微生物在自然界中的分布

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微生物在自然界中的分布
土壤藻类
► 土壤藻类的数量远较其他微生物类群小，占土壤 微生物的不足1% 。
► 潮湿土表发育有单细胞的硅藻、或丝状绿藻和裸 藻，偶见金藻和黄藻。积水土面可发育有衣藻、 原球藻、小球藻、丝藻、绿球藻等绿藻和黄褐色 的硅藻。水田中有水网藻和水绵等丝状绿藻。
► 藻类为光合型微生物，可将二氧化碳转化为有机 质，积累于土壤。
微生物在自然界中的分 布
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2020/11/14
微生物在自然界中的分布
关于微生态学
►微生态学无疑是属于生态学(ecology)范畴， 是生态学的微观层次。
►微生态学也可根据不同角度，分为不同的分 支学科。
►微生态学除了具有普通生态学的理论和特点 外，还具有自己本身的一些特点。
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微生物在自然界中的分布
某森林土壤中的微生物
微生物类群 细菌 放线菌 真菌 原生动物 蚯蚓类 其他生物
生物量干重（kg/10km2） 36.9 0.2 454.0 1.0 12.0 23.0
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微生物在自然界中的分布
3.土壤中的病原微生物及其传播
► 土壤中的病原微生物是随动植物残体、人畜排泄物和分泌 物、污水、垃圾等废弃物一起进入土壤的 。
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微生物在自然界中的分布
几个概念
► 生物圈：地球上的所有生物。 ► 生态系统：生物群落与其无机环境相结合、相作
用、相调控而成的动态系统。 ► 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、相制约的生物集团。 ► 种群：生活在同一环境中的同种个体组成的能繁
殖集团。与同种别地的种群有隔离、有界限。
•微生物间的寄生关系 •微生物对植物的寄生 •微生物对人与动物的寄生
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微生物在自然界中的分布
•微生物间的寄生关系
真菌间的寄生
•寄生物先分泌毒素，引起寄主活力衰退，然后 再缠绕致死 •有些寄生真菌不分泌毒素，由菌丝将寄主的菌 丝紧紧地缠绕起来，再由接触部位侵入寄主菌 丝内吸收营养使之死亡。 •还有些寄生真菌将菌丝或吸器伸到寄主真菌丝 内或寄生菌丝与寄主菌丝接触，溶解寄主细胞 膜，吸取其营养物质进行生长繁殖。
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微生物在自然界中的分布
2.土壤中微生物的分布及种类
土壤中微生物的数量：按种类递减
▪ 细菌—放线菌—霉菌—酵母菌—藻类—原生动物 ▪ 108 107 106 105 104 103个/g ▪ 耕作土壤中，细菌湿重约90-225kg；以土壤有机质含
量为2%计算，则所含细菌干重约为土壤有机质的1%左 右。 ▪ 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。
（Streptomyces）的种。
► 在土壤中的分布以耕作层为主，随土壤深度增加而 数量、种类减少
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微生物在自然界中的分布
土壤真菌
► 是第三大类微生物。 ► 每g土壤可含几万至几十万个。数量较细菌少，但其菌
丝较粗大、长。每g土壤中的真菌菌丝可长达40m，湿 重可达0.6mg左右。 ► 一般土壤中酵母菌较少，但在果园土壤中较多 ► 有藻状菌、子囊菌、担子菌和半知菌类，尤以半知菌类 居多。 ► 真菌在土壤中的分布方式与放线菌相似。 ► 好氧性，分布于土壤表层。喜酸土壤，在酸性土壤中有 较高的比例。
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微生物在自然界中的分布
土壤原生动物
►土壤原生动物的数量变化很大，每g几个至几 十万。在有机质丰富的土壤中较高。
►种类有鞭毛虫、纤毛和根足虫等单细胞能运 动的原生动物。形态大小差异大。无性繁殖 以分裂方式。
►原生动物以吞食有机物残片、土壤细菌、单 细胞藻类、放线菌和真菌孢子。
►对土壤有机物的分解有显著作用。
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微生物在自然界中的分布
影响土壤中微生物分布的主要因素
► 土壤有机质 ► 土壤湿度 ► 土壤pH值 ► 温度 ► 土壤氧气含量
