水产养殖论文合集12篇

时间:2022-05-13 04:21:11

水产养殖论文

水产养殖论文篇1

1.1.1实验装置膜生物反应器(MBR)处理水产养殖废水的工艺流程如图1所示。反应主体为圆柱形有机玻璃容器,有效体积为70L。膜组件为杭州捷滤膜分离技术有限公司生产的聚偏氟乙烯(PVDF)+特种纳米材料材质的中空纤维膜,截留孔径为0.1μm,中空纤维内径为0.9mm,中空纤维外径为1.5mm,膜面积为2m2,出水方式为负压抽吸。正常运行时反应器采用间歇运行,每隔6h抽2h水。出水时间和停抽时间8min和2min。水力停留时间为8h。

1.1.2培养基(1)牛肉膏蛋白胨硝酸盐固体培养基:5g牛肉浸膏,10g蛋白胨,1gKNO3,20g琼脂,1000mL自来水,pH7.2~7.4。(2)硝酸盐葡萄糖反硝化培养基:5g葡萄糖,2gKNO3,1gK2HPO4,1gKH2PO4,0.20gMgSO4•7H2O,1000mL蒸馏水,pH7.2~7.5。(3)DM培养基:4.70g琥珀酸,7.90gNa2HPO4•7H2O,1.00gKNO3,1.50gKH2PO4,0.30gNH4Cl,0.10gMgSO4•7H2O,2mL微量元素溶液。微量元素溶液:50gEDTA,2.20gZnSO4,5.06gMnC12•4H2O,5.50gCaC12,5gFeSO4•7H2O,1.10g(NH4)6Mo7O24•4H2O,1.61gCoC12•6H2O,1.57gCuSO4•5H2O,1000mL蒸馏水,pH7.0。

1.1.3检测试剂(1)格里斯试剂(GriessReagent)Ⅰ和Ⅱ:试剂Ⅰ:将0.5g的对氨基苯磺酸(SulfanilicAcid)加到150mL的30%稀醋酸溶液中,保存于棕色瓶中。试剂Ⅱ:将0.5gα-萘胺(α-naphthylamine)加到50mL蒸馏水中,煮沸后,缓慢加入150mL的20%稀醋酸溶液中,保存于棕色瓶中。(2)二苯胺试剂:溶1.0g无色的二苯胺(Diphenylamine)于20mL蒸馏水中,然后徐徐加入100mL浓硫酸(相对密度1.84)中,保存于棕色瓶中。

1.2实验方法

1.2.1活性污泥的培养驯化实验所用的污泥为哈尔滨市文昌污水处理厂间歇曝气池的活性污泥,其MLVSS/MLSS为45%,SV为34%,MLSS为5296mg/L。在活性污泥中好氧反硝化菌的富集驯化是通过MBR装置驯化上述活性污泥。操作过程为瞬时进水(水产养殖废水添加营养液配制而成)、曝气、出水。曝气期间,监测DO的浓度,保持DO浓度在2mg/L,温度保持28~30℃,pH为7左右。进水COD值在250~350mg/L,氨氮值在20mg/L左右,MLSS值为350mg/L。好氧反硝化菌污泥的驯化富集过程采用的COD和氨氮浓度逐步提高的方法,最后达到COD800mg/L,氨氮70mg/L;曝气时间从开始每个周期(24h)曝气6h,逐步增加到8、12、18、24h,使系统逐渐适应,最后保持好氧状态。为了加强好氧反硝化菌的优势,每隔24h向培养液中加入适量5%硫酸铵溶液、5%硝酸钾溶液和5%亚硝酸钠溶液,培养60d。

1.2.2菌株的分离、纯化与筛选取膜生物反应器中驯化60d的活性污泥10mL,经过充分打碎,用无菌水制备稀释液,取稀释倍数10-2、10-3、10-4稀释液在牛肉膏蛋白胨硝酸盐固体培养基平板上涂布,于30℃培养48h。挑取形状各异的菌株纯化数次,获得36株菌株。将此36株菌株分别接种于装有5mL的以硝酸钾为氮源的反硝化培养基的试管中,反硝化培养基的试管中应放入一倒置杜氏发酵管,以检测气体的生成。试管置于30℃恒温箱中培养。培养14d后,各取培养液5滴于白色比色皿上,加入格利斯试剂Ⅰ和Ⅱ各2滴,只有F20、F21、F28三株菌接种的试管中培养液(分别记为F20培养液、F21培养液、F28培养液,下同)呈红色,说明培养液中的硝酸盐被还原成亚硝酸盐,这3株菌具有好氧反硝化作用。再分别取这3支试管中培养液5滴于白瓷比色板上,加二苯胺试剂2滴,F20培养液和F21培养液呈蓝色,而F28未变色。说明F20培养液和F21培养液中仍有硝酸盐未被转化,F28培养液中没有硝酸盐;F28培养液中反硝化进行程度比F20培养液、F21培养液中反硝化程度高,F28菌株好氧反硝化能力较强。从而筛选获得一株好氧反硝化能力较强的菌株F28。将菌株F28接种于硝酸盐葡萄糖反硝化培养基斜面上扩大培养备用。

1.2.3菌株的鉴定从硝酸盐葡萄糖反硝化斜面上挑取菌株F28,做平板划线培养。待长出菌落后,观察菌落的形状、颜色等特征。采用革兰染色,显微镜观察其个体形态。另外,进行硝酸盐还原试验、淀粉水解试验、葡萄糖发酵试验、吲哚试验、乙酰甲基甲醇试验、甲基红试验、柠檬酸盐试验、产硫化氢试验、过氧化氢酶试验等生理生化鉴定。并同时进行16SrDNA基因序列分析。使用DNA提取试剂盒(E.Z.N.A.BacterialDNAkit,购自美国Omega生物技术公司)提取F28菌株基因组DNA。对该菌的基因组DNA进行PCR扩增的引物采用27F:5''''-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3''''和1492R:5''''-GGTTACCTTGTTACGACTT-3''''。PCR反应体系(25μL):2.5μL10×PCR缓冲液,3.5μLMgCl2,0.5μL模板DNA,0.5μLPF和PR,1μLdNTP,0.5μLTaqDNA聚合酶,16μL超纯水。PCR反应条件为:98℃5min;95℃35s,55℃35s,72℃1min,35个循环;72℃8min。得到的PCR扩增产物经琼脂糖凝胶电泳检测。测序由上海生工生物工程有限公司完成。测序结果通过NCBI的BLAST检索程序与GenBank中已知16SrRNA序列进行同源性分析。通过MEGA5.05软件用NJ法构建系统发育树。

1.2.4菌株的反硝化性能实验从硝酸盐葡萄糖反硝化斜面上挑取菌株F28接种于DM液体培养基中,200r/min、37℃摇床中培养,测OD600值,在OD600值0.4左右,按1%(V/V)接种量接种于DM液体培养基中,200r/min下恒温振荡培养3d,每隔2h测定培养液OD600值、培养液中硝酸盐以确定菌株F28的生长情况和反硝化能力。

1.2.5菌株F28对水产养殖废水的净化效果采集集约化水产养殖车间水处理过滤装置中的混合液,充分搅拌后,静置,取上清液过滤,装过滤液2L于5L三角瓶中。以5%(V/V)的接种量接种于上述污水中。每隔1d取样测定培养液中COD、硝酸盐、氨氮含量。

1.3分析方法硝酸盐的测定用紫外分光光度法;氨氮的测定用纳氏分光光度法;OD600采用分光光度计在600nm波长下,以未接种的培养液为参比,测量菌液的吸光度。COD的测定采用重铬酸钾法。

2结果与讨论

2.1含好氧反硝化菌污泥的培养驯化经过60d的不断调试,曝气时间由开始的每个周期(24h)6h变为24h。活性污泥里的菌群以好氧菌为主。此时进水营养液的COD为800mg/L,氨氮为70mg/L左右。系统稳定,COD去除率在80%以上,氨氮的去除率在80%以上,总氮的出去除率在55%以上。驯化结果良好。

2.2菌种鉴定菌落呈圆形,乳白色,表面光滑。生理生化检测表明,菌株F28革兰氏染色反应呈阴性,硝酸盐还原试验、葡萄糖发酵试验、柠檬酸盐试验、产硫化氢试验、过氧化氢酶试验呈阳性,淀粉水解试验、吲哚试验、乙酰甲基甲醇试验、甲基红试验呈阴性。经过对菌株F28菌株DNA的提取及PCR扩增,得到了一定长度的DN段,16SrRNA的PCR扩增产物电泳照片见图2。通过与左侧的Marker对照,可知目标扩增产物的片段长度约1500bp。对菌株F28的DNA进行测序研究,得到长度为1442bp的16SRNA基因序列,将获得的基因序列与GenBank数据库中序列比对,结果表明,菌株F28与多株假单胞菌属的菌株具有高度同源性,同源性均在99%以上,结合生理生化检测推断菌F28为Pseudomonassp。应用MEGA5.05软件采用NJ法构建系统发育树,确定其进化地位.结果如图3所示。

2.3菌株的反硝化作用菌株F28在DM液体培养基上培养生长时,溶液中硝酸盐浓度的变化曲线以及菌体生长变化曲线如图4所示。由图4可知,菌株F28延迟期内硝酸盐浓度有下降,但反硝化过程主要发生在对数期,对数生长期时间较长。在稳定期和衰亡期之后菌量不再增加,并在后期略有下降,但仍具有较强的反硝化能力。F28的延迟期较长,为7h。当菌种接种到新培养基之后,需要经过一段时间的调整和适应,以合成多种酶和细胞其它成分。F28的对数期相对较长,约持续9h,反硝化主要发生在这个时期,这可能是因为对数期生长速率最大,细胞合成所需要的能量和还原力主要在这一阶段被消耗,因此指数期是反硝化效率最高的时期。

2.4菌株F28对水产养殖废水的净化作用由表1可以看出,菌株F28对于集约化水产养殖废水处理2d后,NO3--N、NH4+-N浓度由初始77.1mg/L、46.3mg/L分别降至7.4mg/L、1.59mg/L,去除率分别为90.4%、96.6%。同时,菌株对废水中COD具有一定去除作用,处理2d后的去除率为33.7%。处理第3天基本上和第2天变化不大。因此,菌株F28在处理水产养殖废水处理中具有相当好的效果,在实际工程应用中具有较大潜力。本研究针对MBR反应器处理水产养殖废水系统,逐步提高反应器COD和氨氮的负荷,逐步增加活性污泥曝气时间以至全时段曝气,反应器内菌群以好氧菌为主,污泥驯化结果良好,系统稳定,MBR反应器的总氮的去除率在55%以上。经过稀释、平板划线分离纯化与筛选,从MBR处理水产养殖废水体系中获得的适合水产养殖废水处理的好氧反硝化菌F28。结合生理生化试验和16SrRNA基因序列分析及同源性对比确定所筛得的菌株F28为一株假单胞菌(Pseudomonassp)。好氧反硝化细菌广泛存在于自然生态系统中,目前分离出的好氧反硝化菌归属于多个属,假单胞菌是主要的属之一。从土壤、城市污水处理厂污泥中分离好氧反硝化菌常见报道。但适用于水产养殖系统的好养反硝化菌报道不多,李卫芬等从草鱼养殖池水中分离出一株高效好氧反硝化作用的施氏假单胞菌(Pseudomonasstutzeri),杨小龙等从富营养化的鱼塘中分离出一株好养反消菌鉴定为不动杆菌属(Acinetobactersp)。分离好氧反硝化菌的常规方法是根据Takaya等建立的有氧反硝化菌平板分离法。有氧反硝化菌平板分离方法是基于溴百里酚(BTB)培养基的指示剂溴百里酚蓝在pH大于7.6时呈蓝色,而细菌的反硝化过程伴随着产碱,当平板培养基内有反硝化菌生长时,pH升高,菌落呈现蓝色晕圈或者出现蓝色。

