草魚混養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)細菌生產(chǎn)力和群落結(jié)構(gòu)的實驗研究.pdf

1、草魚(Ctenopharyngodon idellus)是我國淡水養(yǎng)殖的四大家魚之一，因生長迅速，飼料來源廣，草魚養(yǎng)殖業(yè)具有廣闊的市場前景，但傳統(tǒng)養(yǎng)殖易導致草魚的發(fā)病率高,成活率低,有較大的風險，草魚與適當?shù)姆N類進行混養(yǎng)，既可以提高經(jīng)濟效益，又可增強養(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。微生物雖然個體微小、構(gòu)造簡單，卻是水生生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。

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

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

4、GCS1和GSC2）生態(tài)系統(tǒng)細菌生產(chǎn)力狀況。結(jié)果表明：各處理細菌生產(chǎn)力波動在85.2±9.68～899.2±29.67μg C/L·d，平均為442.3±210.51μg C/L·d?？傮w上，各處理細菌生產(chǎn)力隨時間呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，細菌生產(chǎn)力在8月份達到最高值。其中，草魚與鰱魚和鯉魚三元混養(yǎng)模式中細菌生產(chǎn)力顯著高于其它處理（p<0.05）。細菌生產(chǎn)力總體上與水體初級生產(chǎn)力、DOC和POC含量及水溫均呈顯著正相關，與水體磷酸鹽含量呈

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

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

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

8、數(shù)量降低的同時，也刺激了細菌的繁殖，使細菌的現(xiàn)存量處于生產(chǎn)-消耗的動態(tài)平衡當中；同時浮游動物通過捕食過程中對DOM的釋放和對無機鹽的再生，進而影響細菌對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，促進浮游細菌的生長。
　　3.草魚不同混養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)細菌群落的DGGE分析
　　利用PCR-DGGE技術對不同養(yǎng)殖時期的草魚不同混養(yǎng)生態(tài)系統(tǒng)細菌群落進行了多樣性分析，應用Quantity One軟件對DGGE電泳圖譜進行分析，并將條帶回收測序，構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹。同

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

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

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