董媛媛 范立民 裘麗萍

摘要：以吉富羅非魚(yú)（Oreochromis niloticus）為研究對(duì)象，以外加葡萄糖為碳源促進(jìn)生物絮團(tuán)的形成以替代部分餌料，設(shè)置3個(gè)梯度，分別為A組（全部投喂餌料）、B組（替代10%的餌料）和C組（替代20%的餌料），探究光合細(xì)菌強(qiáng)化生物絮團(tuán)對(duì)羅非魚(yú)生長(zhǎng)及水環(huán)境狀況的影響，同時(shí)采用Biolog-ECO技術(shù)研究養(yǎng)殖水中微生物碳代謝多樣性的變化。結(jié)果表明，不同餌料替代梯度下的水體微生物碳源的利用程度均隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)而升高，整體表現(xiàn)為替代10%的餌料>全部投喂餌料>替代20%的餌料;合適的替代率既能增強(qiáng)水體微生物對(duì)碳源的整體利用能力，又能節(jié)約養(yǎng)殖成本。主成分分析表明，不同餌料替代梯度下的水體微生物群落碳源代謝具有明顯差異，其中聚合糖類、酯類和氨基酸類是水體微生物的偏好碳源，而胺類和酸類的利用率較低。

關(guān)鍵詞：光合細(xì)菌;生物絮團(tuán);餌料替代;微生物群落;羅非魚(yú)

中圖分類號(hào)： S965.125;S182 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號(hào)：1002-1302（2020）03-0167-08

羅非魚(yú)（Oreochromis niloticus）屬于鱸形目鱸形亞目麗魚(yú)科羅非魚(yú)屬，原產(chǎn)于非洲內(nèi)陸水域，又被稱為“非洲鯽魚(yú)”。大部分的羅非魚(yú)屬于雜食性魚(yú)類，常以水體中的植物和碎屑為食。吉富羅非魚(yú)是20世紀(jì)末世界魚(yú)類中心等研究機(jī)構(gòu)利用尼羅羅非魚(yú)在菲律賓選育出的羅非魚(yú)新品系，適應(yīng)能力強(qiáng)，遺傳性狀穩(wěn)定，養(yǎng)殖周期短，生長(zhǎng)速度快，是我國(guó)目前羅非魚(yú)養(yǎng)殖業(yè)中的主導(dǎo)品種之一[1]，也是聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織向世界推廣的優(yōu)良品種之一。隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的集約化、高產(chǎn)化模式的發(fā)展，大量投喂造成的殘餌、糞便堆積及其反應(yīng)產(chǎn)生的有害物質(zhì)，不僅對(duì)養(yǎng)殖對(duì)象本身產(chǎn)生一定的危害，還影響?zhàn)B殖水體環(huán)境。

隨著微生物技術(shù)的發(fā)展，微生物在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的研究也日漸深入。微生物種類繁多，分布廣泛，對(duì)環(huán)境敏感，易變異，且在生物系統(tǒng)中不可替代[2-3]。光合細(xì)菌能分解利用養(yǎng)殖水體中的有機(jī)物，具有凈化水質(zhì)、改善水體微生態(tài)環(huán)境的作用[4]。Biolog-ECO平板法通過(guò)直接在微平板上培養(yǎng)微生物群體，測(cè)定微生物對(duì)不同碳源的利用程度，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其引起的光吸收度變化，借以探究微生物生理特征及其群落結(jié)構(gòu)[5-6]。近年來(lái)，關(guān)于光合細(xì)菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究已有不少報(bào)道[7-8]。有研究表明，以葡萄糖、蜂蜜、蔗糖等作為外加碳源能夠很好地形成生物絮團(tuán)[9-12]。由于葡萄糖成本低廉且能夠形成穩(wěn)定高效的生物絮團(tuán)，因此，本試驗(yàn)以葡萄糖作為外加有機(jī)碳源，同時(shí)向養(yǎng)殖水體中添加光合細(xì)菌以進(jìn)行強(qiáng)化，旨在探究水產(chǎn)養(yǎng)殖中的水質(zhì)調(diào)控問(wèn)題和生物絮團(tuán)形成過(guò)程中水體微生物群落結(jié)構(gòu)和碳源利用情況，為池塘養(yǎng)殖生物絮團(tuán)的餌料替代和微生物群落結(jié)構(gòu)的研究提供參考數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 養(yǎng)殖管理