全向春、李卫芬、杨小龙和姜磊等是基于有氧反硝化菌平板分离法进行好氧反硝化菌分离实验。本实验采用一种不同的高效分离好氧反硝化细菌方法。先使用牛肉膏蛋白胨固体培养基平板划线法,将驯化良好MBR反应器中的活性污泥可分离细菌分离出来,分别接种于内置有杜氏发酵管的DM液体培养基中。培养12d后,用格里斯试剂溶液Ⅰ和Ⅱ检测培养液中是否有亚硝酸盐产生和观察杜氏发酵管中气泡的产生以及培养液变浑浊情况,用二苯胺试剂检测培养液中硝酸盐消耗情况。Takaya等建立的有氧反硝化菌平板分离方法,是间接利用碱指示剂筛选出好氧反硝化菌。与有氧反硝化菌平板分离法本实验直接使用格利斯试剂Ⅰ及Ⅱ检测有无亚硝酸盐生成以及用二苯胺试剂检测硝酸盐更科学合理、准确度更高,且周期短,操作性强。对菌株F28反硝化作用研究,显示其反硝化作用主要发生在细菌的对数生长期,随着细菌快速增殖,硝酸盐氮迅速下降,验证了李卫芬等报道的,好氧反硝化菌反硝化特性主要发生在对数期。菌株F28对水产养殖废水处理结果表明,24h时反硝化率去除率在70%以上;48h菌株对于水产养殖废水中硝酸盐、氨氮去除效果明显,去除率均在90%以上,同时碳的去除率达到30%以上。文献报道的适用于废水处理系统的好氧反硝化菌对氮去除率达到82%,菌株F28对氮的去除效率更高,适用于水产养殖废水处理。本研究分离出的适用于水产养殖废水处理系统的好氧反硝化细菌F28,对氮有良好的去除作用,同时对碳有一定的去除作用。集约化水产养殖用水量较大,养殖废水水质恶劣,利用生物方法处理水产养殖废水循环利用是降低养殖成本、控制环境条件、保护生态环境的有效途径。水产养殖废水中氮含量对养殖对象具有较大毒害作用,研究工艺中好氧反硝化菌对于水产养殖废水处理具有重要意义。菌株F28在水产养殖废水处理特别是集约化水产养殖废水处理实际工程应用中具有实际潜力与价值。

水产养殖论文篇2

鱼、虾、蟹等经1年的饲养后,池底往往沉积着大量的食物残渣和排泄物,这些有机废物经腐烂、分解后在池底形成淤泥,而淤泥是细菌很好的培养基。因此,当淤泥沉积到一定厚度时,必须及时清除。银鲫类的出血病及罗氏沼虾、青虾等细菌性病害的发病率的上升与池底淤泥不及时清理有一定的关系。按国外对虾养殖经验来看,高密度虾类养殖,最好每年将池底的1层浮泥予以清除,其目的也是去除细菌滋生所需的营养源。另外,淤泥中有大量的寄生虫卵及孢子等,挖除多余的淤泥亦可大大减低侵袭性病害的发生率。一般来讲,池底淤泥厚度只需15cm左右即可。这样既使水体有一定肥度培育浮游生物,满足水产养殖类对天然饵料的需求,又可减少致病菌的滋生场所和细菌密度。因此,每年对鱼池清整时,必须清除池底多余的淤泥。

1.2池底曝晒与冰冻

池底每年需经15d左右的曝晒和冰冻,一是改良池底的土质,二是使池底淤泥中的致病菌和寄生虫卵及孢子的密度下降。池底经曝晒和冰冻的鱼池,养殖病害的发病率明显下降。但池底干枯时间过长则易引起草荒。

1.3药物清塘

生石灰清塘可有效地杀灭致病菌、寄生虫及孢子等,同时可改善池底土质。

2放养健壮苗种

选择的标准:体质健壮,无畸型苗,且规格均匀。体表、鳍条或附肢无炎症,无烂鳃、白肝等异常病症。苗种游动(或爬行)灵活,无病态。有条件的单位或个人可用显微镜对体表、鳃、肝等部位取样进行镜检,应无寄生虫或致病菌。对罗氏沼虾和南美白对虾来讲,应选购经过检疫不带病毒的虾苗。

3种苗放养前药浴

对鱼类可用15~20mg/kg浓度的高锰酸钾溶液药浴15~20min,具体视鱼类对药物的忍受力而定。蟹种放养前,在水温5~8℃时,用高锰酸钾20g/m3浸洗3~5min,或用3%~5%的食盐水溶液药浴消毒,用来杀灭河蟹体表上的细菌和寄生虫。虾苗进池后即用二溴海因等(浓度达0.3mg/kg)进行全池泼洒4食台或食场消毒

用250g左右的漂白粉对水,泼洒在食台或食场的周围,一般从4~9月每月2次;石灰轻消可有效地抑制致病菌,并可及时补充水体中的钙质,使水体常年呈偏碱性。这对养特种品甲壳类尤为重要。生石灰轻消方法:常规养鱼池一般每米水深为225kg/hm2,特种水产品(如鳜鱼、虾、蟹等)一般每米水深为75~105kg/hm2。

5选购优质配合饵料

要求颗粒均匀、水中稳定性好、营养全面、饵料系数低等,并添加诱食剂及稳定维生素C等,促进养殖品种的摄食、消化和吸收,促进其生长,增强抗病力,提高成活率。要注意投喂饲料的科学性,不要投喂单一饲料,避免缺少某种营养元素而引起营养性疾病。如虾、蟹养殖中,除投喂动物性饵料和全价配合饲料外,还应保证充足的植物性饲料。

6采用生物调控水质

采用生物调控水质,确保有一个良好的生态环境,从而提高鱼、虾、蟹等水产品的体质和抗病力。生物调控水质可采用种植水草、放养螺蛳、添加有益菌和培育浮游生物(如施肥)等。可根据养殖品种选择相应的生物调控法。浮游植物的光合作用能使水体富含氧气,减少氨氮、硫化氢等有毒物质的生成,创造良好的生态环境,抑制致病微生物的滋生。定期用有益活性微生物制剂施放光合细菌、复合型活菌生物净水剂(如西菲利)等,它们在水体中能快速将有机物质彻底分解成单细胞藻类可利用的无机营养盐,减轻有机废弃物的污染,而本身对养殖品种无害,同时自身在水体中能迅速繁殖生长形成优势菌群,通过食物、场所竞争及分泌类抗生素物质,直接或间接抑制有害菌群的繁殖生长。生物调控水质的方法可减少池水排换量,从而减少从外界水源带来的污染。研究和实践证明,通过大排大灌换水的方法改善底质,效果不佳,会造成南美白对虾生长不适,应激生病。

7配套增氧机械

通过增氧机的打水作用,增加水体的溶解氧,使底质中的有机物和水中鱼、虾、蟹的排泄物及残饵等充分氧化分解成单细胞藻类所需的无机营养盐,减少有机废弃物的污染,保持水质条件良好,从而避免诱发疾病的应激条件产生。

8掌握病害发病规律

掌握某些水产养殖病害的发病规律,定期在水体中施用药物或投喂药饵,杀灭病菌,减少致病因素,但需注意药物的拮抗作用和协同作用,并且不能与微生物制剂同时使用。如银鲫的出血症,在发病季节每隔15~20d对水体消毒1次,并投喂药饵2~3d。

论文关键词水产养殖;病害预防;鱼塘清整与消毒;药浴;食场消毒

水产养殖论文篇3

1.1野生群体遗传多样性分析

1.1.1D-loop部分序列分析D-loop序列分析中,由于并不是整个D-loop序列都发生碱基的插入或者替换,可以采取对保守序列区或者终止序列区的部分区域进行扩增。由于这两个部分的进化比中央保守区迅速得多,只对这一区段的序列进行分析也能代表物种的遗传多样性和进化过程。张仁意等[5]对青海4个不同湖水采集的155尾裸鲤(Gymnocyprisprzewalskii)个体的线粒体DNA的D-loop区中部分序列进行扩增,得到754bp的序列长度,分析发现155个样本中有34个单倍型,但4个群体中可鲁克湖群体的单倍型多样性和核苷酸多样性远低于其他种群;进一步的遗传分化系数的分析表明,该地区已经产生一定的遗传分化,但由于地理隔离的原因,系统发育树结果还没有发展出明显的单枝,加之该区域群体的遗传多样性偏低,需要进行重点保护。

郑真真等[6]对全球大青鲨(Prionaceglauca)进行了D-loop区中694bp扩增分析,采集了来自中东太平洋、中西太平洋、中东大西洋、西南大西洋和印度洋5个海域的165尾个体,分析发现145个单倍型,变异程度非常大。进一步分析后发现5个区域的大青鲨种群的单倍型和核苷酸都处于较高水平,种质资源较好;但是遗传分化指数显示5个区域存在强烈的基因交流,种群遗传分化水平较低。邹芝英等[7]采集了8尾长鳍鲤(Cyprinuscarpiovar.longfin),扩增得到600bp的部分序列,找到了与终止区域相关的6个特征序列;对这些特定的区域分析得到6个单倍型,13个变异位点,显示了较好的种质资源状况,核苷酸多样性数值与其他鱼类接近,遗传状况中等,由于该物种稀有且仅存在偏远地区,保护珍惜水产动物资源已经迫在眉睫。向燕等[8]为了了解3种鲟鱼:达氏鲟(Acipenserdabryanus)、中华鲟(A.sinensi)和史氏鲟(A.schrencki)亲鱼的遗传状况和遗传背景,对线粒体D-loop区部分序列进行分析,扩增得到400bp的序列,49尾亲鱼个体一共得到仅18个单倍型,并且对于单倍型系统发育树分析后,发现集中在6个单倍型中,说明这些群体很有可能来自同一母亲;不过各单倍型遗传距离较远,说明父本来自不同的个体;其结果提示,在生产中仍要采用不同单倍型进行人工繁育,以避免近亲而导致种质退化。

