微生物的生态与分类

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1、第七章微生物生态生态学：研究生物系统与其所处环境条件之间的相互作用规律性的科学。微生物生态学：微生物群体与其周围生物和非生物环境条件的相互作用关系。研究意义实践：开发菌种资源、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，防治有害微生物等理论：地球进化和生物进化原因种群（population）：生活在同一环境中的同种个体组成的能繁殖集团。群落（community）：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互依赖和制约的生物集团。生态系统（ecosystem）：生物群落与其生存环境相结合、相作用

2、、相调控而成的整体系统。生物圈（biosphere）：生物在地球各处进行生命活动的圈层。第一节微生物在自然界中的分布土壤中的微生物水体中的微生物空气中的微生物极端环境中的微生物自然环境中的微生物工农业产品上的微生物紫硫细菌真菌生物体内外的正常菌群一、土壤中的微生物矿质元素水分通气条件pH值温度动植物和微生物残体微生物生长繁殖的良好基地土壤1）土壤微生物的数量和分布主要受营养物、含水量、氧、温度、pH等因子的影响，并随土壤类型的不同而有很大变化。2）土壤微生物的数量和分布受季节影响。3）微生物的数量也与土层深度有关，一般土壤表层微生物最多，随着土层的加深，

3、微生物的数量逐步减少。耕作层(15cm)土壤中的微生物数量和生物量微生物类群菌数(cfu/g)生物量(g/m3）细菌108160放线菌105-106160真菌105藻类104-10532原生动物10438200土壤中的微生物放线菌细菌真菌藻类原生动物大多为异养型，少数为自养型。按生理分:固氮细菌、氨化细菌，纤维分解细菌、硝化细菌、反硝化细菌、硫酸盐还原细菌、产甲烷细菌主要是链霉菌(Streptomyces)有藻状菌、子囊菌、担子菌和半知菌类，以半知菌类最多。硅藻、绿藻、裸藻、金藻和黄藻，水网藻和水绵等丝状绿藻，衣藻、原球藻、小球藻、丝藻、绿球藻等。有纤毛

4、虫、鞭毛虫和根足虫等。无性繁殖。微生物以微菌落（microcolony）的形式存在于土壤团聚体中。二、大气中的微生物空气中的微生物主要是：①芽孢细菌的芽孢和一些G＋菌；②真菌的孢子。空气中的微生物主要来自：①土壤扬起的灰尘；②水面吹起的水沫；③动、植物体表。空气中的环境条件：无营养和水分、紫外线直射存在状态：漂浮，短暂停留，以吸附于尘埃微粒上的形式存在。空气中的尘埃颗粒数与微生物数量有直接关系。分布：越接近地面的空气含菌量越高，目前人类检测到微生物存在的最高处为85km的高空。三、水体中的微生物地球表面71%为海洋——占地球总量的97%冰川和两极——2%

5、湖泊——0.009%河流——0.00009%地下水——少量水体微生物主要来自土壤、空气、动植物残体及分泌排泄物、工业生产废物、废水及市政生活污水等自然水域具有微生物的生活条件：水中有营养物质、溶解氧、渗透压和温度适合不同微生物生长。淡水水域中的微生物细菌、真菌、藻类、原生动物。特点：①运动性（随水流动）；②在低营养浓度下生存。海水中的微生物藻类、G-需氧细菌、兼性厌氧菌。特点：嗜盐、嗜冷、嗜压。江河水中的微生物1）数量和种类与接触的土壤密切相关；2）主要吸附在悬浮于水中的有机物及水底；3）多能运动，有些具有异常形态（如柄细菌）；4）靠近城市或城市下游水中

6、的微生物多，并且有很多对健康不利的细菌，不宜作饮用水源。水中的病原微生物会对水质产生重要影响饮用水的微生物指标：总菌数：<100个/ml大肠杆菌：<3个/L水体的自净作用(selfcleaning)自然水体尤其是快速流动、溶氧量高的水体，对投入其中的有机或无机污染物有明显的自净作用，其原因除了包含物理性的沉淀、扩散、稀释作用和化学性的氧化作用外，关键是微生物的作用。好氧性细菌对有机物的降解作用原生动物对细菌的吞噬作用噬菌体对细菌的裂解作用细菌糖被（荚膜物质）对污染物的吸附沉降作用藻类的光合作用等饮用水的微生物学标准良好的饮用水细菌含量应在100个/ml以

7、下，当超过500个/ml时，即不适合作为饮用水。一般用以大肠杆菌为代表的大肠菌群数作为是否含有病原菌的指标。用其作指标可灵敏地推断该水源是否曾与动物粪便接触以及污染的程度如何。大肠菌群：指任何可发酵乳糖产酸产气的革兰氏阴性、杆状、无芽孢、兼性厌氧的肠道细菌。典型代表是大肠杆菌，也包括产气肠杆菌、柠檬酸梭菌属、肺炎克氏杆菌等。我国卫生部门规定的饮用水的微生物学标准：1ml自来水中的细菌总数不可超过100个（37℃，24h），而1000ml自来水中的大肠菌群数则不能超过3个（37℃，48h）富营养化作用（eutrophication）：指水体中因N、P等元素

8、含量过高而引起水体表层的蓝细菌和藻类过度生长繁殖的现象。这时，下层水体不但因缺光