菌与藻或蓝细胞共生
高一生物必修一蓝藻知识点
高一生物必修一蓝藻知识点蓝藻(cyanobacteria),又称藍绿藻,是一类原核生物,多为细菌状,能进行光合作用。
它们是地球上最早出现的生物之一,对地球的生态环境演化具有重要意义。
本文将介绍高一生物必修一关于蓝藻的知识点。
1. 蓝藻的分类蓝藻是一类原核生物,属于原核界蓝藻门(Cyanobacteria),通常分为真蓝藻和假蓝藻两大类。
真蓝藻具有一层特殊的蓝绿色细胞壁,而假蓝藻没有细胞壁。
2. 蓝藻的形态特征蓝藻的形态多样,包括丝状、球状、膜状等。
它们的体积较小,一般为微米级别。
蓝藻的细胞内含有蓝绿色的色素,因此被称为蓝藻。
3. 蓝藻的生活方式蓝藻是光合作用生物,能够利用阳光合成有机物质。
它们存在于水中、泥土中以及其他湿润的环境中。
蓝藻有些是自由生活的,如螺旋藻,有些则以共生方式存在于其他生物体内,如蓝藻固氮菌与植物的共生关系。
4. 蓝藻的重要作用蓝藻在地球的生态环境中起着重要作用。
首先,它们能够进行光合作用,将阳光转化为化学能,并释放出氧气。
这对维持地球上氧气的平衡起到至关重要的作用。
其次,蓝藻具有固氮能力,可以将空气中的氮气转化为植物可利用的氨氮,促进植物的生长。
此外,蓝藻还可以作为食物链的重要组成部分,为其他生物提供养分。
5. 蓝藻的应用价值蓝藻在生物学和生物技术研究中具有广泛的应用价值。
它们可以作为微生物模型生物,用于研究生物细胞结构和功能。
蓝藻还可以用来制备生物柴油和生物塑料等可再生能源,具有重要的工业应用前景。
6. 蓝藻的危害尽管蓝藻在生态系统中起着重要的作用,但过度生长的蓝藻却可能对生态环境造成危害。
当环境中的营养物质过多时,蓝藻会迅速繁殖,形成大量的藻华。
藻华会消耗水中的氧气,造成水体富营养化,引发水质污染,并对水生生物造成威胁,甚至引发赤潮事件。
7. 蓝藻的保护与管理为了保护水环境与维护生态平衡,对蓝藻的管理和防控至关重要。
在农业生产中,需要控制化肥农药的使用,减少养分进入水体。
菌藻共生系统污水处理研究进展
菌藻共生系统污水处理研究进展摘要:通过利用菌藻间的互利共生原理构建菌藻共生系统,因为国内对菌藻复合生物膜反应器的研究比较少,而且现有的反应器也不适用于培养菌藻生物膜用在污水处理方面。
故为了突破菌藻生物膜技术应用的关键,更加深入了解和科学应用的掌握改技术。
现今探索一新型菌藻复合生物膜反应器,本文对光源内置型菌藻生物膜反应器进行综述,并展望未来发展趋势。
关键词:菌藻共生;光生物反应器;生物膜;污水处理随着我国社会经济迅速发展,环境中水污染的问题开始突显,特别是由于氮、磷过剩导致的水体富营养化问题日益加重[1]。
因此有效的去除及再利用废水中的氮、磷是解决问题的关键[2]。
许多研究表明菌藻共生系统较传统活性污泥处理技术具有更大的优势。
王荣昌等[3]研究表明,利用菌藻共生系统处理含高N、P污水、重金属污水等,具有一定优势,这为工业及生活产生的废水达到规定的水质标准,改善我们的水质提供了一定的技术方向。
熊云武等[4]研究表明,利用菌藻共生系统净化水质,在污水深度净化方面具有较大潜在优势。
本文主要对菌藻污水处理装置和相关原理技术进行总结分析。
1菌藻共生系统机理微藻是一类分布广泛、光合利用度高、生长脱氮除磷、难降解有机物、及Cr、Cd、Hg等重金属离子的一种生物[5]。
近些年随着对藻类的深入研究,利用微藻来净化污水的技术已经得到了广泛的关注。
伴随着对微藻的深入研究,发现微藻和细菌之间净化污水的方式是相互协同的关系[6]。
微生物能降解废水中的含碳有机物,得到的产物二氧化碳可以作为微藻碳源,促进其光合作用的同时会释放一定量氧气供细菌使用[7]。
作为微生物和微藻生长的必要元素氮、磷营养物质,菌藻生物膜污水处理技术具有较高的氮磷去除率。
微藻可通过光合作用释放出氧气,细菌可利用此氧气来降解污染物的同时产生二氧化碳和水。
微藻可利用此二氧化碳进行光合作用[3]。
氮磷物质作为可以供给微藻和细菌生长需求的营养物质,形成一个闭环式循环利用系统。
水体中藻菌相互关系及其对藻类水华的贡献
水体中藻菌相互关系及其对藻类水华的贡献摘要:细菌在水体营养循环过程中的作用及其生态学意义的研究已经得到广泛重视,但细菌与藻类之间的营养关系尚无定论,它是水生态学家研究的热点问题之一。
通常认为,藻菌营养关系及其行为将随各种环境条件的波动而变化。
随着水体富营养化程度的日益严重,藻类过度繁盛引起的水华时有发生,细菌在水华的发生、发展、繁盛与消亡的全过程中的作用不尽相同,其群落组成亦复杂多变,其与藻类的关系在一定程度上可决定藻类水华的发展趋势。
关键词:藻类;细菌;水华水生生态系统中,藻类与细菌之间的关系已越来越引起科学家们的重视,二者之间的相互作用对整个系统的物质循环与能量流动起着举足轻重的作用。
一般认为,细菌对藻类的影响主要体现在两个方面,一方面细菌吸收藻类产生的有机物质,产生可被浮游生物(包括藻类)直接利用的营养物质,进而调节藻类的生长环境。
另一方面,细菌也可直接或者间接地抑制藻类的生长,甚至裂解藻类细胞,即所谓的杀藻。
藻类对细菌也有相似的两方面的作用。
一方面,藻类产生的大量有机质是细菌得以繁盛的底物。
另一方面,藻类与细菌之间对营养物质的利用也会存在竞争关系。
由于这些错综复杂的关系,使人们对研究细菌在湖泊水华的发生、发展、繁盛以及衰亡的整个过程中究竟起着什么作用以及作用机制产生了很大的兴趣,从而期望从微生物群落变化的角度为水华的发生机制以及水华的治理提供一些参考依据。
作为水体中的主要初级生产力,藻类对水体中营养元素的地球化学循环起着十分重要的作用。
目前,国内的研究多聚焦于浮游植物-浮游动物-鱼类这一食物链循环,而对微生物环和其它的物质循环过程则研究较少,微生物环主要指溶解有机碳-自由生活的异养细菌-原生动物-后生动物,在这一循环中,细菌在其中有着非常重要的影响,而溶解有机碳的主要来源又是藻类的分泌物或者是死亡的残体。
在水生态系统中,细菌不仅是分解者,也是生产者,当藻类繁盛时候,藻类会与细菌产生明显的对营养物质的竞争关系,但由于藻类分泌的物质又是细菌生长的底物,故它们之间也可能存在一种互相依赖的关系,即细菌会分泌胞外酶促进有机物质的降解,进而促发藻类的大量生长,而藻类的大量生长势必会产生更多的胞外分泌物质,主要以有机碳为主,此时细菌再加以利用和吸收,这样两者之间具有一种明显的互生关系,在藻类死亡后,其残体又是细菌生长的底物,同时细菌又可黏附在浮游植物的表面,利用藻类产生的有机碎屑营养进行自身的增殖活动。
