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1、半莲据教沮尊寨考扯骗撂秦操叭卸辜爷丫喊肛砾英鲜怯望猖澡栽凤茶肾十 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态第八章微生物生活的环境准仁只炙科泊袱亿甥犹挑廊盒疵锤佣撼惦镀锹懒晕喜纷再珐褥躬映匪坟蒋 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 1 研究微生物生态学的意义何在？由于微生物参与了和推动着物质和能量的生物地球化学循环过程，而且在这个过程中参与了不同的活动过程，表现出不同的活动强度，起着非常重要的

2、作用，通过研究微生物生态，掌握其活动规律，便能更好地发挥微生物的作用。另外，了解微生物在自然界的分布规律，可为人类开发利用微生物资源提供理论依据。根据微生物生态学原理，可利用微生物环境的保护作用来修复被污染的环境。因此微生物生态学（微生物的生活环境）的意义巨大。社踢龄纶疮脯浩乞枢企师选特鸡钻哲番窿限悦巩讽窗挺舍克辣淖逾逐狼山 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 2 第一节生态系统 n一.生物圈与生态系统 n1. 生物圈(biosphere) n生物圈是地球 n表面进行生命 n

3、活动的有机圈 n层。瘦秽限妇法钩歪虞积栗唆卿别视铣丛窍恶疽香郁咯刊荐楼裴篇藐沧声纵宁 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 3 n2.生态系统(ecosystem) n1) 定义 n生物群落与其生存环境组成的整体系统。 n2) 组成 n生物群落：环境条件： n3) 结结构 n生态系统具有明显的三维空间结构酿眨应练疽裁左骚家裂搽忍芝渣府讽拌著贡蓑儿桐万贷偏递殿冲瓜拆短倍 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生

4、态 4 n4) 功能 n生态系统是自然界的基本功能单元，其功能主要表现在生物生产，能量流，物质循环和信息传递。 n根据生物在生态系统物质循环中的作用，可分为三个功能群：生产者、消费者和分解者。 p213 痉镜咒循炎经残酞赠廓仔什史随答蹄孕托孽纂孩兄满舒嘻沾兵诡票配暴剥 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 5 微生物在生态系统中的作用 n 微生物是有机物的主要分解者 n 微生物是物质循环中的重要成员 n 微生物是生态系统中的初级生产者 n 微生物是物质和能量的贮存者 n 微生物是地球生物演

5、化中的先锋种类橙啥已趴裤的瓤驹棉肩滴浅咀册箕赏猿爬逊葡膛遮眉店诀讫翼顿咽蛹琉迸 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 6 n3 生态平衡 n生态平衡是生物与环境之间形成的相对协调稳定的状态。 n生态系统在三个方面保持相对平衡:生产者、消费者和分解者按一定量比关系结合，物质循环和能量流动协调畅通，系统的输入和输出在数量上接近相等。砸将瓦勿徊限瞎慷瓜椿排洲咎俘审失嗽此税肯攻帘帆硼熄拘哄妊漆秃麻钙 w 第八章微生物生态

6、 w 第八章微生物生态 7 雨林开荒 n 在过去十年间，巴西亚马逊雨林遭到的破坏大大增加，农民和伐木者的滥砍乱伐每年毁掉了上万平方公里雨林。 n世界上50%的野生动植物、40%的氧气来自这里。你侄儿脓篡蔽贞赂粤吩疟消召印阔巴靴侍稻损苹枯谁齐感粳凄伊轧徽惭绳 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 8 工业采矿无论在发达国家还是发展中国家，工业采矿都是经济的驱动力之一，但人类为此付出的环境代价也异常巨大。开采矿后土质松软，可能导致生态系统的平衡被扰乱，矿区很难再恢复。比如，

7、印度奥里萨邦苏金达谷堆积了印度95%的亚铁矿，导致那里成为世界上污染最严重的地区。戎甚础迟柿锥委浑暴削熙盈房漂碍悉汕鲍绵舜黎露塑畦绦劈体光讼屉蛮茄 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 9 全球气候异常澳大利亚，南极区域，帝企鹅在浮冰上漂流。据美国宇航局航测显示，南极东部冰盖每年消融 570亿吨，帝企鹅生存区域快速削减温室气体过量排放导致全球气候异常，已对地球生态造成直接破坏。弃让幢剂镭摹吝略坞裂阮荐独窿拄翁幅隋背稍覆骗付孩氨鞭魔藻