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微生物在自然界中的分布
•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
第一节
土壤、水及空气中的微生物
Microorganisms in Natural Environments
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微生物在自然界中的分布
一、土 壤 中 的 微 生 物
•1.土壤环境
► 土壤是微生物生长的良好基地——微生 物资源的大本营
§ 丰富的碳源和氮源 § 大量而全面的矿质元素 § 适宜的含水量 § 不同的通气状况 § 适宜的温度范围，变幅小而缓慢 § 适宜的pH广泛范围
► 数量大、个体小，与土壤接触的表面积特大，是土壤中最 大的生命活动面，最活跃的生物因素。
► 土壤细菌大多为异养型，少数为自养型，积极参与着有机 物的分解和腐殖质的合成以及各种矿质元素的转化。
► 有许多不同的生理类群，如固氮细菌、氨化细菌、纤维素 分解细菌、硝化细菌、反硝化细菌、硫酸盐还原细菌、产 甲烷细菌等等都有存在，但分布不一。
白僵菌寄生于昆虫
•用于防治松毛虫,玉米螟效果好,尤其是用于防治松毛虫, 白僵菌可作为环境因子,持续多年控制松毛虫的危害。在 前苏联,白僵菌还用于防治马铃薯甲虫。 •白僵菌的安全试验：除在菌剂生产中孢子萌发可能引 起操作人员的过敏反应外,尚未发现其它对人体有害的作 用。
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微生物对人与动物的寄生
•微生物在人体和动物体内寄生引起人与动物的传染 病 •常见的畜禽传染：炭疽病，口蹄疫，猪瘟，鸡瘟病 等
•病原微生物寄生在有益的动植物体内会给人们造成 经济损失，寄生有害在动物体内，则对人类是有益的， 可以加以利用。
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微生物的生物环境
•Relationships among Microorganisms
• 微生物与其它生物之间的相互关 系
• 微生物与环境之间的相互关系
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微生物在自然界中的分布
•中立生活、偏利作用、偏害作用
•互生 •共生
•拮抗 •寄生
•可分可合 合比分好 •难舍难分
► 大多数病原微生物只能在土壤中存活较短时间 ► 只有少数抵抗力强的能形成芽孢的病原菌，如炭疽杆菌、
气肿疽梭菌、腐败梭菌、产气荚膜梭苗等形成芽孢后能在 土壤中生存数年甚至几十年。 ► 此外，还有一些抵抗力较强的无芽孢病原菌也能生存较长 时间，土壤一旦污染了这些病原菌，则可成为疫源地，随 时都有可能使人和动物感染相应的传染病。
微生物间的共生
•地 衣
•组成：真菌（子囊菌，担子菌） •单细胞藻类（绿藻，蓝藻）共生组成一种植物体
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微生物在自然界中的分布
微生物与动物共生
•微生物和昆虫的共生
•瘤胃共生
•牛羊等反刍动物，草是主要饲料，但它们本身 没有分解纤维素的能力，而是靠瘤胃微生物帮助 分解，使纤维素变成能被牛羊吸收的糖类。
•发光细菌和海洋鱼类共生
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微生物在自然界中的分布
拮抗
•一种微生物生命活动中，通过产生某些代谢 产物或改变环境条件，能抑制其它微生物的 生长繁殖，或毒害杀死其它微生物的现象。
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微生物在自然界中的分布
寄生
•一种生物能侵入另一种生物体内吸取自己所 需要的营养物质进行生长繁殖，在一定的条件 下对后者造成损害或死亡的现象叫寄生。
•势不两立
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互生
•两种生物可以独立生活。也可以形成松 •散的联合，对一方有利，或双方都有利
•微生物间的互生关系 •微生物与高等植物之间的互生关系 •微生物与人及动物间的互生关系
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微生物间的互生关系
•固氮
•固氮菌
•纤维素分解菌
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微生物生态
► 生态学：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（微生物区系或 正常菌群）与其周围的生物和非生物环境条件相 互作用关系的科学。