Kumazawa等[9]研究发现,D-loop的5'端和3'端有串联重复序列,这段的变异速率较快。Abinash等[10]在北美不同区域采集淡水扁头鲶(Pylodictisolivaris),对35bp的串联重复区进行分析检测,从美国35个水系采集了330尾样本,分析结果发现,在东南墨西哥湾的70%样本出现串联重复的变异,而采自密西西比河95%的样本和墨西哥湾西南沿岸的扁头鲶没有出现这个区域的变异;系统发育的计算结果表明,在70万年和205万年左右出现群体分流;从地理位置上看,密西西比河的支流进入墨西哥湾西南沿岸流域,而东南墨西哥湾为另一条流域;该结果表明种群的遗传结构受到地域特殊性的影响。D-loop区部分序列的结果分析能满足一定程度的遗传多样性和遗传状况分析,可以得到可靠的结果数据帮助人们进行资源保护和简单的育种工作。随着科技进步和测序水平的改善,进行全序列的测序渐渐进入研究者的视野,全长序列将获得更加完整和正确的结果。

1.1.2D-loop全序列分析D-loop的多态性一种是来源于碱基的突变、插入和替换形成的不同单倍型,不仅种间有差异,种内个体间也存在差异,只是重复的差异小于种间的差异。而且在个体中D-loop一旦发生差异,线粒体DNA会稳定地将这种差异遗传下去,这种差异在个体间表现为线粒体DNA分子的长度变异,因此对D-loop全长进行分析研究更能体现整体的变异程度。肖明松等[11]在淮河淮滨段、凤台段、蚌埠段、洪泽湖段采集84尾野生乌鳢(Ophicephalusargus)进行种群资源的研究,分析发现33个单倍型,检测了单倍型多样性(h)、核苷酸多样性(Pi)、遗传分化指数(Fst)、遗传距离以及中性检验、错配分析和NJ树,发现其h和Pi较高,表明种群平均多态性相对较好;但在遗传距离的分析中发现所有群体的差异都较小,这可能是由于在淮河流域中不同支流的种流程度较高造成的,所以变异发生在种内,而种群之间的分化较少。董志国等[12]对大连、东营、连云港、舟山、湛江和漳州6个地区的野生三疣梭子蟹(Portunustritubercatus)进行D-loop全基因组区的遗传多样性及群体遗传结构的分析,选择单倍型多样性和核苷酸多样性作为重要指标,并加入了群体遗传分化指数的分析,进行Tajima’sD中性检验和单倍型间的分子变异分析,发现不同地区梭子蟹的遗传多样性很高,产生一定的遗传分化;不过在系统发育关系分析中,地理距离对遗传距离没有显著的关系,原因仍需要进一步研究。赵良杰等[13]在千岛湖汾口、富文、临岐3个大眼华鳊(Sinibramamacrops)主要繁殖区域采集了115尾个体,对样品进行了形态学和D-loop序列测定后,分析形态主成分和各个基因遗传学分析指标,发现千岛湖各地的大眼华鳊之间有丰富的基因交流,并没有形成容易灭绝的小种群,表明各个地理群体仍然有丰富的遗传多样性,面对一定的灾害时有一定的弹性,不过这样的良好状况仍然需要政府和渔民对该区域的种质资源进行保护。高志远等[14]对海南松涛水库南丰镇、番加乡、白沙群体的长臀鮠(Cranoglanisbouderius)的D-loop序列全场进行分析,44尾个体中发现11个单倍型,但在分析中发现单倍型较高,而核苷酸多样性较低,认为是由于海南岛偏僻的地理位置难与大陆长臀鮠进行基因交流,推断在历史中可能出现过严重的瓶颈效应;中性检测也表明没有任何整体或局部的种群扩张,数据皆表明该地域长臀鮠正处在较危险的境地,需要进行种群的保护措施。

1.2养殖群体遗传多样性分析目前,国内对水产动物养殖过程中出现的生长不良与病害频繁大多归结于饲料与环境的问题。诚然,营养和免疫是养殖的关键,但是由于人工育种和繁育杂交造成的种质资源下降也是重要因素之一。养殖户往往在育种过程中,没有考虑到育种群体的遗传状况,导致近亲杂交,子代产生各种问题。徐钢春等[15]对灌江纳苗养殖刀鲚(Coilianasus)的子三代品种与在淡水生活环境下湖鲚(C.nasustaihuensis)两个群体的遗传多样性进行了比较和分析,进行单倍型和核苷酸分析后,发现养殖刀鲚的遗传多样性要优于湖鲚,这可能是由于刀鲚仅是子三代,还未经历大量的人工繁殖和育种,保留了较好的遗传状况;而湖鲚由于其陆封型的特点,导致其种质资源渐渐下降,需要进行放流等活动保证种质资源。姚茜等[16]对来自浙江湖州某公司的养殖群体、缅甸引进的群体和两者杂交的“南太湖1号”群体的罗氏沼虾(Macrobrachiumrosenbergii)的D-loop区进行分析,共16尾群体分析得到14个单倍型,结果表明缅甸引进的群体核苷酸多样性最高,浙江湖州人工养殖群体的多样性最低,说明人工育种对遗传多样性有较大的影响。通过遗传距离和遗传分化指数分析发现,杂交群体更加偏向本地种群。在今后的育种工作中,可在杂交代中选取优秀性状的沼虾,与缅甸种群杂交,以获得更优秀的品种,为今后的人工繁育打下基础。李胜杰等[17]将珠江水产研究所养殖品种大口黑鲈(Micropterussalmoides)与北方和佛罗里达两个野生群体进行D-loop区的遗传分析,在23尾采集的样品中,5尾个体含有两种单倍型,北方11尾个体发现9种单倍型,而佛罗里达仅有1种单倍型。在遗传距离分析上发现,珠江水产研究所的养殖群体与北方群体更加接近。对于单倍型多样性和核苷酸多样性分析,结果表明养殖群体与国外种群相比,其遗传多样性处于较低水平,需要开展种质的保护工作,应引入国外品种进行杂交,改善国内养殖群体的遗传结构,提高遗传多样性,丰富大口黑鲈的种质资源。

1.3亲缘与起源分析D-loop区串联重复的现象虽然丰富,但是不同动物的重复位置不一致,重复的序列和重复的单元也不一致,所以相近物种之间对比分析有助于明确不同物种的关系。郝君等[18]对乌克兰鳞鲤(Cyprinuscarpio)、鲫(Carassisauratus)、鲢(Hypophthalmichthysmolitrix)、鳙(Aristichthysnobilis)、草鱼(Ctenopharyngodonidellus)和乌苏里拟鲿(Pseudobagrusussuriensis)6种不同鱼的线粒体D-loop区进行测序,分析了种内、种间遗传结构差异,发现作为分子标记对系统分化效果的差异,6种不同鱼的碱基含量、碱基差异、遗传距离和系统发育都有显著的差异,构建的D-loop序列的NJ系统树展示了6种鱼的分类地位,肯定了D-loop区比邻近区段的tRNA和12sRNA在鱼类识别、分类、种类鉴定和遗传多样性分析上更加可靠。侯新远等[19]对5种虾虎鱼类进行了系统进化关系的研究,分析了河川沙塘鳢(Odontobutispotamophila)、鸭绿沙塘鳢(O.yaluensis)、中华沙塘鳢(O.sinensis)、葛氏鲈塘鳢(Perccottusglenii)及尖头塘鳢(Eleotrisoxycephala)这6种虾虎鱼类同源长度约为830bp的D-loop序列,通过系统发育树和遗传距离分析,得到6种鱼类的亲缘关系即河川沙塘鳢、鸭绿沙塘鳢、中华沙塘鳢、平头沙塘鳢聚为一支,尖头塘鳢、葛氏鲈塘鳢和褐塘鳢等聚为另一支,为鱼类资源的分类和利用提供了基础。马波等[20]在额尔齐斯河采集了两种类型的银鲫(C.auratusgibelio),对几种鲫鱼的可量性状和D-loop区进行分析,得到了优势种群的生长性状,确定了它们的遗传学特征和分类学地位,同时通过D-loop区的单倍型共享率研究了两种鲫的起源和遗传特征,这些结果对我国将来进行银鲫育种有很大帮助。Klaus等[21]利用D-loop序列对欧洲鲤鱼(C.carpio)137的起源进行研究。在此之前对于欧洲鲤鱼也有过很多关于起源的研究:Zhou等[22]发现一些欧洲养殖的鲤鱼起源可能在德国和欧洲,而俄罗斯主要养殖的鲤鱼起源在亚洲。Zhou等[23]在德国镜鲤和伏尔加河的野生鲫鱼利用D-loop区全序列获得独特的3种单倍型;而Mabuchi等[24]在日本鲤鱼中发现有两个D-loop区单倍型与Zhou等报道的欧洲发现的单倍型非常相似。Klaus等[21]的研究结果指出欧洲和中亚所有的鲤鱼品种有一个共同的祖先,而且有可能是在后冰河时期传播到中亚或者欧洲。对于这种现象,可能是由于在育种过程中,没有进行规范的养殖记录,导致各种群出现杂交现象。而且,养殖户挑选具有优势性状的品种进行,容易导致其他稀有单倍型的消失,从而使得种质资源慢慢下降。

1.4个体内异质性分析同一个体内存在多种重复序列数目不同从而表现为异质。高祥刚等[25]采用克隆技术,在我国海域随机采集了3头斑海豹(Phocalargha),每尾个体任选14个克隆菌,对它们的线粒体DNAD-loop区的终止序列区进行扩增测序,发现其个体内存在多种不同的串联重复单位,即存在异质现象,说明我国的斑海豹种质资源保护较好,进化状态比较积极。张四明等[26]在野生的中华鲟种群种间和个体体内检测线粒体DNA的长度变异情况,发现中华鲟有较多个体的异质性,表现出良好的遗传多样性。由此可见,个体的异质存在是导致线粒体DNA中控制区D-loop长度变化的主要原因,而个体的线粒体DNA长度异质性是直接推动动物物种遗传多样性的重要途径。综上所述,可以发现线粒体D-loop区的序列分析已经在水产行业取得大量进展,D-loop区基因的插入、突变和替换都是影响多样性的关键,而个体内的异质和串联重复的高频率变化不仅存在于水产动物个体中,也存在于种群内,甚至在不同物种之间都对野生水产动物的起源、亲缘关系、遗传多样性、遗传结构和动物进化程度起着重要的作用。在养殖群体中,D-loop区的分析正在渐渐起到重要的作用,若结合微卫星、RFLP等其他分子标记技术,将来对人工育种和对亲鱼、亲虾的选育工作有重大意义。

2细胞色素b序列(cytb)

线粒体DNA中编码蛋白质的基因有还原型辅酶I的亚基、ATP合成酶的亚基、细胞色素c氧化酶的3个亚基和细胞色素b[27]。Zardoya等[28]研究认为,cytb的进化速度适中,适合进行种内和种间的遗传分析。现今利用cytb序列多数用于种内和种间的遗传分化分析、遗传图谱建立和遗传多样性调查,并辅以其他标记技术进行组合分析。王晓梅等[29]获取中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)cytb序列的PCR产物后,利用DGGE技术分析了温州、仪征、江都、南京、盘锦和合浦地区的中华绒螯蟹的遗传多样性,并与合浦绒螯蟹(E.japonicahepuensis)对比,发现中华绒螯蟹与合浦绒螯蟹遗传距离较大,在亲缘关系上具有显著的差异,但是仍有部分遗传标记相同,说明存在一定的基因交流。

