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1、第八章微生物的生态一、微生物生态学的研究内容1.概念:微生物群体与其周围生物和非生物环境条件相互作用的规律。2.生物圈：地球表面进行生命活动的有机圈层生物圈的上限大约高达空中10Km生物圈的下限可达表面岩层下面2～3Km生物集中分布在地面上100m，水下200m范围内生物圈是生态系统中最活跃的组成部分生命科学领域的10个层次☺生物圈☺生态系统☺群落☺种群☺个体☺器官☺组织☺细胞☺细胞器☺分子第一节、微生物在自然界中的分布 与菌种资源一、微生物在自然界中的分布（一）土壤中的微生物——土壤是微生物的大本营土壤环境适合微生物的生长：pH，渗透压，通气，动植
2、物尸体，矿质元素种类：细菌（多数为杆菌）>放线菌>真菌>藻类>原生动物作用：改善土壤的物理结构和提高肥力。（二）水中的微生物水环境：地球的70%左右由水覆盖，其中溶解 和悬浮有机、无机物，流动水有氧渗 入可供微生物生长。微生物种类：水中有机物含量多少决定微生物种类。1.不同水体中的微生物种类（1）淡水型水体的微生物（2.7%）按水中有机物含量及与微生物关系分①清水型水生微生物——有机物含量低化能自养微生物和光能自养微生物主要为贫营养细菌根据细菌对周围水生环境中营养物质浓度的要求分类：贫营养细菌：指能在1~15mgC/L低含量有机质培养基中生长的细菌
3、富营养细菌：指一些能生长在营养物质浓度很高(10gC/L)的培养基中的细菌②腐败型水生微生物——大量外来有机物主要是富营养细菌和原生动物以肠道细菌、芽孢杆菌、弧菌和螺菌多（2）海水型水体微生物——97.5%含盐量高，可达3%——耐盐微生物主要是Bacillus、Pseudomonas、Vibrio和一些发光细菌2.水体的自净作用(selfcleaning)流水不腐原因：好氧菌对有机物的降解原生动物对细菌的吞噬作用噬菌体对宿主的裂解作用藻类对无机元素的吸收浮游动物对有机物的摄取和浓缩作用3.饮用水标准1mL自来水中细菌总数不可超过100个(37℃，培养
4、24h)1000mL自来水中大肠菌群（E.coli）数不能超过3个(37℃，培养48h)（三）空气中的微生物环境：不利于微生物生长，所以无固定种类种类分布：主要是真菌和细菌，在医院，公共场所致病菌的数量多。（四）工农业产品上的微生物工业产品的霉腐霉腐微生物学：研究各种工业产品上有害微生物分布、种类、霉腐机制及其防治方法的微生物学材料劣化：①霉变—霉菌；②腐朽——微生物降解木类③腐烂—水分高，变软；④腐蚀：还原细菌防治“菌灾”方法尽量减少产品上的微生物数量包装，避免微生物生长环境加工全过程，保证无菌条件防腐剂——少用黑曲霉、土曲霉、出芽短梗霉、宛氏拟青
5、霉、绳状青霉、赭绿青霉、短柄帚霉和绿色木霉（五）极端环境条件下的微生物依赖于极端环境才能生长繁殖的微生物称极端微生物或嗜极菌极端环境包括:高温、低温、高酸、高盐、高碱、高毒、高渗高压、高辐射强度和干旱等环境研究进化及细胞构造、生命活动有意义嗜热微生物分布：草堆、厩肥、煤堆、温泉、火山地、地热区土壤及火山口耐热菌-最高45-50℃,最低<30℃兼性嗜热菌-最高50-65℃,最低<30℃嗜热菌专性嗜热菌-最适65-70℃,最低<42℃极端嗜热菌-最高>70℃,最适>65℃,最低>40℃超嗜热菌-最高113℃,最适80-110℃,最低<55℃2.嗜冷微生物
6、指一类最适生长温度低于15℃、最高生长温度低于20℃和最低生长温度在0℃以下的细菌、真菌和藻类等微生物耐冷微生物：在0℃以下生长，但其最适生长温度为20-40℃的微生物分布：极地、深海、高山、冰窖和冷库3.嗜酸微生物只能生活在低pH(<4)条件下,中性条件下即死亡的微生物耐酸微生物:可在pH<5时生长,但因为在中性条件下也能生活的微生物嗜酸机制:细胞壁和细胞膜具有排阻外来H+和从细胞中排出H+的能力,且细胞壁和细胞膜还需高H+浓度才能维持其正常结构4.嗜碱微生物能专性生活在pH10-11的碱性条件下而不能生活在中性条件下的微生物存在于碱性盐湖和碳酸盐
7、含量高的土壤嗜碱机制:不清楚嗜碱菌的酶类已被开发并添加在洗涤剂中5.嗜盐微生物必须在高盐浓度下才能生长的微生物极端嗜盐菌:必须生活在12-30%NaCl(2.5-5.2M)中的细菌低度嗜盐菌:3%(约0.2-0.5M)中度嗜盐菌:05.-2.5M耐盐微生物:既能在高盐度环境下生活,又能在低盐度环境下正常生活的微生物分布:盐湖,晒盐场和腌制品6.嗜压微生物必须生长在高静水压环境中的微生物分布深海中,油井中300m内各种微生物生存300-1000m,少量嗜压菌兼嗜冷菌10500m,极端嗜压菌仪器要求高,不易培养,进展慢7.抗辐射微生物仅能称抗性或耐受性微
8、生物高于高等动、植物原生动物抗辐射能力高耐辐射异常球菌抗辐射能力最强（六）生物体内外正常菌群（以人为例）正常
