微生物学第九章 微生物生态.pptx

第九章 微生物生态;内容提要 一、微生物在生态系统中的作用 二、生态环境中的微生物 三、人体微生物及病源微生物的传播 四、微生物与环境保护;一、微生物在生态系统中的作用;2. 微生物与生物地球化学循环 （1）碳循环;;微生物在氮循环中的作用 固氮：大气中的氮被转化成氨的生化过程。 氨化作用：有机氮化物转化成氨的过程。 硝化作用：无机化能硝化细菌在好氧条件下将氨氧化成硝酸盐的过程。 硝酸盐还原和反硝化作用 同化硝酸盐还原：硝酸盐被还原成亚硝酸??和氨， 氨被同化成氨基酸的过程。 异化硝酸盐还原：无氧和微氧条件下，微生物以硝酸盐或亚硝酸盐代替氧作为电子受体进行的呼吸代谢。包括呼吸性硝酸盐还原，即硝酸盐作为末端电子受体被还原成亚硝酸盐、氨、或产生气态氮；如产物是一氧化二氮或氮气，则为反硝化作用。发酵性硝酸盐还原，即硝酸盐作为附带电子受体被还原成亚硝酸盐和氨。;（3）硫循环;（4）磷循环 有机磷矿化；不溶性无机磷变成溶解性无机磷；磷的同化。 （5）铁循环：氧化、还原 铁氧化、沉积（亚铁化合物被氧化成高铁化合物）；铁还原、溶解（高铁化合物被还原成亚铁化合物）；铁吸收（铁螯合）。 （6）其他元素循环 有机质的分解作用；无机离子的固定或同化作用；无机离子和化合物的氧化作用；氧化态的还原作用。;二、生态环境中的微生物; 垂直结构：不同种群在垂直方向上的排列状况，反映种群间及种群与环境间的相互关系。 水平结构：纬度变化带来的温度变化，从而形成不同的群落结构。 优势种群：对环境和群落具有决定性意义的种群。营养物及环境条件的改变会对群落产生压迫，群落结构会有相应改变---环境对群落的选择。 种群的相互作用 种群的相互作用是特定群落形成的基础，系统的生态功能取决于群落的功能。 中立生活（中性同生、种间共处）：生活在一起的微生物不表现出明显的有害有利关系。 偏害作用（拮抗关系）：一种种群阻碍另一种种群的生长，有特异性和非特异性两种。; 互生（协同作用）：两种生物可以独立生活，也可以形成松散的联合，对一方有利，或双方都有利。 氮源 固氮菌 纤维素分解菌 碳源 寄生：一种微生物从另一种微生物中获得营养籍以生长和繁殖，而本身又不给另一种微生物任何好处，在一定的条件下对后者造成损害或死亡；前者为寄生物，后者为寄主。如食菌蛭弧菌能寄生在大肠杆菌等许多Ｇ-菌体内。 互惠共生：两种微生物紧密生活在一起，彼此依赖，相互为对方创造有利条件，有的达到了难以分离的程度。生理上相互分工，组织上形成了新的结构，彼此分离各自就不能很好地生活。;; 捕食：一种微生物直接吞食另一种微生物。如原生动物以水体和土壤中的细菌，放线菌，真菌的孢子及单细胞藻类为食。 竞争：生活在一起的微生物为了生长争夺有限同一营养或其他条件，致使群落结构发生变化。 2、陆生生境中的微生物 土壤是微生物的良好生活场所 ①为微生物提供了良好的Ｃ源、Ｎ源、能源； ②为微生物提供有机物、无机盐、微量元素； ③满足微生物对水分的要求； ④土壤pＨ值范围5.5－8.5之间； ⑤温度：季节与昼夜温差不大； ⑥土壤颗粒空隙间充满着空气和水分； ⑦适宜的渗透压。; 土壤中微生物分布及种类 生物量：单位体积内活细胞的重量 细菌：数量最多，占总数量的70—90%，以每亩半尺深耕作层土壤重30万斤计, 细菌活重约100－450斤； 放线菌：数量仅次于细菌，多分布在有机物较丰富的碱性土壤中；由于菌体大，其生物量与细菌接近。 真菌：主要分布在接近地面的土层中；以丝状体和孢子体形式存在；由于菌体粗大，其生物量不低于细菌，放线菌，菌丝最长可达40米。酵母在果园土壤里含量几十万个／g土壤。 藻类和原生动物：藻类５万个／克土；原生动物３万个／克土，纤毛虫，鞭毛虫、肉足虫等为主，对其它几类微生物的数量起调节作用。;土壤深度对微生物分布的影响； 有机物含量对微生物分布的影响； 碳源对微生物分布的影响； 酸碱度影响微生物分布。;;;;5、极端环境中的微生物 极端环境：高、低温环境，高盐环境，高酸、碱环境，高压环境等。 研究极端环境微生物的意义 ①利用特殊基因及机能，创造更有用的新物种； ②了解遗传特性及适应机理； ③为生物进化、分类