利用人工基质构建固定化微生物膜对池塘养殖水体的原位修复

采用弹性生物填料为人工基质,研究了以土著微生物及外源微生物为菌源构建的池塘固定化微生物菌膜系统及对养殖水体的原位修复。结果表明,当水温为28～32℃时,以土著微生物为菌源,在水体中形成固定微生物膜的时间一般在30d左右,而外源添加以芽孢杆菌和乳酸杆菌为主的微生态制剂成膜时间则在20～30d之间,略有提前。弹性生物填料可将池塘水体中103数量级的细菌提高到菌膜上大于106的数量级,提高了千倍以上。添加外源微生物可比池塘土著微生物提高近10倍的菌体附着量。从弹性生物填料的长度来分析,水面下50cm处主要富集了硝化细菌、氨化细菌等以好氧微生物为主的菌群,菌群数量为105数量级;水面下100cm处主要富集了以反硝化细菌等兼性和厌氧微生物为主的群落,菌群数量同样为105数量级。从弹性生物填料的分布面积来看,15%试验组的水质修复效果略优于10%试验组,但显著性不明显(P>0.05)。从对池塘养殖水体的原位修复效果来看,固定化微生物处理技术可使水体中微生物的数量提高100%以上,对水质TN、TP、氨氮、亚硝酸盐、COD等的去除率达11.27%～90.00%,处理效果明显(P<0.05)。特别是池塘叶绿素含量可下降36.90%～57.25%,对水质富营养化控制的效果良好。研究表明,利用人工基质构建池塘固定化微生物菌膜系统是一种实现池塘养殖水体原位修复的有效方法。

人工基质在对虾养殖中的应用

目前中国对虾养殖业快速发展,同时也伴随近海养殖水体日益恶化、抗生素和化学药物被滥用和水产品食品安全等一系列问题。这些问题严重制约着对虾集约化养殖的可持续发展,因此选择一种更加健康、绿色和安全的养殖模式显得尤为重要。作者通过介绍人工基质这种新型水处理技术表面生物膜的结构和形成过程,探讨了其功能性(水质调节、饲料补充和病害防治)机理,对其在对虾养殖业中的实际应用做了展望。

沼渣人工基质对番茄幼苗生长的影响

该试验对沼渣在番茄人工基质育苗中的应用进行研究,筛选出了适合番茄幼苗生长的沼渣人工基质配方。结果表明：在人工育苗基质中,沼渣的施用量不应大于30%,且以施用10%沼渣的配比最优。42 d内施用10%-20%沼渣的处理组各生理指标均明显优于施用化肥的对照组。42-70 d内施用10%沼渣的处理组表现出缺肥症状,20%沼渣处理组未出现明显缺肥症状。认为在番茄人工育苗基质中加入适量沼渣完全可替代目前育苗基质中化肥的使用,达到减少环境污染、节约资源的目的。

五里湖人工基质上着生藻类群落结构及其影响因子研究

对五里湖人工基质上着生藻类进行了初步研究,以期了解五里湖着生藻类群落结构生态特征并丰富该湖水生生物研究。2012年5月使用载玻片作为人工基质,采用挂片收集法对五里湖着生藻类建群模式进行为期4周的研究,同步测定水体理化指标用以分析建群过程的影响因子。结果表明:建群过程共鉴定出藻类5门35属51种,以硅藻门为优势种类,共12属26种,占总数的51.0%;第一优势种为瞳孔舟形藻(Navicula pupula),优势度Y=0.439;群落密度变化范围为4.96~23 870.63个/mm2,平均值为(10 682.47±8 365.09)个/mm^2;生物量变化范围为9.30×10^(-6)~7.10×10^(-2)mg/mm^2,平均值为(3.16±2.50)×10^(-2)mg/mm^2;两者的第1次峰值均出现在第11天。群落香农-威纳指数(H)变幅1.54~2.57、平均值2.14±0.29,均匀度指数(J)变幅0.49~1、平均值0.69±0.11,丰富度指数(D)变幅1.24~2.52、平均值1.91±0.32。多样性指数评价并结合水质分析显示,研究水域处于中度富营养水平,总体为中度污染。根据藻类群落密度和生物量的变化趋势,五里湖着生藻类群落发展过程也可划分为延迟期、指数生长期、成熟衰退期和再次生长期等4个阶段;Pearson相关性分析显示,水体理化指标中TP、TN、SD、NH_4^+-N为群落发展的主要影响因子。