黄小彧等[30]利用cytb序列检测了长江支流贵定与干流合江和宜都的中华倒刺鲃(Spinibarbussinensis)群体的遗传多样性,分析群体的遗传距离,结合地理因素分析了该物种的种质资源现状,发现合江的遗传多样性最好,而支流群体与干流群体的遗传分化较大,地理隔离使同一物种的基因交流程度降低。夏月恒等[31]利用cytb序列对中国近海3个地区的鮸鱼(Miichthysmiiuy)的遗传多样性进行分析,通过对地理环境和历史因素的解释,认为中国鮸鱼基因型的单倍型多样性高和核苷酸多样性低可能是因为种群在某个时期突然扩张,使单倍型突变大量产生,但这段时间对于提高核苷酸多样性时间不足,所以产生了如此差别;且Fst结果极低,说明该地区遗传分化程度很低,加上不同地理的单倍型网络图交错呈现,有可能是因为种群由于扩张之后还未达到平衡,需要对该地区进行保护。钟立强等[32]调查了长江中下游5个湖泊的黄颡鱼,利用cytb序列分析了不同地区遗传多样性和遗传分化的程度,60尾个体检测出37个单倍型,Fst分析显示这5个种群的变异大部分都来自群体内,说明各个种群间有一定的基因交流,系统树显示它们没有分化成谱系。司从利等[33]从长江贵定和乐山两个群体的泉水鱼cytb序列分析其遗传状况、结构和多样性程度,发现这两个群体由于三峡大坝的地理因素,已明显受到严重的影响,出现高度的遗传分化,建议对该物种进行分区保护,提高遗传多样性,丰富种质资源。

司从利等[34]在广东、广西等地基于cytb序列分析了华南居氏银鱼(Salanxcuvieri)的遗传现状,从邻接树上可发现有一定的分支,认为地理因素正在逐渐影响遗传结构,推测琼州海峡的地理位置可能影响广东、广西种群间的遗传交流;中性检测结果表明在更新世晚期发生扩增,地球当时的气候影响了该种群的遗传多样性;根据现状,建议分地区对该种群进行人为保护,避免出现种质退化。李伟文等[35]两年中在7个远洋捕捞点采集了黄鳍金枪鱼(Thunnusalbacares),扩增了cytb部分序列得到663bp,108尾个体仅有24个单倍型,且单倍型多样性和核苷酸多样性都处于较低水平,群体的遗传多样性较差;Fst分析得到变异大多发生在群体内部,表明其遗传分化程度较低,并且基因交流非常强烈,种质资源正在衰退,这与人类破坏环境和大面积捕杀有密切关系。谢楠等[36]利用cytb对鲂属(Megalobrama)4种鱼类及长春鳊(Parabramispekinensis)进行了系统分类。但在结果分析过程中仅靠cytb的信息难以准确将不同品种进行区分,仍需要配合其他标记进一步研究。

3其他标记与组合分析

16SrRNA序列、12SrRNA序列和COI序列在线粒体基因组中变异速度较慢,保守性较高,因此很难由其单独作为验证工具来进行遗传分析,往往需要结合其他的基因片段,才能同时作为鉴定种内亲缘关系和物种遗传多样性程度的工具。刘萍等[37]选取了山东青岛中华虎头蟹(Orithyiasinica)野生群体的16SrRNA和COI基因片段研究其遗传多样性,但是发现16SrRNA变异程度较小,效果不佳;在遗传距离和系统进化研究中,两种技术检测了不同蟹之间的亲缘关系以及它们的进化分化时间,利用NJ系统进化树发现中华虎头蟹与梭子蟹类的亲缘关系最近,并采用“分子钟”对4个蟹类的分化时间进行计算。吴玲等[38]对沿海6个群体的白氏文昌鱼(Branchiostomabelcheri)和日本文昌鱼(B.japonicum)分别进行COI和16SrRNA序列的研究,发现两种鱼种内遗传多样性较高,但还没有明显的遗传分化;其中茂名群体和威海群体具有最高的核苷酸多样性,很有可能为这两类鱼的祖先。

翁朝红等[39]对近江蛏(Sinonovacularivularis)、缢蛏(S.constricta)、小刀蛏(Cultellusattenuatus)、尖刀蛏(C.scalprum)和大竹蛏(Solengrandis)的COI和16SrRNA部分序列进行测序和分析,在进行遗传距离和系统演化分析后,结果表明近江蛏已进化至独立为一个种,并且通过聚类分析推断近江蛏应归属于竹蛏超科,解决了这几种蛏分类归属。郁建锋等[40]结合12SrRNA和16SrRNA的序列为太湖流域河川沙塘鳢的分类提供了重要的帮助,发现了大量的变异位点和简约位点,而且在两种标记的验证下,比较得出太湖流域河川沙塘鳢与福建流域河川沙塘鳢已经存在一定的遗传差异。同时,系统发育树分析表明,太湖流域河川沙塘鳢与其他鳢已存在遗传分化差异。王庆容等[41]对长江中上游舞阳河、乌江、雅砻江、岷江和金沙江5个野生鲇(Silurusasotus)群体的亲缘关系和遗传差异进行了分析,对比了核苷酸和单倍型多样性,发现舞阳群体与其他群体的亲缘关系较远。杨慧荣等[42]同时利用D-loop和cytb的序列对长江水系的赤眼鳟(Squoliobarbuscurriculus)进行了遗传多样性的分析,通过遗传变异率、单倍型多样性等指标发现长江赤眼鳟遗传多样性较高,种质状况较好;同时,根据Fst和分子变异等级差异分析发现,不同水系的群体存在明显的遗传分化;系统发育树证明了珠江水系赤眼鳟与长江水系赤眼鳟正在逐渐分化为两类群体,并提出cytb序列在变异显著的群体间更能发挥作用。

孙希福等[43]利用cytb序列和D-loop序列分析了江豚(Neophocaenaphocaenoides)在鼠豚类及一角鲸类的分类地位,系统发育树表明,江豚的遗传距离与一角鲸科较为接近,并确定棘鳍鼠海豚、太平洋鼠海豚及黑眶鼠海豚3种群有较近的亲缘关系,否定了之前仅凭借形态学的分类方式。毕潇潇等[44]在某一水产品公司采集了来自美国与荷兰的狭鳕(Theragrachalcogramma)、太平洋鳕(Gadusmacrocephalus)、蓝鳕(Micromesistiuspoutassou)和远东宽突鳕(Eleginusgracilis)4种不同属的鳕鱼,利用16SrRNA、cytb和COI序列比较了它们的序列结构,根据核苷酸分歧速率以及NJ系统发育树,将太平洋鳕、狭鳕和宽突鳕归为一支,也显示了它们较接近的遗传距离,给分类学提供了非常重要的理论基础。

4展望

线粒体分子标记技术主要用于物种的遗传多样性分析、亲缘、亲权分析和物种进化程度分析。该基因组功能重要且能稳定遗传,是物种个体基因组中变化速度较快且保留较好的部分。对D-loop区的序列进行测序、比对、计算和分析后能得到物种的种属分类、遗传结构、历史发育情况和遗传多样性状态。而且,D-loop区稳定的母系遗传,使得分析起源有较好可靠性,聚类分析结果准确。同时,细胞色素b和16SrRNA等序列虽然进化速度较慢,但其稳定性的特征可以得到较好保留,获得的插入、替换和缺失等突变可以持续遗传,以作为数据分析的可靠依据。在进行不同情况的分析时,可以结合一到两种分子标记技术,作为重要的辅助参考标记。

水产养殖论文篇4

 

近年来,随着水产养殖病害日趋严重,养殖中所使用的渔用药物的种类和数量也在不断增多。抗生素、促生长剂、杀虫药等的大量使用,带来了药物在鱼体内大量富集残留和病原体的抗药性等问题,导致养殖水产品质量下降,既危害了人类健康,又污染了环境。开发和生产安全、高效的无公害鱼药已经成为水产养殖业可持续发展的关键。中草药具有天然、高效、毒副作用小、抗药性不显著、资源丰富以及多样化等优点,在防治鱼病中,除了兼有药性和营养性外,还具有提高水产动物生产性能和饲料利用率高的功效。为贯彻落实“水产养殖质量安全管理规定”,进行绿色无公害安全水产养殖生产,应用中草药防治鱼病具有重大意义。

一、中草药的作用

1、抗菌、抗病害

如大黄、黄柏、黄岑有抗菌功效,能够抑菌;苦楝皮、马鞭草、白头翁等能杀虫。

2、增加机体免疫力

水产动物具有相对完善的免疫力功能,中草药可以对其起调节作用。

3、可以完善饲料的营养配伍,提高饲料转化率

中草药本身含有一定的营养物质,如粗蛋白、粗脂肪、维生素等,某些中草药还有诱食、消食的作用。

二、中草药的特点

1、资源广、成本低

我国地域辽阔药学论文,中草药资源丰富,易种易收,且使用简便。

2、在动物体内无药物残留无公害

中草药是天然物质,保持了各种成分的自然性和生物活性,其成分易吸收利用,不能被吸收的也能顺利排出体外,在体外细菌分解,不会污染水环境。而一般的化学药物成分会积累在动物体内或残留于水体中。

3、毒副作用小,在动物体内不产生抗药性

通过中草药组方配伍,利用中药之间的相互作用,提高其防病治病的功效,减弱或消减了毒副作用。有毒的中草药经过适当的炮制加工后,毒性会降低或消失,此外至今医学研究还未发现中草药有抗药性的问题。

三、中草药在水产养殖病害防治中的应用

1、大黄 其有效成分为蒽醌衍生物,其中以大黄酸、大黄素及芦荟大黄素抗菌的作用最好,有收敛、增加血小板、促进血液凝固及抗瘤的作用。用以防治草鱼出血病、细菌性烂鳃病、白头嘴病等。

2、乌柏 又名柏树、木蜡树,其叶含生物碱、黄酮类、鞣质、有机酸、酚类等成分,主要抑菌成分不酚酸尖物质,在生石灰作用下生成沉淀,可以用来防治烂鳃病、白头白嘴病等。

3、五倍子 含鞣酸,有收敛作用,能使皮肤粘膜、溃疡等局部蛋白质凝固,能加速血液凝固而达到止血效果;能沉淀生物碱,对生物碱中毒,有解毒作用,抗菌范围广,用于水产动物细菌疾病的外用药。

