微生物在池塘生態(tài)系統(tǒng)自凈循環(huán)中的作用

1. 池塘水體主要的污染物池塘養(yǎng)殖水體主要污染物有兩類(lèi):一是殘餌及養(yǎng)殖動(dòng)物糞便排泄物;二是動(dòng)植物尸骸及藻類(lèi)胞外分泌物。
上述這兩類(lèi)污染物多數(shù)是有機(jī)物,不能直接被水體中的藻類(lèi)吸收利用,只有先經(jīng)過(guò)微生物利用并通過(guò)一系列新陳代謝降解成無(wú)機(jī)鹽類(lèi),才能被藻類(lèi)吸收利用。如果沒(méi)有微生物的降解過(guò)程,這些有機(jī)污染物將不能被循環(huán)再利用,即水體生態(tài)系統(tǒng)喪失自凈能力,這些廢棄物持續(xù)遺留在水體中不斷污染惡化水質(zhì),池塘短時(shí)間就難以承受。所以,微生物在水體生態(tài)系統(tǒng)自凈過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。
2.微生物在降解含碳有機(jī)物(碳水化合物)過(guò)程中的作用
池塘水體中的含碳化合物,大多數(shù)以淀粉、纖維素等形式存在,對(duì)于這類(lèi)復(fù)雜的有機(jī)物,微生物首先分泌胞外酶將其降解成簡(jiǎn)單的有機(jī)物再吸收利用。由于微生物種群及所處條件不一,微生物降解轉(zhuǎn)化過(guò)程也各不相同。在有氧條件下,通過(guò)好氧微生物分解,含碳化合物可以徹底降解為co2;無(wú)氧狀態(tài)下則進(jìn)行發(fā)酵作用,產(chǎn)生中間代謝物乙醇、乳酸等由于一種微生物的代謝產(chǎn)物又是另一種微生物的“食物”,這就構(gòu)成了錯(cuò)綜復(fù)雜的微生物生態(tài)系統(tǒng),最終把含碳有機(jī)物都礦化成無(wú)機(jī)碳(以co2為主),回歸自然循環(huán)利用。
3.微生物在含氮化合物氮元素循環(huán)中的作用
池塘養(yǎng)殖水體中含氮化合物既有含氮有機(jī)物,如殘餌、動(dòng)物尸骸等蛋白質(zhì)成分,也有無(wú)機(jī)氮,主要是養(yǎng)殖動(dòng)物新陳代謝排泄物中的氨氮,也就是飼料蛋白質(zhì)的異化部分。微生物在氮元素循環(huán)中的作用主要體現(xiàn)在氨化作用、硝化作用、同化作用等。
(1)氨化作用
微生物利用降解含氮有機(jī)物,最終代謝產(chǎn)生氨的過(guò)程稱(chēng)為氨化作用。含氮有機(jī)物的種類(lèi)很多,
主要有蛋白質(zhì)、尿酸、尿素和幾丁質(zhì)等。氨化作用是由系列微生物種群分工協(xié)作完成的。
(2)硝化作用
有氧條件下,氨經(jīng)過(guò)亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌的作用轉(zhuǎn)化成為硝酸,這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為硝化作用。硝化作用分為兩個(gè)階段進(jìn)行:第一個(gè)階段是氨被氧化成亞硝酸鹽,這個(gè)階段主要靠亞硝酸細(xì)菌完成;第二個(gè)階段是亞硝酸鹽被氧化成為硝酸鹽,主要靠硝酸細(xì)菌完成。
(3)同化作用
氨氮和硝酸鹽是微生物、藻類(lèi)可以直接吸收利用的無(wú)機(jī)氮營(yíng)養(yǎng)元素,微生物、藻類(lèi)吸收利用這些無(wú)機(jī)氮,轉(zhuǎn)化為自身生物體,這一過(guò)程稱(chēng)為同化作用微生物、藻類(lèi)通過(guò)同化作用,形成了池塘天然生產(chǎn)力的基礎(chǔ),進(jìn)入食物鏈(網(wǎng))中。
4.微生物在磷元素循環(huán)中的作用
磷是所有生物體所必需的營(yíng)養(yǎng)元素,因?yàn)樯锔鞣N基本的功能過(guò)程必須要用到它,如遺傳信息的存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)運(yùn)(dna和rna),細(xì)胞的代謝(各種酶)和細(xì)胞的能量系統(tǒng)(atp)的運(yùn)轉(zhuǎn)。
微生物利用降解動(dòng)植物尸骸、殘餌等這些含磷有機(jī)物,通過(guò)一系列新陳代謝,生成釋放磷酸鹽(po4-),供藻類(lèi)吸收利用。在這一過(guò)程中,微生物(含磷有機(jī)物)自身得到了增殖,進(jìn)入食物鏈(網(wǎng))中,供鄰近的較高一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)攝食者利用。所以充分利用微生物降解含磷有機(jī)物的功能,就能有效解除磷的制約因素。