藻類光合作用和細菌呼吸作用是產生池塘兩大天然生產力的基礎來源

這里談的天然生產力，是養殖池塘人工投喂飼料以外的，自然形成的生產力，來自于池塘廢棄有機物，它無需人為投入成本。準確地說這些天然生產力，是池塘生態系統循環運轉、有機污染物得到凈化過程中，衍生出的天然餌料生物量。

眾所周知，藻類利用光能，通過光合作用，吸收利用無機鹽營養素，如CO₂、HCO₃^－、CO₃^－、H₂O、NH₄^＋(NH₃)、 NO₃^－、NO₂^－、PO₄^-等。池塘藻類同化這些水中無機營養元素，完成自身增殖。藻類又被食物鏈后續環節（原生動物、浮游動物等）攝食，形成光合食物鏈。這是池塘天然生產力的一大來源。這一點是有共識的，常說的初級生產力就是指藻類光合食物鏈形成的生產力。

藻類的光合作用基本式：

16NH₄⁺+ 92CO₂ + 92H₂O + 14HCO₃^- + H₂PO₄^- → C₁₀₆H₂₆₄ O₁₁₀N₁₆P + 106O₂

式中C₁₀₆H₂₆₄ O₁₁₀N₁₆P表示藻類生物體的平均元素組成，該式中忽略了其他微量元素，所以與實際情況有所差異。

除了藻類光合食物鏈生成的天然生產力以外，還有許多人沒有認識到的，池塘天然生產力另一重要基礎來源就是細菌。細菌分解有機物的過程本身就是細菌的代謝活動，將有機物質分解（礦化）同時，也將一部分能量合成自身物質用于生長，即細菌在此過程中自身得到生長增殖，形成龐大的生物量。依著食物鏈，細菌——原生動物——浮游動物等，稱作呼吸食物鏈，同樣是池塘天然生產力的一大來源。

細菌的呼吸作用基本式：

NH₄⁺+ 7.08CH₂O + HCO₃^- + 2.06O₂ → C₅H₇NO₂（菌體蛋白） + 6.06H₂O + 3.07CO₂

式中C₅H₇NO₂為硝化細菌或亞硝化菌生物體的平均組成。

人們往往著眼于細菌對有機物分解礦化作用，而忽略了有機物分解礦化過程的同化作用，即細菌自身生長繁殖，并由此形成的龐大生產力。天然水體或低產池塘，有機物少，由此產生的細菌生物量少，由細菌產生的天然生產力，往往認識不到或不被重視。但現在大多數池塘產量高，每天需要投喂大量飼料，殘餌、糞便等廢棄有機物大量存在，細菌分解這些有機物的同時，產生著巨大的生物量。

其實，有機物分解過程實質就是細菌種群生物生長的新陳代謝過程，養殖池塘廢棄的有機物正是細菌種群的營養食物。一種細菌種群的代謝產物又是另一種細菌種群的“食物”，這種細菌種群的協同分工恰似有機物分解車間的流水生產線，通過這種自然形成的流水線將有機物分解成簡單的無機鹽類。

養殖池塘生態系統中，藻類的光合食物鏈，光合作用從外部陽光獲得能量，物質是內部循環；細菌的呼吸食物鏈，其能量和物質都是內部循環，由養殖動物殘餌、糞便等有機物分解礦化開始的，該過程，細菌自身合成作為有機營養物進入呼吸食物鏈。

藻類的光合作用和細菌的呼吸作用，在池塘生態系統天然生產力的產生、系統自身循環運轉及其自凈能力中，起著至關重要、必不可少的關鍵環節。天然生產力的產生，就是自凈能力的體現，有多少天然生產力就說明自凈能力水平的高低。

細想過程的精妙神奇，驚嘆大自然億萬年進化的結果，完全是對萬物生靈的恩賜，可謂天工神匠、精美絕倫！這是我們人類智慧永遠難以達到的地步。

本文由蔣發俊老師撰稿，更多詳細內容請參閱《水產養殖用藥問題解析與“零用藥”的實現》一書，化學工業出版社。蔣發俊老師郵箱：jfjyijie@163.com