第十二节 藻类植物在国民经济中的意义
我国的土地面积广大,江河、湖海面积也大,海岸线长,沿岸地形复杂,藻类植物种类繁多,产量丰富。藻类植物和人类有直接或间接的关系,在我国的社会主义经济发展中,起着重要的作用。
(一)食用
有些藻类在我国是普通的食品。人们常食用的蓝藻有葛仙米、发菜、海泡菜;绿藻有溪菜、刚毛藻、水绵、石莼、礁膜、浒苔、海松;褐藻有鹅肠菜、海带、裙带菜、羊栖菜、鹿角菜;红藻有紫菜、海索面、石花菜、海萝、麒麟菜、鸡冠菜、江篱等。
藻类营养价值很高,含有大量糖、蛋白质、脂肪、无机盐、各种维生素和有机碘。有些藻类中含有较高的蛋白质,如亚洲一些国家用作蔬菜的麒麟菜属、叉枝藻属、江篱属等的红藻藻体中,含有20—40%的高蛋白;中部非洲湖泊中产有大量螺旋藻属的Spirulina pletensis,含有50%的蛋白质,当地人收集后晒干,做糕点食用;晒干的紫菜含有25—35%的粗蛋白和50%的糖,在糖中,有 2/3是可溶性能消化的五碳糖。海藻还含有许多盐类,特别是碘盐,如海带属的碘含量为干重的0.08—0.76%,在灰分中还含有大量的钠盐和钾盐。海藻还是维生素的来源,含有维生素C,D,E和K。在紫菜中,维生素C的含量为柑橘的一半。各种海藻的化学分析证明,它们还含有丰富的微量元素,如硼、钴、铜、锰、锌等。
(二)藻类与渔业的关系
藻类植物与水中的经济动物,特别是鱼类的关系非常密切。在各种水域中生长的藻类,特别是小型藻类,都直接或间接是水中经济动物(如鱼、虾)的饵料。水中浮游植物的大量发生是引起水中经济动物丰产的主要原因,因而水中经济动物发展的好坏,完全由水中作饵料的藻类发展情况来决定。例如,在印度海岸,油沙丁鱼的产量与海洋脆杆藻(Fragilaria oceanica Cl.)的发生有密切关系,凡是海洋中海洋脆杆藻大量发生的年代,也就是油沙丁鱼丰产的年代。试验也证明,池塘中藻类繁盛就可使鱼类增产,因此,人们开始在池塘中施加肥料,促进藻类大量繁殖,以使鱼类产量增加。化学分析表明,浮游藻类所含的灰分、蛋白质、脂肪等,几乎可与最好的牧草相比。藻类还含有动物生长所不可缺少的维生素,如斜生栅藻[Scenedesmusobliquus(Turp.)Kütz.]的每克干物质中,含有38微克维生素B2、12微克泛酸、72微克烟酸和其他物质。在海边沿岸生长的藻类,既是鱼类的食料,又是鱼类极好的产卵场所,可以保护鱼卵及鱼苗的发展。
藻类植物在一定的环境条件下,对养殖业的发展产生危害,已为人们所熟知。有些藻类能引起鱼生病,直至致死,如绿球藻附生在鲤鱼和鲈鱼的皮肤上和鳃部,使其化脓致死。直链藻属大量发生时,附生在鱼或贝的鳃部,致使鱼和贝死亡。在鱼的孵化池中,长有大量丝状藻类,对鱼苗的生长不利,因为它们不能作饵料,又和鱼争夺水中的氧气,同时,大块密集而紊乱的藻丝,常常留挂鱼苗。若鱼池中生长大量颤藻和席藻,可使鱼肉变成一种难吃的沼泽土味。在夏季,微囊藻、鱼腥藻、束丝藻大量繁殖而形成水华时,藻体大量死亡腐烂分解,使水中氧气下降,鱼的生命受到危害。有些蓝藻能分泌一种毒素,使家禽家畜中毒。
(三)藻类在农业上的应用
藻类可作肥料。小湖、小河和池塘中的藻类,大量死亡后,沉到水底,年年如此,在水底形成大量有机淤泥,农民挖掘用作肥料;农民还常打涝海藻和淡水藻类作为绿肥;居住在湖泊地区的农民常利用多种轮藻作肥料,因轮藻含有大量的碳酸钙;海洋沿岸的农民用海藻(主要是褐藻)作农田肥料,因海藻中含有比较多的钾元素。用藻类作肥料,还可减少农作物发生病虫害。
