鲫鱼养殖池塘底泥菌群结构及常见可培养菌分析

为了研究江苏地区鲫鱼养殖池塘底泥细菌菌群结构与多样性,通过高通量测序技术对2017年8-10月间采集的江苏省不同区域养殖池塘底泥中所有细菌的16S rRNA V3-V4基因进行扩增测定,分析了底泥菌群结构特征;并通过平板计数法和选择培养基法检测池塘底泥中细菌总数和主要常见菌。结果表明,49个样品高通量测序共获得有效序列2152956条,可归为17735个分类操作单元(OTUs);物种注释结果显示,鲫鱼养殖池塘底泥中具有较高的菌群多样性,检测到的细菌归属于29个门类,所有池塘底泥都具有主要门类为变形菌门、绿弯菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、水生古细菌门、酸杆菌门、放线菌门、硝化螺旋菌门、螺旋菌门、芽单胞菌门、蓝细菌门、浮霉菌门、疣微菌门等。在属的水平上主要以硫杆菌属,乳酸球菌属,硫氧化菌,甲烷菌,地杆菌属,假单胞菌属,厌氧粘杆菌属,甲烷绳菌属,芽孢杆菌属等为主;所有池塘底泥共有菌主要有乳酸球菌属,甲烷菌,盐单胞菌,芽孢杆菌,红杆菌属,链球菌属,肉杆菌属,微小杆菌属,土芽孢杆菌属等。通过细菌培养发现,池塘底泥中常见益生菌如乳酸菌、芽孢菌具有较高的比例。可见鲫鱼养殖池塘底泥菌群结构及组成具有多样性,不同养殖池塘中共有的细菌可作为益生菌开发的参考菌株。     

近海养殖水体硝化作用动力学研究

采集近海养殖水体在实验室进行无机氮(NH_4~+-N,NO_3~--N,NO_2~--N)的连续测定,并设定不同温度进行培养,研究水体的硝化作用动力学.结果表明,硝化作用属于连串反应;近海养殖水体中的硝化作用、以及其亚硝化、硝化的分步反应均符合一级反应动力学.总反应速率受亚硝化的影响较大.硝化作用反应速率常数、以及亚硝化、硝化的分步反应速率常数均随温度升高而增大.温度越高,NH_4~+的残留率越低,水体中的硝化作用以动力学控制为主.实验还测得该水体的活化能为7.363×10~4J·mol~(-1),硝化作用速率方程为,温度系数Q_(1)为3.02.     

序贯实验设计改进高效硝化菌发酵培养基

投加硝化菌菌剂是有效去除水体中亚硝酸盐的方法之一, 而作为商品化的硝化菌产品却非常少见.究其原因, 硝化菌的亚硝酸盐降解速率过低是重要的影响因素之一.本文对自然界筛选得到的硝化菌, 利用序贯实验设计（包括Plackett-Burmn Design、部分析因设计、最速上升法和部分组合设计等）优化得到一最佳培养基, 其组成（g/L）为：NaHCO3 1.86、NaNO2 2.04、Na2CO3 0.2、NaCl 0.2、KH2PO4 0.1、MgSO4 0.1和FeSO4 0.01.硝化菌的降解速率由初始580.7 mgNO2-N/gMLSS•d提高至859.5 mgNO2-N/gMLSS•d, 提高了48.2%.将菌体应用于模拟和真实养殖水体亚硝酸盐降解试验中,获得了成功.     

鳗鲡养殖循环水处理系统细菌的组成及其数量

为研究鳗鲡养殖循环水处理系统中细菌的组成与数量,从循环水处理系统中的养殖池、沉淀池、生物膜池、滤池和紫外消毒池采集水样,并从生物膜池和滤池中采集附着生物样品,分别用平板菌落计数法和16S rRNA基因克隆文库分析法进行细菌计数和附着样品的细菌组成分析.结果表明:1)养殖水经过各处理环节后,水体中细菌数量逐渐减少,如由养殖池中的2.98×106CFU/L降低至牡蛎壳填料滤池中的9.30×105CFU/L,再经过紫外消毒池后,水体中细菌数量又减少了96%,再降低至3.53×104CFU/L.2)生物膜池的尼龙丝挂网载体和滤池中牡蛎壳填料上附着细菌数量较多,其数量分别高达1.39×108CFU/g和1.52×108CFU/g.牡蛎壳上的附着细菌主要分为3大类:分别属于变形菌门(包括α-、β-和γ-变形菌纲)、拟杆菌门和异常球菌-栖热菌门,其中以β-变形菌纲细菌为优势类群,大部分细菌对环境有机物具有良好的分解作用.     

