科研产出
菜-鱼复合设施种养系统构建与运行试验分析
《农业工程学报 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对工厂化循环水养殖废弃物资源化利用难题,该研究将传统鱼菜共生技术进行改进,提出并构建一种菜-鱼复合设施种养模式.通过设计3路水循环工艺流程,将工厂化循环水养殖、蔬菜无土栽培(即鱼菜共生系统)与传统土壤种植结合,以促进水产养殖固液废弃物全循环利用.基于质量平衡原理,根据投饲量和养殖尾水排放量提出鱼菜生物量配比和发酵装置体积计算方式,以提高系统营养物质利用效率.建立一套中试系统,使用该系统同时养殖大口黑鲈、种植水培生菜和番茄160 d,结果显示:鱼类生长良好,最终养成密度为41.6 kg/m3,特定生长率为0.42%,存活率99.95%,饵料系数为1.4;蔬菜长势良好,收获水培生菜1205 kg,收获番茄果实2400 kg.水质情况总体稳定:总氨氮平均浓度为(0.83±1.46)mg/L、亚硝酸盐平均浓度为(0.035±0.062)mg/L、硝酸盐平均浓度为(25.1±8.06)mg/L、溶解氧浓度范围为4.25~7.16 mg/L、pH值平均为6.8;水产养殖废弃物发酵后,可使水体中总磷含量提高141%,钾离子含量提高7%;系统经济效益和生态效益较好:年利润约为4.6万元,化肥施用量减少4/5,农药施用量减少3/4,日换水量小于5%.该研究可为推进水产养殖节水减排、促进循环农业发展提供技术支持.
关键词： 设施 蔬菜 鱼 鱼菜共生 循环水养殖 蔬菜无土栽培 土壤种植
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墨瑞鳕循环水养殖系统中不同生物膜反应器水处理效率及微生物群落对比分析
《渔业科学进展 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：固定床生物膜反应器（fixed-bed biofilm bioreactor,FBBR）和移动床生物膜反应器（movingbed biofilm reactor,MBBR）在养殖水体氨氮（NH4+-N）和亚硝酸氮（NO2–-N）污染控制中已有较为广泛的研究，然而相关研究大多是在实验室完成的，目前尚缺乏实际生产的循环水养殖系统（recirculating aquaculture system,RAS）中FBBR和MBBR水体净化效能的对比研究。因此，本研究将FBBR （弹性毛刷滤料）和MBBR （PVC多孔环滤料）并联接入实际生产的墨瑞鳕（Macculochella peeli） RAS中，实现二者的同步连续运行（35 d），考察了其出水水质变化和微生物群落结构。出水水质变化表明，FBBR和MBBR中氨氧化能力的形成快于亚硝氮氧化能力，硝化能力渐趋成熟，可以有效控制养殖水体中的NH4+-N和NO2–-N浓度，但会导致养殖水体中硝酸氮（NO3–-N）积累和p H下降；单因素方差分析表明，FBBR出水中NH4+-N、NO2–-N、NO3–-N浓度和p H与MBBR出水无显著差异，两反应器的硝化效率相似。FBBR和MBBR在微生物群落上的相同点在于：优势菌门为变形菌门（Proteobacteria）（相对丰度分别为69.42%和86.92%），优势菌纲为γ-变形菌纲（γ-Proteobacteria）（40.71%和63.36%）和α-变形菌纲（α-Proteobacteria）（26.58%和21.74%），优势菌属为不动杆菌属（Acinetobacter）（27.50%和53.29%）；硝化菌由亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas）和硝化螺菌属（Nitrospira）构成；硝化螺菌属的相对丰度远高于亚硝化单胞菌属，两反应器中可能存在完全氨氧化菌。两反应器在微生物群落上的不同点在于FBBR微生物群落的丰富度和多样性以及硝化菌的相对丰度均高于MBBR。本研究可以为RAS养殖水体净化提供技术支撑，助推循环水养殖模式的推广应用。
关键词： 循环水养殖系统 固定床生物膜反应器 移动床生物膜反应器 硝化反应 微生物群落
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冲绳海槽南段沉积物的元素赋存状态及其热液活动记录
