第一节微生物在自然界中的分布与菌种资源的开发.ppt

生态学：研究生命系统与其环境系统间的相互作用规律的科学。 研究内容：微生物群体——微生物区系（microflora）或正常菌群（normal flora）对其周围生物和非生物环境条件的相互作用关系。 研究范围：生物圈（biosphere）、生态系统（ecosystem）、群落（community）、种群（population）。 （1）生物圈：地球表面有生命的地带被称为“生物圈”。它包 括地球上一切生命有机体（植物、动物和微生物）及其赖以 生存和发展的环境（空气、水、岩石、土壤等）。 （2）生态系统：生物群落与环境之间以及生物群落内部通过能 量流动和物质循环形成的一个统一整体。 （3）群落：同一环境中两个以上种群由于生活繁殖上的连锁而构成相互依赖、相互制约的生物集团。 （4）种群：生活在同一环境中的同种个体组成的能繁殖的集团。与同种别地的种群有隔离、有界限。 本节内容： 微生物在自然界的分布 菌种资源的开发 一、微生物在自然界中的分布 (一)土壤中的微生物 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 ~10 ~103个/g 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。 我国各主要土壤的含菌量（万/每克干土） 土壤微生物的作用 （1）参与土壤中几乎所有的生物化学变化，异养微生物分解有机质，自养微生物转化矿质养分存在状态。 （2）微生物是合成土壤腐殖质的主要成员，因此成为土壤肥力和土壤结构的决定者之一。 （3）光合微生物能增加某些环境中有机碳素的含量，尤其在无植被的环境中，藻类是土壤形成或恢复的先行者。 （二）水中的微生物 （1）淡水水体中微生物分布状况 地面水中微生物的种类和数量较多，一般与其所处的环境条件有关。清洁的湖泊、池塘和水库中微生物较少，有机质丰富的湖泊中，微生物也较多。停滞的塘水、污染的江河水以及下水道的沟水中，微生物较多 地下水因经过深厚的土层过滤，几乎大部分微生物被阻留在土壤中 清水型水生微生物 腐败型水生微生物 流经城市的河水、港口附近的海水、滞留的池水、阴沟水 流入了大量的人畜排泄物、生活污物和工业废水等，有机物含量大增。每毫升污水的微生物含量达到107~108个。 微生物类群： 革兰氏阴性无芽孢杆菌，如Proteus、E. coli、Enterobacter aerogenes和Alcaligenes等，各种Bacillus、Vibrio和Spirillum等的一些种纤毛虫类、鞭毛虫类和根足虫类等原生动物；还有一些随人畜排泄物和病体污物进入水体的动植物致病菌 繁殖及后果：通常因水体环境中的营养等条件不能满足其生长繁殖的要求，加上周围其它微生物的竞争和拮抗关系，一般难以长期生存，但由于水体的流动，也会造成病原菌的传播甚至疾病的流行。 （2）海水微生物的分布和种类 海水中的微生物除来源于河水、雨水及污水等环境中临时种类外，绝大多数是嗜盐菌，并耐高渗透压。 水体中微生物的数量主要与有机质含量有关。 微生物在海水中的垂直分布一般规律为：表层主要是好氧性异养菌，低层水体中，主要是厌氧腐生及硫酸还原菌，两层之间紫硫菌较多。在0~10米深的海水中，菌数较少，藻类和原生动物占较大比例，10~50米的海水中，菌数逐渐增加，50米以下，菌数逐渐减少，200米以下，菌数更少，在海底沉积物上，存在大量的微生物 2 水体的自净作用 （三）空气中的微生物 空气中的环境条件：无营养和水分、紫外线直射 存在状态：漂浮，短暂停留，以吸附于尘埃微粒上的形式存在。空气中的尘埃颗粒数与微生物数量有直接关系。 分布：越接近地面的空气含菌量越高，目前人类检测到微生物存在的最高处为85km的高空。 种类：球菌、芽孢杆菌、产色素细菌、真菌孢子 空气中微生物数量的测定：培养皿沉降法、液体阻留法 空气中微生物的杀灭与去除：紫外线照射、甲醛熏蒸、药物喷雾、过滤除菌等，常用的过滤介质有棉花、纱布、石棉滤板、活性炭或超细玻璃纤维过滤纸等。 1.工业产品的霉腐 微生物引起的劣化种类： 霉变（mildew，mouldness）：由霉菌引起的劣化 腐朽（decay）泛指在好氧条件下微生物酶解有机质使其劣化的现象，常见的如由担子菌引起的木材或木制品的腐朽现象 腐烂（或腐败，Putrefection，rot）主要指由细菌或酵母菌引起的使物体变软、发臭性的劣化 腐蚀（corrosion）主要指由硫酸盐还原细菌、铁细菌或硫细菌引起的金属材料的侵蚀、破坏性劣化 变质（deterioration）指由各种生物或非生物因素引起的工农业产品质量下降的现象 霉腐微