微生物生态_PPT课件

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《微生物生态学》课件

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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
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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。

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9.3.3 寄生关系
所谓寄生,一般指一种小型生物生活在另 一种较大型生物的体内或体表,从中取得营养 和进行生长繁殖,同时使后者蒙受损害甚至被 杀死的现象。前者称为寄生物,后者称为寄主。 有些寄生物一旦离开寄主就不能生长繁殖,这 类寄生物称为专性寄生物,有些寄生物在脱离 寄主以后营腐生生活,这些寄生物称为兼性寄 生物。
65℃、最低生长温度高于40℃。 ⑤超嗜热菌 最适生长温度在80~110℃,最低生长温度在
55℃左右。
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(2)嗜冷微生物
在地球的南北极地区、冰窖、终年积雪的高 山、深海和冻土地区,以及保藏食品的低温环境 中生活着一些嗜冷微生物。它们能在较低的温度 下生长。
嗜冷微生物可以分为专性和兼性两类,专性 嗜冷菌适应在低于20℃以下的环境中生活,高于 20℃即死亡,可以在0℃或低于0℃条件下生长; 兼性嗜冷菌生长的温度范同较宽。最高温度达到 30 ℃时还能生活。
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(1)空气中微生物的来源
空气中的微生物主要来源于带有微生 物或微生物孢子的土壤尘埃、水面吹起的 扬沫(小水滴)、人和动物体表干燥脱落物、 呼吸道的排泄物等,这些细菌都可飘散到 空气中。
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(2)空气中微生物种类和数量
空气中微生物主要为真菌和细菌。真菌中的 霉菌和酵母菌几乎到处都有。空气中微生物的数 量决定于空气中的尘埃总量。还受到温度和湿度 的影响。
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按耐热程度的不同可将嗜热微生物分为五个不同类群。 ①耐热菌 最高生长温度在45~55℃之间,低于30℃也能
生长。 ②兼性嗜热菌 最高生长温度在55~65℃之间,也能在低

微生物生态(共36张PPT)

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量很少(10~103/ml )。
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。
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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 .

第八章微生物生态-PowerPoint演示文稿

第八章微生物生态-PowerPoint演示文稿
高BOD5的污水进入污水处理装置后,其中的自 然微生物区系在好氧条件下,根据其中营养物质或 有毒物质的情况,在客观上造成一个选择性的培养 条件,随时间推移,发生微生物区系的群落演替, 使水中有机物不断被降解、氧化、分解、转化或吸 附沉降,进而达到净化的目的。
污水处理中的几个常用名词
BOD5(生物耗氧量) COD(化学需氧量) TOD(总需氧量) DO(溶氧量) SS(悬浮物含量) TOC(总有机碳含量)
(三)水体微生物
1、不同水体中的微生物种类
淡水型水体微生物 清水型微生物:化能自养、光能自养微生物 腐败型微生物:肠道杆菌、芽孢杆菌、弧菌
淡水生境:湖泊与水库 沿岸区:蓝细菌、光合藻类和好氧微生物 深水区:严重缺氧
海水型水体微生物—海洋微生物学
海水的理化特征:含盐量3% 海水微生物:2-4%,2.5-3.5% 海水微生物比淡水微生物更耐渗透压 藻类 Bacilus Pseudomonas Vibrio 发光细菌
正常条件下,正常菌群与人体保持的十分和 谐的平衡状态,菌群内部各微生物之间相互 制约,维持稳定有序的关系 人体肠道中有60-400种微生物,数百万亿。
肠道菌群对人体的作用
有益作用 有害作用
某些正常菌群当条件变化会变成病原微生物,引 起疾病,称为条件致病菌,由其引起的感染称之 为内源感染 条件致病菌 正常菌群的微生物,当机体防御性降低,生存部 位改变或因数量剧增等而引起疾病者
环境污染 指土壤或水体等生态系统的结构、功能受到 外来有害因素的影响或破坏失去了平衡,导 致物质流、能量流无法正常运转的现象
环境问题 三废处理 消除公害 环境保护 可持续发展
水体的污染—富营养化
水体的自净作用 物理作用:沉淀、扩散、稀释 化学作用:氧化 生物学和生物化学作用

