淡水养殖环境中氨氧化微生物的变化分析

王艳玲

(新疆塔里木河流域喀什管理局，新疆维吾尔自治区库尔勒市 841000)

0 前言

氮素属于水产养殖过程当中相对比较重要的污染物，其出现的根本原因就是残饵和淡水养殖生物的排泄物。如果氮素到达了水体自净能力最大限度之后，就非常容易出现水体富氧化，使养殖生物出现较为严重的毒素。基于此必须要有效降低氮素污染物的实际浓度情况。

1 氨氧化细菌与氨氧化古菌的相关概述

1.1 生态分布情况

氨氧化微生物生态学研究的重点内容主要包括AOA和AOB群落在不同的环境中的分布变化情况，当前阶段我国一部分学者研究了不同环境沉积物和土壤，并且一部分研究者证实了虾养殖池塘底部AOA的实际存在。据研究者马少杰对南美白对虾养殖池塘进行研究，发现了四周的AOB存在非常多，而池塘底泥和水体中相对较少，并且我国对混养池塘进行研究发现AOA存在的数量明显大于AOB存在的数量，但是AOA基因表达活性相较于AOB低，这二者之间的多样性将会随着底泥深度的正价逐渐下降。AOA和AOB群落往往会随着季节变化而出现一定的变化，混养池塘多样性指数和均匀度指数往往会在八九月份最低，而养鱼池塘底泥当中氨氧化微生物amoA基因最高浓度将会出现在夏、秋两个季节。

1.2 氨氧化细菌与氨氧化古菌系统发育的具体情况

在实际自然环境当中，氨氧化微生物分布必然会随着生境情况和生态位发生改变，根据与之相关的16SrRNA基因序列系统发育分析情况可以知道所有AOB都是变形菌纲β亚纲与r亚纲，β变形菌纲AOB在具体自然环境当中将会一直处于优势地位[1]。

相较于AOB而言，AOA生态位较宽，在贫养条件之下，所带来的能源压力相对较为持久，古菌主要分布在古菌门和广古菌门、出古菌门和纳米古菌门以及奇古菌门当中，在奇古菌门相对比较常见的分支就是Group I，实际上主要包括了Group I.1、Group I.3与Group I.2等几个相关分支。至于在混养池塘当中0～2厘米间的底泥中AOA主要是Nitrososphaera属，而在10～15厘米和20～25厘米深度的底泥AOA主要是Nitrosopumilus属，在普通淡水虾养殖塘当中，只有一个OTU序列是没有分类的古菌，剩下的都是泉古菌门[2]。

1.3 氨氧化细菌与古菌对环境因子的具体响应情况

据学者覃雅发现，池塘地层水体AOBamoA基因拷贝数和具体温度情况、总磷呈现相对比较明显的正相关，而表层AOBamoA基因拷贝数往往会和有机碳呈现相对比较明显的负相关。另外，氨氮、硝态氮以及总氮和亚硝态氮数量也将会给AOB分布情况带来巨大影响[3]。王萃等人发现，在密云水库底泥沉积物与库滨带土壤当中AOB多样性和数量差异相对比较大，沉积物当中AOB多样性指数最低，在沉积物和水陆交错带土壤，相关AOB优势种往往与NH4-N、NO3-N、PH以及TOC呈现正相关的关系，而在陆相土壤和农田土壤当中，AOB最大的优点就是能够与相关的环境因素呈负相关。通过对抗生物类对AOA以及AOB生长和群落结构影响情况进行研究发现，氯霉素往往会给AOB群落结构带来巨大的影响，而恩诺沙星与磺胺嘧啶等相关物质给群落结构带来的影响较小，但是这几种物质给AOA群落结构所能够带来的影响微乎其微。

2 厌氧氨氧化细菌概述

2.1 厌氧氨氧化细菌

在当前阶段视同16SrRNA基因测试技术和15N同位素以及qPCR等相关技术对厌氧氨氧化细菌进行充分研究分析，最终证实了不同淡水养殖环境当中都会存在anammox，而且qPCR结果还显示，在底泥当中Anammox拷贝数值主要包括5.6×104～2.1×105，对相关水体养殖场夏季和冬季不同养殖品种沉积物进行一定的研究，发现在养殖区当中沉积物anammox多样性相对不高，养殖会因季节给环境当中anammox菌群所造成的影响相对较高，而且一些学者对某区域底泥当中的anammox细菌群落结构进行一系列研究，发现其受季节影响较为明显，在10月份该物质多样性和均匀度以及丰度情况都会比1月份高。

2.2 相关性情况分析

厌氧氨氧化实际上属于浮霉菌门，在当前阶段已经发现了大致有五个候选属。分别是Brocadia、Kuenenia、Anammoxoglobus以及jettenia与Scalindua等相关物质，在不同生境当中anammox优势类群都有相对比较明显的不同。据相关资料显示厌氧氨氧化细菌在具体自然环境当中分布差异主要体现了微生物对环境因子变化的响应情况，在海洋底泥当中和海水水体地扬区当中，所含有有机质的具体情况、氨气浓度情况以及雅琴度都会给厌氧氨氧化反应带来巨大影响，在其他相关生态系统当中，环境当中氧等相关物质的含量和与理化指标都会给氨氧化的生长速率带来巨大影响。在相关河口和海岸带当中，厌氧氨氧化菌绝大多数情况会随着无机氮浓度下降从岸边地带向深海区逐渐递减，从土壤样品当中可以知道，相关环境将会决定该物质存在的具体水平。

3 结语

利用分子生态学、同位素示踪相关技术，对当前水产养殖环境当中的氮循环情况和氮素循环过程进行了一系列研究，并得出了淡水硝化作用和氨氧化微生物时空分布特征和影响因子，了解其变化情况。