微生物對生態(tài)系統的影響

 

生態(tài)系統是由各類(lèi)生物共同組成的生物群落（bioflora）或生物系統（living things’system）與環(huán)境系統構成的具有一定結構和功能的一個(gè)不斷更新和變化的開(kāi)放系統。這個(gè)系統需要不斷從外界獲取物質(zhì)和能量，經(jīng)生理代謝過(guò)程又向環(huán)境放出物質(zhì)和能量，處于相對的動(dòng)態(tài)平衡之中。這個(gè)過(guò)程與具體的時(shí)間和空間相關(guān)聯(lián)，并能在一定程度和范圍內進(jìn)行自我調節和控制。

　　生態(tài)系統中主要的功能單位是種群（population），它在生態(tài)系統中的能流和物質(zhì)循環(huán)中起著(zhù)特殊的作用。但是，只有在生態(tài)系統中各組分（如土壤、水分、營(yíng)養物質(zhì)、生產(chǎn)者、消費者和分解者等）保持有序的結構，才能實(shí)現能量和物質(zhì)流動(dòng)。系統中所發(fā)生的各種過(guò)程，在時(shí)間上有先后或重疊，在空間上也各占其位，這些過(guò)程的發(fā)生范圍和規�？梢允蔷植�，也可以是某個(gè)區域，還可以是全球性的。這種時(shí)空分布的差別，構成了生態(tài)系統的特征，這就是組織性、包容性和等級序位（如細胞水平、組織水平、個(gè)體水平、種群水平、區域水平等）。

　　生態(tài)系統中各組分之間及其與環(huán)境之間不斷進(jìn)行著(zhù)的物質(zhì)、能量和信息的交換，通常以“流”（Current）的形式（物質(zhì)流、能量流、信息流）來(lái)定量表述強度。這種交換維系了系統與環(huán)境、系統內部各組分之間的關(guān)系，形成了一個(gè)動(dòng)態(tài)的、可以實(shí)行反饋調控和相對獨立的體系。系統中的任一組分只要其狀態(tài)發(fā)生了變化，定可通過(guò)“流”的相應改變（路徑、方向、強度和速率等），去影響其它組分，最終將波及整個(gè)系統，這種變化如果超出了生態(tài)系統本身的調節能力范圍，將造成生態(tài)系統平衡的失調，甚至造成整個(gè)系統功能的喪失。例如現在頻繁發(fā)生的“赤潮”和“水華”（redtide and waterfloom）兩種現象，就是生態(tài)系統平衡失調而引起的結果。

　　赤潮是海洋水體里的顯微藻類(lèi)，主要是裸甲球藻或其它藻類(lèi)在短時(shí)間內大量繁殖的結果。引起赤潮的藻類(lèi)繁殖到一定的密度時(shí)往往使一塊一塊的海水出現異常的顏色，由于通常為紅色，所以稱(chēng)為“赤潮”。近幾年在我國海域越來(lái)越頻繁發(fā)生的赤潮現象，已引起了人們的高度關(guān)注和警惕，人們有談“赤潮”（redtide）色變的感覺(jué)。赤潮對于海洋生態(tài)及漁業(yè)都構成了極大的危害。由于裸甲球藻等顯微藻類(lèi)繁殖極快，搶奪了其它海洋生物的營(yíng)養源，并且它能產(chǎn)生毒素，其它海洋生物吞食這些藻類(lèi)后容易死亡，所以赤潮發(fā)作時(shí)往往造成魚(yú)蝦等海產(chǎn)的大量損失。

　　在近代工業(yè)革命之前，偶爾也有關(guān)于赤潮的記錄，因此古人認為赤潮是一種自然發(fā)生的、非正常的海洋現象。但是近幾年來(lái)在我國海域赤潮的發(fā)生頻率如此之高，說(shuō)是一種自然現象就解釋不通了。海洋學(xué)家的研究結果表明，近期頻繁發(fā)生的赤潮現象，與人類(lèi)活動(dòng)密切相關(guān)，特別是工農業(yè)廢棄物的大量入海，尤其是氮、磷高含量的污水的入海，造成海水中營(yíng)養物質(zhì)的大量增加（科學(xué)上稱(chēng)為富營(yíng)養化），正是赤潮頻發(fā)的主要因素。據報道，近年來(lái)排入大海的氮、磷以每年50-200%的速度增長(cháng)。因此，赤潮現象的頻繁發(fā)生，我們人類(lèi)有著(zhù)不可推卸的責任。

赤潮一般多發(fā)于海灣等近海地帶。很少見(jiàn)于深海及江河的入�？凇，F在沒(méi)有能準確預報赤潮的發(fā)生時(shí)間及地點(diǎn)的方法，在溫度、鹽度及風(fēng)力適宜的情況下就會(huì )發(fā)生赤潮。到目前為止也沒(méi)有一種能夠阻止赤潮發(fā)生及擴張的有效的手段�，F在科學(xué)家們正在深入了解赤潮的成因及分析引起赤潮的這些藻類(lèi)，并希望以此找到控制赤潮的方法。

與赤潮類(lèi)似，在內陸湖泊中由于藍藻等藻類(lèi)的突然增殖和過(guò)量生長(cháng)而出現水華（waterfloom）現象。這些藍藻也會(huì )產(chǎn)生毒素，危害其它湖泊生物的安全，它的危害同樣不可低估�！　∷�華的現象是世界范圍內的，它的起因與赤潮一樣，主要也是由于水體富營(yíng)養化引起的。如云南昆明市內的著(zhù)名風(fēng)景點(diǎn)滇池，在80年代以前，池水清澈，水體的氮、磷等標示富營(yíng)養化的指標很低，根本就沒(méi)有發(fā)生過(guò)水華。但是進(jìn)入20世紀90年代以后，由于滇池周?chē)�工業(yè)生產(chǎn)區域的不斷擴充，每年從這些工廠(chǎng)中排入的污水不斷增加，使得滇池水體的氮、磷含量、富營(yíng)養化程度也不斷提高。因而不僅發(fā)生了水華，而且每年發(fā)生的次數越來(lái)越多。這使得以前盛產(chǎn)的水產(chǎn)品逐年減少，蝦和高價(jià)值的魚(yú)類(lèi)已經(jīng)滅絕，只剩下了少數幾種劣質(zhì)魚(yú)類(lèi)，今天，滇池幾乎成了臭水塘。這種令人惋惜的狀況已引起了云南和全國人民的高度重視，各級政府和各界人士已著(zhù)手治理。我們期待在經(jīng)過(guò)艱苦的努力之后，滇池會(huì )重新清澈美麗。