微生物学第九章微生物的生态要点.ppt

第九章 微生物的生态 第一节 自然环境中微生物的分布 一、水生环境的微生物 1、淡水型微生物 （1）清水型水生微生物 （2）腐败型水生微生物 2、海洋微生物 二、空气中的微生物 三、土壤中的微生物 每克土壤的含菌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） 四、生物体内外生存的微生物 1、人体及动物体的正常微生物菌群 2、植物体微生物菌群 （1）根际微生物 （2）附生微生物 （3）内生微生物 第二节 微生物间及与其它生物间的相互关系 一、中性关系 二、互生关系 1、微生物与微生物之间的互生关系 2、动植物与微生物之间的互生关系 三、共生关系 （一）微生物间的共生关系 （二）微生物与植物间的共生关系 （三）微生物与动物间的共生关系 四、寄生关系 （一）微生物间的寄生关系 （二）微生物与植物间的寄生关系 （三）微生物与动物间的寄生关系 第四节 微生物与环境污染 一、微生物引起的环境污染 （一）大气微生物污染 （二）水体微生物污染 （三）土壤微生物污染 （四）水体富营养化 （五）微生物的代谢产物的污染 二、微生物对环境污染的指示作用 我国现行饮用水卫生标准规定：细菌总数1ml的自来水不得超过100个，大肠杆菌数每升水中不得超过3个。水体受到粪便污染时，细菌总数和大肠杆菌数会相应增加，一般认为，1ml水中，如果细菌总数为10-100个为极清洁水；100-1000个为清洁水；1000-10000个为不太清洁水；10，000-100，000个为不清洁水；多于1000.000个为极不清洁水。 三、微生物对环境污染的修复作用 （一）、微生物处理废水的原理和应用 1、水处理的指标 ： 2、好氧微生物处理 3、厌氧微生物处理 4、活性污泥法处理 5、生物膜处理法 6、光合细菌法 （二）微生物在处理废气中的作用及应用 微生物过滤法(microorganism filter method)是用含有微生物的固体颗粒吸收废气中的污染物，然后微生物再将其转化为无害物质。常用的固体颗粒有土壤和堆肥，有的是专门设计的生物过滤床和微生物过滤箱。 （三）微生物处理固体废弃物的原理与应用 1、好氧堆肥 2 、厌氧堆肥 表9-7 污水净化中三级处理的主要步骤 生物去除无机营养物 化学去除无机营养物 微生物的去除和灭活 微量化学物质的去除 三级处理 生物方法去除水中的可溶性有机物 细流过滤 活性污泥 氧化塘 延长通气系统 厌氧消化 二级处理 通过沉淀、筛分、加明矾和其他凝絮剂以及其他物理方法去除水中不溶的颗粒 一级处理 过 程 处理步骤 [引自Lansing M.Prescott et al Microbiology(fifth edition)] * * 微生物生态学(microbiological ecology): 是研究微生物在它们自然环境中的行为和活性。 图9－1 纳米比亚硫珍珠状菌（Thiomargarita namibieebsis）--世界上已知最大的细菌[引自Lansing M.Prescott et al Microbiology(fifth edition)] 表9－1 不同条件下1M3空气的含菌量 0 北极（北纬80°） 1-2 海洋上空 200 市区公园 5000 城市街道 20000 宿舍 1-2×106 畜舍 数量 条件 （引自周德庆微生物教程第一版284页） 乙酸 光照 图9－2 硫酸盐还原细菌Desulfuromonas.acetoxidans与绿色光合细菌Chlorobium sp.的互生机理 硫酸盐还原细菌 细胞底物 光合细菌 细胞底物 S H2S CO2 CO2 图9－3 植物的内生菌根和外生菌根的横切面的图解 唾液 纤维质饲料 自然菌源 瘤胃内微生物大量繁殖 CO2，CH4，H2等 大量菌体在皱胃中消化 排泄物 牛奶，牛肉 有机酸，乙醇瘤胃吸收 从口中呕气 图9-4 奶牛的瘤胃微生物代谢关系示意图 五、拮抗关系 A B 图9－5 微生物之间的拮抗现象（图A是一种芽孢杆菌产生的细菌素对茄子黄萎病菌的拮抗作用；图B是五株放线菌的菌丝琼脂块对黄瓜枯萎病菌的拮抗作用） 六、捕食关系 图9－6 食线虫真菌扑食线虫的实物照片（引自张克勤等编著的食线虫菌物生物学2001） 第三节 微生物在自然界物质循环中的作用 一、碳素循环 CO2+H2O 化石燃料 呼吸作用 O2 +“CH2O” 醇，有机酸，H2+CO2 CH4 光合作用 发酵作用 有氧环境 无氧环境 图9－7 碳、氢、氧元素在自然界中的循环 二、氮素循环 大气N2 生物体有机氮 NH4+ NO3- N