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1、,第二节,微生物群落,各种环境中的微生物,微生物的研究方法,内容提要,微生物群落,各种环境中的微生物,微生物的研究方法,内容提要,第一部分,微生物群落,总体概况,微生物群落,调研方法,第一部分,一、微生物群落, 种群：具有相似特性和生活在一定空间内的同种个体群，是组成群落的基本组分。, 群落：在一定区域或一定生态环境内，各种生物群体构成的一个生态学结构单位，群落中各生物群体之间存在各种相互作用。,微生物群落,调研方法,第一部分,种群间的相互作用, 中立作用：两种群之间在一起彼此没有影响或仅存无关紧要的影响；, 协同作用：相互作用的两种群相互有利，是非专性的松散联合；, 互惠共生：相互作用的两种

2、群相互有利，是专性和紧密的结合；能形成共生体，可占据限制单个种群存在的生境；,微生物群落,调研方法,第一部分, 偏害作用：一种群阻碍另一种群的生长，但对前者无影响；,种群间的相互作用, 偏利作用：一种群因另一种群的存在或生命活动而得利，而后者无益或受害；, 寄生, 捕食, 竞争,微生物群落,调研方法,第一部分, 生态位:生物个体、种群或群落所占据的具有时空特点的位置。 一定生态位上的生物群落是长期适应性进化的结果。,群落结构特征,种多样性“多样性指数”,垂直结构,水平结构,优势种群:对群落和环境具有决定性意义的种群,微生物群落,第一部分,各种环境中的微生物,第二部分,各种环境中的微生物,第二部

3、分,土壤是固体无机物(岩石和矿物质)、有机物、水、空气和生物组成的复合物，是微生物的合适生境。,土壤是固体无机物(岩石和矿物质)、有机物、水、空气和生物组成的多孔性复合物，是微生物的合适生境。,一、陆生生境的微生物, 土壤“微生物的大本营”：种类多（工业四大微生物）、数量多、代谢潜力巨大，是主要的微生物源。,各种环境中的微生物,第二部分, 微生物在土壤中的分布的特点：, 同一区域土壤深度不同，微生物的种类与数量不同土壤深度越大，微生物生存对氧气的依赖性越小，微生物数量越少。, 不同区域土壤中微生物的种类与数量也不同。,由于土壤的异质性土壤的不同部分各种影响微生物生长的因素存在差异，微生物在土壤

4、中的分布是不均匀的,各种环境中的微生物,第二部分,二、水生生境的微生物,各种环境中的微生物,第二部分,土壤是固体无机物(岩石和矿物质)、有机物、水、空气和生物组成的复合物，是微生物的合适 生境。,各种环境中的微生物,第二部分,土壤是固体无机物(岩石和矿物质)、有机物、水、空气和生物组成的复合物，是微生 赤潮：是海洋中一种或多种微小浮游植物、原 生动物或细菌引起的。的合适生境。,水体富营养化,水华: 淡水中某些蓝藻（蓝细菌）的过度生长，使水面形成绿色藻层，蓝藻释放毒素毒杀鱼虾和贝类等，并使水体产生恶臭。,水体富营养化，不仅危害到了渔业生产能通过污染水源和食物链威胁人类的健康。,造成水体富营养化的

5、原因：含丰富有机质与无机物的生活污水和工业废水排入水中，最主要的是N、P营养成分的增加。,各种环境中的微生物,第二部分,三、大气生境的微生物,大气中由于没有微生物可以直接利用的营养物质和足够的水分大气不是微生物合适的生境。,微生物能以休眠体的形式度过不良的环境，所以有些微生物可以在大气中存在相当一段时间。,大气中的微生物大多是来自于土壤、水体和其他微生物源的霉菌和细菌。,各种环境中的微生物,第二部分,人尤其是病人鼻腔和咽喉部是细菌、病毒聚居最密的地方之一，喷出的飞沫可长时间地在空中漂浮游动，在无风的室内可以漂浮3060分钟，漂浮时间长者可达30小时。飞沫的水分蒸发后，细菌和病毒又随尘土飞扬，继

