水产养殖环境中磺胺类药物的残留分析及其耐药菌株研究

对2014 年整个养殖周期中南美白对虾养殖池塘的水样和沉积物进行采集,分析其中磺胺类药物的残留及其耐药细菌的变化,探讨其存在和分布与时间、空间及水产养殖活动的相关性,在此基础上对耐药细菌进行分离、鉴定并研究其生长性能.研究结果显示,在整个养殖季节中,池塘水体中磺胺类的变化呈低-高-低的变化趋势,养殖前、中、后期水体中磺胺类药物的平均浓度为0.437、1.691 和0.503 ng·mL^-1;而沉积物中的磺胺类药物的含量是逐渐递增的,养殖前、中、后期的平均含量为2.110、4.059 和6.090 ng·g^-1.池塘水体的可培养细菌数量在5.50×10^4-1.20×10^5 CFU·mL^-1 间,呈先升后降的趋势,沉积物中的可培养细菌数量在9.83×10^5-1.86×10^6 CFU·g^-1 间,呈不断上升的趋势,且沉积物中的可培养细菌数量较同期水体中高10-100 倍.在相同浓度的磺胺二甲基嘧啶作用下,沉积物中的耐药细菌数量显著高于同期水体中的耐药细菌数量,高10-100 倍.从养殖池塘沉积物和水体中分离到2 株磺胺类药物的耐药菌株NHA1401 和NHA1402,经细菌生理生化鉴定和16S rDNA 序列分析,NHA1401 和NHA1402 同属奇异变形杆菌属（Proteus mirabilis）.磺胺类药物浓度越大,其对菌株NHA1401 和NHA1402 的生长压力越大,NHA1401 菌株对磺胺类药物的耐受性要强于NHA1402.研究表明,养殖池塘环境中的磺胺类药物与养殖过程有关,沉积物是养殖环境中耐药细菌的主要存在场所.为保护环境和水产品质量,必须对抗生素的使用严加管控.

基于耳石微化学分析的鱼类种群生态学研究进展

研究鱼类的种群生态学,破解其数量特征、生境利用、种群结构和动态变化等种群属性是保护和合理开发天然渔业资源的基础。耳石微化学分析是破解鱼类的种群生态学难题的新颖而有力的手段,不仅可以反演鱼类生活史过程中所经历的环境条件,还可溯源资源群起源的产卵场等关键生境,在鱼类资源种群空间结构形成机制研究及动态评估中具有优势。本文在分析耳石元素组成及其沉积特征的基础上,重点介绍了耳石微化学分析在鱼类种群生态学(如反演鱼类生活史、评估种群结构、把握关联性和破解混合群体的构成与来源等)中的应用进展,也客观评述了耳石微化学分析在鱼类种群生态学研究中的局限性与解决途径,并对今后相关技术的发展趋势及需要关注的科学问题进行了展望。

分子生物学方法在鲚属鱼类遗传学研究中的应用

对已应用于鲚属鱼类系统发育分析、遗传多样性分析、物种分类和种类判别等遗传学研究的分子生物学方法进行综述,在了解其重要进展的基础上,比较各自的长处和不足,并展望其发展趋势,以期为中国鲚属鱼类系统发育分析、遗传多样性分析、物种分类及种类判别等方面的下一步研究提供借鉴。

氟乐灵在养殖水体环境中消解动态的模拟研究

氟乐灵因具有控制池塘青苔、防治虾蟹类疾病等特点而在虾蟹类水产养殖上广泛应用,为研究其在养殖水体环境中的残留和消解动态,在参考其他方法的基础上建立了分析养殖水体中氟乐灵的气相色谱法。该方法的检出限为0.000 105 mg·L-1,测定下限为0.000 42 mg·L-1,按0.025~2.0 mg·L-1添加标样的加标回收率在82.88%~108.19%,可较为准确地分析氟乐灵在养殖水体环境中的动态变化。研究显示,氟乐灵在养殖水体中具有一定的残留效应,消解半衰期在35 d之内,养殖水体中氟乐灵的消解受氟乐灵初始浓度、水温、光照时间、p H值等因素的影响。因子分析可见,氟乐灵的初始浓度、水温和光照时间是影响其消解的主要因素,在初始浓度为0.05~0.5 mg·L-1时,30℃的水温和一定的光照(>12 h·d-1,2500 lx)可促进氟乐灵的消解。为保证水产品的质量安全,防范可能产生的风险隐患,水产养殖中氟乐灵的使用浓度以0.05 mg·L-1为宜,使用后安排1050℃·d的休药期。

