环境微生物 第七章 微生物生态

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1、第七章微生物生态系统1§7-1生态系统2一、生态系统和生物圈(一)生态系统1、生态系统的概念生态系统是在一定时间和空间范围内由生物(包括动物、植物和微生物的个体、种群、群落)与它们的生境(包括光、水、土壤、空气及其他生物因子)通过能量流动和物质循环所组成的一个自然体。生态系统的概念亦可用一个简明的公式表达：生态系统＝生物群落+环境条件32、生态系统的结构环境条件生物群落能源：太阳辐射生物代谢产物：CO2、O2、H2O、无机盐媒质：水、大气、土壤基质：砂、岩石、泥土其他环境条件：温度、pH……生产者：消费者：动物群

2、落分解者或转化者：生态系统异养微生物、原生动物及微型后生动物植物群落、藻类、光合细菌及化能自养细菌43、生态系统的功能生态系统是自然界的基本功能单元，其功能主要表现在生物生产、能量流动、物质循环和信息传递。它们是通过生态系统的核心——生物群落实现的。54、生态系统的类型生态系统根据大环境条件的不同，通常可分为两大类，即水生生态系统和陆地生态系统。陆地生态系统具有鲜明的空间结构。生物群落在空间上有明显的垂直和水平分布，即具有三维空间结构和二维水平结构。水生生态系统包括海洋、河流、湖泊和沼泽等水域。陆地生态系统包括陆

3、地上的各类生物群落。65、生态系统的特点运动性(相对稳定状态)开放性(物质循环和能量流动)自我调节性(适应外界变化条件、维持系统动态平衡)相关性(彼此相互联系)演化性(产生、发展、消亡的周期性)7(二)生物圈生存在地球陆地以上和海面以下各约10km之间的范围，包括岩石圈、土壤圈、水圈和大气圈内所有生物群落和人以及它们生存环境的总体，叫生物圈。8二、生态平衡在一定的时期内，生产者、消费者和分解者之间保持着一种动态平衡状态，系统内的能量流动和物质循环在较长时期内保持稳定。这种状态就是生态平衡，又称自然平衡。9然而，生

4、态系统的自行调节能力是有限度的，超越了生态阈限，自行调节能力的降低或丧失就会导致一系列连锁反应：各生物群落的种类和数量减少，各生物群落间的数量比例失调，能量流动和物质循环发生障碍，整个生态系统平衡失调。破坏生态平衡的因素有自然因素和人为因素。10§7-2土壤微生物生态11本节框架一、土壤的生态条件二、微生物在土壤中的种类、数量和分布三、土壤自净和污染土壤微生物生态(一)土壤的污染及其不良后果(二)土壤修复四、土壤污染和土壤生物修复1、概念4、主要特点和优点5、局限性2、原理3、生物修复工艺12土壤是微生物最良好的

5、天然培养基，它具有微生物所必需的营养和微生物生长繁殖及生命活动所需的各种条件。13一、土壤的生态条件1、营养：土壤中有大量动、植物残体，植物根系的分泌物，还有人和动物的排泄物；有微生物生长发育所需的大量无机元素和微量元素。2、pH：土壤pH范围在3.5～8.5之间，多数在5.5～8.5之间，甚至不少土壤的pH接近中性，适合大多数微生物生长需要。3、渗透压：土壤的渗透压通常在0.3～0.6Mpa之间，G－杆菌体内的渗透压为0.5～0.6Mpa，G+球菌体内的渗透压为2.0～2.5Mpa。所以，土壤中的渗透压对微生物

6、是等渗或低渗环境，仍有利于微生物摄取营养。144、氧气和水：土壤具有团粒结构，有无数小孔隙为土壤创造通气条件。土壤的团粒结构还起毛细管的作用，具有持水性，为微生物提供了水分。155、温度：土壤的保温性较强，一年四季温度变化不大，即使冬季地面冻结，一定深度土壤仍保持着一定的温度，可供微生物生长需要。6、保护层：几毫米厚的表层土是保护层，使土壤中的微生物免遭太阳光中紫外辐射的直接照射致死。16二、微生物在土壤中的种类、数量和分布1、土壤中微生物的种类和数量(1)土壤中所含的微生物数量很大，尤以细菌最多。每克土壤的含菌

7、量大体上有一个十倍系列的递减规律：细菌(～108)>放线菌(～107)>霉菌(～106)>酵母菌(～105)>藻类(～104)>原生动物(～103)17(2)通过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。18(3)不同类型土壤中的各种微生物含量表7-2-1我国各主要土壤的含菌量(万/克干土)(据中国科学院南京土壤研究所资料)中性土和偏碱性土适合细菌和放线菌生长，酸性土适合霉菌和酵母菌生长。192、微生物在土壤中的分布(1)土壤中微生物的水平分布取决于碳源：

8、即不同地区有不同的碳源，相应就会有不同的微生物。(2)土壤中微生物的垂直分布与紫外辐射的照射、营养、水、温度等因素有关。不同深度，微生物数量和种类都不同。20三、土壤自净和污染土壤微生物生态存在于土壤中，最终会……可降解的物质消失?分解?……211、概念土壤对施入其中一定负荷的有机物或有机污染物具有吸附和生物降解能力，通过各种物理、生化过程自动分解污染物使土壤恢复到原有水