结构与原理
温格拉德斯基柱通常由一个透明的柱状容器构成，其中装有底物，如淤泥、纸屑、鸡蛋壳等，这些底物为微生物提供碳源和营养。为了创造多样化的环境梯度，还需添加水，通常是来自池塘或湖泊的，其中含有各种微生物。 容器的上部通常是敞开的，与大气相通，而底部则相对厌氧。
在柱中，不同的微生物会在不同的深度建立生态位，这取决于它们对氧气、硫化物、光照和有机物等的需求。例如，靠近表面的地方通常氧气含量较高，因此好氧菌更容易生长；而底部由于有机物的分解，则呈现厌氧状态，适合厌氧菌生存。 随着时间的推移，这些微生物会形成复杂的食物链和相互作用。
微生物种类
温格拉德斯基柱可以培养出多种多样的微生物。 在柱的顶层，你可以观察到光合自养生物，如蓝细菌和绿藻。它们利用光能进行光合作用，释放氧气。 在柱的中间区域，你可以发现异养细菌，它们分解有机物，并消耗氧气，导致氧气梯度。在柱的底部，由于厌氧条件和硫酸盐的存在，厌氧菌会生长，如产硫细菌(包括硫氧化菌和硫还原菌)。
柱中微生物的活动会导致颜色变化。例如，硫氧化菌会产生硫化物，使柱体呈现黑色；光合细菌会在柱中形成红色的菌落，而蓝细菌则通常呈现绿色或蓝色。
应用与研究
温格拉德斯基柱被广泛应用于微生物生态学研究。通过观察柱中微生物的生长和相互作用，科学家可以了解微生物在不同环境条件下的生存策略，以及它们之间的生态关系。 此外，温格拉德斯基柱也被用于教育目的，作为微生物学实验的一部分，帮助学生直观地了解微生物的多样性和生态系统的复杂性。
它还是一个非常实用的工具，用于分离特定类型的微生物。通过改变柱中的底物或环境条件，研究人员可以选择性地培养特定的微生物，例如，通过添加硫化物，可以促进硫氧化菌的生长。
结论
温格拉德斯基柱是一个简单但有效的生态系统模拟器，它模拟了自然界中存在的环境梯度，支持了多种微生物的生长，帮助科学家研究微生物生态学。它为我们提供了一个观察和研究微生物相互作用的窗口，对理解地球上的生命多样性至关重要。