现代盐湖生物—水盐体系

2025-03-10 14:11:58

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回答1：

现代盐湖生物群落与无机环境（包括盐与水等）的关系是和谐统一的，因而，构成一个生物-水盐系统。该系统是盐类产出的基础之地。

一、盐湖生物的简单食物链

图1-1 生物-水盐体系中生物食物链

在盐湖生物-水盐系统中，生物群落按其性质和作用可分为生产者、消费者、分解者。藻类为生产者，卤水虾、卤水蝇（幼虫、蛹）、原生动物等为消费者，嗜盐细菌等为分解者。上述三者构成一条简单的食物链即藻类—细菌—原生动物—卤水虾、卤水蝇等（图1-1）。

1.生产者——藻类

盐湖中之藻类（详见第二章第一节）是生产者。有的学者称之为生产有机体。含叶绿素的绿色藻类，能够利用太阳能进行光合作用，放出 O₂，促进环境氧化性增强，同时，还从水体中吸取某些矿物质，以营养其细胞，维持和繁衍其生命。藻类是消费者的主要食用对象。藻类对水环境的影响和在成盐过程中的作用有以下几点（刘志礼，1998）：

1）藻体能吸收水体环境中的K⁺，Mg²⁺，Ca²⁺，Fe，P等，使水环境中离子含量发生变化；

2）藻类代谢改变微环境，使pH值上升，E_h值下降，许多金属和非金属离子被氧化，形成盐类逐渐沉淀下来，于是，改变着水体中之离子浓度；

3）藻类生长过程及藻体死亡后产生大量有机质，例如，有机酸、蛋白质、多糖等，这些物质极易与水体中金属离子形成盐类和络合物；

4）藻类细胞表面的多种有机质能机械地捕捉矿物盐颗粒，产生吸附作用。这样，促使阳离子+阴离子→盐的化学反应向右进行。这种作用的结果，改变溶液的离子平衡系统，使某些离子不断地形成盐；

5）藻体与矿物颗粒相结合形成一个致密层，具有防渗效果，利于盐的形成。由藻体组成的藻席富含多种活性基团，具有对金属离子很强的络合力。络合和防渗相结合起到富集成矿物质的作用。

2.消费者——卤水虾、卤水蝇、原生动物等

盐湖卤水虾、卤水蝇、原生动物等（详见第二、三、四章）是消费者，其以菌藻类为主要食物。卤水虾为滤食生物，除食藻类和细菌外，还以生物屑和矿物碎屑为食，因此，作为消费者的卤水虾和卤水蝇等起着净化卤水水体的作用，没有它们的生命活动，盐湖等卤水水体将变为一潭死水，更不要说沉淀盐类了。因此，正因为有盐湖生命活动，此种卤水才可能沉积净洁的质量较高的盐类。

卤水中之消费者对盐湖水环境的影响，对成盐的贡献是巨大的。它们既能聚集成矿物质，又可以改变卤水的pH值和E_h值等条件，还可以它们的躯体形成单个矿物或聚集成矿物，从而，促进盐类的沉积。

3.分解者——细菌

在生物-水盐体系中，细菌是分解者或称之谓分解有机体。关于盐湖细菌详见本书第二章第二节。盐湖中不论是生产者，还是消费者，其尸体均被细菌分解成化学元素和简单的化合物。这些化学元素和简单化合物成为浮游藻类的营养来源。细菌在分解其他物质时，消耗卤水中的氧气，而这些氧气则是藻类在光合作用下产生的。原生动物和卤水虾、卤水蝇等再食浮游藻类，于是，又开始了新的循环，使整个盐湖生物-水盐系统维持着相对平衡状态。生物-水盐体系中生物的相互依从、和谐相处是维系生态平衡的重要支柱。

嗜盐细菌在成盐过程中所起的作用是绝对的和巨大的。同时，嗜盐细菌也是盐类矿物的主要组成成分，只不过嗜盐细菌已被盐类矿物所交代，但仍保留其形态。从某种意义来说，嗜盐细菌与盐类矿物是孪生兄弟。从现已掌握的资料来看，没有一种天然生成的盐类矿物不是由嗜盐菌组成的。应该说，正是嗜盐菌建造了盐类矿物。

二、盐湖生物与温度

在地球上，盐湖分布最广泛的地区有：热带沙漠干旱气候区、热带荒漠地带、温带沙漠干旱气候区和温带荒漠区以及荒漠草原带。当然，不同成因的盐湖也可发现于温带及极地地区。盐湖之所以分布于这些地区是因为其天气干旱，降雨极少且又极易蒸发。

在强烈的日光照射条件下，高盐度的卤水由于物理和生物因素使之极迅速地加热。例如，地中海盐滩温度可达45℃。嗜盐细菌最佳生活温度在40～55℃间（Juez，1988），最高温度接近85℃。这就使得一些喜热盐类矿物得以形成。这在不了解生物作用影响卤水增温之前，是难以理解的。

三、盐湖生物与压力

根据已掌握的资料，大部分盐湖是浅的，因此，底部不存在大的压力。然而，盐湖也有较深的例子。例如，死海最深部位为320m，那里有大量厌氧细菌生存，是需要承受相当大压力的（Nissenbaum，1975）。又如，红海地热卤水是深部超盐卤水的特殊例子，在那里嗜盐菌也经受到很大的压力。

四、盐湖生物与营养

前已述及，在盐湖中，存在着简单的食物链，随着盐度的逐渐增高，卤水虾和卤水蝇的个体变小，数量减少，其尸体是嗜盐细菌赖以生存的美味佳肴。但随着盐度急剧增高，卤水虾和卤水蝇因先前大量死亡，生存的数量较前已减少，而死亡的数量相对先前也大量减少，故嗜盐菌的食物源成了问题。近年，美国微生物学家艾得·德蕯隆认为，嗜盐细菌用转换太阳能的新方法来制造养分，这是另一种生物适应环境的生存方式。科学家们在菌体中第一次发现了细菌视紫质。细菌视紫质能够将光线转化成移动电子，成为推动菌体形成代谢的能量，这就形成嗜盐菌体内特有的光合作用机制，也就能解答在超盐环境中似乎无食物来源的情况下，嗜盐菌能长期生存繁衍的问题（晓峰，2002）。

五、日晒盐田的生物作用

近30年来，嗜盐生物在提高日晒盐的产量和质量方面，日益受到国内外盐业生产和科研部门的广泛重视。在盐田卤水中，实际上在所有的生物-水盐体系中，大量嗜盐生物（包括藻类、卤水虾、卤水蝇、细菌等）在晒盐（成盐）过程中起到了重要作用，可概括为以下几点：①聚集盐类物质的作用；②净化卤水的作用；③促进卤水蒸发浓缩的作用；④生物防渗的作用，即生物及其排泄物，粘结有机和无机碎屑，构成防渗层，控制盐田卤水渗漏，是保证成功地进行盐田作业的关键；⑤嗜盐细菌之尸体堆集成盐类矿物，构成细菌建造；⑥卤水虾不同生长期的幼体及蜕皮和卤水蝇的幼虫及蜕皮是蒸发岩极为重要的组成材料。

日晒盐田的生物作用，为我们研究蒸发岩的生物成因提供了重要例证。

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