2023届高考生物一轮复习同步习题(1) 走近细胞
2023届高考生物一轮复习同步习题(一)走近细胞一、选择题:每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
1.(2021·重庆巴蜀中学调研)下列是几种生物的结构示意图,以下相关叙述正确的是()A.丁中无线粒体,不能进行有氧呼吸,丙的物质和能量来源于宿主细胞B.和甲一样,所有真核细胞的细胞呼吸都需要线粒体C.乙含有光合色素,所以可以进行光合作用,丁不能进行光合作用D.甲中一定能找到一种细胞结构与丙的物质组成相同D解析:甲为真核植物细胞的细胞结构示意图,乙为蓝细菌细胞结构示意图,丙为病毒结构示意图,丁为细菌细胞结构示意图。
丁虽然没有线粒体,但是只要含有与有氧呼吸有关的酶,也可以进行有氧呼吸;病毒不能进行独立的代谢,只有依赖于活细胞才能进行各种生命活动,其繁殖所需的物质和能量来源于宿主细胞,A错误。
包括甲在内,真核细胞可以进行有氧呼吸或无氧呼吸,并非都需要线粒体,如蛔虫细胞中无线粒体,只进行无氧呼吸,B错误。
蓝细菌含有光合色素,虽然没有叶绿体,但是仍然可以进行光合作用;丁表示细菌,细菌中的光合细菌也能进行光合作用,C错误。
丙的物质组成可能是DNA和蛋白质,也可能是RNA和蛋白质,若丙的物质组成为RNA和蛋白质,则甲中的核糖体与丙的物质组成相同;若丙的物质组成为DNA和蛋白质,则甲中染色体(质)与之相同,D正确。
2.下列有关酵母菌、蓝细菌、小球藻的叙述,正确的是()A.都具有以核膜为界限的细胞核B.都以DNA作为细胞的遗传物质C.都只能通过有氧呼吸获得能量D.都能通过有丝分裂增加细胞数量B解析:酵母菌和小球藻属于真核生物,蓝细菌属于原核生物,原核生物无以核膜为界限的细胞核,A错误;具有细胞结构的生物,遗传物质都是DNA,B正确;酵母菌为兼性厌氧型生物,可通过无氧呼吸获得能量,C错误;蓝细菌属于原核生物,不能进行有丝分裂,D错误。
3.(2021·浙江嘉兴模拟)蓝细菌是地球上最早出现的一类生物,蓝细菌在10多亿年的时间内逐步改造大气成分,为真核生物的起源创造了条件。
生物藻和菌的种类归纳总结
生物藻和菌的种类归纳总结生物藻和菌是生物界中两类重要的微生物群体,它们在自然界中扮演着重要的角色。
本文将对生物藻和菌的种类进行归纳总结,并探讨它们的分类、特征以及在生态系统中的功能。
一、生物藻的种类归纳1. 绿藻:绿藻是一类单细胞或多细胞的藻类生物。
常见的绿藻有海藻、淡水藻和土壤藻等。
绿藻具有叶绿素a和b,能够进行光合作用。
在自然界中,绿藻在海洋生态系统和淡水生态系统中广泛分布,并为水中其他生物提供氧气和有机物质。
2. 褐藻:褐藻是一类多细胞的藻类生物,通常生长在海洋中。
褐藻体形多样,有些形似树木,有些形似带状或球状。
褐藻的特征在于其细胞内含有一种棕褐色的色素,使其呈现出棕色或褐色。
褐藻富含藻胶和藻蓝蛋白等物质,具有重要的经济和生态价值。
3. 红藻:红藻是一类多细胞的藻类生物,主要分布在海洋中。
红藻的细胞内含有一种红色的色素,使其呈现出红色或紫红色。
红藻通常生长在较深的海域,具有较好的抗氧化能力和适应高光照环境的能力。
红藻种类繁多,包括衣藻、裸藻和叉藻等。
4. 微藻:微藻是指体积较小的藻类微生物,常见的微藻有硅藻、钙藻和硫藻等。
微藻通常是单细胞或链状的,生态分布广泛,生活在海洋、淡水和土壤等环境中。
微藻具有重要的生态功能,能够吸收二氧化碳,产生氧气,并为海洋食物链提供基础营养物质。
二、菌的种类归纳1. 真菌:真菌是一类多细胞的生物,包括了蘑菇、霉菌和酵母菌等。
真菌通过分解有机物质为生物循环提供养分,具有重要的降解能力。
真菌分为担子菌门、子囊菌门和接合菌门等,根据生殖器官的类型和形态特征进行分类。
2. 细菌:细菌是一类单细胞的微生物,广泛分布于自然环境中。
细菌具有多样的形态和代谢方式,包括球菌、杆菌和螺旋菌等。
细菌一般根据细胞形状、生理特性和遗传关系等进行分类,如革兰氏染色、需氧性和耐酸碱性等。
3. 放线菌:放线菌是一类生长在土壤中的细菌,具有分枝菌丝状的形态。
放线菌通过生产抗生素和其他生物活性物质,对细菌、真菌和其他生物具有抑制和杀灭作用。
菌的促生藻机制
菌的促生藻机制
菌藻共生系统中,菌对藻的促生机制主要包括以下几个方面:
1. 营养供应:某些细菌可以通过固氮、溶磷等方式将大气中的氮气转化为藻类可以吸收利用的铵态氮和硝态氮,同时释放出无机磷,为藻类提供必需的营养元素,促进其生长。
2. 生物活性物质分泌:一些细菌能产生植物激素、维生素以及其他有利于藻类生长的生物活性物质,这些物质可以直接或间接地刺激藻类细胞的代谢活动,增强其光合作用效率,从而促进藻类的生长繁殖。
3. 改善环境条件:细菌在新陈代谢过程中可改变微环境的pH值、氧化还原电位等物理化学条件,创造出更适宜藻类生长的微生态位点。
例如,通过降解有害物质,减少抑制藻类生长的不利因素。
4. 共生互惠:在菌藻共生体系中,某些细菌可以形成与藻类互利共生的关系,如蓝藻与固氮菌共生,蓝藻提供碳水化合物作为能量来源,而固氮菌则固定氮气供给蓝藻使用。
5. 生物絮凝作用:部分细菌具有生物絮凝功能,能够使藻细胞聚集在一起,形成稳定的生物絮团,提高光能利用率,并降低水流冲刷造成的损失。
因此,在自然界及人工构建的生态系统中,菌群的存在对于促进藻
类生长发育起着至关重要的作用。
线粒体和叶绿体的起源
线粒体和叶绿体的起源江苏王源线粒体和叶绿体是细胞内的两种产能细胞器。
线粒体普遍存在于各类真核细胞中,而叶绿体仅存在于植物细胞中。
它们的形态特征主要是封闭的双层单位膜结构,且内膜经过折叠并演化为表面积极大扩增的内膜特化结构系统。
线粒体和叶绿体都具有环状DNA及自身转录RNA与翻译蛋白质的体系。
关于线粒体和叶绿体的起源,现在主要存在两种截然相反的观点:内共生起源学说与分化学说。
1. 内共生起源学说内共生起源学说认为线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生的细菌和蓝藻。
该学说认为真核细胞的直接祖先是一种巨大的、不需氧的、具有吞噬能力的古核生物,它们靠吞噬糖类并将其分解来获得其生命活动所需的能量。
当时的生态系统中存在着另一种需氧的真细菌,它们含有进行三羧酸循环所需的酶系,能够更好地利用糖类,将其分解得更加彻底以产生更多的能量。
