng)過人工濕地處理，池塘水體水質(zhì)得到有效調(diào)控，復(fù)合池塘系統(tǒng)中水質(zhì)穩(wěn)定。系統(tǒng)Ⅰ水質(zhì)理化參數(shù)的均值為：透明度（SD）23.48 cm，

3、化學(xué)需氧量（CODMn）含量為16.93 mg/L，氨氮（NH4+-N）、亞硝態(tài)氮（NO2--N）和總氮（TN）分別為1.68 mg/L、0.04 mg/L和3.71 mg/L，總磷（TP）和無機磷（IP）為1.85 mg/L和1.16 mg/L，葉綠素a（c hl.a）為238.89 mg/m3；系統(tǒng)Ⅱ水質(zhì)理化參數(shù)的均值為：透明度（SD）22.9 cm，化學(xué)需氧量（CODMn）含量為16.38mg/L，氨氮（NH4+-N）、亞硝態(tài)氮（

4、NO2--N）和總氮（TN）分別為1.31 mg/L、0.07 mg/L和2.96 mg/L，總磷（TP）和無機磷（IP）為1.68 mg/L和1.10 mg/L，葉綠素a（c hl.a）為219.387 mg/m3。經(jīng)統(tǒng)計分析表明，復(fù)合池塘水中的TN、TP、NH4+-N、CODMn和Chl.a含量顯著低于對照池塘。
　　2.采用熒光模擬底物法研究了復(fù)合養(yǎng)殖系統(tǒng)池塘水中幾種典型胞外酶活性動態(tài)變化特征。實驗期間，系統(tǒng)Ⅰ，系統(tǒng)Ⅱ和對照

5、池塘水中β-葡萄糖苷酶的變化范圍分別為0.31～1.96μmol/L·h，0.14～1.65μmol/L·h和0.12～1.59μmol/L·h；堿性磷酸酶活性波動范圍為1.16～3.38μmol/L·h，1.06～3.48μmol/L·h和0.93～3.78μmol/L·h；脂肪酶活性的波動范圍1.28～4.48μmol/L·h，1.26～3.27μmol/L·h和1.29～3.32μmol/L·h；亮氨酸氨肽酶活性波動范圍為0.48

6、～1.73μmol/L·h，0.41～1.79μmol/L·h和0.47～1.87μmol/L·h。池塘水中不同胞外酶的粒徑分布來源不同，葡萄糖苷酶活性的主要來源是＞3μm粒徑的浮游生物，所占比例為54％~87%，堿性磷酸酶活性主要為＜0.22μm粒徑的游離態(tài)，脂肪酶活性在不同粒徑的分布所占比例相近，＞3μm浮游生物是亮氨酸氨肽酶活性主要來源，占70.61%~96.29%。
　　3.通過對不同系統(tǒng)池塘水中中胞外酶活性進行比較發(fā)現(xiàn)，

7、6月-8月，復(fù)合系統(tǒng)Ⅰ池塘水中β-葡萄糖苷酶活性顯著高于系統(tǒng)Ⅱ和對照系統(tǒng)；復(fù)合系統(tǒng)Ⅰ的堿性磷酸酶活性在養(yǎng)殖末期9月和10月顯著高于對照系統(tǒng)；8月和10月，系統(tǒng)Ⅰ和系統(tǒng)Ⅱ的脂肪酶活性顯著低于對照系統(tǒng)；6月和10月，系統(tǒng)Ⅱ的亮氨酸氨肽酶顯著低于對照系統(tǒng)。表明，人工濕地-池塘復(fù)合系統(tǒng)對池塘水中胞外酶活性具有調(diào)控作用，主要體現(xiàn)在對亮氨酸氨肽酶活性的降低方面。
　　4.胞外酶活性與水質(zhì)理化指標(biāo)的相關(guān)分析結(jié)果表明，池塘水中葡萄糖苷酶活性與TN

8、、CODMn和chl.a呈正相關(guān)，與DO呈負(fù)相關(guān)，堿性磷酸酶活性與TP、IP和chl.a呈正相關(guān)，脂肪酶活性與 DO呈正相關(guān)，與NH4+-N、TP、IP呈負(fù)相關(guān)，亮氨酸氨肽酶活性與 T、CODMn、異養(yǎng)菌總數(shù)、Chl.a呈正相關(guān)。池塘中的胞外酶活性反映了池塘水富營養(yǎng)化狀態(tài)和水質(zhì)動態(tài)，對養(yǎng)殖水體監(jiān)測和綜合評價起到一定指導(dǎo)意義。
　　5.研究了人工濕地對池塘水中微生物群落代謝多樣性的影響。試驗期間系統(tǒng)Ⅰ、系統(tǒng)Ⅱ和對照池塘水中異養(yǎng)菌總數(shù)

9、均值分別為：5.8×103cfu/mL、3.2×103cfu/mL、4.1×103cfu/mL，微生物的代謝活性（AWCD）均值分別為：0.49、0.52、0.51，各池塘微生物對糖類的利用率最高，其次是多聚物類，羧酸類，胺類，氨基酸類和酚酸類。6月份試驗初期，對照系統(tǒng)的多樣性指數(shù)顯著高于試驗系統(tǒng)，系統(tǒng)Ⅰ和系統(tǒng)Ⅱ的Simpso n指數(shù)也有顯著性差異。8月份試驗中期，系統(tǒng)Ⅱ的Mc lntos h和S imp so n指數(shù)均有所提高，系統(tǒng)Ⅰ