硫化物对黑臭河道底泥反硝化潜势的影响作用研究

通过探究不同浓度硫化物对黑臭河道底泥反硝化过程的影响,同时分析底泥细菌、反硝化菌和硫酸盐还原菌的响应变化,为强化底泥反硝化脱氮提供理论依据与技术支撑.研究结果表明:较低浓度的硫化物(8 mg·L~(-1))对底泥反硝化潜势无明显影响;适宜浓度的硫化物(40和64 mg·L~(-1))对底泥反硝化有明显的促进作用,且浓度越高促进作用越明显;当硫化物浓度升高到96 mg·L~(-1)及以上时,还原态硫对反硝化过程起抑制作用,浓度越高抑制作用越明显.底泥经过一段时间的反硝化培养,细菌多样性以变形菌门、绿弯菌门、拟杆菌门为主;同时,底泥细菌总数明显增加,代谢菌群的nirS丰度比、dsrB丰度比分别为1.42%和0.05%,相较原始底泥(0.15%,0.19%),反硝化细菌增值明显,但硫酸盐还原菌数量有所下降.     

微山湖养殖区与非养殖区细菌多样性的研究与比较

细菌群落结构对湖泊生态系统的物质循环和能量流动起着非常重要的作用,所以微山湖湖泊生态环境中的细菌群落多样性的分析为通过细菌的环境修复功能改善微山湖的生态环境奠定了理论基础.采用了DGGE和16SrDNA建库相结合的方法对微山湖养殖区与非养殖区及其沉积物细菌群落结构进行了研究,并对养殖区和非养殖区细菌的群落结构进行比较.研究的结果表明,养殖区与非养殖区的细菌群落结构存在较大差异,养殖区的细菌种类明显比非养殖区的细菌种类多,养殖区主要分布为:变形菌门(Proteobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)、螺旋体门(Spirochaetes)、绿菌门(Chlorobi)、拟杆菌门(Bacteroidetes).其中β-变形菌纲(Betaproteobacteria)为主要优势菌群.非养殖区主要分布为:变形菌门(Proteobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、拟杆菌门(Bacteroidetes),其中β-变形菌纲(Betaproteobacteria)和δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)种类最为丰富.     

基于Miseq测序的长江中游枯水季水体菌群结构

采用基于16S rRNA基因的Illumina Miseq测序方法,对长江中游枯水季冬季的水质及水体细菌群落多样性进行系统分析。研究发现,所测长江水段当季属于《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类水。长江中菌群多样性高,变形菌门(Proteobacteria,44. 9%)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria,32. 9%)以及丛毛单胞菌科(Comamonadaceae,30. 6%)分别在门、纲、科上为优势菌。除此之外,长江水体中大量的优势菌科与生物除氮相关,其中具有好氧反硝化功能的丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)相对丰度最大,对于控制水体中氮素的污染指标,促进水体自净修复有积极的作用。PICRUSt功能预测分析表明水体中菌群在碳水化合物代谢和氨基酸代谢方面功能最强。在菌种关联网络中,拟杆菌属(Bacteroides)、黄杆菌属(Luteolibacter)、Pseudarcicella等在共存网络菌群中具有正相关的关系,可以抑制微囊藻的生长。研究揭示了长江枯水季的水质与其微生物群落结构的内在关系,可以为长江枯水季饮用水源地水质安全保障提供理论依据。     

官厅水库水体及底泥中硝化功能细菌的群落多样性研究

为了探讨水生生态系统中生物脱氮的硝化功能菌群(氨氮氧化细菌和亚硝酸氮氧化细菌)在水体和底泥样品中群落多样性的差异,采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对官厅水库的水体和底泥微生物群落进行了检测.结果表明:不同采样点的水体中进行硝化微生物优势菌群相似,底泥中进行硝化微生物优势菌群也类似,但水层和底泥中的优势硝化菌群相比有明显差异,环境变化导致群落结构发生了演替.多样性分析显示:氨氮氧化细菌在水层和表层底泥样品的多样性水平差异不大,而亚硝酸氮氧化细菌在底泥中的多样性与水层相比明显降低,表明对外界供氧量响应显著.     

同步去除氨氮和铁、锰的滤池中细菌群落解析

针对以黄河沿岸地下水为水源的东周水厂生产性砂滤池,利用克隆文库的方法解析了滤池内细菌群落结构.研究结果表明,锰砂滤池内细菌群落多样性较低,而硝化螺旋菌门是优势菌,证实了该滤池实际已经成为硝化生物滤池.硝化螺旋菌属和生丝微菌属的共存解释了硝化滤池内生物除锰的可行性.为今后同步去除氨氮和锰的地下水滤池的设计和管理提供了一些微生物学基础信息.     

