1.藻溞系统中大型溞对氮元素转移利用的研究配制5种不同氮磷比的藻溞系统N0(4:1)、N1(8:1)、N2(16:1)、N3(20:1)和N4(24:1),观察藻溞系统中大型溞与铜绿微囊藻的生长状况、检测氮含量和三态氮含量,探讨藻溞对氮元素的转移利用规律。结果显示:实验开始后N0、N1、N2和N3四组中大型溞数量变化趋势相同。N0组大型溞数量在day1和day2之间没有显著性差异,与其他时间测得数量均存在显著性差异。N1组day1、2、4大型溞数量差异不显著。N2和N3组相比前两组大型溞的增长趋势有延迟现象,在day7后大型溞出现数量增加现象;N2组大型溞数量在实验day14才与其他各组出现显著性差异,N4组各时间节点测定数值均有显著差异。大型溞的摄食行为对铜绿微囊藻的生长有抑制,抑制作用随藻密度升高而下降,N4组有毒铜绿微囊藻密度达到1.36*10~7cell/ml时,大型溞全部死亡。随着各实验组氮含量的增加,藻体中氮含量随之升高,大型溞在摄食铜绿微囊藻后其体内氮含量也随之增加。各组水体中总氮和亚硝态氮含量都有下降趋势,但是净化效果不明显。硝态氮含量各组随时间变化均有升高再降低现象,在N4组中硝态氮含量增加最快,增加速率最低的为N0组。对N0、N1、N2和N3两两进行独立样本T检验结果表明,只有N0组与N3组出现显著性差异。系统中各组水体的氨氮含量随着时间变化都呈现下降趋势,对各组氨氮含量变化进行独立样本T检验结果表明,N0、N1、N2三组之间两两比较,N3与N4组进行比较,均没有出现显著性差异,N2与N3组有显著性差异(P<0.05)。结果表明,不同氮磷比的藻溞系统中均可以将水体中的氨氮作为生存的氮源,与此同时,藻溞系统能够将不同形式氮源相互转化,在藻密度适宜条件下转化含量随着氮磷比的增加而增加。2.大型溞对污水中悬浮物含量及氮含量的影响大型溞能够摄食水体中的悬浮物,同时能够影响水体中的氮营养盐的含量。本实验探讨了在实验周期15天内大型溞对城市河道中污水悬浮物含量的影响,并且对水体中营养盐进行了测定。结果显示:随着时间的延长,大型溞的密度逐步增加,在day1与day3没有显著性差异,与其他天数存在显著性差异(P<0.05),在第12天达到最高值(238 inds/l)。对照组S0的悬浮物含量上下波动,处理组S1与S0组波动趋势相似。在实验day1-4天中,S1组大型溞密度由低到高,悬浮物含量波动较大,但在day4达到最高(79.5 mg/l),在第5-10天悬浮物含量下降,最小值出现在第day10,为45.25 mg/l。实验后期(day6-12)S1组总氮含量低于S0组,但总氮的去除效果与S0组差异不显著。实验开始day1-6,随着大型溞数量的增加处理组氨氮先降低后升高;在day9,水体中氨氮含量达到最高值(39.61 mg/l),远远高于对照组。硝态氮含量在S0组呈现明显的波动现象,day6天达到最低值;S1组实验开始后硝态氮含量均高于初始值,最大值出现在day11(42.54 mg/l)。亚硝态氮含量S0组与S1组变化趋势相同,S0组最高值为20.91 mg/l,S1组最高值为26.46mg/l。对S0与S1组各组同时间三态氮含量进行独立样本T检验,此角度结果表明,两组对水体中三态氮含量的变化除day9以外,不存在显著性差异(P<0.05)。实验结果表明,大型溞适合在含有悬浮物的城市污水中生存,低密度的大型溞能够降低水体中的总氮含量。3.大型溞的营养成分分析及其作为渔用饲料原料的潜在利用价值为了评估大型溞(Daphnia magna)在渔用饲料中的的营养价值,测定了不同季节人工培养的大型溞和夏季污水中大型溞风干样的营养成分与重金属含量。结果显示,各季节人工培养的大型溞水分含量存在显著的季节差异,冬季最高为5.14%,夏季最低为2.51%(P<0.05);夏季污水中大型溞水分含量(9.12%),显著高于人工培养的大型溞。人工培养的大型溞粗蛋白含量30.93%~50.21%,在不同的季节也存在显著性差异(P<0.05),冬季人工培养、夏季污水大型溞粗蛋白含量显著高于其他组。测定的15种氨基酸含量在各季节中差异显著,冬季最高(36.65%),夏季最低(24.74%);夏季污水中氨基酸含量41.79%,9种必需氨基酸占22.15%,赖氨酸含量达到3.4%,蛋氨酸的含量为1.14%,苏氨酸含量为2.45%。