在生命演化过程中,这种古核生物将这种真细菌作为食物吞噬进体内,但是却没有将其消化分解掉,而是与之建立起了一种互惠的共生关系:古核细胞为细胞内的真细菌提供保护和较好的生存环境,并供给真细菌未完全分解的糖类,而真细菌由于可以轻易地得到这些营养物质,从而产生更多的能量,并可以供给宿主利用。
一部分这样的古核生物在吞噬真细菌的同时,还吞噬了某种原始的蓝细菌,即蓝藻,蓝藻为宿主细胞完成光合作用,而宿主细胞为其提供营养条件。
这种细胞内共生关系对双方都有益处,因此双方在进化中就建立起了一种逐步固定的关系。
在古核细胞内共生的真细菌由于所处的环境与其独立生存时不同,因此很多原来的结构和功能变得不再必要而逐渐退化消失殆尽;结果,细胞内共生的真细菌越来越特化,最终演化为古核细胞内专门进行能量代谢的细胞器官——线粒体。
蓝细菌也通过类似的内共生过程成为这些古核生物细胞内的一种细胞器官——叶绿体,行使光合自养功能。
至今线粒体和叶绿体还保留有它们祖先的一些基本特征和痕迹,为这一学说提供了大量证据。
2. 分化学说该学说认为真核细胞的前身是一个进化上比较高等的好氧细菌,比典型的原核细胞大,这样就要逐渐增加具有呼吸功能的膜表面,开始是通过细菌细胞膜的内陷、扩张和分化,后逐渐形成了线粒体和叶绿体的雏形。
菌藻共生技术在工业废水零排放中的应用与展望
细菌通过分解废水中的有机物质,为藻类提供生长所需的营养物质;而藻类则 通过光合作用产生氧气,改善废水中的溶解氧条件,有利于细菌的生长和降解 活动。
菌藻共生技术在废水处理中的优势
高效降解能力
菌藻共生技术能够充分利用细菌 和藻类之间的协同作用,提高废
水中有机污染物的降解效率。
资源回收
通过菌藻共生技术,废水中的有机 物质可以被转化为有价值的生物质 ,实现资源的回收和利用。
相较于其他生物处理方法
菌藻共生技术具有更高的降解效率和资源回收潜力,能够更有效地 实现废水的零排放。
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菌藻共生技术在工业废水零排 放中的应用
应用领域概述
污水处理
菌藻共生技术可应用于工业废水 的处理,通过菌藻的相互作用, 实现废水中污染物的降解和去除
。
资源回收
利用菌藻共生技术,可将废水中 的有机物转化为有用物质,如生 物质能源、肥料等,实现资源的
原理
细菌和藻类在共生过程中,通过 营养物质的交换和代谢产物的降 解等途径,实现废水净化。
工业废水零排放的重要性
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环境保护
实现工业废水零排放有助 于减少污染物对环境的破 坏,保护生态系统平衡。
资源节约
废水零排放可以节约水资 源,缓解水资源短缺的压 力。
可持续发展
推动工业废水零排放是实 现绿色、低碳、可持续发 展的重要途径。
拓展应用领域
目前菌藻共生技术主要应用于废水处理领域,未来可以探索其在其他领域如废气处理、生 物质转化等方面的应用潜力。
强化技术经济性评估
综合考虑菌藻共生技术的处理效果、资源消耗、能源回收等因素,对其进行全面的技术经 济性评估,为技术推广应用提供支持。
污水处理中菌藻共生系统的应用研究
污水处理中菌藻共生系统的应用研究发布时间:2021-06-03T09:45:22.447Z 来源:《基层建设》2020年第36期作者:周建强[导读] 摘要:随着我国当前科技水平的不断提高,在当前污水处理工作中,融入了新型的工作方案和技术模式,从而提高污水处理的效果。
中电环保股份有限公司南京 211100摘要:随着我国当前科技水平的不断提高,在当前污水处理工作中,融入了新型的工作方案和技术模式,从而提高污水处理的效果。
比如在当前时代下菌藻共生系统得到广泛性的利用,不仅可以满足污水处理的需求,还有助于加快污水处理的速度,满足当前污水处理的标准,本文论述了污水处理工作中菌藻共生系统的特点和主要的运用流程,从而给实际工作起到重要的支撑作用。
关键词:污水处理;菌藻共生系统;系统应用在利用菌藻共生系统进行污水处理工作中需要完善基础设施,并且还要根据这一地区城市污水的特点采取有效的应对方案,加强技术和设备的投入力度,并且做好水体指标的全方位观察以及测评,做好经验的总结以及分析工作,从而使得菌藻共生系统能够在污水处理中发挥其应有的价值和效果,为污水处理工作提供重要的基础。
一、菌藻之间的相互关系(一)互利共生关系为了使菌藻共生系统能够在污水处理中发挥其应有的价值和效果,在实际实施时需要了解菌藻之间的相互关系,从而为后续污水处理工作提供重要的方向。
通过细菌和微藻的互利共生关系,能够实现代谢功能的有效性协调,起到重要的互补作用,主要表现的是对氧气和代谢产物的释放功能上。
微藻通过光合作用利用氧气作为耗氧菌群,呼吸降解污染物的电子受体来去除其中的污染物,同时细菌的呼吸功能的产生的二氧化碳也可以为微藻提供有效的光合作用。
在新陈代谢方面,在富营养的状态下,微藻可以通过光合作用吸收氮磷等化合物合成自身的物质,同时向环境中释放一些有机物,微藻细胞的分解属于中碱性有机碳的重要来源,细菌能够利用氧气分解味道所产生的分泌物,产生分解产物,反过来被微藻吸收,利用细菌和微藻在增殖过程中会向环境周边释放一些酶物质,比如磷酸酶和脂肪酶等等。
细菌与藻类间的相互作用与影响
细菌与藻类间的相互作用与影响细菌和藻类是生物界中常见的微生物,它们在自然界中扮演着重要的角色。
细菌是原核生物,具有单细胞结构,而藻类则是真核生物,通常是多细胞的藻类植物。
在自然界中,细菌和藻类之间存在着多种复杂的相互作用,这些相互作用不仅影响着它们自身的生长和繁殖,也对整个生态系统的稳定性产生着重要影响。
一、共生关系细菌和藻类之间最常见的相互作用是共生关系。
在一些特定的环境中,细菌和藻类可以形成共生体,相互之间互惠互利。
例如,一些细菌可以与藻类形成共生关系,细菌为藻类提供生长所需的营养物质,而藻类则为细菌提供光合产物和氧气。
这种共生关系有助于提高它们在环境中的适应能力,促进它们的生长和繁殖。
二、竞争关系除了共生关系,细菌和藻类之间还存在着竞争关系。
在一些资源稀缺的环境中,细菌和藻类会争夺生长所需的营养物质和空间,从而产生竞争关系。
竞争关系可能导致其中一方的数量增加,而另一方的数量减少,影响它们在生态系统中的分布和生态功能。
三、共生体的形成细菌和藻类形成共生体的过程是一个复杂的生物学过程。
在一些特定的环境中,细菌和藻类之间会发生互相吸引的现象,从而形成共生体。
共生体的形成有助于提高细菌和藻类在环境中的生存能力,促进它们的生长和繁殖。
