微生物生态学
微生物生态学(生态学二级学科)
主要图书
主要图书
1.陈声明,吴甘霖.微生物生态学导论 : Introduction to microbial ecology.高等教育出版社, 2015.
2.池振明.现代微生物生态学.第2版.科学出版社, 2010. 3.宋福强.微生物生态学[M].化学工业出版社, 2008.
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定义
定义
研究微生物与其他生物和环境之间相互关系及其生态功能的学科。群与多样性 2.微生物群落构建与演替 3.微生物生态功能 4.微生物对全球变化的响应与调控机制
研究方法
研究方法
微生物生态研究方法可分为三大类：①传统的研究方法，包括分离培养法和野外真菌子实体调查方法。②生 理生化方法，常用的主要有磷脂脂肪酸法、微孔板法、麦角甾醇法等。③分子生物学方法，主要包括实时荧光定 量聚合酶链式反应技术、稳定性同位素示踪技术、扩增子高通量测序技术、宏基因组高通量测技术、宏转录组高 通量测序技术、宏蛋白组分析技术、宏代谢组分析技术等。
微生物生态学（生态学二级学 科）
生态学二级学科
01 定义
03 研究方法
目录
02 研究内容 04 主要图书
基本信息
微生物生态学（Microbial Ecology）是生态学的二级学科。 2018年6月5日，国务院学位委员会生态学 科评议组发布了生态学二级学科方向，包括动物生态学、植物生态学、微生物生态学、生态系统生态学、景观生 态学、修复生态学和可持续生态学七个二级学科方向。
微生物生态学的研究意义
微生物生态学的研究意义
微生物生态学是研究微生物在自然环境中的分布、数量、生长、代谢和相互作用等方面的学科。
微生物是地球上最古老、最丰富的生物群体之一，它们在地球生态系统中扮演着重要的角色。
微生物生态学的研究意义主要体现在以下几个方面。
微生物生态学研究有助于了解微生物在自然环境中的分布和数量。
微生物在自然环境中分布广泛，数量巨大，但是它们的分布和数量受到环境因素的影响。
微生物生态学的研究可以帮助我们了解不同环境因素对微生物分布和数量的影响，从而更好地保护和管理自然环境。
微生物生态学研究有助于了解微生物的生长和代谢。
微生物的生长和代谢对环境的影响非常大，它们可以分解有机物质、产生氧气、参与氮循环等重要的生态过程。
微生物生态学的研究可以帮助我们了解不同微生物在不同环境中的生长和代谢特征，从而更好地利用微生物资源，促进环境保护和生态建设。
第三，微生物生态学研究有助于了解微生物之间的相互作用。
微生物之间的相互作用非常复杂，包括竞争、协同、共生等多种形式。
微生物生态学的研究可以帮助我们了解不同微生物之间的相互作用，从而更好地理解微生物群落的结构和功能，为微生物资源的利用和环境保护提供科学依据。
微生物生态学研究有助于开发新的微生物资源。
微生物是一种非常重要的生物资源，可以用于生产食品、药品、化学品等多种产品。
微生物生态学的研究可以帮助我们发现新的微生物资源，从而为新产品的开发提供科学依据。
微生物生态学的研究意义非常重要，它可以帮助我们更好地了解微生物在自然环境中的分布、数量、生长、代谢和相互作用等方面的特征，为微生物资源的利用和环境保护提供科学依据。
微生物生态学复习资料
微生物生态学一.生态学概念（ecology）：研究生物有机体与其周围环境(生物环境与非生物环境)之间相互关系的一门科学。
生物环境(biotic environment)包括微生物、动物和植物；非生物环境(abiotic environment)包括非生命物质，如土壤、岩石、水、空气、温度、光和PH等。
生态学又称环境生物学environment biology。
微生物生态学（microbial ecology）：研究微生物有机体（细菌、真菌、病毒、放线菌、单细胞藻类及原生动物）与其周围生物环境（生物环境和非生物环境）之间相互作用及其作用规律的一门科学。
又称环境微生物学。
二.土著微生物（Autochthonous microorganism）：指在一个给定的生境中那些能生存、生长和进行活跃代谢的微生物，并且这些微生物能与来自其他群落的微生物进行有效的竞争。
土著微生物一般包括：G+球菌类、色杆菌、芽孢杆菌、节杆菌、分支杆菌、放线菌、青霉、曲霉等。
外来微生物（Allochthonous microorganism）：指来自于其他生态系统的微生物，所以这些微生物不能在这一生境中长期生活下去。
群落（Community）：指一定区域里，各种群体(Population)相互松散结合的一种结构单位。
生态系统：生态系统就是在一定的时间和空间内，生物和非生物的成分之间，通过不断的物质循环和能量流动而相互作用、相互依存的统一体，构成一个生态学的功能复合体。
