第七章 微生物的生态
第七章 微生物的生态
在一定的空间内生物的成分和非生物的成分通过物质循环和能 量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。 生态系统： 生态学： 研究生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系的一门科学。 微生物生态学： 研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系。 各种环境中的微生物的种类、分布； 微生物和其它生物的关系； 微生物与物质循环；
在一定的空间内生物的成分和非生物的成分通过物质循环和能 量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。 生态系统： 生态学： 研究生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系的一门科学。 微生物生态学： 研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系。 各种环境中的微生物的种类、分布； 微生物和其它生物的关系； 微生物与物质循环；
• 生态学研究范围：生物圈（biosphere）、 生态系统（ecosystem）、群落 （community）、种群（population）。 • 研究意义： – 理论：地球进化和生物进化原因 – 实践：开发菌种资源、防治有害微生物、新的 微生物农药、菌肥、医药、混菌发酵、生态农 业，促进探矿、冶金、环保、提高土壤肥力以 及开发生物能等
• 生态学研究范围：生物圈（biosphere）、 生态系统（ecosystem）、群落 （community）、种群（population）。 • 研究意义： – 理论：地球进化和生物进化原因 – 实践：开发菌种资源、防治有害微生物、新的 微生物农药、菌肥、医药、混菌发酵、生态农 业，促进探矿、冶金、环保、提高土壤肥力以 及开发生物能等
几个概念 • 生物圈：地球上的所有生物。 • 生态系统：生物群落与其无机环境相结合、相作 用、相调控而成的动态系统。 • 群落：同一环境中两个以上种群由于生活繁殖上 的连锁而构成相依赖、相制约的生物集团。 • 种群：生活在同一环境中的同种个体组成的能繁 殖集团。与同种别地的种群有隔离、有界限
几个概念 • 生物圈：地球上的所有生物。 • 生态系统：生物群落与其无机环境相结合、相作 用、相调控而成的动态系统。 • 群落：同一环境中两个以上种群由于生活繁殖上 的连锁而构成相依赖、相制约的生物集团。 • 种群：生活在同一环境中的同种个体组成的能繁 殖集团。与同种别地的种群有隔离、有界限
微生物的特点：个体微小、 代谢营养类型多样， 适应能力强 微生物在自然界中分布广泛 微生物的分布 生境的特征 微生物的分布是生境各种物理、化学、生物因素 对微生物的限制、选择的结果。 在某些生境中，高度专一性的微生物存在并仅限于这种 生境中，并成为特定生境的标志。 1.微生物在自然界中的分布与菌种资源
微生物的特点：个体微小、 代谢营养类型多样， 适应能力强 微生物在自然界中分布广泛 微生物的分布 生境的特征 微生物的分布是生境各种物理、化学、生物因素 对微生物的限制、选择的结果。 在某些生境中，高度专一性的微生物存在并仅限于这种 生境中，并成为特定生境的标志。 1.微生物在自然界中的分布与菌种资源
➢土壤中的微生物 • 土壤中的环境条件：营养、水分、空气、酸碱度、渗透压和温度条件都适 于微生物的生活，是微生物的大本营、也是人类最丰富的“菌种资源库”。 • 土壤中微生物的数量：按种类递减 – 细菌——放线菌——霉菌——酵母菌——藻类——原生动物 – ~108 ~107 ~106 ~105 ~104 ~103个/g – 耕作土壤中，细菌湿重约90 ~225kg；以土壤有机质含量为2%计算， 则所含细菌干重约为土壤有机质的1%左右。 – 土壤微生物的代谢活动，可改变土壤的理化性质，进行物质转化，因 此，土壤微生物是构成土壤肥力的重要因素。 – 若按生物量计算则各种微生物的生物量基本相当。 1.1微生物在自然界中的分布
