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微生物生态学笔记

微生物生态学笔记
第五部分 第九章
微生物生态学 微生物的生态
前 言 生态学:研究生物系统与其所处环境条件之间的相互作用规律性的科学。 研究内容:微生物群体——微生物区系(microflora)或正常菌群(normal flora)对其 周围生物和非生物环境条件的相互作用关系。 生态学研究范围:生物圈(biosphere)、生态系统(ecosystem)、群落(community)、 种群(population)。 研究意义: 理论:地球进化和生物进化原因. 实践:开发菌种资源、防治有害微生物、新的微生物农药、菌肥、医药、混菌发酵、生态 农业,促进探矿、冶金、环保、提高土壤肥力以及开发生物能等. 第一节 微生物在自然界中的分布与菌种资源 一、微生物在自然界中的分布 (一)生物体内外的正常菌群 人体的正常微生物区系 正常菌群:生活在健康动物各部位,数量大、种类较稳定且一般是有益无害的微生物,称 为正常菌群。 变化情况:正常菌群是相对的、可变的、有条件的。 (二)土壤中的微生物 土壤中的环境条件:营养、水分、空气、酸碱度、渗透压和温度条件都适于微生物的生 活,是微生物的大本营、也是人类最丰富的“菌种资源库”。 土壤中微生物的含量 土壤微生物的代谢活动,可改变土壤的理化性质,进行物质转化,因此,土壤微生物是构 成土壤肥力的重要因素。 (三)水中的微生物 自然界江河湖海等各种淡水与咸水水域中都生存着相应的微生物。 水域中微生物的种类和数量与水域的有机物、无机物的种类和含量,光照、酸碱度、渗透 压、温度、含氧量和有毒物质的含量有密切关系。 (五)空气中的微生物 空气中的环境条件:无营养和水分、紫外线直射 存在状态:漂浮,短暂停留,以吸附于尘埃微粒上的形式存在。空气中的尘埃颗粒数与微 生物数量有直接关系。 分布:越接近地面的空气含菌量越高,目前人类检测到微生物存在的最高处为85km的高 空。 种类:球菌、芽孢杆菌、产色素细菌、真菌孢子 (六)工农业产品上的微生物 1.微生物引起的工业产品的霉腐 霉腐微生物学 定义:工农业产品的劣化主要是霉变与腐烂,故研究危害各种工农业产品的微生物种类、 分布、作用机理以及如何防治其危害的科学。 霉腐微生物的作用机理:通过微生物酶系分解各种工农业产品中的相应组分产生危害。 2.食品上的微生物 食品上微生物的来源:食品原料的采收、运输、加工和包装过程中被微生物污染,食品原 料在土壤中生长所正常带有的微生物. 微生物污染的危害:除引起食品变质外,还可能含有各种致病菌和毒素等有害代谢产物, 会引起人类的各种严重疾病. 3.农产品上的微生物——粮食和饲料上的微生物 主要菌种:以青霉属、曲霉属、镰孢霉属(Fusarium)等的一些种为主。

微生物生态学复习资料

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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?

微生物生态学

微生物生态学

第九章微生物生态学

习题

一、填空题

1、从,,,生境中可以分离到嗜热微生物;从,和生境中可分离到嗜盐微生物。

2、磷的生物地球化学循环包括3种基本过程:、、。

3、微生物种群相互作用的基本类型包括:,,,、、和。

4、嗜热细菌耐高温的使DNA体外扩增技术得到突破,为技术的广泛应用提供基础。

5、嗜生物推动的氮循环实际上是氮化合物的氧化还原反应,其循环过程包括,

,和。

6、按耐热能力的不同,嗜热微生物可被分成5个不同类型:,,

,和。

7、有机污染物生物降解过程中经历的主要反应包括,,

和。

8、评价有机化合物生物降解性的基本试验方法是和。

9、污水处理按程度可分为,和。

10、汞的微生物转化主要包括3个方面,和。

二、选择题(4个答案选1)

1、总大肠菌群中不包括()。

(1)克雷伯氏菌(2)肠杆菌(3)埃希氏菌(4)芽孢杆菌

2、下列有机物中最难被微生物降解的是()。

(1)纤维素(2)木质素(3)半纤维素(4)淀粉

3、同化硝酸盐还原的酶可被下列哪种化合物抑制?()

(1)氨(2)氧(3)N

2(4)N

2

O

4、异化硝酸盐还原的酶可被下列哪种化合物抑制?()

