更新时间2019-05-14 15:25:21
为啥不算入生态系统？硝化细菌可以产生能量，但与太阳能无关。硝化细菌是原核生物，也属于细胞的一种。生命系统的最基本单位是细胞，为啥它不算呢？
硝化细菌 ( Nitrifying bacteria ) 是一类好氧性细菌，包括亚硝酸菌和硝酸菌。生活在有氧的水中或砂层中，在氮循环水质净化过程中扮演着很重要的角色。
硝化细菌属于自养型细菌，原核生物，包括两种完全不同的代谢群:亚硝酸菌属( nitrosomonas ) 及硝酸菌属( nitrobacter )，它们包括形态互异的杆菌、球菌和螺旋菌。亚硝酸菌包括亚硝化单胞菌属、亚硝化球菌属、亚硝化螺菌属和亚硝化叶菌属中的细菌。硝酸菌包括硝化杆菌属、硝化球菌属和硝化囊菌属中的细菌。两类菌均为专性好氧菌，在氧化过程中均以氧作为最终电子受体。大多数为专性化能合成自养型，不能在有机培养基上生长，例如亚硝化单胞菌(Nitrosomonas)、亚硝化螺菌(Ni-trosospira)、亚硝化球菌(Nitrosococcus)、亚硝化叶菌(Ni-trosolobus)、硝化刺菌(Nitrospina)、硝化球菌(Nitrococcus)等。只有少数为兼性自养型，也能在某些有机培养基上生长，例如维氏硝化杆菌(Nitrobacterwinogradskyi)的一些品系。从形态上看，也有多样，如球形、杆状、螺旋形等，但均为无芽孢的革兰氏阴性菌;有些有鞭毛能运动，如亚硝化叶菌，借周身鞭毛运动;有些无鞭毛不能运动，如硝化刺菌。一般分布于土壤、淡水、海水中，有些菌仅发现于海水中，例如硝化球菌、硝化刺菌。
硝化细菌完全无需专门购买，鱼缸中氧含量和有机物多达到正常水平后，1周左右就可以建立起稳定的菌落。硝化细菌也不是药物，一旦稳定之后，只要环境不发生剧烈变化(如放入杀菌剂、或开水倒入)，就可以长期不断繁殖，完全无需添加。
亚硝酸细菌(又称氨氧化菌)，将氨氧化成亚硝酸。反应式:
2NH3+3O2→2HNO2+2H2O+158kcal(660kJ)。
硝酸细菌(又称亚硝酸氧化菌)，将亚硝酸氧化成硝酸。反应式:
HNO2 + 1/2 O2 = HNO3, -⊿G= 18 kcal。
这两类菌能分别从以上氧化过程中获得生长所需要的能量，但其能量利用率不高，故生长较缓慢，其平均代时(即细菌繁殖一代所需要的时间)在10小时以上。硝化细菌在自然界氮素循环中具有重要作用。这两类菌通常生活在一起，避免了亚硝酸盐在土壤中的积累，有利于机体正常生长。土壤中的氨或铵盐必需在以上两类细菌的共同作用下才能转变为硝酸盐，从而增加植物可利用的氮素营养。时至今日，人们尚未发现一种硝化细菌能够直接把氨转变成硝酸，所以说，硝化作用必须通过这两类菌的共同作用才能完成
硝化细菌的存活条件:硝化细菌广泛存在于自然环境中。其存活需要水分及氧气，只有同时满足水分与氧气的供应才能存活。在泥土、沙粒、生化棉、生化球、玻璃环、陶瓷环等各种有微孔的滤材中更宜于大量繁殖。硝化细菌最适宜在弱碱性的水中生活，在温度达到25度左右时生长繁殖最快。
它的繁殖不遵循分离定律和自由组合定律。
影响硝化细菌性能的主要因子
1、温度 温度对于硝化细菌的生长和硝化速率有着较大的影响。一般的硝化细菌是中温生长菌，其适宜的坐长温度范围为20-30℃。若温度低于10℃以下，硝化细菌的生长显著减慢，硝化作用明显减弱。若温度高于35℃，则对硝化细菌的酶系具有破坏作用，硝化细菌的生命将受到潜在威胁。硝化细菌能承受的最高温度上限为40℃。
2、溶解氧 硝化细菌进行正常的代谢需要溶解氧。每毫克氮素经过硝化作用后由氨转变为硝酸根，整个过程中大约需要4.75 mg溶解氧来“清除”含氮物质释放的电子。
3、pH 硝化细菌喜欢偏碱性的环境。因此酸碱度也是影响硝化作用的重要因子之一。其适宜的pH值范围为7.5-9.0。亚硝化细菌和硝化细菌适宜的pH值略有不同，但都不超过这个范围。
4、有机物 有机物本身并不影响硝化细菌的性能。有机物对于硝化细菌的影响主要是通过由它所引起的异养菌的生长而产生的。异养菌在有机物存在的情况下，与硝化菌争夺溶解氧、氨等营养物质。由于硝化细菌的生长速度缓慢，因此，异养菌很容易成为环境中的优势菌，从而不利于硝化细菌生长。
5、抑制剂 很多化学物质都能对硝化细菌产生抑制作用，如乙炔、重金属、金属螯合剂、二硫化物、游离氨等。
6、光照 硝化细菌的酶系在近紫外波段有一个吸收值，在紫外线的影响下可能会产生超氧化物，故而光照对硝化细菌的影响较大。受光照影响的亚硝化细菌应及时转移到暗区，并为其提供足量的功能物质。转移后大约需要几个小时才能恢复。
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