生态系统=生物群落+无机环境。
影响土壤中微生物分布的因素●土壤颗粒性质腐殖质》砂土●土壤水分游动微生物●氧气上层好氧微生物多（穴居动物活动可以给微生物好氧生长提供条件）●pH pH对营养物质的利用，微生物吸附，胞外酶的产生和分泌产生影响●温度蓝细菌能抗变化范围很大的温度；耐寒的藻类（雪藻）●营养状况有机物对自养细菌有抑制作用（刍溪藻喜欢在营养丰富的鸟粪中）（土壤颗粒中细菌的不均匀分布）●人类生产活动三.淡水微生物的共同特征：1 能在低营养物浓度下生长2 微生物是可以游动的3 表面积和体积比大（柄细菌），有效吸收营养。
微生物生态学
微生物生态学微生物生态学是研究微生物在自然界中的分布、种群组成、数量变动、生物地理分布规律以及微生物与环境的相互作用关系的科学。
微生物是地球上最古老、数量最多、多样性最丰富的生物群体之一，在地球生态系统中具有极其重要的地位和功能。
微生物生态学的研究对于揭示生物圈中微生物的生态分布规律、了解微生物参与地球生物化学循环以及应用于环境保护和生物技术等领域具有重要意义。
微生物生态学主要研究微生物在各种自然环境中的分布情况和种群组成。
地球上的各种环境如土壤、水体、空气、极地和深海等都是微生物的栖息地。
微生物能够适应各种极端环境，比如高温、低温、高盐、酸碱等，这使得它们具有广泛的生态适应性。
研究人员通过采集样品，进行微生物的分离培养和分子生物学技术分析，可以了解微生物的多样性和数量变动趋势。
微生物生态学还研究微生物在不同环境中的生物地理学分布规律。
地理位置、气候条件、土壤类型等环境因素对微生物的分布有着重要影响。
例如，富营养土壤中的微生物种类和数量会显著高于贫瘠土壤。
微生物生态学的研究可以揭示不同地理位置的微生物群落结构差异，从而了解各地微生物群落的特点和功能。
微生物与环境之间的相互作用也是微生物生态学的重要内容之一。
微生物参与了地球上各种生物圈的物质循环过程，如碳循环、氮循环和硫循环等。
微生物通过降解有机物和矿物质的转化，将其中的元素释放到环境中，影响着生态系统的结构和功能。
同时，微生物还参与了生物地球化学过程中的反应催化和能量转化，对维持地球生态系统的平衡具有重要的作用。
微生物生态学的研究不仅对于理解自然界中微生物的多样性、地理分布和生态功能具有重要意义，而且对于环境保护和生物技术等领域也有着广泛应用前景。
通过深入研究微生物的生态特征和功能，可以应用于环境污染修复、土壤改良、农业生产和食品工业等方面。
此外，微生物生态学还有助于发展微生物资源的有效利用和开发，为人类社会的可持续发展提供支持。
总之，微生物生态学作为一门重要的科学领域，通过研究微生物在自然界中的分布、种群组成、数量变动和与环境的相互作用关系，有助于揭示地球生态系统中微生物的生态规律，推动环境保护和生物技术的发展。
微生物生态学
微生物生态学微生物生态学是研究微生物在多样性、功能和相互作用方面的科学学科。
它关注微生物在各种环境中的分布、丰度、活动和相互关系，涉及到土壤、水体、大气、生物体和工业等多个领域。
微生物在生态系统中扮演着重要的角色，对环境的物质循环、能量转化和生态平衡具有重要影响。
一、微生物多样性微生物是地球上最丰富的生物群体，其多样性非常丰富。
微生物的多样性涉及不同种类的细菌、真菌、病毒和原生动物等。
它们根据不同的生理特征、生活方式和环境适应能力，在不同的生态系统中扮演着不同的角色。
通过对微生物多样性的研究，我们可以了解到各种微生物的分类和分布规律，进而揭示微生物在生态系统中的功能和相互作用。
二、微生物在物质循环中的作用微生物在环境中参与了物质循环的各个环节。
例如，一些微生物能够将有机物质分解为无机物质，促进有机物质的降解和循环利用。
这些微生物被称为分解者，对于生态系统中有机物质的降解和循环具有重要意义。
另外，一些微生物也能够参与到氮、磷、硫等元素的循环过程中，促进这些元素的转化和利用。
这些微生物在生态系统的物质循环中起到了关键的作用。
三、微生物在能量转化中的作用微生物在能量转化中也起到了重要的作用。
光合微生物如藻类和光合细菌能够进行光合作用，将光能转化为化学能，并释放出氧气。
这些微生物是生态系统中的初级生产者，为其他生物提供能量来源。
而一些微生物则能够利用化学反应或者化学能转换为生物能，比如嗜热微生物可以利用地热能为能量来源，这些微生物在一些特殊环境中发挥着重要的生态功能。
四、微生物的相互作用微生物之间存在着复杂的相互作用关系。
例如，共生是微生物相互作用的一种形式。
共生关系指的是两个或多个不同种类的微生物相互依赖生存的关系。