(1)氨(2)氧(3)N

2 (3)N

2

O

5、活性污泥法处理污水的过程最类似于下面哪种微生物培养方式?()(1)恒浊连续培养(2)恒化连续培养

(3)恒浊分批培养(4)恒化分批培养

6、和豆科植物共生固氮的微生物是()。

(1)假单胞菌(2)根瘤菌(3)蓝细菌(4)自生固氮菌7、许多霉菌在农副产品上生长时易于产生霉菌毒素,下列中哪些条件最适于产生霉菌毒素?()

(1)高温高湿(2)高温(3)蓝细菌(4)自生固氮菌

微生态重点整理

微生态重点整理

名词解释:第一章微生态学:是研究正常微生物群与其宿主相互关系的学科分支。动物微生态学:是研究微生物与微生物,正常微生物与动物内环境,动物体与外界环境三者相互关系的学科分支。正常微生物:动物在长期历史进化过程中形成的,对机体有益、无害、必须和不可缺少的微生物。它与机体的免疫、营养、生物屏障、生物拮抗、传染病发生有密切的关系。第二章定值抗力:机体肠道的正常微生物群对外来微生物进入的阻抗力。三流运转:物质、能量、和基因的运输和运转。微生态演替:生态空间改变,引起正常微生物发生、发展和消亡的过程。演替顶峰:指微生物在一定时间和空间演替后的稳定状态。顶峰的延长,就是自稳状态。易主:是机体正常微生物的动态表现。不同宿主有各自独特的正常微生物群。没绝对统一的正常微生物群,只有具体的正常微生物群。定位转移:指微生物有原籍生境转移到外籍生境。老区转移:正常微生物定居的地方,如消化道。新区转移:新区:无菌组织—血液、内脏、组织。横向转移:水平转移,如消化道转移呼吸道。纵向转移:表面到深部,表皮到肌肉;上呼吸道到下呼吸道。感染:是原籍微生物发生易主、易位的结果。外源感染的环节:传染源;传播途径;易感动物。内源感染的环节:贮菌库;易位途径;易感生境。免疫:机体识别自我和非我抗原、维持自身内环境稳定的一种功能;分特异性和非特异性免疫。CE培养物:叫竞争排斥培养物。是用于排斥其它病原菌的天然菌群及培养物。第十一章悉生动物:由无菌动物接种已知某种微生物而培育成,即知道其携带什么微生物的动物。spf动物:指不含某种特定病原或潜在病原微生物的动物。清洁动物:为非无菌动物,但无病原菌,含有正常微生物群的动物。普通动物:开放的条件,无特殊要求管理的动物,无沙门氏菌,布氏杆菌,结核杆菌,皮肤真菌等。简答第一章抗生素的副作用是什么?1、菌群失调:抗生素杀死所有细菌,不分好坏,机体容易出现二重感染和定位转移。外国限制抗生素的使用,必须处方。 2、耐药菌的增加 抗生素压力下,细菌变异,耐药菌增加和产生,R因子转移,8耐,10耐细菌的出现,给传染病防治提出了挑战。3、免疫功能下降:一些抗生素使用,本身就可降低机体免疫,如氯霉素、磺胺、卡那霉素等;其次,抗生素杀死活细菌疫苗和杀死机体非特异刺激的细菌,机体无自然抗体,以及免疫器官发育不完全。4、抗生素使用不当,动物死亡,如草食动物马口服土霉素

大学第十章微生物生态学题库汇总

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------------------------------------------------------------精品文档-------------------------------------------------------- 第十章微生物生态学

单项选择题

1.知识点:1(生态系统) 难易度:容易认知度:识记

地球被科学家划分为4个圈,不包括下列哪一项( )。

选项A)土壤圈

选项B)大气圈

选项C)水圈

选项D)岩石圈

答案:A

2.知识点:1(生态系统) 难易度:容易认知度:识记

生态圈中,起着主导作用的是( )。

选项A)大气圈

选项B)生物圈

选项C)水圈

选项D)岩石圈

答案:B

3.知识点:1(生态系统) 难易度:容易认知度:识记

生物循环的特点是( )。

选项A)运转较缓慢

选项B)可循环性

选项C)运转迅速

)以上均是D选项.

