第九章.微生物生态

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1、第八章微生物生态微生物的生态的内容前言第一节微生物在自然界中的分布与菌种资源的开发第二节微生物与环境间的关系第三节微生物与自然物质循环第四节微生物与环境保护前言一、生态学的概念生态学是一门研究生命系统与环境系统间相互作用规律的科学二、什么是微生物生态学微生物生态学是生态学的一个分支，它的研究对象是微生物群体与其周围生物和非生物环境条件间相互作用的规律。生命科学研究领域中，从宏观到微观一般可分10个层次：生物圈（biosphere）、生态系统（ecosystem）、群落（community）、种群（population）、个体

2、（individual）、器官（organ）、组织（tissue）、细胞（cell）、细胞器（organelle）、分子（molecule），其中前4个客观层次都是生态学的研究范围。第一节微生物在自然界中的分布一、土壤圈及其微生物(一)土壤是微生物生活的良好环境（1）土壤的矿物质成分，提供微生物需要的矿质养料；（2）土壤中的动植物残体，以及耕作土壤中有机肥料，源源不断地供给微生物碳素养料和氮素养料；（3）土壤的持水性为微生物提供水分条件；（4）土壤的孔隙性和土壤水分多少，直接影响土壤的通气条件。（5）土壤的pH范围在3.5~

3、10.5之间，多数在5.5~8.5之间，这是大多数微生物活动最适宜的pH；（6）土壤的保温性，比地面空气温度变化小，也为微生物的生长提供了良好的条件。同一土体由于微环境的通气、水分、营养等状况都存在着差异，致使不同微生物呈立体分布。每克肥土中通常含有几亿至几十亿个微生物，贫瘠土壤每克也有几百万至几千万个微生物。（1）细菌数量：70~90%；种类：主要为腐生，少数自养分布：表层最多，随土层加深减少，厌氧菌反之。（2）放线菌数量：5~30%（3）真菌（4）藻类（5）原生动物（二）土壤中微生物的分布表9－2农田土壤上层15cm处微

4、生物数量和生物量微生物土壤中的数量(个/g)生物量（g/m2）细菌放线菌真菌藻类原生动物9.8×1072.0×1061.2×1022.5×2043.0×104160160200328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采取土样时一般要刮开表土2~3cm后采样。二、微生物在水中的分布水具有微生物生命活动适宜的温度、pH、氧气等，水体中也具备微生物生长繁殖的其他条件，因此成为微生物栖息的又一天然场所。(一)水体中微生物

5、的来源土壤、空气、动植物尸体、人和动物的排泻物、工业及生活污水。(二)种类水中存在的微生物90%为革兰氏阴性菌，主要有弧菌、假单胞菌、黄杆菌等。鞘细菌及有柄附生细菌也常见于水体中。(三)微生物在水体中的分布表现为水平分布和垂直分布的规律。此外，相同水域的不同浓度微生物的含量及分布也不同。(四)水体中的病原微生物通过水体传播的病原微生物主要有沙门氏菌属、志贺氏菌属、霍乱弧菌等。因此，做好水的卫生学检查至关重要。影响水体微生物分布的因素有机物含量温度水的深度日光与水体的溶解氧量海洋微生物具有耐压、嗜冷和低营养要求的特点。淡水的p

6、H值变幅从3.7到10.5，多数为6.5-8.5，因而适合于多数水生微生物的生长。淡水中的微生物细菌总数不得超过：100个/毫升饮用水消毒常用方法：加入液态氯或次氯酸盐大肠菌群指数不得超过：3个/升我国相关法规对饮用水微生物指标的规定三、微生物在空气中的分布:1．空气是传播微生物的重要介质空气本身缺乏微生物生活所必需的营养物，日光对微生物也具有很强的杀菌作用，另外空气一般是干燥的，因此空气不是微生物生活的良好环境。2．空气中微生物的种类和数量空气中的微生物主要来源于带有微生物菌体及孢子的灰尘，这类微生物大多数是腐生性的，还来

7、源于人和动物，它们大多数是通过呼吸道排出的，其中也包含有病原微生物，悬浮在大气中。空气中微生物的分布随环境条件及微生物的抵抗力不同而呈现不同的分布规律。空气中存在较多的、存活时间较长的是各种真菌、放线菌的孢子及细菌芽胞。空气中微生物的数目决定于尘埃的总量。表9－3不同地点空气中的微生物数量地点微生物数量（个/ｍ3空气）北极(北纬80°)0海洋上空1-2市区公园200城市公园5,000宿舍2,000畜舍1,000,000-2,000,000四、极端环境中的微生物不利于一般生物生长的特殊环境称为极端环境。主要有极端高温、低温

8、、高盐、高压、高酸、高碱等。例如火山与温泉、极地或高山冰川、盐湖、深海底层等。1．高温环境中的微生物高热环境--高温环境喷发的火山、地热蒸汽、沸腾或过热的温泉以及高温堆肥、热水器和取暖用热水循环系统等是常见的天然或人工的高温环境。不同微生物对高温的适应能力见表9－4，高温型微生物中以细菌居