草魚(yú)混養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)細(xì)菌生產(chǎn)力和群落結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、草魚(yú)(Ctenopharyngodon idellus)是我國(guó)淡水養(yǎng)殖的四大家魚(yú)之一，因生長(zhǎng)迅速，飼料來(lái)源廣，草魚(yú)養(yǎng)殖業(yè)具有廣闊的市場(chǎng)前景，但傳統(tǒng)養(yǎng)殖易導(dǎo)致草魚(yú)的發(fā)病率高,成活率低,有較大的風(fēng)險(xiǎn)，草魚(yú)與適當(dāng)?shù)姆N類進(jìn)行混養(yǎng)，既可以提高經(jīng)濟(jì)效益，又可增強(qiáng)養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)生物群落的空間結(jié)構(gòu)和層次、優(yōu)化調(diào)節(jié)生態(tài)結(jié)構(gòu)、提高物質(zhì)和能量的利用效率，是一種收益更高、更環(huán)保、更健康的養(yǎng)殖新模式。微生物雖然個(gè)體微小、構(gòu)造簡(jiǎn)單，卻是水生生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。

2、其中，細(xì)菌既是分解者，又是生產(chǎn)者，在水體的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)及全球生物地球化學(xué)循環(huán)中都起著十分重要的作用，早已引起了廣大學(xué)者的重視。
　　本研究比較了不同草魚(yú)混養(yǎng)模式的細(xì)菌生產(chǎn)力狀況，研究了浮游動(dòng)物攝食對(duì)細(xì)菌生產(chǎn)力的影響，并對(duì)不同養(yǎng)殖模式水體中細(xì)菌群落的多樣性以及細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與水質(zhì)環(huán)境因子的相關(guān)性進(jìn)行了研究。本研究對(duì)于了解草魚(yú)不同養(yǎng)殖模式細(xì)菌的生產(chǎn)力狀況、正確評(píng)價(jià)細(xì)菌生產(chǎn)力在此生態(tài)系統(tǒng)中的作用、評(píng)價(jià)不同養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能和養(yǎng)殖

3、系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況均具有重要的意義。研究結(jié)果不僅豐富了草魚(yú)混養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能研究理論，也可以為草魚(yú)混養(yǎng)池塘管理的實(shí)踐提供依據(jù)。本研究所獲得的主要研究結(jié)果如下：
　　1.草魚(yú)不同混養(yǎng)模式細(xì)菌生產(chǎn)力的初步研究
　　利用陸基實(shí)驗(yàn)圍隔，采用原位培養(yǎng)法，對(duì)比研究了草魚(yú)單養(yǎng)、草魚(yú)和鰱魚(yú)（Hypophthalmichthys molitrix）混養(yǎng)（GS）、草魚(yú)和鯉魚(yú)（Cyprinus carpio）混養(yǎng)（GC）以及草魚(yú)與鰱魚(yú)和鯉魚(yú)混養(yǎng)（

4、GCS1和GSC2）生態(tài)系統(tǒng)細(xì)菌生產(chǎn)力狀況。結(jié)果表明：各處理細(xì)菌生產(chǎn)力波動(dòng)在85.2±9.68～899.2±29.67μg C/L·d，平均為442.3±210.51μg C/L·d?？傮w上，各處理細(xì)菌生產(chǎn)力隨時(shí)間呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，細(xì)菌生產(chǎn)力在8月份達(dá)到最高值。其中，草魚(yú)與鰱魚(yú)和鯉魚(yú)三元混養(yǎng)模式中細(xì)菌生產(chǎn)力顯著高于其它處理（p<0.05）。細(xì)菌生產(chǎn)力總體上與水體初級(jí)生產(chǎn)力、DOC和POC含量及水溫均呈顯著正相關(guān)，與水體磷酸鹽含量呈

5、顯著負(fù)相關(guān)。通過(guò)PCA方法分析發(fā)現(xiàn)，不同時(shí)間各水質(zhì)因子對(duì)細(xì)菌的影響有所差異。其中，養(yǎng)殖前期水體無(wú)機(jī)氮、DOC和POC含量對(duì)細(xì)菌生產(chǎn)力貢獻(xiàn)率高達(dá)44.058％，養(yǎng)殖中期DOC和POC含量對(duì)細(xì)菌生產(chǎn)力貢獻(xiàn)率降為32.693%，而養(yǎng)殖后期無(wú)機(jī)氮、DOC和POC含量對(duì)細(xì)菌生產(chǎn)力的貢獻(xiàn)率為45.921%。本研究表明，在養(yǎng)殖前期，DIN、DOC、POC是細(xì)菌生產(chǎn)力的關(guān)鍵因素；DOC、POC的重要作用使得養(yǎng)殖中期細(xì)菌生產(chǎn)力處在較高水平，但DIN、PO