《海洋地质与第四纪地质 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了解冲绳海槽南部沉积物的元素赋存状态以及热液活动对沉积物中元素组成的影响，对冲绳海槽南部沉积物岩芯HOBAB4-S2进行了全岩样及顺序提取分析，探讨了该沉积物岩芯中Al、Ti、K、Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Co、Ni及稀土元素的赋存状态，结果表明残留相与碳酸盐相是岩芯沉积物中元素的重要赋存形式，典型的碎屑组分Al、K、Ti在残留相中比例极高。铁锰氧化物相和有机结合相中各元素含量均相对较低，但在铁锰氧化物相中，与热液活动相关的金属元素在岩芯的萃取比例及含量上随着深度变化具有一致性，同时在4个层位出现了异常高值，表明在该层位对应的时期出现了热液活动对元素组成的显著影响，稀土元素总量变化上也可看出明显相同的变化趋势。沉积物的球粒陨石标准化稀土元素配分模式整体显示了轻稀土元素相对重稀土元素更富集的特征，具有极其轻微的Ce正异常和明显的Eu负异常，与南大西洋受热液活动影响较小的沉积物中铁锰氧化物相的配分模式类似，表明其受到热液流体的影响，是铁锰颗粒吸附海水与热液流体中稀土元素的结果。
关键词： 沉积物 顺序提取 元素赋存状态 热液活动 冲绳海槽
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硫酸盐对淡水养殖池塘表层底泥微生物的影响
《微生物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：硫酸盐引起的生态学效应已得到了越来越多的关注，但目前关于硫酸盐对养殖池塘底泥微生物的影响还知之甚少。【目的】探究不同浓度硫酸盐对养殖池塘底泥微生物的影响规律及可能的机制。【方法】本研究利用采集自养殖池塘的底泥和表层水构建了试验系统，研究了加入约0 mg/L （对照组）、30 mg/L （T1处理组）、150 mg/L （T2处理组）、500 mg/L （T3处理组） Na2SO4后表层底泥微生物的丰度、多样性、组成和共生网络的变化规律，并分析了环境影响因素。【结果】孵育第30天前，各实验组底泥微生物变化不大；但到第50天时，T2和T3处理组微生物丰度和多样性相比对照组均明显下降。相比其他实验组，T1处理组酸杆菌门（Acidobacteriota）、拟杆菌门（Bacteroidota）相对丰度出现显著升高（P＜0.05）,T3处理组变形菌门（Proteobacteria）和放线菌门（Actinobacteriota）相对丰度出现显著升高（P＜0.05）。与对照组相比，T1处理组增加了较多差异类群（62种），而T3处理组差异类群大量减少（45种）。共生网络图分析显示硫酸盐浓度的增加引起了底泥微生物网络复杂性的增加，说明微生物群落可能通过自身的调节来响应硫酸盐引起的环境改变。冗余分析（redundant analysis, RDA）和相关性分析揭示底泥总有机碳、总氮和氧化还原电位是影响底泥微生物的主要环境因素，提示底泥微生物可能受到硫酸盐和有机质作用的影响。【结论】较长时间的高浓度硫酸盐会对池塘底泥微生物群落造成重要影响，微生物群落自身的转变和硫酸盐引起的有机质分解改变可能是造成微生物群落变化的关键因素。
关键词： 池塘养殖 微生物群落 差异类群 共生网络 硫酸盐 有机物
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氨氮急性胁迫对许氏平鲉血液生化指标影响
《海洋科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：采用96 h半静态毒性实验,研究了许氏平鲉幼鱼的氨氮耐受性和氨氮胁迫下血液生化指标的变化规律.结果表明,在水温(18.6±0.5)℃,pH 7.85,盐度30和溶氧(8.6±0.5)mg/L的条件下,平均体质量(63.60±10.14)g、平均全长(15.90±3.29)cm的许氏平鲉幼鱼总氨(TAN)和非离子氨(NH3-N)96 h的半致死浓度(LC50)分别为18.01 mg/L和0.27 mg/L,安全浓度(SC)分别为1.80 mg/L和0.03 mg/L.设定TAN为0、3.5、10和20 mg/L 4个浓度梯度,对同等规格苗种进行96 h急性胁迫实验,血液生化指标的双因素方差分析表明:氨氮浓度、暴露时间及两者交互作用对血浆血糖(GLU)、血氨(PA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、碱性磷酸酶(AKP)和谷草转氨酶(AST)含量/活性存在显著影响,两者交互作用对血浆皮质醇(Cor)和谷丙转氨酶(ALT)含量/活性无显著影响,暴露时间对血浆胆固醇(TCH)无显著影响;其中,血浆GLU、GSH、AKP随处理时间延长呈先升后降趋势,随氨氮浓度升高响应时间提前;PA浓度与环境TAN浓度正相关.相关研究结果可为许氏平鲉幼鱼的养殖管理和苗种运输提供指导,血浆GLU、GSH、PA和AKP可作为许氏平鲉氨氮胁迫的敏感指标.