比如植物根际微生物与植物根系之间的关系，植物通过根分泌物为微生物提供生长条件，而微生物则提供植物营养元素的转化和保护植物根系免受病原微生物侵染。
此外，微生物之间还存在竞争、共存、共同利用资源等相互作用关系，这些相互作用在微生物群落的稳定和功能上起到了重要作用。
微生物生态学复习资料
Microbial Ecology绪论1. 名词解释：微生物生态学:是研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系的一门科学。
微生态学：是生态学的一个层次，是研究正常微生物在细胞或分子水平上相关关系的科学环境、自然环境+生物环境生境、指生物的个体、种群或群落生活地域的具体环境。
生物＋非生物栖息地、生物生活或居住的范围的物理环境。
如林地生境中的不同树冠层、树干生态位、一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。
基础生态位、一个物种能够占据的生态位空间，由物种的变异和适应能力决定，而非其地理因素。
基本生态位是实验室条件下的生态位，里面不存在捕食者和竞争。
实际生态位、自然界中真实存在的生态位。
物种流是指物种的种群在生态系统内或系统之间时空变化的状态。
2.微生物生态学的研究意义有哪些？①发现新的在工农业（如固氮）、食品（如发酵）、医药（如抗生素）和环境保护（如生物修复）方面有重要用途的微生物菌株（包括极端环境中微生物资源的发掘）；②微生物在地球物质化学循环中具有重要作用；③开发和利用自然界中的微生物资源，保护好微生物基因资源；④控制有害微生物，利用微生物净化环境，保护环境，维持环境生态平衡；⑤保护人类健康和保护生态平衡发挥微生物的最佳作用。
3.微生物生态学主要研究内容有哪些？①正常自然环境中的微生物种类、分布及变化规律；②极端自然环境中的微生物；③微生物之间、微生物与动植物相互关系；④微生物在净化污染环境中的作用；⑤现代分子微生物生态学的研究方法。
4.生态系统的功能有哪些？物种流能量流食物链营养级信息流5.什么是微生物生态系统？其特点是什么？是指各种环境因子如物理、化学及生物因子对微生物区系（即自然群体）的作用和微生物区系对外界环境的反作用。
特点：微环境稳定性适应性7.简述物种流的含义及其特点。
是指物种的种群在生态系统内或系统之间时空变化的状态。
不同生态系统间的交流和联系。
环境微生物生态学
群落（community） 微生物群落结构包括了垂直结构（空间的垂直分布）、
水平结构（地点的不同）和时间结构（随时间的周期性变 化）。微生物群落结构具备合理的空间和时间结构是生态 系统存在和发展的基础。
在特定生境内的微生物种群随着时间的推移出现取代 或被取代，最终形成比较稳定的群落结构，其过程是群落 的演替（自然界选择压力的结果）。
2： 微生物生态学基本原理
自然界中微生物种类繁多，构成了地球生态系统 （ecosystem）中最庞大、分布最广的群体。单个微生物 细胞生长形成种群（population），各种种群构成生态系 统的微生物群落（community），在微观的微生物世界
中，为了竞争有限的生存空间和资源，种群与种群之间无 时不刻进行着角逐，通过限制其它种群的生长为本种群的 繁衍争取更多的可能，亦或与其它种群合作，共同营造适 宜的生存空间。环境决定了生境中种群的数量和群落的大 小，而微生物也不断改造着其生存的环境。
微生物生态学定义 微生物生态学（microbial ecology）是研究微生物
（细菌、真菌、病毒等）与其周围环境（有生命的和非生 命的）之间相互关系的一门科学。人们从20世纪60年代 初才开始使用微生物生态学这个名称，因此它还是一个比 较年轻的科学。
根据微生物生态学研究的特点，微生物生态学的现代 定义可以理解为环境生物学。其具体的研究范畴包括微生 物的空间分布、组成、结构、生理生化，以及它们与环境 间的相互关系和功能等。
生态系统是指生物群落与生存环境之间，以及生物群 落内的生物之间的密切关系、相互作用，通过物质交换、 能量转化和信息传递，成为占据一定空间、具有一定结构 并执行一定功能的动态平衡整体。生态系统=非生物环境 +生物群落，在这个紧密结合的系统中，物质、能量在生 物与生物、生物与环境之间不断循环流动，形成一个能够 自己维持下去的、相对稳定的，并具有一定独立性的整体。
微生物的生态
作用，藻类对无机元素的吸收利用，以及浮游动物和一发低系生，列变但后化不生，减使少动水污物体染通中物过的总存量食在。物浓而链度生对降物
有机体的摄取和浓缩作用等。
化学净化可使污染物的总量降低，
使水体得到真正净化。
一、水体中的微生物 4.污染水体的微生物生态学特征
