微生物的生态
微生物的生态作用和多样性
微生物的生态作用和多样性微生物是生态系统中极为重要的成分之一，它们的生态作用和多样性对于维持生态系统的平衡和可持续发展具有重要意义。
一、微生物的生态作用1. 生物地球化学循环微生物在生态系统中承担了重要的生物地球化学循环作用，可以将大量的有机物、无机物质分解成营养成分，促进循环过程的进行。
例如在氮素循环中，土壤中的一些细菌和放线菌会将大气中的空气氮与土壤中的有机氮结合，通过一系列的反应将其转化成植物可利用的氨、硝酸和亚硝酸盐等形式。
2. 生态位塑造和稳定微生物在生态系统中还具有生态位塑造和稳定的作用，通过与环境因素的相互作用，塑造和维护着各种生物群体的生态位。
例如，细菌在口腔、肠道、皮肤等部位建立了大量的生态位，与人体共生共存，形成人体微生物组，对人体起着重要的调节和影响作用。
3. 污水处理和生物降解微生物在各种生态系统中还承担了污水处理和生物降解的作用。
例如，微生物有机体对种种有机化合物的降解，有助于清除污染源，改善环境质量。
二、微生物的多样性微生物的多样性极其丰富，生物多样性的保护工作中，微生物的多样性的重要性日益凸显：1. 微生物资源的开发利用微生物多样性的研究还有助于微生物资源的发掘和利用。
微生物含有各种活性成分、天然营养素等，被广泛应用于制药、食品加工、环境保护等方面。
2. 促进保护生态环境微生物多样性的保护对于维护生态系统的平衡和环境的可持续发展至关重要。
研究微生物多样性的特性和变化趋势，可为生态环境的保护提供重要的科学依据。
3. 后生物技术时代的重要资源随着人们对后生物技术时代的探索和发展，微生物多样性在医疗、制药、食品科技等领域的应用也将越来越广泛。
总之，微生物在生态系统中扮演着非常重要的角色，微生物的生态作用和多样性对于生态系统的可持续发展和人类的健康生活都起着至关重要的作用。
微生物的生态环境
微生物的生态环境微生物是生物界中最小的一类生物体，生存于地球上的各种环境中。
它们是地球生命起源的重要组成部分，在生态系统中发挥着重要的作用。
微生物的生态环境包括土壤、水体、空气、动植物体内和工业废水等。
在这些环境中，微生物与其它生物和非生物因素相互作用，形成了微生物的生态体系。
一、土壤中微生物的生态环境土壤是生态系统中一个非常重要的组成部分，它包含着大量的有机和无机物质，是微生物的生存和繁殖的理想场所。
在土壤中，微生物消耗有机物质并释放出二氧化碳和其他气体，分解土壤中的腐殖质、植物残渣和动物排泄物，将其转化为植物可吸收的无机盐。
因此，微生物在土壤中的生态环境对土壤肥力、水分和营养循环等方面都有着重要的影响。
二、水体中微生物的生态环境水体中微生物的生态环境包括淡水、海水和底泥等。
在水体中，微生物对水质的改善和净化有着重要的作用。
浮游生物、底栖生物和沉积物微生物组成了水流动系统和食物链，对水生生态系统的平衡和稳定起着至关重要的作用。
三、空气中微生物的生态环境空气中微生物的数量很少，但它们对大气生态环境的影响不容忽视。
微生物会通过风、尘、水滴等途径扩散到空气中，成为空气中的污染源。
此外，微生物在大气中的活动也会对空气质量、气候变化等方面产生影响。
四、动植物体内微生物的生态环境动植物体内是微生物的另一个重要生态环境。
微生物可以与其它微生物和宿主细胞相互作用，共同协调维持宿主体内环境的平衡。
微生物在体内的作用十分复杂，涉及到免疫调节、营养代谢等方面。
五、工业废水中微生物的生态环境工业废水中也存在着大量的微生物。
这些微生物可以对废水进行净化和处理，使其达到排放标准。
通过对工业废水中微生物的研究，可以探究如何更好地利用微生物来处理废水，从而推动水资源管理的可持续发展。
综上所述，微生物的生态环境十分广泛，包括土壤、水体、空气、动植物体内和工业废水等。
微生物在这些环境中发挥着不可或缺的作用，对生态系统和环境保护具有重要意义。
微生物的生态学意义