4、辣蓼 鞣质,黄铜类,蒽醌衍生物及蓼酸,用于防治细菌肠炎病。

5、黄芩 多年生草木植物以根入药,有抑菌、抗病毒、镇静、利尿解毒功效,可防治烂鳃病、打印病、败血病、肠炎病。

6、黄连 双名鸡爪连,川连,味连,上黄连。多年生草本植物药学论文,以根状茎入药,有抑菌、消炎、解毒功能,主要用于防治细菌性肠炎。

7、穿心莲 一年生草本植物,含穿心莲内脂及黄酮化合物等,有解毒、消肿止痛、抑菌止泻及促进白细胞吞噬细菌的功能,药用全草,防治细菌性肠炎病。

8、黄柏 又名案木,聚皮,无柏,落叶乔木。以树皮入药,有抑菌、解毒、止痛等功能,可防治草鱼血病论文网站。

9、大蒜 药用鳞茎,其有效成分大蒜辣素,有止痢、杀菌、驱虫及健胃作用,用于防治细菌性肠类病。

四、存在的问题

1、水产用中草药基础研究落后,目前水产养殖用中草药不论是单方或复方制剂,其作用大多借鉴中医药历史资料记载、临床用药经验的累积来确定。但传统中草药理论缺乏对中草药的有效成分、抗病毒作用机理等方面的研究,不像西医那样做药敏试验和解剖实验,对临床反应和临床实验数据等有关详细记录。要从药理方面逐一进行试验研究,尚缺乏相应技术和雄厚的资金。因此,在应用过程当中要注意配伍禁忌问题。

2、中草药研究与开发受到了重视,但产业基础薄弱,资金投入严重不足,近年来,我国在免疫增强剂尤其是中草药饲料添加剂上的研究开发较多。但总体而言,我国中草药产业基础研究与开发薄弱,生产工艺落后,工程化水平低,中药企业存在“一小、二多、三低”的状况,即规模小、企业数量多、产品重复多、科技含量低、管理水平低及自动化生产水平低。此外,中药剂型落后。而国家投入到中草药研究中和资金也少的可怜。目前养殖用中草药行业远不能适应实际需要。

3、剂型混乱,消化吸收存在着障碍,严重影响了药效。目前在水产病害防治过程中应用的中草药,剂型呈现多样性,基本包括了粉剂和水剂。其中粉剂有普通粉碎剂和超微粉碎剂;水剂有水煎水剂、化学萃取水剂和二氧化碳超临界萃取的水剂。而这其中大多数剂型是以普通粉剂形式存在。中草药大部分品种成分组成基本以粗纤维和几丁质为主药学论文,而水产动物特殊的消化结构又决定了它们对几丁质与粗纤维的消化吸收效果很差。所以普通散剂由于水产动物对它有着消化吸收障碍而显效果差显效慢,这是一个重要原因。

四、解决的方法与对策

1、加强中草药的基础理论研究。目前,有关水产养殖用中草药的研究主要集中在临床应用和部分有效成分的研究上,许多中草药及其复方中草药制剂的有效成分及其含量、结构、提取、有效成分间的相互关系、毒理学等药理学方面均缺乏对水生动物的促生长、疾病防治、诱食、改善水产品品质等的作用,通过深入研究其特征、作用机理,以期筛出效果良好的水产品用中草药。

2、形成以市场规律为导向的中草药研究机制。食物源性的农药、兽药残留严重危害人类的健康,化学药物和抗生素的毒副作用及耐药性问题日益突出,这使得人们不得不将疾病,尤其是动物疾病的防治转向中草药的研究为目标。重点扶持一批拥有自主知识产权具有竞争力的大型企业,形成有利于整体经济增长、区域经济发展和具有市场竞争优势的现代中药产业。

3、结合水生动物消化吸收的原理,在剂型上给矛改变,如超微粉碎或二氧化碳超临界萃取,这样就大大地提高了其消化利用率,从提高了疗效。

4、统一质量标准,严格把握好原料的质量关、产地关,同时避免原料的污染,使组方更合理与科学。

水产养殖论文篇5

2常规应用

高锰酸钾在水产养殖中的防治对象主要为鱼类的细菌性疾病以及水生生物的真菌性病害,如鱼类水霉病、鳖和蛙的肤霉病;鳗鱼弧菌病、烂鳃病、烂尾病、赤鳍病等;虾丝状细菌病、幼体粘污病、黄鳃病、虾蟹链壶菌病等;鱼类中华鳋病、锚头鳋病、指环虫病、三代虫病、鲤嗜子宫线虫病、车轮虫病、口丝虫病等,采用的方法主要有浸泡法和泼洒法。2.1浸泡法目前最常用的范围之一,主要用于鱼种放养时鱼体浸泡消毒、杀虫,以及防止鱼卵孵化早脱膜,常见用量为10~20mg/L,浸泡15~30min,但往往实际生产中浸泡鱼体的容器水量、药液浓度、浸泡时间凭经验掌握。2.2泼洒法用于养殖水体大面积泼洒杀虫和消毒。因高锰酸钾受水体有机物影响作用效果而降低,以及用量较大(2~5mg/L),高锰酸钾的价格较高,用药成本不划算,故一般大面积水体应用较少,仅用于一些小水面的名贵水产品养殖。3特殊功效养殖水体“转水”的急救、增氧、解毒。“转水”在北方地区水产养殖中时有发生,因受水源条件限制,水体有机物含量高,使水体富营养化,藻类大量繁殖,一遇天气突变或营养盐类供给不足,藻类大量死亡,即“转水”或称“倒水”现象,造成水体严重缺氧,氨氮、亚硝酸盐偏高,水色由浓变清,有的甚至清澈见底,有浓烈果腥臭味。养殖鱼类生命受到威胁,有的甚至全军覆灭,损失惨重。目前采取的应急措施主要有:①向水体加注新水,但北方地区普遍存在加注新水困难。注水在水产养殖中是一种急救措施,不定期或临时向水体加注水,要求进水量大、时间速度快,增加溶解氧,稀释有害物质浓度。注水仅对养殖面积较小的鱼塘起作用,对大水面作用甚微。加水是一种日常水质调节措施,一般定期向水体加新水,对水量、速度没有明显要求,避免水质老化。②向水体泼洒降解氨氮、亚硝酸盐等药品,如硝化菌、复合芽孢杆菌、吸附剂等,不能在短时间内消除这些有害物质,达不到急救作用。③向水体泼洒速效增氧剂或大粒氧,增加水体溶解氧,以缓解严重缺氧。因溶解氧受水温、溶解度影响,快速释放的氧气形成微气泡,释放到空气中,持续时间不长。④向水体泼洒解毒药品,以解除有害藻类死亡释放的毒素对养殖鱼类的危害。目前大部分解毒药品主要成分为有机酸或Vc类,对解除有机物等中毒效果不够理想。笔者曾采用高锰酸钾解救因“转水”严重缺氧的案例,使养殖鱼类转危为安。案例1.天津市武清城关江××,养鱼水面0.33hm2,因“转水”严重缺氧,氨氮、亚硝酸盐指标偏高,24h不停开增氧机,用速效增氧剂替换增氧机,1h后又缺氧浮头,连续七天得不到好转,烧坏一台增氧机。采用高锰酸钾每米水深用3.75~7.5kg/hm2,稀释到不染手指为宜,向浮头严重的鱼群泼洒,浮头现象当即消失。并通过藻类调济接种,使水质得到恢复。案例2.天津市武清白古屯杨××,0.67hm2养鱼池氨氮、亚硝酸盐偏高,养殖鱼类以暗浮头现象在水面集群游动,气温越高表现越明显,连续五天得不到好转。通过上述方法当即消失,并结合肥水培养藻类使水质恢复正常。案例

3.唐山市陡河水库曾

××,养鱼池0.53hm2,养殖高峰季节8月,池塘养殖鱼类荷载量约17500kg,晚上21:00左右,水质发黑有腥臭味,养殖鱼类严重缺氧浮头,不抱增氧机,扎塘边,特别是上半夜,如不及时采取有效措施,就意味着有“泛池”危险,造成不可估量的损失。通过采用高锰酸钾急救,备用7.5kg/hm2,上半夜用3.75kg/hm2按上述方法泼洒,养殖鱼类及时恢复抱增氧机,就减轻了“泛池”死鱼的危险,如下半夜有返弹,再用3.75kg/hm2泼洒,结果只用了一次,第二天水质就恢复正常。

4分析原因

4.1改良水质作用高锰酸钾为强氧化剂,迅速氧化水中有机物质,降低了以水呼吸为主的耗氧量,直接和间接起到了改良水质的作用。4.2释放初生态氧高锰酸钾在水中释放出初生态氧,与水分子结合成氧,避免了速效增氧剂因受水温影响溶解度,形成微气泡逸出水面,所以高锰酸钾增氧持续时间长。国外有人把高锰酸钾作为增氧剂使用,用10~15mg/L的高锰酸钾全池泼洒,可使池水溶氧量提高1.5~5mg/L。4.3氧化有毒物质高锰酸钾可迅速氧化水中有毒物质,如有害藻类分泌或死亡产生的毒素;氧化亚硝酸盐;有机磷农药如敌百虫、马拉硫磷;有机硫农药如“福美”化合物类的福美鋅,“代森”类的代森銨等中毒。因此,人、畜因这类物质中毒常采用1∶2000~1∶5000的高锰酸钾溶液反复洗胃,以解除农药中毒。

水产养殖论文篇6

1.2信息汇聚智能体设计信息汇聚智能体结构如图3所示。该结构具有两项功能:一方面起到环境因子数据的中转作用,按现场监控智能体的要求,采用轮询的方式读取本池中各信息采集智能体发送来的数据,并发送给现场监控智能体;另一方面兼有图像采集与发送功能,利用串口CMOS摄像头进行养殖物图像采集,摄像头通过RS232与CC2530中的无线单元ZigBee相连,由无线单元ZigBee完成图像向现场监控智能体的传输。

1.3环境调节智能体设计环境调节智能体由无线收发模块和工控机组成,两者通过RS485相连,如图4所示。无线收发模块负责接收现场监控智能体通过无线通信发送过来的环境因子数据,进行解调,最终上传给工控机。工控机接收到数据后,首先根据其具备的知识对数据进行推理(推理模块),并将推理结果(调节任务)交给决策模块进行评价和决策。决策模块利用已有的知识和各种状态数据对推理结果进行评价和决策,如果具备执行该任务的能力,则交给控制模块去执行,否则启动通信模块与现场监控智能体进行协商。控制模块通过设备接口把任务交给执行机构去完成。决策模块还能通过人机界面向操作员分发报警、决策请求等事件,并接收操作员的输入信息。工控机强大的控制功能和可扩展性,使得一个环境调节智能体能够对所有养殖池的环境参数进行调节。系统中的执行机构主要有电磁阀(温度和pH调节)、水泵、增氧机、搅拌机等,用于调节养殖池中各环境因子,以提供养殖物生长的最佳环境。环境调节智能体对养殖环境的调节采取闭环控制,即执行机构在进行环境调节的同时,该智能体中的无线收发模块实时读取养殖池中的各项环境参数,并进行判断,任一项参数达到调节要求即关闭相应的执行机构。

