池塘生态系统的代谢机能与微生物的协作共享。池塘生态系统的代谢机能

池塘生态系统的两大代谢机能——光合作用和呼吸作用

塘水体生态系统的两大代谢机能是光合作用和呼吸作用,贯穿于生态系统各种物质循环和各种水生生物生命活动的全过程。
我们常说:养鱼先养水。而养水就是水质管理,养水的实质就是维持和提高养殖池塘的自我净化能力,以求达到与逐步增加的池塘污染物相抗衡的程度。现在普遍都是高产池塘,每天需要大量投喂饲料,投喂的饲料只有一部分同化合成养殖动物肌体,而大部分是以残饵、粪便排泄物散失在水体中。这些残饵、粪便排泄物又难以分离,与池塘水体混合一起,成为池塘主要污染物。

日积月累,这些残饵、粪便排泄物等有机污染物越积越多,怎样处理这些庞大的污染物就是水质管理面临的主要问题。维持和提高池塘生态系统自净能力,就是通过池塘生态系统光合作用和呼吸作用两个环节体现出来的。

1、光合作用

池塘生态系统的代谢机能与微生物的协作共享。池塘生态系统的代谢机能与微生物的协作共享。池塘水体进行光合作用者主要就是藻类,即浮游植物。藻类在光合作用过程中,吸收二氧化碳和水体无机营养盐类,利用太阳光能,自身得到大量增殖,形成池塘天然生产力的同时,产生氧气。

6CO2+ 6H2O —光→C6H12O6+ 6O2

藻类光合作用产生的氧气,是池塘溶氧的主要来源,一般占到池塘溶氧总量的70%-90%。光合作用过程吸收水体无机盐类,就是生态系统运转中自净能力的体现。

光合作用利用太阳光能,形成池塘天然生产力,这是上天无偿赐给的。养殖者往往看重人工投喂饲料产生的生产力,而忽略了光合作用利用太阳光能形成的天然生产力,这是认识上的误区。

常言道:“万物生长靠太阳”,就是通过绿色植物的光合作用,人们日常食物小麦、大米、玉米,各类水果、各类蔬菜等都是光合作用的直接产物,各类畜禽、渔类肉产品也都是光合作用的间接产物。光合作用利用太阳光能形成的天然生产力,是自然产生、持续不断的。

2、呼吸作用
一般呼吸作用对应着光合作用,呼吸过程中,有机物中的有机碳被氧化为二氧化碳,储存在有机物中的化学能以热能的形式释放,该过程消耗氧气。呼吸作用的简要方程式:
C6H12O6+ 6O2—→6CO2+ 6H2O+热

池塘呼吸作用包括:水生生物呼吸、池塘水呼吸。

水生生物呼吸
水生生物呼吸指池塘水体中所有水生生物维持生命活动进行的呼吸作用,诸如养殖的水产动物以及藻类、原生动物、浮游动物等。养殖的水产动物呼吸消耗的氧气,只是占池塘水体溶氧消耗量很小的一部分。

池塘水呼吸
水呼吸是指池塘水体悬浮有机物如残存饵料、养殖动物粪便以及动植物尸骸等有机物,降解成无机营养盐类的过程。

在此过程需在细菌参与下,消耗氧气,放出二氧化碳。底泥呼吸是指上述悬浮有机物絮凝沉淀在池底,处于池底有机物的降解分解过程。池塘水体中有机物絮凝沉淀与底泥的悬浮释放,将悬浮有机物与底泥可以相互转化关联在一起,所以,水呼吸和底泥呼吸统称为池塘水呼吸。

池塘水呼吸都是有机物降解分解的过程,都是需要细菌参与,或细菌种群作为主体的,所以都可以称为细菌呼吸作用。池塘光合作用一般用来指藻类光合作用,与此相对应,细菌呼吸作用也可以称作池塘呼吸作用,这里池塘呼吸作用不包括养殖动物等水生生物的呼吸。

微生物的协作共享

生物进化的方向是获能最大化、效率最大化。而获能的目的是用于繁殖生长,这是生命的本质,微生物尤为如此。

水生生态系统中的微生物尤其奇妙。共生与协同作战,使得尽管单一个微生物是那么渺小、那么脆弱,但只要它们共生在一起,分工协作,就变得非常坚韧,非常顽强。

微生物因为太小,它们获得营养的方式是通过扩散而不是“吃”入。所以,对于环境中的大分子营养物质,如蛋白质、脂肪、淀粉或纤维素等,微生物只有先分泌水解酶和消化酶,将这些物质分解成可以直接通过扩散而吸收的氨基酸、单糖或更小的物质才可以利用。

由于微生物的这种体外消化的特点,在一个水生生态中,只要有一种微生物能分泌蛋白酶,将水体中的蛋白质分解成氨基酸,那么,周围的其他微生物都可以一起分享。这就使得缺乏蛋白酶的微生物也能够在环境中生存。

尽管自然界大多数微生物能力很低,只能做一点点“工作”,但由于它们的协同作用,使得大家都可以生存。如果把一种物质的降解过程看成是一条车间生产流水线,微生物就是每个“岗位”上的工人。

例如,蛋白质的矿化:有的微生物分泌蛋白酶,先将蛋白质卸成几大块——多肽;有的微生物分泌多肽酶,将多肽分解成氨基酸;有的微生物将氨基酸分解为氨和脂肪酸;有的微生物将脂肪酸分解为二氧化碳;有的微生物将氨转化为亚硝酸;有的微生物将亚硝酸转化为硝酸;有的微生物将硝酸转化为氮气。这样,经过协同作用,将蛋白质最终矿化为氮气和二氧化碳。

微生物的这种协作分工,使得微生物世界看起来又是一个自然形成的、组织缜密的微生物社会共同体。

一个生态系统,必须含有生命活动所需要的所有物质和酶系。但是,对于一个微生物而言,借助于微生物的这种共享与协同机制,它又可以非常的不完善。因此,水生生态系统中的绝大多数微生物是难以单独生存的,也就是通常所说的——不可培养。

(来源:农财宝典水产版—渔行家沙龙 蒋发俊 摘编)