在水产养殖生态系统中,真核生物群落(包括原生动物、藻类和浮游动物)在生态系统功能和水质调节中起着至关重要的作用(Moriarty 1997)。这些生物不仅是养殖水生动物的主要食物来源,还对生物地球化学循环、营养转化和能量流动有重要贡献(Moriarty, 1997, Arrigo, 2004)。真核生物通过其多样的代谢活动参与氮和磷等营养物质的循环和转化,从而维持水产养殖水的生态平衡和整体健康(Falkowski, 1994, Litchman et al., 2015)。例如,浮游植物通过光合作用固定无机碳,成为初级生产者,而浮游动物将这些能量传递给更高营养级,并促进有机物的分解和再矿化(Buchan et al. 2014)。
在水产养殖中,施肥是一种关键的管理措施,用于提高初级生产力并促进水生生物的生长。通过向水中添加氮和磷等关键营养物质,可以有效增加浮游植物的生物量,进而增加养殖动物的食物来源。然而,过度或不当的施肥可能导致营养积累,引发富营养化并引发一系列生态问题(Cole et al., 2009, Khan and Mohammad, 2014)。近年来,随着水产养殖业的快速发展,关于施肥对水产养殖生态系统影响的研究也在不断增加(Boyd, 2018, Green, 2022, Hussian and Goher, 2023)。一些研究表明,施肥不仅影响水中的营养浓度,还通过改变水质化学环境、微生物活动和生物群落结构间接影响水产养殖生产和质量(Porchas-Cornejo et al., 2013, Martínez-Córdova et al., 2015, Boyd, 2018)。特别是在集约化养殖条件下,水中氮和磷的过量积累会引发有害藻类爆发,破坏底栖环境,阻碍养殖动物的生长,甚至导致疾病爆发(Pillay, 2004, Sellner and Rensel, 2018)。尽管人们认识到施肥对水产养殖生态系统有影响,但目前仍缺乏关于肥料成分如何影响水中真核生物群落结构及其多样性的系统研究,以及这些变化如何进一步影响生态平衡和生产力方面的研究。
随着高通量测序技术的进步,以往的研究已经探讨了水产养殖系统中微生物群落的变化及其对环境变化的响应(Sun et al., 2020a, Sun et al., 2020b, Sun et al., 2022, Sun et al., 2024)。然而,关于真核微生物对水产养殖环境中肥料响应的研究仍然较少。这一研究空白限制了对肥料成分与微生物群落之间关系的全面理解。本研究旨在通过结合高通量测序的施肥实验,探究不同有机肥料对水产养殖水中真核生物群落结构和多样性的影响。本研究的主要目标是:(1)评估三种有机肥料对真核生物多样性的时间效应;(2)评估真核生物对肥料处理的分类学响应;(3)探索真核生物类群与关键水质参数之间的相关性。通过阐明肥料成分与真核生物群落结构之间的关系,这些发现将为优化肥料管理和提高水产养殖生态系统的可持续性提供科学依据。