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约可分为五个生长期：
一、迟缓期：当硝化菌刚接触生活物质时，生长系用以适应新环境而不增加硝化细菌数的时期。此时期的长短，视新环境对硝化细菌之影响程度而定。
二、对数生长期：硝化细菌适应新环境后，迅速氧化氨或亚硝酸盐以获得能源固定无机碳的时期，于是有机合成反应加速，数目激增，是为对数生长期，盖生长情形系成级数增加。在此阶段中，繁殖速率达最大值。
三、递减生长期：当氨或亚硝酸盐浓度逐渐减少，硝化细菌增加到某一点时，剩余之生长资源将限制硝化细菌的生长速率，使硝化细菌的增加数量，变成十分缓慢的时期。
四、静止期：硝化细菌在环境中的生长受到限制因子的影响(如氨源不足)已达饱和，此时生长速率等于死已速率，硝化细菌的数量达到稳定的状态。因静止期相当短暂，故也有人把这时期的区分从略。
五、内呼吸期：又称内生期。系统内氨或亚硝酸盐已耗尽，硝化细菌呈「饥饿」状态，只能利用体内养分继续进行代谢作用，死亡速率大增，数量大为减少的时期。
硝化细菌在一般环境中也有老化及死亡的问题，老化及死亡是有机生命体必须共同面对的问题。
硝化菌的生境条件：凡是环境之物理、化学及生物等性均会影响硝化细菌之生长，因此硝化细菌的生境条件可被区分为物理因子、化学因子及生物因子三类。其中物理因子主要为温度、光照、底质、水流等：化学因子主要是盐度、溶氧、ph质、抑制剂等：生物因子主要为掠食者、竞争排除作用等。
温度：硝化菌合适体温约20~28度c，最适生长及繁殖温度约25度c。一般硝化菌在温度低于5度c及高于42度c就停止代谢作用，超过此一范围一般硝化菌很难存活。
光：硝化菌不像绿色植物及某些自营性光合细菌一般具有光合色素，因此不能利用日光进行光合作用合成有机物。不仅无法利用日光，反而会害怕日光照射。
底质：硝化菌非常需要底质，但不同的是它的目的不在于觅食，而是底质可以提供附着、掩蔽和获得其所需要的氨源及营养源。许多硝化菌没有找到适当底质前不能进行繁殖，以及不能利氨源与营养源。
水流：由于硝化菌的固着生活特征，必须靠水流输送它所需要的氧气、氨及营养物质等生存资源。
溶氧：溶氧为硝化菌不可或缺的生活要素。建议是不要低于2ppm。
ph值：一般而言，绝大多数硝化细菌比较喜欢生长在弱碱性的环中，其ph值约7.5~8.2。ph值会影响硝化细菌生长与繁殖。亚硝酸菌ph范围7.0~8.0，最佳平均是7.8。硝酸菌范围约6.5~8.5。
竞争排除作用：指硝化菌的生活空间遭到其它异营性细菌的排挤压力，导致硝化菌族群无法持续发展，乃至有逐渐萎缩趋势。有机物污染不但会影响硝化细菌生长，也会引来异营性细菌，*使它们不得不撤离家园，重觅他处寻求发展。
硝化菌的间接确定方法取样菌在完全无机的含氨营养试液作除氨效率及速度的测试，若样菌有明显的除氨效率及速度，即暗示它可能是硝化细菌，理由是在几乎完全无机环境中，以及又有丰富的氨源之情况下，似乎只有硝化细菌能适其中，并发挥除氨功能。
硝化细菌的作用绝对不是单纯的净水！他是一个水族生态的关键！刚建立的新缸并不存在这些有益的细菌。当你把买来的硝化菌倒如水中的时候，细菌开始在里面繁殖，这是一种有益菌，通过他建立一种生物过滤系统，以自然分解水中的底质和有害物质。当然这需要一段的时间，让这些细菌繁殖，直到他足以处理鱼儿的排泄物。而这些细菌的繁殖速度，草缸要比裸缸相对快的多！裸缸必须有良好的物理过滤，然后通过硝化细菌在滤材中的繁殖，再起到生物过滤的效果！一旦生物过滤建立好了，才真正开始了你的氮循环！这样一个氮循环的过程有时需要几周，甚至更长的时间：你们可能有这样一种相同的经历，第一天，放入闯缸鱼，此时氨和亚硝酸盐浓度为0，水是非常清澈的，象水晶般。第3天，水开始发白，氨的浓度马上升到一个危险水平，硝化细菌开始繁殖生长，鱼只开始窘迫，拒食。第5天氨的浓度达到高峰，硝化细菌开始把氨转换为亚硝酸盐，鱼出现明显不适，有些鱼可能在这一时间死去。到了第8天，氨被转换为了亚硝酸盐，亚硝酸盐浓度上升，鱼的状态开始好转。到了第14天，亚硝酸盐的浓度又开始上升到高峰，，鱼再次陷入窘迫，某些强壮的鱼，可以挺过这一时期！到了第20天左右，亚硝酸盐开始下降，氮循环第2阶段开始，鱼只状态好转，水质也开始稳定。第25天亚硝酸盐被转换成硝酸盐。亚硝酸盐的浓度迅速降低。到第30天，氨 和亚硝酸盐已经检测不出，水族箱完成了氮循环，你可以换掉一部分水，然后放入你想要的鱼了！一口气打了这么多，算对得起多拉A梦了！呵呵还有你的过滤系统，滤材可以换成：过滤棉/瓷环/生化球/沸石/活性炭/过滤棉，因为沙石和瓷环效果差不多，所以不再重复！甚至滤材还可以再简单点：过滤棉/瓷环/生化球就可以了！