答案:C

11. 知识点:1(生态系统) 难易度:适中认知度:理解

( ) 。生态系统结构不包括下面哪一个方面选项A)外源能

选项B)生物关系

选项C)营养循环

选项D)能量代谢

答案:D

12. 知识点:1(生态系统) 难易度:适中认知度:认知

( ) 。生物在生态系统物质循环中扮演着重要作用,但不包括选项A)生产者

选项B)消费者

选项C)分解者

选项D)固定者

答案:D

13. 知识点:1(生态系统) 难易度:较难认知度:认知

( ) 。微生物生态系统自身的特点不包括选项A)微环境

选项B)稳定性

选项C)协调性

选项D)适应性

答案:C

认知度:理解难易度:较难) 生态系统1(知识点:14.

( ) 。成熟的生态系统的平衡特点是选项A)生产者、消费者、分解者比例相同

微生物的生态

微生物的生态

二、微生物与生物环境间的关系
竞争
捕食
生物
共生
因子
拮抗
自然环境中的微生物一般都不是单独 存在的。对微生物生长发育具有直接 或间接影响的环境因素称为生态因子。
生态 因子
非生物 因子
互生
寄生 温度、光、渗透压、pH、氧化还原
电位和营养物质
二、微生物与生物环境间的关系
☆最小因子定律:(利比希最小因子定律) 该定律是由19世纪德国农业化学家Liebig 首次提出的,他是研究各种因子对植物 生长影响的先驱。1840年,他首次提出 了“植物的生长取决于那些处于最少量 状态的营养元素。”其基本内容是:低 于某种生物需要的最少量的任何特定因 子,是决定该种生物生存和分布的根本 因素。因此,后人便将这一定律称为利 比希最小因子定律。
水处理微生物学
第九章 微生物的生态
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:研究微生物群体——微生物区系与其周围的生物和非 生物环境条件相互作用关系的科学。
了解微生物在自然界和各种人工环境中的分布规律,为人类利用微生物资源及控制 微生物生存提供理论依据,并根据微生物生态学原理,开发新型的人工生态系统, 使水处理得到更高层次的发展。
生态因子低于最低状态时,生理现象全部停止;在最适状态下,显示了生理现象的最 大观测值;最大状态之上时,生理现象又停止。Blackman注意到,因子处于最小量和 过量时,都会成为限制因子。他于1905年发展了利比希最小因子定律,并提出生态因 子的最大状态也具有限制性影响,这就是众所周知的限制因子定律。

第9章微生物生态学

第9章微生物生态学

引起水体富营养化的藻类除通过消耗水的氧气危害养殖 业外,很多藻类还能产生各种毒素,使动物得病或死亡, 因此由于富营养化作用致死的鱼等水产品不能食用
三、微生物在空气中的分布:
• (一)空气不是微生物良好的生存场所
• 没有营养物质、充足水分,有紫外线。
• (二)空气中微生物的来源
• 土壤、水、动植物体上的微生物随气流运动被
的、可变的和有条件的。当机体防御机能减弱、 正常菌群生长部位发生改变或长期服用抗生素等 制菌药物后,就会引起正常菌群失调,从而引起 相应的疾病,这就是通常所说的菌群失调症。
第二节微生物的生物环境
互生
共生 竟争
寄生
互生
• 1.定义:两种可以单独生活的微生物生活在一起时, 通过各自的代谢活动而有利于对方、或偏利于一方 的一种生活方式。 • 2.实例: (1)好氧菌与厌氧菌
第九章微生物生态学
生态学:研究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。
微生物生态学:研究微生物与其周围生物和 非生物环境之间相互关系。
各种环境中的微生物的种类、分布; 微生物和其它生物的关系; 微生物与物质循环;
微生物生态系统的特点
1、微环境 微生物的微环境指直接影响微生物生存和发展的,与 微生物的关系最为密切的微生物细胞周围环境。 2、稳定性 由于微生物生态系统中微生物种类的多样性,使之在 环境条件一定范围的变化时,微生物种类组成比较稳 定的特性。 3、适应性 微生物的微环境发生剧烈变化时,微生物群落的结构 会发生相应的变化的特性。

