微生物生态(0)

1、微生物生态，第8章，本章提纲，生态系统概念和特征。 植物根际和根际的微生物。 植物和微生物的关系。 微生物之间的相互关系。 微生物生态学研究环境中的微生物和与微生物相关的物理化学生物等环境条件及其相互关系。 一、生态系统、生态系统是英国生态学家坦斯于1935年首次提出的。 美国生态学家Odime对生态系统的定义更完整。 生态系统、生态系统(ecosystem ) :生物群落与其生存环境之间以及生物群落内生物之间密切相关、相互作用，通过物质交换、能量转化和信息传递，形成占有一定空间、具有一定结构、执行一定功能的整个动态平衡。 生态系统生态系统的核心是生物群落。 由于生物群落具有自我维持、维修和重

2、建的能力，生态系统在一定范围内，可以自我维持，系统随着生物环境的不同而不断平衡。 通过自我调节和外部控制继续进化，使这个整体成为比较稳定的生态系统。 随着外界条件的变化，微生物群落往往通过改变群落结构来适应新的环境条件。 微生物生态系统的特征(1)，微生物生态系统不仅有大的环境，而且有更重要的微小环境。 微环境对微生物的生存和发展有很大影响，与微生物的关系更加密切。 微生物生态系统的特征(2)微生物生态系统的生物群落通常包含2种微生物，一种有优势种，即多个个体，但微生物的种类少另一种微生物个体数少，但种类多。 前者是该生态系统中物质流和能量流的主要作用者后者是群落生物多样性的主要体现者。 群落

3、微生物物种多样性是具有稳定性的主要原因。 二、微生物分布于自然界，微生物分布于空中，空气是传播微生物的重要介质空气中微生物的种类和数量特征：一般为陆地上空的海洋、城市上空的农村、近地面空气上空的空气。 微生物在空气中的分布，空气中的微生物类群主要是真菌和细菌，常见种类有青霉属、曲霉属、木霉属、根霉属、毛霉属、球拟酵母属和细菌中的芽孢杆菌属。不同场所空气中微生物数量、细菌总数评价空气的卫生标准(日本)、极端环境下微生物的研究意义、开发利用新的微生物资源、包括特异基因资源在内的微生物生理、遗传和分类，以及为生命科学和相关学科的许多领域如功能基因组学、生物电子器材等的研究提供新的课题和材料的生物进化

4、、生命起源极限环境中的微生物、高温环境中的微生物，例如嗜热芽孢杆菌、酸芽孢杆菌高盐环境中的微生物，通常将可以在盐分含量高的环境中生长的微生物称为极限嗜盐菌，常见的种类是盐菌属和盐球菌属高压环境中的微生物，如从深海淤泥中分离的耐压假单胞菌，生长非常慢的天然水体的温度一般在流水环境中氧气可以不断地溶入水中进行混炼，在静水中只有表层溶解氧多，底层少。 淡水的pH从3.7变化到10.5，多为6.58.5，因此适合于许多水生微生物的生长。 影响淡水微生物分布的因素、有机物含量； 水的深度日光和水体的溶解氧量、海洋环境(特征)、有机质等营养素含量低，盐含量高，温度低。 海水的h值以碱性(8.38 .5 )

5、居多，100以下的温度为05，表层的温度变化也不超过35。 海洋微生物具有耐压、好冷、低营养要求的特点。 海洋环境中常见的细菌种类以假单胞菌属、弧菌属及黄杆菌属为主。海底污泥主要有严格厌氧脱硫弧菌属(desulfovibrio )和产甲烷细菌等。 海水中的化能自养菌硝化细菌很多。 海洋中真菌的数量和种类远远少于土壤。 海洋原生动物数量以浅海底淤泥和表层最多，主要有鞭毛虫、肉足虫和纤毛虫3种。 土壤、土壤剖面结构和微生物的分布(参照P191表81 )。 土壤矿物质粒子根据大小分为砂砾、粉粒、粘粒。 其中黏粒的理化性质最活跃，与微生物关系最密切。 土壤颗粒组成的微环境、土壤中的微生物、农田土壤微生

