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新建立的淡水水族箱依赖生物过滤器中硝化微生物群落的发展，以防止氨和亚硝酸盐积累，从而避免对鱼类健康产生负面影响。尽管初始鱼只负载会影响新建水族箱的水体化学性质，但关于其对淡水水族箱生物过滤器内微生物群落演替所产生的相应影响，目前所知甚少。为填补这一空白，研究建立了14套家用水族箱系统，分别投放不同水平的鱼只负载，并持续维护8个月。研究期间定期对水族箱进行采样，以监测氮形态、微生物群落组成（16S rRNA基因测序）以及硝化微生物的丰度（qPCR）。高鱼只负载的水族箱形成了与低鱼只负载水族箱在组成上显著不同的微生物群落，且主要由假单胞菌属（Pseudomonas）、红杆菌属（Rhodobacter）和浮霉菌门（Planctomycetes）占优势。这些模式与营养物质可利用性增加促进生物膜发育的观点一致，而较低的鱼只负载则可能延缓生物膜成熟。增加水族箱中的鱼只数量显著提高了氨和亚硝酸盐的最大浓度，尽管在各处理之间，两者最终都在相似的时间范围内被耗尽。完全氨氧化的硝化螺旋菌（comammox Nitrospira）是生物过滤器中丰度最高的硝化微生物之一，并且无论鱼只负载如何，均存在于所有生物过滤器样品中。氨氧化细菌的检出丰度相对较低，但在高鱼只负载水族箱的过滤器中其相对丰度有所增加。氨氧化古菌低于测序检测限，仅通过qPCR在低水平上被检测到，这表明其在水族箱生物过滤器中的定殖可能需要更高的初始接种量或更长的时间。总体而言，这些结果表明，鱼只负载会塑造新建立水族箱生物过滤器中微生物群落的发育过程，并且在生物过滤器建立早期阶段，完全氨氧化的硝化螺旋菌在硝化微生物中占据主导地位。
新建立的淡水水族箱依赖生物过滤器中硝化菌群的建立，以防止氨和亚硝酸盐的积累，因为这些物质会对鱼类健康产生负面影响。尽管初始放养鱼负荷会影响新建水族箱的水体化学性质，但关于其对淡水水族箱生物过滤器内微生物群落演替相应影响的认识仍然有限。为填补这一空白，研究建立了14个家庭水族箱系统，放养了不同水平的鱼负荷，并维持了8个月。研究定期对水族箱进行采样，以监测含氮化合物、微生物群落组成（16S rRNA基因测序）以及硝化微生物的丰度（qPCR）。较高鱼负荷的水族箱形成了与较低鱼负荷水族箱在组成上明显不同的微生物群落，并且以假单胞菌属、红杆菌属和浮霉菌门为优势类群。这些模式与营养物质可利用性增加从而促进生物膜发育的情况一致，而较低鱼负荷则可能延缓生物膜成熟。增加水族箱中的鱼数量显著提高了氨和亚硝酸盐的最大浓度，尽管在各处理之间，这两者最终都在相似的时间范围内被耗尽。完全氨氧化型硝化螺旋菌（comammox Nitrospira）是生物过滤器中丰度最高的硝化微生物之一，并且无论鱼负荷如何，均存在于所有生物过滤器样品中。氨氧化细菌的检测丰度相对较低，但在高鱼负荷水族箱过滤器中其相对丰度有所增加。氨氧化古菌低于测序检测限，仅通过qPCR在低水平上被检测到，这表明其在水族箱生物过滤器中的定殖可能需要更高的初始接种量或更长的时间。总体而言，这些结果表明，鱼负荷会塑造新建立水族箱生物过滤器中的微生物群落发育，而在生物过滤器建立早期阶段，完全氨氧化型硝化螺旋菌在硝化微生物中占据主导地位。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.12.743087v1?rss=1
🏷️ 水族箱生物过滤 微生物群落演替 硝化作用 鱼类负载 comammox硝化螺旋菌 16S rRNA测序