► 主要内容：微生物在自然界中的分布；微生物与 其它生物间的关系；微生物在自然界物质循环中 的作用；
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微生物在自然界中的分布
•微生物对植物的寄生
•微生物对植物的寄生很普遍，这是植物发生病 害的重要原因。
•能引起植物病害的微生物称为植物病原微生物
•植物感染病微生物发病后，出现变色，组织坏死， 萎蔫和畸形等症状。
• 能引起植物病害的有真菌、细菌、病毒等。
•植物病害以真菌病害为主，占95％。细菌性植物病 害占３％。
•碳源
•植物发达的根系改善了土壤结构，水分和空气条 件，有利于微生物的生长。
•微生物与高等植物之间的互生关系
•
根际微生物与高等植物
•为微生物提供所需的营养物质
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微生物在自然界中的分布
微生物与人及动物间的互生关系
•人及动物与其正常菌群即是 互生关系
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微生物在自然界中的分布
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土壤放线菌
► 数量仅次于土壤细菌，每g可达几千万至几亿个， 占土壤微生物总数的5%～30%，甚至更高。
► 土壤放线菌以分枝丝状营养体缠绕于土壤有机物或 土壤颗粒，并伸展于土壤颗粒中。生物量与土壤细 菌相当。
► 土壤放线菌的种类十分繁多，目前已知的放线菌种 主要分离自土壤。主要是链霉菌属
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微生物在自然界中的分布
•病毒性植物传染病：
•已发现的植物病毒共有350多种，
•病毒都只能通过伤口侵入植物活细胞和组织 中,通过输导组织扩散到主植株。
•病株植物可通过嫁接，土壤，昆虫传播等 •各种途径传播。
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微生物在自然界中的分布
•植物病毒病害类型
•花叶型：受害植株叶片颜色深浅不一，出 现斑驳，如烟草花叶病毒，马铃薯花叶病 毒等所引起病害都是花叶型。
微生物在自然界中的分布
微生态学的定义
►20年前，微生态学(microecology)首 先被德国的沃克·罗西(Voeker Rusch) 博士所提出。
►1985年提出的定义为“微生态学是细胞 水平或分子水平的生态学”。
►康白教授提出应为“研究正常微生物与 其宿主相互关系的生命科学分支”，或 “研究正常微生物结构和功能，以及与 宿主相互关系的学科”。
•黄化型：受害植株叶片呈黄绿或黄色， 如蚕豆病毒病，桃萎蔫黄病等卷叶、缩叶、 萎缩、丛生、矮化等各种畸型，如马铃薯 卷叶病，桃小果病等。
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微生物在自然界中的分布
•植物病害的防治
•选育抗病品种，提高抗病能 力
•改良栽培技术及栽培环境条件，以有 利植物生长发育，不利病原微生物生长 （升汞浸种）
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微生物在自然界中的分布
► 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。
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微生物在自然界中的分布
土壤中的细菌
► 土壤中的细菌占土壤微生物的70%～90%。其生物量可 占土壤重量的1/10000左右，土壤有机质的1%左右。每 亩可有1350～3375kg细菌。
2080 119 25
245 50 5
49 14 0.5
5
6 0.1
-
3-
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土壤微生物的作用
► 参与土壤中几乎所有的生物化学变化，异养微生物分解有机 质，自养微生物转化矿质养分存在状态。
► 微生物是土壤腐殖质的主要成员，因此成为土壤肥力和土壤 结构的决定者之一。
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
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微生物在自然界中的分布
土壤剖面不同层次中微生物数量
深度cm 好氧细菌 厌氧细菌 放线菌 真菌 澡类
3~8 20~25 35~40 65~75 135~145
7，800 1，800 472 10 1
1，950 379 98 1 0.4