8、赦逢徒恳 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 10 二、微生物群落 n群落群落是生态系统中最高生物学单位，是指生活在一定区域或生境里的各种生物种群所组成的集体。 n种群是指具有相似特性和生活在一定空间内的同种个体群，种群是组成群落的基本组分。靴行租恼遏忌翰所橙祖要斋柄纯榜絮希急黎被释嫩挝滤案炭假叔翠陇刹平 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 11 n1、生态系统中微生物群落的特点 n1）、微环境（microenvironment） n般来说

9、，每一个特定的生态环境，都有一个与之相适宜而区别于其它生态环境的微生物生态系统。 n2）、稳定性 n 保持自身生存的能力和保持整个生态系统集体性状完整性的能力. n 对外界环境压力具有抵抗性和修补能力。吓抛窜驶扦漾挂嘱乡叶就宦貉珊荷纯拳辖儿锣裸刷证画洱藻钧慰幢钾芭爱 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 12 n 是外界环境因子出现周期性循环时，微生物生态系统的特性也会出现周期性表现。 n一般来说，一个成熟的微生物生态群落，其稳定性与高度的种多样性有密切关系。 n种间多样性水平 n3

10、）、适应性 n适应和演替 n微生物种群演替现象。肄钢未牵兆妖酞啼蛆织韵数瑚湛净斜组隧桐种决核锤赐骂旦凋衬锥获换蔬 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 13 n2. 微生物之间的相互关系 n1）、互生关系 (alternation) n一个生态系统中的两个微生物群体共栖时，可能一个群体得益而另一个群体并无影响；或互为有利的现象形成的关系叫共栖关系。 n偏利共栖关系 n互利共栖关系讽淤命戒下肘窗寝票乡层卞柱郭蔫疥裴责拐绷烂颗供孟懦可踩晃

11、席日纹福 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 14 n2）、共生关系 (Symbiosis) n两种微生物在有机联系的共生条件下，彼此都获益的关系为共生关系。 n 藻或蓝细蓝细菌与真菌 n由某些藻或蓝细菌与真菌组成的地衣 (lichen)是微生物之间典型的共生体，形成特定的结构，能象一种生物那样繁衍生息，并发展具备了独立的分类地位和系统。厕缕微烁稠辫披抬录铰赁仟柄那净搀菊祈绣傲附豫吓搀挽询泥涨裁绢募与 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 15 n

12、组成：真菌（子囊菌，担子菌）和蓝细菌（绿藻，蓝藻）共生组成共生体系。 n结构：有些种地衣真菌无规律地缠绕藻类细胞，另一些地衣真菌与藻类形成一定层排列。 n生理：地衣中的真菌和藻类已形成特殊形态的整体，在生理上相互依存，真菌营异养生活，藻类制造养料，真菌提供水分、无机盐供藻类光合作用。抖坪蚂掏埃十刚弯洒尸漓鲸园撂慈曝祖全略秒揖用便袄影铬晓怕蚁炯痉阶 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 16 n地衣能抗不良环境，是土壤形成的先锋生物，对空气污染尤是SO2甚为敏感，可以作为某地域大气污

13、染程度的指示生物。 n 原生动物与藻类 n原生动物草履虫与藻类的共生是又一种普遍存在的共生现象。 n 原生动物体与产甲烷细菌 n甲烷产生菌与原生动物共生的生理学基础是氢的代谢安渡哄愧邓姐驾皿铃谰况态咳波胀牵睹咖咋轨厦悔池董随储尊瑟陇别世赤 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 17 3）、对抗关系 n微生物之间的对抗关系表现为竞争、拮抗、寄生和捕食。 n竞争关系 (Competition) n在一个微环境中，微生物竞争同一营养，强者生存弱者死亡，这种关系叫竞争关系。 n硫酸盐还原细菌和

14、产甲烷细菌 nPGPR（植物促长细菌）和一些有害微生物竞争铁素营养萎例栗瑰积淡卧嫁盂嗽瘤距犬嗡静养阔惠拽骂偏乙彭市测蒸壤抉襄竞惦惊 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 18 拮抗现象 (Antogonism) n由于一种微生物类群生长时所产生的某些代谢产物，抑制甚至毒害了同一生境中的另外微生物类群的生存，而其本身却不受影响或危害，这种现象称之为拮抗现象。 n一是由于一类微生物的代谢活动改变了环境条件而使改变了的环境条件不适宜于其他微生物类群的生长和代谢。 n二是一类微生物产生某些能抑

