第七章微生物生态
微生物生态系统
微生物生态系统微生物生态系统是指由微生物组成的生物群落以及它们所处的环境综合体。
微生物包括细菌、真菌、病毒和原生动物等，是地球上最古老、最丰富的生物类群之一。
微生物生态系统在地球的生物圈中扮演着重要的角色，对环境的维持和生物的生存具有重要影响。
一、微生物类型及其功能1. 细菌细菌是微生物中最常见、数量最多的类群之一。
它们具有多样的功能，在微生物生态系统中发挥着关键作用。
某些细菌可以进行光合作用，将太阳能转化为化学能，并释放氧气。
这些光合菌对维持氧气生成和环境中的能量流动至关重要。
此外，细菌还参与了有机物的分解、氮循环和矿物质的循环等过程。
2. 真菌真菌是微生物生态系统中的另一个重要群体。
它们特别擅长分解有机物质，参与了环境中的物质循环过程。
真菌还与其他生物形成了共生关系，例如与树木的根系形成菌根共生，互利共生。
此外，真菌还具有抗菌作用，可以制造抗生素来抑制其他细菌或真菌的生长。
3. 病毒病毒是一种微小的伴侣生物体，无法自行进行代谢和繁殖。
然而，病毒在微生物生态系统中扮演着重要角色。
它们可以感染细菌和其他微生物，通过寄生、杀死或修改宿主细胞来影响微生物群落的结构和功能。
病毒还可以传递基因信息，促进微生物的遗传变异和进化。
4. 原生动物原生动物是一类单细胞动物，包括原生动物和胞内动物。
它们广泛存在于各种水体和土壤中。
原生动物以吞噬细菌、真菌、其他原生动物和有机碎屑为食，参与了有机物质的分解和转化过程。
某些原生动物还具有控制细菌和真菌数量的功能，维持微生物群落的平衡。
二、微生物生态系统功能1. 分解与循环有机物质微生物对有机物质的分解和转化起着重要作用。
它们通过产生酶来降解复杂的有机物质，将其分解为较简单的化合物。
这些化合物可以为其他生物提供营养物质，维持生态系统的稳定。
此外，微生物还参与了碳、氮、磷等元素的循环过程，促进了能量和物质的流动。
2. 维持生态平衡微生物通过竞争、合作和共生等方式维持着微生物群落的平衡。
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。
第七章微生物生态revised2p演示教学
（2）微生物营养：土壤和地下水中，尤其是地下 水中，氮、磷都是限制微生物活性的重要因素。 因此要保持一定的C：N：P比值，一般以土壤微 生物碳氮比25：1，污水好氧生物处理BOD5：N： P= 100：5：1作为参考值。
（二）污染土壤的微生物生态 污水长期灌溉会引起土壤微生物生态的变化：
区系和数量改变。 ① 产生可分解各种污染物的微生物种类。 ② 重金属的作用。
四、土壤污染和土壤生物修复
（一）土壤的污染及其不良后果 来源：废水（农田灌溉和土地处理）、固体废弃物
、油库泄漏或农药的过度使用等。 污染物质：农药、石油类、氨、重金属等。 易降解的污染物在土壤中会被逐渐分解，而难降解
➢ 生态系统的平衡的破坏与建立，是自然界发展的 普遍规律。生态系统总是在不平衡-平衡-不平衡的 发展过程中进行着物质和能量的交换，推动着自 身的变化和发展。
9
第二节 土壤微生物生态
10
土著微生物：authochthonous microorganism 在一定给定的生境中生存、生长和进行活跃代
第七章 微生物生态
1
主要内容： 生态系统 土壤生态系统及其微生物 空气生态系统及其微生物 水体生态系统及其微生物
2
第一节 生态系统
3
一、 生态学的定义
不同学者对生态学的定义不同，其中比较经典的 定义是：“生态学是研究生物与环境相互关系的 科学“（Haeckel,1986）。
我国著名生态学家马世骏先生将生态学定义为 “生态学是研究生物的生存条件、生物群落与环 境系统之间相互作用的过程及其规律的科学” （马世骏，1990）。
(1)第一篇 第七章 微生物在海洋环境中的作用
微生物在海洋环境中的 作用
第一节 海洋微生物环境生态的特点 第二节 海洋微生物在环境循环中的作用 第三节 海洋微生物在可燃冰形成的作用 第四节 沿海养殖虾池的微生物 第五节 赤潮发生的原因以及与海洋环境的关 系
教学重点
1、海洋微生物环境生态的特点
