藻類與生態系統的關係

藻類與生態系統的關系

就整個生物圈來說，水中的藻類遠比陸地上的植被重要。藻類的生存空間佔據了地球表面大約71%的面積，在水生態系統中能源源不斷地利用太陽能將水中的二氧化碳和氮、磷、硫等無機營養鹽轉化為糖類等碳水化合物，進而合成蛋白質、脂肪等有機營養物，同時釋放氧氣。藻類光合作用和新陳代謝的速率又遠遠高於陸生植物，是一種肉眼看不見的巨大隱形植被，與陸地植被一起被譽為“地球之肺”。藻類本身又是一些魚蝦貝等水生動物的主要餌料，有些還能直接被人類食用，是食物鏈的重要一環。

藻類雖然是一種非常古老的生物，卻煥發出無限的生機，與自然生態系統有着千絲萬縷的聯係。藻類在水生態系統中扮演著非常重要的角色，水體生產力的大小主要取決於藻類的種群數量。當藻類死亡後，這些物體便會被細菌分解，成為新生的無機化合物。藻類除了可以製造食物、產生氧氣、淨化大氣和水質之外，一些大型藻類還是水生動物棲息、覓食、交配、避難的理想場所，使藻類在生態系統中發揮越來越重要的作用。

由於大多數藻類的生命週期都非常短促，死亡的藻類會大量沈積在水底，同時引起細菌大量滋生，使水體中的氧耗盡，導致水體嚴重缺氧，從而使魚蝦貝蟹等水生動物無法生存。在缺氧條件下，水中的有機物難以分解，並不斷沈積在水底，形成厚厚的富含有機物的惡臭淤泥。在缺氧條件下，底泥中的有機物不能被完全分解的，腐爛的藻類經細菌分解和轉化，產生大量有害的中間產物如硫化氫、甲烷及氨等有害氣體，同時還會散發出強烈的腥臭泥土味。可見，水體中的淤泥，猶如一個巨大營養物質儲存庫，在一定的環境條件下可作為內源性的營養物質，源源不斷地向水體釋放氮、磷，使水質繼續維持富營養化狀態，從而使水生態環境難以恢復到正常。

目前，天然水體普遍受到藻類的污染，而且隨着工農業生產的發展、都市化的擴大和人口的增加，水體富營養化的問題還將日益嚴重，甚至還會導致一些水體的生態功能徹底喪失，進而引發其他一連串的不良生態連鎖反應，這些已經引起環境、水產、及供水等部門的廣泛關注。

水質富營養化是造成藻類大量繁殖的主要原因，一般來説，影響藻類生長繁殖的主要因素有營養鹽、日照、氣候、滯留時間等，其中最重要的因素為營養，如氮、磷、碳、氫、氧及其它微量元素，而氮、磷又是主要限制因素。根據文獻資料 ，當氮磷比(N/P)在5~10之間時，二者均不單獨為限制因數，當 N/P小於5時，氮為限制因數，若 N/P大於10時，磷為限制因數。從某種意義上來說，藻類過度繁殖意味着水質和水生態環境的惡化。正常情況下藻類種群本身有自我調節、自我約束的能力，但是當水質惡化時，藻類的這種自我調節能力下降，引起藻類異常生長，甚至會形成難以控制的水華現象。

水體富營養化是水體自然老化的結果，是水生態系統衰退的表現。自然條件下水體由貧營養型向富營養型演變的過程極其緩慢，需要幾千年、數萬年、甚至更長的一段時間，但在人類活動的影響下，這一過程將大大縮短。藻類過度生長，對自然生態環境產生了以下幾方面的負面影響：（1）藻類大量繁殖形成“水華”或“赤潮”，遮蓋了水面上大部分的陽光，造成更多的底棲性及一些浮游性藻類無法生存；（2）有些藻類還會產生一些難以忍受的土味素及2-甲基異茨醇(2-MIB)等一些物質，嚴重影響周圍的環境；（3）有些藻類會分泌有毒物質，如微囊藻毒素（Microcystins）、擬柱胞藻毒素（Cylindrospermopsins）和節球藻毒素（Nodularins）等，使人畜中毒，魚蝦貝蟹死亡。因此保護環境，提高水體生產力、恢復水體的美學價值、生態功能和景觀，防止水污染已經變得刻不容緩。