1.4现场监控智能体设计现场监控智能体由信息收发单元和监控计算机组成,两者之间通过RS232/485总线连接,其功能结构与环境调节智能体基本相同。信息收发单元负责接收各养殖池中的IGA上传来的信号,并传送给监控计算机进行保存,监控计算机通过比较判断,如需要对环境进行调节,则通过信息收发单元以无线方式通知环境调节智能体工作,实现对养殖环境的闭环控制。监控计算机的另一项任务,是通过信息汇聚智能体定期采集养殖物质体的图像(此时信息采集智能体处于休眠状态),并利用专用软件对采集到的图像进行处理与诊断,如发现有病变嫌疑则及时报警,避免重大损失的发生。

1.5各智能体间的协作基于多智能体的协同水产养殖监控系统,通过多智能体之间的相互协作,来增强系统的监控能力,系统具有更好的灵活性和鲁棒性,便于适应多变的养殖环境,其协作模型如图5所示。下级智能体接收到上级智能体的任务请求后,根据自身的能力描述和当前状态,判断任务是否可以接受:如果处于故障状态或忙碌状态,则对该请求进行回绝;如果能接受这项请求,则返回接受信号,对请求的任务进行评

2监控软件设计

现场监控智能体的监控软件采用C语言编制,具有参数配置、实时监控、历史数据和系统说明4个模块的功能。实时监控模块用于对养殖水体的溶解氧、温度、pH以及水位等关键因子进行自动监测。每台计算机同时监测6个养殖池,分池、分监测点以数值的形式显示关键因子,并通过算法综合判断,给出养殖环境状态的提示。如图6所示为1号池的实时监控界面。历史数据模块用于对历史数据进行查询。参数配置模块用于对各养殖池的理想参数进行设置。系统说明模块提供相关信息服务,并对软件的使用提供帮助。

3现场试验

试验现场选在山东省日照市的某水产养殖有限公司,试验鱼池规格为6m×6m,水深0.5m。鱼池中养殖大菱鲆,其适宜的养殖环境为:温度10~20℃,溶解氧大于6mg/L,pH为7.6~8.2。据此,试验鱼池的初始环境因子参数设置为:温度17℃,溶解氧7mg/L,pH为7.9。试验以温度值的变化为观测点,以验证环境调节智能体的工作性能。

(1)系统的测量精度满足要求。

(2)通过人工措施在10:30的时候使水体温度降低到15.7℃,此时环境调节智能体开始工作,起动加热系统给水体加热,11:21池中的测量温度为16.6℃。试验测得加热时间约为56min42s,水温达到设定温度要求,加热系统自动停止。系统工作效率高于一般的在线监测系统,满足环境调节要求。

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2池塘水产养殖常见水质问题及危害

近年来,随着我国工业化进程的不断加快,自然生态环境状况不断恶化,植被锐减、大气污染、工业排放等因素都对自然水体构成严重危害,致使水质状态每况愈下,对池塘水产养殖业造成严重影响。综合来讲,池塘水产养殖常见水质问题主要表现为以下几类:

2.1池塘水体中PH值异常。

PH值即酸碱度,是衡量水体酸碱度的重要指标,PH值异常对池塘水产品的生长造成不良影响,甚至造成水产品死亡。当PH值过低时,水体呈现酸性,致使在水中生长的水产品血液PH值降低,水产品动物血液载氧能力下降,容易造成动物生理性缺氧,晕厥而浮出水面。当水体PH过高,水体呈碱性,此时水体腐蚀性强,容易对动物器官组织造成损伤,甚至引起动物大量死亡。此外,水体PH值异常还容易使水体中的微生物受到抑制,有机物常留水体,不易分解,水体毒性强,动物不易生存,更谈不上生长发育。

2.2水体中氨氮含量高导致水质变差。

水体中氨氮含量高,会致使池塘动物中毒,引发动物肌肉痉挛,甚至出现不正常的游泳姿势,最终导致动物死亡。池塘水体中氨氮含量高主要源于池塘多为封闭性水体,水体不循环流动,加之水体中微生物分解,动物粪便排放,废料不当使用等因素。

2.3池塘水体中亚硝酸盐含量过高,水质受到严重影响。

亚硝酸盐是一种有毒物质,对动物的肝脏造成严重损害,引发动物死亡。它在养殖水产的池塘水体中出现主要是氨转化为硝酸盐的过程中形成并残留下来的。水体中动物排放的粪便,微生腐物的分解产生大量氨氮,氨氮在转化为硝酸盐的过程中容易产生亚硝酸盐这种有毒物质。

2.4水体中产生亚硝酸亚的原因主要有:饲料投喂不当。

对池塘中水产品投喂饲料要掌握好用量,如果饲料投喂过量,会致使水体中动物粪便增多,氨氮量随之大幅增加,致使水体中亚硝酸盐陡增;不当的水体消毒致使分解亚硝酸盐的细菌减少,亚硝酸盐长期残留于水体中,造成水质污染。池塘水体中含氧量低。池塘水体中缺氧,容易导致动物生长异常,极度缺氧时会导致动物死亡。水体中硫化氢含量剧增,水质恶化。受环境污染的影响,工业产生的硫化物容易在水体中产生硫化氢物质,损害动物神经系统,甚至急性中毒造成动物大面积死亡。

3解决池塘水产养殖常见水质问题的具体措施

3.1树立生态观念,重视环境保护,防治池塘水体因人为因素导致水质下降。

在当前自然生态环境不断恶化的情况下,一定要树立环境保护意识,重视生态理念,采取各种措施防治池塘等自然水体受到人为因素的破坏,确保水质安全,发展高效、健康、可持续的生态水产养殖业,提升池塘水产养殖的综合效益。

3.2采取措施,确保池塘水体PH值处于正常范围,维护水质安全。

水产养殖者应利用PH试纸定期对池塘水体的PH值进行测量,当水体PH过低,酸性强时,应该及时清塘,利用生石灰中和水体酸性,使水体PH上升,回归正常范围;当测量出水体PH过高,水体呈碱性时,应该使用漂白粉进行中和,降低PH值,使水体PH处于正常范围;同时,针对PH值过高的水体,要定期对池塘加注新水,稀释水体碱性,确保池塘水质安全。

3.3降低水体氨氮含量,增加水体含氧量,防止亚硝酸盐大量产生。

首先,池塘中要配备增氧机和抽水机等设备,利用增氧机能够有效使池塘中上下水体循环,将上层含氧水补充到下层,将下层富含氨氮的水循环到上层,分散氨氮,补充氧气,减轻水体毒性,保证适应动物发育生长的水质标准。其次,池塘水体中应视水质情况不定期投放氧化剂,使用次氯酸钠,确保池塘中水体含氧量达到0.3mg/L-0.5mg/L标准;再次,在水体中投放活性炭,吸附水体中氨分子,或者使用生物制剂,如EM菌,减少水体氮氨量,确保水体拥有充足的氧供水产动物生长。

3.4减少池塘水体中亚硝酸盐沉积,保证健康水质。

亚硝酸盐是有毒物质,池塘中应常备增氧机,通过增加水体中的氧气换量,适时为池塘更换新水,使亚硝酸盐硝化反应更加彻底,减少亚硝酸盐沉积,提升池塘水质状况;其次,对水产动物的饲养应制定合理的计划,防止投喂过度造成饲料残渣与动物粪便的过度沉积,从源头上减少亚硝酸盐的形成,维持水质健康。

3.5增加池塘水体的含氧量,改善水质状况。

水体中氧气含量受多种因素的影响,既有来自天气、气温影响,又与水产动物的饲养数量和密度有着重要关系,因此,改善水体含氧状况应该做好以下工作:池塘常备增氧机,同时应确保增氧机合理使用。夏天气温较高,池塘中上层水体温度高,含氧量足,下层水体温度低,含氧量偏低,在这时开动增氧机能够使上下水体有效循环,确保整个池塘水质适合水产动物生长。根据池塘面积,水体含氧状况制定科学合理的养殖计划,避免追求水产品的高养殖量导致长期缺氧的情况产生。

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二、水产生态健康养殖的探索

养殖业的健康发展,既要走对路子,也需要政府相关方面的保驾护航。

(一)必须搞好规划

养殖水域滩涂规划,就是各地人民政府在水域滩涂总体利用规划中制定的用于水产养殖的水域滩涂规划,这是渔业部门管理的用于水产养殖的法定地域范围。

(二)必须严格执行养殖生产管理制度

各地人民政府要继续推进渔民养殖的有效证明,做好核发工作,养殖证也是渔民开展养殖生产的基本依据。

(三)加强执法监督的体系建制

进一步加强病害防治、水产原良种,渔业主管部门一定要加大监督管理,加大对水域生态环境的监管力度等体系建制;加强养殖水域水质的监测、养殖生物疫病测报与防治工作,以提高从业人员岗位技术的培训,从业人员素质和职业资格鉴定,提高和专业技术水平;加强安全、环保型、高效的饲料和水产药物,实现技术推广和服务队伍建设的有效提高。

(四)加强管理

各地人民政府应加强环境监测,及时发现和处理渔业水域污染案件,保护养殖渔民的合法权益。而水产养殖业发展到今天,来之不易;将来向何处走,值得深思,努力建设现代水产养殖业,解决目前遇到的各种问题,使我国成为世界养殖强国,应该是我们为之努力奋斗的目标。而要实现这一目标,推进和发展生态健康养殖,是一条必由之路。

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1.2泡沫分离技术泡沫分离技术主要将大量空气注入污水,在微小气泡上附着水的表面活性物,在气泡上升至水面时形成泡沫,在这种情况下采用分离水面泡沫的方法就能有效去除污水中的悬浮态污染物,这种技术能够将溶解氧提供给养殖水,避免有毒物质的积累,但是因为生态农业园中的淡水养殖缺乏足够的电解质,不能形成较多的泡沫,所以会导致其应用效果不佳。

1.3其他处理技术其他水产养殖排水水质改善技术还包括机械增氧技术与排换水技术两种,此外,反渗透技术、高分子重金属吸附技术以及活性炭吸附技术也是有效改善水产养殖排水水质的技术与手段。

2化学处理技术

2.1混凝沉淀技术混凝沉淀技术就是利用化学原理,将混凝剂加入水中,对水中的污染物进行有效去除,石灰铁盐与有机絮凝剂等常用的混凝剂因为其具有一定的毒性,所以不能直接在养殖用水中应用,而是用在水产养殖排水水质的处理上。

2.2臭氧氧化技术臭氧如果具有强氧化性,就能在水中迅速自行分解,避免造成二次污染,具有除臭、杀菌、脱色以及去除有机物的作用,是一种比较有效的绿色氧化药剂,这种技术主要运用于海水工厂养殖排水水质的处理中,具有较强的氧化作用,能够有效分解、溶解以及降解水中的有机物。