6、物数量和生物量、典型花园土壤的每克不同深度土壤的微生物菌落数/CFu，三、植物根际和根际微生物、植物根系对微生物的作用、植物根际对微生物数量和种类的影响(rhizosphere effect ) R/S的值一般为520，有时达到100以上，该值根据植物的种类、生长期、土壤类型等而变化。 根系微生物对植物的影响，会产生有机养料和提供生长素类的土壤矿质养料的有效性提高H2S等对植物的消毒作用拮抗物质，引起缺素和有害作用。 四、微生物与高等植物的共生关系，菌根(mycorrhizae )、菌根是真菌(担子菌和子囊菌)与植物形成的特殊共生体。 从其形态和解剖学特征可以分为外生菌根、内生菌根和内外生菌根

7、3种。 外生菌根，大多数外生菌根真菌是广谱性寄主真菌，能够与多种植物形成外生菌根的少数是特异性寄主真菌，只能与一些植物形成菌根。 例如，小牛肝菌只与落叶松属树种形成菌根。 外生菌根主要见森林树木。 天麻(外生菌根):真菌为密环菌，兰科植物真菌为密环菌，兰草需要携土栽培。内生菌根、内生菌根的菌丝体主要存在于根的皮质，在根外很少。 内生菌根又分为两种类型，一种是由有隔膜真菌形成的菌根，另一种是由无隔膜真菌形成的菌根，后者一般称为VA菌根，即“泡囊-丛枝菌根”，内生菌根主要存在于草、林木和各种作物中。 共生氮，根瘤菌和豆科植物的共生氮兰克氏放线菌和非豆科木本植物的共生氮固定。rootnoduleba

8、cteriandsymbiosiswithlegumes、Soybean root nodules、UnNodulated soybean、nodulated soybean、 Nodulated soybean特定的根瘤菌和相应的豆科植物通过使根瘤菌特异性地吸附于根毛的相互作用使根毛变形，主要是卷缩或分枝细菌进入根内形成侵入线侵入线的发展，进入根皮质后一些细胞转化为分生组织，引起细胞分裂和分化，根瘤开始发达植物病害，植物病原真菌，由微生物引起的。 例如，由半知菌引起的植物病害有棉花炭疽病、立枯病和黄萎病、水稻稻瘟病和纹枯病等植物细菌性病害。 例如，引起水稻白叶枯病的水稻黄单胞菌。 植物的病毒

9、性病害。 例如，烟草花叶病毒是最早发现的病毒，流行常常使产区的烤烟减产25。 五、微生物之间的相互关系、相互关系、相互关系：两种微生物都可以单独生活，在一起生活时比单独生活好，但两者不形成共生组织(整个生命)的关系。 例如，土壤中的纤维素分解菌将纤维素分解为葡萄糖和有机酸，为自生固氮菌提供碳源和能量源，后者为空气中固定的氮为纤维素分解菌提供氮营养，消除有机酸对纤维素分解菌本身的不良影响，增强了纤维素的分解能力。共生关系：指两种微生物共同生活，相互提供必要的生活条件，相互依存，一种形态上具有共同的结构，但生理上相互分工，交换生命活动产物的生存关系。 把两者分开，各自的生活不好。 这可以看作是相互关系的高度发展。 藻类、蓝细菌和真菌共生形成的地衣是共生关系的典型代表。 共生关系，竞争关系：当多种微生物共同生活在一个环境中时，或者由于一种微生物优先利用有限的营养素，另一种微生物的营养素不足，生长发育受到阻碍或者微生物生长迅速，因此占领基质表面，充满空间，到处收集另一种微生物竞争导致了优势种群的胜利和劣势种群的淘汰。 竞争关系，寄生是一种微生物在另一种微生物的表面或体内生存，是危害后者的相互关系。 在这种关系中，前者称为