2、海洋微生物在环境循环中的作用
教学难点
1、常见的海洋微生物种类
（3）造成恢复养殖业困难 海产养殖业的特点：投资大、风险大、回报 大。 影响：养殖者信心、资金困难。 1989年：山东等省损失超过3亿元 1997-1998年两次赤潮：广东损失超过4亿 元，香港损失超过3亿元。
2、赤潮对海洋环境的破坏 （1）影响水体的酸碱度和光照度 正常pH8.0-8.2;赤潮pH8.5-9.3，影响海洋 动物死亡，底层生物量锐碱。影响水体透明度。 造成珊瑚死亡。
塘水 底泥 塘泥 塘泥
100 78 0 22
Hale Waihona Puke 塘水 底泥 塘泥 塘泥100 50 37 13
河弧菌广泛分布于低盐度海水环境的港 湾水、河水中。广泛存在于鱼、虾、蟹、牡 蛎、蛤和螺等动物中。
副溶血性弧菌在低盐度的海水环境中繁 殖迅速。各种弧菌对人和动物均有较强的毒 力，其致病物质具有溶血活性、肠毒素和致 死作用。
赤潮种类 有260余种浮游藻类可形成赤潮，其中 有70余种有毒。 主要两类型的藻类形成赤潮： （1）甲藻类（涡鞭藻类） 这种藻类的细胞伤有两条鞭毛，其中一 条绕着藻体的环沟，另一条在纵沟中伸出。 具甲板、毒素。
各种引起赤潮的甲藻
（2）硅藻类 富含硅质，无害。个别种类有毒，可 产生记忆缺失性毒素。
海洋微生物在地球历史上的作用： 1、在20亿年前，为地球制造了氧气，从而具 有多样性的生物圈。 2、将空气中的氮气变成了硝酸盐，否则，地球 就没有动物。
第7章 水生微生态学
第一节 水体中微生物的分布
在江河湖海等淡咸水中均生存着相应的
微生物，其分布有规律性。
水体中有机物和无机物含量、光照强度、温 度、pH、盐度、渗透压、含氧量及有毒物的含 量差异很大，因而各种水域中微生物种类和数
量呈现明显的差异。
水体微生物分布易受季节影响
有机物丰度 无机物丰度 光照强度 温度 pH
在初始降解阶段，弧菌科、肠杆菌科和假单胞菌属
细菌迅速增加；
第二阶段，梭菌属细菌成为优势种类； 饵料被消耗完毕后，不动杆菌、摩拉克氏菌、假单 胞菌占优 池塘中常见的蓝细菌隶属于颤藻属、蓝纤维藻属、 鱼腥藻属、微囊藻属、席藻属等。
二、海水中微生物的分布
嗜盐，真正的海洋细菌在缺少氯化钠的情况下是 不能生长的。 海水微生物的种类和数量远超淡水微生物总量
2. 温度
0~50℃是多数水生微生物生存的温度范围，过冷或 过热能引起水体中细菌、藻类和真菌等的死亡 微生物在最低温至最高温的范围内，代谢速率随温 度升高而增大
接近于最低或最高温度时，微生物的形态会发生变 化：节杆菌属低于20℃时为G-的菌丝体，在20-26℃时 为G+的节孢子，在26 ℃以上为G+棒状形
第三节 水生微生物在生态系统中的作用
一、
微生物与 能量流、 食物链
光合作用 无机物 分解作用 有机物
生产者：从无机物合成有机物，如植物、微生物
消费者：利用有机物进行生活，如动物
分解者：分解有机物成无机物，如微生物
微生物在生态系统中的地位
1、微生物是有机物的主要分解者；
微生物最大的价值也在于其分解功能。它们分解 2、微生物是物质循环中的重要成员； 生物圈内存在的动物和植物残体等复杂有机物质，并 微生物参与所有的物质循环，大部分元素及其化 最后将其转化成最简单的无机物，再供初级生产者使 3、微生物是生态系统中的初级生产者； 合物都受到微生物的作用。在一些物质的循环中，微 光能营养和化能营养微生物是生态系统的初级生 用。 生物是主要的成员，起主要作用；而一些过程只有微 4、微生物是物质和能量的贮存者； 者，它们具有初级生产者所具有的二个明显特征， 生物才能进行，起独特作用；而有的是循环中的关键 微生物和动物、植物一样也是由物质组成和由能 即可直接利用太阳能、无机物的化学能作为能量来 5、微生物在地球生物演化中的作用； 过程，起关键作用。 量维持的生命有机体。在土壤、水体中有大量的微生 源，另一方面其积累下来的能量又可以在食物链、 微生物是最早出现的生物体，并进化成后来的动、 物生物量，贮存着大量的物质和能量。 食物网中流动。 植物。藻类的产氧作用，改变大气圈中的化学组成， 为后来动、植物出现打下基础。