轻型屋顶绿化人工基质配方的筛选

选取草炭土和建筑废料作为基质原料,设置了6个处理,同时选取田园土作为对照,通过对不同配方基质理化性质、基质失水率、植物生长量的测定,结合永久性萎蔫试验,对轻型屋顶绿化基质进行了研究。结果表明,90%草碳土∶10%碎砖块的配方适合作为轻型屋顶绿化景天属植物的基质配比。

沼渣人工基质理化性状的典型相关的分析

用典型相关分析法对基质配方比例与理化性状指标进行了分析。结果表明:沼渣人工基质配方比例与其理化性状有着显著相关性,它们之间的相关性主要是由沼渣与蛭石体现的。理化性状中,持水孔隙度与电导率相对重要。实践中可以利用配方比例与理化性状的相关关系进行两者的相互预测。

不同数量的人工基质对青虾池塘水体指标变化的影响

青虾,广泛分布于我国各类淡水水域,是我国主要的淡水养殖虾类之一,在水产品产量中占有重要的地位,因其味道鲜美、营养价值高,一直深受消费者的青睐且价格居高不下。近年来,广大养殖业者过度追求高产高效的集约化养殖模式,使得青虾养殖水质面临较大的挑战。

利用人工基质构建微生物膜对养殖水体原位修复效果的评价

有关研究报道通过微生态技术、种植水生植物等对青虾养殖池塘水质具有一定改善的效果。然而采用外源性生物或微生物的技术手段对水体的净化效果往往不太稳定,但运用将人工基质引入池塘固化微生物的办法可在一定程度上有效解决上述问题。本研究在青虾养殖池塘内设置人工基质,固化水中微生物形成生物膜,通过对基质上及水体中微生物数量和水质指标的监测，来评价其对青虾养殖池塘水质的修复效果，为在其他养殖品种池塘水体修复提供借鉴。

真江蓠幼苗在不同选型人工基质上生长的比较

2011年4~12月间,在福建省厦门市小嶝岛潮间带的退化真江蓠海藻场底播增殖了5种附着真江蓠盘状体的人工基质(牡蛎壳、文蛤壳、小石块、小瓦片和花岗岩碎石),比较了自然度夏后真江蓠幼苗在基质上生长的效果.结果表明:牡蛎壳易风化,表面的江蓠幼苗密度最低,成活率最低,幼苗附着效果不佳.文蛤壳、小石块和小瓦片表面的江蓠幼苗密度较低.而小花岗岩碎石上江蓠幼苗生长效果最佳,度夏后幼苗密度、成活率最高,分别是其他基质的3.77~15.95倍和2.02~4.56倍(p<0.05).随后,在2012年4月至2013年1月间,开展了6种附着真江蓠盘状体的不同粒度范围小花岗岩碎石的底播试验,着重分析了度夏后基质上真江蓠幼苗的生长情况.结果表明:度夏前,不同粒度范围基质底播区域内的江蓠幼苗密度相近.但度夏后,较小粒度范围基质(-5 mm)和较大粒度范围基质(+30 mm)上江蓠幼苗密度、成活率和生物量都较低,且较大粒度范围基质(+20mm)还极易附着污损生物,抑制江蓠幼苗生长.适中粒度范围(+5^-15 mm)的小花岗岩碎石基质上江蓠幼苗密度和成活率最高,生物量最佳,分别是其他粒度范围基质的1.64~10.56、1.28~2.51、1.39~2.26倍(p<0.05),较适合作为真江蓠藻场修复的人工基质材料.

自然水体中不同人工基质上着生藻类的比对分析

分别使用光滑载玻片、磨砂载玻片和聚脂薄膜三种人工基质,进行着生藻类的采集,并对不同样品的种类数、Jaccard相似性系数、多样性指数、相似性聚类进行了数据分析。分析结果初步认为,各基质上着生藻类在种类组成上基本相似,优势藻种为舟形藻、异极藻和曲壳藻。但由于光玻璃采集器在采集、处理等方面,均优于其他两种采集器材,同时,在相关的对比试验结果也得到了类似的结论,因此建议使用光玻璃作为本研究水域采集器材广泛使用。

