投喂对海水养殖池塘微生物群落结构及病原菌丰度的影响机制研究

为探究投喂行为对海水养殖生态系统的影响，研究人员通过宏基因组测序(metagenomic sequencing)对比分析了投喂与未投喂池塘的微生物群落结构及水质参数。研究发现投喂显著提高了细菌相对丰度(75.05% vs 60.36%)，并导致副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)含量增至未投喂池的1.6倍，证实营养盐(TN/DON/TP/DOP)浓度与病原菌呈显著正相关(p<0.05)。该研究为养殖病害防控提供了重要理论依据。

　　

随着全球水产养殖业的快速发展，中国作为世界最大的水产生产国，其养殖系统的生态健康问题日益受到关注。辽宁省作为我国海水养殖核心区域，池塘养殖占据渔业总产值50%以上，其中投喂型池塘因人工饲料添加在提升经济效益的同时，也带来了水体富营养化和病原菌增殖等潜在风险。微生物群落作为养殖生态系统的"隐形工程师"，在维持水质平衡和养殖生物健康方面起着关键作用，但传统监测方法难以全面解析其复杂变化。尤其值得警惕的是，弧菌属(Vibrio spp.)等条件致病菌的爆发常与饲料残留引发的营养盐积累密切相关，这已成为制约产业可持续发展的瓶颈问题。

为系统评估投喂行为对微生物群落的影响机制，辽宁省的研究团队于2023年春季和秋季对当地典型海水养殖池塘展开研究。通过对比投喂型(主要养殖海蜇、对虾和缢蛏)与未投喂型池塘的生态系统差异，采用宏基因组测序技术(metagenomic sequencing)结合水质分析，首次揭示了饲料输入如何通过改变营养盐循环进而调控微生物群落结构的完整路径。该研究成果发表在《Marine Environmental Research》期刊，为养殖病害的生态防控提供了重要科学依据。

关键技术方法包括：1) 采集辽宁省沿海52,000 m²养殖区水样，区分投喂(饲料含虾皮、豆粕等)与未投喂池塘；2) 宏基因组测序分析微生物群落组成；3) 水质参数测定(总氮TN、溶解有机氮DON等)；4) 冗余分析(RDA)和相关性统计方法评估环境因子与微生物的关联性。

【Dominant microbial species in two aquaculture pond types】
研究发现池塘微生物以细菌为主导(占70.05±12.21%)，病毒次之。投喂池塘细菌丰度显著高于未投喂池塘(75.05% vs 60.36%)，而病毒丰度呈现相反趋势(32.42% vs 18.25%)。值得注意的是，条件致病菌如副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)在投喂池的相对丰度达到未投喂池的1.6倍，暗示饲料输入可能选择性地促进病原菌增殖。

【Differences in microbial communities between fed and unfed ponds】
生态相似性分析表明，池塘细菌群落主要源于系统内部而非邻近海域。投喂行为显著改变了微生物组成，其中变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)成为优势菌群。这种变化与水质检测结果高度吻合：投喂池的总氮(TN)、溶解有机氮(DON)、总磷(TP)和溶解有机磷(DOP)浓度均显著升高(p<0.05)，形成典型的富营养化状态。

【Conclusion】
通过冗余分析和相关性检验，研究证实有机营养盐浓度与病原菌丰度存在显著正相关(p<0.05)。这表明过量投喂通过引发富营养化，不仅促进细菌总量增长，更会特异性刺激病原菌(如副溶血弧菌)的繁殖，最终增加养殖系统疾病爆发风险。该发现从微生物生态学角度揭示了"投喂-营养盐-病原菌"的级联效应，为制定精准投喂策略和生态防控方案提供了理论支撑。研究同时指出，未来需结合代谢组学等多组学技术，进一步解析关键功能微生物的代谢通路及其与养殖生物的互作机制。