微生物生态
生物圈：是指地球上的所有生物的总称。
生态系统：生物群落与其环境相互结合、相互作用、相调控而成的动态系统叫生态系统。
群落：相同生长环境中两个以上种群的生物由于生活繁殖上的连锁而构成相互依赖、相互制约的生态学功能单位叫群落。
种群：相同生长环境中的同种个体组成的能繁殖的同种个体群，是组成群落的基本组分，与同种其他地方的种群有隔离、有界限。
互生关系两种微生物间松散的联合,也可以单独生活，当生活在一起时，比单独生活的好，但二者不形成共生组织(生命整体)的关系。
共生关系两种微生物紧密的结合在一起，互相提供必要的生活条件，彼此依赖，形成一个在形态上具有共同结构，而在生理上却相互分工，互换生命活动产物的生存关系。
如将二者分开，各自都生活不好。
此可视为互生关系的高度发展。
竞争关系多种微生物共同生活于一个环境中时，或因一种微生物优先利用有限养料，致使另一种微生物养料缺乏，生长发育受阻；或因一种微生物生长迅速，占领基质表面和充斥空间，使另一种微生物无处容身而生长受抑。
竞争导致优势种群的胜利和劣势种群的淘汰。
寄生是一种微生物生活在另一种微生物表面或体内并对后者产生危害的相互关系。
猎食关系这是一种微生物直接吞食另一种微生物的关系拮抗作用:这是一种微生物通过产生某种特殊的代谢产物或改变环境条件来抑制或杀死另一微生物种群的现象。
转化--受体菌直接吸收了来自供体菌的DNA片段,通过交换,把它整合到自己的基因组中,从而获得了供体菌的部分遗传性状的现象称为转化。
转导--通过缺陷噬菌体的媒介,把供体细胞的DNA片段携带到受体细胞中,从而使后者获得了前者部分遗传性状的现象,称为转导。
接合--通过供体菌和受体菌完整细胞间的直接接触而传递大段DNA的过程称为接合(有时也称“杂交”)。
染色体畸变是DNA的大段变化(损伤)现象,表现为染色体的插入、缺失、重复、易位和倒位。
突变指遗传物质核酸(DNA或RNA)中的核苷酸顺序突然发生了稳定的可遗传的变化。
第四版环境工程微生物学课后习题答案(周群英)
环境工程微生物学课后习题答案（周群英第四版）目录环境工程微生物学................................................................................... 错误!未定义书签。
绪论 (2)1、何谓原核微生物？它包括哪些微生物？ (2)2、何谓真核微生物？它包括哪些微生物？ (2)3、微生物是如何分类的？ (2)6、写出大肠埃希氏杆菌和桔草芽孢杆菌的拉丁文全称。
(2)7、微生物有哪些特点？ (2)第一章病毒 (2)第二章原核微生物 (7)1、细菌有哪几种形态？各举一种细菌为代表。
(7)2、细菌有哪些一般结构和特殊结构？它们各有哪些生理功能？ (7)3、荚膜、粘液层、菌胶团和衣鞘 (7)第三章真核微生物 (12)第四章微生物的生理 (15)第五章微生物的生长繁殖与生存因子 (20)第六章微生物的遗传与变异 (28)第七章微生物的生态 (35)第八章微生物在环境物质循环中的作用 (40)第九章水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理 (44)第十章有机固体废物与废弃的微生物处理及微生物群落 (48)第十一章有机固体废物与废气的微生物处理及其微生物群落 (54)1，何谓堆肥法，堆肥化和堆肥？ (54)2，叙述好氧堆肥的机理。
参与堆肥发酵的微生物有哪些？ (54)3，好氧堆肥的运行条件有哪些？ (55)4，好氧堆肥法有几种工艺？简述各个工艺的过程。
(55)第十二章微生物学新技术在环境工程中的应用 (60)1. 酶制剂剂型有几种？ (60)2. 何谓固定化酶和固定化微生物？ (60)3. 酶和酶菌体固定化方法有哪几种？各用什么载体？ (60)4. 固定化酶和固定化微生物有什么优点？存在什么问题？ (60)5. 生物膜是固定化微生物吗？为什么？ (60)6. 何谓表面活性剂？生物表面活性剂有哪几类？ (60)7. 絮凝剂有几类？微生物絮凝剂在污水生物处理中起什么作用？ (60)8. 叙述污水处理中微生物絮凝剂的作用原理？ (60)9. 微生物制剂有哪些用途？ (60)10. 有几种产氢微生物？它们是如何产氢的？ (61)11. 请叙述微生物产氢电池的工作原理。