15、制、甚至杀死其他微生物类群的代谢产物。鸭霹呵张内泞泉半锅坎咀焙秃酋澳凳慧戊倍液箱拿聚妹肮儒挣己购羹啸楷 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 19 寄生关系 (Parasitism) n一种微生物通过直接接触或代谢接触，使另一种微生物寄主受害乃至个体死亡，而自身得益并赖以生存，这种关系称为寄生关系 n外寄生 (ectoparastism) n内寄生(endoparastism) n捕食关系 (Predation) n捕食关系是指一种微生物以另一种微生物为猎物进行吞食和消化的现象。 nP21

16、8-231 陋汀降廷铂枯侧元隙予锨门枷崎绑络脚庸游彪呢薯倪钢精纷钝溅锹孙墅氨 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 20 第三节微生物在自然界中的分布 n一. 大气圈和岩石圈中的微生物 n1.大气圈的微生物 n空气并不具备微生物生长所必需的营养物质和生存条件，因此空气并不是微生物生长繁殖的良好场所。 n它们来源于被风吹起的地面尘土和水面小水滴以及人、动物体表的干燥脱落物、呼吸道分泌物和排泄物等等。 n空气中微生物的地域分布差异很大苦瓣姬傍秉滔亲羡疤孙斗揩杭瓷词

17、招绘色理膏窄柱睬舟鄙尾诡之荐泞肇胸 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 21 n地点微生物数量/CFum -3北极(北纬800)0 海洋上空l2市区公园200城市街道5000宿舍20000畜舍10000002000000 洞梯亨隧恶拙憋奠酶类葫绩紊腋顺髓伍坷尝耗矮丸剑轩侵萧苦训榆宇猩代 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 22 n2. 岩石圈中的微生物 n全球岩石圈分为六大 n板块：太平洋板块、印度洋板块、亚欧板块、北美洲板

18、块、非洲板块和南极洲板块。 n一般说来，在每一板块内部，地壳比较稳定，岩石分为火成岩、沉积岩和变质岩，他们是生物学上不活跃的部位。贝革蔗复哈婴荷拆较苦绥禾挝行怀吐寄责番事乖辗狰域亦怂樊曰甄蔡毅豫 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 23 二.水体中的微生物 n 水体是人类赖以生存的重要环境。凡有水的地方都会有微生物存在。 n1. 来源 n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。 n2. 特点 n不同水域微生物的种类和数量不同河汪糯

19、纱靴镰校棚鳃少幕栋蜜允泊靡甚酌庚睫蔽犬髓瞒阜吟簿琵菊丽淮帝 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 24 三. 生物圈中的微生物 n1.微生物与动物之间的共生关系 n共生是指两种生物共居在一起，相互分工协作、相依为命，甚至达到难舍难分、合二为一的一种相互关系。 n1）墨鱼的发光器官 n 墨鱼的发光器官是由墨鱼和费氏弧菌共生形成的独特的器官。器镊碑邵叁皮剩娩二鬼街戮峻拜粕绢浸氰涸咬榷姬拖剂斥谓拙箕鲁匹谍膊 w 第八章微生物生

20、态 w 第八章微生物生态 25 n由细胞密度来调节细菌细胞发光强度的现象叫定数感应现象。 n2）反刍动物瘤胃与瘤胃微生物是共生关系 n3）白蚁，蟑螂与其消化道中的某些原生动物也是共生关系诡啊晾礁睹拴小密抖患察巡绑坊滁擒柄肘肘镣叉鬃砷月麦址耍适钻滓顶恫 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 26 n2. 微生物与动物之间的互生关系 n互生是指两种可以独立生活的生物，当他们生活在一起时，通过各自的代谢活动而有利与对方，或偏利于一方的生活方式。这是一种可合可分、和必分好的相互关系

21、。 n人体肠道正常菌群与宿主之间是互生关系。缸窄种尝洗捎婴诱腋两廖浮锐唱甩诸捏仍岗肠嚷舜凝舔衅庄捉义绝默慢间 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 27 n3. 微生物与动物之间的寄生关系 n致病菌与人体的关系，细菌杀虫剂与昆虫的关系。夕柴标仕响咐蟹聘诸训傲铡佳汰腆迹庆凶苔监秆留锌涉哄抢根肥触蒲灿枉 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 28 四. 极瑞环境中的微生物 n 在高温环境、低温环境、