2023年大学微生物生态学题库

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第十章微生物生态学单项选择题

1.知识点:1(生态系统) 难易度:轻易认知度:识记地球被科学家划分为4个圈,不包括下列哪一项( )。选项A)土壤圈

选项B)大气圈

选项C)水圈

选项D)岩石圈

答案:A

2.知识点:1(生态系统) 难易度:轻易认知度:识记生态圈中,起着主导作用旳是 ( )。

选项A)大气圈

选项B)生物圈

选项C)水圈

选项D)岩石圈

答案:B

3.知识点:1(生态系统) 难易度:轻易认知度:识记

生物循环旳特点是 ( )。

选项A)运转较缓慢

选项B)可循环性

选项C)运转迅速

选项D)以上均是

答案:C

11. 知识点:1(生态系统) 难易度:适中认知度:理解

生态系统构造不包括下面哪一种方面( )。

选项A)外源能

选项B)生物关系

选项C)营养循环

选项D)能量代谢

答案:D

12. 知识点:1(生态系统) 难易度:适中认知度:认知

生物在生态系统物质循环中饰演着重要作用,但不包括 ( )。选项A)生产者

选项B)消费者

选项C)分解者

选项D)固定者

答案:D

13. 知识点:1(生态系统) 难易度:较难认知度:认知微生物生态系统自身旳特点不包括 ( )。

选项A)微环境

选项B)稳定性

选项C)协调性

选项D)适应性

答案:C

14. 知识点:1(生态系统) 难易度:较难认知度:理解成熟旳生态系统旳平衡特点是 ( )。

选项A)生产者、消费者、分解者比例相似

选项B)物质循环与能量循环协调畅通

选项C)系统旳输入和输出在比例上合理

选项D)物质循环与能量循环大体相等

答案:B

15.知识点:2(微生物在自然界中旳分布) 难易度:轻易认知度:理解土壤中三大类群体微生物以数量排序为( )。

微生物生态学复习材料

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一、名词解释

1.生境:发现有某一生物的物理区域。

2.生态位:生物生长的空间范围、生物在这一生境内的活动、功能作用及与其他生物的相互作用。

3.土著微生物: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。

4.外来微生物:来自于其他生态系统的微生物,这些微生物不能在这一生境中长期生活下去。

5.微生物区系:一个给定区域中微生物的种类、数量及其参与的物质循环。

6.生理群:按生理特性将微生物划分为不同的类群。

7.优势种:在一定条件下或在一个生理群中常只有少数种类占优势,即在最高稀释度平皿中出现较多菌落数的菌种,该菌种称优势种。

8.水体富营养化:当水体中N、P营养元素的含量大量增加至远超正常指标,导致原有生态系统破坏,藻类或某些细菌数量猛增,其他生物种类减少,水质变坏的现象。

9.极端微生物:最适合生活在极端环境中的微生物。

10.嗜冷微生物:最低生长温度0℃以下,最适生长温度≦15℃,最高生长温度20℃左右的微生物。

11.群体密度:单位体积内的微生物个体数目。

12.共代谢:在某种特殊底物A上生长的一个微生物群体A能顺便氧化底物B,而底物B不能作为群体A的碳源和能源,但是底物B被群体A氧化过的产物却能被另一种微生物群体B利用。

13.拮抗:在一个环境中,一个群体产生的代谢产物使共处的另一群体生长受抑制,而本身不受影响的种间关系。

14.竞争作用:两个或多个群体共同依赖同一个生长基质或环境条件,结果使一方或双方群体大小或生长率受限制的现象。

农业微生物第八章微生物生态

农业微生物第八章微生物生态

影响水体微生物分布的因素 有机物含量 温度 水的深度 日光与水体的溶解氧量 淡水的pH值变幅从3.7到10.5,多数为6.5-8.5, 因而适合于多数水生微生物的生长。 海洋微生物具有耐压、嗜冷和低营养要求的特点。
三、在空气中的微生物
1.空气是传播微生物的重要介质 空气本身缺乏微生物生活所必需的营养物,日光对微生物 也具有很强的杀菌作用,另外空气一般是干燥的,因此空气不 是微生物生活的良好环境。 2.空气中微生物的种类和数量 空气中的微生物主要来源于带有微生物菌体及孢子的灰尘, 这类微生物大多数是腐生性的,还来源于人和动物,它们大多 数是通过呼吸道排出的,其中也包含有病原微生物,悬浮在大 气中。 空气中微生物的分布随环境条件及微生物的抵抗力不同而 呈现不同的分布规律。空气中存在较多的、存活时间较长的是 各种真菌、放线菌的孢子及细菌芽胞。空气中微生物的数目决 定于尘埃的总量。

1.土壤中的微生物种类极其丰富
(1)自养菌:碳化菌、硝化菌、硫化菌、铁细菌
(2)异养菌:腐生菌、固氮菌、氨化菌
(3)致病(芽孢)菌: (4)放线菌:抗生素的重要来源 (5)真菌:以菌丝体和孢子的形式存在 (6)藻类:硅藻、绿藻 (7)病毒:肠道病毒为主,还有噬菌体
有机物
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b. 消费者(consumer)——动物为主体,利用有机物进
行生活,一般不能将有机物直接分解成有机物

