象山港贝类养殖区海洋细菌多样性及季节变化特征

摘要

象山港是宁波东部沿海半封闭性港湾。近些年来,随着沿港工农业和港内水产养殖业的迅猛发展,象山港的环境逐渐恶化,对水产养殖业产生了不利影响。本文在象山港的网箱养殖区设置实验区域,选择两个适合贝类养殖的位置,分别放养牡蛎和毛蚶。贝类养殖后,于2009年8月到2010年8月中选择5个时间采集养殖区域的海水和底泥,初步对其中的细菌多样性和菌群结构组成的时空变化规律情况做了调查。从细菌学的角度分析了贝类养殖过程对环境的影响情况,为以后的生物修复以及环境监测提供数据。
　　 用传统的平板涂布培养方法对采集的海水和底泥样品进行检测,检测样品中的异养细菌、弧菌、硝化细菌、硫化细菌、硝酸盐还原菌以及硫酸盐还原菌的数量分布和随时间的变化情况。其中异养细菌在牡蛎和毛蚶养殖区的变化幅度均较小,而且水体和底泥中的菌数变化上有明显的相关性。从时间分布看,养殖区异养菌数的变化受温度的影响较大,与温度变化相关性明显。牡蛎和毛蚶养殖区硝化细菌和硫化细菌的检出率为均为100％,但数量都不是很大,随贝类养殖的继续有少许的波动。这两种细菌的数量变化可以反应环境中硝化物和硫化物含量的变化情况,说明了当地水体受到陆源的影响较小。而养殖过程中弧菌的数量变化幅度较大。在水体中随着养殖的进行,在2010年11月弧菌出现了大量的繁殖,而在底泥中这种变化不明显,因此需要对养殖水体进行一定的调节,以免弧菌过度繁殖导致病害爆发。毛蚶养殖区底泥中检测到了过高的硝酸盐还原菌,说明了说明贝类养殖环境中硝酸盐的浓度较高。而硫酸盐还原菌在毛蚶养殖区开始时数量极大,但随着养殖的进行菌量逐渐减少,最后发展到极少含量,说明毛蚶的养殖对当地的环境净化能力较强,有利于促进海洋系统中物质的正常循环。而牡蛎养殖区也有类似的变化。
　　 应用PCR-变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对象山港贝类养殖区底泥样品细菌多样性做了初步分析。其中牡蛎养殖区的细菌多样性指数均有较高的数值,随着时间的变化多样性指数变化不明显。从相似度指数上看基本都是相邻时间的相似度较大,但是其中2010年3月和2010年5月份的相似性指数数值较小,可能是这个时间段人为养殖操作对养殖环境的影响由小变大,从而使细菌的群落结果发生了明显的变化。到了2010年8月份,环境中的细菌种群多样性有变大的趋势,但优势种群还没有发生明显变化。毛蚶养殖区的菌群多样性指数较牡蛎养殖区略低,变化幅度也比较小。在相似性度上,毛蚶养殖区不同时期的细菌多样性相似度均较低,这在一定程度上反映了毛蚶养殖区环境变化较牡蛎养殖区剧烈,变化程度深。该区域到了2010年8月份同样出现了菌群多样性增加的趋势,从DGGE图谱条带数量及位置上表现出了这一时期养殖区域中细菌的大量繁殖伴随着出现了一些前面没有出现的种类。
　　 综合平板涂布培养法和PCR-DGGE法的结果得出的结论是,在象山港网箱养殖区放养贝类的过程中,养殖微环境的变化较为平缓,没有明显的恶化现象发生,贝类的生长在一定程度上可以协调环境中各因子之间的作用,使得养殖微环境较为平稳。只是到了养殖后期,发现了几类可培养细菌大量繁殖,这与PCR-DGGE法检测到了菌群多样性变化结果一致,说明养殖区域发生了养殖微环境的较大变化,可能导致养殖微生态系统功能的改变,要做好预防环境恶化的准备。