不同材质与数量的人工基质对青虾养殖效果的影响

水产养殖过程中利用人工基质固着微生物不仅能改善水质，同时也能提高养殖对象的生产力。21世纪初以来，很多学者的有关利用人工基质提高虾和鱼类养殖效果的研究报道使该机制得到了充分的证实。

空间层次及人工基质对着生藻类建群特性的影响

为全面了解着生藻类在建群中群落变化的生态学特性,揭示着生藻类的建群规律,在以丝状藻类为优势藻的生态塘中,采用花岗岩和瓷砖为附着材料,设置水体底部和中部为附着位点,进行频次为10d的采样分析。结果表明,生态塘中共检出8门73属117种着生藻类,其中以硅藻、蓝藻、绿藻为优势类群。同时不同人工基质和不同空间层次条件下着生藻类的建群特征较一致,早期以单细胞硅藻如舟形藻(Navicula sp.)、脆杆藻(Fragilaria sp.)、曲壳藻(Achnanthes sp.)等为优势,后期以丝状藻类如鞘丝藻(Lyngbya sp.)、颤藻(Oscillatoria sp.)、伪鱼腥藻(Pseudanabaena sp.)等为优势;研究结果发现不同人工基质(花岗岩和瓷砖)对着生藻类的种类组成、细胞密度、生物量和藻类多样性无显著影响,花岗岩和瓷砖上附着的着生藻类具有较高的相似性;但不同的空间层次对着生藻类建群特征影响明显,水体底部具有更多的硅藻种类数,中部具有更多的绿藻,随着建群时间的发展,蓝藻比例不断增加;就生物量而言,底部的着生藻类叶绿素a显著高于水体中部,但两者的细胞密度无显著性差异;随着建群过程的发展,水体底部的着生藻类生物量达峰值所需的时间比中部更长。通过相关性分析,生态塘中着生藻类的生长主要受总磷的影响。

人工基质对凡纳滨对虾免疫和消化相关指标的影响

将体长1cm的凡纳滨对虾饲养于池底铺有黑膜的400m2圆形高位池中,池中沿水流方向与池底垂直悬挂由40目双层筛绢网制成的人工基质(间距约1m),其中基质与池底面积之比约为1∶2,常规饲养,分别于养殖第29、57d和80d测定对虾肝胰腺中总抗氧化能力、溶菌酶、诱导型一氧化氮合酶、淀粉酶和胃蛋白酶活性以及一氧化氮含量的变化,研究人工基质对肝胰腺免疫和消化相关指标的影响。试验结果显示,养殖第29d,基质添加组对虾的免疫酶活性均显著高于对照组(P<0.05),消化酶活性变化不显著(P>0.05);养殖第57d(台风期间),基质添加组对虾各免疫指标和淀粉酶活性均显著低于对照组(P<0.05);养殖第80d(台风过后26d),基质添加组对虾总抗氧化能力、诱导型一氧化氮合酶、淀粉酶和胃蛋白酶活性显著升高(P<0.05)。研究表明,人工基质可以显著影响对虾免疫和消化机能,而基质生物膜系统遭台风等强天气干扰破坏后仍具有一定的自我修复能力。

金鱼草人工基质栽培中不同磷源效应的研究

在人工基质中施用不同磷肥对金鱼草生长、开花的影响,试验结果表明,金鱼草苗期吸磷量少,现蕾后吸磷量大增。在微酸性人工基质条件下,磷矿粉供磷效果极差,严重影响其开花;骨粉转化效果良好,可与过磷酸钙相当,后期开花效果还略有胜之;钙镁磷肥效果最佳,花多、花大、色艳。据此认为,在微酸性人工基质栽培花卉的营养配方中,用钙镁磷肥或骨粉配合一定量过磷酸钙作磷源是较为合适的。

采用人工基质法监测源水中的摇蚊幼虫

采用一种新的采样手段———人工基质来调查和监测源水的水生生物,并将其作为定量分析的方法。人工基质的作用是吸引潜在的天然水生生物逐步迁入,将其作为栖息岛定居。监测了珠江某水源采样点在一年中摇蚊虫卵的数量变化,结合CODMn、DO、NH3-N等水质数据进行分析,结果表明,特定的气候条件和水质污染程度是影响摇蚊大量繁殖的两个关键因素。

