第4章微生物与外界环境.ppt

第一篇微生物的基本知识 第四章 微生物与外界环境 第一节 微生物在自然界的分布 微生物的特点： ??? 个体微小、代谢营养类型多样、适应能力强→→→微生物在自然界中分布广泛。 微生物与所处的环境之间具有复杂的相互影响和相互作用: 一方面，各种各样的环境因素对微生物的生长和繁殖有影响；另一方面，微生物生长繁殖也会影响和改变环境。 研究环境因素与微生物之间的关系，可以通过控制环境条件来利用微生物有益的一面，同时防止它有害的一面。 一、土壤中的微生物 ??? 土壤是固体无机物（岩石和矿物质）、有机物、水、空气和生物组成的复合物，是微生物的生活的良好环境。 ??? 土壤微生物种类多、数量多、代谢潜力巨大，是主要的微生物源，是微生物的大本营。 1.土壤环境条件  （1）土壤是微生物的天然培养基。  （2）土壤的保水性，使微生物生长有充分的水供应。  （3）土壤颗粒间的空隙，保持了良好的通气条件。  （4）土壤的pH约3.5～10.5，是大多微生物的最适pH。  （5）土壤中温度变化不大，冬天具保温性。 2. 土壤中微生物的种类与数量 细菌 70～90％ 2.5亿／每克土 放线菌 5～30％ 70万／每克土 霉菌 3～20％ 40万／每克土 藻类 1～2％ 5万／每克土 原生动物 0.5～1％ 3万／每克土 3. 影响土壤中微生物分布与种类的因素 （1）土壤的类别 ??? 细菌一般在中性、潮湿的土壤中偏多；放线菌在干旱、中性偏碱的土壤中偏多； ??? 真菌需通气好的土壤；藻类则在湿度适当、见光的环境中生长。 （2）土壤的肥沃情况 ??? 耕作地、施肥区，微生物较多；荒地、沙漠，微生物就少。 （3）土壤的深度一般微生物在5～20cm处分布最多，土壤表层和50～100cm处微生物数量明显减少。 （4）根际微生物的情况则受植物生长发育的情况而变化 ??? 根际微生物又称根圈微生物，是指生活在在根系附近土壤，依赖根系的分泌物、外渗物和脱落细胞而生长，一般对植物发挥有益作用的正常菌群。多为G-细菌。 （5）气候变化的影响 ??? 季节的变化对微生物的生存也有较大的影响。 4. 土壤微生物的作用??? 土壤微生物在大自然中起的是一个清洁工和营养师的作用。 ??? 土壤微生物最重要的作用是它们对有机碳、氮、硫、磷和其他有机物的矿化作用。 ???矿化作用是指复杂的有机物，经过非绿色植物（菌类）的作用，被分解为简单的无机物（矿物质）的过程。 ??? 微生物的矿化作用使地球上的元素能循环使用，这对地球上生命的维持是必需的。 ?? 碳素循环? ??? ? 氮素循环 硫素循环 细菌沥滤（bacterial leaching） 又称细菌浸出或细菌冶金。它利用化能自养的硫化细菌对矿物中的硫或硫化物的氧化作用，让其不断制造和再生酸性浸矿剂，使所需要的铜等金属不断地从低品位的矿石中溶解出来，成为硫酸铜等金属盐类的溶液，然后再通过电动序较低的铁等金属（一般用废铁粉）加以置换，也可用离子交换等方法，以取得其中铜等有色金属或其他稀有金属。 二、水体中的微生物 1. 水体环境 ??? 水是微生物广泛分布的第二个理想环境，能基本满足微生物生长繁殖需要。 ??? 典型的水体环境：海洋、江湾、盐性沼泽、湖泊、池塘、河川和泉水 (1) 水中微生物的主要来源 ???A.天然生长于水中的，主要是化能自养和光能自养微生物。（清水型水生微生物） ???B. 来自土壤、尘埃。 ???C. 来自下水道的污水、废物和排泄物。（腐败型水生微生物） (2) 影响水体中微生物数量与种类的因素 ?? A.水的类型:大气水、地面水、地下水、聚积水等。?? B.水的深浅度:在上层水5～20米处微生物较多，多为好氧微生物； 20～25米以下，O2稀少，微生物较少；水底由于有机质丰富，厌氧微生物较多。?? C.季节与水温:季节直接影响水温?? D.水的流速:死水、静水中微生物比流水中要多 ?? E.pH和溶氧 (3) 水体的自净作用（self cleaning） ???在自然水体尤其是快速流动、氧气充足的水体中，存在着水体对有机或无机污染物的自净作用。 ???流水不腐: ???好氧菌对有机物的降解作用；原生动物对细菌的吞噬作用； ?? 噬菌体对宿主的裂解作用；藻类对无机元素的吸收利用； ?? 浮游动物和一系列后生