微生物生态课件

微生物生态

Microbialecology

微生物生态学

研究处于环境中的微生物，和与微生物生命活动相关的物理、化学和生物等环境条件，以及它们之间的相互关系的科学

第一节

自然环境中的微生物

MicroorganismsinNaturalEnvironments本章目录一、土壤中的微生物土壤是微生物生长的良好基地——微生物资源的大本营丰富的碳源和氮源大量而全面的矿质元素适宜的含水量不同的通气状况适宜的温度范围，变幅小而缓慢适宜的pH广泛范围

土壤中的微生物2

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，影响也小二、水体中的微生物水体时人类赖以生存的重要环境地球表面71%为海洋——97%的水冰川和两极——2%湖泊——0.009%河流——0.00009%地下水——少量凡有水之处就有微生物存在

水体微生物的分类清水型水生微生物指能生长在含有机物不丰富的清水中的化能自养型或光能自养型的微生物。如硫细菌、铁细菌、衣细菌，蓝细菌、绿硫细菌、紫细菌等。仅从水域中吸取无机物或少量有机物作营养发育量一般不大腐生型水生微生物指能利用进入水体的废物废水为作为营养的微生物。如变形杆菌、大肠杆菌、产气杆菌、产碱杆菌以及芽孢杆菌、弧菌和螺菌等。能利用腐败的有机残体、动物和人类排泄物，生活污水和工业有机废物废水发育量大三、空气中的微生物

空气不具备微生物生长所必需的营养物质和生活条件，因此空气并不是微生物生长繁殖的良好场所。但空气仍存在有细菌、病毒、放线菌、真菌、藻类、原生动物等各类微生物。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。空气中微生物的地域分布地区空气含菌娄(个/m3)畜舍宿舍城市街道公园海面上北极1000000～20000002000050002001～20～1四、极端环境中的微生物高温环境，低温环境、高酸环境、高碱环境、高压环境、高盐环境等，还有高卤环境、高辐射环境和厌氧环境等。一般生物难以生存而只有某些特殊生物或特殊微生物才能生存的环境称为极端环境。能在极端环境中生存的微生物称为极端环境微生物。

第二节微生物之间的相互关系RelationshipsamongMicroorganisms一、偏利共栖关系(commensalism)定义：这种现象是指在一个生态系统中的两个微生物群体共栖，一个群体得益而另一个群体无影响。这种偏利共栖的方式可能不一样，如：一个群体的生命活动为另一个群体创造适宜的生长环境；或是一个群体为另一个群体提供生长刺激物质；或是一个群体为另一个群体提供营养基质。二、互利共栖关系(mutualism)定义:这是两个微生物群体共栖时有利的现象。这种互利可能是由于:互相提供了营养物质互相提供了生长素物质改善了生长环境兼而有之三、共生关系(symbiosis)有些具有互利关系的两个微生物群体相互更为密切，甚至形成结构特殊的共生物体，两者绝对互利，分开后有的甚至难以单独生活，而且互相之间肯有高度专一性，一般不能由其他种群取代共生体中的组成成员。例如原生动物与藻类的共生；由某些藻或蓝细菌与真菌组成的地衣等。四、竞争关系(competition)定义：是指一个自然环境中存在的两个或多个微生物群体共同依赖于同一营养基质或环境因素时，产生的一方或双方微生物群体在数量增殖速率和活性等方面受到限制的现象。这种竞争现象普遍存在，结果造成了强者生存，弱者淘汰。同时环境条件的改变，会导致竞争结果的改变。五、拮抗现象(antogonism)定义：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的现象。这种现象可以分为两种：一是由于一类微生物的代谢活动改变了环境条件而使环境条件不适宜于其他微生物类群的生长和代谢。二是一类微生物产生某些能抑制，甚至杀死其他微生物类群的代谢产物。六、寄生关系(parasitism)定义：指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，而使它看书得益并赖以生存的现象。从寄生菌是否进入寄主体内来分，可以分为外寄生和内寄生。一般来说，寄生菌与寄主之间的专一性很强，寄生菌都限定于特定的寄主对象。七、捕食关系(predation)定义：指一种微生物以另一种微生物为猎物进行呑食和消化的现象。在自然界中屯典型和最大量的捕食关系是原生动物对细菌、酵母、放线菌和真菌孢子等的捕食。除此之外，还有藻类捕食其他细菌和藻，原生动物也捕食其他原生动物，真菌捕食线虫等。微生物之间相互关系类型总列相互作用类型相互作用的影响种群A种群B中立00偏利共栖0＋互营＋＋共生＋＋竞争－－拮抗0或+－捕食＋－寄生＋＋

第三节微生物与植物之间的关系

RelationshipbetweenMicroorganismsandPlants相互关系的三种类型根据微生物与动、植物之间得益利害关系可以大致分为三种类型：一是微生物在动、植物上得以生存的同时，也有益于动、植物的互惠互利关系二是微生物在动、植物上得以生存的同时，导致动、植物病害的致病关系。三是微生物与动、植物都无明显影响的关系。1、植物根系和根际土壤根际土壤是在植物根系影响下的特殊生态环境。根际土壤由于受植物根系的强烈影响而具有自己的特点: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；根际土壤中的氧气浓度依植物不同而异；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；植物根系大量的脱落物和分泌物进入根际土壤，因而根际土壤内的营养物质较之根外土壤大为丰富。2、微生物的根土比定义：是指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。该概念用以反映某种土壤中根际环境对土壤微生物的影响，即根际效应。

R/S=每g根际土壤中的微生物数量/每g非根际土壤中的微生物数量不同的微生物类群在同一植物根系的根土比不同，这表明根系对于各种微生物具有明显的根际效应。3、根际微生物类群根际微生物中细菌是数量最多的类群，可达(106～108个)/cm3。由于根系分泌物的选择作用，根际细菌群体中要求简单氨基酸类物质为营养的细菌占有很高比例。G－的无芽孢杆菌占绝对优势，但随植物年龄的增长，G－杆菌减少而餍形杆菌逐渐增多，大多数芽孢杆菌和G+球菌而受到抑制。4、影响根际土壤微生物区系的因素植物类型、发育时期和长势；土壤类型；土壤处理：如无机肥、有机肥、石灰、杀虫剂、杀菌剂、灌溉等耕作措施；叶面处理：如在叶面施用各种化学药品；环境因素：如光、土壤温度、土壤水分、土壤空气和挥发物、土壤pH值等。5、根际微生物对植物的有益影响根际微生物可以改善植物的营养源；根际微生物产生生长调节物质影响植物生长；根际微生物可分泌抗生素类物质，有助于植物抗土著性