分子生物学技术及其在环境样品微生物分析中的应用

综述了荧光原位杂交(FISH)、多聚酶链式反应(PCR)、DNA克隆及DNA测序等分子生物学技术,并将这些分子生物学技术应用到淡水水体底泥厌氧氨氧化茵(anammox菌)和好氧氨氧化菌的原位检测中,从底泥样品中鉴别出这两种细菌,其中好氧氨氧化菌属于亚硝酸单胞菌属,厌氧氨氧化菌属于anammox菌的Brocadia分支,为进一步研究淡水环境中氮的微生物循环过程提供了一定的依据．     

贝类生态综合养殖系统中细菌丰度的变化

2011年4—10月在福建云霄,对以贝类为主的生态综合养殖系统内的藻类池（A池）和贝类池（B池）逐月采样检测,并分析两池水体及B池沉积物中细菌丰度的时空变化规律.结果发现:水体中细菌丰度,B池为1.01×106～4.35×106 cell/mL;A池为1.09×106～6.61×106 cell/mL.A池和B池水体中细菌丰度没有明显的月变化规律,但昼夜变化明显.B池水体中细菌丰度与叶绿素a、总氮、总磷、温度和盐度的关系4—7月呈明显的正相关(r=0.984,n=4);8月细菌丰度急剧下降,因采样期间有连续降雨,细菌丰度变化和降雨可能有一定的关系.A池水体中细菌丰度与叶绿素a呈显著负相关（r=-0.821,n=7）,与温度呈显著负相关（r=-0.830,n=7）,温度不是影响A池细菌增殖的主要因子.B池底泥样品中细菌丰度比水体中的低,主要可能是水交换和养殖贝类活动共同作用的结果.采样期间发现,在阴雨天气时池塘水面会有泡沫漂浮,细菌丰度高于其所在水体达2.25×107 cell/mL,其作用机制有待于进一步研究     

珠三角养殖池塘水质模型建立及其应用研究

 以珠江三角洲的基塘式精养池塘为例,经过参数率定、模型验证等工作,建立了地方性精养池塘的水质模型。模型的验证结果表明模型的模拟基本上重现了养殖生产活动过程中生态系统的变化趋势,可以为养殖池塘生态系统的研究和辅助地方的养殖管理工作提供一定的参考。利用建立的养殖池塘的水质模型研究了养殖池塘的水质影响因子和养殖容量的影响因素,研究结果表明：高密度精养池塘氧气的平衡机制已发生了较大的变化,鱼类呼吸已成为耗氧的主要组分,人工增氧的作用已接近甚至超过藻类产氧作用。溶氧浓度易受到各种机制的影响而发生较大的变化。养殖池塘NH + 4-N、PO ^3- 4的主要来源是鱼类代谢,主要消耗是藻类吸收,二者在水中稳定性好。养殖池塘的养殖容量受到许多因素的影响,内因有饵料的可消化率和可利用率,外因有溶氧水平和NH+4-N的累积等。在精养池塘,随着饵料消化率提高,主养鱼容量迅速增长,最终受制于DO的不足和NH + 4-N的累积,套养鱼容量随着主养鱼类的饵料利用率降低而增加,最后受制于DO的不足。如果采用轮放,轮捕的养殖方式,将会更充分的利用养殖空间,进一步扩大养殖容量。     

岱衢洋虾类多样性的季节变化

根据2010年春季(5月)、夏季(8月)、秋季(11月)与2011年冬季(2月)对岱衢洋进行的共4个航次的底拖网渔业资源调查资料,对该海域的虾类多样性进行了分析。结果表明:共捕获虾类13种,分别隶属于8科10属;生物量与尾数密度均以秋季为最高,而春季则正好相反,且该两季的生物量与资源尾数密度间差异均显著(P<0.05);生物量与平均底盐呈两次曲线相关(P<0.05);葛氏长臂虾为四季的相同优势种;Margalef丰富度指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H′)和Pielou均匀度指数(J′)的最大值均出现在夏季,而冬季正好相反,另外,D值、H′值夏、秋两季高,冬、春两季低,与较外海域的情况正好相反,这主要是其对底层水温季节变化的一种响应。     

高密度养殖条件下土池中日本对虾(Penaeus japonicus Bate)体长的生长

为了探讨在土池中高密度养殖日本对虾（Penaeus japonicus Bate)的可能性,于1997年8月28日至1998年1月4日在广西沿海土池中进行秋冬日本对虾养殖试验,试验共设5口虾塘,每口池塘面积0．667hm2 ,底质酸性砂质,池水深可达1．8米,养殖水靠水泵抽取,沿进水渠道引入虾塘,1号－5号虾塘的养殖密度分别为62．4万尾／公顷,96．0万尾／公顷,96．0万尾／公顷,88．8万尾／公顷,96．8万尾／公顷,结果表明,在高密度的养殖条件下,日本对虾的生长速度随温度的下降和对虾个体的增大而减慢,与自然条件下生长的日本对虾相比较,高密度养殖试验中的日本对虾的生长缓慢得多,说明在类似的条件下进行的高密度日本对虾养殖,很难使日本对虾在常规养殖时间内达到较好的商品规格。     

