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9微生物生态
第八章 微生物生态
第一节 微生物在生态系统中的作用
第二节 生态环境中的微生物
微生物与环境保护
第一节 微生物在生态系统中的作用
一、微生物在生态系统中的角色
1.微生物是有机物的主要分解者
2.微 生物是物质循环中的重要成员
3.微生物是生态系统中的初级生产者
4.微生物是物质和能量的贮存者
5.微生物是地球生物演化中的先锋种类
二、微生物与生物地球化学循环
自然界碳循环 P298
CO2的固定:
绿色植物和微生物
光合作用
CO2的再生:
动物、植物和微生物 呼吸作用
微生物分解动、植物和微生物尸体有机物(大量)
自然界氮循环
固氮作用
分子氮还原成氨的过程称固氮作用
铵同化
铵被同化成氨基酸形成蛋白质
氨化作用
硝化作用
微生物将NH3氧化成硝酸盐的过程称为硝化作用
两类细菌 两个阶段
NH3 →亚硝酸盐(亚硝酸细菌)
亚硝酸盐→硝酸盐(硝酸盐细菌)
硝酸盐还原和反硝化作用
微生物还原硝酸盐,释放出分子态氮和NO的过程称为反硝化作用
反硝化作用细菌
第二节生态环境中的微生物
一、 陆生生境的微生物
二、水生生境的微生物
三、大气生境的微生物
四、动物体中的微生物P307
五、植物体中的微生物
一、陆生生境的微生物——土壤
土壤是微生物良好的生活场所
1、为微生物提供了良好的 C源、N源、能源
2、满足了微生物对水分的要求
3、土壤pH值范围5.5-8.5之间
4、土壤具有保温性,季节与昼夜温差不大
5、土壤颗粒空隙间充满着空气和水分
6、适宜的渗透压
土壤是微生物的大本营,是人类最丰富的菌种资源库
微生物对土壤的作用
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。
土壤微生物类型
细菌〉放线菌〉霉菌〉酵母菌〉藻类〉原生动物
每克土壤的含菌量大体上有一个十倍系列的递减规律
二、水生生境的微生物
海洋微生物
海水3%的盐分
绝大多数是嗜盐菌,并耐高渗透压
饮用水
水中微生物的含量对该水源的饮用价值影响很大,一般认为,作为良好的饮用水,细菌总数含量在100个 ml以下。
粪便中肠道病原菌对水体的污染是引起霍乱、伤寒痢疾等流行病的主要原因。但这些病原菌的数量少,检出鉴定困难,故用同样来自于粪便的大肠杆菌作为指示菌,根据大肠杆菌的有无和多少情况,推断水源被粪便污染的程度,从而间接推断其它病原菌存在的概率。
大肠杆菌不超过3个 L
三、大气生境的微生物
空气中缺乏营养和水分,微生物不能在大气中生长繁殖,但大气中存在微生物或微生物的孢子
所以实验室空气中存在许多微生物,要无菌操作,有时也要紫外线消毒,福尔马林熏蒸等
微生物在空气中只能短时间停留就要落地,大部分死亡,包括一些人体病原菌
五、植物体中的微生物 P308
1.植物表面微生物与植物病害
2.微生物和植物根相互关系
(1)根际微生物
(2)菌根
(3)共生固氮
根际微生物
定义:根际是邻接植物根的土壤区域,其中的微生物称为根际微生物。
特性:根际微生物在数量、种类以及生理类群上不同于非根际
原因:由于植物根在生长过程中(分泌各种有机物质,并有些脱落物)和土壤进行着频繁的物质交换,不断改变周围的养分、水分、pH、氧化还原电位和通气状况,从而使根际范围内土壤的化学环境不同程度上区别于根际以外的土壤,成为微生物生长的特殊微生态环境。
根际效应对土壤微生物最重要的是营养选择和富集作用
对植物作用:去除H2S,降低其对根的毒性,增加矿质营养的溶解性,合成维生素、氨基酸、生长素和能刺激植物生长的赤霉素。
对潜在的植物病原体具有拮抗性,产生的抗生素能抑制病原菌的生长。
菌根
定义:一些真菌和植物根以互惠关系建立起来的共生体称为菌根。
能够与植物共生形成菌根的真菌,称为菌根菌
菌与根的关系:
根为真菌的生长提供有机物质和能源。
菌根菌为植物提供矿物质和水,产生的植物之间的抑制物质使生长植物对其他植物存在偏害关系,削弱外来者的竞争,以保持占据的生境。
分类:
外生菌根和内生菌根
菌根的作用
菌根共生体可以促进磷、氮和其他矿物质的吸收。
真菌和植物根形成的共生体增强了它们对环境的适应能力,使它们能占据它们原来所不能占据的生境。
结合以后的共生体不同于单独的根和真菌,它们除保留原来的各自的特点外,又产生了原来所没有的优点,体现了生物种间的协调性
外生菌根
真菌菌丝大多数紧紧密集地缠绕在植物根的外表面形成一层菌套,还
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