自然环境中的微生物

（二）水生态圈 1、淡水生境生态特征 • 营养状况：地下水、自流井、泉水、溪流以及洁净的湖 泊和水库中，有机物含量低；池塘、河流有机物含量高。 • 温度：各种水体也有较大差异，并随着季节等有较大 变化。一般淡水在0-36℃之间。 • 氧分压：水体中空气供应较差。因此，氧气是水生环境 里最重要的限制因子。静水湖泊更为明显，江河水域由 于水的流动溶解氧能不断得以补充。 • pH值：变化范围 3.7-10.5 之间，大多数淡水 pH值6.58.5，适于微生物生长。
一、自然环境中的微生物 （一）岩土生态圈
1、生态学特征
•水分：土壤中的水分虽然变化较大，但基本上可以满足微生物 的需要
•营养状态：有机物、无机盐、微量元素等。
•pH：3.5~8.5，多数在5.5~8.5。 •氧气：土壤空隙中充满着空气和水分，为好氧和厌氧微生物的 生长提供了良好的环境。 •渗透压：0.3~0.6MPa，适合于微生物生长。 •温度：土壤的保温性能好，与空气相比，昼夜温差和季节温差 的变化不大 •保护层：几毫米厚（微生物便可免于被阳光直射致死）
生态系统=生物群落（生产者+消费者+分解转化者） + 环境条件

生物群落community ：指生活在特定空间 或区域的所有生物种群的集合体

种群population ：指生活在特定空间或区 域的同一物种的所有个体的集合体
生物圈biosphere ：地球上所有生物群落以 及它们生存的环境的总体，统称为生物圈。 微生物只是生态系统中生物群落的一部分。
研究微生物生态学的意义 1、有助于开发丰富的菌种资源； 2、有助于防止有害微生物的活动； 3、有助于发展新的微生物农药、微生物肥料； 4、有助于防止人和动植物病虫害； 5、有助于发展混菌发酵、序列发酵和生态农业； 6、有利于阐明地球进化和生物进化的原因；
7、能促进探矿、冶金、环保、提高土壤肥力以及开发生 物能等各项生产事业的发展。
2) 放线菌：
数量较少，但种类多，异养型，pH 6.5-8.0 时种类数 量丰富，主要存在于有机质丰富的土壤中，干旱土中较多。
3) 真菌：
生活在近地面的土层中，以菌丝体和孢子的形式存在， 数量相对较少。 •异养型 霉菌：严格好氧类群，在通气良好的耕作土壤中广泛分布， 酸性土壤中霉菌比例增加
酵母菌：几个～几千个/克，果园、养蜂场等含糖丰富土壤 中较多（105个/g）
4) 藻类：光能自养型，较少，一般 103 ～ 104 / 克，主要生 活在光照和CO2供应充足的浅层土中 5) 原生动物：数量变化大， 10 ～ 105/克不等，富含有机 质的土壤含量较多。
(2) 分布 • 影响因素：土壤肥力（有机物类型及含量）、湿度、 pH、土壤类型、 深度、植被、耕作状况、季节等。 1) 水平分布：取决于有机物的种类和浓度； 2) 垂直分布：表面土数量少；5~20cm处最多；20cm以 下随深度增加而减少。
2、淡水生境中的微生物 (1)清水型水生微生物 生活在有机物含量低的水体中。
1) 自养型微生物
包括化能自养微生物（硫细菌、铁细菌）和光能自养 微生物（蓝细菌、铁硫细菌和紫细菌）。
2) 贫营养细菌
指一些能在1-15mgC/L低含量有机质培养基中生长的 细菌。
3) 一些霉菌；
4) பைடு நூலகம்细胞和丝状的藻类及一些原生动物。
微生物在生态系统中的作用
•有机物的主要分解者； •物质循环中的重要成员； •生态系统中的初级生产者； •物质和能量的储存者； •地球生物演化中的先锋种类
第一节 微生物在自然界中的分布与菌种资源的开发
第二节 微生物与生物环境间的关系
第三节微生物在自然界物质循环中的作用
第四节 污水的微生物处理
第一节 微生物在自然界中的分布与菌种 资源的开发
(2) 腐败型水生微生物 在含有大量外来有机物的水体中生长。
1) 细菌：
2) 原生动物； 3) 动植物致病菌。
(3) 淡水生境中微生物的垂直分布规律 沿岸区：阳光充足、溶氧量大，适合蓝细菌、光合藻类和 好氧微生物生长； 深水区：光线微弱、溶氧量少、硫化氢含量较高，适合厌 氧光合细菌生长； 湖底区：严重缺氧；适合厌氧菌生长。
生 命 科 学 研 究 的 层 次
生物圈 biosphere 生态系统 ecosystem 群落 community 种群 population 个体 individual 器官 organ 组织 tissue 细胞 cell 细胞器 organelle 分子 molecule

生态系统ecosystem ： 在一定的时间和空间内生物群落与它们的 环境通过物质循环和能量流动相互作用,相 互依存而构成的一个生态学功能单位。
第八章 微生物的生态
本章要求掌握： 1. 了解生态学、生态系统与微生物生态学定义。 2. 了解自然界中微生物在土壤、水体、空气及其他基质中 的广泛分布，掌握微生物与生物环境间的主要关系类型。 3. 了解微生物在自然界中各大类物质循环中的作用和地位， 熟练掌握微生物在氮素循环中的作用和地位，理解细菌沥 滤的基本原理。 4. 掌握富营养化、水华、赤潮、活性污泥、BOD、COD等 重要概念，理解微生物处理污水的基本原理和几种常见方 法，了解沼气发酵过程。
微生物的生态：
指周围环境（包括生物及非生物条件）对微生物区系或正 常菌群的作用以及微生物对周围环境的反作用。
微生物生态学：
研究微生物群体— 微生物区系或正常菌群对其周围环境 的生物和非生物条件相互作用关系的科学。
微生物生态学的研究内容：
1、研究微生物的分布规律； 2、研究微生物间及其与它种生物间的相互关系； 3、研究微生物在自然界物质循环中的作用
2、土壤中微生物的种类、数量及分布
(1) 种类及数量
数量：108 ~ 109 /克肥沃土，106 ~ 107个/克贫瘠土 细菌（~108）﹥放线菌（~107）﹥霉菌（~106）﹥酵母 菌（~105）﹥藻类（~104）﹥原生动物（~103） 1) 细菌： 是土壤中数量最多的微生物，包括氨化细菌、硝化细菌 、反硝化细菌、固氮细菌以及纤维素分解菌等。从形态来看 ，多为杆菌和球菌；从生理类型来说，一般为中温型的好氧 菌或兼性厌氧异养菌。适宜在潮湿、pH近中性土壤中生长。