当有机污染物排入河流后， 在排污点的下游进行着正 常的自净过程。沿着河流 方向形成一系列连续的污 化带，包括四个污染带： 多污带、α-中污带、β中污带、寡污带，这四个 带是根据指示生物的种群、 数量以及水质划分的。
二、微生物与生物环境间的关系 2.生物因子
③共生(mutualism) 微生物与动物间的共生 ★瘤胃微生物与反刍动物的共生
牛羊等反刍动物，草食，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，使纤维素变成能被牛羊吸收的糖类。瘤胃中生活着多种细菌和原生动物。 共生原理如下：
二、微生物与生物环境间的关系 2.生物因子
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。
微生物间的共生地衣:由菌藻（子 囊类真菌与藻类） 共生或菌菌（真 菌与蓝细菌）共 生的地衣。
二、微生物与生物环境间的关系 2.生物因子
地衣中的真菌和藻类已形成特殊形态的整体，在生理上相互依存。其中的藻类或蓝 细菌进行光合作用，为真菌提供养料，真菌以产生的有机酸分解岩石为藻类或蓝细 菌提供矿质元素。
一、水体中的微生物 1.淡水中的微生物
★腐败型水生微生物
随着人畜排泄物或病体污物而进入水体的动植物致病菌，一般难以长期生存，但由 于水体的流动，也会造成病原菌的传播甚至疾病的流行。
《微生物生态学》课件
微生物生态学的发展历程
早期探索
早在17世纪，微生物学家就开始研究微生物的形态和分类。随后，随着培养技术和显微技术的发展，人们对微生物的 认识逐渐深入。
学科建立
20世纪中叶，随着分子生物学和遗传学的发展，微生物生态学逐渐成为一门独立的学科。研究者开始关注微生物在 生态系统中的作用和功能。
现代发展
近年来，随着高通量测序技术的快速发展，微生物生态学研究进入了一个新的时代。人们可以更深入地 揭示微生物群落的组成和功能，以及它们与环境之间的相互作用关系。
互利共生
01
两种微生物相互依存，彼此提供必要的生存条件和营养物质，
共同生长繁殖。
偏利共生
02
一种微生物因共生而受益，而另一种微生物既不受益也不受害
。
寄生关系
03
一种微生物寄生于另一种微生物体内或体表，从寄主身上获取
营养，并对寄主造成一定的损害。
寄生关系
内寄生
一种微生物寄生于另一种 微生物体内，如病毒、细 菌和原生动物等。
在极地、高山等低温环境中，存在着 一些能够在低温下生存和繁殖的微生 物，如冰川细菌等。这些微生物具有 适应低温环境的特殊代谢机制和生物 化学特性。
在高盐环境下，如盐湖、盐碱地等， 存在着一些能够在高盐浓度下生存和 繁殖的微生物，如嗜盐菌等。这些微 生物具有适应高盐环境的特殊结构和 代谢机制。
生物体内环境中的微生物
生态意义
微生物在物质循环中的重要作用使得 生态系统中的各种元素得以循环利用 ，维持了生态平衡和地球上生物圈的 稳定。
微生物生态学在实践中的应
06
用
在环境保护中的应用
污水处理
微生物通过分解有机物，将污水 中的有害物质转化为无害物质， 达到净化水质的目的。
微生物生态学微生物在环境中的角色和影响
微生物生态学微生物在环境中的角色和影响微生物是一种微小的生物体，包括细菌、真核生物和病毒等。
它们广泛存在于自然界中的各种环境中，发挥着重要的生态角色。
本文将探讨微生物在环境中的角色和影响。
1. 微生物的生态角色微生物在环境中扮演着多种重要的生态角色，包括以下几个方面：1.1 杂化和分解作用微生物在环境中扮演着杂化和分解有机物的关键角色。
例如，细菌可以通过分解植物残渣和动物尸体，将有机物转化为无机物，从而释放出养分，促进循环。
此外，微生物还能降解污染物，如石油和重金属污染物，减轻环境污染的影响。
1.2 生产和分解有机物微生物在环境中进行光合作用和化学合成，不仅提供了能量和有机物质，还促进了生态系统的平衡。
例如，一些细菌和藻类能够进行光合作用，使用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，为其他生物提供能量和氧气。
此外，微生物还分解有机物质，将其转化为无机物，维持生物循环。
1.3 氮循环和固氮微生物在环境中还发挥着重要的氮循环和固氮作用。
一些细菌能够将大气中的氮气固定为氨，供其他生物体利用。
此外，微生物还能将有机氮转化为无机氮，实现氮的循环。
这些过程对于维持生态系统的氮平衡具有重要意义。
2. 微生物对环境的影响微生物对环境具有深远的影响，包括以下几个方面：2.1 形成土壤微生物是土壤中的重要成分，对土壤的形成和质地具有重要影响。
微生物通过分解植物残渣和动物尸体，释放出养分，促进土壤中有机物的形成。
此外，微生物的代谢和运动还能改善土壤结构，增加土壤的透气性和保水性。
2.2 形成岩石和矿物微生物在岩石和矿物的形成过程中起着重要的作用。
