复合池塘循环水养殖系统微生物群落结构分析

于2008年6至10月逐月调查研究了新型复合池塘循环水养殖系统各塘水体理化和微生物分子特征。通过提取水样中细菌总DNA,扩增其16SrDNA基因V3区,再经DGGE分析获得图谱,选择其中主要的13条特征条带进行克隆测序。研究结果表现为,随水流方向(P1→P5),各循环塘溶氧(DO)和透明度(SD)依次呈明显下降趋势,而NH4+-N、TP和CODMn水平呈明显上升趋势;与对照塘相比,循环塘DO和SD升高,CODMn和营养盐水平降低。DGGE图谱分析显示,各养殖塘微生物种类丰富,循环塘与对照塘的群落结构存在明显差异,且差异主要表现在较弱的条带上;13条特征条带的测序结果表明,池塘优势菌群分属4个门:放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes),其中有2条属于蓝细菌门的条带特定分布于对照塘。典型对应分析(CCA)排序结果显示,DGGE图谱条带分布与理化因子密切相关。与传统池塘养殖相比,该养殖模式有助于改善养殖池塘微生态环境。本研究旨为池塘微生物群落结构及其功能关系研究提供借鉴。

复合人工湿地-池塘养殖生态系统细菌多样性研究

于2009年8至10月对比调查研究了由人工湿地-池塘养殖复合构成的池塘循环水养殖系统和传统池塘养殖系统中水体理化和生物特征,并利用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE)分析了两系统中的细菌多样性。研究结果表明:试验期间各池塘水温和溶氧随月份呈下降趋势,对照塘NH4+-N和TP显著高于循环塘(P<0.05),而循环塘间无显著差异;各池塘细菌丰度和多样性指数均呈季节性变化,对照塘细菌丰度高于循环塘,且波动明显,而多样性指数却低于循环塘,细菌群落结构趋于简单;循环塘的细菌多样性指数逆水流方向呈增加趋势,P2塘较P4受循环水流的调控作用稍大。相关分析表明,细菌多样性指数与DO显著正相关,与NH4+-N、TP负相关。因此,池塘循环水养殖能够提高水体中细菌的生物多样性,相应池塘生态系统更具稳定性。

池塘养殖跑道流场特性数值模拟及集污区固相分布分析

为探索池塘工程化跑道式循环水养殖系统中养殖区跑道内流场分布及集污区固相颗粒分布特征,该文以稠密离散相模型对养殖系统进行流速仿真,并对9组0.03~2.00 mm不同颗粒直径的总悬浮固体颗粒进行数值模拟。结果表明:养殖跑道内水流处于缓流状态,在水面区域形成的高速流场受重力和惯性作用沿养殖跑X轴方向由液面向底部下扫推进,推进到底部后流场趋于稳定。下扫推进过程中在前挡水墙与底部之间形成固有回流区,回流区特征长度与推水口平均流速呈线性关系。固相颗粒在养殖跑道对应的集污区里呈“U”形沉积分布,其中直径大于1.30 mm的固相颗粒沉积率在85%以上,直径小于0.60 mm的沉积率在44.13%以下,总沉积率为37.77%。研究表明,使用DDPM模型可初步评估池塘工程化跑道式循环水养殖系统设计对固相颗粒沉积的影响,系统中集污区对直径0.60~2.00 mm固相颗粒的沉积效果显著。