【国家级精品课程】-浙江大学-《微生物学》-第九章微生物生态系.ppt

微 生 物 学Microbiology 第九章 微生物生态系 Microbial ecology 第一节 自然环境中的 微生物生态 自然界中的微生物生态 在一定在生态体系中，发育着不同特征性的微生物类群和数量，并在物质转化和能量转化中，呈现出各自不同的活动过程和活动强度 这种强度受环境因子直接或间接的影响，也受微生物本身具有的适应性的影响 微生物生态学与微生物生态系 自然环境中的微生物 Microorganisms in Natural Environments 土 壤 中 的 微 生 物 土壤中的微生物 土壤中的微生物 土壤中微生物数量与分布，由于土壤质地发育母质、发育历史、肥力、季节、作物种植状况、土壤深度和层次等等的不同而又很大差异 每克肥沃土壤可有几亿至几十亿个微生物。贫瘠土壤仅有几百万至几千万个微生物 土壤微生物中，以细菌最多，作用强度最大，放线菌和真菌次之，藻类和原生动物等数量较少，影响也小 土壤中的细菌 土壤中的细菌占土壤微生物的70%～90%。其生物量可占土壤重量的1/10000左右，土壤有机质的1%左右。每ha可有1350～3375kg细菌 数量大、个体小，与土壤接触的表面积特大，是土壤中最大的生命活动面，最活跃的生物因素 土壤细菌大多为异养型，少数为自养型，积极参与着有机物的分解和腐殖质的合成以及各种矿质元素的转化 有许多不同的生理类群，如固氮细菌、氨化细菌、纤维素分解细菌、硝化细菌、反硝化细菌、硫酸盐还原细菌、产甲烷细菌等等都有存在，但分布不一 土壤中的放线菌 数量仅次于土壤细菌，每g可达几千万至几亿个，占土壤微生物总数的5%～30%，甚至更高 土壤放线菌以分枝丝状营养体缠绕于土壤有机物或土壤颗粒，并伸展于土壤颗粒中。生物量与土壤细菌相当 土壤放线菌的种类十分繁多，目前已知的放线菌种主要分离自土壤。主要是链霉菌属（Streptomyces）的种 在土壤中的分布以耕作层为主，随土壤深度增加而数量、种类减少 土壤中的真菌 是第三大类微生物 每g土壤可含几万至几十万个。数量较细菌少，但其菌丝较粗大、长而生物量并不比细菌和放线菌少。每g土壤中的真菌菌丝可长达40m，湿重可达0.6mg左右 一般土壤中酵母菌较少，但在果园土壤中较多 有藻状菌、子囊菌、担子菌和半知菌类，尤以半知菌类居多 真菌在土壤中的分布方式与放线菌相似 好氧性，分布于土壤表层。喜酸土壤，在酸性土壤中有较高的比例 土 壤 藻 类 土壤藻类的数量远较其他微生物类群小，占土壤微生物的不足1% 潮湿土表发育有单细胞的硅藻、或丝状绿藻和裸藻，偶见金藻和黄藻。积水土面可发育有衣藻、原球藻、小球藻、丝藻、绿球藻等绿藻和黄褐色的硅藻。水田中有水网藻和水绵等丝状绿藻 藻类为光合型微生物，可将二氧化碳转化为有机质，积累于土壤 土 壤 原 生 动 物 土壤原生动物的数量变化很大，每g几个至几十万。在有机质丰富的土壤中较高 种类有鞭毛虫、纤毛和根足虫等单细胞能运动的原生动物。形态大小差异大。无性繁殖以分裂方式 原生动物以吞食有机物残片、土壤细菌、单细胞藻类、放线菌和真菌孢子 对土壤有机物的分解有显著作用 土 壤 微 生 物 区 系 土壤微生物区系(Soil microbial flora) 是指在某一特定环境和生态条件下的土壤中所存在的微生物种类、数量以及参与物质循环的代谢活动强度 任何一种培养基对于土壤微生物都只是选择性培养基，仅是选择范围和选择对象不同 土壤微生物区系反映了土壤的熟化程度和生态环境 圆褐固氮菌（Azotobacter chroococcum）是土壤熟化程度的指示微生物。纤维素分解菌的优势种在熟化程度不同的土壤中不一样 土壤微生物区系基本特点 在一切耕作熟化土壤中，耕作层微生物数量最多，心土层较少 旱地土壤中放线菌和真菌比水田土壤中多 酸性土壤中真菌在微生物总量中的比例较高，而细菌和放线菌的比例相对较低 水田和旱地土壤中都存在好氧性、厌氧性和兼性的细菌，而且好氧性细菌总比厌氧性细菌多得多。但分布不同 随耕作年限的增长，土壤中微生物种类和数量都随之增加 土壤微生物的种类和数量以及活动强度等特点随季节变化（温度、湿度、有机物进入）而发生年周期变化 土壤微生物区系类型 水 体 中 的 微 生 物 地球表面71%为海洋——占地球总量的97% 冰川和两极——2% 湖泊——0.009% 河流——0.00009% 地下水——少量 水体微生物主要来自土壤、空气、动植物残体及分泌排泄物、工业生产废物、废水及市政生活污水等 水体微生物分类 各类水体中的微生物种类、数量和分布特征 空气中的微生物－不是微生物的理想栖息地