養(yǎng)殖試驗(yàn)于2018年7—8月在江蘇省無(wú)錫市中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心開(kāi)展，試驗(yàn)為期60 d。選用9個(gè)容積約為1 000 L的圓形養(yǎng)殖桶，試驗(yàn)前期向養(yǎng)殖桶內(nèi)加入新鮮表層土壤以提供土著微生物源，然后每桶懸掛1串由全塑性?shī)A片和維綸醛化絲構(gòu)成的組合填料，其目的是為微生物提供附著基，促進(jìn)生物絮團(tuán)的生成，最后每桶加入約 700 L 的水，放置在太陽(yáng)下充分暴曬，養(yǎng)殖試驗(yàn)期間為保證充足的供氧，每個(gè)養(yǎng)殖桶底部設(shè)有微孔增氧管，在提高水體溶解氧濃度的同時(shí)，使水體得到充分的攪動(dòng)混勻。

每個(gè)養(yǎng)殖桶放養(yǎng)20尾規(guī)格相同的羅非魚(yú)，體質(zhì)量為（6.50±0.50） g，養(yǎng)殖過(guò)程中進(jìn)行相同頻率的投喂，前期投喂量約為羅非魚(yú)體質(zhì)量的10%，后期隨著水體環(huán)境和天氣的變化，調(diào)整投喂量為羅非魚(yú)體質(zhì)量的2%～3%。試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)不同的餌料替代梯度，分別為A組（全部投喂餌料）、B組（替代10%的餌料）和C組（替代20%的餌料），每組設(shè)3個(gè)平行，待養(yǎng)殖水體中的氨水平滿足試驗(yàn)要求后，開(kāi)始添加碳源和光合細(xì)菌菌液。

1.2 試驗(yàn)方法

依據(jù)中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心推出的淡水池塘生物絮團(tuán)生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)構(gòu)建操作規(guī)程，確定碳源添加量A（g）=H×S×（30×CTAN-N-38），式中：H為池塘平均水深，m;S為池塘面積，m2;CTAN-N為池塘初始氨氮濃度，mg/L。每 2 d 添加1次葡萄糖，添加時(shí)間為上午投飼后 30 min，先用養(yǎng)殖水體溶解碳源，然后均勻地潑灑在養(yǎng)殖桶里。光合細(xì)菌菌液由實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大培養(yǎng)，其濃度為 109 CFU/mL，依據(jù)陳家長(zhǎng)等有關(guān)研究[13]確定光合細(xì)菌菌液每隔1周使用1次，每次100 mL，總共添加6次。

自生物絮團(tuán)形成穩(wěn)定后，每隔1周自水面以下30 cm處采集水樣，進(jìn)行總磷含量、總氮含量、氨氮含量、亞硝酸鹽含量和pH值等相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定。采用鉬酸銨分光光度法測(cè)定總磷含量;納氏試劑分光光度法測(cè)定氨氮含量;N-（1-萘基）-乙二胺光度法測(cè)定硝酸鹽含量;pH值采用便攜式pH計(jì)測(cè)定。待生物絮團(tuán)穩(wěn)定后，取適量的水樣用0.85%的NaCl溶液進(jìn)行稀釋，然后用8孔加樣器加到 Biolog-ECO板中，每孔加150 μL，置于28 ℃恒溫條件下避光培養(yǎng)，用酶標(biāo)儀分別讀取培養(yǎng)12、24、48、60、72、84、96、108、120、132、144、156、168、180 h時(shí)590、750 nm波長(zhǎng)處的吸光度。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

平均每孔顏色變化率（average well color development，AWCD）[14]計(jì)算公式為AWCD=∑（C-R）/n。式中：C代表每個(gè)碳源孔的2個(gè)波段（590、750 nm）吸光度差值;R代表對(duì)照（空白）孔的吸光度;n為Biolog-ECO上碳源種類數(shù)量（在本研究中n=31）。本研究選取培養(yǎng)72 h的AWCD數(shù)據(jù)進(jìn)行多樣性Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)、McIntosh指數(shù)和豐富度指數(shù)的計(jì)算，具體參照文獻(xiàn)[15]，同時(shí)選取72 h的數(shù)據(jù)進(jìn)行微生物對(duì)不同碳源利用程度的主成分分析（principal component analysis，PCA）和方差分析（analysis of variance，ANOVA），確定不同組別處理間水中微生物群落代謝的差異，統(tǒng)計(jì)分析通過(guò)SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和繪圖通過(guò)Excel 2016和Origin 8.1來(lái)完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同餌料替代梯度對(duì)羅非魚(yú)養(yǎng)殖效果的影響