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

微生物生态学

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。

微生物生态学的基础知识与方法

微生物生态学的基础知识与方法

微生物生态学的基础知识与方法

微生物生态学是一门关注微生物与环境之间相互作用的学科。随着环境问题和

健康问题日益突出,微生物生态学越来越受到人们的重视。在这篇文章中,我们将介绍微生物生态学的基础知识与方法。

微生物的生态学角色

微生物在自然界中起着重要的角色,包括生态、农业、医学等方面。微生物是

自然界中最早出现的生物之一,其巨大的种类和数量使其在生态系统中发挥着不可替代的作用。微生物能够解决生态系统中大量的自然废物和酸化物质,将其转化为有用的物质,从而维持生态系统中的物质循环。此外,微生物还参与了植被生产、土壤成分的形成、食物链的营养基础等一系列生态过程。

微生物群落

微生物群落是一组具有相似税onomic 特征的微生物。在环境中,微生物群落

可以根据不同环境因素,如湿度、温度、pH值、光线等的不同而发生变化。这些

环境因素的变化可以影响微生物群落的物种组成、数量、功能以及生物量等多个方面。因此,微生物群落的研究可以为我们提供有价值的生态学信息。

微生物生态学研究方法

为了了解微生物的生态学角色,需要运用不同的技术和工具,包括微生物培养、分子生物学、计算生物学等方法。

微生物培养

微生物培养是一种传统的微生物生态学研究方法。通过将样本标本置于富营养

的培养基中,以期望获得单一的微生物菌株,从而深入了解微生物的生态角色。但是,由于在培养基中无法为所有微生物提供生存条件,所以微生物培养的结果可能存在偏差性。

分子生物学

现在分子生物学在微生物生态学研究中扮演着越来越重要的角色。常用的分子

生物学方法包括PCR(聚合酶链式反应)、DGGE(变性梯度凝胶电泳)等。

10、微生物生态学

10、微生物生态学

(二)土壤中微生物的分布
聚集在表土层和耕作 层,以微菌落的形式分布 在土壤颗粒和有机质表面 以及植物根际。
同一土体由于微环境的通气、水分、营养等状 况都存在着差异,致使不同微生物呈立体分布。 每克肥土中通常含有几亿至几十亿个微生物, 贫瘠土壤每克也有几百万至几千万个微生物。
(1)细菌 数量:70~90%; 种类:主要为腐生,少数自养 分布:表层最多,随土层加深减少,厌氧菌反之。 (2)放线菌 数量:5~30% (3)真菌 (4)藻类 (5)原生动物
(3)光合微生物能增加某些环境中有机碳素的含量, 尤其在无植被的环境中,藻类是土壤形成或恢复 的先行者。
二、水圈中的微生物
水也具备微生物生长繁殖的条件,成为微生物广泛分 布的第二个理想环境。 水域中微生物的种类和数量与水域的有机物、无机物 的种类和含量,光照、酸碱度、渗透压、温度、含氧 量和有毒物质的含量有密切关系。 种类:水中存在的微生物90%为革兰氏阴性菌,主要 有弧菌、假单胞菌、黄杆菌等。鞘细菌及有柄附生细 菌也常见于水体中。 病原:通过水体传播的病原微生物主要有沙门氏菌属 (伤寒)、志贺氏菌属(细菌性痢疾)、霍乱弧菌等。 因此,做好水的卫生学检查至关重要。
(三)土壤中微生物的群落
细菌:
特点:是土壤微生物中数量最大、种类最多、功能 多样的类群。生物量可超过全部土壤微生物总量的 1/4。土壤细菌以异养型为主和无芽孢细菌占优势。

微生物生态学复习资料

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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?

微生物生态学(一门科学)

微生物生态学(一门科学)

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。
存在的问题和展望
微生物是生态系统的重要组成部分,直接或间接地参与所有的生态过程,在生态系统物质循环、能量转换以 及人类环境与健康中起着重要作用。微生物的世界是否无章可循,通过不断的探索,事实证明并非如此。那么, 微生物群落及其多样性如何随环境条件变化而表现出一定的分布特征,是什么机制驱动和维护着这些分布特征, 是生物学和生态学亟待回答的问题。关于微生物群落分布特征和格局是否等同大型生物,如何解释其特征性的存 在需要理论支持。现有的生态学理论体系应用于动植物领域相对比较完备,仅在微生物领域的研究有所不足,新 理论的提出固然更可贵,但应在充分利用这些较为成熟的理论和方法研究未知的微生物领域的基础上,进而通过 比较分析发现新的规律。分子生物学技术的发展,使人们可以打破以往微生物学研究中需要对其进行分离培养的 限制,直接从基因水平上考查其多样性,从而使得对微生物空间分布格局及其成因的深入研究成为可能。结合文 中提及的理论假设,在这些研究中充分地解释了现有的微生物群落组成和分布特征问题及功能特征的问题,需要 做的就是发现区别,细化参数。
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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。

