微生物在环境中的分布

微生物在环境中的分布及其相互关系 报告人 王静 生物圈 地球上有生命的那一部分 即生物及其生命活动所集中的范围 包括各种生物有机体的总和 也包括生物赖以生存的环境在内 生态系统 生物圈的组成部分与基本单元 生态系统 生物群落 生存环境 植物 动物 微生物 物理因素 化学因素 物质循环能量流动信息传递 微生物生态系统 微生物及其生存环境组成的具有一定结构和功能的开放系统 微生物生态学 研究微生物及其生活环境间相互关系与相互作用的学科 微生物生态系统 陆生微生物生态系统 水生微生物生态系统 大气微生物生态系统 根圈微生物生态系统 活性污泥微生物生态系统 生物膜微生物生态系统 极端环境微生物生态系统 微生物在环境中的分布 一 微生物在土壤中的分布 一 土壤是微生物良好的生活环境1 养分 无机盐类 有机物2 水分及渗透压 一般来说 微生物能适应较高的渗透压 3 空气 土壤具有孔隙性 4 pH 土壤溶液pH一般在中性左右 缓冲性较强 适合大多数微生物生长 5 温度 大部分地区土壤温度的变化在0 30 之间 而在一年的大部分时间内其温度变化在10 25 这个温度范围适宜多种微生物的生长 二 土壤中微生物的数量与分布1 土壤微生物的数量与土壤类型 季节 土壤深度和层次相关 一般情况 土壤表面微生物不易生存 地表10 30cm的土层中菌数多 土壤愈肥沃 微生物愈多 深层土壤 菌数随土壤深度而减少 土壤微生物数量的季节变化是温度 水分 有机残体综合影响的表现 2 根圈效应根圈 植物根系表面至外围几毫米的土壤区域 是植物根系直接影响的土壤范围 R S一般在5 20之间 3 微生物不同类群中 土壤中以细菌最多 放线菌和真菌次之 藻类及原生动物较少 二 微生物在水体中的分布 一 水体中微生物的来源及种类1 水体中微生物主要来自 土壤 空气 动物尸体及分泌排泄物 生活污水等 2 种类 水中细菌90 为革兰氏阴性菌 二 不同淡水及海水中的微生物1 大气水 主要由空气中的尘埃带来微生物 有多种球菌 杆菌 放线菌及霉菌的孢子 2 江河水 微生物的种类和数量与所接触的土壤关系甚大 3 湖泊与池塘水 水体相对静止 由于沉淀作用 大部分细菌常随颗粒物质沉入水底 4 地下水 大体上无菌 5 海水 细菌数在不同浓度和地区相差很大 主要为革兰氏阴性菌 三 微生物在空气中的分布1 空气不是微生物生活的良好场所 2 来源 微生物通过各种方式进入空气 主要来源于带有微生物菌体及孢子的灰尘 3 种类 因场所不同而不同 4 数量 决定于尘埃的总量 5 微生物在空气中停留的时间和状态与气流的速度 微生物附着的粒子大小和空气温度有关 6 潮湿的空气中含微生物较少 因为微生物常与水滴结合而下沉 四 微生物在食品上的分布1 粮食细菌 多为植物表面的附生菌真菌 大量的霉菌孢子2 肉类好氧性芽孢杆菌 好氧性无芽孢杆菌 球菌 厌氧性细菌3 鱼类有些细菌可耐低温 在一般冰箱中仍可繁殖 4 乳类是微生物良好的天然培养基 乳类中细菌主要为乳链球菌和乳酸乳杆菌 乳类还可携带病原菌 五 极端环境中的微生物极端环境 高温 低温环境 高盐环境 高酸 高碱环境 高热酸环境 高压环境 一 嗜热微生物1 分类耐热菌 最高生长温度在45 55 之间 低于30 也能生长 兼性嗜热菌 最高生长温度在50 65 之间 低于30 也能生长 专性嗜热菌 最适生长温度在65 70 之间 不能在低于40 42 生长 极端嗜热菌 最高生长温度高于70 最适生长温度高于65 最低生长温度高于40 超嗜热菌 最适生长温度在80 110 最低生长温度在55 左右 2 生态环境 热泉 高强度太阳辐射的土壤 岩石表面 各种堆肥厩肥 干草 锯屑及煤渣堆 家庭及工业上使用的温度比较高的热水及冷却水 3 应用高温发酵 污水处理 二 嗜冷微生物1 分类专性嗜冷微生物 兼性嗜冷微生物2 适应环境的生化机理细胞膜脂组成中有大量的不饱和 低熔点脂肪酸 3 应用低温蛋白酶可用于洗涤剂 三 嗜酸微生物1 生长条件 需维持细胞内外的pH梯度 2 应用微生物冶金 生物脱硫 四 嗜碱微生物1 分类盐嗜碱微生物 非盐嗜碱微生物2 应用嗜碱微生物产生大量的碱性酶 可广泛应用于洗涤剂行业及处理工业生产排出的碱性废液 五 嗜盐微生物1 分类弱嗜盐微生物 中度嗜盐微生物 极端嗜盐微生物 2 应用 可被用于生产胞外酶 聚羟基丁酸 食用蛋白 调味剂等 还可用于海水淡化 盐碱地开发利用以及能源开发等 六 嗜