微生物的生态学意义微生物广泛存在于自然界的各个环境中，如土壤、水体、大气、植物、动物体内等，它们在生态系统中具有重要的生态学意义：1、维持生态平衡。
微生物通过各种代谢和生物化学反应参与到环境的转化过程中，维持了一个微生物群落与环境之间的平衡。
例如，微生物可促进植物生长，促进土壤养分循环，促进有机物分解等过程，从而对于土壤的肥力、植物生长及光合作用等方面具有重要意义。
此外，微生物还参与到水环境的养分去除、水质改善及降解有害物质等过程，对于水体的自净能力和可持续发展起到至关重要的作用。
2、促进生态安全。
微生物能够在一定程度上调节物质和能量循环过程，其分解和利用能力可以加速自然物质的分解和降解，维持环境的自净功能和自然的循环系统，从而减少环境的受害或者破坏。
例如，微生物能够处理有机废渣，减少环境污染，还能够利用有害物质进行生物降解，防止有害物质对生态环境造成进一步的威胁。
3、维持生物多样性。
微生物是自然界中最为多样化的生物群体，属于极端广泛的物种类型。
这些微生物在繁殖、适应、生长和代谢等方面表现出极高的适应能力和多样化，能够在各种条件下生存和繁衍，维持生态系统的平衡和稳定。
与其他生物群体相比，微生物生态系统的多样性和适应能力更高，能够在不同环境下存活，同时它们的多样性水平也能够影响到其他生物群体的多样性和生态系统稳定性，从而促进它们之间的生态平衡与资源共享。
4、促进农业、工业与环保。
微生物在现代农业、工业生产中起着重要的作用。
例如，微生物能够改良土壤，提高作物生长质量；在食品加工过程中有些微生物能够进行发酵、生成食品营养元素；同时，微生物还可产生酶、药品等，用于医药、工业等方面。
此外，微生物在环境污染治理、废弃物处理等方面也有重要应用价值。
可以说，微生物在人类活动和生产中的作用越来越大，成为维持现代生产秩序和生态健康的重要力量。
总之，微生物的生态学意义非常重大，它们在生态系统中的作用是复杂多样的，并呈现出多样的功能。
微生物的生态角色
微生物的生态角色微生物是地球上最为广泛分布和数量最多的生物群体之一，它们在自然界中扮演着极其重要的生态角色。
无论是在陆地还是水域，微生物都能发挥着至关重要的作用，影响着生物圈的运转和生态系统的稳定性。
本文将探讨微生物在环境中的生态角色，包括其在物质循环、能量转化和生态平衡中的贡献。
一、物质循环中的微生物微生物在物质循环中发挥着至关重要的作用。
它们能够分解有机物质，将有机物转化为无机物，促进了营养物质的循环。
例如，微生物在分解植物残体、动物遗体和有机废物的过程中，产生酶类催化作用，将有机物质分解为简单的无机氮、磷等元素，使之重新进入生物圈的循环中。
此外，在土壤中，微生物也扮演着关键的角色。
它们能够将氮气固定为氨，使其能够被植物吸收利用，进而参与植物生长和养分的供给。
同时，微生物还能够分解有机物质，释放出二氧化碳等气体，进一步促进土壤中的养分循环和可持续发展。
二、能量转化中的微生物能量转化是生态系统运转的基本过程之一，而微生物在其中发挥着重要的角色。
通过光合作用，植物能够将太阳能转化为化学能，而微生物在有机物质降解过程中，能够进一步释放出储存的能量。
这一过程中，微生物通过氧化反应将有机物质进行分解，并通过此过程产生能量。
同时，微生物还参与了生物体内能量转化的过程。
在生物体内，微生物能够降解有机物质，释放出能量，同时也对营养物质进行转化和利用。
这种转化和利用过程不仅影响着个体的生长和发育，也是生态系统中能量流动的重要环节。
三、生态平衡中的微生物微生物在维持生态平衡方面发挥着重要作用。
首先，微生物能够对抗病原微生物的侵袭。
它们通过竞争营养物质、产生抗生素等方式，抑制了病原微生物的生长和繁殖。
这种微生物之间的竞争和相互制约，有助于维护生态系统的稳定性和良好的生态平衡。
此外，微生物还参与了生物降解和污染修复的过程。
在污染物降解方面，微生物能够利用有机物质进行吸收和转化，将污染物质降解为无害或较低毒性的物质，从而减少了环境的污染程度。