微生物的生态
微生物的生态微生物是地球上最古老而又最常见的生物，无所不在，不仅是生态系统中不可或缺的一部分，也是人类生活的重要组成部分。
微生物生态系统研究，包括微生物群落的结构和功能、物种多样性和响应机制等多个方面，涉及从微观到宏观、从单细胞到群体的多级尺度。
微生物的生态系统非常复杂，与多种环境因素密切相关，如温度、湿度、土壤、水、气候变化等，这些因素直接影响微生物的生存和功能。
同时，微生物也对这些因素产生反应，从而影响环境的稳定性和生态系统的健康。
微生物同物种间相互作用不仅影响微生物的分布和演化，同时也影响了全球生物界的结构和功能。
微生物的群落结构对土壤肥力和健康有着至关重要的影响。
如在长期农业生产和土地耗损的环境中，微生物的多样性和数量会大幅度减少，土壤中农业化学物质的含量也会显著增加。
微生物能承担多种功能，例如分解有机废弃物、参与氮循环、提高土壤肥力、保护植物等。
微生物为生态系统的健康和生产提供重要的服务。
例如，微生物对气候变化有着至关重要的作用，它们是土壤碳储存和固定的主要驱动因素。
微生物与植物根系之间的相互作用也起着关键的作用，植物通过根系释放的物质，能够滋养土壤中的微生物，从而提高土壤中微生物的多样性和数量。
与微生物的重要作用相比，人类对微生物的认识和研究还远远不够深入。
随着技术的进步，人们可以更好地了解微生物的多样性和微生物群落结构等，加深人类对微生物生态系统的认识，进而为生态环境保护和资源可持续利用提供更科学有效的方案。
总之，微生物对生态系统、气候变化、环境及人类健康等方面均有着不可替代的作用，只有在加强对微生物群落结构和微生物功能的深入研究，提高我们对微生物的关注和认识，才能更好地保护生态环境和资源，实现可持续发展。
微生物生态学-7生物固氮
L6O2L6＋O2 ＋
豆血红蛋白是共生体根瘤形成过程中由根瘤菌和植物的基 因共同形成的，其中根瘤菌产血红素，植物产球蛋白,但 因共同形成的，其中根瘤菌产血红素，植物产球蛋白 但 须由根瘤菌诱导才能产生。 须由根瘤菌诱导才能产生。 L6O2可以高流速低浓度的氧流向类菌体，提供生长所需O2。 可以高流速低浓度的氧流向类菌体，提供生长所需O 这样既保证类菌体生长， 这样既保证类菌体生长，又保证类菌体细胞内的固氮酶不 受高浓度氧的抑制。 受高浓度氧的抑制。
第二节
一、固氮微生物
固氮微属 个属100多种，包括细菌、放线菌、蓝细菌等 多种， 个属 多种 包括细菌、放线菌、 原核微生物
自生固N 二、 固氮体系 ①自生固N体系 ②共生固N体系 共生固N 联合固N ③联合固N体系
（1）自生固N体系 自生固N
固氮微生物在其独自生活过程中，将分子态N 固氮微生物在其独自生活过程中，将分子态N还 独自生活过程中 原为氨，由这类固N微生物建立的体系。 原为氨，由这类固N微生物建立的体系。
二、固N酶催化反应的条件
2、固N酶催化反应的抑制 （1）氢的抑制 ）
H＋是固N作用的专一性竞争抑制剂 是固N 在固氮酶上的结合位点相同； 原因： 原因： H+和N2在固氮酶上的结合位点相同； 竞争能量和电子。 竞争能量和电子。 在分子态N的还原过程中总是伴有H 的释放， 在分子态N的还原过程中总是伴有H2的释放， 这一现象称为放氢现象： 这一现象称为放氢现象： 固N酶 酶
作用。 低Eh（-490mv）条件下进行固 作用。 （ ）条件下进行固N作用
③具底物的多样性，除能将分子态N还原为氨外，还 具底物的多样性，除能将分子态N还原为氨外， 能催化许多底物的还原。 能催化许多底物的还原。HC≡CH→H2C=CH2
微生物生态
微生物生态微生物生态，指的是微生物在生态系统中的分布、种群结构、相互作用和功能，主要涉及细菌、真菌和病毒等微生物的生态学特征和生态过程。
生态系统是由生物和非生物因素相互作用形成的一个相对稳定的有机体系，在生态系统中，微生物扮演着举足轻重的角色。
无论是自然界中的海洋、土地、土壤、河流等，还是人为建设的养殖池塘、废水处理系统、发酵罐等处，都存在着大量的微生物群落。
