微生物在生态工程学中的应用..doc

微生物在生态工程中的应用 摘要：微生物在生态系统中大部分以分解者的形式存在，对于生态系统中的物质循环与能量流动不可或缺。在生态工程的构建过程中，微生物应用广泛，但并没有得到足够的重视。同时，随着转基因的发展，更多经过改造的转基因微生物具有更加突出的生态功能，在生态工程应用中具有很大的潜力。同时在真正投入应用的过程中有可能带来安全性问题亟待解决。本文综述了微生物在农业生态工程中的应用，并就其未来的发展方向与前景作出展望。 关键字：生态工程 微生物 转基因 安全性 Application Of Microorganism In Ecoengineering Abstract: Most of microorganisms exist in the environment as decomposer, playing a very important role in circulation of material and flow of energy. Although being unaware, microorganism are used widely in ecoengineering. Also, with the development of transgenics, many transgenic microorganisms are identified to have more prominent ecological functions, promising in applying to ecoengineering. The problem which makes us very upset is the safety. In this paper, microorganisms’ application in agro-ecological project is introduced, and the perspective is also taken into consideration. Key words: ecoengineering, microorganism, transgenic, safety 生态工程学是“为了人类社会和自然双双受益，着眼于生态系统，特别是社会一经济一自然复合生态系统的可持续发展能力的整合工程技术，寓环境保护于生产和消费中，寓废弃物资源处理于利用中，促进经济与环境的协调发展”[1]。以生态工程学为依托构建的生态系统中，微生物作为分解者是一个不可或缺的重要组成部分，在农业生态工程、水环境恢复、林业生态工程中均有着重大意义。例如桑基鱼塘、沼气池的构建、水质净化等都是与微生物代谢密不可分的。长期以来，微生物在生态工程的构建中常常成为被忽视的一环，其作用并没有发挥到最大化。 微生物在农业生态工程中的应用 自然界中的微生物很大的一部分是存在于土壤当中，其中绝大部分为异养型生物，营腐生生活，能够分解土壤中动植物的残骸留下的有机质，并将这些有机物最终分解为无机物。同时这些无机物可以被生产者利用，周而复始，生态系统借此实现了物质循环与能量流动两大功能。少部分的微生物为自养型生物，也可以占据生产者的生态位，但相对较少，在生态工程中的应用目前也不够广泛。 1.1 微生物肥料 微生物肥料被国家农业局定义为：“含有活微生物，通过其生命活动，增加植物营养元素的供应量（包含土壤和生产环境中植物元素的供应量和植物营养元素的有效供应量），又能产生植物生长激素或抑制有害微生物活动的活体制品。”[2] 根瘤固氮菌可以认为是最为大家所熟知的一种微生物肥料，最早被发现于与豆科植物的共生作用。研究表明，豆科植物-根瘤菌共生的微生态系统具有十分高效的固氮作用，在整个生态圈中占据重要的地位。“每固定1gN消耗5~10g碳，类菌体消耗的能量约为豆科作物光合产量的20%，豆科作物的固氮量为”0~450kgN/h㎡Horizontal gene transfer as a biosafety issue: A natural phenomenon of public concern, Journal of biotechnology, 17 Sep. 1998,75~90 [11] Luciano A. Marraffini and Erick J. Southeimer: CRISPR Interference Limits Horizontal Gene Transfer in Staphylococci by Targeting DNA, Science, 19 Dec. , 2008