例如，一些细菌能够通过氧化作用将铁离子转化为铁锈，从而促进铁矿石的形成。
此外，微生物的代谢和分解作用还能够改变岩石的物理和化学性质，影响岩石的组成和结构。
2.3 影响气候微生物通过调节大气中的气体成分，对气候具有重要影响。
一方面，微生物进行光合作用，吸收二氧化碳释放氧气，调节大气中的氧气含量。
微生物生态学
微生物生态学微生物生态学：从微小世界到大自然微生物，是指体积很小，生活在非常广泛的环境中，大多数肉眼看不见，只有在显微镜下才能观察到的生物。
微生物是生物圈中最庞大、最丰富的一类生物，是自然界中不可或缺的一部分。
微生物生态学就是研究微生物和环境之间的关系，以及微生物在环境中的分布规律和生态功能。
本文从微生物的类别入手，介绍微生物生态学。
首先，我们了解一下微生物的种类。
微生物包括原核生物和真核生物两个大类。
其中，原核生物包括细菌、放线菌和古菌等；真核生物包括真菌、原生动物和微型动物等。
这些微生物在自然界中扮演着重要的角色，如细菌可以分解有机物质，释放出养分，从而进行物质循环；真菌可以分解木材、植物等有机废弃物，减少自然生态系统中的污染物质等。
其次，对于微生物生态学而言，最重要的是环境因素对微生物分布的影响。
微生物在不同环境中有不同的数量和种类。
例如，在大气中可以存在大量的空气中微生物；在水中，水体温度、酸碱度、溶解氧含量等都会影响微生物的数量和种类；在土壤中，土壤深度、质地、水分等因素也会影响微生物在土壤中的分布。
因此，微生物生态学的研究需要全面考虑环境因素，才能更好地了解微生物的生态学特征和功能，以及微生物在不同环境中的适应能力。
微生物在不同环境中也具有不同的生态功能。
例如，在土壤中，细菌可以分解有机质，释放出养分，从而维持土壤的生产力和肥力；真菌和放线菌则可以生长在根际区，与植物形成互惠共生的关系，提高植物的抗逆性和生长速度；在水体中，浮游微生物可以进行光合作用，为水中生态系统提供养分；底栖微生物则可以分解水中有机质，减少底泥的积累和水质的恶化。
同时，微生物也具有在不同环境中适应能力强的特点。
例如，在极端环境下（如高温、高压、高盐度等），一些细菌和古菌可以生长繁殖，形成独特的微生物群落，发挥着重要的生态功能。
在人类的工业和农业中，微生物也具有重要的应用价值，如生物肥料、制药、食品添加剂等。
因此，微生物生态学是一个重要的交叉学科，有着广泛的研究方向和应用前景。
10、微生物生态学
第一节 第二节 第三节 第四节
微生物在自然界中的分布 微生物与环境间的关系 微生物与自然物质循环 微生物与环境保护
生态学：是一门研究生物系统与其环境 条件间相互作用规律性的科学。 微生物生态学则是研究微生物与周围生 物和非生物环境之间的相互关系及其在 自然环境中的作用和环境因素对微生物 的影响。
四、极端环境微生物
高温 低温 高酸 高碱 高盐 高毒 高渗透压 高压 干旱 高辐射强度
极端环境
五、工农业产品上的微生物
1、工业产品上的霉腐
大量的工业产品都是直接或间接用动植物作原料 制成的,例如木制品、纤维制品、革裘制品、橡胶制 品、卷烟、化妆品、中成药等。
有些工业产品如塑料、建筑涂料等很多微生物可以分 解、利用。
澡类和原生动物： 光能自养的蓝细菌主要分布在表土层中，酸性 土壤中较少，中性到微碱性土壤中较多。蓝细 菌中，有些如念珠藻在自然生境中既能固定氮 气，又能通过光合作用合成有机物。土壤中还 生活有大量的藻类。
原生动物多存在于有机质和微生物丰富的表层 土壤中，它们是土壤细菌和藻类的捕食者，对 土壤微生物尤其是细菌的数量和种类起着重要 的平衡和调控作用。
地下水：无色杆菌、黄杆菌、革兰氏阳性杆菌、 微球菌、 诺卡氏菌
淡水
地表水
溪水：营养少、主要是革兰氏阴性无芽孢 杆菌、 生丝微菌 河水：出现假单孢菌、芽孢、肠杆菌、弧 菌、螺菌、硫细菌、微球菌、八叠球菌、 诺卡氏菌、链球菌、螺旋体等 生活污水：荧光、绿脓、变形、枯草、 阴沟、大肠、粪链球菌、病毒和噬 污水 菌体 生产污水：与所含污物有关
严重污染的水会 通过食物链的生 物放大作用危害 人类健康
水体的富营养化作用（水华现象）是湖泊分类
微生物生态(共36张PPT)
典型的清水型微生物以化能自养微生物和光能自养微生物为主，如硫 细菌、铁细菌和衣细菌等，以及含有光合色素的蓝细菌、绿硫细 菌和紫细菌等。霉菌中水霉属和绵霉属的一些种可生长于腐烂的 有机残体上。藻类以及一些原生动物在水面生长。
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（2）腐败型水生微生物
清水由于流入了大量的人畜排泄物、生活污物和工业废水等，因 此有机物的含量大增，同时也夹入了大量外来的腐生细菌.