淡水蚌类发生与发育研究进展

淡水蚌类是水域生物多样性的重要组成部分,对水体的物质循环和能量流动起着巨大的作用,且具有较高的营养、经济和生态价值。由于栖息环境的改变、过度捕捞、水体污染、缺少寄生鱼和受到外来物种的入侵,其资源状况不容乐观。而且它们繁殖生物学具有特殊性,生活周期较长,这就给全面把握其完整生活史带来困难。本文综述了国内外有关淡水蚌类配子的发生、胚胎发育、寄生,稚蚌、幼蚌以及成蚌的生长发育研究的最新进展,旨在总体上了解其生活史全过程的特点及繁殖生物学意义,从而为淡水蚌类资源保护和增殖以及生物指示物的开发提供参考。

扑草净在养殖水体中的生态毒理效应及其微生物降解的研究进展

扑草净是一种均三氮苯类除草剂,近年来被广泛应用于水产养殖中,在清除水体青苔和杂草方面卓有成效。但因其具有较难降解的特性而对养殖水环境存在着污染隐患。本文阐述了扑草净在养殖水体中的生态毒理效应及其微生物降解的研究进展,以期引起相关研究者的关注和重视。扑草净对养殖水体中的水生生物具有一定的急性毒性,其对水草和藻类属于高毒物质,对鱼、虾类的毒性介于中毒和高毒之间,并可通过藻类间接影响鱼虾的生长代谢。扑草净在环境中的半衰期长达数月,但在一定条件下可被微生物降解。降解微生物包括细菌、真菌等20多种。微生物对扑草净的降解主要是通过酶促反应完成的,受物质本身结构、环境温度、pH等多种因素的影响,多种微生物共存时的降解效果较好。目前利用微生物降解扑草净的研究多数还停留在试验阶段,实际生产中尚无规模化的应用,对其在降解过程中可能产生的中间产物及毒性效应研究不多。因此如何有效地筛选高活性的降解菌株,降低扑草净在养殖环境中的停留,减少对水生生物的毒性将是未来研究的目标和方向。

表面流人工湿地在池塘养殖循环经济模式中的净化效能研究

2005年7月30日—12月2日,每月一次对人工湿地的进、出水进行采样,以总磷(TP)、总氮(TN)、正磷酸盐(PO43--P)、硝酸盐氮(NO-3-N)、亚硝酸盐氮(NO-2-N)、氨氮(NH4+-N)、高锰酸盐指数(CODMn)、叶绿素a(Chla)等为主要水质指标,研究了在池塘养殖循环经济模式中表面流人工湿地对混养区养殖废水的净化效能。结果表明,5次测定中,人工湿地对NH4+-N、NO-2-N、NO3--N、PO34--P、TN、TP和CODMn的去除率分别变化在56.25%～91.67%、38.46%～79.59%、43.75%～81.82%、47.50%～78.67%、31.37%～80.00%、39.53%～71.43%和32.07%～50.00%,平均去除率分别为76.91%、53.06%、60.88%、61.33%、54.22%、59.15%和41.69%。出水水质的综合营养状态指数(TLI(∑))分别从50.33、51.11、50.28、56.00和51.08的富营养状态降低到39.86、41.28、42.70、47.76和46.16的中营养状态,而且CODMn在所有测定时间下的出水水质中均达到地表水环境质量标准(GB3838—2002)的Ⅱ类水质标准,出水中的TP在大多时间下达到了地表水环境质量标准(GB3838—2002)的Ⅰ类或Ⅱ类水质标准。说明表面流人工湿地对养殖废水具有很好的净化效果。

刀鲚、凤鲚和湖鲚矢耳石的形态学比较研究

选取凤鲚(Coilia mystus)、湖鲚(Coilia nasus taihuensis)以及采自崇明、黄海和瓯江口3个水域的刀鲚(Coilia nasus)的矢耳石为对象,描述了这些鱼类耳石的形态特征,并进一步使用基于12组形态数据的框架测量进行了种间和种内比较和判别分析。结果表明耳石形态的差异种间较种内更为明显。本研究中,刀鲚与凤鲚、刀鲚与湖鲚、凤鲚与湖鲚矢耳石形态间的差异极其显著,相互间的判别准确率分别可达100%、94%、100%。不同水域刀鲚间虽亦有不同程度的差异,但判别的准确率仅为56%～83%,其中崇明和黄海刀鲚的耳石形态较为接近,瓯江口刀鲚则与前两者差异相对较大。本研究还就影响耳石形态差异可能的因素进行了探讨。