四、影响生态系统稳定性细菌和藻类之间的相互作用对整个生态系统的稳定性产生着重要影响。
共生关系有助于提高细菌和藻类在环境中的适应能力,促进它们的生长和繁殖,从而维持生态系统的平衡。
而竞争关系可能导致生态系统中某些物种的数量减少,影响生态系统的结构和功能。
综上所述,细菌与藻类之间的相互作用是生态系统中重要的一环。
共生关系和竞争关系是细菌和藻类之间常见的相互作用方式,共生体的形成有助于提高它们在环境中的生存能力,影响生态系统的稳定性。
进一步研究细菌与藻类之间的相互作用,有助于深入了解生态系统的运行机制,促进生态环境的保护和可持续发展。
湿地生态学复习资料
湿地生态学CH1 总论1.湿地之神——丹顶鹤。
2.中国“荷都”——微山湖红荷湿地。
3.湿地公约于1971年在伊朗小城拉姆萨尔(Ramsar)签订。
每年的2月2日为“世界湿地日”。
4.湿地:不问其为天然或人工、长久或暂时之沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水体者,包括低潮时水深不超过6米的水域。
5水是湿地形成的最根本的原因。
6.湿地被誉为:地球之肾、生命的摇篮、文明的发源地、物种的基因库或生物超市。
7.湿地生态系统的功能和效益:(一)经济效益——单位面积湿地生产力最高:(1)高生产力(食物、药材、工业原料);(2)水资源丰富(居民、工业、农业用水来源);(3)泥炭(燃料、泥炭浴疗、生物肥)。
(二)社会效益:(光观与旅游、教育与科研价值)(三)生态效益:(1)大气(调节气候、调节空气、减缓全球气候变暖——泥炭起着碳库的作用)(2)水——“自然之肾”,“地球之肾”功能。
(污水处理、水体净化,平衡补给地下水、调蓄水量、保岸护堤)(3)防止土壤酸化(4)生物(物种的基因库)8.湿地存在的问题。
(1)盲目开垦和改造(2)湿地水资源不合理利用(3)泥沙淤积(4)污染(工农业废水、生活污水等)(5)湿地生物多样性降低(湿地的破坏给依托湿地的生物带来了灭顶之灾。
)9.保护对策:(1)加强宣传,提高公众湿地保护意识(2)制定湿地保护开发利用规划(3)加强湿地的研究(4)完善湿地法规(5)建立自然保护区(6)湿地公园(兼有物种及其栖息地保护、生态旅游和生态环境教育功能的湿地景观区域都可以称为“湿地公园”。
)CH2 湿地类型拉姆萨(Ramsar)公约分类系统中湿地类型:滨海湿地,内陆湿地,人工湿地1.滨海湿地的类型:浅海水域,潮下水生层,珊瑚礁,岩石性海岸,潮间沙石海滩,潮间淤泥海滩,潮间盐沼湿地,红树林沼泽,海岸咸水湖,海岸淡水湖,河口水域,三角洲湿地。
⑴红树林:红树植物的树皮内大多含有丰富的单宁酸,遇空气容易氧化成红色。
微藻与细菌作用关系的研究进展
微藻与细菌作用关系的研究进展张晶;侯和胜;佟少明【摘要】Algae are the primary producers of aquatic ecosystems,which live in association with bacterial communities that frequently have effects on their development.Therefore,some researchers believe that there are intimate interactions between algae and bacteria.Some studies show that the bacteria associated with algae are specific bacteria group,espe-cially alpha-proteobacteria frequently found,indicating that the bacteria may initiate and maintain a symbiotic relation-ship.Recent researches have proposed that nutrients exchange are the base of algal-bacterial symbionts,such related compounds are complex and specific molecules,may participate in signal processing and monitoring function,and not just passive diffusion.Meanwhile,this effect is clearly not static,its initiation and termination can bea response to the environment and development.It should be pointed out that mechanisms of the bacteria and algae clear interaction haveyet to be further studied in-depth;this review summarized the combining of the proposed theory.In this paper,the re-search progress of relationships between bacteria and microalgae were reviewed,and we summarized the relationships be-tween microalgae and bacteria which involved evolutionaryrelationships,dependent nutrition,complementary metabolism and synergic biosynthesis,and classifications of the interaction including bacteria which involved Algae-attaching bacteri-a and bacteria in thePhycosphere,plant growth-promoting bacteria(PGPB)and algicidal bacteria.The emerging appli-cations of algal-bacterial symbionts interactions in the case of wastewater treatment and biofuel production,and the future development of interactions between bacteria and algae were discussed.%藻类是水生环境中的初级生产者,它的生长常常伴随着细菌并受菌的影响。