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
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。
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。
生物学中的微生物的生态功能分析
生物学中的微生物的生态功能分析微生物是一类广泛存在于自然界的生物，具有很多的生态功能。
在自然界的生物圈中，微生物的数量和种类都是非常巨大的，并且在不同的生态系统中具有不同的生态功能。
本文将着重探讨微生物在生态系统中的功能，以及它们对生态系统的影响。
一、微生物在生态系统中的功能1. 生物循环作用：微生物在自然界中不断进行着生物循环。
包括氮循环、碳循环、磷循环等，这些生物循环作用是微生物在地球上最悠久的生存方式之一。
例如，硝化细菌可以将氨转化为亚硝酸和硝酸盐，进而提高土壤的肥力。
2. 分解垃圾和有机物：多种微生物能够分解有机废弃物和死亡的生物体，使其释放出有益的养分和元素。
这一过程也让这些有机物变得更易于消耗和吸收，使微生物在自然界的生态系统中发挥着重要作用。
3. 协助动物进行消化：微生物也参与了部分动物的消化。
例如鸟类和昆虫内部都存在着大量微生物来协助消化，以增加营养吸收效率并提高生物体的健康水平。
4. 参与有机物的循环：微生物能够将无机物质转化为有机物质，例如，光合作用中合成葡萄糖的碳循环。
有些微生物还能通过化学反应将二氧化碳转换成有机物质，保持生态系统的稳定。
5. 元素平衡：微生物还在生态系统中发挥了维持元素平衡的作用。
氮、磷、硫等元素的循环和吸收，往往需要多种细菌的共同作用，各种微生物可以通过自身代谢和转换，产生或消耗这些元素，保持生态系统的平衡。
二、微生物对生态系统的影响1. 支撑生态系统：生态系统是由多种生物和非生物组成，并且相互作用。
微生物在这一系统中起到了支撑的作用，其在底层环节中，为整个生态系统提供了丰富的能量和基础元素。
2. 帮助生态系统抵御外部压力：包括环境压力和生物压力。
微生物在这种压力下，通过各种化学反应和代谢作用来保持生态系统的平衡，减少了外来压力对生态系统的影响。
3. 提高生态系统的质量：在微生物的作用下，有机物质分解的更充分，元素的循环更加完善，能够为整个生态系统提供更美好的环境，促进更富生机的生态系统的发展。
第九章 微生物生态
第九章微生物生态内容提要：本章介绍微生物在土壤、水域、空气等自然一般环境和极端高温、低温、高酸、高碱、高压、高辐射等极端环境中的分布，极端环境微生物在极端环境中的适应机理，和微生物生态系中的基本规律。
微生物与微生物之间存在着互利、共生、竞争、寄生、拮抗、捕食等不同的关系，这些关系影响着不同微生物种群在自然环境中的消长。
微生物与植物之间发生着有益关系和有害关系，有些微生物可以为植物创造更好的营养和生存环境，抑制植物的病原微生物的生长与侵害；有些微生物确实植物的病原菌。
微生物生态系统有着生态系统的多样性、生态系统中微生物种群的多样性、生态系统的稳定性、生态系统具有适应性和被破坏后的修复能力、微生物生态系统中具有能量流、物质流和基因流。
微生物和地球上所有生命体一样，与客观环境相互作用，构成一个动态平衡的统一整体，并在其中有一定规律性地分布、发育和参与各种物质循环。
因此在一定的生态体系中，发育着不同特征性的微生物类群和数量，并在物质转化和能量转化中，呈现出各自不同的活动过程和活动强度。
这种特征不仅受环境因子的直接或间接影响，而且由微生物本身所具有的适应性所决定。
微生物生态学就是研究处于环境中的微生物，和与微生物生命活动相关的物理、化学和生物等环境条件，以及它们之间的相互关系。
微生物生态系即是在某种特定的生态环境条件下微生物的类群、数量和分布特征，以及参与整个生态系中能量流动和生物地球化学循环的过程和强度的体系。
研究微生物生态系，掌握微生物在其中的生命活动规律，可以更好地发挥它们的有益作用。