2.3紫外辐射技术紫外辐射技术利用紫外辐射对水体进行消毒,不仅能够破坏水中残留的臭氧,还能将大量的病菌杀死,具有无毒、高效以及低成本的特征,紫外辐射技术是一种比较成熟的养殖排水水质改善技术,主要应用于水产生殖排水的循环过程中。

3生物处理技术

3.1人工浮床净化技术人工浮床净化技术通过模拟自然界的各种变化规律,利用高分子材料和混凝土等载体,对水生植物进行种植,使其发挥清除水体污染物的作用,这种技术能够净化水质、美化水体景观,为生物创造生存空间的功能,促进周围生物的多样性发展,加强其生态系统的完善,能够很好地适用于生态农业园区的水产养殖排水中。

3.2人工湿地净化技术人工湿地净化技术能够按照水体的具置和实际情况,模拟湿地的结构与功能,综合净化与处理污水,构成水体、基层、微生物以及水生植物等人工湿地的主要元素,对铵、氮、硝酸盐以及亚硝酸盐等化学物质进行有效清除。

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养殖水温剧烈变化,溶解氧过低,pH值突变,盐度超标,水质恶化(氨氮、亚硝酸盐、硫化氢超标),汞、砷、镉、铜等重金属超标,生活污水、工业废水污染,农药、渔药的残留及渔业自身污染等因素均可导致水产动物发生应激反应。在高密度饲养条件下,天气变化(如气温骤降、暴风雨、连续阴雨天)引起养殖水质的剧烈变化是诱导水产动物应激反应最为常见的环境因素。

2.饲养管理因素

暂养、加水、换水、拉网、分池、捕捞、运输等人为操作过程均会造成养殖动物不同程度的应激反应。此外,养殖密度过高、品种搭配不合理、投喂劣质饲料、刺激性杀虫消毒剂的施用等因素也会造成养殖动物发生应激反应。从目前来看,饲料的不合理投喂及杀虫消毒剂的频繁使用是造成应激反应的普遍因素之一。

二、抗应激营养因子

1.维生素类

维生素C(VC)是一种动物机体不可缺少的水溶性维生素,具有提高水产动物生产性能、增强机体免疫力和抗病力的功能,同时还可增强鱼虾抗应激能力。目前,VC在预防和缓解水产动物的应激反应时发挥重要的作用,已经得到广泛的应用。维生素E(VE)是一种重要的抗氧化剂,它可以保护机体细胞膜不被氧化,延长细胞的寿命。同时,VE能够清除体内多余的氧自由基,故在抗应激方面也发挥很重要的作用。

2.活性多糖

水产动物处于应激状态时,免疫系统受到抑制,此时极易受到养殖水体中病原微生物的侵染,但是活性多糖可降低这种免疫抑制带来的危害。有研究表明,饲料中添加β(1,3)-葡聚糖可缓解水产动物的应激状态,降低病原感染的概率,提高应激状态下动物的存活率。

3.中草药

中草药作为一种低毒、高效的药物,在水产动物疾病预防和控制的实践中已经得到广泛应用。一些中草药还能够增强机体对各种有害刺激的防御能力,使紊乱的机能恢复正常,如柴胡、黄芩、黄芪、人参、远志、柏子仁等具有抗应激作用。

4.糖萜素

糖萜素是从山茶科植物中提取的天然生物活性物质,可增强养殖动物免疫力与抗氧化力,提高生产性能,改善水产动物品质,并有很强的抗应激作用,是一种绿色饲料添加剂。饲料中添加糖萜素可提高污染水体中鱼类的存活率。

5.虾青素

虾青素同维生素E一样是一种强大的抗氧化剂。它不仅能促进养殖对象的生长、存活和着色,还具有很强的抗氧化、抗肿瘤和增强免疫的生理功能。研究表明,虾青素可增强鱼虾的抗应激能力,提高水产动物的存活率,稳定生长速度。

此外,某些脂肪酸、小肽、矿物质(如铬、镁等)、有机酸(如苹果酸、腐殖酸)、谷氨酰胺等物质也可以提高水产动物的抗应激能力,预防和缓解应激反应。

三、抗应激系列产品在水产养殖中的应用

1.VC应激宁和氨基电解维他

“VC应激宁”和“氨基电解维他”富含多种维生素、氨基酸和微量元素,可以拌料投喂,也可直接兑水泼洒。它们在为水产养殖动物提供营养物质的同时可有效缓解各种因素造成的应激反应。“VC应激宁”或“氨基电解维他”能够解决南美白对虾、脊尾白虾、罗氏沼虾等水产动物因天气或水质突变造成的应激性游塘、应激性红体等问题;搭配“解毒绿水宝”使用可有效缓解水产动物的缺氧浮头症状;搭配“多联噬菌王”使用可显著降低南美白对虾弧菌感染的死亡率。

2.免疫多糖

“免疫多糖”富含多种活性多糖和免疫活性因子,可提高水产动物的抗应激能力,增强免疫力。实践表明:南美白对虾和罗氏沼虾养殖期间,定期投喂“免疫多糖”可显著增强其抗应激能力,减少疾病的发生,提高养殖成活率,从而增加养殖效益。

3.硬壳宝

“硬壳宝”富含钙、镁、铁、磷等多种矿物质和维生素,一方面为虾蟹类提供必需的矿物质;另一方面可以增加水体的缓冲能力,从而减少应激因子(如水质突变)对虾蟹类的刺激作用,缓解虾蟹类的应激反应。河蟹、南美白对虾集中蜕壳期间使用“硬壳宝”可有效预防软壳、蜕壳不遂等现象的发生,减少蜕壳期的死亡率。“硬壳宝”配合“VC应激宁”可有效缓解南美白对虾、脊尾白虾因天气或缺氧引起的应激性红体、应激性游塘等症状。

水产养殖论文篇11

2多糖非特异性免疫影响因素

多糖种类、剂量、作用对象与条件等都影响多糖非特异性免疫作用。如,赤芝、灰树花、香菇的胞内多糖,通过注射和饲喂实验,都能显著提高日本沼虾的巨噬细胞活力和免疫相关酶活力,但其中以灰树花多糖的效果最好;并且发现,体长4.0~4.5cm的虾,每只注射6μl浓度为l%的多糖溶液为宜;而且给对虾注射时,其抗菌酶、溶菌酶和超氧化物歧化酶等活力的提高更显著。在腹腔注射史氏鲟的研究中,壳聚糖相对于水苏糖、酵母聚糖和米糠脂多糖,能更有效地提高血液中淋巴细胞α-醋酸萘酯酶和溶菌酶活性。在中华鳖饵料中添加酵母细胞壁多糖时,以每千克鳖重1g左右为宜,如超过1.5g时,反而对中华鳖的免疫刺激作用会逐渐降低;又如,在银鲫饲料中添加过量云芝多糖时,银鲫白细胞吞噬活性、血清溶菌酶活性、血清超氧化物歧化酶活性和补体C3、C4的含量反而低于对照组。酸碱条件也会影响多糖的作用,在碱性条件下(pH值10),酵母多糖可使刺参肠道内噬菌指数、溶菌酶活性、酸性磷脂酶活性增加,而噬菌率与碱性磷脂酶的活性无明显改变;在酸性条件下(pH值5.5),刺参肠道内噬菌指数变化不明显,而溶菌酶、酸性磷脂酶及碱性磷脂酶活性增加。多糖非特异性免疫的影响因素反映了多糖作用的复杂性,同时也暗示今后还要在多糖的理想用量、复合使用和使用条件等方面做更广泛的研究,这也是对多糖非特异免疫机理研究的重要内容之一。

3多糖非特异性免疫的广谱性

除了常见的爱德华菌,免疫多糖能有效提高水产动物对其他多种致病菌的非特异性免疫能力。如,芦荟多糖能刺激花鲈、石斑鱼、红鳍笛鲷、卵圆鲳鲹及美国红鱼产生对S.iniae海水株HD-1攻毒菌的非特异性免疫应答,分析发现动物血清溶菌酶含量明显提高。点状念珠藻胞外多糖对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌有比较明显的抑制效果。投喂鲫鱼灰树花多糖药饵,其离体白细胞吞噬活性,吞噬细胞杀灭肠形点状气单胞菌、鳗弧菌、金黄色葡萄球菌活性都有显著提高。甘草多糖对嗜水气单细胞菌等6种常见水生动物致病菌的抑杀效果良好。此外,多糖还具有抗肿瘤、抗氧化、抗病毒及促进水产动物生长、提高肌肉品质、改善肠道功能、调节微生物种群等多种功效。并有采用免疫多糖有效提高南美白对虾的抗病力、防治南美白对虾红体综合症的成功实验实例。这些研究表明,多糖的非特异免疫是广谱性的,其研究空间广大。更多的研究可以从多角度对多糖的非特异免疫机理进行探索,有助于更充分地阐明多糖的生理机制。

4多糖非特异性免疫相关研究

多糖非特异性免疫相关研究主要在于促进水产动物生长的研究。如,除了能够提高水产动物的非特异性免疫能力,饲喂黄芪多糖可以显著地促进齐口裂腹鱼的生长和改善异育银鲫的肌肉品质;云芝多糖可使罗非鱼增重率和特定生长率显著增高;酵母多糖可显著影响黄河鲤的生长;壳多糖能抑制气单胞菌繁殖,提高虾苗的成活率,促进虾苗生长;水果胶质多糖能稳定饲料性质,并促进小龙虾的增长。进而,多糖促生长的机理研究也受到了应有的重视,在饲喂裙带菜盐藻依多糖的研究中发现,澳洲肺鱼幼鱼体长、体重和肌肉纤维生长都极显著地增加,其原因在于该多糖对肌肉生长限制因子有亲合并失活作用;研究还发现香菇多糖能有效改善幼建鲤肠道菌群数量,酵母多糖可使河鲶肠道的褶皱程度、肌肉层厚度和杯状细胞数量增加,这些生理变化都有助于动物生长。此外,多糖还具有促进免疫器官发育、减少肠道病原菌数量、促进有益菌繁殖、提高抗应激能力、防治疫病及增强动物抵抗寄生虫能力等功效,如,混配多糖可有效改善肝功能,黄芪多糖可诱导吉富罗非鱼热应激蛋白基因表达,提高抗应激能力;海参体壁硫酸多糖甚至可以影响神经干细胞的迁移和分化,湿冷黄杆菌多糖蛋白可用于开发疫苗,治疗细菌冷水病和虹鳟鱼鱼苗综合症。上述生理变化是在多糖作出非特异免疫应答时所表现出来的相关效果,也是非特异性免疫的重要特性之一。当前主要局限于对其相关作用效果进行研究,对其生理机制还需要进行深入探索,以助于揭示多糖非特异性免疫的作用机理。