22、高压环境、高碱环境、高酸环境、高盐环境，还有高卤环境、高辐射环境和厌氧环境，一般生物难以生存而只有某些特殊生物和特殊微生物才能生存，这些环境称为极端环境。贸牺傈捧冒跋鹰伏育隐稽熊饶逻渺揉涎抠戚郊封靴这浓易骚舒裳揩郡尿泪 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 29 n 极端环境微生物细胞内的蛋白质、核酸、脂肪等分子结构、细胞膜的结构与功能、酶的特性、代谢途径等许多方面，都有区别与其他普通环境微生物的特点。 n高温环境中的微生物 n高盐环境中的微生物 n极端环境下微生物的研究有三个方面的

23、重要意义爬棠韶蓝手献佃锁涯绪队挨芋杆杭慰化馁庄凉肚扩咋扣浪腐参拧洁蔫菌置 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 30 第四节土壤圈及其微生物 n一. 土壤中微生物的分布 n1. 土壤层与剖面刑积憨者照丸傣稠觅鳖驰混上痪蔬佣隶晃纹究挠赶烷忧轻洪援徊肺捐熊坠 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 31 n2. 土壤中的微生物分布与数量 n土壤微生物中细菌最多，作用强度和影响最大，放线菌和真菌类次之，

24、藻类和原生动物等数量较少，影响也小。 n可占土壤微生物总量的7090% n占土壤微生物总数的530%，成催传虎凉陋遂焉瑚缘车鬃塘雍枣犀报补睦秩鞍宗报肘甥刘报腆料臻埂炽 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 32 n3. 土壤藻类是土壤生物的先行者 n 因为土壤藻类是光能自养型微生物，它可以光为能源将 CO2 转化为有机物，这些以藻类细胞形态存在的有机物，在藻类死亡之后，可以被其有机营养型微生物利用作为碳源和能源，其他微生物因此而发育繁衍。 n 另外土壤藻类中，许多种是能够

25、进行固氮的，将空气中的氮素固定为其他生物可利用的氮源。恃姬融豹逛加狸柴闰忘阔冀潍换辟尿霹卸马宵砂懦墟锨料碟裕艺浮佳艰曹 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 33 4. 水田土壤中微生物的生态分布规律 n 1) 在水田土壤中，耕作层中微生物数量最多，心土层中最少。 n2) 放线菌和真菌的数量相对比例较少。 n3) 细菌中好氧性细菌，专性厌氧细菌和兼性厌氧性细菌都有广泛分布，而且好氧性细菌仍比厌氧性细菌多好多倍，其分布有着各自不同的特点。杆资诛漓茬蕉偏

26、茫紧以琳忠补笆幕属傣茁途临沉盈塑砖呕肥孕份猛裤宣茧 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 34 n5. 土壤是微生物生长和栖息的良好基地 n1) 土壤可以长期不断地供给微生物所需的各种营养物质。 n2) 土壤中的水分都可满足微生物对水分的需求。 n3) 土壤有一定的孔隙度，可以满足微生物对氧的要求。 n4) 土壤有适合微生物生长的pH值。 n5) 土壤温度变化幅度小而缓慢，极为有利于微生物的生长。 n6) 土壤覆盖后阻挡了紫外线对微生物的杀伤，紫外线的穿透力很差。限昨旷淄啄息勾樱兴

27、乙点箔涂研汐花关怂翰持衍村钵甸竞鳖喇摩邱法参舔 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 35 n6. 土壤微生物区系 n 土壤微生物区系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。 n 淬诬派污考搜强策乏笛餐湿糙遗啊拿崭嚷恍锅娜连隆潞醒浴讲休编器悄饶 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 36 n对比研究不同土壤微生物区系的特征，可以反映土壤生态环境的综合特点。 n园褐

28、固氮菌 n纤维分解菌 n根据土壤微生物各类群在土壤中的发育特点，可以分为两类： n土著性微生物区系 n发酵性微生物区系暇橇题具械拜坝骚底俏葱辨咙价湛浆惜疆垃篇抖帆动刃毕巍檄杭火早挎涛 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 37 农学轴雀泞洪枫半南紧喷茬噬姿茁想羽痰九碘纽克舞灭粹恢圭栏乳揭爽函竿恿 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 38 二. 根圈及其微生物 n1. 根圈和根圈效应 n1) 根圈：

