第二章微生物生态学ppt课件.ppt

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1、第二章微生物生态学(Microbialecology)山西医科大学公共卫生学院周芩王金桃基本概念与研究范畴微生物生态学的基本规律微生物在自然界的分布及其主要类群微生物生态学的应用及研究前景内容概要第一节基本概念与研究范畴生态学——研究生命系统与环境系统间相互作用规律的科学。生物圈生态系统群落种群个体器官组织细胞细胞器分子一、基本概念生态系统(ecosystem)在一定的空间内存在的各种生物体所组成的生物群落与非生物的环境因子之间相互依存、相互制约，具有一定功能和独立性的动态复合体系。生物圈(biosphere)地球表

2、面全部生物以及与之相关的自然环境的总称水生物圈(hydrosphere)地上岩石生物圈(lithosphere)大气生物圈(atmosphere)生态系统的研究内容天文地质过程所形成的物理因子及其变化参加物质环境的无机物的丰度及其变化规律连结非生命物质和生命物质的有机物丰度及其变化规律初级生产者、消费者和分解者之间的相互作用和功能微生物生态学(microbialecology)非生物环境生物环境环境其他生物的作用和影响除生物以外的环境（生物生存的场所）定义：生态学的一个分支学科，是研究微生物与其生存环境、微生物群体之

3、间相互关系、相互作用的科学。生境(habitat)是指微生物能够在其中生存，并执行其特定功能的微小环境，又称为微环境(microenvironment)或微小生境(microhabitat)。龛（niche）不但包含了生物生存的空间概念，还蕴涵着功能作用以及在不同温度、湿度等环境变化中的位置，也称为生态位。种群（population）具有相似特性和生活在一定空间内的同种个体群称之为种群。是组成群落的基本部分。群落(cormnunity)一定区域内或一定生境中各种微生物种群相互松散结合的一种结构和功能单位称之为群落。了

4、解环境对微生物的种群、数量分布、增殖速度及活力的影响了解微生物群体结构的稳定性及可修饰性以及微生物群体对环境的功能了解微生物与其生存环境之间、微生物与其他各种生物之间的相互关系、作用和演变规律等微生物生态研究的目的二、研究范畴研究内容微生物种类、分布及其随环境条件变化的规律微生物之间、微生物与动植物之间的相互关系，及其与自然界/环境因素之间的相互影响微生物代谢活动与自然界/环境的相互影响极端自然环境中的微生物种类、作用和生命机制环境污染对微生物的影响与微生物对污染物的净化研究所用的传统和现代分子生物学方法微生物的正常

5、生态规律、生态平衡、生态失调核心内容微生物与环境相互作用的基本规律微生物生态演化的自然选择与适应微生物与生物环境间相互作用的生态规律第二节微生物生态学的基本规律一、微生物与环境相互作用的基本规律限制因子定律耐受性定律综合作用定律限制因子定律（lawofrestrictionfactor）也叫最小因子定律（lawofthemininum）、利比希定律(Lisbiglaw)基本核心：任何生物的总产量或生物量决定于所存在环境中该生物生长所需的数量最少或浓度最低营养因子。限制因子：微生物需要各种生态因子（营养物质），但这些生

6、态因子并非同等重要，有的因子对微生物生态起决定性作用，当其中某物质可利用的量最接近于所需的临界最小量时，这种物质就成为限制因子。耐受性定律(lawoftolerance)生物存活和繁殖只能对环境中生态因子耐受一定范围。耐受限度（limitsoftolerance）：生物对生态因子所能耐受的最大值和最小值之间的范围。在耐受限度内有一个最适范围，在此范围内生物生长最好。综合作用定律(combinedlaw)Odum结合耐受性定律与限制因子定律提出，核心是一个生物或一群生物的生存和繁殖取决于综合环境。环境中各种生态因子并非

7、孤立存在，他们之间相互密切有机地联系着。在生态因子综合作用中，两个或两个以上因子同时作用时可有增效、减效、补偿结果发生。增效——增加另外一个因子对生物的生态效果。减效——降低或减弱了另一个因子的作用效果。补偿——某一生态因子的减弱对生物生长不利，但可由另一生态因子的增加而得到补偿的生态效果二、微生物生态演化的自然选择与适应适应性变异性选择性1.适应性（adaptability）指生物能适应在一定时间内的环境波动或剧变以保证其本身生活和生存的能力。是微生物进化中最重要的因素是生物的基因型与环境因子共同作用的结果分为遗

8、传适应性和表型适应性遗传适应性(进化适应性)：个体通过改变自己的基因型获得适应新环境条件的生理特性，并通过生长繁殖形成新的种群。表型适应性（生理学适应）：微生物对环境条件变化的暂时反应，在这种适应中，微生物的基因型不发生变化，只是由于环境条件的变化使微生物的某个或某些基因表达异常，或使原来未能表达的基因得到表达。生物与其所处环境之间的相互作用关