如表1所示，減少羅非魚(yú)的餌料投喂，以葡萄糖為外加碳源，添加光合細(xì)菌進(jìn)行強(qiáng)化，進(jìn)行不同比例的餌料替代之后，不同處理組間的終體質(zhì)量、增質(zhì)量均表現(xiàn)出差異顯著（P<0.05）;不同處理組間的餌料系數(shù)差異不顯著。

2.2 生物絮團(tuán)對(duì)養(yǎng)殖水體水質(zhì)的影響

如表2所示，C組處理的總磷和氨氮含量顯著低于對(duì)照組（P<0.05），總氮和硝酸鹽含量均低于對(duì)照組，但差異不顯著;B組處理的氨氮含量顯著低于對(duì)照組（P<0.05），總磷、總氮、硝酸鹽含量與對(duì)照組相比均差異不顯著，其含量分別比對(duì)照組低11.20%、3.41%、29.65%。隨著餌料替代率的增加，除pH值外，不同處理組的水質(zhì)指標(biāo)均表現(xiàn)為降低趨勢(shì)，其中B組和C組處理之間總磷含量差異顯著（P<0.05）;不同處理組間的pH值差異不明顯。

2.3 生物絮團(tuán)對(duì)養(yǎng)殖水體微生物六大類碳源利用的影響

平均顏色變化率（AWCD）可以有效地反映水體微生物的整體活性，反映微生物對(duì)31種碳源的利用能力和偏好。由圖1可知，不同餌料替代梯度下的水體微生物對(duì)全部碳源的利用強(qiáng)度均隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)而呈增加趨勢(shì)，12 h以內(nèi)水體中的微生物活性較低，12～120 h之間，AWCD隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增大，在120～156 h之間，微生物碳源利用出現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)，156～168 h之間，AWCD逐漸增加而后趨于穩(wěn)定。不同餌料替代梯度下的AWCD大小順序排序?yàn)樘娲?0%的餌料 組> 對(duì)照組>替代20%的餌料組，表明替代10%的餌料組微生物碳源代謝強(qiáng)度最高，而替代20%的餌料組對(duì)碳源的利用能力整體下降。

由表3可知，進(jìn)行不同梯度餌料替代之后，B組處理的水體微生物Shannon指數(shù)、Simpson指數(shù)、McIntosh指數(shù)及豐富度指數(shù)均高于對(duì)照組，但差異不顯著;C組處理均低于對(duì)照組。

2.4羅非魚(yú)養(yǎng)殖水體中微生物群落對(duì)不同碳源利用情況

Biolog-ECO板中包含的31種單一碳源主要分為六大類，即聚合糖類、氨基酸類、酯類、醇類、胺類和酸類。如圖2所示，對(duì)于不同程度的替代比例，水體微生物對(duì)碳源的利用程度表現(xiàn)出不同的偏好：在對(duì)氨基酸類、酯類、胺類和酸類碳源的利用上，替代10%的餌料利用強(qiáng)度最高，而替代20%的餌料則表現(xiàn)為60 h之后對(duì)醇類的利用最強(qiáng);隨著時(shí)間的推移，不同處理組對(duì)碳源的利用都表現(xiàn)為上升趨勢(shì)，在對(duì)胺類碳源的利用上，在120～156 h之間表現(xiàn)為先下降后上升最終趨于平穩(wěn)的趨勢(shì)。

為研究生物絮團(tuán)及光合細(xì)菌對(duì)水體微生物群落碳代謝的影響，選擇Biolog-ECO培養(yǎng)72 h作為分析時(shí)間點(diǎn)，采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行PCA分析，提取3個(gè)主成分，第1主成分（PC1）為37.649%，第2主成分（PC2）為19.163%，第3主成分（PC3）為 11.090%，三維主成分綜合了全部31種碳源的 67.902% 的信息，提取前2個(gè)主成分進(jìn)行作圖（圖3），以表征各組水體微生物群落碳源代謝特征，其中前2個(gè)主成分積累貢獻(xiàn)率達(dá)56.812%。主成分分析中不同處理組間距離的大小表示不同處理組之間的相似水平，間隔越近相似程度越高，對(duì)不同碳源的利用能力就越相似。由圖3可知，對(duì)照組A主要分布在第一、二象限，處理組B主要分布在第三、四象限，處理組C主要分布在第一、二、三象限，說(shuō)明處理組B和對(duì)照組之間水體微生物碳代謝特征差異明顯，處理組C和對(duì)照組之間差異不明顯。