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大菱鲆利用水解鱼蛋白和牛蛙蛋白的差异
《水产学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探究大菱鲆对不同来源水解蛋白的利用效率，实验选取太平洋狭鳕和牛蛙下脚料为蛋白来源，分别制备水解鱼蛋白和水解牛蛙蛋白，以初始体重为（8.00±0.01） g的大菱鲆为研究对象，进行为期56 d的养殖实验。实验设2个对照组，正对照组（PC）鱼粉含量为35.0%，负对照组（NC）鱼粉含量为26.5%；设2个实验组，水解鱼组（FPH）为26.5%的鱼粉和8.0%的水解鱼蛋白，水解牛蛙组（BPH）为26.5%的鱼粉和9.5%的水解牛蛙蛋白。结果显示，FPH组的终末体重、增重率和特定生长率显著高于BPH组和NC组，与PC组无显著差异。摄食6 h后，食糜必需氨基酸中赖氨酸、精氨酸、苏氨酸和缬氨酸在BPH组的含量显著高于PC组；多数非必需氨基酸在BPH组含量最高，但无显著差异。质子偶联氨基酸转运载体PAT1和小肽转运载体PepT1的mRNA表达量分别在FPH组和BPH组都显著高于PC组和NC组；碱性氨基酸转运载体CAT1和y+L型氨基酸转运载体y+LAT2的mRNA表达量在各处理组中无显著差异。研究表明，在饲料中添加鳕和牛蛙蛋白水解物均能提高大菱鲆的生长性能，且水解鱼蛋白的促生长效果优于水解牛蛙蛋白。食糜氨基酸含量及氨基酸和小肽转运载体表达量的结果也表明，大菱鲆对添加水解鱼蛋白的饲料利用效率优于水解牛蛙蛋白。本研究结果为不同蛋白水解物在大菱鲆饲料中的应用提供理论参考。
关键词： 大菱鲆 水解鱼蛋白 水解牛蛙蛋白 生长性能 氨基酸
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试论数字赋能助力水域生态牧场建设
《水产学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：水域生态牧场从水域生态学和景观生态学角度出发，高度重视生态系统的整体性和连通性，是拓展渔业空间、推动业态融合发展的重要场景。为了实现我国渔业的健康高质量发展，生态经济和数字经济将共同驱动水域生态牧场的模式创新和产业发展。本文详述了水域生态牧场建设的必要性、发展理念和应对策略，阐述了数字赋能从关键技术、无人装备和智能管理三方面助力水域生态牧场的体系化、数字化建设，提出了四场联动、陆海贯通、牧养互动和业态融合的发展模式，以期为更好地利用数字技术，科学、规范建设水域生态牧场提供参考。
关键词： 水域生态牧场 数字赋能 理论体系 技术体系 装备体系 管理体系 发展模式
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NaHCO3胁迫下杂交鲟皮肤的转录表达特征
《华北农学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了探明碱胁迫对杂交鲟鲟龙1号皮肤生理功能的影响，采用转录组测序的方法和皮肤组织学切片研究观察了碱胁迫与正常养殖水质条件下杂交鲟皮肤组织的分子特征和组织结构。结果发现，对照组与胁迫组差异表达基因总数量（DEGs）为1 849个，其中1 302个基因在胁迫组的皮肤组织中上调，547个基因下调。对差异表达基因进行GO聚类，主要富集在胞浆钙离子浓度的调节、肌肉收缩、肌钙蛋白复合物、肌钙蛋白T结合、肌钙蛋白C结合等7个GO term上。KEGG富集分析发现，甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢，蛋白质的消化和吸收，淀粉和蔗糖代谢等为显著富集通路。代谢通路互作网络分析发现，碱胁迫下鲟龙1号皮肤核心代谢途径为黏着斑、蛋白质消化吸收和血小板活化、补体和凝血级联及缺氧诱导因子-1信号通路等途径为主效途径。组织切片结果显示，杂交鲟在碱胁迫下皮肤组织和肾脏组织受到严重损伤，肾小球和肾小管发生明显皱缩，远曲小管萎缩尤为明显，肾小球上皮细胞体积减小，管壁变薄甚至脱落；皮肤组织的黏液细胞数量随碱度的升高而增多，棒状细胞细胞核发生固缩现象，在碱胁迫下排列更加紧密。揭示了鲟龙1号皮肤组织碱胁迫响应相关基因的总体表达特征，同时可为鲟鱼盐碱驯养提供参考。