微生物具有广泛的功能，如矿物质循环、有机物分解、固氮和抗生素产生等，对维持生态系统的稳定性和健康状态起着至关重要的作用。
微生物的分布与环境因素密切相关。
在自然环境中，微生物的数量、种类和分布会受到温度、湿度、氧气、光照、酸碱度等因素的影响。
例如，水体中的微生物数量可能会受到水温、阳光和富营养化程度等因素的影响。
在一些微生物鲜明的生态系统中，如地下沉积物、海洋深处和高山生态系统中，微生物丰度和多样性较高，而在一些极端环境下，如高温、高压、低温、低氧、高盐等，微生物也存在着一定的适应性，发展出独特的适应性和代谢特征。
微生物之间存在着密切的相互作用，包括竞争、互惠共生、共生、拮抗和协同等。
例如，有些微生物能与植物根系形成共生关系，帮助植物吸收养分，同时从植物根系统获得所需的碳源和能量。
另一方面，有些微生物会相互竞争，如同样生活在土壤中的细菌和真菌，它们之间可能会争夺营养和空间。
微生物在生态系统中的功能也十分重要。
微生物能对环境中的有机物进行分解和转化，如将有机物分解为二氧化碳和水，并将其中的养分释放到环境中，催化碳循环、氮循环等过程。
此外，微生物还可以通过其代谢物质来协调和控制生态系统的生物和环境因素。
比如，一些微生物可以产生免疫调节剂，帮助维持动植物生态系统的平衡及生命健康。
微生物生态吸引了学者们的广泛关注和研究，应用于许多领域。
例如，微生物生态在环境生态学、工业生产等方面都具有十分重要的应用价值。
在工业生产中，微生物生态学可被用于构建高效的微生物发酵系统、探究微生物氧化机制以及共生关系的研究等。
空气微生物水体的微生物
环境工程微生物学 第十八讲
第二篇 第七章 微生物生态（2）
第三节 空气微生物
一、空气的生态条件 空气并不是微生物良好的生物场所，大气圈的大部分，其
理化因子如有较强的紫外辐射、干燥、温差大、缺乏营养、 高空缺氧，不适合微生物生长。空气不是微生物生长繁殖 的场所。 但空气中有各种微生物，它们对人类产生有害或有益的影 响。
（三）微生物对空气污染的指示作用
许多微生物对空气污染是很敏感的，实践中可利用这类敏 感的微生物作为指示物，或用于研究细胞学损伤。例如大 肠杆菌对于由臭氧和碳氢化合物的光反应产生的烟雾是高 度敏感的，这种混合污染物只要几个PPb的浓度就可使大 肠杆菌致命。纯的臭氧对于大肠杆菌也是有毒的，能使细 胞表面发生氧化作用，造成内含物渗出细胞而被毁。
（二）空气微生物的检测点数 以20～30个测点数为宜，最少测点数为5～6。 （三）空气微生物的培养温度和时间 培养细菌温度31～32℃，24小时或48小时。 培养真菌温度25℃96小时
（四） 浮游菌最小采样量和最小沉降面积
在测浮游菌时，为了避免出现“0”粒的概率，确保测定 结果的可靠性要考虑最小采集量。同样在测降菌菌时要考 虑最少沉降面积。见P254表7-8
军团菌
五、空气污染的生物指示作用
空气污染物不仅对人体有严重的影响，而且对植物，对微 生物细胞同样也产生严重影响。然后，不同的生物机体， 对不同的污染物反应的敏感性不尽相同，因此，我们可以 把一些对污染物有高度敏感的植物或微生物作为指示生物， 用于环境污染的监测。我们根据这些生物在这一地区的生 长将况，可以及早测知本地区的污染情况。
微生物的生态
微生物的生态微生物是指体型微小、仅能通过显微镜观察到的生物群体，包括细菌、真菌、原生动物和病毒等。
它们广泛存在于地球上的各个生态系统中，并且在生态系统的稳定性、能量循环和物质转化等方面发挥着重要作用。
本文将从微生物与环境的相互关系、微生物的功能及其在生态系统中的作用等方面进行论述。
微生物与环境的相互关系微生物与环境之间存在着密切的相互关系。
首先，微生物可以适应各种不同的环境，从极寒的南极冰川到炎热的沙漠都能找到它们的踪影。
其次，微生物可以通过代谢产物对环境进行改变，例如细菌通过合成酶分解有机物质转化为无机物质，真菌通过分解木质纤维将其转化为有机物质，这些都对环境有着显著的影响。
最后，环境中的物理化学因素如温度、pH值、光照等也会对微生物的生存和分布产生影响。