5非特异性免疫与多糖结构

尽管对免疫多糖在水产养殖中的应用与机理研究已经取得了一定的进展,但对多糖、肽聚糖和脂多糖的非特异性增强效应在分子水平上的免疫机理还不够明确。为此,国内外都非常重视多糖分子结构与其非特异性免疫之间的构效关系研究,所以多糖的纯化和结构分析成为了对多糖非特异免疫研究的关键工作之一。人们通过纤维素柱层析、凝胶柱层析、复合酶法及温酚法等方法纯化了多糖并分离了多糖的亚组分,研究了组分的总糖含量、单糖种类与比例及相应的免疫相关性等。如,研究发现酵母多糖的活性与其含有较多的甘露糖相关,当归多糖中β-吡喃环单糖残基是其生物学活性的基础,分子量较大、碱溶性的根枝藻多糖组分的非特异免疫效果更好,在多糖免疫鲤鱼的实验中,发现带有1~6糖苷键连接分支的多糖具有更好的非特异性免疫效果。但是,由于单糖组成、构型、糖苷键、螺旋构象和分支情况、主链连接方式、分子量大小及取代基团的性质和取代度等诸多结构因素都会影响多糖的免疫活性,因此还需继续深入、细致地进行多糖构效关系的研究工作。多糖非特异免疫构效关系的研究,对于设计和选择免疫多糖分子是非常关键的,其相关研究工作也是非常有挑战性的,在将来的研究中将是免疫多糖的前沿和热点。

水产养殖论文篇12

1.1定义

世界粮食农业组织(FAO)撰文《2020年全球渔业展望》指出:在未来20年,养殖业在发展中国家将全面增长,这些国家对鱼类和海产品的消费量将占世界消费总量的77%,其产量将占世界总产量的79%[1]。然而,养殖业在满足消费的同时,也给周边环境带来了不可忽视的污染。大规模的海水养殖,已引起了近岸海水水质的恶性变化[1]。目前公认的一个最好的解决方法就是开展多营养级综合养殖(IMTA),这一理论已在一些海水养殖实例中应用来减缓由于单一品种养殖引起的环境污染问题,并且增加了养殖产量和效益[1]。IMTA是基于多个物种形成的多营养级综合养殖系统。该系统将鱼类、浮游和底栖动物、海藻等物种适当混养,以利于把高营养级养殖物种排放的废弃物质转化成具有经济价值的低营养级养殖物种产品。这将会显著提高水产养殖的可持续性,具有潜在的生态、社会和环境效益[2],其优点来自于各个营养级的不同养殖品种组成了一个基础食物链,通过水环境将营养和能量相互转化并充分利用。在该养殖系统中,主要养殖品种将伴随与它相邻营养级的品种的生长而生长,于是某一养殖品种的副产品(传统意义上为废弃物)被重新利用而成为另一品种的营养物(肥料、食物)。IMTA是实现了对养殖资源(饲料、空间、劳动量)的合理利用,达到了降低养殖对环境影响的一种可持续方法[1,3]。该理论的优势具体体现在以下几个方面。

1.2与混养的区别

IMTA系统是一种新兴的水产养殖模式,它和混养有一定的共同点,但并不相同:IMTA中包含的多个养殖品种是在一个系统中处于不同的营养级,而混养则不一定,它以经济效益来选择品种,有可能是相同营养级上的多个品种的混养,在这种情况下,系统内的养殖品种利用相同的资源,不会有互相促进的效果。

1.3IMTA

系统架构图1简单说明了IMTA系统中三大要素间如何互相促进,互相受益。当前,越来越多的研究,根据水体悬浮颗粒的大小和吸收能力来选择适合的养殖品种组建成复杂的综合养殖系统,达到上述系统的功能。

1.4IMTA的工作原理

传统的单养系统,养殖生物仅摄食部分人工投喂的饲料,相当部分都进入水体形成残饵。而被摄食的饲料也要有相当大部分用来维持新陈代谢,转化为废弃物通过鳃和肾等排泄到水中,固体有机废物则以粪便形式排放。大规模海水养殖,水体超负荷运载,使得残饵、粪便及排泄物等代谢废物在养殖区大量积累,导致水体中无机N、P等营养盐及耗氧有机物含量增加,加速了养殖水域的有机污染和富营养化[4]。因此,传统单养模式经营中产生了很多环境问题:水质变坏,水体富营养化,氧含量降低,病害肆虐等。在该养殖系统中,可以加入某些具有经济价值的海藻。海藻可以吸收转化动物养殖产生的“营养废水”,促进自身生长的同时可解决污染问题。在该系统中,还可加入更多的经济养殖品种,如软体动物、环节动物或棘皮动物等,来吸收消化系统中未被食用的饲料和鱼类固体排泄物。而养殖系统的经济效益也会进一步提升,环境污染则会进一步降低。

1.5构建理想的IMTA步骤

1.5.1了解养殖场所必须要先了解养殖地的特性,包括环境参数,如温度、盐度、pH值、含氧量和地表径流率等因素。除此之外,养殖品种对于当地环境的适应程度,环境变化导致养殖方法的微观调整等都是需要了解的。掌握这些才可以在下一步养殖品种选择上做出更好的决定,养殖才能成功。1.5.2选择合适的养殖品种构建一个IMTA系统,合适的养殖品种的选择至关重要。首先要考虑能够适合当地地理环境和当下技术的养殖品种。其次,应选择能补充营养级的物种,如选择可以利用别的营养级的养殖品种产生的废弃物作为资源的物种,以降低养殖过程的水质恶化风险,且可使养殖品种能更好地生长。最后,选择具有较好经济价值的品种,以增加养殖的综合经济效益。

2生态水文学理论

养殖活动导致许多水环境(尤其是淡水环境)生态系统退化,系统养殖容量在不断缩减。探索一种可持续的养殖与水环境综合治理办法势在必行。联合国教科文组织(UNESCO)提出了生态水文学理论是一种可解决这种矛盾的可行方法。

2.1定义

生态水文学是一个用于解决环境问题的科学概念,着重于协调水文、养殖生态环境和其中的生物群落间的相互作用关系。通过:①逐渐恢复并维持水循环和营养循环系统;②建立阻止人类活动影响的机制,加强生态系统的自我调控能力;③通过生态系统本身管理水环境。实现水资源可持续条件下,维持生态系统健康。

2.2工作原理

生态水文学通过水文过程和生态过程的时空耦合来管理水资源和维持生态系统健康运行[5-6]。可以用下述三要素解释,见图2。基于上述三要素,生态水文学理论内含三个原理,见图3。生态水文学理论在上述三大原理下,通过生态管理改变传统的养殖方法,放大有利条件,减少污染,降低自然灾害(干旱、洪灾等)的发生概率,达到:①降低水体富营养化,促进水生生物健康生长;②改善水环境生物多样性问题,实现养殖产物多样化;③水循环、物质循环正常化;④提升养殖生物产量。

2.3生态水文学应用举例———孟加拉国对虾养殖业

孟加拉国的潜在水域面积为158万hm2,内陆水域面积283万hm2,海岸线480km。内陆和近海水域的鱼、虾养殖业具有良好的发展潜力。但过去20年该国沿海岸生态系统却因为养虾业在快速退化,对环境和社会经济造成的毁灭性打击,该国养殖业饱受批评的同时,被要求转变产业发展模式。图4展示了养殖产业造成的生态影响。2012年,IslamSohe和HedayetUllah提出了基于养虾业的生态水文管理方法,用以保持孟国沿海岸的生态环境。针对进水、养殖、废水处理、处理后用水等不同环节进行不同程度的规划。根据生态水文学理论三原则,进水前在池塘里引入滤食性贝类、大型藻类等,去除悬浮颗粒有机物和营养盐;合理化养殖对虾,增加对虾营养吸收,提高水体自净能力;养殖产生的废水排入湿地,反硝化作用降解有机质,消除病原体,分解有毒有机物;建立喜盐植物缓冲带,吸收处理后废水中的盐分,消除废水对淡水水源和土壤盐渍化的影响。在生态水文学理论的指导下,整合集约化和半集约化对虾养殖产业,合理安排养殖区、净水区和缓冲区地带,引入生物治理方法调整养殖水域生态系统结构以达到调控与改良水质的目的。

3以低咸水养殖南美白对虾为例国内可持续养殖体系的探索

3.1低盐度南美白对虾养殖面临的问题

在我国,南美白对虾养殖产业不断发展,沿海省市开展了低盐度南美白对虾养殖的试验,并获得成功[7]。但以当前的养殖技术和方式,低盐度南美白对虾养殖技术不可避免地对沿海环境造成了一定程度的影响。3.1.1养殖废水氮磷超标造成水体富营养化,水体过剩营养物流失随着对虾生物量增加,有机碎屑、残饵剧增,水体中氨氮含量也急剧增加,后期水体营养盐含量最高可达1.021mg/L。养殖水体的肆意排放导致养殖海域水体富营养化加重。一些海湾的水质监测也发现,对虾养殖区海域无机氮无机磷超标,甚至劣于四类海水水质标准,有机体污染严重,部分严重的有富营养化趋势[8]。3.1.2集约化对虾养殖导致病害加剧近年来养殖户不断增大南美白对虾养殖密度,随着饵料投喂量逐渐加大,因饵料不充分利用形成残余,并且带来其他沉淀积累,如残存饵料、虾排泄物、有机碎屑等。这为某些细菌和寄生虫提供了极好的生存繁殖环境,致使水质调控的难度逐渐加大,造成病害发生[7]。3.1.3废水不合理排放导致内河淡水污染采取低盐度对虾养殖,在一定程度上扩大了对虾养殖的地域性,但是养殖废水的不合理排放也影响了淡水河道的生态环境。因缺乏合理的废水排放管理条例而导致淡水污染问题,直接改变淡水水体的环境成分。由上述养殖问题的衍生,导致养殖经济低下,生态群落改变,环境失调,土壤侵蚀,陆地作物产量降低等问题,最终将影响社会经济发展。我们可以应用生态水文学和IMTA原理来指导该养殖产业。在大的规划方面,采用生态水文学原理开展综合规划与设计,使得水文、养殖生态环境和其中的生物群落间和谐相处;在局部的养殖池塘区域内采用IMTA方法,减少污染排放与对环境影响。

3.2生态养殖方法的尝试

根据生态水文学理论,优先合理地安排养殖水体的处理排放,同时通过IMTA理论设计养殖模式,达到减少污染排放,增产增收的目的。下述为目前较为普遍的低盐度对虾生态养殖方法。对虾养殖用水经过物化沉淀、过滤处理,养殖后废水排入废水渠在生物处理情况下,废水悬浮颗粒和富营养物质含量下降,再用于虾与软体动物(如珍珠贝)混养,混养后废水进行二次生物过滤,排入环境(图5)。在IMTA占主导作用下的对虾养殖,主要以图6为例的阶梯型白对虾养殖模型。在该模式下,白对虾以高密度集约化的养殖为主要特点,从外部取水进行一系列净水处理后,进入养殖塘用于白对虾低盐养殖,养殖后废水排入生物净化池,根据实际养殖废水量,通过IMTA指导选择养殖其他合适经济品种进行搭配。从上述两种养殖模式都可以发现,在综合管理中,生态水文学理论合理安排养殖区域;在细化养殖中,用多营养级综合养殖系统(IMTA)进行指导,探索该产业的可持续发展。