凤鲚ITS1与Cyt b基因序列的比较研究

比较分析了分子标记核DNA ITS1序列和Cyt b基因序列在凤鲚遗传多样性分析和凤鲚与其他鲚属鱼类(以刀鲚为例)间亲缘关系研究中的特征。研究发现凤鲚其ITS1序列的GC含量(71.19%)显著高于Cyt b基因序列(42.96%),ITS1序列的单倍型多样性(0.900)和核苷酸多样性(0.00997±0.01116)也显著高于Cyt b基因序列(0.400/0.000369±0.000469)。基于ITS1序列所得的凤鲚与刀鲚间的MCL和K2P遗传距离可明确区两种鲚属鱼类,与Cyt b基因序列的结果相一致。通过ML和UPGMA系统树的构建发现,凤鲚和刀鲚分别形成独立的分支。本研究显示ITS1序列与Cyt b基因序列所得结果一致性较好,可考虑将ITS1序列作为凤鲚的遗传多样性分析及其与其他鲚属鱼类间亲缘关系研究中有效的分子标记。

侧孢芽孢杆菌对铜绿微囊藻生长胁迫的研究

为探讨侧孢芽孢杆菌(Bacillus laterosporus)SK-1对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长胁迫的影响,在实验室环境下对两者共适培养基质进行了选择和优化,探究了处于不同生长期和不同初始生物量的上述两者在共基质中的数量消长规律,以及共基质体系中无机氮营养盐(NO-3-N、NO-2-N、NH+4-N)的含量变化。结果显示,将取自富营养化池塘的养殖水,添加适量葡萄糖和氨氮使得C∶N∶P的近似比为250∶10∶1的培养基质作为共适培养基质。在此基质中,不同生长时期的侧孢芽孢杆菌与铜绿微囊藻共存时的生长胁迫效应不同,处于生长稳定期的菌体对生长初期的微囊藻抑制效果最好,且在一定的浓度范围内,菌体细胞密度越大,其抑藻效果越明显。研究表明,侧孢芽孢杆菌对铜绿微囊藻生长的抑制是通过竞争营养物质与分泌胞外抑藻物质这两种方式实现的,且在藻体和菌体的不同生长阶段,这两种作用方式所占的比重不同。故在生态控藻时,须在藻类爆发生长前进行细菌种群的培育,以获得良好的生态效果。

周丛藻类在水质监测及净化中应用的研究进展

近年来水质污染问题逐渐引起人们的密切关注,应用生态环境工程进行水质的检测与修复得到广泛应用。周丛藻类在水环境中广泛存在,并对水质变化极其敏感,所以在检测水质的同时检测周丛藻类的群落变化,能更全面监测水质变化;同时,因为周丛藻类的耐污性或敏感性的不同,也会对一些特殊的化学成分变化特别敏感,体现出指示作用。另外,周丛藻类对水体中的一些污染物如氮、磷及一些重金属离子等具有较好的吸附与去除作用,提示周丛藻类在水质净化中同样具有很高的应用价值。本研究就对近年来周丛藻类在水质监测及净化中应用的研究进展作一综述。

氟乐灵降解菌株的分离鉴定及降解特性研究

分离筛选出1株能高效降解养殖水体中氟乐灵的微生物菌株FJ-01,经生理生化和序列同源性分析,将该菌株鉴定为Leucobacter菌。结合水产养殖的实际情况,该菌降解氟乐灵的最适p H值为6.0~8.5,最适温度为22~30℃,最佳光照条件为光暗比12 h∶12 h,最佳接种量为0.01%,氟乐灵的初始浓度0.05 mg/L。