6、续危害人的健康。,喷嚏100万个飞沫8500万病菌,飞沫的速度4.6m9ms,各种环境中的微生物你,第二部分,四、工农业产品的微生物,食品和其他许多生产生活资料都是都是微生物的天然培养基，微生物的作用能使这些物质酸败，腐烂及霉腐，产生毒素。,某些微生物在纺织工业中有应用；用来加工风味的食物；生物农药与生物肥料；,各种环境中的微生物,第二部分,水果开始腐烂后，会导致大量的有害菌繁殖，并产生毒素。人食用后，可能出现头晕、头痛、恶心、呕吐、腹胀等症状。,水果腐烂后其所含的硝酸盐，还会变成有毒的亚硝酸盐，长期食用有可能致癌。,各种环境中的微生物,第二部分,是黄曲霉、寄生曲霉和特曲霉的代谢产物。,黄曲霉

7、素,是一种毒性极强的物质，对人及动物肝脏组织有破坏作用，严重时可导致肝癌甚至死亡。在天然污染的食品中，以黄曲霉毒素B1最为多见，其毒性和致癌性也最强。,食用受其污染的食品，会出现急性中毒。临床表现以黄疸为主，并有呕吐、厌食和发烧等症状。严重时致死。,各种环境中的微生物,第二部分,防止生物性霉腐的方法：,用理化方法杀死或去除一切微生物，再用物理方法防止再污染。,将食品等保存在微生物不能进行代谢或代谢水平很低的条件下。缺点是不能防止极端环境微生物的污染。,通过加工或加入添加剂来降低食品或材料的微生物可利用性。,各种环境中的微生物,第二部分,各种环境中的微生物,第二部分,我们身边的风味食物：,谷氨酸

8、微球菌 细菌,各种环境中的微生物,第二部分,生物农药与生物肥料：,1.生物农药具有选择性强，不伤害天敌，不易产生抗性，对人、畜、农作物和自然环境安全等特点。,2.这些微生物农药包括细菌、真菌、病毒或其代谢物，例如苏云金杆菌、白僵菌、核多角体病毒、井冈霉素、C型肉毒梭菌外毒素等。,苏云金杆菌 （-内毒素）,目前产量最大、使用最广的生物杀虫剂,对鳞翅目、鞘翅目、双翅目、膜翅目、同翅目等昆虫，以及动植物线虫、蜱螨等节肢动物都有特异性的毒杀活性,白僵菌 (活孢子）,孢子接触害虫后，在适宜的温度条件下萌发，生长菌丝侵入虫体内，产生大量菌丝和分泌物，使害虫生病，约经45天后死亡。死亡的虫体白色僵硬，体表长

9、满菌丝及白色粉状孢子,各种环境中的微生物,第二部分,五、极端环境下的微生物 (P305306),专性：只能在相应环境下生长,兼性：能在无氧（辅）时生活，有氧时生活得更好（主）,耐：生活不需氧，但有也无害,生活环境,种类,机制,应用,各种环境中的微生物,第二部分,六、动物体中的微生物,真核微生物: 鞭毛虫,它们或自由生活于肠腔，或与鞭毛虫共生（内共生或体表共生）,作用： 帮助白蚁消化纤维素葡糖和乙酸 （主要E来源） 转化氮素废物尿酸 固氮,按空间位置：体表和体内,按与动物的关系：有害（病原微生物） 有益（共生现象）,白蚁与其肠道微生物的共生,原核微生物：细菌和古菌,各种环境中的微生物,第二部分,

10、食草动物瘤胃共生微生物,反刍动物,瘤胃微生物,胞外酶分解纤维素等植物多聚物，产生脂肪酸和菌体蛋白等,丰富的营养和良好的生境（适宜的T、PH 、渗透压、氧含量）,各种环境中的微生物,第二部分,发光细菌和海洋与鱼类共生,特殊的囊状器官中的 发光微生物,吸引配偶,聚集信号,吸引猎物（捕食）,照明视物,各种环境中的微生物,第二部分,七、植物体中的微生物,与植物有关的生境,叶际：邻接植物表面的生境,叶面：叶的直接表面生境,短期生境：如果实和花,根际：邻接根的土壤区域,根内：,各种环境中的微生物,第二部分, 短期生境中微生物群落会发生演替, 对植物的影响：,这些不同的生境中，微生物种类往往不同, 微生物与环境的相互选择,弊：1.与植物竞争营养物 质（如某些根际微生物） 2.引起植物病害,利：与植物共生菌根,各种环境中的微生物,第二部分,各种环境中的微生物,第二部分,菌根：真菌和植物根以互惠关系建立起来的共生体,外生菌根,内生菌根,各种环境中的微生物,第二部分,各种环境中的微生物,第二部分,第三部分,建议总结,Proposals,研究方法,研究方法