利用有固氮作用的藻类固氮,以提高土壤的肥力。德鲁斯(Drewes,1928)发现多变鱼腥藻(Anabaena variabilis Kütz.)和点形念珠藻[Nostoc punctiforme (Kutz.) Hariot]有同化空气中氮的能力。经过几十年的研究,确定蓝藻中具有异形胞的种类,往往是固氮的种类,而且有些种有较强的固氮能力。目前世界上已知有70多种固氮蓝藻,我国已发现有10多种固氮蓝藻。蓝藻的固氮作用是通过细胞内固氮酶的活动进行的。有人报道,在自然水体中,每平方米水面固氮量达0.04—0.29克纯氮。稻田区的蓝藻固氮量,每亩高达1.7—6.7千克纯氮。在一季稻生长期内,固定的氮量相当于7.5—15千克左右的硫酸铵。固氮蓝藻在生长期间除固氮作用外,还可不断地分泌出氨基酸、激素、糖等物质。有些藻类本身没有固氮能力,但由于它的存在,对土壤中微生物的生活却有很大的影响,它能促进固氮细菌增强固氮的能力。我国广大农民,早已有利用蓝藻增加水田肥力的实际经验。他们在秋季将树枝扔到田中,以使藻类附着生长,增加氮肥;也有的老农在秋冬季节,观察水田中藻类生长的繁茂与否,以预报明年水稻的收成。
(四)藻类在工业上的应用
藻类是许多工业上的原料。在褐藻和红藻中可提取许多物质,如藻胶酸、琼胶、卡拉胶、酒精、碳酸钠、醋酸钙、碘化钾、氯化钾、丙酮、乳酸等。藻胶酸是从褐藻中提取的,可制造人造纤维,这种人造纤维比尼龙有更大的耐火性。藻胶酸的可溶性碱盐,浓缩后,可作为染料、皮革、布匹等的光泽剂。琼胶和卡拉胶被广泛应用于食品、造纸、纤维板以及许多建筑工业上。硅藻大量死亡后,细胞内的有机物质分解,细胞壁仍保存,并沉积到湖底或海底,形成硅藻土。硅藻土疏松而多孔,容易吸附液体,生产炸药时用作氯甘油的吸附剂。又因它的多孔性而不传热,可作热管道、高炉、热水池等耐高温的隔离物质。在糖果工业上是最好的滤过剂,又是金属、木材的磨光剂。
(五)藻类在医药上的应用
从褐藻中提取的碘,可治疗和预防甲状腺肿。藻胶酸在牙科可作牙模型原料。藻胶酸钙盐制成人造羊毛,可作止血药。琼胶在医学上和生物学上可作各种微生物和小植物的培养基。琼胶还可通便,是一种有效的通便剂。琼胶和卡拉胶能抑制β-型流感病毒和耳下腺炎病毒的繁殖。有些藻类如亚洲产的海人草[Digenea simplex(Wulf.)C.Ag.]和鹧鸪菜[Caloglossa leprieurii(Mont.)J. Ag.]都有驱除蛔虫的作用。
(六)消除污染,净化废水
水的自净作用在自然界中到处都有发生,哪里的水中有有机物,哪里水的自净过程就在进行。水的自净作用是多种因素促成的,有物理、化学和生物等因素参加,这里我们主要是谈生物因素中藻类的作用。藻类在光合作用过程中放出氧气,能促进细菌的活动,以加速废水中有机物的分解。分解过程中所产生的二氧化碳,又可在藻类的光合作用过程中被利用或排除。有些单细胞藻类,如一种衣藻(Chlamydomonas mundana)也能像有些细菌那样,在无氧的条件下,同化污水中的有机物,供自身需要。
有些藻类对周围环境反应非常敏感,在水体中藻类植物群落组成的性质和数量,是由被污染的水中有机物的情况决定的。近年来,对淡水藻与水体污染之间的关系的研究,有很大的发展,不仅补充了水质化学分析的不足,而且被广泛用来评价、监测和预报水质的情况。
有些藻类有吸收和积累有害元素的能力,它们体内所积累的元素,往往高于环境的数千倍以上,如四尾栅藻[Scenedesmus quadricauda(Turp.) de Breb.]积累的铈(Ce)和钇(Y)比外* 界环境高两万倍。有些有害元素还可以通过藻类体内的解毒作用和生理过程,而逐步降解和消除。
(七)藻类化石是探矿的指示生物
有些藻类在寻找矿源时,起着重要的指示作用,因为它们常常是矿藏的伴生物。譬如在我国的某油田里发现了大量的盘星藻属(Pediastrum)的化石,盘星藻属是绿球藻目的植物,它们都是生活在淡水中的藻类,这对于我国陆相形成油田的理论,提供了一个可靠的根据。还有些矿藏就是古代藻类形成的,如我国陕西的某些煤矿,就是古代藻形成的,称为“藻煤”。
随着人们对藻类植物的深入研究,对它的认识利用也越来越深入和广泛。日本用温泉蓝藻作为电源发电,已试验成功。又如用藻类光合放氧的作用作为能源,也是淡水藻利用方面的一项重要研究成果。总之,我们应当深入研究目前还不太被人们重视的淡水藻,广泛利用它为我国的四个现代化服务。
本文标题:第一章 藻类植物(Algae)(12)
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