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九微生物生态第1页/共59页第2页/共59页前 言一、生态学的概念 生态学是一门研究生命系统与环境系统间相互作用规律的科学二、什么是微生物生态学 微生物生态学是生态学的一个分支，它的研究对象是微生物群体与其周围生物和非生物环境条件间相互作用的规律。生命科学研究领域中，从宏观到微观一般可分10个层次：生物圈（biosphere）、生态系统（ecosystem）、群落（community）、种群（population）、个体（individual）、器官（organ）、组织（tissue）、细胞（cell）、细胞器（organelle）、分子（molecule），其中前4个客观层次都是生态学的研究范围。第3页/共59页第一节 微生物在自然界中的分布一、土壤圈及其微生物(一)土壤是微生物生活的良好环境 （1）土壤的矿物质成分，提供微生物需要的矿质养料； （2）土壤中的动植物残体，以及耕作土壤中有机肥料，源源不断地供给微生物碳素养料和氮素养料； （3）土壤的持水性为微生物提供水分条件； （4）土壤的孔隙性和土壤水分多少，直接影响土壤的通气条件。 （5）土壤的pH范围在3.5~10.5之间，多数在5.5~8.5之间，这是大多数微生物活动最适宜的pH； （6）土壤的保温性，比地面空气温度变化小，也为微生物的生长提供了良好的条件。第4页/共59页（二）土壤中微生物的分布 同一土体由于微环境的通气、水分、营养等状况都存在着差异，致使不同微生物呈立体分布。 每克肥土中通常含有几亿至几十亿个微生物，贫瘠土壤每克也有几百万至几千万个微生物。 （1）细菌 数量：70~90%；种类：主要为腐生，少数自养 分布：表层最多，随土层加深减少，厌氧菌反之。 （2）放线菌 数量：5~30% （3）真菌 （4）藻类 （5）原生动物第5页/共59页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表9－2 农田土壤上层15cm处微生物数量和生物量微 生 物土壤中的数量(个/g)生物量（g/m2）细菌放线菌真菌藻类原生动物9.8×1072.0×1061.2×1022.5×2043.0×104160160200328采取土样时一般要刮开表土2~3cm后采样。第6页/共59页二、微生物在水中的分布　水具有微生物生命活动适宜的温度、pH、氧气等，水体中也具备微生物生长繁殖的其他条件，因此成为微生物栖息的又一天然场所。(一)水体中微生物的来源 土壤、空气、动植物尸体、人和动物的排泻物、工业及生活污水。(二)种类　 水中存在的微生物90%为革兰氏阴性菌，主要有弧菌、假单胞菌、黄杆菌等。鞘细菌及有柄附生细菌也常见于水体中。(三) 微生物在水体中的分布 表现为水平分布和垂直分布的规律。此外，相同水域的不同浓度微生物的含量及分布也不同。(四)水体中的病原微生物　通过水体传播的病原微生物主要有沙门氏菌属、志贺氏菌属、霍乱弧菌等。因此，做好水的卫生学检查至关重要。第7页/共59页影响水体微生物分布的因素 有机物含量温度 水的深度 日光与水体的溶解氧量 淡水的pH值变幅从3.7到10.5，多数为6.5-8.5，因而适合于多数水生微生物的生长。 海洋微生物具有耐压、嗜冷和低营养要求的特点。 第8页/共59页淡水中的微生物我国相关法规对饮用水微生物指标的规定细菌总数不得超过 ：100个/毫升 大肠菌群指数不得超过 ：3个/升 饮用水消毒常用方法：加入液态氯或次氯酸盐第9页/共59页三、微生物在空气中的分布: 1．空气是传播微生物的重要介质 空气本身缺乏微生物生活所必需的营养物，日光对微生物也具有很强的杀菌作用，另外空气一般是干燥的，因此空气不是微生物生活的良好环境。 2．空气中微生物的种类和数量 　　　　空气中的微生物主要来源于带有微生物菌体及孢子的灰尘，这类微生物大多数是腐生性的，还来源于人和动物，它们大多数是通过呼吸道排出的，其中也包含有病原微生物，悬浮在大气中。 　空气中微生物的分布随环境条件及微生物的抵抗力不同而呈现不同的分布规律。空气中存在较多的、存活时间较长的是各种真菌、放线菌的孢子及细菌芽胞。空气中微生物的数目决定于尘埃的总量。第10页/共59页表9－3不同地点空气中的微生物数量地 点微生物数量（个/ｍ3空气）北极(北纬80°)0海洋上空1-2市区公园200城市公园5,000宿 舍2,000畜 舍1,000,000-2,000,000第11页/共59页四、极端环境中的微生物 不利于一般生物生长的特殊环境称为极端环境。主要有极端高温、低温、高盐、高压、高酸、高碱等。例如火山与温泉、极地或高山冰川、盐湖、深海底层等。1．高温环境中的微生物 高热环境--高温环境喷发的火