水体中高铁酸钾氧化还原电位的动态变化以及对鱼类的毒性研究

为了探讨高铁酸钾在水环境中氧化还原电位(Oxidation-Reduction Potential,简称ORP)的动态变化及其对不同种属鱼类的急性毒性效应。实验测定了ORP在水环境中随浓度、时间、pH变化的数值,并采用静水式急性毒性试验法研究了高铁酸钾对鲤鱼、罗非鱼、斑马鱼的急性毒性。结果显示:高铁酸钾进入水环境后,水体ORP与高铁酸钾的初始浓度呈正相关,并逐渐降低,至48h后达到最低值;pH对ORP有一定的影响,碱性水体中ORP的下降速率快于酸性和中性水体。高铁酸钾对不同的鱼类表现出不同的毒性作用,其对鲤鱼、罗非鱼、斑马鱼的96hLC50值分别为156.36、145.31、123.74mg/L,且毒性效应表现在鱼体接触染毒物质后的48h内,在48～96h不表现毒性作用。研究表明,高铁酸钾对鱼类的急性毒性与其ORP的动态变化相关。研究认为,高铁酸钾对鱼类的毒性主要是由其自身的强氧化性所导致。

利用ND1、ITS1序列研究三种背角无齿蚌(Anodonta woodiana)分类学问题

利用ND1、ITS1序列差异对采自太湖、在形态上被认为是背角无齿蚌、圆背角无齿蚌、椭圆背角无齿蚌的三种个体进行鉴定,并与从NCBI中下载到的同属不同种褶纹冠蚌的ND1、ITS1序列进行对比,分析了基于Kimura 2-parameter模型参数得到的遗传距离,并构建了NJ树。结果表明,本研究中所有背角无齿蚌种间遗传距离变化范围ND1为0—0.0082,ITS1为0.002—0.087,远小于同褶纹冠蚌的遗传距离0.892—0.905和1.1295—1.1307,支持将背角无齿蚌、圆背角无齿蚌、椭圆背角无齿蚌归为同种的观点。

东平湖仍有洄游型刀鲚分布的实证研究

2016年5月用刺网和拖网等在山东省境内东平湖水域采集5尾刀鲚Coilia nasus,利用电子探针微区分析技术(EPMA)研究刀鲚的矢耳石微化学特征。定量线分析结果显示,东平湖刀鲚分为两个群体:洄游群体和淡水群体。洄游群体以DP2、DP5为代表,具有反映其淡水生活履历的低锶钙值区域(0~1 250μm,0~1 310μm)和对应河口生活的高值区域(1 260~1 690μm,1 320~1 790μm)。淡水群体以DP1、DP4、DP6为代表,只有淡水生活的低值区域。本文重建了东平湖刀鲚的生境履历:洄游群体在东平湖内孵化和完成早期生活后进入盐度较高的河口区索饵育肥,生殖期不在黄河河道中滞留而直接洄游进入东平湖产卵;淡水群体则常年生活在东平湖,无洄游特征。

水产养殖环境中抗生素抗性基因污染及其研究进展

抗生素不仅能防治水产生物的细菌性疾病,还能促进养殖生物的生长,因此在水产养殖业中的使用极为广泛。中国作为世界水产养殖大国,近年来养殖生态环境所遭受的抗生素污染日益严重,并由此诱导产生了一种新型的环境污染物——抗生素抗性基因。此类污染物可通过基因水平的转移进入人体,最终危害人类的健康,正引起国内外的广泛关注。在了解水产养殖环境中抗生素使用情况的基础上,阐述了抗生素抗性基因的来源、作用机制、传播扩散机制及污染危害影响,并对未来抗生素抗性基因的研究方向进行了展望,以期引起相关研究人员的重视,为保护水产养殖环境和水产品质量安全提供依据。

长江中下游流域刀鲚(Coilia nasus)生态表型的划分

长江流域是我国刀鲚(Coilia nasus)分布的重要水域.传统意义上认为,刀鲚存在长颌鲚和短颌鲚2种表现型,其上颌骨的长或短是区分刀鲚溯河洄游、淡水陆封(湖鲚)和淡水定居3种生态型的关键外形指标.然而这种主观分型经验尚需要野外调查数据验证.本研究基于以往研究所获溯河洄游和淡水栖息刀鲚不同的耳石微化学图谱技术,首先对采集自长江中下游及附属湖泊的刀鲚群体共566尾个体有无溯河洄游“履历”进行了分析确认;再对其上颌骨长、头长、全长进行方差分析和回归分析.结果发现长颌鲚、短颌鲚在早期发育阶段,长、短颌特征分化并不明显.当发育至幼鱼阶段时,前者上颌骨长会长于头长;而后者全生活史过程中上颌骨长均短于头长.发育至幼鱼阶段可能是刀鲚长、短颌鲚分型的临界生活史阶段.此外,长颌鲚中同时存在溯河洄游和淡水定居两种生态型个体,其上颌骨长/头长比值(S/H)分别为1.170±0.075和1.165±0.064,两者S/H比值与形态上同为长颌的湖鲚比值(1.178±0.087)无显著性差异.短颌鲚亦同时存在溯河洄游和淡水定居两种生态型个体,两者的S/H比值分别为0.922和0.918±0.062,与上述3类长颌鲚的S/H比值均差异极显著.因此,建议把长江干流及太湖、鄱阳湖、洞庭湖等水域内3种传统生态型的刀鲚细分为溯河洄游型、淡水定居型长颌鲚,溯河洄游型、淡水定居型短颌鲚以及陆封型湖鲚5种生态表型.