《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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Mineral Soils: the weathering of rock,Organic Soils: Sedimentation in bogs and marshes Soils are microbial habitats, water availability limits microbial activity
•土壤微生物分布特点: •垂直分布:土壤表面菌少,耕作层菌多,深层菌少。
如土壤3~5cm以下至20cm最多。但各菌群分布规律不同: 藻类在表层数mm处较多,真菌在10 cm处较多; 原生动 物在15 cm处较多。
•水平分布:有机物丰富微生物多。微生物类型取决于 各种土壤中的碳源。
Terrestrial(陆地的)Environments
•关于海洋真菌
• 海洋真菌生长在各种基质上,从树木到沉积物,泥浆,土壤, 沙子,海藻,珊瑚,软体动物的钙化软骨,红树林的烂叶子,潮 间带的植物和活的动物,再到甲壳类的内脏里。
• 海洋真菌数量 Kohlmeyer :Mangrose真菌从42种(源自979)发展到200种(1997)
• 海洋药物
从海洋微生物提取的天然产物有不饱和脂肪酸 ;多 聚糖; 抗生素; 药物生物素等。
•寄 生
• 寄生:小型生物(寄生物) 生活在另一种较大型生物 (寄主或宿主)的体内或体 表。小生物从寄主细胞中取 得营养生长繁殖,但寄主细 胞受到损害甚至被杀死。
• 如细菌 —— 噬菌体
• 木霉寄生在蘑菇属上,从而 减少栽培蘑菇的产量。
•捕 食
• 捕食:一种较大型的 生物直接捕捉、吞食 另一种小型生物以满 足其营养需要的相互 关系。
微生物对污染物的抗性,转化与降解,以及微生物对 环境的污染。 • 微生物在生物地球化学循环中的作用。 • 微生物生态模型
三、 微生物在自然界中的分布
• 土壤中微生物群落的结构及其变化规律 • 水体中微生物群落的结构及其变化规律 • 空气中微生物群落的结构及其变化规律
(一)、土壤中微生物结构及变化规律
四、生物群体间的相互作用
• 微生物之间的关系 • 微生物与动物之间的关系 • 微生物与植物之间的关系
(一)、微生物之间的关系
• 互生 • 共生 • 寄生 • 捕食 • 拮抗 • 竞争
互生
• 互生:两种可以单独生活的生物,当它们生活在一起时,
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,这是一种“可分可合,合比分好”的相互
微生物生态
一 、基本概念
• 生态学(ecology):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:研究微生物群体与其周围环境中生物 和非生物之间的相互作用的规律。
• 生物圈:指地球陆地以上和海面以下各约1000m之间 包括岩石、土壤和大气圈内所有生物群落及人与它们 生存环境的总体。
▪ 如:原生动物吞食 细菌和藻类
拮抗
• 拮抗:指由某种生物所产生的某种代谢产物可抑制它 种生物的生长发育甚至杀死它们的一种相互关系。
1. 非特异性拮抗 如:乳酸菌和醋酸菌在发酵过程中,不断降低pH,结果 绝大多数不耐酸的微生物就不能生存而趋向死亡。
2. 特异性拮抗 如:一种微生物(抗生菌)在其生命活动过程中,能够 产生某种或某类特殊的代谢产物(抗生素),具有选 择性地抑制或杀死一定种类的微生物(敏感菌)。
• 生态系统:指一定时间与空间范围内生物与它们生境 间相互作用的自然体(能量流动和物质循环)
• 生态系统生物群落与种群差异 • 种群:生活在同一环境中的同种个体组成的能繁殖
的集合体。
• 群落:同一环境中两个以上种群由于生活繁殖上的
连锁而构成相依赖、相制约的生物聚合体。
二、微生物生态研究内容
• 正常自然环境中微生物分布规律。 • 微生物与其他生物之间的关系。 • 极端环境中的微生物种类与分布,生命机理及应用。 • 污染环境中的微生物学,包括污染对微生物的毒性,
(三)、空气生境与微生物
• 空气生境:干燥、缺营养、高强度光照;高空低温并缺氧。 空气是微生物生存的暂时停留站。停留时间?
• 来源:靠外力将人类活动与自然界活动的微生物带到空气中。 • 分布:空气微生物数量与空气受污染的程度关系密切。与绿化、
气候、卫生工作等有关。 • 空气中生存的微生物
孢子、胞囊、芽孢及其他非营养生长具有抗性的微生物。而生长 型微生物在空气中易于死亡,其菌群耐受能力不同。 • 空气是传播微生物的良好介质 病毒、真菌和许多细菌疾病的爆发都是通过空气传播。
A soil aggregate composed of mineral and organic components
(二)、水体生境与微生物
• 淡水: 地表水(如湖水、池塘、温泉、溪流和河流)和地下水 • 海水(低盐度与高盐度)、 海洋微生物(盐度、渗透压) • 水体及微生物特性
•低营养浓度(非污染水); •微生物 可运动、革兰氏阴性菌较多; • “土著微生物”有自养细菌如光合细菌、藻类以及硝化、硫 化等丝状细菌、原生动物。外来微生物一般是真菌,由土壤、
• 土壤生境及微生物: • 生境:土壤是微生物生长的“大本营”,为什么? • 群落:
细菌最多(多数是革兰氏阳性且利用碳水化合物)。 放线菌占10~23%; 藻类;真菌; 原生动物等。 • “土著微生物”与“发酵微生物”
• 影响土壤中微生物的因素 土壤颗粒性质、水分、氧气、酸碱度、温度、 营养状
况等。
空气、污水等污染源中带来。
•水体微生物分布
•垂直分布
水体5~10m至40m左右微生物多。各菌群特点不同 分布也不同。
•水平分布 受水质影响。 如海洋与海湾水体的差异;地下水与
地面水的差异; 地面污染水与非污染水的差异等。
•影响水体微生物 因素 营养、温度、光强度、季节变化等。其中CO2 是影响
藻类生长的重要因素。
关系。 ▪ 如:好氧性自生固氮菌
提供N源 纤维素分解菌
分解纤维素
有机酸

共生
• 共生:两种生物共居在一起,相互分工协作、相依为命、 甚至达到难分难解、合二为一的一种相互关系。 ▪ 根瘤菌 ---- 豆科植物 ▪ 菌根菌 ---- 植物 ▪ 地衣:是真菌中子囊菌纲或担子菌纲的某些种类与藻 类中的单细胞绿藻或蓝细菌共生在一起形成的植物体。
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