霉菌對生態物質循環的影響

譚慶寧，吳俊杉，潘俊偉

（1.重慶市北碚區朝陽中學，重慶；2.重慶市北碚區朝陽中學高2019級12班，重慶）

為了研究“生態系統中的物質循環”這個“守恒思想”，我們閱讀了《普通生物學》《微生物學》的相關章節，了解到：霉菌在各類微生物中數目最多，大量存在于土壤中，它在自然界物質循環中起著很大作用。在《普通生物學》中我們得到了實驗內容啟發并結合實際，在專業老師的指導下設計了如下兩個實驗：（1）在學校實驗室中借到了青霉菌菌種進行培育；（2）在學校周圍買個面包放在潮濕陰暗的地方進行培育，從而對“青霉菌對于土壤生態的影響”進行了科學實驗的研究。

一、霉菌多糖物質的分解作用

研究思路：空白對照，單一變量原則，等量性原則。

實驗目的：探究霉菌菌種對淀粉的分解作用。

實驗原理：霉菌對多糖物質的分解作用。

實驗材料及用具：具有活性的酶菌菌種，潔凈試管五支，酒精燈，鐵架臺，適量淀粉糊，試管夾，試管架。

實驗步驟：（1）將活性酶菌菌種從實驗室中取出備用；

（2）取 5 支試管，分別編號為 1、2、3、4、5，并放入等量的淀粉糊；

（3）在1、2、3、4號試管中加入等量的活性酶菌，并在5號試管中加入等量蒸餾水（空白對照）；

（4）在室溫（20℃左右）放置六天。每天取出適量樣品溶液，并加入碘液和斐林試劑（水浴加熱）。觀察樣本溶液中的顏色變化，記錄實驗結果。

實驗現象觀察表

得出結論：霉菌對多糖物質有持續的、較強的分解作用。

二、霉菌培養

材料：超過保質期限的柿餅。

場所：潮濕陰暗處（20℃±5）。

現象：在第五天的時候開始出現了青色的、白色的、黃色的小點，也就是青霉、毛霉、曲霉。在后面的幾天中霉菌開始快速繁殖，并逐漸遍布整個柿餅，將霉菌制作成片放在光學顯微鏡下。觀察到一個個的泡狀細胞。

由上述實驗表明：霉菌對多糖物質有較強的分解作用，且它廣泛存在于日常環境中，空氣中也有大量霉菌孢子。

在后續的探究及整理中，我們漸漸發現霉菌在自然界中有著重要地位，作為分解者的重要組成部分，它們負責將動植物遺體和動物的排遺物等所含的有機物質轉換為簡單的無機物的生物。而如果沒有他們，動植物殘體、排泄物等無法循環，物質將被鎖在有機質中不能被生產者利用，生態系統的物質循環終止，整個生態系統會崩潰。另一方面，霉菌對人類的關系是十分密切的。它們是造成食品衣物及各種器材霉菌的主要微生物，又是很多農作物和動物的病原菌。然而事情總是一分為二的，同時霉菌也是生產酶制劑、有機酸、抗菌素、植物激素以及發酵飼料的主要微生物。其中最出名的就要屬青霉素了，青霉素是一種高效、低毒、臨床應用廣泛的重要抗生素，在第二次大戰時期，它甚至直接拯救了上百萬人。

最后，繼續懷著濃厚的興趣，我們小組來到了學校附近的污水處理廠。它位于嘉陵江河畔，負責處理附近地區的生活用水，將其轉化為無污染的廢水投放到江流中。在其整個處理工序中，“氧化溝”起著重要作用。它是利用微生物的異化作用，在無氧和有氧的環境下將生活用水中的大分子化合物分解成簡單的無機物。綠色、環保、安全，這些微生物為人類的生產生活做出了巨大的貢獻，且改善環境，促進了人與自然的和諧相處。

微生物對自然環境、人類生活都是非常重要的。所以，在必要的情況下，請保護自然環境，保護這些默默奉獻的微生物吧！