微生物的功能与作用微生物在生态系统中扮演着重要的角色，具有多种功能和作用。
首先，微生物是生态系统中的分解者，能够降解有机物，如植物残渣、死亡生物体等，将其分解为无机物，为其他生物提供养分。
其次，微生物是生态系统中的固氮菌，能够将大气中的氮气转化为植物可利用的氨态氮，为植物的生长提供必需的养分。
此外，微生物还参与了生态系统中的氮循环、碳循环和硫循环等关键过程，在物质转化和能量流动中起到重要的媒介作用。
微生物的生态功能微生物的生态功能多种多样，具体可分为以下几个方面。
1. 氮循环氮循环是生态系统中一个关键的物质循环过程，涉及到氮的转化和转运。
微生物在氮循环中发挥着关键作用，包括氮固定、氨化、硝化、反硝化等过程。
通过这些过程，微生物能够将大气中的氮气转化为植物可利用的氮化合物，同时也参与了氮化合物的还原和氧化反应。
2. 碳循环碳循环是生态系统中的另一个重要物质循环过程，微生物在其中也扮演着重要的角色。
微生物通过分解有机物质，将其转化为无机碳，进而参与到CO2的释放和吸收过程中。
同时，微生物还能够通过嗜热菌的存在，降解石油类化合物，减少其对生态系统的污染。
微生物生态学
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。
微生物第七章试题及答案
微生物第七章试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 微生物的分类依据不包括以下哪一项？A. 细胞结构B. 代谢类型C. 遗传物质D. 形态特征2. 细菌的基本形态包括：A. 球状B. 杆状C. 螺旋状D. 所有以上选项3. 真菌的细胞壁主要成分是：A. 肽聚糖B. 几丁质C. 纤维素D. 蛋白质4. 病毒的遗传物质可以是：A. DNAB. RNAC. 蛋白质D. 所有以上选项5. 以下哪种微生物是厌氧性微生物？A. 大肠杆菌B. 酵母菌C. 乳酸菌D. 绿脓杆菌6. 微生物的最小繁殖单位是：A. 细胞B. 孢子C. 菌落D. 菌株7. 微生物的培养基中通常不包含以下哪种成分？A. 碳源B. 氮源C. 维生素D. 抗生素8. 微生物的致病性与其以下哪种结构无关？A. 荚膜B. 鞭毛C. 细胞壁D. 毒素9. 微生物的耐药性通常与以下哪种物质有关？A. 抗生素B. 抗毒素C. 抗生素泵D. 细胞膜10. 微生物的生物量测定方法不包括：A. 干重法B. 湿重法C. 光密度法D. 显微镜计数法二、填空题（每空1分，共20分）1. 微生物的分类单位从大到小依次是：__________、__________、__________、__________、__________。
2. 细菌的细胞结构包括：__________、__________、__________、__________、__________。
3. 真菌的繁殖方式主要有：__________、__________、__________。
4. 病毒的复制过程包括：__________、__________、__________、__________、__________。
5. 微生物的培养条件包括：__________、__________、__________、__________。
三、简答题（每题10分，共40分）1. 描述微生物的五大共性。
环境工程微生物学课件7微生物生态
11
4
草甸土
黑龙江亚沟
7,863
29
23
嵝土
陕西武功
951
1,032
4
白浆土
吉林皎河
1,598
55
3
滨海盐土
江苏连云港
466
41
0.4
12
土壤中的微生物分布特点
① 土壤微生物的数量和分布主要受 到营养物、含水量、氧、温度、pH 等因子的影响，并随土壤类型的不 同而有很大变化。 ② 微生物的数量也与于土层的深度 有关，一般土壤表层微生物最多， 随着土层的加深，微生物的数量逐 步减少。 ③ 土壤中的微生物以细菌最多，其 次位放线菌和真菌。
16
4. 土壤生物修复
—— 是利用土壤中天然的微生物资源或人为投 加目的菌株，甚至用构建的特异降解功能菌投 加到各污染土壤中，将滞留的污染物快速降解 和转化，使土壤恢复其天然功能。