菌与藻或蓝细胞共生ppt课件
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3.互惠共生
• 在两种以上不同生物联合中各方不同程度地从中受益。 真菌与其他生物体的共生情况有以下几种。
(1)虫菌共生
• 主要有这些菌类:与食木甲虫共生真菌;与食木黄蜂共 生真菌;与蚁类共生真菌;与介壳虫共生真菌和与其他 昆虫营内共生的真菌。
(2)菌根共生 • 可分为外生菌根和内生菌根。 (3)菌与藻或蓝细胞共生
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一、地衣共生生理学
(一)共生的基本概念 共生是两个不同有机体的密切的生物学的联合。
1.相克共生(寄生):是一方受益,另一方受害
的共生联合,即一般所理解的寄生。 • 地衣学家Schwendener曾指出在地衣中真菌寄生物
征服了藻类,而且描述了菌藻共生的条件。但是 地衣菌体长期的稳定性,说明两者并非简单的相 克共生。把培养的真菌与非其共生藻相结合,则 藻几乎总是被寄生和破坏。
• 当共生藻以静孢子繁殖并被共生菌丝所分开时,前地衣 体便开始逐渐增大,并形成假皮层。藻细胞在假皮层排 列成层,这便是初生地衣体阶段。
• 接着便是髓层、下皮层以及假根的出现。在进行营养生 长之后,地衣的子实体便开始形成。
地衣为多年生菌物,它的生长速度却是相当的缓慢。
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• 地衣菌藻共生这一生态系统中的生产者是藻类 或蓝细菌,消费者是真菌,其内部能量流动导 致形成稳定的营养结构及其与环境之间的物质 交换。
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四、地衣的营养
(一)地衣的营养生理 1.碳素营养 2.氮素营养 3.水分关系 4.矿质元素
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(二)地衣的生理研究探讨
1.光合作用 (1)光合作用的速率
内共生学说
为叶蓝小体在细胞内还不大固定。灰孢藻的发现是对“内共生假说”的有力支持。
叶绿体
(2)叶绿体和线粒体都有其独特的 DNA,可以自行复制,不完全受核 D
叶绿体(左)与蓝藻的结构对比
NA 的控制。线粒体和绿体的 DNA 同细胞核的 DNA 有很大差别,但同细菌和蓝藻的 DNA 却很相似。蓝藻的核糖体 RNA(rRNA)不仅可以与蓝藻本身的 DNA 杂交,而且还可 与眼虫叶绿体的 DNA 杂交,这些都说明它们之间的同源性。
4.在叶绿体基因与线粒体基因中发现内含子是惊人的,因为细菌基因中没有发现内含 子。这种内含子的来源及其对生物的效应目前没有得到很好的解释。
5.线粒体含有肌动蛋白—肌球蛋白系统,但细菌和蓝藻中没有这种系统,也没有相应的 运动能力。
6.内共生假说没有很好解释细胞核的进化。
2.好氧细菌据估计发生在15亿年以前(甚至更晚一些),但化石提供的证据说明蓝藻大 约在22—27亿年以前就形成了。那么,为什么蓝藻开始共生的时间却远比好氧细菌进行共 生的时间迟得多呢?
3.细菌的细胞色素 a 十 a3不能或极缓慢氧化哺乳动物的细胞色素 c,反之,哺乳动物细 胞色素 a 十 a3也不能作用于细菌的细胞色素 c。因此,原核细胞的侵入无助于真核细胞的 呼吸作用,起不到彼此互利的共生作用。
蛋白质合成系统
(3)线粒体和叶绿体都有自己特殊的蛋白质合成系统,不受核的合成系统的控制。原 核生物的核糖体由30S 和50S 两个亚基组成,真核生物的核糖体由40S 和60S 两个亚基组 成。线粒体和叶绿体的核糖体分别与细菌和蓝藻的一致,也是由30S 和50S 两个亚基组成, 这说明细菌和线粒体、蓝藻和叶绿体是同源的。抗生素可以抑制细菌和蓝藻的生长,也可以 抑制真核生物中的线粒体和叶绿体的作用,这也说明线粒体与细菌、叶绿体与蓝藻是同源的。
菌藻互利共生关系以及可生物降解材料对其影响
菌藻互利共生关系以及可生物降解材料对其影响李旻昊(同济大学环境科学与工程学院,上海115014)摘要:铜绿微囊藻-施氏假单胞菌之间存在着互利共生的关系,这种光养-异养微生物体系形成了一种营养循环’铜绿微囊藻以光合产物的形式产生和泄露有机物质,帮助异养生物生长’这种光养-异养微生物体系有助于能量和物质在食物链以至于水生食物网中传递%维持水体生态系统平衡’轻度富营养化水体中,水体微生物无法在与藻类争夺氮磷等营养元素中获得优势,藻类依然成为生物链中的优势环节,大量的能量与物质在此环节停止流动,导致水华的爆发’PHAs作为一种缓释碳源不仅可以为异养卫生提供容易利用的小分子有机化合物提高异养微生物的增殖速率和最大细胞密度%还能对异养微生物进行驯化,提高其利用藻细胞产生的难降解有机物的能力,进行反硝化作用%降低水体中的氮元素含量’从而抑制藻类过度生长%维持水生生态系统的稳定’关键词:互利共生;缓释碳源PHA#抑制藻类中图分类号:X171文献标识码:A文章编号:1008-011X(1011)05-0175-05Muthalism of Bacteia and Algae and the Effect of Biodegradable Ma:eriais on ItLi Minhao(Tongji University%Shanghai115014,China)Abstract:The mutualism between Microcystis aeruginosa and Pseudomonas stutzero make great conWiXuUon to98000X0the baeanceotwateeecosystem.Thisphototeophicheteeoteophicmiceobiaesystem toemsanuteientcycee.Miceocystisaeeuginosa