6、4-P含量成為養(yǎng)殖中期細(xì)菌生產(chǎn)力的限制因素；而低溫限制了浮游植物的初級(jí)生產(chǎn)力，使得養(yǎng)殖后期較高的營(yíng)養(yǎng)元素含量只能維持細(xì)菌較低的生產(chǎn)力。
　　2.浮游動(dòng)物攝食對(duì)細(xì)菌生產(chǎn)力的影響
　　利用陸基實(shí)驗(yàn)圍隔，采用原位培養(yǎng)法，對(duì)比研究了草魚(yú)單養(yǎng)、草魚(yú)和鰱魚(yú)混養(yǎng)（GS）、草魚(yú)和鯉魚(yú)混養(yǎng)（GC）以及草魚(yú)與鰱魚(yú)和鯉魚(yú)混養(yǎng)（GCS1和GSC2）生態(tài)系統(tǒng)浮游動(dòng)物攝食對(duì)細(xì)菌生產(chǎn)力的影響。結(jié)果表明：各處理浮游動(dòng)物對(duì)細(xì)菌的攝食量波動(dòng)在75.19±4.9

7、7～886.45±44.67μg C/L·d，平均為404.93±40.52μg C/L·d，占細(xì)菌生產(chǎn)力的103%±19.4%?？傮w上，各處理浮游動(dòng)物對(duì)細(xì)菌的攝食量隨時(shí)間呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，浮游動(dòng)物對(duì)細(xì)菌的攝食量在8月份達(dá)到最高值。其中，GS處理組和GSC處理組中浮游動(dòng)物對(duì)細(xì)菌的攝食量顯著高于其它處理（p<0.05）。本研究表明，3μm以下的浮游動(dòng)物對(duì)細(xì)菌的攝食作用不明顯，水體中攝食細(xì)菌的主要為3μm以上的浮游動(dòng)物。捕食壓力使細(xì)菌

8、數(shù)量降低的同時(shí)，也刺激了細(xì)菌的繁殖，使細(xì)菌的現(xiàn)存量處于生產(chǎn)-消耗的動(dòng)態(tài)平衡當(dāng)中；同時(shí)浮游動(dòng)物通過(guò)捕食過(guò)程中對(duì)DOM的釋放和對(duì)無(wú)機(jī)鹽的再生，進(jìn)而影響細(xì)菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，促進(jìn)浮游細(xì)菌的生長(zhǎng)。
　　3.草魚(yú)不同混養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)細(xì)菌群落的DGGE分析
　　利用PCR-DGGE技術(shù)對(duì)不同養(yǎng)殖時(shí)期的草魚(yú)不同混養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)細(xì)菌群落進(jìn)行了多樣性分析，應(yīng)用Quantity One軟件對(duì)DGGE電泳圖譜進(jìn)行分析，并將條帶回收測(cè)序，構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)。同

9、時(shí)對(duì)主要水質(zhì)環(huán)境因子進(jìn)行測(cè)定，并利用典型相關(guān)分析（CCA）分析細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與主要水質(zhì)環(huán)境因子的相關(guān)性。結(jié)果表明，養(yǎng)殖中期細(xì)菌群落的多樣性最大，而養(yǎng)殖前期和后期細(xì)菌的群落多樣性較小。對(duì)細(xì)菌的鑒定分類顯示，不同養(yǎng)殖系統(tǒng)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)有較高的差異性。藍(lán)藻綱均作為整個(gè)養(yǎng)殖期間的優(yōu)勢(shì)種出現(xiàn)。其中，養(yǎng)殖前期，優(yōu)勢(shì)種為藍(lán)藻綱和α-變形菌綱；養(yǎng)殖中期，優(yōu)勢(shì)種為藍(lán)藻綱、放線菌綱和放線菌綱；養(yǎng)殖后期，優(yōu)勢(shì)種為藍(lán)藻綱、α-變形菌綱和擬桿菌綱。
　　水質(zhì)環(huán)

10、境因子對(duì)于細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響很大，其不均勻分布導(dǎo)致養(yǎng)殖水體中細(xì)菌群落隨其變化而變化。本實(shí)驗(yàn)選取的主要水質(zhì)環(huán)境因子，DOC、POC、磷酸鹽、DIN和透明度與細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)均具顯著相關(guān)性，而水溫與細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的相關(guān)性較小。其中，養(yǎng)殖前期，細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)與POC和透明度的相關(guān)系數(shù)均達(dá)到了0.6以上，其次是DOC、磷酸鹽和DIN；到了養(yǎng)殖中期，DOC和磷酸鹽與細(xì)菌群落的相關(guān)系數(shù)也達(dá)到了0.6以上，其次是透明度和DIN；而養(yǎng)殖后期，DIN與細(xì)菌群落的

11、相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.7以上，其次是磷酸鹽和透明度。這可以說(shuō)明，整個(gè)養(yǎng)殖期間的水溫對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)較適宜，不是細(xì)菌生長(zhǎng)及分布的決定性因素，不同時(shí)期其他水質(zhì)環(huán)境因子的變化影響著細(xì)菌的群落結(jié)構(gòu)，是細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的決定性因素。養(yǎng)殖前期，各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量均不高，細(xì)菌的生長(zhǎng)分布依賴于水中的顆粒有機(jī)物和光照；隨著時(shí)間的推移，各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)富集，養(yǎng)殖中期磷酸鹽和DOC與POC一起成為決定細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素，說(shuō)明此時(shí)細(xì)菌對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需要處于均衡狀態(tài)，而各種