表4列出了31種碳源與3個(gè)主成分之間的相關(guān)系數(shù)， 反映了各個(gè)變量對(duì)主成分的重要程度，碳源的相關(guān)性越高，表明碳源對(duì)不同處理的區(qū)分的貢獻(xiàn)率越大。但是相關(guān)系數(shù)較高，不能完全說(shuō)明該碳源的實(shí)際利用程度也高，也有可能是因?yàn)椴煌幚黹g的碳源利用率差異性高。表4顯示，3組水體微生物代謝基質(zhì)主成分1相關(guān)系數(shù)0.55以上的基質(zhì)有21種，相關(guān)系數(shù)大于0.75的有7種，其中聚合糖類2種，氨基酸類2種，酯類、胺類和酸類各1種;主成分2相關(guān)系數(shù)0.55以上的基質(zhì)僅有4種;主成分3相關(guān)系數(shù)0.55以上的基質(zhì)僅有3種，說(shuō)明不同處理組及對(duì)照組間水體微生物代謝功能群落結(jié)構(gòu)的差異主要體現(xiàn)在與主成分1相關(guān)系數(shù)較高的基質(zhì)上。與主成分1相關(guān)系數(shù)在0.80以上的依次為α-D-乳糖、丙酮酸甲脂、L-蘇氨酸和苯乙基胺。

3 討論與結(jié)論

3.1 光合細(xì)菌強(qiáng)化生物絮團(tuán)對(duì)羅非魚(yú)生長(zhǎng)的影響

王潮輝等研究發(fā)現(xiàn)，在生物絮凝系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中養(yǎng)殖的吉富羅非魚(yú)沒(méi)有明顯的應(yīng)激反應(yīng)，且其生長(zhǎng)要比循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)養(yǎng)殖效果更加有利[16]。李朝兵等在生物絮團(tuán)技術(shù)培育小規(guī)格羅非魚(yú)種的研究中發(fā)現(xiàn)，生物絮團(tuán)可以作為蛋白餌料被羅非魚(yú)魚(yú)種所攝食利用，提高其生長(zhǎng)性能[17]。劉文暢等在無(wú)碳源添加的羅非魚(yú)養(yǎng)殖系統(tǒng)的研究中發(fā)現(xiàn)，水體重復(fù)利用的養(yǎng)殖系統(tǒng)中，不額外投加碳源是可行的，其碳源的添加目的是調(diào)節(jié)水體中的碳氮比例，促進(jìn)生物絮團(tuán)的形成[18]。在本研究中，減少餌料投喂，補(bǔ)充葡萄糖和光合細(xì)菌來(lái)調(diào)節(jié)水體微生物結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明，隨著餌料替代率的增加，羅非魚(yú)的增質(zhì)量出現(xiàn)下降趨勢(shì)，這有可能是光合細(xì)菌的加入對(duì)生物絮團(tuán)的形成或利用產(chǎn)生了影響，并且隨著有機(jī)碳替代餌料的比例越高，影響越大，這有可能與有機(jī)碳的循環(huán)過(guò)程發(fā)生改變有關(guān)。Crab等研究發(fā)現(xiàn)，不同類型的外加碳源對(duì)生物絮團(tuán)的營(yíng)養(yǎng)組成成分的影響具有一定差異，和全部投喂餌料的組相比，不同餌料替代率下的餌料系數(shù)差異不顯著，替代20%的餌料處理組餌料系數(shù)降低3.8%，可以明顯觀察到羅非魚(yú)的生長(zhǎng)速度變慢[19]。徐武杰研究發(fā)現(xiàn)，在以蔗糖為外加碳源的生物絮團(tuán)養(yǎng)殖系統(tǒng)中，生物絮團(tuán)可以提高對(duì)蝦胃中脂肪酶、淀粉酶以及蛋白酶的活力[20]。唐匯娟等在零換水條件下添加枯草芽孢桿菌和碳源對(duì)羅非魚(yú)生長(zhǎng)的影響研究中發(fā)現(xiàn)，枯草芽孢桿菌和碳源的添加在一定程度上提高了羅非魚(yú)的存活率、生長(zhǎng)率以及飼料轉(zhuǎn)化效率，但并未達(dá)到顯著水平[21]。而在本研究中，隨著餌料替代率的增加，羅非魚(yú)的生長(zhǎng)明顯呈下降趨勢(shì)，這有可能與外加碳源種類有關(guān)，也有可能是因?yàn)轲D料替代率過(guò)大，生物絮團(tuán)不能完全滿足羅非魚(yú)生長(zhǎng)的需要，進(jìn)而限制了羅非魚(yú)的生長(zhǎng)。生物絮團(tuán)在養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)中扮演著很多不同的角色，發(fā)揮著關(guān)鍵作用[21-24]。在本研究中，生物絮團(tuán)的組成成分和光合細(xì)菌的加入是否影響了羅非魚(yú)的某些消化酶活性，進(jìn)而影響羅非魚(yú)生長(zhǎng)，還需要通過(guò)進(jìn)一步試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