利用人工基质无土栽培经济植物净化富营养化水体的研究

利用富营养化水体营养盐资源，使用泡沫板、蛭石两种人工基质无土栽培水芹、水蕹菜和多花黑麦草，研究其净化污水的效果。室内试验结果，３种植物的生长状况良好。其叶长、株高、根长均有显著增长，且富营养化水体中的ＴＮ、ＮＨ４Ｎ、ＮＯ３Ｎ、ＴＰ、ＰＯ４Ｐ等的去除率可达８０％以上。通过应用人工基质无土栽培技术将一些陆上植物用于富营养化水体的治理工程中，同时具有环境效益和经济效益。对此方法的应用前景进行了讨论。

人工基质上周丛动物的比较研究

用挂片法比较研究玄武湖周丛动物群落在不同人工基质、不同挂片位置的差异和群集过程,结果表明:在玻璃片、薄膜和有机玻璃上周丛动物群落结构具有良好的相似性,对于不同玻璃片上周丛动物群落具有良好的重复性.同湖中央Ⅱ站相比,挂片位置在湖边Ⅰ站周丛动物群集速度快、密度高.在湖水中不同深度挂片,其周丛动物群落结构无显著性差异.周丛动物不同的外部形态和活动特点决定周丛动物群落的空间层次.八月份周丛动物分为二层:上层由褶累枝虫、四分锤吸管虫等虫体组成,下层主要由钟形钟虫、沟钟虫及各种伪周丛动物组成;十月份只有一层,主要是多态喇叭虫.

不同骨料对粗放型绿色屋顶人工基质理化性质的影响

轻质骨料是粗放型绿色屋顶基质层的主要成分,为研究分析其配比、级配及类型对基质理化性质的影响,采用三种常见轻质骨料蛭石3~5 mm、珍珠岩3~6 mm、珍珠岩4~8 mm,每种骨料按照90%、85%、80%的添加率分别与一种有机质鸡粪进行充分混合,共得到九组基质种类并测定各组基质的颗粒粒径分布、干密度、比重、孔隙度、最大持水量、饱和载荷、渗透率、有机质总量、碱解氮含量、速效磷含量。结果表明:随着蛭石添加率的增加,蛭石组的有机质总量、碱解氮及速效磷含量显著减小。当蛭石添加率达到90%时,蛭石组比重显著降低。随着珍珠岩添加率的增加,珍珠岩组的干密度、最大持水量、饱和载荷、有机质总量、碱解氮及速效磷含量减小而孔隙度、渗透率增大。当珍珠岩添加率为90%、85%时,骨料级配对最大持水量有显著影响,珍珠岩3~6 mm组的最大持水量高于珍珠岩4~8 mm组的,最大持水量与该组粒径为0.5~1 mm颗粒的质量分数呈正相关。在骨料添加率相同时,珍珠岩组的干密度、饱和载荷、有机质总量、碱解氮及速效磷含量低于蛭石组,但其孔隙度高于蛭石组。按照德国FLL规范,添加率为90%的蛭石3~5 mm组、添加率为90%的珍珠岩3~6 mm组和添加率为90%珍珠岩4~8 mm组具备潜在的应用价值。

人工基质上附着生物膜的微生物群落结构分析

本文以浙江某校内河道某河段作为试验区,在种植植物的基质区(A)和无植物的基质区(B)分别于水深20 cm和50 cm处取样,分析2处不同试验体系下人工基质上生物膜的微生物群落结构,采用高通量测序技术,分析微生物的群落组成、丰度和多样性。结果表明,变形菌门、浮霉菌门、拟杆菌门是2组基质上的优势门。在种植植物区的物种丰度为A20>A50,无植物区的B20、B50处变形菌门、浮霉菌门的物种丰度差异不明显;不同采样位点微生物的OTU组成存在明显差异,Shannon及Simpson指数显示,生物多样性差异和均匀度没有显著变化。

基于人工基质的着生藻类测定方法探讨

为了便于规范监测水体中藻类种类以及验证人工基质对水体中着生藻类种类的监测结果,在水体底部放置了人工基质进行自然培育,对投放14 d后人工基质与该流域原有的天然基质上附着的着生藻类进行了定性、定量分析。结果显示:人工基质上发现了与天然基质95%的相同藻种,该结果证明了人工基质取代天然基质进行着生藻类分析的可行性。通过对比分析,发现人工基质比天然基质在监测河流着生藻类方面更具备优势,可以替代天然基质开展监测。