Nacl中。
7. 抗辐射微生物 对辐射这一不良环境因素有抗性的微生物。
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第三节 微生物与生物环境间的关系
自然环境中的微生物一般都不是单独存在的。生物 间的关系既多样又复杂。微生物与生物环境间的关 系分为：
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一、互生
两种可单独生活的微生物，当它们在一起时，通过各自 代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的生活方式。
1、为微生物提供了良好的营养。 2、土壤覆盖阻挡了紫外线对微生物的杀伤。 3、满足了微生物对水分的要求。 4、土壤pＨ值范围－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。
6
土壤具备了各种微生物生长发育所需要的营养、 水分、空气、酸碱度、渗透压和温度等条件，所 以土壤是微生物生活的良好环境。
4. 嗜碱微生物（嗜碱菌） 能专性生活在pH 10-11的碱性条件下而不能生活在中性条件
下的微生物。
5. 嗜压微生物（嗜压菌） 必须生长在高静水压环境中的微生物。均为原核微生物。
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6. 嗜盐微生物（嗜盐菌）
必须在高盐浓度下才能生长的微生物。一般Nacl浓度 3% 左右，盐杆菌等极端嗜盐菌必须生活在12-30%
害的微生物，称为正常菌群 .
微生物生态学(一门科学)
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研究内容
①研究微生物生态学所用的传统和现代分子生物学方法； ②在正常自然环境中的微生物种类、分布及其随着不同的环境条件变化而发生的变化规律； ③在极端自然环境中的微生物种类和它们所起的作用，在极端环境中微生物的生命机理； ④在自然界中微生物之间的相互关系，微生物与动植物之间的相互关系，这些相互关系对自然界的影响和环 境因素对这些相互关系的影响； ⑤在正常自然环境中，微生物代谢活动对自然界的影响，环境条件的变化对这些代谢活动的影响； ⑥污染环境中的微生物学； ⑦微生物产生的生态友好物质； ⑧微生物的生态模型。
相关概念
微生物生态学( microbial ecology)是基于微生物群体( guilds/consortium，community)的科学。微生 物生态学的研究在于探究微生物群体之间及微生物群体与环境之间的关系。微生物生态学的研究对象更强调把微 生物作为一个群体，这些存在物质交换、能量流动和信息交流的群体有机地组成了微生物基本研究单元，如微生 物种群、群落和一系列有机集合体等。这些研究单元共同生活在一个连续的环境中并互相影响，对它们的研究在 于寻求这些集合体构建的方法和途径，不同物种间功能的交互影响及群落构建随时空的变化情况。微生物生态学 的研究首先要以规范研究对象为出发点，明确地定义各项具体研究工作中微生物研究单元(群体)的含义。
发展历程
微生物生态学是生态学的一个重要分支，是研究微生物群落与环境相互关系的科学。在该学科的发展过程中， 一些科学家的早期工作起到了重要作用。1889年，拜耶林克( Beijerinck MW)设立发光细菌属; 1892年，维诺 格拉斯基( Winogradsky S)亚硝酸单胞菌属及亚硝酸杆菌属，他们的许多开创性微生物学研究中较早地涉及了微 生物生态学的概念。克鲁维尔( Kluyver AJ)于 1924年发表了《微生物代谢的统整与分歧》一文，Kluyver的贡 献在于发现了微生物间的各种代谢过程都存在相互关系。20世纪后半叶微生物生态学得以迅速发展，其重要的里 程碑是 1972年在瑞典乌普萨拉举行的有关微生物生态学现代方法的国际会议，此后国际知名学术期刊(例如: Nature Reviews Microbiology，The ISME Journal，Molecular Ecology，Applied andEnvironmental Microbiology，Environmental Microbiology，FEMS Microbiology Ecology，Microbial Ecology等)不断 创刊出版，这期间也见证了许多重要科研成果的诞生。1976年，Woese和 Fox通过研究小亚基核糖体( SSUrRNA) 序列差异确立了三域学说，并定名古菌域( Archaea)。随着研究的深入，传统的技术在非可培养微生物研究方面 存在一定局限性，分子生物学研究技术被借鉴到微生物生态学研究中，在物种遗传多样性、分子适应性、变异分 子机制及其进化意义等基础理论方面取得了突破。