修复工作的步骤：
① 调查本底资料； ② 制定治理方案，进行适当的可行性试验； ③ 技术实施。
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土壤修复技术的关键因素 ① 微生物种 ② 微生物营养 ③ 溶解氧 ④ 环境因子
地点
细菌
放线菌
真菌
暗棕壤
黑龙江呼玛
2,327
612
13
棕壤
辽宁沈阳
1,284
39
36
黄棕壤
江苏南京
1,406
271
6
红壤
浙江杭州
1,103
123
4
砖红壤
广东徐闻
507
39
11
磷质石灰土 西沙群岛
2,229
1,105
15
黑土
黑龙江哈尔滨
微生物生态位
微生物生态位
微生物生态位是指微生物在生态系统中所占据的特定空间和生
态角色。
微生物生态位的形成和发展涉及到微生物之间的相互作用、微生物与环境之间的相互作用及宿主和微生物之间的相互作用。
微生物生态位的形成与微生物的种类、数量、分布及活动都有关系，而微生物的活动则受到环境因素的影响，如温度、pH、水分、养分等。
微生物生态位对于生态系统的稳定性和功能具有重要的作用。
微生物参与了物质转化过程、能量流动和生物多样性维持等生态过程，对于生态系统的稳定性和功能具有关键性的作用。
另外，微生物的生态位还与人类的健康和生产密切相关。
在人类肠道中，微生物的生态位对于人体的免疫调节、营养吸收和代谢等方面具有重要作用，而在农业生产中，微生物的生态位也在土壤肥力维持、病害防治、生物肥料制备等方面有广泛应用。
因此，深入了解微生物生态位的形成和发展，探索微生物参与生态过程的机制，对于全面认识生态系统的结构和功能，推动生态保护与利用具有重要意义。
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土壤修复工程
原位处理：两组泵完成，一组向土壤中注 入微生物、水、营养及空气；另外一组则 从土壤中向外抽取水，使微生物及营养在 土壤中流动达到降解有机物的目的。
生物通风：针对污染较为严重的土壤，特 别是原油泄漏的区域，需要溶解氧量大。 与原位处理不同的是空气流动来完成。
挖掘堆置处理和反应器处理：类似于固体 废弃物的堆肥化。
1,074
棕钙土 宁夏宁武
140
草甸土 黑龙江亚沟
7,863
嵝土
陕西武功
951
白浆土 吉林皎河
1,598
滨海盐土 江苏连云港第七章微生物生态 466
放线菌 612 39 271 123
39 1,105 1,024 319
11 29 1,032
55 41
真菌 13 36 6 4 11 15 19 2 4 23 4 3 0.4
用奥氏公式计算的浮游菌数比实际细菌数
少
第七章微生物生态
撞击法：利用真空泵等将含菌空气以 一定流速穿过狭缝，微生物的惯性较 大，因此在改变方向时会“吸”到营 养琼脂平板上。
第七章微生物生态
影响土壤修复的因素：
微生物种：土著微生物；选育出的优势 菌株；利用质粒育种或基因工程构建工程 菌等；
微生物营养：C/N/P，C/N＝25：1
溶解氧：5mg/L;鼓风时，8－12mg/L； 含苯及低烷基苯时需要溶解氧为20－ 200mg/L
微生物的环境因子：适量的水、pH和温 度
第七章微生物生态
病原微生物进入水体，从而进入人体
第七章微生物生态
土壤修复：利用土壤中天然的微生物资 源或人为投加目的菌株，甚至用构建的 具特异降解功能菌投加到各污染土壤中， 将滞留的污染物快速降解和转化，使土 壤恢复其天然功能。
第七章微生物生态
土壤修复的工作步骤： 调查污染地的本底资料，包括土壤的 理化性质、土壤结构如孔隙率、含氧 量和温度，“土著”微生物种群和数 量等； 制定治理方案，进行适当的可行性试 验； 技术实施
第七章微生物生态
土壤的生态条件
• 营养：动植物的残体、分泌物、排泄物 等提供丰富的无机营养及有机质以满足 微生物生长发育的需要。
• pH 3.5－8.5（大多数为5.5－8.5）适合 大多数微生物生长需要。
• 渗透压 0.3－0.6Mpa 其中 G－为0.5－ 0.6Mpa ，而G＋则为2.0－2.5Mpa，因 此土壤的渗透压利于微生物摄取营养