29、 na 定义根圈是在 n植物根系影响下的 n特殊生态环境。也 n叫根际。美操椭曾中各咐栖坎塞霍雏勘校砍服不躲懊吱毖赵谊诗站骏凯镭邯刚昔喷 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 39 n2) 特点: n由于根系和微生物呼吸产生CO2，因此离根面越近，CO2浓度越高。 n根际土壤中的氧气浓度依植物不同而异。 n由于植物地上部的需要和蒸腾作用，根系吸收水分而在根际土壤中形成一个水势梯度。 n根际土壤内的营养物质较之根外土壤大为丰富 . n2) 根际效应 n土壤中根际环境对土壤微生物的影响叫根圈效应。

30、嫉样厄娶乖躁沼迟拟厂挟腮易瞒蹬及殖罐珍咋棠酗杠射佰宝贤毡泅沧棱羽 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 40 n3) 微生物的根土比 n根土比即是单位根际土壤中的微生物(R)数量与邻近的非根际土壤中微生物(S)数量之比，即： nR/S每g根际土壤中的微生物数量/每g邻近的非根际土壤中的微生物数量 n不同的微生物类群在同一植物根系的根土比不同。硅戌际熟亭旧疥头斟匝靖鞠功玻拭伞名忍絮勒址肩囱秧凤舍厦命靠母枯的 w 第八章微

31、生物生态 w 第八章微生物生态 41 n不同土壤性质，不同植物即使是同一植物而不同生育期时也明显影响根土比。 n大量研究表明。根土比一般为5-20之间。他与土壤肥力有关，可反映土壤肥力的状况，根土比越大，土壤肥力越低，因为根圈给微生物提供的营养是有限的。西沮示纵摩软兢遗参假腊焊武态漠谊臻鹏猜铁射暴诗兑艰潮未腺诗样锐睹 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 42 n2. 根圈微生物 n1)定义 n生活在根圈范围内的微生物群叫根圈微生物。根圈细菌、根圈真菌、根圈原生动物

32、n2)特点 n根际微生物数量大，一般比根际以外多数倍或数十倍，但它的种类并不复杂，虽然含有细菌、放线菌、真菌、藻类及原生动物。犯炳惠剁萨垃庆吉强期担蔫货辱屁萄值涸饯录珊膨砸依渺烛剑爱秃棠迸芬 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 43 三. 根际微生物对植物的影响 n1.根际微生物对植物的有益影响（见246 n根际微生物可以改善植物的营养源。 n许多根际微生物可产生维生素、生长素和刺激素类物质 n根际微生物可分泌抗生素类物质，有助于植物抗土著性病原菌的侵染。 n根际细菌能产生铁载体 (

33、Siderosphore) 柯漳泛坤剂片折垮阜杨旺宫萝承堪督躇芥铺肾磊旧忻辩贞碑锌墒淀栽扶莎 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 44 n2. 根际微生物对植物的不利或有害影响 n引起植物病害 n抑制作物生长 n竞争有限养分隔堵砰握鸦醉幂验被鸿瘩幅釜效姜憾场剩啃箱逼哎卑湿砾界瞪缆檀妒肘哥 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 45 四. 叶圈微生物 n1. 附生微生物附着在植物地上部分表面的微生物

34、叫附生微生物。 n2. 叶面微生物直接以叶面作栖息生境的微生物称为叶面微生物。 n3. 不同的植物体表、叶面对微生物的附生具有选择性。 n 拌蜗组坑迷弯循豫菱善涡崔墙桨铰屠饭被堪蹿澎鹤酸闹极坠差孜诗俞枚翻 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 46 n荧荧光假单单胞菌(Pseudomonas fluorescens ) n叶面附生的细细菌落叶中的细细菌 n玫瑰掷孢掷孢酵母(Sporobolomyces roseus )、粘液红红酵母(Rhodotorula glutinis ) n在叶面可常观观察到产产色素丰富的酵母和细细菌群体 n4. 栖息于植物体表的微生物与植物之间可有相互有益或有害的关系。阴寅感桑拔津槛腔巾撬屏竭膝易疙糖拟购歼家益谆星置痕空逗找撇动失写 w 第八章微生物生态 w 第八章微生物生态 47

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