关键词： 杂交鲟鲟龙1号 碱胁迫 转录组 皮肤 组织学切片 代谢通路网络
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长江上游弥陀漫滩水体鱼类食物网动态的季节性变化
《生态学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：长江上游是我国鱼类生物多样性最为丰富的地区之一，漫滩作为河流生态系统的重要组成部分对维持区域鱼类生物多样性具有重要作用。于2019年丰水期（8月份）和枯水期间（11月份）应用碳、氮稳定同位素技术并结合Bayesian混合模型和SIBER分析方法，对长江上游弥陀漫滩水体鱼类食物网结构动态的季节性变化特征进行了研究。结果显示：丰水期基础碳源的δ13C、δ15N平均值分别为-23.02‰和2.58‰,范围分别为-31.01‰—-11.2‰(δ13C)和-0.51‰—6.84‰(δ15N);枯水期其δ13C、δ15N平均值分别为-21.93‰、7.22‰,范围分别为-26.31‰—-15.36‰(δ13C)和4.89‰—8.81‰(δ15N)。丰水期鱼类食物网能量主要依赖于外源性营养物质，食物链长度达到3.6级；枯水期内源性营养物质是食物网能量的主要贡献者，食物链长度为2.6级。相对于枯水期，丰水期间鱼类群落拥有更大的生态位空间面积，反映了其食物来源的多样化或利用了不同的生境类型。研究结果表明水文连通性的季节性变化不仅能改变消费者与食物资源之间的耦合模式，也是决定研究区域生物多样性高低和鱼类食物网结构稳定性的重要因素。研究结果可为长江上游漫滩水体水生生物多样性保护提供理论依据。
关键词： 漫滩水体 碳、氮稳定同位素 食物网动态 Bayesian混合模型 长江上游
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刀鲚内皮素1基因SNP多态性及其与颌骨性状相关联分析
《中国水产科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探究刀鲚（Coilia nasus）内皮素1 （endothelin 1, Edn1）基因对刀鲚上颌骨长度的影响,根据此前的基因组重测序结果以及刀鲚基因组数据库,通过PCR扩增得到刀鲚Edn1基因序列,并使用直接测序法筛选并分析单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism, SNP）位点,分析各位点的基因型,并计算各位点的基本遗传参数、基因型频率和基因频率,将筛选出的SNP位点与刀鲚上颌骨长度性状进行关联分析、连锁不平衡分析和双倍型分析。结果表明,在刀鲚Edn1基因中共挖掘出5个SNP位点,分别为T134C、A418C、G1322A、C1607T、A1636C。G1322A与A1636C两个位点之间处于连锁不平衡状态。关联分析结果显示, T134C位点和A418C位点与上颌骨长度性状之间存在显著相关性;双倍型分析结果显示,T134C位点和A418C位点组成的双倍型中,D3（杂合TC和纯合AA）的上颌骨长度显著长于D1（纯合TT和杂合AC）和D2（纯合TT和纯合CC）。此外,刀鲚开口高度/头长和上颌骨长/头长的皮尔逊相关系数r=0.41,属中等正相关。研究结果表明, T134C位点和A418C位点是刀鲚上颌骨长度的优势位点,双倍型D3为优势基因型。本研究可为刀鲚长颌骨分子标记辅助选育的候选标记提供科学依据。
关键词： 刀鲚 Edn1基因 性状关联分析 双倍型分析 连锁不平衡
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