peoducesand eeeeasesoeganicma t eein thetoem otphotosyntheticpeoducts,which heepsheteeoteophicgeowth.Thisphototeophic heteeoteophicmiceobiaesystem conteibutestotheteansteeoteneegyand mateeiaein thetood chain and eeen in theaquatictood web.In eighteyeuteophicwatee,miceooeganismscan notcompetewith aegaetoenuteientssuch asniteogen and phosphoeus.Aegaeis sti e thedominanteink in thebioeogicaechain.A eaegeamountoteneegyand mateeiaestop teowingin thiseink,eeadingtothe outbeeak o twate eb eooms.As a sustained-ee eease ca ebon souece,PHAscan notoneypeoeideeasytousesma e moeecueaeoeganic compoundstoe heteeoteophic miceooeganism,impeoee the peoeiteeation eate and mayimum ce e density otheteeoteophic miceooeganisms,butaesodomesticateheteeoteophicmiceooeganisms,impeoeetheieabieitytoutieieeeeteactoeyoeganicma t ee peoduced byaegaece s,conductdeniteitication,and eeducetheniteogen contentin watee.Soastoeesteain theoeeegeowth ot aegaeand maintain thestabieityotaquaticecosystem.Key words:mutua/sm;sustained-—Oase carbon source;inhibition of alaae当前,随着我国经济的发展,高污染产业依旧不断增长,水污染问题非常严峻。
藻际微环境中藻体与微生物相互作用
藻际微环境中藻体与微生物相互作用李芸;刘发龙;王巧晗;宫庆礼【摘要】藻类与藻际微环境中的微生物紧密关联,存在极为复杂的关系.为了研究藻-菌互作机制,实现藻体的高效培养、污水处理、赤潮治理等,重点从藻-菌基本营养物质依赖、活性物质相互作用、信息交流三个方面总结了它们之间的复杂关系,并对在研究过程中需要解决的问题做出了展望.【期刊名称】《河北渔业》【年(卷),期】2019(000)003【总页数】6页(P43-48)【关键词】藻际环境;藻际微生物;相互关系【作者】李芸;刘发龙;王巧晗;宫庆礼【作者单位】中国海洋大学水产学院,山东青岛266003;中国海洋大学水产学院,山东青岛266003;中国海洋大学水产学院,山东青岛266003;中国海洋大学水产学院,山东青岛266003【正文语种】中文水生环境中主要初级生产力都是藻类贡献的,其在水生环境的物质循环和能量流动等方面的作用都极为重要;藻类可作为养殖动物饵料;可食用、药用[1];而且其代谢产物如虾青素[2]、岩藻黄素[3]、海藻多糖类化合物[4]等,都具有巨大的应用价值;此外脂肪含量较多的微藻种类有望解决能源枯竭等问题[5],有些藻类在去除重金属方面也具有重要的生态学功能[6]。
存在于水生生态系统的异养微生物对于自养藻类来说具有极为重要的意义,其可以通过多种转化途径将有机物分解并供给藻类利用,因此对于藻类而言异养微生物是不可或缺的生产者。
自然界中的微生物分布广泛且种类极多,其生长迅速、易突变,具有遗传多样性的特点[7],因此异养微生物在生态系统中的具体作用和功能也不尽相同。
自然状态下的藻类与异养微生物密不可分,特别是微藻[8]。
藻类与微生物的互相作用途径有共栖、共生、寄生等[9]。
根据细菌在藻体生长环境中的分布特点,可以分为自由地在藻际环境中生活、黏附在藻类细胞的表面、存在于藻类细胞内的细菌[10]。
在20世纪人们对根际微生态学的探索[11],开启了植物与微生物关系的研究。
藻菌共生体
简介藻菌共生系统(algal-bacterial symbiotic system)利用藻类和细菌两类生物之间的生理功能协同作用来净化污水的淡水生态系统。
藻类植物通过光合作用利用水中的CO2和NH4+、PO4-3等营养物质,合成自身细胞物质并释放出O2;好氧细菌则利用水中O2对有机污染物进行分解、转化,产生CO2和上述营养物质,以维持藻类的生长繁殖,如此循环往复,实现污水的生物净化作用。
藻菌共生系统处理污水的效率取决于太阳能辐射量、温度、污染程度(负荷与毒性)和停留时间等多种因素。
W.J.奥斯瓦德等国外学者对该系统进行了许多基础与应用研究。
中国长期利用生活污水养鱼,实际上也是一种利用藻菌系统净化污水并回收渔产品的方法。
本段基本原理藻菌共生系统处理污水的基本原理是:污水中的有机污染物,由需氧性细菌进行氧化分解,产生NH、PO和CO等;而藻类则利用NH、PO和CO等为营养,以阳光为能源,经叶绿素进行光合作用,合成藻类自身细胞物质,并释放出氧气供细菌继续氧化有机物之用。
不同的学者对藻类的光合作用过程用不同的方程式描述。
斯图姆和格洛伊纳的方程式是:106CO+90HO+16NO+PO+光能──→C106H180O45N16P(藻类生物量)+154.5OP.L.麦卡蒂的方程式略有不同:106CO+81HO+16NO+HPO+18H(+光能──→C106H181O45N16P(藻类生物量)+150O而W.J.奥斯特瓦尔特和H.B.戈塔斯的方程式是:1.0NH+7.26CO+2.53HO──→C7.62H8.08O2.53N1.0+7.62O+H据后一方程式计算,在藻菌共生过程中,合成153.56克藻类细胞物质,需消耗335.28克CO,产生243.84克氧;即每合成1.0克的藻类细胞物质,需2.18克CO,同时有1.6克氧释放到系统中去,供细菌进行氧化分解。
