霉菌对生态物质循环的影响

谭庆宁，吴俊杉，潘俊伟

（1.重庆市北碚区朝阳中学，重庆；2.重庆市北碚区朝阳中学高2019级12班，重庆）

为了研究“生态系统中的物质循环”这个“守恒思想”，我们阅读了《普通生物学》《微生物学》的相关章节，了解到：霉菌在各类微生物中数目最多，大量存在于土壤中，它在自然界物质循环中起着很大作用。在《普通生物学》中我们得到了实验内容启发并结合实际，在专业老师的指导下设计了如下两个实验：（1）在学校实验室中借到了青霉菌菌种进行培育；（2）在学校周围买个面包放在潮湿阴暗的地方进行培育，从而对“青霉菌对于土壤生态的影响”进行了科学实验的研究。

一、霉菌多糖物质的分解作用

研究思路：空白对照，单一变量原则，等量性原则。

实验目的：探究霉菌菌种对淀粉的分解作用。

实验原理：霉菌对多糖物质的分解作用。

实验材料及用具：具有活性的酶菌菌种，洁净试管五支，酒精灯，铁架台，适量淀粉糊，试管夹，试管架。

实验步骤：（1）将活性酶菌菌种从实验室中取出备用；

（2）取 5 支试管，分别编号为 1、2、3、4、5，并放入等量的淀粉糊；

（3）在1、2、3、4号试管中加入等量的活性酶菌，并在5号试管中加入等量蒸馏水（空白对照）；

（4）在室温（20℃左右）放置六天。每天取出适量样品溶液，并加入碘液和斐林试剂（水浴加热）。观察样本溶液中的颜色变化，记录实验结果。

实验现象观察表

得出结论：霉菌对多糖物质有持续的、较强的分解作用。

二、霉菌培养

材料：超过保质期限的柿饼。

场所：潮湿阴暗处（20℃±5）。

现象：在第五天的时候开始出现了青色的、白色的、黄色的小点，也就是青霉、毛霉、曲霉。在后面的几天中霉菌开始快速繁殖，并逐渐遍布整个柿饼，将霉菌制作成片放在光学显微镜下。观察到一个个的泡状细胞。

由上述实验表明：霉菌对多糖物质有较强的分解作用，且它广泛存在于日常环境中，空气中也有大量霉菌孢子。

在后续的探究及整理中，我们渐渐发现霉菌在自然界中有着重要地位，作为分解者的重要组成部分，它们负责将动植物遗体和动物的排遗物等所含的有机物质转换为简单的无机物的生物。而如果没有他们，动植物残体、排泄物等无法循环，物质将被锁在有机质中不能被生产者利用，生态系统的物质循环终止，整个生态系统会崩溃。另一方面，霉菌对人类的关系是十分密切的。它们是造成食品衣物及各种器材霉菌的主要微生物，又是很多农作物和动物的病原菌。然而事情总是一分为二的，同时霉菌也是生产酶制剂、有机酸、抗菌素、植物激素以及发酵饲料的主要微生物。其中最出名的就要属青霉素了，青霉素是一种高效、低毒、临床应用广泛的重要抗生素，在第二次大战时期，它甚至直接拯救了上百万人。

最后，继续怀着浓厚的兴趣，我们小组来到了学校附近的污水处理厂。它位于嘉陵江河畔，负责处理附近地区的生活用水，将其转化为无污染的废水投放到江流中。在其整个处理工序中，“氧化沟”起着重要作用。它是利用微生物的异化作用，在无氧和有氧的环境下将生活用水中的大分子化合物分解成简单的无机物。绿色、环保、安全，这些微生物为人类的生产生活做出了巨大的贡献，且改善环境，促进了人与自然的和谐相处。

微生物对自然环境、人类生活都是非常重要的。所以，在必要的情况下，请保护自然环境，保护这些默默奉献的微生物吧！