羅非魚養(yǎng)殖池塘的理化特征與微生物群落構(gòu)建的響應(yīng).pdf

1、羅非魚(Oreochromis niloticus)產(chǎn)業(yè)在我國水產(chǎn)養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)中占有重要地位，而池塘養(yǎng)殖作為我國羅非魚生產(chǎn)的主要方式為世界提供著豐富的水產(chǎn)品和動物蛋白來源，保持良好的池塘養(yǎng)殖環(huán)境對于羅非魚的健康養(yǎng)殖、羅非魚的品質(zhì)安全及整個羅非魚產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展意義重大。
　　論文從羅非魚養(yǎng)殖池塘水質(zhì)層面出發(fā)，監(jiān)測羅非魚養(yǎng)殖過程中各類水質(zhì)理化指標(biāo)值并在此基礎(chǔ)上分析和總結(jié)水質(zhì)變化規(guī)律，再進(jìn)一步以通徑分析的方法探討水體環(huán)境因子變化對葉綠素a的

2、影響。然后重點(diǎn)研究羅非魚養(yǎng)殖池塘中沉積物的生化特征，監(jiān)測并總結(jié)沉積物的各類理化指標(biāo)變化趨勢、探究沉積物的面積產(chǎn)污系數(shù)、比較不同地區(qū)羅非魚養(yǎng)殖池塘沉積物中磷含量和堿性磷酸酶活性并進(jìn)行相關(guān)性分析、考察沉積物中重金屬鎘對孔雀石綠代謝的影響及通過高通量測序技術(shù)研究沉積物中微生物群落結(jié)構(gòu)組成及其變化。文章在實驗的基礎(chǔ)上建立和完善了沉積物理化指標(biāo)檢測技術(shù)，初步探討了羅非魚養(yǎng)殖池塘的理化特征與微生物群落構(gòu)建的響應(yīng)。
　　羅非魚精養(yǎng)池塘水質(zhì)變化規(guī)

3、律的研究結(jié)果表明，羅非魚池塘養(yǎng)殖周期水質(zhì)指標(biāo)TN含量最大值出現(xiàn)在第16周并達(dá)到8.291 mg·L-1，TP含量最大值出現(xiàn)在第14周并達(dá)到2.650 mg·L-1。Chl.a含量在第2-12周內(nèi)增加較為平緩，在第12-18周間增長十分明顯，最大值達(dá)到981.3 mg·m-3。NH4+-N含量在第2-12周間逐漸上升到1.819 mg·L-1，后期差異不顯著，基本維持在1.3 mg·L-1左右。NO2--N和NO3--N含量分別在養(yǎng)殖的初

4、段和后段有顯著性差異。NO3--N的含量在第2周和第4周的含量分別為0.2260mg·L-1和0.1060mg·L-1，從第6周開始往后的含量都很低。NO2--N含量在前12周都很低，至第14周開始表現(xiàn)出一定的含量。水質(zhì)指標(biāo)的時間尺度聚類分析和主成分分析都顯示為3個子系統(tǒng)類型，可把羅非魚精養(yǎng)過程劃分養(yǎng)殖前、中、后期。判別分析顯示養(yǎng)殖前期與NO3--N指標(biāo)正相關(guān)性較為顯著，與Chl.a、NO2--N成負(fù)相關(guān);養(yǎng)殖中期主要與TP成正相關(guān)，與

5、TN、NH4+-N成負(fù)相關(guān);養(yǎng)殖后期與TN正相關(guān)性較為明顯。
　　以通徑分析的方法來研究水體環(huán)境因子變化對Chl.a的影響，能夠剖分Chl.a受各環(huán)境因子的影響為直接和間接作用，解析出各因子對浮游植物生長效應(yīng)的決定比例。羅非魚養(yǎng)殖池塘水體因子變化對Chl.a的影響的相關(guān)性分析和多元回歸分析顯示TN和NO2--N對Chl.a影響不大，通徑分析得出pH、TP、NH4+-N和NO3--N變化對Chl.a影響的直接通徑系數(shù)分別為0.416

6、、0.325、0.404和-0.223，間接通徑系數(shù)和分別為-0.276、0.198、0.072和-0.163。環(huán)境因子變化對浮游植物生長和繁殖的直接和間接影響的絕對作用值分別約為65.9％和34.1％。決定系數(shù)顯示TP和NH4+-N是對Chl.a影響最大的因子，其決定值分別達(dá)到了0.235和0.221。擬合羅非魚精養(yǎng)池塘葉綠素a與環(huán)境因子的多元回歸方程為:Chl.a=-1021.197+137.322×pH+151.571×TP+15