3.2 光合細(xì)菌強(qiáng)化生物絮團(tuán)對(duì)養(yǎng)殖水體水質(zhì)的影響

盧炳國(guó)等在不同C/N水平的生物絮團(tuán)技術(shù)對(duì)草魚(yú)的研究中發(fā)現(xiàn)，C/N為15時(shí)最佳，對(duì)降低水中的氨氮、亞硝酸鹽水平具有明顯效果[25]。李彥等在養(yǎng)殖水體中以小麥淀粉作為碳源，降低三態(tài)氮含量，改善水質(zhì)，并生成魚(yú)類可食用的絮團(tuán)，降低飼料系數(shù)[26]。尚謙對(duì)關(guān)于木薯渣在生物絮團(tuán)處理養(yǎng)殖廢水技術(shù)的應(yīng)用研究中提出，蔗糖的添加能夠有效控制氨氮污染[27]。唐肖峰等在碳源對(duì)花鰻鱺養(yǎng)殖水質(zhì)的影響研究中發(fā)現(xiàn)，生物絮團(tuán)組在總磷、總氮、三態(tài)氮方面均顯著低于非生物絮團(tuán)組[28]。在本研究中，替代20%的餌料組總磷、氨氮水平均顯著低于對(duì)照組（P<0.05），替代10%的餌料組總磷水平降低11.20%，但差異不顯著，氨氮水平顯著低于對(duì)照組（P<0.05）;替代20%的餌料組和替代10%的餌料組硝酸鹽含量分別平均降低44.25%、29.65%，這與上述研究結(jié)果趨勢(shì)相同。自養(yǎng)硝化反應(yīng)和異養(yǎng)硝化反應(yīng)對(duì)無(wú)機(jī)氮都有著良好的降解效能，王濤等研究發(fā)現(xiàn)，生物絮團(tuán)中的異養(yǎng)硝化反應(yīng)有利于養(yǎng)殖水中無(wú)機(jī)氮素的脫除，降低養(yǎng)殖水體的富營(yíng)養(yǎng)化，添加碳源培育生物絮團(tuán)對(duì)氨氮的快速異養(yǎng)轉(zhuǎn)化的功能在水產(chǎn)養(yǎng)殖中具有重要意義[29-30]。在羅非魚(yú)養(yǎng)殖水體中以葡萄糖為外加碳源、以土著微生物為菌源構(gòu)建養(yǎng)殖系統(tǒng)，利用光合細(xì)菌進(jìn)行強(qiáng)化，能夠進(jìn)一步對(duì)水質(zhì)進(jìn)行調(diào)控，降低水體中總氮、總磷及氨氮的水平;同時(shí)增強(qiáng)水體微生物對(duì)聚合糖類、酯類和氨基酸類碳源的利用率，降低對(duì)胺類和酸類碳源的利用率。

3.3 光合細(xì)菌強(qiáng)化生物絮團(tuán)對(duì)養(yǎng)殖水體微生物群落多樣性的影響

Biolog-ECO平板中的AWCD值反映了微生物群落利用不同單一碳源的整體能力和偏好，在碳源種類相同的條件下，對(duì)不同微生物利用碳源情況進(jìn)行比較，可以反映出不同餌料替代梯度及光合細(xì)菌強(qiáng)化下的水體微生物對(duì)不同類型的碳源的利用強(qiáng)度存在一定差異[23];其中，替代10%的餌料平均AWCD值最高，對(duì)照組次之，替代20%的餌料最低，因此可知適當(dāng)減少一定的餌料投喂，有利于增強(qiáng)水體微生物群落對(duì)碳源的利用。采用不同的多樣性指數(shù)，可以反映不同的微生物群落功能多樣性變化[31]。本研究中，隨著餌料替代率的增加，水體微生物多樣性及豐富度無(wú)顯著變化，說(shuō)明碳源添加和光合細(xì)菌的加入對(duì)水環(huán)境中的微生物無(wú)顯著影響，這與李志斐等關(guān)于生物絮團(tuán)可增加水體微生物的Shannon指數(shù)和豐富度指數(shù)的結(jié)果[32]相反，與史磊磊等研究的組合填料對(duì)羅非魚(yú)養(yǎng)殖環(huán)境水體微生物多樣性影響結(jié)果[33]一致，這可能是與微生物的附著基和外加光合細(xì)菌菌液有關(guān)。近年來(lái)，隨著微生態(tài)制劑的發(fā)展，其改善養(yǎng)殖環(huán)境、維持養(yǎng)殖水體微生態(tài)平衡以及促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)不斷在水產(chǎn)養(yǎng)殖中擴(kuò)大應(yīng)用。

