浮床植物调控富营养化池塘藻相及增强鲤抗氧化应激的生态修复机制

针对淡水养殖中蓝藻水华制约可持续发展的问题，本研究选取水葫芦（Eichhornia crassipes）、水浮莲（Pistia stratiotes）和蕹菜（Ipomoea aquatica）三种浮床植物，系统探究其对富营养化水体的修复效应。研究发现植物通过化感抑制、营养竞争和微生物协同作用显著抑制蓝藻（抑制率最高达96.32%），促进绿藻增殖，并提升鲤（Cyprinus carpio）肝脏抗氧化酶（SOD/CAT）活性。该研究为浮床系统（EFBs）在养殖尾水治理中的物种选择提供了理论依据。

　　

淡水养殖是全球粮食安全的重要支柱，但其引发的富营养化问题日益严峻。过量投喂和养殖排泄物导致氮磷积累，诱发蓝藻水华（cyanobacterial blooms），不仅破坏水体生态平衡，更威胁养殖生物健康。传统物理化学治理方法易造成二次胁迫，而生态浮床（EFBs）因其生物自净能力成为研究热点。然而，现有研究多聚焦浮床植物的氮磷去除能力，对其调控藻相结构及提升养殖动物抗逆性的机制尚不明晰。河南师范大学的研究团队通过模拟实验，首次系统揭示了三种浮床植物通过多重机制修复富营养化水体的生态学过程。

研究采用蓝藻水华池塘原水，设置水葫芦（Eic组）、水浮莲（Pis组）、蕹菜（Ipo组）及塑料草对照（CA组）、空白对照（CB组）。通过监测水温、pH、叶绿素a（Chl a）和藻类群落动态，结合鲤肝脏超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等抗氧化指标及根际微生物组分析，解析植物-微生物-藻类-鱼类的互作网络。

研究结果

1. 水温与pH动态
   实验期间水温（27.8–30.2°C）适于铜绿微囊藻（M. aeruginosa）生长，但浮床植物显著降低pH至7.5–8.5（对照组9.0–9.5），破坏蓝藻适宜碱性环境。Ipo组pH调控最显著，与其最高蓝藻抑制率（96.32%）相关。

2. 藻相调控机制
   除竞争氮磷外，植物分泌的化感物质（如多酚、萜类）破坏蓝藻光合色素合成。根际微生物分析显示，变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）等可能参与藻毒素降解，其中Ipo组促生菌丰度最高，印证其最优修复效果。

3. 鱼类抗氧化响应
   浮床处理组鲤肝脏SOD、CAT活性显著提升，丙二醛（MDA）含量降低，表明植物介导的藻相转换（蓝藻→绿藻）缓解了氧化损伤，其中Ipo组效果最显著。

结论与意义
该研究证实浮床植物通过“化感抑制-营养竞争-微生物协同”三重路径调控藻相，其中蕹菜（I. aquatica）综合表现最优。其降低pH、富集功能微生物的特性为EFBs设计提供了新思路；而提升鲤抗氧化能力的结果，实现了“水质-生物健康”双目标优化。论文发表于《Aquaculture》，为淡水养殖可持续发展提供了生态解决方案。