7、7.374×NH4+-N-555.221×NO3--N。
　　羅非魚親本培育池塘沉積物理化指標(biāo)的周期變化研究結(jié)果表明，沉積物干重、TP、TN及TOC的產(chǎn)生量大體都呈先升后降趨勢，其中7-9月為各營養(yǎng)物質(zhì)的主要產(chǎn)生時段，其百分比例都接近總量的80％。NH4+-N的含量隨時間逐漸升高，在8月上旬達(dá)到峰值，之后基本維持在峰值水平。各塘沉積物的NO2--N含量在養(yǎng)殖前期基本相等，中期較前期明顯降低且各塘出現(xiàn)較大差異，后期升高。
　　

8、羅非魚精養(yǎng)池塘沉積物產(chǎn)污系數(shù)的研究結(jié)果表明，南泉基地羅非魚塘沉積物的干泥、有機(jī)碳、總氮、總磷和有效磷面積產(chǎn)污系數(shù)值范圍分別為9.904-47.686 kg·m-2、6.420-10.255 kg·m-2、0.084-0.151 kg·m-2、0.025-0.053 kg·m-2和0.070-0.422 g·m-2。屺亭基地羅非魚精養(yǎng)池塘總沉積物的干泥、有機(jī)碳、總氮和總磷面積產(chǎn)污系數(shù)值的范圍分別為11.267-50.558 kg·m-2、

9、6.843-26.223 kg·m-2、0.087-0.309 kg·m-2和0.016-0.086kg·m-2。
　　江蘇和云南兩地羅非魚養(yǎng)殖池塘沉積物總磷和堿性磷酸酶的關(guān)系研究表明，江蘇省兩組樣品的總磷含量、堿性磷酸酶活性為0.116％和0.176％、1329.2 mg·(kg·24 h)-1和1539.1 mg·(kg·24 h)-1;云南省樣品的總磷含量、堿性磷酸酶活性為1.22％、2467.7mg·(kg·24 h)-1

10、。堿性磷酸酶活性和總磷含量數(shù)據(jù)相關(guān)性分析表明，堿性磷酸酶活性和總磷含量呈顯著正相關(guān)，但不是呈簡單的線性型關(guān)系。
　　養(yǎng)殖池塘沉積物中重金屬鎘對孔雀石綠代謝的影響的研究結(jié)果表明，養(yǎng)殖池塘沉積物中重金屬Cd對MG降解產(chǎn)生的影響很小，不會因Cd的存在而使MG的降解復(fù)雜化。同濃度下的MG單獨(dú)污染與Cd和MG復(fù)合污染中MG的降解趨勢幾乎一致，MG的降解動力學(xué)方程也相似。在含0.0 mg·kg-1、0.5 mg·kg-1、5.0 mg·kg-

11、1 Cd的復(fù)合污染下高濃度(2.5 mg·kg-1)MG的半衰期分別為3.432±0.059、3.362±0.041、3.456±0.088d，低濃度(0.25 mg·kg-1) MG的半衰期分別為4.140±0.042、4.318±0.167、4.271±0.045 d。重金屬Cd對LMG的存在量有一定影響。在高濃度MG組中，LMG的存在量在整個實驗周期中都體現(xiàn)為C0.5 mg/kg Cd(LMG)＞C5.0 mg/kg Cd(LMG

12、)＞C0.0mg/kg Cd(LMG)。
　　羅非魚養(yǎng)殖塘沉積物中微生物群落結(jié)構(gòu)組成及其變化研究表明，變形菌門(Proteobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)、酸桿菌門(Acidobacteria)、放線菌門(Actinobacteria)、綠菌門(Chlorobi)、厚壁菌門(Firmicutes)、梭桿菌門(Fusobacteria)、螺旋體門(Spirochaetes)、疣微菌門(Verrucomic

13、robia)微生物在羅非魚養(yǎng)殖池塘沉積物中的平均百分含量在1％以上。變形菌和擬桿菌為優(yōu)勢門類，平均百分含量達(dá)到53.5％和22.2％。鯨桿菌屬（Cetobacterium）、Dechloromonas屬及地桿菌屬（Geobacter）微生物類群為羅非魚養(yǎng)殖池塘沉積物中的優(yōu)勢屬類，平均百分含量分別達(dá)到了4.9％、11.3％、5.9％。整個養(yǎng)殖周期中，脫硫桿菌目(Desulfobacterales)微生物平均百分含量由養(yǎng)殖初期的約6％逐漸降

14、低至養(yǎng)殖末期的1.5％左右;梭桿菌門(Fusobacteria)梭桿菌綱(Fusobacteriia)微生物百分含量表現(xiàn)出先升后降的變化趨勢，其峰值出現(xiàn)在8月下旬，平均百分含量約為9.4％;擬桿菌綱(Bacteroidia) SB-1科菌群在未生長有螺螄(snail)的池中含量穩(wěn)定，在生長有螺螄的塘中隨螺螄數(shù)量的增加而增加;黃桿菌科(Flavobacteriaceae)菌群的含量從養(yǎng)殖中期開始逐漸降低。硝化螺旋菌綱(Nitrospira