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微生物是生物絮团的重要组成部分,同时也是零换水生物絮凝养殖系统水环境稳定和养殖对象福利最大化的驱动力,通过对微生物的定向调控来构建功能性生物絮凝系统,可有效的增强生物絮凝养殖系统的生物强化效能和系统的稳定性。本论文通过在实验条件和生产条件下定向调控功能性生物絮团微生物群落来构建功能性生物絮凝系统,并在此基础上应用于凡纳滨对虾(Litopenaeus vannmei)和斑节对虾(Penaeus monodon)养殖,以达到对以生物絮凝技术为基础构建的生物絮凝对虾养殖系统在对虾养殖方面的应用提供科学依据和技术支撑的目的。主要研究结果如下: 1、利用上海海洋大学花鳗鲡(Anguilla marmorata)循环水养殖系统(RAS)来收集鳗鲡的特异性固体废弃物,通过向实验条件下的生物絮凝反应器中定期添加益生菌和碳源来定向培养絮体,监测实验过程中生物絮体形成、水中氮素的转化、絮体的生物学特性、微生物群落结构的变化和絮团水处理能力。研究发现:1)将益生菌团作为饲料添加剂饲喂鳗鲡的方式来获取粪便,可有效地提高鳗鲡粪便中有益菌的相对丰度。2)对添加益生菌定向调控生物絮团的方式而言,粪便的强化方式(强化粪便和普通粪便)对功能性生物絮团的水处理能力没有显著影响。3)培养絮团过程中,加菌组的TAN、NO2--N和NO3--N的浓度都显著低于不加菌组;在水处理能力试验中,加菌组的生物絮团对三态氮的去除能力显著高于不加菌组,同时加菌组功能性生物絮团还具有去除NO3--N的能力。4)通过絮团菌群分析可知,培养絮团过程中定期添加复合芽孢杆菌,可有效促进该类益生菌成为优势菌群,定向驯化出具有高效水处理能力的功能性生物絮团。 2、应用边养边培的养殖模式在构建原位式功能性生物絮凝系统过程中对不同养殖密度(300尾/m3、600尾/m3和900尾/m3)的凡纳滨对虾进行养殖,研究发现:1)在边养边培的养殖模式中,复合芽孢杆菌的定期添加可以在养殖前中期控制TAN浓度处于安全范围内,控制NO2--N浓度的缓慢上升,降低了该模式在前中期的TAN和NO2--N带来的毒害作用的风险。2)凡纳滨对虾的存活率明显受到放养密度的影响,低养殖密度更有利提升凡纳滨对虾的存活率和特定增长率,降低饵料系数、增长对虾的终末体长和体重,对于边养殖边驯化系统的养殖模式的生物絮凝生物系统的最佳养殖密度为600尾/m3。3)在功能性生物絮凝系统的调控中,硝化型生物絮凝系统在维持系统水质稳定方面较微藻型生物絮凝系统和异养型生物絮凝系统更具优势。 3、应用硝化型生物絮凝系统在超高养殖密度(600尾/m3和900尾/m3)条件下养殖斑节对虾,结果表明:1)超高放养密度没有明显影响斑节对虾产量,但降低养殖密度有利提升对虾的存活率,降低饵料系数、增长对虾的终末体重。2)实验结束时,投放超高养殖密度为600尾/m3(778尾/m2)和900尾/m3(1167尾/m2)的斑节对虾养殖组分别获得了1.22 kg/m3(1.57 kg/m2)和1.09 kg/m3(1.42 kg/m2)的产量,存活率分别为17.68%和12.37%。3)在硝化型生物絮凝系统中,养殖密度越高,水质波动越大,系统越不稳定,所以需要适当降低养殖密度,在保证系统稳定的情况下使养殖效益最大化。