研究概述同普通植物学中所阐述的地衣中的藻类和菌类共生的传统概念不同,污水处理中的藻菌共生系统,作为环境生物学的一个新的概念,是20世纪50年代以来从氧化塘法的研究中逐渐形成的。
真菌和藻类的生活习性和功能
真菌和藻类的生活习性和功能真菌和藻类是自然界中常见的微生物,它们以其特殊的生活习性和功能而备受关注。
本文将探讨真菌和藻类的生活习性和功能,并介绍它们在生态系统中的作用。
一、真菌的生活习性和功能真菌是一类营养特殊的生物体,不同于植物和动物。
它们既不能光合作用,也不能自行摄取有机物质。
真菌根据其生活习性可以分为营养菌和寄生菌两大类。
1. 营养菌营养菌是真菌中的主要类群,它们以分解有机物质为生。
营养菌通过菌丝的生长和分枝,将其分泌的酶释放到环境中,分解生物体的有机物质。
真菌通过分解有机物质,促进养分的循环,使得营养物质得以重新进入生态系统。
2. 寄生菌寄生菌是真菌中的另一类,它们以寄生在其他生物体上为生。
寄生菌通过向寄主提供一些有益的物质而换取寄主的养分,从而满足其生长和繁殖的需要。
寄生菌可以寄生在植物、动物甚至其他真菌上,对其寄主造成一定的危害。
真菌在生态系统中起到了重要的作用。
首先,真菌是分解有机物质的主要生物,促进了养分的循环。
其次,真菌还与其他生物形成共生关系,如与植物的根系形成菌根共生以提供养分和保护植物等。
二、藻类的生活习性和功能藻类是一类以光合作用为主要代谢方式的微生物,它们通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质。
藻类广泛分布于水中,包括淡水和海水等各种环境。
1. 浮游藻浮游藻是水中的一类微型藻类,它们以浮游的方式存在于水中。
浮游藻具有丰富的光合色素,可以吸收不同波长的光能进行光合作用。
它们是水生生态系统的重要组成部分,为水中生物提供养分,同时也是水中食物链的起点。
2. 藻类团体除了浮游藻之外,藻类还可以形成种群密集的团体。
例如,在湖泊中常见的蓝藻团体,是由一种特殊的蓝藻形成的。
蓝藻团体能够固定大量的氮,促进湖泊中的生产力,同时也容易引发藻类水华等问题。
藻类在生态系统中起到了重要的作用。
首先,藻类通过光合作用将太阳能转化为化学能,为整个生态系统提供能量。
其次,藻类还能吸收二氧化碳,减少温室气体在大气中的浓度,起到一定的环境保护作用。
光合细菌蓝细菌连锁体
光合细菌蓝细菌连锁体00光合细菌蓝细菌连锁体光合细菌蓝细菌连锁体蓝细菌连锁体(Cyanobacteria)旧名蓝藻或蓝绿藻,是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素a(但不形成叶绿体)、能进行产氧性光合作用的大型原核微生物。
蓝细菌是古老的生物,在50亿年前,地球本是无氧的环境,使地球由无氧环境转化为有氧环境是由于蓝细菌出现并产氧所致。
人们从前寒武纪地壳中发现大量由蓝细菌(如螺旋藻)生长形成的化石化的叠层岩(约30亿年)中得到证实。
蓝细菌在植物学和藻类学中被分类为蓝藻门。
由于它的细胞结构简单,只具原始核,没有核膜和核仁,只有染色质,只具叶绿素,没有叶绿体。
故将它隶属于原核生物界的蓝光合菌门,这一门的细菌叫蓝细菌。
它对于研究生物进化有重要意义。
蓝细菌分布极广,普遍生长在淡水、海水和土壤中,并且在极端环境(如温泉、盐湖、贫瘠的土壤、岩石表面或风化壳中以及植物树干等)中也能生长,故有"先锋生物"的美称。
许多蓝细菌类群具有固氮能力。
一些蓝细菌还能与真菌、苔蕨类、苏铁科植物、珊瑚甚至一些无脊椎动物共生。
(一)蓝细菌的形态与构造蓝细菌的细胞一般比细菌大,通常直径为3~10μm,最大的可达60μm,如巨颤蓝细菌。
根据细胞形态差异,蓝细菌可分为单细胞和丝状体两大类。
单细胞类群多呈球状、椭圆状和杆状,单生或团聚体,如粘杆蓝细菌和皮果蓝细菌等属;丝状体蓝细菌是有许多细胞排列而成的群体,包括;有异形胞的,如鱼腥蓝细菌属;无异形胞的,如颤蓝细菌属;有分支的,如费氏蓝细菌属。
蓝细菌的细胞构造与革兰氏阴性细菌相似。
细胞壁有内外两层,外层为脂多糖层,内层为肽聚层。
许多种能不断地向细胞壁外分泌胶粘物质,将一群细胞或丝状体结合在一起,形成粘质糖被或鞘。
细胞膜单层,很少有间体。
大多数蓝细菌无鞭毛,但可以"滑行"。
蓝细菌光合作用的部位称为类囊体,数量很多,以平行或卷曲方式贴近地分布在细胞膜附近,其中含有叶绿素和藻胆素(一类辅助光合色素)。
菌藻共生颗粒系统研究现状
菌藻共生颗粒系统研究现状摘要:微藻与异养细菌长期共存于水生态系统中,具有错综复杂的关系,存在互利共生,又有相互拮抗。
本文介绍了菌藻共生颗粒系统形成机制与调控行为的研究进展,进一步提出了未来的发展方向。
关键词:菌藻共生污水处理油脂检测微生物间的群体感应已成为国内外学者关注的热点问题之一。
长期以来,人们普遍认为细菌是以单细胞形式存在的生物个体其相互间并无信息交流和协作分工。
1979年,首先在海洋细菌费氏弧菌中发现细胞间存在,这种细胞间的信息交流被称为群体感应(quorum sensing)[1]。
大量研究表明。
群体感应广泛存在于各类微生物中,是通过产生感应信号分子实现细胞与细胞间的通讯,从而控制其群体行为的现象【2,3】。
感应信号分子激发菌体内相关基因的表达,协调菌群生理行为,调控菌群生态关系,并最终决定种群结构【4】,从而表现出单个个体细菌无法实现的生理功能和调节机制【5】。
群体感应现象自首次报道以来,已发现对许多微生物生理行为的调控至关重要,如生物膜的形成、胞外聚合物的合成、群集运动、聚集生长,以及菌群增值速度和世代长短等【6,7】。
1 菌藻共生系统概述20 世纪 60 年代,William等首次提出菌藻共生系统这一概念,利用微藻和细菌之间的协同作用处理污水并取得了显著的处理效果【3】。
随后大量研究者开始对其进行广泛的基础理论和实际应用方面的研究。
藻类和细菌是水生态系统和氧化塘系统中两类有密切关系的生物,它们在水体的物质循环和污水净化中都起着非常重要的作用【4】。
微藻可对重金属和造成水体富营养化的营养物等进行有效地去除【5】。
细菌、真菌等微生物可降解大分子有机物、氨氮等。
将两类生物的功能结合起来,就形成了复杂的菌藻共生系统。
藻类和细菌等微生物之间存在复杂的相互关系,它们可能竞争环境中的营养物质而相互抑制,也可能相互利用与促进,甚至可能相互依赖形成复杂的共生系统【6】。