第一节自然环境中的微生物由于微生物本身的特性，如营养类型多、基质来源广、适应性强，又能形成芽孢、孢囊、菌核、无性孢子、有性孢子等等各种各样的休眠体，可以在自然环境中长时间存活；另外，微生物个体微小，易为水流、气流或其他方式迅速而广泛传播。
因此微生物在自然环境中的分布极为广泛。
从海洋深处到高山之巅，从沃土到高空，从室内到室外，除了人为的无菌区域和火山口中心外，到处可以发现有微生物存在。
微生物生态
五、极端环境中的微生物(重点) （一）嗜热微生物： （二）嗜冷微生物，甚至产生细菌毒素。 （三）嗜酸微生物： （四）嗜碱微生物 甲烷嗜盐菌、嗜盐碱杆
（五）嗜盐微生物 （六）嗜压微生物 知道 微生物生活的条件
第二节 微生物间的相互关系（重点）
一、互生关系
两种可以单独生活的生物，当他们生活在 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。 1．微生物间的相互关系： 固氮菌和纤维分解菌 2．人体肠道的正常菌群 人体肠道有 60-400种微生物可以抑制外来的肠 道致病菌、提供维生素、酶。微量的氮素 3．混菌培养与生产实践。 二、共生关系 两种生物共居在一起，相依为命，合二为一的一 种相互关系。 1．微生物间的共生 ——菌、藻共生 地衣；
（二）芳香族化合物 微生物能利用芳香化合物在有氧条件下的 氧化分解比厌氧条件下为快，有氧氧化分解是 这些化合物分解的主要途径，其生化过程：
1．在加氧酶作用下生成双酚化合物 2．在单加氧酶或双加氧酶作用下芳香环开裂 3．上述所得相应的有机酸，转化成乙酸等进 入三羧酸循环，最后氧化成CO2、H2O。 细菌，如假单胞菌、分枝杆菌、不动杆菌、 节杆菌及芽孢杆菌中的菌和真菌的一些种能分泌多种不同的 酶分解半纤维素。例如芽孢杆菌属中的某些种 能分解甘露聚糖、半乳甘露聚糖和木聚糖等。
四 微生物分解果胶类物质 果胶类物质是以半乳糖醛酸为主的高分子 聚合物。 首先，好氧性细菌有芽孢杆菌、软腐欧式 杆菌等分解利用可溶性养分。 其次，厌氧性细菌有费式浸麻梭菌，真菌 有青霉、曲霉、毛霉、根霉等。
1.微生物种类数量分布的条件？ 2.不同环境微生物分布的特点？极端环境微 生物生存的机制？ 3.举例说明微生物相互关系的概念，特点？
4.3 微生物在自然界物质循环中的作用
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。
《微生物的生态》PPT课件
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微生物生态 研究处于环境中的微生物和与微生物
相联系的物理、化学和生物等环境条件,以 及它们之间的相互关系的一门分支科学。
研究微生物生态的意义: 发掘丰富的菌种资源，推动进化、分
类的研究，开发应用微生物制剂，生态农 业、生物能源、生态平衡、智治理环境污 染
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第一节 自然界中的微生物 一.土壤中的微生物
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发酵性微生物区系(Fermentative microbial
flora)
是指对新鲜有机物很为敏感在有新鲜有机物 进入时可爆发性地旺盛发育，而在新鲜有机物 消失后又很快消退的微生物类群。如格兰氏阴 性无芽孢杆菌、酵母菌、芽孢杆菌、链霉菌、 根霉、曲霉、木霉、镰刀霉等
有新鲜有机物时发酵性微生物区系占优势。 衰退后，土著性微生物区系重占优势
采样 测定
饮用水消毒常用方法：加入液态氯或 次氯酸盐
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三. 空气中的微生物
微生物在空气中只能短时间停留，就要落地， 大部分死亡，包括一些人体病原菌， 但结核、白喉 ，炭疽等杆菌和肺炎双球菌、
