| 孙超,屈忠义,余鑫瑞,王钰,任恩良,李卫平.稻田-虾塘循环模式对其水质及水体微生物群落的影响[J].农业环境科学学报,2025,44(9):2362-2373. |
| 稻田-虾塘循环模式对其水质及水体微生物群落的影响 |
| Effects of the rice-shrimp rotation system on water quality and aquatic microbial communities |
| 投稿时间：2024-09-30 |
| DOI：10.11654/jaes.2024-0826 |
| 中文关键词: 稻田-虾塘循环 凡纳滨对虾 微生物群落 功能预测 环境因子 |
| 英文关键词: integrated rice-shrimp system Litopenaeus vannamei microbial community functional prediction environmental factors |
| 基金项目:内蒙古自治区科技计划项目（2023KJHZ0026）；内蒙古自治区高校基本科研业务费项目（2023CXPT005）；内蒙古自治区“英才兴蒙”工程项目：引黄灌区固废资源化利用与盐碱地生态修复技术创新团队 |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 孙超 | 内蒙古科技大学能源与环境学院, 内蒙古 包头 014010
黄河流域内蒙古段生态保护与综合利用自治区协同创新中心, 内蒙古 包头 014010 | | | 屈忠义 | 内蒙古科技大学能源与环境学院, 内蒙古 包头 014010
黄河流域内蒙古段生态保护与综合利用自治区协同创新中心, 内蒙古 包头 014010 | QZY19690101@163.com | | 余鑫瑞 | 上海海洋大学海洋科学与生态环境学院, 上海 201306 | | | 王钰 | 内蒙古科技大学能源与环境学院, 内蒙古 包头 014010
黄河流域内蒙古段生态保护与综合利用自治区协同创新中心, 内蒙古 包头 014010 | | | 任恩良 | 黄河流域内蒙古段生态保护与综合利用自治区协同创新中心, 内蒙古 包头 014010
内蒙古科技大学矿业与煤炭学院, 内蒙古 包头 014010 | | | 李卫平 | 内蒙古科技大学能源与环境学院, 内蒙古 包头 014010
黄河流域内蒙古段生态保护与综合利用自治区协同创新中心, 内蒙古 包头 014010 | |
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| 中文摘要: |
| 为阐明盐碱条件下稻田-虾塘循环模式下凡纳滨对虾养殖水质与水体微生物群落的特点，2023年6月4日至9月20日采集稻田-虾塘循环模式与对虾单养模式池塘（对照塘）的水体，对池塘水质及水中微生物的动态变化进行了对比分析。研究表明：在整个养殖过程中，循环塘水中总氮（TN）、铵态氮（NH4+-N）、硝酸盐氮（NO3--N）、亚硝酸盐氮（NO2--N）、总磷（TP）、化学需氧量（COD）的平均质量浓度较对照塘分别降低了 42.65％、51.37％、42.89％、57.40％、28.85％、32.37％。循环塘水体微生物整体的多样性与丰富度均显著高于对照塘。循环塘与对照塘水体的优势菌门均为厚壁菌门、变形菌门、蓝细菌门、放线菌门；循环塘水体中变形菌门、放线菌门和拟杆菌门的整体相对丰度显著高于对照塘。属水平上循环塘水体中嗜冷杆菌属的整体相对丰度显著高于对照塘，而微小杆菌属的整体相对丰度则显著低于对照塘。通过功能预测分析发现，循环塘水体中的化能异养与有氧化能异养类菌在养殖中后期显著增加，且显著高于对照塘（P＜0.05）。环境因子冗余分析发现，TN、TP、盐度、NH4+-N是影响池塘水体微生物群落结构的主要环境因子，且有效益生菌的适量添加有助于优化池塘水体的菌群结构。综上所述，盐碱稻田-虾塘循环模式能够有效改善养殖水质，维持水环境稳态。 |
| 英文摘要: |
| To elucidate the characteristics of water quality and microbial communities in Litopenaeus vannamei cultivation under integrated rice-shrimp systems（IMRS）and monoculture systems in saline-alkaline conditions, water samples were collected from IMRS ponds and shrimp monoculture ponds between June 4 and September 20, 2023. Comparative analyses of aquatic parameters and microbial community composition and functionality were conducted. The results demonstrated that during the culture period, the average concentrations of TN, NH4+-N, NO3--N, NO2--N, TP, and COD in the IMRS ponds were reduced by 42.65%, 51.37%, 42.89%, 57.40%, 28.85%, and 32.37%, respectively, compared with the control ponds throughout the culture process. IMRS ponds showed significantly enhanced microbial α-diversity and richness relative to controls.The dominant bacterial phyla in both the IMRS ponds and control ponds were Firmicutes, Proteobacteria, Cyanobacteria, and Actinobacteria. IMRS ponds displayed significantly higher relative abundances of Proteobacteria, Actinobacteria, and Bacteroidota. At the genus level, Psychrobacter predominated in IMRS ponds, whereas Microbacterium showed reduced abundance compared to controls. Functional annotation revealed substantial increases in chemoheterotrophic and aerobicchemoheterotrophic metabolic pathways in IMRS ponds during mid-late cultivation stages, significantly exceeding control levels（P＜0.05）. Redundancy analysis（RDA）identified TN, TP, salinity, and NH4+-N as key determinants of microbial community variation. Notably, supplementation with effective microorganisms enhanced structural optimization of aquatic microbiota.In conclusion, the saline-alkaline IMRS effectively improves water quality and sustains the homeostasis of the aquatic environment during the culture period. |
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