环境因素对藻类生长竞争的影响

为了研究环境因素对藻类生长竞争的影响,综述了国内外近几年的相关研究,发现大多为单因素对藻类生长的影响,而多因素对藻类生长的交互作用以及不同藻种间的竞争研究还存在不足。笔者简要介绍了藻类的分类及其在生态系统中的作用,详述了温度、光照、氮磷、pH对藻类生长竞争的影响,并在此基础上提出尚需重点研究的关键问题,以期深入了解环境因素对藻类生长竞争的影响,并为开展通过调控重要环境因素来改善藻类群落结构和水体生态环境、提高水体初级生产力等方面的研究提供可资借鉴的资料。

复合微生态制剂对池塘水体氮循环细菌动态变化的影响

采用最大可能数法分析了不同季节池塘水体中氨化细菌、亚硝化细菌、硝化细菌和反硝化细菌的种群数量。结果显示,在池塘水体中,各种氮循环细菌的分布规律为:氨化细菌的n(MPN)为春季(8.6×105)>夏季(6.8×105)>秋季(3.1×104);亚硝化细菌为夏季(3.2×105)>春季(6.4×103)>秋季(1.8×103);硝化细菌则正好相反,为春季(2.4×106)>秋季(1.0×106)>夏季(7.6×105);反硝化细菌为春季(4.5×106)>夏季(9.5×105)>秋季(6.2×104),由春季到秋季逐级降低1个数量级。养鱼的池塘水体中氮循环细菌的分布与不养鱼池塘是相类似的,惟一有所不同的是各种细菌的含量略为高一些。使用活菌数为2×108CFU·mL-1的含枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、施氏假单胞菌(Pseudomonasstutzeri)、水生假丝酵母(Candidaaquati-ca)和球形酵母(Saccharomycesglobosus)的复合微生态制剂后,可明显提高池塘水体中氨化细菌、反硝化细菌和亚硝化细菌的数量,但对硝化细菌的影响不大。复合微生态制剂可使池塘水体各种氮循环细菌在春夏秋不同的季节保持较为恒定的数量,最大限度地提高氮循环的速率和效能。试验同时发现氨化细菌、反硝化细菌的数量与其相应作用的产气量呈显著的相关性(P<0.01),说明两者可将水体中的氮素转化为NH3、N2O或N2等不同的气体而从水中逸散。研究结果表明,复合微生态制剂通过直接影响水体中氮循环细菌的数量而促进水体的氮循环。

侧孢芽孢杆菌的抑藻效应及对养殖水体中蓝藻水华的生态防控

以一株侧孢芽孢杆菌（Brevibacillus laterosporus）为试验菌株,研究其对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）的抑制效应,并将其应用于水产养殖富营养化水体中,进行蓝藻水华的生态控制。结果表明,侧孢芽孢杆菌可以抑制铜绿微囊藻的生长,使其叶绿素a的含量显著下降,从而抑制了其光合作用的活性,达到限制铜绿微囊藻细胞增殖的目的。这种抑制作用与侧孢芽孢杆菌的细菌含量成正比,初始接种的菌体浓度越高,抑制作用越强,且这种限制作用在菌藻接触后的8~10 d较为显著。将活菌数≥108个/mL的侧孢芽孢杆菌按0.50、1.00 mg/L的用量加入淡水池塘养殖的富营养水体,在60 d内不仅可使养殖水体中的TN、TP和高锰酸盐指数有所下降,同时还可显著抑制藻类的数量,增加藻类的种类,提高养殖水体中藻类的Shannon-Weaver多样性指数,较好地调节藻类群落结构。研究显示,侧孢芽孢杆菌因具有较强的抑藻能力,在生物修复养殖富营养化水体的水生生态系统方面有着良好的应用前景。