➢土壤中的微生物 • 土壤中的环境条件：营养、水分、空气、酸碱度、渗透压和温度条件都适 于微生物的生活，是微生物的大本营、也是人类最丰富的“菌种资源库”。 • 土壤中微生物的数量：按种类递减 – 细菌——放线菌——霉菌——酵母菌——藻类——原生动物 – ~108 ~107 ~106 ~105 ~104 ~103个/g – 耕作土壤中，细菌湿重约90 ~225kg；以土壤有机质含量为2%计算， 则所含细菌干重约为土壤有机质的1%左右。 – 土壤微生物的代谢活动，可改变土壤的理化性质，进行物质转化，因 此，土壤微生物是构成土壤肥力的重要因素。 – 若按生物量计算则各种微生物的生物量基本相当。 1.1微生物在自然界中的分布
土壤中微生物的含量 • 土壤中微生物的含量与土壤有机质含量有 直接关系。 – 表层耕作土中含量最高，耕作层厚度20-30cm， 地表土受阳光直接照射，其中微生物含量较低。 – 采取土样时一般要刮开表土2~3cm后采样
土壤中微生物的含量 • 土壤中微生物的含量与土壤有机质含量有 直接关系。 – 表层耕作土中含量最高，耕作层厚度20-30cm， 地表土受阳光直接照射，其中微生物含量较低。 – 采取土样时一般要刮开表土2~3cm后采样
➢水中的微生物 • 自然界江河湖海等各种淡水与咸水水域中都生存着相应的 微生物。 • 水域中微生物的种类和数量与水域的有机物、无机物的种 类和含量，光照、酸碱度、渗透压、温度、含氧量和有毒 物质的含量有密切关系。 • 各种水系： 水 淡水 海水 地下水：无色杆菌、黄杆菌、革兰氏阳性杆菌、微球菌、 诺卡氏菌 地表水 溪水：营养少、主要是革兰氏阴性无芽孢杆菌、 生丝微菌 河水：出现假单孢菌、芽孢、肠杆菌、弧菌、 螺菌、硫细菌、微球菌、八叠球菌、诺卡氏 菌、链球菌、螺旋体等 污水 生活污水：荧光、绿脓、变形、枯草、阴 沟、大肠、粪链球菌、病毒和噬菌体 生产污水：与所含污物有关
➢水中的微生物 • 自然界江河湖海等各种淡水与咸水水域中都生存着相应的 微生物。 • 水域中微生物的种类和数量与水域的有机物、无机物的种 类和含量，光照、酸碱度、渗透压、温度、含氧量和有毒 物质的含量有密切关系。 • 各种水系： 水 淡水 海水 地下水：无色杆菌、黄杆菌、革兰氏阳性杆菌、微球菌、 诺卡氏菌 地表水 溪水：营养少、主要是革兰氏阴性无芽孢杆菌、 生丝微菌 河水：出现假单孢菌、芽孢、肠杆菌、弧菌、 螺菌、硫细菌、微球菌、八叠球菌、诺卡氏 菌、链球菌、螺旋体等 污水 生活污水：荧光、绿脓、变形、枯草、阴 沟、大肠、粪链球菌、病毒和噬菌体 生产污水：与所含污物有关
海水 平均含盐量：3.5%，密度大、渗透压高、冰点低 微生物组成：多数为革兰氏阴性菌、多嗜盐、河口处有耐盐菌， 嗜盐菌：低嗜盐菌，适于生活在盐浓度2-5%； 中等嗜盐菌，适于生活在盐浓度5-20%； 高嗜盐菌：适于生活在盐浓度20~30% 形 态：多有鞭毛，常见多形性、可变为球形、弧形、丝状及螺 旋状，个体小； 生 理：兼性厌氧，生长慢，能在低营养下生活，常产色素，分 解蛋白质能力强，解糖能力低，多嗜冷，对热敏感； 分 布：不均匀，与水深成反比， 0-10米——少 10-50米——呈上升变化 50米以下数量减少 海底沉积物上——多 常见菌种：假单孢菌、弧菌、螺菌、无色杆菌、黄杆菌
海水 平均含盐量：3.5%，密度大、渗透压高、冰点低 微生物组成：多数为革兰氏阴性菌、多嗜盐、河口处有耐盐菌， 嗜盐菌：低嗜盐菌，适于生活在盐浓度2-5%； 中等嗜盐菌，适于生活在盐浓度5-20%； 高嗜盐菌：适于生活在盐浓度20~30% 形 态：多有鞭毛，常见多形性、可变为球形、弧形、丝状及螺 旋状，个体小； 生 理：兼性厌氧，生长慢，能在低营养下生活，常产色素，分 解蛋白质能力强，解糖能力低，多嗜冷，对热敏感； 分 布：不均匀，与水深成反比， 0-10米——少 10-50米——呈上升变化 50米以下数量减少 海底沉积物上——多 常见菌种：假单孢菌、弧菌、螺菌、无色杆菌、黄杆菌
水体大量的有机物或无机物，特别是磷酸盐和无机氮化合物 水的富营养化 藻类等过量生长，产生大量的有机物 异养微生物氧化这些有机物，耗尽水中的氧， 使厌氧菌开始大量生长和代谢 分解含硫化合物，产生H2S，从而导致水有难闻的气味， 鱼和好氧微生物大量死亡，水体出现大量沉淀物和异常颜色 ☆水体的富营养化作用和“水花” 、 “赤潮
水体大量的有机物或无机物，特别是磷酸盐和无机氮化合物 水的富营养化 藻类等过量生长，产生大量的有机物 异养微生物氧化这些有机物，耗尽水中的氧， 使厌氧菌开始大量生长和代谢 分解含硫化合物，产生H2S，从而导致水有难闻的气味， 鱼和好氧微生物大量死亡，水体出现大量沉淀物和异常颜色 ☆水体的富营养化作用和“水花” 、 “赤潮