在菌藻共生系统中,真菌和好氧细菌等微生物可以将含碳高分子有机物降解为水、CO2或低分子有机物,产生的 CO2和低分子有机物可以作为微藻代谢的碳源被利用; 有些好氧细菌如硝化细菌和氨化细菌等能对含氮有机物进行氧化,继而进行硝化,生成可以供微藻利用的硝酸盐,从而促进其光合作用和生长代谢。
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四、地衣的营养
(一)地衣的营养生理 1.碳素营养 2.氮素营养 3.水分关系 4.矿质元素
(二)地衣的生理研究探讨
1.光合作用 (1)光合作用的速率
• 地衣单位面积的光合作用速率通常比相同条件下高等植物叶的低。原 因:地衣的叶绿素含量低,仅为绿叶的1/4~1/10,而且,藻细胞占地 衣总体积的比例小,范围为3~7%
2.共生菌为藻或蓝细菌提供保护和矿物质及水分
• 藻或蓝细菌细胞由于被交织的菌丝组织所包围,而使藻或 蓝细菌细胞免遭有害元素的影响与机械作用的损伤,使光 照强度适当减弱,从而有利于依赖弱光生活的共生藻或蓝 细菌的生命活动; • 有利于改善共生光合生物的水分状况,提高抗旱能力;
• 通过菌丝组织的吸水与失水作用,菌丝内积累着高浓度的 可溶性矿物盐以有利于共生光合生物对矿物盐的需要。
但是,当环境条件只有利于一方并使其徒长时,地衣的菌、 藻或蓝细菌之间的共共生菌的孢子成熟以后,在一定的温、湿度条件 下从子囊中释放出来并落在一定的基物上,于适宜条件 下便开始萌发和生长,形成菌丝体。 • 这些菌丝体与相应的地衣共生藻相遇而开始共生生活, 这是前地衣体阶段。 • 当共生藻以静孢子繁殖并被共生菌丝所分开时,前地衣 体便开始逐渐增大,并形成假皮层。藻细胞在假皮层排 列成层,这便是初生地衣体阶段。 • 接着便是髓层、下皮层以及假根的出现。在进行营养生 长之后,地衣的子实体便开始形成。 地衣为多年生菌物,它的生长速度却是相当的缓慢。
• 地衣被称之为植物演替的先驱者是当之无愧的。事实上, 它是最早在地球上所有的生境中能发现的,从北极、南极 到热带地区,乃至许多荒漠上他们都能长期生活并形成稳 定的群落。 • 地衣演替的研究的主要方向是测定群落在环境中的变化和 死亡的极性值。 • 地衣群落也可以根据基质的不同简单地划分为树皮、木材、 岩石、土壤、腐殖质等群落。
第四章
地衣的共生生理和生态学
九 寨 沟 松 萝 生 境
一、地衣共生生理学
(一)共生的基本概念 共生是两个不同有机体的密切的生物学的联合。
1.相克共生(寄生): 是一方受益,另一方受害
的共生联合,即一般所理解的寄生。 • 地衣学家 Schwendener 曾指出在地衣中真菌寄生物 征服了藻类,而且描述了菌藻共生的条件。但是 地衣菌体长期的稳定性,说明两者并非简单的相 克共生。把培养的真菌与非其共生藻相结合,则 藻几乎总是被寄生和破坏。
(二)真菌与藻或蓝细菌在共生中的相互关系
1.光合共生体为共生菌提供有机营养 • 共生菌伸出的吸器从光合共生体的细胞中获得有机 营养。有时吸器将部分藻或蓝细菌细胞致死而继续 从中吸收残余养分。同时,藻细胞膜的透性也被共 生菌所改变,从而加强了藻或蓝细菌细胞内养分的 外渗,有利于共生菌的吸收利用。藻或蓝细菌遭受 真菌的侵袭而本能地产生一定程度的拮抗作用。
三、地衣群落学
• 物种(species):形态上相似的一群地衣个体可被归类 为群体,若干相似的群体归为物种。
• 群落(association):形态上不同而生活习性上相似的 一群地衣物种则被称为群落 。 • 前者涉及到分类学,其研究的基本单位是物种;而后 者则涉及到群落学,其研究的基本单位是群落中的群 丛。地衣群落学所遵循的理论和方法也是植物群落学 的理论和方法。
2.中性共生
• 中性共生或偏惠共生是介于相克共生和互惠共生之间的 一种共生想象。共生的各方从联合中既不受益,也不受 害,而处于中性状态。 • 在真菌的中性共生现象中,有许多真菌和动物,主要是 无脊椎动物处于密切联合之中而不能离开这些动物单独 生活在自然界,同时各方及不受益,也不从中受害。
3.互惠共生
二、共生生态系统的多样性
• 地衣菌藻共生这一生态系统中的生产者是藻类 或蓝细菌,消费者是真菌,其内部能量流动导 致形成稳定的营养结构及其与环境之间的物质 交换。
• 体内胞外或胞内共生现象则是共生生态系统演 化的最高级的类型。而地衣正是一些专化型真 菌与藻类或蓝细菌生活在一起所形成的体内胞 外的共生生态系统。 • 在这一共生生态系统中的二组分和三组分。
(2)地衣的适应性
• 生长在极端阴湿的环境中的地衣有更多的叶绿素,是同样环境下植物 的2倍左右; • 提高辅助光合色素 ——藻红素的浓度,使地衣对低辐射光能够最大的 限度的利用。 • 有些地衣如石黄衣属(Xanthoria)的种类,其上皮层的色素密度随环境 的改变而发生变化。在阴天时是淡橙黄色,在晴天则是深橙黄色,实 际上是改变了皮层的透光性。
• 在两种以上不同生物联合中各方不同程度地从中受益。 真菌与其他生物体的共生情况有以下几种。 (1)虫菌共生 • 主要有这些菌类:与食木甲虫共生真菌;与食木黄蜂共 生真菌;与蚁类共生真菌;与介壳虫共生真菌和与其他 昆虫营内共生的真菌。 (2)菌根共生 • 可分为外生菌根和内生菌根。 (3)菌与藻或蓝细胞共生
菌与藻或蓝细胞共生 • 真菌与藻类或蓝细菌之间的共生是自然界中比较普遍的 现象,有半数以上的陆生真菌和 1/3左右的海洋真菌参 与这种共生联合,这些真菌种的绝大多数为子囊菌。 • 依据它们的特点可归纳为3种类型。 1)原始海洋地衣。 2)菌藻生物。 3)狭义的地衣。
下面是地衣中关于菌与藻或蓝细菌共生的几种观点: • 寄生或拮抗共生:Schwendener把地衣中真菌和藻类或 蓝细菌比做主与奴的关系,故称为主奴共生。 • 互惠共生:地衣中的菌与藻或菌与蓝细菌之间的共生 联合体是彼此有利的。 • 内腐生:俄国地衣学家 Elenkin根据地衣体内藻层中含 有少量坏死的藻细胞而认为地衣型真菌具有内腐生的 营养方式。 • 准性共生:准性共生是专门生长在菌与藻或菌与蓝细 菌共生的地衣体上的非地衣型真菌与地衣型真菌和藻 或蓝细菌形成的多种生物共生联合体。
“共生登陆说”提出的有利证据: • 形形色色的真菌与藻或蓝细菌的共生联合现象不仅是 地衣型子囊菌共生生态系统多样性的表现,而且还可 能是子囊菌从水生向陆生过渡以及地衣起源和演变历 程的遗迹。在这一漫长历程中,菌与藻或蓝细菌的共 生联合作为适应不利环境的生命支撑系统可能起到了 重要的桥梁作用,从而导致了“共生登陆说”的提出。