研究极端环境中微生物的意义

●研究其强而稳定的特殊结构、机能和遗传基因以及应答因子,对阐明物种起源、生

物进化具有重要意义。

●研究其生理生化特性,可用于量度地球上生命生存的理化极限,对探索宇宙星球上

的生物有参考价值;

●可探索出新的生理途径,生产新酶和新的生物制剂,使用于特殊环境条件,如煤脱

硫、冶炼金属、处理有毒废水、高压深油井探矿、纤维素高温发酵酒精等。

●研究成果可以大大促进微生物在环境保护、人类健康和生物技术等领域的应用。

嗜冷微生物(psychrophiles)

☐0℃以下或3~20℃能生长的微生物,

☐最适生长温度不超过15℃,

☐最高生长温度不超过20℃。

耐冷菌(psychrotrophs)

☐0~5℃可生长繁殖,

☐最适生长温度可达20℃以上的微生物

嗜中温微生物(mesophilies)

☐13~45℃下能生长的微生物

低温微生物适应低温的分子机理:

1.通过信号传导使低温微生物适应低温环境

膜蛋白的磷酸化、去磷酸化反应来感应温度变化

耐冷菌Pseudomonas syringae脂多糖和膜蛋白的磷酸化和去磷酸化反应和温度变化有关

2.调整细胞膜脂类的组成维持膜的流动性、通透性,保证膜的正常生理功能(膜的改变)

增加不饱和脂肪酸比例,使细胞膜脂类处于流动状态,保持物质转运能力和酶活力增加不饱和脂肪酸的比例,增加不饱和脂肪酸的合成

缩短脂肪酸链的长度,增加脂肪酸支链的比例,减少环状脂肪酸的比例等(有利于膜脂熔点的降低并在低温下保持液晶态)

脂含量升高、膜面积增大(有利于提高菌体细胞对营养物质的吸收能力)

3.低温微生物的蛋白质和蛋白质合成(蛋白质的改变:酶分子的改变、其它蛋白质的改

变)

嗜冷菌合成大量的低温酶类,弥补因低温导致的反应速率下降的问题;

嗜冷菌合成产生不同类型的低温酶类(同功酶),在一定范围的不同温度下始终保持代谢活力,维持生命现象。

低温酶在低温下具有高催化率和高柔顺分子构象。

嗜冷菌中蛋白质以单体和多聚体的形式存在(Vibrio中异柠檬酸脱氢酶的单体比二聚体对热敏感)

4.低温微生物通过产生冷冲击蛋白(cold shock protein)适应低温环境

当生长温度从21℃降到5℃时,嗜冷酵母能在12 h内合成26种冷冲击蛋白。

5.tRNA的改变

嗜冷菌的tRNA转录后被修饰的程度较低,而这些修饰仅是维持tRNA的基本结构。

维持较好的柔性以及动力学上的流动性。

四. 嗜热菌:在55℃或55℃以上生长的微生物都叫做嗜热菌。

①专性嗜热菌:最适生长温度在65℃~70℃之间,当生长温度低于35℃时,生长便

停止。

②兼性嗜热菌(耐热菌):生长温度范围介于嗜热菌和嗜中温菌生长温度(13℃~

45℃)之间,其最适生长温度在55℃~65℃之间。

③抗热菌:最适生长温度在20℃~50℃之间,但也能在室温下生长。

古细菌:又称古菌、原细菌。是一种原核生物。为单细胞生物,无真正的核,染色体含有组蛋白,RNA聚合酶组成比细菌的复杂,翻译时以甲硫氨酸为蛋白质合成的起始氨基酸,细胞壁中无肽聚糖。

分布:深海的火山口、陆地的热泉以及盐碱湖

代表性古细菌:嗜酸嗜热细菌嗜盐细菌嗜甲烷菌。

高温下微生物生命的分子机理:

1.细胞膜

⏹增加脂肪酸烷基链的长度

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