硝化作用:
在“老”水族箱中有上兆的细菌生存着，不同的细菌有着不同的工作和任务，它们会经过许多程序的氧化作用将有机营养盐分解或转化成水、二氧化碳以及各种无机盐类。蛋白质会被分解成为胺基酸而转化成无机盐的氨。鱼类会排泄出氨和尿液，而水质中的酵素会将它们分解成铵盐和二氧化碳。部份硝化细菌能借助溶解于水中的氧气将氨转化为亚硝酸盐，这些亚硝酸盐又被分解为无毒的硝酸盐，这整个过程--阿摩尼亚→亚硝酸盐→硝酸盐→称为“硝化作用”。
硝化细菌的特性:
大多数细菌进行细胞分裂生殖约需要20分钟时间，而氧化氨的硝化细菌进行分裂却需要2-3个小时，有的甚至需要20-30小时。因此，当其他种类细菌在大量繁衍时。硝化细菌繁殖的速度会明显地落后，结果造成水质中非氮的有机物质会很快地分解掉，而氮化合物以及氨却分解缓慢。这也是造成一般水族爱好者认为水中的氮化合物是最难分解的物质的原因。
如图表，明白地标出硝化细菌的繁殖速度和所需要的时间：刚开始硝化细菌数为1000，至结束时硝化细菌数量已经增加了100000倍，达到了十亿，其繁殖速率是每天增加一倍。或许有爱好者会认为不太客观，但事实就是如此，不过得有一个先决条件，就是水中必须要有充足的养份可以供细菌应用。
一定要耐心等待1-3个星期 当新建立的水族箱一切都设置完成时，一般水族爱好者很少有耐性干等1-3个星期，因为水族箱看来一切都很正常：水草茂盛地生长、水质清澈透明，看起来似乎和那些建立已久的“老”水族箱一样，于是就直接将鱼类放养进去，并定时喂食。但经过长久的辛劳经营，鱼类仍然或多或少地生病、感染、死亡……奇怪！为什么会这样呢？仔细推究原因，可以得知：因为在这个新的水族箱环境中根本没有硝化细菌来分解毒素。细菌繁殖的能量来自其他生物的排泄物或尸体，尤其是植物。所以，如果水中没有密植水草，那些细菌，尤其是硝化细菌根本无法在空荡荡的水族箱底部繁衍，以此环境来养鱼，可以说是“间接谋杀”！
油膜的成因
一般水族箱中多少会遇到"油膜"的问题，而大部分的人都以"油膜"视之，其实这种漂浮于水面上的薄膜，并非真正的油膜，而是一层很薄的"蛋白质膜"。也许用"蛋白质膜"来命名它并不十分贴切，因为蛋白质不可能会浮在水面上形成可聚可散的薄膜。这层膜实际上是无数蛋白质的微粒漂浮于水面暂时凝聚的"连续相"，看起来很像水面上浮了一层油膜一样。为何水面上会形成"蛋白质膜"？最大的原因跟养鱼的饲料有关。对鱼来说，最容易利用的能源的是蛋白质，因为鱼类对于蛋白质的要求很高，目前坊间养鱼用的配合饲料中，多数含有40~50%的蛋白质。蛋白质有分易被鱼消化和不易被鱼消化两类，如果饲料中含有太多不易被消化的蛋白质，那么鱼的排泄物成分中，所含有的大量未被完全吸收的蛋白质或是半分解蛋白质，它们都是不溶于水的「疏水性物质」，而且有些能漂浮于水面上。在喂鱼的过程中，难免会有一些饲料的粉尘留在水面上，同时也有可能有一些蛋白质，或是半分解蛋白质微粒在鱼排泄物中被扩散出来，并漂浮于水面上。他们通常无法在一般水族箱中的过滤系统中被滤掉，只能不同的在水面上游荡。数量少时，可能在水面上只是零星的漂浮着﹔数量多时，在水面凝聚成一层薄膜状。所以蛋白质膜的形成速率与鱼饲料的品质有关。凡是使用漂浮性、薄片状，以及饲料中不易被鱼消化的蛋白质含量过多的饲料，形成水面上形成蛋白质膜的速率也越快。反之，则较慢。这个帖子只是阐述了饲料对于油膜形成的影响，其实不养鱼的缸中也有可能形成所谓油膜，可能是大分子有机物未被完全分解或死亡的细菌甚至灰尘所形成的一个“疏水层”，只是其发生概率较饲养鱼只的水族箱小些。真正的油膜在光线下会显示五彩的光泽。
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