Biolog-ECO法通過(guò)微生物對(duì)不同類型碳源的利用程度來(lái)反映微生物群落的功能多樣性。其主成分分析可以有效反映微生物群落功能結(jié)構(gòu)特征[34]。平板上的31種碳源主要分為六大類：聚合糖類、氨基酸類、酯類、醇類、胺類、酸類，綜合PC1、PC2和PC3結(jié)果可知，不同餌料替代梯度下對(duì)水體微生物群落代謝功能起作用的主要碳源類型為聚合糖類、酯類和氨基酸類，不同處理下的差異主要體現(xiàn)在對(duì)氨基酸類和酯類碳源的利用上，其中以氨基酸類最為突出。結(jié)合不同處理組對(duì)不同碳源的整體利用程度可以得出，不同處理的水體微生物對(duì)碳源的利用特征差異比較明顯，這一點(diǎn)可能與水體中外加葡萄糖作為碳源有一定的關(guān)系，也可能和光合細(xì)菌的加入有關(guān)。隨著餌料替代率的增加，水體中的微生物多樣性發(fā)生了變化，因此作為主要輸入碳源的殘餌和糞便的組成及含量發(fā)生了比較明顯的變化，進(jìn)而影響了水體微生物對(duì)不同類型的碳源代謝發(fā)生一定的改變，最終影響其對(duì)碳源利用的種類和強(qiáng)度。有研究表明，不同碳源產(chǎn)生的胞外聚合物有很大的差異[35]，并且水體中的藻類在光照和二氧化碳充足的條件下，可以產(chǎn)生大量的酯類和碳?xì)浠衔颷36]，進(jìn)一步影響參與生物絮團(tuán)的組成及其微生物從不同碳源中的獲益方式[37]。張哲等研究發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)中微生物群落結(jié)構(gòu)隨添加碳源的不同會(huì)發(fā)生一定的變化[38];Ballester等研究發(fā)現(xiàn)，生物絮團(tuán)中微生物在維持水質(zhì)和提供必需營(yíng)養(yǎng)素方面發(fā)揮著重要作用[39]。在本研究中，不同餌料替代下的羅非魚(yú)養(yǎng)殖水體微生物分布在不同區(qū)域，說(shuō)明其碳源代謝特征存在一定的差異。主成分分析法可以很好地反映出水質(zhì)綜合狀態(tài)的變化，進(jìn)而提煉出更多的有用信息[40]。由于Biolog-ECO微平板技術(shù)存在一定的局限性，僅采用此技術(shù)很難完整地反映不同處理下水體微生物群落功能多樣性的變化規(guī)律，有關(guān)生物絮團(tuán)微生物種類等方面的研究，還需進(jìn)一步探索。適當(dāng)減少餌料投喂，可以增強(qiáng)水體微生物的碳源代謝能力，減少10%的餌料投喂既能節(jié)約養(yǎng)殖成本，又能增強(qiáng)養(yǎng)殖水體微生物對(duì)不同碳源的整體利用能力。本研究是在試驗(yàn)條件下完成，與實(shí)際生產(chǎn)中池塘養(yǎng)殖情況還具有一定差距，還需酌情考慮具體的餌料替代比例，同時(shí)在選擇添加益生菌強(qiáng)化的過(guò)程中，要注意菌種的選擇。

參考文獻(xiàn)：

[1]Dey M M，Gupta M V. Socioeconomics of disseminating genetically improved Nile tilapia in Asia：an introduction[J]. Aquaculture Economics & Management，2000，4（1/2）：5-11.

[2]Fierer N，Bradford M A，Jackson R B. Toward an ecological classification of soil bacteria[J]. Ecology，2007，88（6）：1354-1364.

[3]Konopka A，Oliver L，Turco R F. The use of carbon substrate utilization patterns in environmental and ecological microbiology[J]. Microbial Ecology，1998，35（2）：103-115.