葡萄球菌、流或病毒、脊髓灰质炎病毒抗性 比较强。能传染疾病。
微生物在空气传播的距离是无限的，因而 其分布是世界性的。
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。
数量分布：
细菌＞放线菌＞真菌＞藻类＞原生动物
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影响因数
例如：
有机物含量（水平）、 湿度、pH、土壤类型、 深度、施肥、季节；
不同土壤中的微生物的 数量
施肥对土壤中微生物数 量的影响
不同深度的土壤中所含 的微生物的数量
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微生物的生态10
生态系统是指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。
生物成分按其在生态系统中的作用，可划分为三大类群：生产者、消费者和分解者。
微生物可以在多个方面但主要作为分解者而在生态系统中起重要作用。
1、微生物是有机物的主要分解者
微生物最大的价值在于其分解功能。
它们分解生物圈内存在的动物、植物和微生物残体等复杂有机物质，并最后将其转化成最简单的无机物，再供初级生产者利用。
2、微生物是物质循环中的重要成员
微生物参与所有的物质循环，大部分元素及其化合物都受到微生物的作用。
在一些物质的循环中，微生物是主要的成员，起主要作用；而一些过程只有微生物才能进行，起独特作用；而有的是循环中的关键过程，起关键作用。
3、微生物是生态系统中的初级生产者
光能营养和化能营养微生物是生态系统的初级生产者，它们具有初级生产者所具有的二个明显特征，即可直接利用太阳能、无机物的化学能作为能量来源，另一方面其积累下来的能量又可以在食物链、食物网中流动。
4、微生物是物质和能量的贮存者
微生物和动物、植物一样也是由物质组成和由能量维持的生命有机体。
在土壤、水体中有大量的微生物生物量，贮存着大量的物质和能量。
5、微生物是地球生物演化中的先锋种类
微生物是最早出现的生物体，并进化成后来的动、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。
二、微生物与生物地球化学循环
碳、氮、磷、硫的循环受二个主要的生物过程控制，一是光合生物对无机营养物的同化，二是后来进行的异养生物的矿化。
实际上所有的生物都参与生物地球化学循环。
微生物在有机物的矿化中起决定性作用，地球上90%以上有机物的矿化都是由细菌和真菌完成的。
1、碳循环
碳元素是一切生命有机体的最大组分，接近有机物质干重的50%。
碳循环是最重要的物质循环。
A、碳在生物圈中的总体循环
初级生产者把CO2转化成有机碳。
初级生产的产物为异养消费者利用，并进一步进行循环，部分有机化合物经呼吸作用被转化为CO2。
初级生产者和其他营养级的生物残体最终也被分解而转化成CO2。
大部分绿色植物不是被动物消费，而是死亡后被微生物分解，CO2又被生产者利用。
B、生境中的碳循环
生境中的碳循环是生物圈总循环的基础，异养的大生物和微生物都参与循环，但微生物的作用是最重要的。
在好氧条件下，大生物和微生物都能分解简单的有机物和生物多聚物(淀粉，果胶，蛋白质等)，但微生物是唯一在厌氧条件下进行有机物分解的。
微生物能使非常丰富的生物多聚物得到分解，腐殖质、蜡和许多人造化合物只有微生物才能分解。
碳的循环转化中除了最重要的CO2外，还有CO、烃类物质等。
藻类能产生少量的CO并释放到大气中，而一些异养和自养的微生物能固定CO作为碳源(如氧化碳细菌)。
烃类物质(如甲烷)可由微生物活动产生，也可被甲烷氧化细菌所利用(图ll—1)。
大气CO2浓度的持续提高引起的“温室效应”是一个全球性环境问题。
2、氮循环
氮循环由6种氮化合物的转化反应所组成，包括固氮、氢化(脱氨)、硝化作用、反硝化作用及
