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:一是殘餌及養(yǎng)殖動物糞便排泄物;二是動植物尸骸及藻類胞外分泌物。
上述這兩類污染物多數是有機物,不能直接被水體中的藻類吸收利用,只有先經過微生物利用并通過一系列新陳代謝降解成無機鹽類,才能被藻類吸收利用。如果沒有微生物的降解過程,這些有機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,池塘短時間就難以承受。所以,微生物在水體生態(tài)系統(tǒng)自凈過程中起著至關重要的作用。
2.微生物在降解含碳有機物(碳水化合物)過程中的作用
池塘水體中的含碳化合物,大多數以淀粉、纖維素等形式存在,對于這類復雜的有機物,微生物首先分泌胞外酶將其降解成簡單的有機物再吸收利用。由于微生物種群及所處條件不一,微生物降解轉化過程也各不相同。在有氧條件下,通過好氧微生物分解,含碳化合物可以徹底降解為co2;無氧狀態(tài)下則進行發(fā)酵作用,產生中間代謝物乙醇、乳酸等由于一種微生物的代謝產物又是另一種微生物的“食物”,這就構成了錯綜復雜的微生物生態(tài)系統(tǒng),最終把含碳有機物都礦化成無機碳(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物,如殘餌、動物尸骸等蛋白質成分,也有無機氮,主要是養(yǎng)殖動物新陳代謝排泄物中的氨氮,也就是飼料蛋白質的異化部分。微生物在氮元素循環(huán)中的作用主要體現在氨化作用、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物,最終代謝產生氨的過程稱為氨化作用。含氮有機物的種類很多,
主要有蛋白質、尿酸、尿素和幾丁質等。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,氨經過亞硝酸細菌和硝酸細菌的作用轉化成為硝酸,這個過程稱為硝化作用。硝化作用分為兩個階段進行:第一個階段是氨被氧化成亞硝酸鹽,這個階段主要靠亞硝酸細菌完成;第二個階段是亞硝酸鹽被氧化成為硝酸鹽,主要靠硝酸細菌完成。
(3)同化作用
氨氮和硝酸鹽是微生物、藻類可以直接吸收利用的無機氮營養(yǎng)元素,微生物、藻類吸收利用這些無機氮,轉化為自身生物體,這一過程稱為同化作用微生物、藻類通過同化作用,形成了池塘天然生產力的基礎,進入食物鏈(網)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養(yǎng)元素,因為生物各種基本的功能過程必須要用到它,如遺傳信息的存儲和轉運(dna和rna),細胞的代謝(各種酶)和細胞的能量系統(tǒng)(atp)的運轉。
微生物利用降解動植物尸骸、殘餌等這些含磷有機物,通過一系列新陳代謝,生成釋放磷酸鹽(po4-),供藻類吸收利用。在這一過程中,微生物(含磷有機物)自身得到了增殖,進入食物鏈(網)中,供鄰近的較高一個營養(yǎng)級攝食者利用。所以充分利用微生物降解含磷有機物的功能,就能有效解除磷的制約因素。