第十章微生物的生态.ppt

1、微生物的生态,第 十章,Section 1 微生物在生态系统中的作用 Section 2 生态环境中的微生物 Section 3 微生物与环境保护,内容提要,Section 1 微生物在生态系统中的作用,一、 微生物在生态系统中的角色,二、微生物与生物地球化学循环,生态系统：在一定的空间内生物的成分和非生物的成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。,一、微生物在生态系统中的角色,1、微生物是有机物的主要分解者,2、微生物是物质循环中的重要成员,3、微生物是生态系统中的初级生产者,4、微生物是物质和能量的贮存者,5、微生物是地球生物演化中的先锋种类,二、微生物与生

2、物地球化学循环,碳循环,氮循环,硫循环,其他元素的微生物转化,磷循环,铁循环,碳循环,氮循环,微生物在氮循环中的作用,固氮作用：大气中的氮被转化成氨（铵）的生化过程,氨化作用：有机氮化合物被转化成氨（铵）的过程,硝化作用：在好氧条件下在无机化能硝化细菌作用下氨被氧化成硝酸盐的过程。,硝酸盐还原和反硝化作用 在厌氧条件下反硝化细菌以硝酸盐作为无氧呼吸的受氢体而将其还原为NO、N2O、NH3或N2的过程称为反硝化作用。,硫循环,微生物在硫素循环中的作用,硫的氧化：是还原态的无机硫化物被微生物氧化成硫酸的过程。,硫酸盐还原：硫酸盐作为未端电子受体还原成不被同化的H2S,有机硫化物的矿化（硫化氢释放）

3、,Section2 微生物与生物环境间的关系,一、微生物与生物环境间的关系,1、中立生活：两种群之间在一起彼此没有影响或仅存无关紧要的影响。,2、偏利作用：一种种群因另一种种群的存在或生命活动而得利，而后者没有从前者受或受害。,人及动物与其正常菌群即是协同作用,根际微生物与高等植物为微生物提供所需的营养物质,3、协同作用：相互作用的两个种群相互有利，二者之间是一种非专性的松散联合。,4、互惠共生,两种微生物紧密生活在一起，彼此依赖，相互为对方创造有利条件，有的达到了难以分离的程度。生理上相互分工，组织上形成了新的结构，彼此分离各自就不能很好地生活。,微生物间的共生,微生物与植物共生体菌根,微生

4、物与动物共生,微生物间的共生,组成：真菌（子囊菌，担子菌）单细胞藻类（绿藻，蓝发 藻）共生组成一种植物体，,地衣,结构：有些种地衣真菌无规律地缠绕藻类细胞，另一些 上下班种地衣真菌与藻类形成一定层排列。当地衣繁殖 了解情时，表面生出珠状粉芽。其中含有少量藻细胞和民工 真菌丝，粉芽脱离母体。,生理：地衣中的真菌和藻类已形成特殊形态的整体了，地区 在生理上相互依存，真菌营异养生活，藻类制造 上 养料，真菌提供水分、无机盐供藻类光合作用。,微生物与植物共生体菌根,侵入线,根瘤的形成过程,微生物与动物共生,瘤胃共生,牛羊等反刍动物，草是主要饲料，但它们本身没有分解纤维素的能力，而是靠瘤胃微生物帮助分解

5、，使纤维素变成能被牛羊吸收的糖类。,5、寄生,一种生物能侵入另一种生物体内吸取自己所需要的营养物质进行生长繁殖，在一定的条件下对后者造成损害或死亡的现象叫寄生。,6、捕食,原生动物以水体和土壤中的细菌，放线菌，真菌的孢子及单细胞藻类为食，这种关系即为猎食关系。,7、偏害作用,一种种群阻碍另一种种群的生长，而对第一种群无影响。,8、竟争,一种微生物生命活动中，通过产生某些代谢产物或改变环境条件，能抑制其它微生物的生长繁殖，或毒害杀死其它微生物的现象。,Section 3 生态环境中的微生物,一、陆生生境的微生物,土壤是微生物良好的生活场所,土壤中的微生物,细菌,放线菌,真菌,藻类 和 原生动物,

6、微生物在土壤中的分布的影响因素,土壤是微生物良好的生活场所,1、为微生物提供了良好的 源、源、能源,2、为微生物提供有机物 无机盐 微量元素,4、土壤值范围5.58.5之间,5、温度 季节与昼夜温差不大,6、土壤颗粒空隙间充满着空气和水分,7、适宜的渗透压,3、满足了微生物对水分的要求,细菌,生物量：单位体积内活细胞的重量,每克肥土可含亿个细菌,以每亩半尺深耕作层土壤重30万计, 细菌活重约100450斤,放线菌,多分布在有机物较丰富的碱性土壤中,（几万几百万）克土壤,土壤中放线菌数量仅次于细菌,由于菌体大，其生物量与细菌接近,真菌,真菌主要分布在接近地面的土层中,以丝状体和孢子体形式存在于土

7、壤中,(几千几十万个)/每克土壤，,由于菌体粗大，其生物量不低于细菌，放线菌，为0.6mgg土壤，菌丝最长可达米。如酵母在果园土壤里含量几十万个g土壤。,藻类和原生动物,藻 类 （万个克土） 原生动物 （万个克土）,纤毛虫，鞭毛虫、肉足虫等为主，它们以其它微生物和有机物碎片为食，对其它几类微生物的数量起调节作用。,微生物在土壤中的分布的影响因素,土壤深度对微生物分布的影响,有机物含量对微生物分布的影响,碳源对微生物分布的影响,酸碱度影响微生物分布,微生物的水域环境,水中无机盐,水中有机物,值,温度,光线,二、水生生境的微生物,淡水中的微生物,海水中的微生物,淡水中的微生物,细菌总数不得超过 ：

8、100个/毫升,饮用水消毒常用方法：加入液态氯或次氯酸盐,大肠菌群指数不得超过 ：3个/升,我国相关法规对饮用水微生物指标的规定,空气干燥，不利于微生物生命活动不是微生物生长繁殖的场所但却飘浮着相当数量的微生物，来自地面、动植物、尘土。,三、大气生境的微生物,空气中的微生物的数量是大气污染程度的标志之一,四、极端环境下的微生物,嗜热菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜碱菌、 嗜盐菌、嗜压菌、抗辐射的微生物,五、动物、植物体表、体内以及工 农业产品,Section 3 微生物与环境保护（自学）,环境中的主要污染物,微生物对污染物的降解与转化,污染物的微生物的处理污水处理,The end,一、环境中的主要污染物

9、,无毒有机物,有毒有机物,无毒无机物,有毒无机物,具体危害有四种表现,急性危害,造血障碍,畸形,致癌,外：皮肤,内：内脏,大：器官,小：血细胞,铅是对人体有害的金属, 骨髓,血红素合成酶,造血系统,贫血,铅 ,微生物对污染物的降解与转化,微生物对无毒有机物的降解,微生物对有毒有机物的降解,微生物对重金属的转化,生物降解（biodegradation）：是微生物 对物质（特别是环境污染物）的分解作用。,微生物对有毒有机物的降解,农药,石油,洗涤剂,多氯联苯,氰和腈,微生物对重金属的转化,微生物不能降解重金属，微生物作用于重金属主要是改变金属在环境中的存在状态从而改变它们的毒性。,污染物的微生物处理污水处理,污水,污水处理中的特殊微生物,污水生物处理原理,污水生物处理类型,污水,当进入水体的外来污染物质数量，超过了水体的自净能力，并达到破坏水体原有用途的程度，即为水污染。,污水处理中的特殊微生物,针对性强,