表面霉层(台湾称为的「水面油膜」,美国称为「水面浮渣」)是水体表面由于表面张力的影响,加上许多比水还轻的不同物质所形成的,里面通常是由细菌、藻类与特殊的微生物所聚集而成的生物膜。
有一些偶而或大多数时间直接附着于这层水表下方的大型动物,也归类于漂浮生物(neuston)(源自希腊文「能游动」的意思)。位于水表上方的动物或植物,则称之为水漂生物(pleuston)(源自希腊文「航行」的意思)。不过也有些生物很难去明确的做区分,到底是属于那个层面的生物。藻类与细菌能够建构出很坚€€的表面霉层,并且让气泡聚积于下方而使得这层表面霉层浮在水表上方。
这只静水椎实螺(Lymnaea stagnalis)在水表下方爬行,并且依靠藻类、细菌与尘埃中的营养为生。螺类与某些鱼类在池塘或大自然的水域中令霉层绝少发生。
水黾(Gerris sp.)虽然仰赖漂浮生物(Neuston)为生,但本身却是水漂生物(Pleuston)的一份子。
古怪的表面霉层能够发生于水族缸。本图乃是单细胞绿藻经由成长与繁殖形成一个封闭的霉层,使得里面的气体无法散发出去。
在生物膜里面生存着令人着迷的生物种类。本图乃是藻类细胞与细菌利用聚合物所共同组成的胶状外膜,其间允许养分经由微细的管道通过。这其实是个共生结构,因为二者均从对方获得好处。同时胶状外膜也能将一些微生物排出,也可抑制一些有害物质的破坏性作用。
表面霉层的实验往往在短时间以后便不再出现于测试容器的水表,而沈入了水中。此时想要辨认个别的生物非常的困难。有时候我们无法确知某个检体到底是霉菌、藻类或细菌。然而多采多姿的生命型态依旧迷人。
自然界与池塘的漂浮生物
自然生境以及池塘这两者与水族缸之间有着明显的差异,举例来说,注入生境或池塘内营养扮演着极为重要的角色。我们只要花几分钟在池塘边仔细的观察,往往便能发现这个特殊环境中差异极大况且种类丰富的生命型态。
这只仰蝽(Notonectasp.)采取「呼吸姿势」正「倒挂」在表面霉层的下方。
水黾(Gerris sp.)属于异翅亚目(Heteroptera)的昆虫,经常在水表寻觅丰盛的餐点。水黾属于「水漂生物(Pleuston)」,由于体态轻盈,水面的表面张力得以承受其体重。
这只蜗牛并非在肮脏的玻璃面上爬行,而是倒挂在表面霉层上,并且正在啜饮细菌与藻类。
过剩的营养会促使表面霉层的形成。
€€本图乃是斯里兰卡某个成长旺盛的小水塘
€€这是德国某地点的小溪流。
€€在典型涌泉地点出现的这层蓝色的表面霉层几乎都是铁化菌(iron bacteria)所形成的。
水族缸的表面霉层
水体与空气之间的介面是一个相当独特的生存空间。只要水族缸里有生命存在,也就是说里面有水草、鱼类以及各种的生物,水体表面就会有生物聚集。
所有比水还要轻但又不是气态的物质,都会聚集在水体表面。从另一个角度来说,这些物质由于表面张力的作用,并不会沈入水中,而是到处漂浮。对某些藻类与细菌来说,这里简直就是天堂,因为除了许多营养物质,此处也有充足的光照,还有来自空气中的二氧化碳(藻类)与氧气(细菌)。
€€这是由很微小的绿藻所组成的一层很厚的表面霉层。此处的气体交换受到严重的干扰。
藻类形成很厚的一层生物膜,使得气体无法挥散,因此造就了这样的泡沫。
在光学显微镜底下藻类藻类异常的活跃。可惜无法确认其种类。
喂食浮筐内的藻类,出现了大量的繁殖。此处的营养并不比外面来得多。这种状况似乎与藻类的群落有关。
通常在典型的漂浮生物世界中,可以找倒许多不同的生物。这只有鞭毛的细菌却很孤单。在大量的藻类之外,不同的细菌种类在此一物种繁多的漂浮生物世界中反而不常见。
▲以细菌为主的表面霉层
能够形成闪亮蓝色薄膜状的表面霉层之物种不多。此处是铁化菌造成的。
上图表面霉层中的铁化菌。这意味着水族缸中的铁质很丰富。
这个表面霉层也是细菌造成的,不过是许多不同种类的细菌。有个很明确的现象是:这并非油性物质所组成的。我们用手指头便能「破坏」这表面霉层,而霉层并不会快速愈合在一起,但是油脂却可以。
该怎么办?
有一件事是很明确的,不论是哪一种表面霉层的微生物,唯有当足够的营养物质存在时,才能够大量繁殖。在探讨表面霉层的成因之余,我们要思考的是如何避免这扰人的东西。
解决问题最简单的办法就是用油膜处理器,在池塘用途上也称为漏杓(Skimmer)。透过油膜处理器,表面得以长期保持「干净」的状态,然而就生化的角度而言,完全没有获得胜利。
我们只不过将问题搬移至另一个地方,也就是过滤器或其他的接触面。在这么处理的水族缸中,我们会很会很赞叹过滤器内污物的急遽增加,这是由于更多的营养形成与细菌繁殖造成的。
我们必须更常清洗过滤器,况且在这样的情况下,经由过滤器内细菌分解释放的最终产物,将无法被水面的藻类所利用,而是被水中的藻类所吸收。底床的污物也会明显增加。因此油膜处理器只是在表面上解决问题,这就好像一个家庭主妇收集了全屋子的灰尘,最后却将灰尘很幽雅的藏匿在地毯的下方。
唯一的最解决办法是,透过循环的方式,尽可能将喂食与代谢所带来的水质污染加以消除。唯有物质的进与出达到平衡时,不论是水族缸或池塘都才能完好的运作。
我们可以很简单的这么思考:水族缸必须有真正沉水植物足够的成长,也必须配合频繁的大量换水(池塘亦然),才能够防止我们不希望的藻类与细菌获得足够的过剩营养。在紧急的情况下,我们可使用厨房的吸水纸或报纸来吸附水表的表面霉层。这么做不止满足了视觉效果,同时也将藻类与其所需的营养也完全消除了(也就是说并不是藏匿在地毯下方)。
如果时间充裕的话,也可以使用杯子来汲取表面霉层,方法是将杯子沈入水中,让杯口刚好位于水表下方,使水流得以进入。这个方法所吸入的表面薄膜多得可怕,也只适合用在相当小的水族缸。
真正造成扰人的表面霉层之原因为:饲养密度过高、成长快速的沉水植物太少以及换水频率与比例过低。这个成因不论是水族缸或池塘都是一样的。表面霉层的探讨至此暂告一个段落。只要有新的发展与事证,将陆续发表文章。
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