[4]鄭耀通，胡開(kāi)輝，高樹(shù)芳，等. 高效凈化水產(chǎn)養(yǎng)殖水域紫色非硫光合細(xì)菌的分離和篩選[J]. 福建農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，27（3）：257-260.

[5]Garland J L，Mills A L. Classification and characterization of heterotrophic microbial communities on the basis of patterns of community-level sole-carbon-source utilization[J]. Applied and Environmental Microbiology，1991，57（8）：2351-2359.

[6]Garland J L. Analysis and interpretation of community-level physiological profiles in microbial ecology[J]. FEMS Microbiology Ecology，1997，24（4）：289-300.

[7]沈錦玉，尹文林，劉 問(wèn)，等. 光合細(xì)菌HZPSB對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)的改良和對(duì)魚(yú)類促生長(zhǎng)作用[J]. 科技通報(bào)，2004，20（6）：481-484.

[8]Vrati S. Single cell protein production by photosynthetic bacteria grown on clarified effluents of biogas plants[J]. Applied Microbiology and Biotechnology，1984，19（3）：199-202.

[9]楊章武，張 哲，葛 輝，等. 幾種不同碳源對(duì)凡納濱對(duì)蝦生物絮團(tuán)技術(shù)育苗效果的影響[J]. 福建水產(chǎn)，2015，37（5）：347-352.

[10]劉克明，尤宏?duì)?，馬 林，等. 不同碳源培養(yǎng)生物絮團(tuán)對(duì)南美白對(duì)蝦養(yǎng)殖影響試驗(yàn)[J]. 河北漁業(yè)，2019（4）：28-30.

[11]王潮輝. 添加葡萄糖對(duì)凡納濱對(duì)蝦零水交換養(yǎng)殖系統(tǒng)中水環(huán)境調(diào)控的研究[D]. 上海：上海海洋大學(xué)，2016.

[12]王 嬌，馬灌楠，鄧元告，等. 葡萄糖和鹽度對(duì)鹵蟲(chóng)生長(zhǎng)、養(yǎng)殖系統(tǒng)生物絮團(tuán)形成及其微生物多樣性的影響[J]. 海洋與湖沼，2015，46（2）：372-380.

[13]陳家長(zhǎng)，胡庚東，吳 偉，等. 有益微生物在中華絨螯蟹養(yǎng)殖中應(yīng)用的研究[J]. 上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，12（3）：271-273.

[14]閆法軍，田相利，董雙林，等. 刺參養(yǎng)殖池塘水體微生物群落功能多樣性的季節(jié)變化[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2014，25（5）：1499-1505.

[15]李志斐，王廣軍，謝 駿，等. 草魚(yú)養(yǎng)殖池塘生物膜固著微生物群落碳代謝Biolog分析[J]. 水產(chǎn)學(xué)報(bào)，2014，38（12）：1985-1995.

[16]王潮輝，高 啟，譚洪新，等. 生物絮凝系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程對(duì)吉富羅非魚(yú)免疫酶和生長(zhǎng)的影響[J]. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)，2015，22（4）：707-715.

[17]李朝兵，李志斐，韓林強(qiáng)，等. 生物絮團(tuán)技術(shù)對(duì)室內(nèi)培育小規(guī)格羅非魚(yú)種的影響[J]. 水產(chǎn)養(yǎng)殖，2015，36（7）：29-35.

[18]劉文暢，羅國(guó)芝，譚洪新. 無(wú)碳源投加對(duì)水體重復(fù)使用的羅非魚(yú)生物絮團(tuán)養(yǎng)殖系統(tǒng)中水質(zhì)、生長(zhǎng)性能和微生物群落的影響[C]// 2017年中國(guó)水產(chǎn)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集. 北京：中國(guó)水產(chǎn)學(xué)會(huì)，2017.

[19]Crab R，Chielens B，Mathieu W，et al. The effect of different carbon sources on the nutritional value of bioflocs，a feed for Macrobrachium rosenbergii postlarvae[J]. Aquaculture Research，2010，41（5）：559-567.

[20]徐武杰. 生物絮團(tuán)在對(duì)蝦零水交換養(yǎng)殖系統(tǒng)中功能效應(yīng)的研究與應(yīng)用[D]. 青島：中國(guó)海洋大學(xué)，2014.

[21]唐匯娟，張軒豪，孔重敏，等. 零換水條件下枯草芽孢桿菌和糖蜜對(duì)水質(zhì)和羅非魚(yú)生長(zhǎng)的影響[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2018，37（3）：82-86.