第七章微生物生态
土壤污染和土壤修复
土壤污染：土壤中的污染物含量超过土壤 自净能力而影响土壤的生态条件。污染物 主要有农药、石油烃类、重金属等。
第七章微生物生态
土壤污染的后果
改造土壤理化性质、使土壤盐碱化、板结 ， 从而破坏土壤生态平衡； 植物吸收、富集污染物质，随食物链迁移 进入人体；
或是被雨水冲刷进入水体，也会进入人体； 进入河流等水源破坏水 体质量，含有各种
第七章微生物生态
第七章微生物生态
微生物在土壤中的分布
横向：肥沃土壤中含有的微生物量高于贫瘠土 壤，可以利用微生物含量表征土壤的肥沃度
同时具体微生物种类分布与土壤中物质含量有 关，如森林中分解纤维素的微生物多，如霉菌、 芽孢杆菌等；生产果胶酶的菌株多分布在蔬菜 地或是果园土壤中。
纵向：最表层微生物含量低，但随着深度的增
土壤自净和污染土壤微生物生态
• 土壤自净：土壤对施入其中一定负荷的有 机物或是有机污染物具有吸附和生物降解 能力，通过物理、生化过程自动降解污染 物使土壤恢复原有水平的净化过程。 自净能力的大小取决于：微生物的种类、 数量及其活性；土壤结构、通气状况等理 化性质。
第七章微生物生态
污染土壤的微生物生态： 土壤中的“土著”微生物,会因土壤受 到污染而发生改变，出现大量耐受甚至 利用污染物的微生物群体。 同时，可以利用土壤法对废水和生活污 水进行生物处理。
第七章微生物生态
•氧气和水：团粒结构可以提供通气条件 同时可以保持水分 •温度：土层保温性较强 •保护层避免紫外的照射
第七章微生物生态
微生物在土壤中的种类、数量和分布
• 土壤中微生物的种类和数量 微生物总数为108－ 109个/g土（肥土） 106－ 107个/g土（贫瘠土）
微生物的种类分布规律为： 细菌>放线菌>真菌>藻类>原生动物
第七章微生物生态
第七章微生物生态
第二节 空气微生物生态
• 空气的生态条件：较强的紫外、比较干 燥、温度变化大、缺乏营养等。因此， 空气只是微生物的暂留场所
• 空气微生物的种类、数量和分布：微生 物来自于土壤、水体、动物排泄物等；
• 室外空气中微生物数量与环境卫生状况、 绿化程度等因素有关。
第七章微生物生态
第七章微生物生态
第七章微生物生态
第七章微生物生态
空气微生物检测
•空气微生物的测定方法
固体法：1）平皿菌落法：将营养琼脂培 养基铺入到90mm的无菌培养皿中，凝固 后打开皿盖置于待测点（通常设5个待测 点），5－10min后盖好皿盖，于培养箱 中培养48h后计菌落数。
奥梅梁斯基公式（个/m2)
C=N/(A×t）×5×10000
•种类比较繁多，类群不固定，主要是芽 孢杆菌、霉菌和放线菌的孢子等。而室 内空气中存在大量的致病微生物，如金 黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、沙门氏菌等。
第七章微生物生态
第七章微生物生态
空气微生物的排放标准及生物净化技 术 500－1000个/m3以上为污染空气。空 气微生物卫生标准可以浮游细菌数为 指标或以降落细菌数为指标。空气污 染的指示菌以绿色链球菌为最合适。
第七章 微生物生态
第七章微生物生态
目录
• 第一节 土壤微生物生态 • 第二节 空气微生物生态 • 第三节 水体微生物生态
第七章微生物生态ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 生态系统：是在一定时间和空间内由生物和 它们地生境通过能量流动和物质循环组成的 一个自然体。
第七章微生物生态
第一节 土壤微生物生态
• 土壤的生态条件 • 微生物在土壤中的种类、数量和分布 • 土壤自净和污染土壤微生物生态 • 土壤污染和土壤修复
加，微生物含量增加，60cm以下微生物量有
所降低。
第七章微生物生态
我国各主要土壤的含菌量(万/克干土)
土类
地点
细菌
暗棕壤 黑龙江呼玛
2,327
棕壤
辽宁沈阳
1,284
黄棕壤 江苏南京
1,406
红壤
浙江杭州
1,103
砖红壤 广东徐闻
507
磷质石灰土 西沙群岛
2,229
黑土
黑龙江哈尔滨
2,111
黑钙土 黑龙江安达