微生物生态学复习资料
Microbial Ecology绪论1.名词解释：微生物生态学:是研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系的一门科学。
微生态学：是生态学的一个层次，是研究正常微生物在细胞或分子水平上相关关系的科学环境、自然环境+生物环境生境、指生物的个体、种群或群落生活地域的具体环境。
生物＋非生物栖息地、生物生活或居住的范围的物理环境。
如林地生境中的不同树冠层、树干生态位、一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。
基础生态位、一个物种能够占据的生态位空间，由物种的变异和适应能力决定，而非其地理因素。
基本生态位是实验室条件下的生态位，里面不存在捕食者和竞争。
实际生态位、自然界中真实存在的生态位。
物种流是指物种的种群在生态系统内或系统之间时空变化的状态。
2.微生物生态学的研究意义有哪些？①发现新的在工农业（如固氮、食品（如发酵、医药（如抗生素）和环境保护（如生物修复）方面有重要用途的微生物菌株（包括极端环境中微生物资源的发掘）；②微生物在地球物质化学循环中具有重要作用；③开发和利用自然界中的微生物资源，保护好微生物基因资源；④控制有害微生物，利用微生物净化环境，保护环境，维持环境生态平衡；⑤保护人类健康和保护生态平衡发挥微生物的最佳作用。
3.微生物生态学主要研究内容有哪些？①正常自然环境中的微生物种类、分布及变化规律；②极端自然环境中的微生物；③微生物之间、微生物与动植物相互关系；④微生物在净化污染环境中的作用；⑤现代分子微生物生态学的研究方法。
4.生态系统的功能有哪些？物种流能量流食物链营养级信息流5.什么是微生物生态系统？其特点是什么？是指各种环境因子如物理、化学及生物因子对微生物区系（即自然群体）的作用和微生物区系对外界环境的反作用。
特点：微环境稳定性适应性7.简述物种流的含义及其特点。
是指物种的种群在生态系统内或系统之间时空变化的状态。
不同生态系统间的交流和联系。
微生物生态学
微⽣物⽣态学第⼀章1⽣态学（Ecology）:研究⽣物与其周围环境，包括⾮⽣物环境和⽣物环境相互关系的科学2.⽣态学的分⽀学科基础(纯粹)⽣态学按组织层次分：个体⽣态学，种群⽣态学，群落⽣态学，⽣态系统⽣态学等按⽣物类别分动物⽣态学，植物⽣态学，微⽣物⽣态学，真菌⽣态学等按栖息环境分陆地⽣态学，海洋⽣态学，河⼝⽣态学，淡⽔⽣态学等3.应⽤⽣态学：应⽤⽣态学、污染⽣态学、⼈类⽣态学、城市⽣态学、农业⽣态学、资源⽣态学。
4.⽣态因⼦环境中对⽣物的⽣长、发育、⽣殖、⾏为、分布有着直接或间接影响的环境要素5.⽣物因⼦：⽣物种内和种间的相互关系；⾮⽣物因⼦：光、温度、湿度、降⽔、⼟壤、⼤⽓等。
6.⽣态因⼦的作⽤特点：综和性、⾮等价性、不可替代性和互补性、限定性。
7.⽣物与环境的关系的基本原理：⽣物势和环境阻⼒⽣物势：⽣物在没有任何限制的环境中增长的潜在速率环境阻⼒：环境对⽣物增长速率的限制因素8.⽣物与环境的关系的基本原理内稳态机制：⽣物控制⾃⾝的体内环境使其保持相对稳定的机制意义:提⾼⽣物对⽣态因⼦的耐受范围9.种群（population) ：由⼀定时间内占有⼀定地区的⼀群同种个体组成的⽣物系统10.种群密度⼀定时间内，单位⾯积上或单位空间内的个体个数11.种群分布型：随机分布、均匀分布、群聚分布12.种群分布的类型图：集团分布、均匀分布、随机分布。