[22]McIntosh D，Samocha T M，Jones E R，et al. The effect of a commercial bacterial supplement on the high-density culturing of Litopenaeus vannamei with a low-protein diet in an outdoor tank system and no water exchange[J]. Aquacultural Engineering，2000，21（3）：215-227.

[23]Choi K H，Dobbs F C. Comparison of two kinds of Biolog microplates （GN and ECO） in their ability to distinguish among aquatic microbial communities[J]. Journal of Microbiological Methods，1999，36（3）：203-213.

[24]Martínez-Córdova L R，Martínez-Porchas M，Emerenciano M G C，et al. From microbes to fish the next revolution in food production[J]. Critical Reviews in Biotechnology，2017，37（3）：287-295.

[25]盧炳國(guó)，王海英，謝 駿，等. 不同C/N水平對(duì)草魚(yú)池生物絮團(tuán)的形成及其水質(zhì)的影響[J]. 水產(chǎn)學(xué)報(bào)，2013，37（8）：1220-1228.

[26]李 彥，劉利平，趙廣學(xué)，等. 養(yǎng)殖水體中添加碳源對(duì)水質(zhì)及羅非魚(yú)生長(zhǎng)的影響[J]. 大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，28（1）：55-60.

[27]尚 謙. 木薯渣在生物絮團(tuán)處理養(yǎng)殖廢水技術(shù)中的應(yīng)用性研究[D]. 南寧：廣西大學(xué)，2017.

[28]唐肖峰，劉利平，帥 滇，等. 碳源對(duì)花鰻鱺養(yǎng)殖系統(tǒng)水質(zhì)及生產(chǎn)性能的影響[J]. 大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2019，34（1）：70-79.

[29]王 濤，劉青松，段亞飛，等. 低C/N馴化生物絮團(tuán)的自養(yǎng)和異養(yǎng)硝化性能研究[J]. 海洋漁業(yè)，2018，40（5）：614-624.

[30]Schneider O，Sereti V，Eding E H，et al. Analysis of nutrient flows in integrated intensive aquaculture systems[J]. Aquacultural Engineering，2005，32（3/4）：379-401.

[31]Garland J L. Analytical approaches to the characterization of samples of microbial communities using patterns of potential C source utilization[J]. Soil Biology & Biochemistry，1996，28（2）：213-221.

[32]李志斐，王廣軍，余德光，等. 生物絮團(tuán)對(duì)養(yǎng)殖水體水質(zhì)和微生物群落功能的影響[J]. 上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，24（4）：503-512.

[33]史磊磊，范立民，陳家長(zhǎng)，等. 組合填料對(duì)水質(zhì)、羅非魚(yú)生長(zhǎng)及水體微生物群落功能多樣性的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2017，36（8）：1618-1626.

[34]李 娟. 長(zhǎng)期不同施肥制度土壤微生物學(xué)特性及其季節(jié)變化[D]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2008.

[35]Wilén B M，Onuki M，Hermansson M，et al. Microbial community structure in activated sludge floc analysed by fluorescence in situ hybridization and its relation to floc stability[J]. Water Research，2008，42（8/9）：2300-2308.

[36]Verma N M，Mehrotra S，Shukla A，et al. Prospective of biodiesel production utilizing microalgae as the cell factories：a comprehensive discussion[J]. African Journal of Biotechnology，2010，9（10）：1402-1411.

[37]Bodík I，Blstáková A，Sedlácek S，et al. Biodiesel waste as source of organic carbon for municipal WWTP denitrification[J]. Bioresource Technology，2009，100（8）：2452-2456.

[38]張 哲，楊章武，葛 輝，等. 不同碳源對(duì)凡納濱對(duì)蝦育苗標(biāo)粗水體生物絮團(tuán)的結(jié)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)成分、細(xì)菌群落及其水質(zhì)的影響[J]. 水產(chǎn)學(xué)報(bào)，2019，43（3）：639-649.

[39]Ballester E，Abreu P C，Cavalli R O，et al. Effect of practical diets with different protein levels on the performance of Farfantepenaeus paulensis juveniles nursed in a zero exchange suspended microbial flocs intensive system[J]. Aquaculture Nutrition，2010，16（2）：163-172.

[40]范立民，吳 偉，胡庚東，等. 主成分分析法評(píng)價(jià)多級(jí)生物系統(tǒng)對(duì)集約化池塘修復(fù)效果研究[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，26（23）：392-396.