硝酸盐还原。
它们大多实际上是氧化还原反应。
氮是生物有机体的主要组成元素，氮循环是重要的生物地球化学循环。
A、固氮
固氮是大气中氮被转化成氨(铵)的生化过程。
其对氮在生物圈中的循环有重要作用，据测算每年全球有约2.40×108吨氮被固定，这和反硝化过程失去的氮大致相等。
生物固氮是只有微生物或有微生物参与才能完成的生化过程。
具有固氮能力的微生物种类繁多，游离的主要有固氮菌、梭菌、克雷伯氏菌和蓝细菌；共生的主要是根瘤菌和弗兰克氏菌。
B、氨化作用
氮化作用是有机氮化物转化成氨(铵)的过程。
微生物、动物和植物都具有氨化能力，可以发生在好氧和厌氧环境中。
氢化作用放出的氨可被生物固定利用和进一步转化，同时也挥发释放到大气中去，这个部分可占总氮损失的5%(其他95%为反硝化损失)。
C、硝化作用
硝化作用是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。
它的重要性是产生氧化态的硝酸盐，产物又可以参与反硝化作用。
硝化作用分两步进行：
D、硝酸盐还原和反硝化作用
硝酸盐还原包括异化硝酸盐还原和同化硝酸盐还原。
异化硝酸盐还原又分为发酵性硝酸盐还原和呼吸性硝酸盐还原。
如呼吸性硝酸盐还原的产物是气态的N2O、N2，则这个过程被称为反硝化作用。
同化硝酸盐还原是硝酸盐被还原成亚硝酸盐和氨，氨被同化成氨基酸的过程。
这里被还原的氮化物成为微生物的氮源。
反硝化作用的效应是造成氮的损失从而降低氮肥效率，N2O的释放可破坏臭氧层，损失的氮因固氮过程增加的氮而得到平衡。
3、硫循环
硫是生命有机体的重要组成部分，大约占干物质的1%。
生物圈中含有丰富的硫，一般不会成为限制性营养。
4、磷循环
磷是所有生物都需要的生命元素，遗传物质的组成和能量贮存都需要磷。
5、铁循环
铁循环的基本过程是氧化和还原。
微生物参与的铁循环包括氧化、还原和螯合作用。
七、植物体中的微生物
1、植物表面微生物与植物病害
植物的茎叶和果实表面是某些微生物的良好生境，细菌、蓝细菌、真菌(特别是酵母)、地衣和某些藻类常见于这些好气的植物表面。
2、微生物和植物根相互关系
A、根际微生物
根际是邻接植物根的土壤区域，其中的微生物称为根际微生物。
由于植物根在生长过程中和土壤进行着频繁的物质交换，不断改变周围的养分、水分、pH、氧化还原电位和通气状况。
从而使根际范围内土壤的化学环境不同程度上区别于根际以外的土壤，成为微生物生长的特殊微生态环境。
根际效应对土壤微生物最重要的是营养选择和富集，使根际微生物在数量、种类以及生理类群上不同于非根际。
根际微生物对植物的生长有明显的影响。
根际微生物以各种不同的方式有益于植物，包括去除H2S降低对根的毒性，增加矿质营养的溶解性，合成维生素、氨基酸、生长素和能刺激植物生长的赤霉素。
另外由于竞争关系，根际微生物对潜在的植物病原体具有拮抗性，产生的抗生素能抑制病原菌的生长。
一些根际微生物可能成为植物病原体或和植物竞争可利用的生长因子、水和营养物，而有害于植物。
B、菌根
一些真菌和植物根以互惠关系建立起来的共生体称为菌根。
菌根共生体可以促进磷、氮和其他矿物质的吸收。
真菌和植物根形成的共生体增强了它们对环境的适应能力，使它们能占据它们原来所不能占据的生境。
根为真菌的生长提供能源。
菌根菌为植物提供矿物质和水，产生的植物之间的抑制物质使生长植物对其他植物存在偏害关系，削弱外来者的竞争，以保持占据的生境。
结合以后的共生体不同于单独的根和真菌，它们除保留原来的各自的特点外，又产生了原来所没有的优点，体现了生物种间的协调性。
C、共生固氮
①根瘤菌和豆科植物的共生固氮根瘤菌和豆科植物的共生固氮作用是微生物和植物之间最重要的互惠共生关系。
共生固氮把大气中不能被植物利用的氮转变可被植物合成其他氮素化合物的氨，这对于增加土壤肥力和推动氮循环有重要意义。
共生固氮是一个十分复杂的生理、生化过程。
根瘤菌和植物根经过一系列的相互作用过程而形成具固氮能力的成熟根瘤。