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生物絮凝技术(Biofloc technology, BFT)在工厂化养殖中的应用越来越广泛,随着环保压力的日趋加大,水产养殖业对这一"封闭式零换水"技术需求越来越大.在生产实践中,工厂化生物絮凝养殖在工程设计上有跑道式生物絮凝养殖、陆基水泥池生物絮凝养殖、循环异位式生物絮凝养殖、阳光型高位池生物絮凝养殖等,其核心水处理技术都是生物絮凝技术.由于生物絮凝养殖在工程造价上的成本高于传统土塘养殖,因此其一般用于集约化高密度养殖中,从而产生更高的养殖效益.在一个高密度封闭式的水环境中要保证养殖水的健康稳定,离不开养殖水中微食物环(Microbial food loop, MFL)的物质传递、能量流通作用,从而达到高效净水效果.本文对阳光型生物絮凝养殖中微食物环进行初步探究,阳光型生物絮凝养殖即有光照的大棚结构设计、应用生物絮凝技术原理进行的健康生态养殖.实验内容分为下列部分: 1.有机碳源对水产养殖初期水中细菌和浮游生物的影响 为了探究不同碳源添加策略对水产养殖初期肥水阶段的影响,本文利用实验生态学方法,对水产养殖新水在每日添加梯度浓度的葡萄糖作为有机碳源的调控手段下,研究细菌和浮游生物的变化.实验组分别每日添加0.84 mg·C/L(L组)、1.68 mg·C/L(M组)、3.36 mg·C/L(H组)的有机碳源葡萄糖,对照组不添加葡萄糖.结果表明,第96 h,L组和M组的细菌总数(288.98 ± 73.28 ×107cells/mL和263.91± 13.76 ×107cells/mL)达到最高值且显著高于H组和对照组(79.34±16.09 ×107cells/mL和10.94±7.55 ×107cells/mL)(P<0.05).实验过程中,各组的总浮游植物生物量虽然无显著性差异,但浮游植物群落结构发生较大变化;在第192h每个实验组发现浮游植物优势种数多于对照组,因此实验组浮游植物群落结构更加多样性.L组的总浮游动物生物量(46.94 ± 12.55 mg/L)在第96h显著高于其他组(P<0.05),且有8种浮游动物优势种,其中优势度大于0.1的有6种;此时,M组、H组与对照组在总浮游动物生物量上无显著性差异.除溶解性有机碳,各组水质变化趋势基本一致.实验表明,每日添加较少有机碳源有利于细菌和浮游生物的生长,即有利于养殖新水的肥水. 2.阳光工厂化生物絮凝养殖前期水调控手段的探究 本部分运用实验生态学的方法,以阳光工厂化生物絮凝养殖前期水为实验材料,分别探究去细菌捕食者(原生动物等)(AC组)、带虾序批添加葡萄糖(GS组)、一次性添加葡萄糖(G组)对水中细菌及浮游生物的影响.实验过程中,实验组和对照组细菌总数都大于5×105cells/mL,AC组峰值最高,反映去细菌捕食者后的下行效应.实验末期GS组叶绿素a含量显著高于其他组(P<0.05),说明牧食链的大型捕食者对于微藻生长有明显的促进作用.G组轮虫生物量的变化趋势与对照组相似,且数值上无显著性差异(P>0.05),说明一次性添加葡萄糖对轮虫生物量无显著影响.试验表明:第一,葡萄糖的添加可以促进细菌生长,一次性添加较多葡萄糖只能短时间促进细菌生长,序批式添加葡萄糖可以不断促进细菌生长从而通过上行效应达到浮游动物生物量的积累并且由于藻菌共生关系而有利于微藻的生长;第二,去细菌捕食者有利于细菌生长,单一的下行压力一定会有明显的下行效应;第三,当上行效应和下行效应同时存在时,就需要控制二者平衡点,不然要么上行效应占优势,要么下行效应占优势,本文序批式添加葡萄糖导致的上行效应影响大于添加南美白对虾导致的下行效应影响. 3.两种阳光工厂化养殖模式中下行效应的对比研究 本文通过比较阳光型生物絮凝南美白对虾养殖池和传统换水型南美白对虾养殖池中捕食压力对细菌生长的影响及其与水质变化的关系,旨在探究细菌在池塘物质循环中的作用与地位,有助于评价养殖系统的运转情况和生态功能.该部分分为试验Ⅰ(阳光型生物絮凝养殖)和试验Ⅱ(传统换水型养殖),试验Ⅰ、试验Ⅱ中AC-one组、AC-two组分别加入放线菌酮杀死并抑制真核生物, CK-one组和CK-two组为对照组.CK-one组细菌总数在第18h开始大幅减少,最终少于AC-one组的细菌总数;而AC-one组的细菌总数波动范围为3.4~4.7 ×106cells/mL,且总体上还有所增长,与CK-one组相比可见,捕食压力对于生物絮凝养殖水中细菌有所影响,且捕食压力与细菌总数呈负相关,说明在生物絮凝养殖水中下行效应明显.试验Ⅰ和试验Ⅱ中抑制真核生物的AC-one组和AC-two组的磷酸盐、亚硝氮浓度变化都不大,而CK-one组和CK-two组的磷酸盐都几乎降至0、亚硝氮也都有明显下降,可以表明两种模式养殖水中细菌单独对于磷酸盐和亚硝氮影响不大,而微藻和细菌共同作用下对磷酸盐和亚硝氮有明显的转化作用.试验结果表明,阳光型生物絮凝养殖水中微食物环各营养级联系更为紧密,下行效应更为明显;在氮磷转化途径方面,阳光型生物絮凝养殖水对于亚硝氮转化更有优势,但硝氮去除效率没有换水型养殖高,对氨氮和磷酸盐的转化上无明显差异.