13.种群的年龄结构：增长性、稳定型、衰退型14.种群存活曲线(survivorship)：在各年龄阶段种群的存活率曲线15.基本类型：Ι型（凸型存活曲线）哺乳动物、⼈、Π型（直线型存活曲线）鸟类、Ⅲ型（凹型存活曲线）低等动物16、种群增长率（出⽣率+迁⼊率）-（死亡率+迁出率）17、种群增长的形式：逻辑斯缔增长“S”形、指数式增长“J”形18、类型 A B 特点竞争- - 彼此互相抑制捕⾷- - A种杀死或吃掉B种中性O O 彼此互不影响共⽣+ + 彼此有利，分开后不能⽣活合作+ + 彼此有利，分开能独⽴⽣活附⽣+ O A种有益，B种⽆影响偏害- O 对A有害，对B⽆利也⽆害寄⽣+ - 对A有利，对B有害群落(community)：在⼀定时间内居住于⼀定环境中的各种群组成的⽣物系统19、⽣物群落的分类按植物⽣活型分为：、森林、草原、荒漠按地理⽓候分为：、热带群落、亚热带群落、温带群落20、主要群落类型：森林：、热带⾬林、温带落叶阔叶林、针叶林21、主要群落类型：热带草原、温带草原、冻原、荒漠22、群落的基本特征种类特征：种组成是区别不同群落的⾸要特征物种间的相互影响：构成群落的种群之间必须相互协调、平衡结构特征：⽣物群落具有⼀系列的结构特点，包括形态结构、⽣态结构和营养结构动态特征：⽣物群落的运动形式包括季节动态、年际动态、演替与演化23、群落演替图：裸底阶段、沉⽔植物阶段、浮叶根⽣植物阶段、挺⽔植物和沼泽植物阶段24、⽣态系统(ecosystem)：在⼀定空间内由⽣物和⾮⽣物成分组成的⼀个功能整体及⽣物圈能流和物质循环的⼀个功能单位25、⽣态系统的基本组分⾮⽣物成分太阳辐射能，⽆机物质(⼤⽓、⽔)，有机物质⽣物成分⽣产者，消费者，还原者26、⽣态系统的基本特征：核⼼是⽣物群落、地区特点和空间结构、时间特征、三⼤功能类群参与代谢活动、动态平衡特征、开放性。
第九章 微生物生态
动物排泄物及动物尸体所带的菌等
3.种类 4.作用 5.分布 细菌>放线菌>霉菌>酵母菌>藻类>原生动物 在物质循环中起重要作用，降解土壤中有机物 主要分布在10-20cm深的土层中
6. 分布影响因子
土壤有机质含量、土壤深度、土壤酸碱度、季节
我国各主要土壤的含菌量(万/克 干土)
土类 暗棕壤 棕壤 黄棕壤 红壤 砖红壤 磷质石灰土 黑土 黑钙土 棕钙土 草甸土 嵝土 白浆土 滨海盐土 地点 黑龙江呼玛 辽宁沈阳 江苏南京 浙江杭州 广东徐闻 西沙群岛 黑龙江哈尔滨 黑龙江安达 宁夏宁武140 黑龙江亚沟 陕西武功 吉林皎河 江苏连云港 细菌 2,327 1,284 1,406 1,103 507 2,229 2,111 1,074 11 7,863 951 1,598 466 放线菌 612 39 271 123 39 1,105 1,024 319 4 29 1,032 55 41 真菌 13 36 6 4 11 15 19 2 23 4 3 0.4
第十一章 微生物的生态
Microbial Ecology
微生物生态学研究内容
1. 概念 生态学是一门研究生命系统与环境系统间相互作 用以及适应机理的科学
2. 微生物生态学研究内容 微生物的群落结构、微生物与宏观、微观环境系 统间相互作用的规律及其应用。
第一节
一、微生物群落
自然环境中的微生物
种群（population）：指在一定时间内占据一定 空间的同种生物的所有个体。
采取土壤样品要考虑的几个问题
土质肥，微生物含量高。
离地面5-20cm处的土壤通气良好、不受阳光直
射，含菌量最高。
采土季节以春秋两季最好。
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微生物生态学（microbial ecology）是在微生物和生态学发展过程中形成的交叉学科，为生态学的一个分支学科，是研究微生物与其生存环境、微生物群体之间相互关系、相互作用的科学，
生境（habitat）是指微生物能够在其中生存并执行其特定功能的微小环境，又称之为微环境（microenvironment）或微小生境（microhabitat）龛（niche）包含为生境更为广泛的含义，它不但包含了生物生存的空间概念，还蕴涵着功能作用以及不同温度、湿度等环境变化中的位置，也称为生态学。
种群（population）具有相似特性和生活在一定空间内的同种个体群称之为种群。
群落（community）一定区域内或一定生境中各种微生物种群相互松散结合的一种结构和功能的单位称之为群落。
生产者和消耗者生产者和消耗者是构成自然界生态系统物质能量循环的重要元素。
生物钟绿色植物的光合作用摄取太阳能，转化为化学能，将无机物转化为有机物，是重要的生产者。
动物消耗有机物，使能量与物质重新分配，是消耗者。