第八章___微生物的生态.ppt

第八章 微生物的生态 前言 生态学：研究生物系统与其所处环境条件之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。 生态学研究范围：生物圈（biosphere）、生态系统（ecosystem）、群落（community）、种群（population）。 生物圈：地球上的所有生物。 生态系统：生物群落与其无机环境相结合、相作用、相调控而成的动态系统。 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依赖、相制约的生物集团。 种群：生活在同一环境中的同种个体组成的能繁殖集团。与同种别地的种群有隔离、有界限。 研究意义： 理论：地球进化和生物进化原因 实践：开发菌种资源、防治有害微生物、新的微生物农药、菌肥、医药、混菌发酵、生态农业，促进探矿、冶金、环保、提高土壤肥力以及开发生物能等 一、微生物在自然界的分布 二、菌种资源的开发 （一）土壤中的微生物 土壤中的环境条件：营养、水分、空气、酸碱度、渗透压和温度条件都适于微生物的生活，是微生物的大本营、也是人类最丰富的“菌种资源库”。 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 ~104 ~103个/g 耕作土壤中，细菌湿重约90 ~225kg；以土壤有机质含量为2%计算，则所含细菌干重约为土壤有机质的1%左右。 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。 若按生物量计算则各种微生物的生物量基本相当。 土壤中微生物的含量 土壤中微生物的含量与土壤有机质含量有直接关系。 表层耕作土中含量最高，耕作层厚度20~30cm。 地表土受阳光直接照射，其中微生物含量较低。 采取土样时一般要刮开表土2~3cm后采样。 我国各主要土壤的含菌量(万/克干土) 土类 地点 细菌 放线菌 真菌 暗棕壤 黑龙江呼玛 2,327 612 13 棕壤 辽宁沈阳 1,284 39 36 黄棕壤 江苏南京 1,406 271 6 红壤 浙江杭州 1,103 123 4 砖红壤 广东徐闻 507 39 11 磷质石灰土 西沙群岛 2,229 1,105 15 黑土 黑龙江哈尔滨 2,111 1,024 19 黑钙土 黑龙江安达 1,074 319 2 棕钙土 宁夏宁武140 11 4 草甸土 黑龙江亚沟 7,863 29 23 嵝土 陕西武功 951 1,032 4 白浆土 吉林皎河 1,598 55 3 滨海盐土 江苏连云港 466 41 0.4 （二）水中的微生物 自然界江河湖海等各种淡水与咸水水域中都生存着相应的微生物。 各种水系： 水域中微生物的种类和数量与水域的有机物、无机物的种类和含量，光照、酸碱度、渗透压、温度、含氧量和有毒物质的含量有密切关系。 （1）海水 平均含盐量：3.5%，密度大、渗透压高、冰点低 微生物组成：多数为革兰氏阴性菌、多嗜盐、河口处有耐盐菌。 嗜盐菌：低嗜盐菌，适于生活在盐浓2-5%； 中等嗜盐菌，适于生活在盐浓5-20%； 高嗜盐菌：适于生活在盐浓度20-30% 形态：多有鞭毛，常见多形性、可变为球形、弧形、丝状及螺旋状，个体小； 生理：兼性厌氧，生长慢，能在低营养下生活，常产色素，分解蛋白质能力强，解糖能力低，多嗜冷，对热敏感； 分布：不均匀，与水深成反比， 0－10米——少 10－50米——呈上升变化 50米以下数量减少 海底沉积物上——多 常见菌：假单胞菌、弧菌、螺菌、无色杆菌、黄杆菌 （2）淡水型水体的微生物 地球上水的总贮量约有13.6亿km3，淡水量只占其中的2.7%。 绝大部分的淡水都以雪山、冰原等人类难以利用的形式存在。 在江、河、湖和水库等的淡水中，若按其中有机物含量的多寡及其与微生物的关系，可以分为两类。 清水型水生微生物 洁净湖泊和水库，微生物数量少（10~103/ml），以化能自养型和光能自养型微生物为主，部分腐生细菌，如色杆菌、无色杆菌和微球菌等；霉菌中如水霉、绵霉等的一些种；以及单细胞和丝状的藻类和一些原生动物常在水面生长，数量较少。以上微生物种类可以认为是水中的“土著”菌群。 根据微生物对水生环境中的营养要求，将其分为三类：贫营养细菌（1－15mgC/L）、兼性贫营养细菌（指一些在富营养培养基中经反复培养后也能适应并生长的贫营养细菌）、富营养细菌（10gC/L） 贫营养指数（O.I）：某水样中贫营养细菌占总菌数的百分比. 腐败型水生微生物 类型：流经城市的河水、港口附近的海水、滞留的池水、阴沟水 环境情况：流入了大量的人畜排泄物、生活