嗜盐污泥处理高盐生活污水的短程硝化及其诱因辨析

本研究采集入海口河底泥发展嗜盐活性污泥处理高盐生活污水,在SBR工艺连续运行的120d里取得了稳定的短程硝化.为了确定嗜盐污泥短程硝化的成因,研究基于淡水污泥短程硝化理论系统地分析了pH、游离氨(FA)、温度、溶解氧(DO)和曝气时间等关键工艺参数对嗜盐硝化系统内短程硝化的贡献.试验结果表明,嗜盐硝化系统最适宜盐度范围为10—61g/L,最佳pH范围为7.5—9.尽管盐度、温度对氨氧化菌(AOB)和亚硝酸氧化菌(NOB)的活性有一定的影响,但在测试的温度和盐度范围内AOB的活性始终高于NOB的活性.荧光原位杂交(FISH)技术分析硝化种群结构表明AOB是系统优势生长的主要硝化菌群.嗜盐系统内短程硝化可能和接种的天然环境内的河底泥内NOB数量少而且代谢亚硝酸速率缓慢有关.     

海水池塘养殖园区排放水综合生态净水技术研究

本研究以海水池塘养殖园区排放水集中设施化处理为切入点,集成泡沫分离、生物滤池及大型藻等多种生态修复技术,构建了海水池塘养殖园区排放水综合生态净水系统。经过综合生态净水系统处理,池塘养殖排放水中化学耗氧量(COD)、氨氮(NH4-N)、亚硝氮(NO2-N)、硝氮(NO3-N)、溶解无机氮(DIN)及活性磷酸盐(DIP)综合去除率平均分别为40.84%、89.37%、86.88%、93.75%、78.74%和59.73%。通过该技术可明显改善园区排放水质量,基本可以实现各项指标的达标排放。     

影响精养鱼池水质的关键性因素及其调控

讨论了影响精养鱼池水质的关键性的因素，并结合养殖生产实践提出了具体的、有效的调控方法。     

东海低氧区浮游植物群落的昼夜垂直变化

根据2011年5月航次(春季)、8月航次(夏季)和11月航次(秋季)在东海低氧区共6个站位进行的昼夜连续观测所获浮游植物水样,用Uterm?hl方法分析了浮游植物群落的昼夜垂直变化.春季共检出浮游植物99种,优势种为具齿原甲藻(Prorocentrum dentatum)、具槽帕拉藻(Paralia sulcata)和骨条藻(Skeletonema sp.);夏季检出93种,优势种为劳氏角毛藻(Chaetoceros lauderi)、铁氏束毛藻(Trichodesmium thiebautii)、具槽帕拉藻;秋季检出78种,优势种为具槽帕拉藻、骨条藻和圆筛藻(Coscinodiscus sp.).春季细胞丰度明显高于夏、秋季;春、夏季细胞丰度随水深增加逐渐降低,秋季细胞丰度分布较均匀;春、夏季上层水体浮游植物丰度昼夜变化较剧烈,下层水体相对平缓;秋季D3站位表层和J1站位底层细胞丰度昼夜变化较剧烈,其余水层细胞丰度昼夜波动不明显.春季D2站位20,m水层及夏季O11站位各水层优势种组成存在明显的昼夜变化,其余各水层浮游植物群集相对稳定.调查站位各水层间浮游植物群集结构差异明显.     

北部湾夏、冬两季异养细菌的水平分布特征及其影响因子

于2006年7月15日-8月7日和2006年12月25日-2007年1月22日对北部湾夏、冬两季水体中异养细菌丰度进行调查,探讨环境网子对异养细菌丰度的影响.结果表明,北部湾夏、冬两季异养细菌平均丰度分别是8.00×103和3.85× 102 mL-1.夏季北部湾北部海域表、中、底3个水层异养细菌丰度均显著高于中部和南部海域(p＜0.05),而冬季北部海域表层水体反而成为异养细菌丰度的低值区(p＜0.05),中层和底层水体中异养细菌丰度分布差异不大.随着离岸距离的增加,夏季水体中异养细菌丰度呈现逐步降低的趋势,而冬季这种趋势不明显.活性硅酸盐(SiO3 -Si)和叶绿素a(Chl a)浓度是影响北部湾夏、冬季异养细菌丰度水平分布的关键环境因子.除此之外,冬季水体中异养细菌的丰度还与温度、盐度和溶解氧(DO)显著相关.