大型溞粗脂肪含量随季节变化差异显著(P<0.05),冬季最高(18.88%),秋季最低(4.19%),夏季污水与冬季人工培养的大型溞无显著性差异。秋季人工培养的大型溞与夏季污水大型溞必需脂肪酸含量最高,为17%,所有大型溞均没有检测到花生四烯酸和亚麻酸。重金属铬、铜和锌、铅最高含量分别出现在夏季污水、秋季、春季、夏季人工培养大型溞;夏季污水和冬季人工培养大型溞未检测到铅元素,所有大型溞均没有检测到镉元素。除铬外,铜、铅、砷和锌的最低含量均出现在夏季污水大型溞中。研究表明,大型溞蛋白质、脂肪营养丰富,而夏季污水大型溞必需氨基酸和必需脂肪酸营养价值高于人工培养的大型溞,且重金属潜在毒性较低,作为渔用饲料蛋白源进行资源化利用的可行性更高。4.大型溞替代鱼粉对罗氏沼虾生长性能、体组成及肝胰腺功能的影响大型溞是富营养水体中一种常见的浮游动物,具有较高的营养价值。为了更好地对其进行资源化利用,以保护环境,并减少水产饲料对鱼粉的依赖,本实验探讨了大型溞部分替代饲料中的鱼粉对罗氏沼虾生长、体组成、肝胰腺功能以及哪些基因表达的影响。以含有30%鱼粉的基础饲料作为对照组(D0),分别用5%(D5)、10%(D10)、15%(D15)和20%(D20组)的大型溞风干样替代基础饲料中的鱼粉,共配制出5种近似等氮等能的实验饲料。结果显示,除D10组的特定生长率与对照组无显著差异外,其余组的特定生长率各替代组存活率显著高于D0组,最大值为D15组;饲料系数有先降低后升高趋势,各组均低于D0组。罗氏沼虾肌肉粗蛋白、粗脂肪和水分含量均呈现先降后升的趋势,最高分别是D15、D0和D0组;D15组肌肉灰分含量显著高于其他各组(P<0.05)。测定的干物质表观消化率在各组之间没有显著性差异。各组肝胰腺中的超氧化物歧化酶含量差异显著(P<0.05),呈先降后升趋势,最低值为D10组;肝胰腺丙二醛含量D10组显著高于其他各组(P<0.05),D20组含量最低;血清丙二醛含量各替代组显著低于D0组(P<0.05);谷草转氨酶活力各替代组不同程度地小于D0组;谷丙转氨酶活力D0组与D5组差异不显著,但是显著高于其他组(P<0.05);碱性磷酸酶活力出现组间波动性变化(P<0.05)。测定鳃TollmRNA和NFKBmRNA表达量、肝胰脏HSP70mRNA表达量及生化指标。结果显示,鳃TollmRNA和NFKBmRNA表达量在各组之间均没有显著性差异。肝胰脏HSP70mRNA表达量随大型溞用量的增加有逐渐升高的趋势,但是各组之间差异不显著。研究表明,用10%的大型溞替代鱼粉不影响罗氏沼虾的生长性能,用10%-15%的大型溞等蛋白替代鱼粉在保证营养物质的消化吸收的同时,还能提高肌肉的蛋白营养价值。罗氏沼虾饲料中使用不超过20%大型溞替代鱼粉虽引起了罗氏沼虾不同程度的应激,却有利于肝胰脏的健康,上述效应与Toll mRNA和NFKBmRNA的表达无明显关联。。5.大型溞替代鱼粉对罗氏沼虾肠道微生物的影响饲料的营养水平能够对水生动物肠道微生物产生影响,但是有关于饲料对罗氏沼虾肠道菌群影响的研究还很少。本实验通过利用添加0%,10%和15%大型溞替代饲料中鱼粉含量配制成近似等氮等能的三组饲料D0,D10和D20。结果显示:D0组与D20组在Ace和Chao的表达上不存在显著性差异,D10在Ace,Chao表达上显著高于A组与C组。Shannon指数的数值对比D0<D20<D10,但不存在显著性差异。Simpson指数D0>D10>D20,也无组间显著性差异。三组罗氏沼虾的虾肠道微生物中变形杆菌Proteobacteria为优势菌群,占50%左右,第二优势菌群为软皮菌类Tenericutes,占25%左右。随着饲料中大型溞含量增加鱼粉用量的下降,肠道菌群结构也随之发生变化,D0组主要优势属为条件致病菌气单孢菌属Aeromonas,随着大型溞含量的增加其在种群中优势程度不断降低,D0(33.80%)>D10(17.48%)>D20(3.61%),可能致病性乳球菌Lactococcus(6.61%)占比增加,假丝酵母菌Candidatus-Hepatoplasma所占比例为D10(25.91%)>D0(25.94%)>D20(22.48%)。研究结果表明大型溞替代鱼粉使罗氏沼虾肠道微生物在物种多样性上变得更为复杂;气单孢菌属丰度的降低,可能会降低罗氏沼虾在水体中因为环境改变导致气单孢菌属成为致病菌的风险,乳球菌属的增加则可能引起罗氏沼虾存活率的下降。