《微生物生态学》教学大纲

《微生物生态学》教学大纲

一、基本信息

二、教学目标及任务

本课程是生态学专业的一门重要的专业推荐选修课程。通过本课程的学习，学生应熟练掌握微生物生态学中常见术语的名称和意义，掌握微生物生态学的基础知识，了解微生物在不同环境中的分布及生活和活动的规律、微生物的代谢功能和在自然界物质循环和转化中的作用、微生物和环境污染的关系及环境修复中的机制、以及微生物生态学研究的最新研究进展；并能利用所学的知识为后续课程的学习提供基础。

三、学时分配

以表格方式说明各章节的学时分配，表格如下：

教学课时分配

四、教学内容及教学要求

绪论

第一节微生物生态学的定义及研究范围

1.生态学的定义

2.微生物生态学的定义

3.微生物生态学的研究范围

习题要点：狭义与广义的微生物生态学研究范围

第二节微生物生态学的发展简史

1.萌芽时期

2.诞生时起

3.成长时期

习题要点：微生物生态学的起源与发展历程

第三节微生物生态学的研究方向和意义

1.微生物生态学的研究方向

2.研究微生物生态学的意义

习题要点：微生物生态学主要研究内容与发展趋势

本章重点、难点：微生物生态学的主要研究内容与意义

本章教学要求：掌握微生物生态学的具体定义；了解微生物生态学的发展历程；了解微生物生态学的主要研究内容与方向

第一章微生物生态学基本原理

第一节环境与生态系统

1.环境的概念

2.什么是生态系统

3.生态系统的组成和结构

4.生态系统的功能

习题要点：生态系统的基本概念；生态系统的组成与功能之间的关系

第二节生态位与生态对策

1.生态位的定义

2.生态对策及其决定因素

3.微生物生态对策的类型

习题要点：生态位的基本概念、微生物三种生态对策之间的联系与差别

第三节种群与种间关系

1.种群

2.种间关系

习题要点：种群的基本概念与种间关系分类

第四节群落生态

1.生物群落

2.群落的结构

3.群落演替

4.群落的发展与稳定

5.物种多样性与群落稳定性

习题要点：不同种群间的关系影响对群落结构的变化、发展与稳定性

本章重点、难点：微生物生态系统的组成、微生物三种生态对策的比较

本章教学要求：掌握生态位、微生物种群、群落、物种多样性指标的基本概念，了解微生物三种生态对策在自然生态系统中的体现

第二章自然环境中的微生物

第一节土壤中的微生物

1.土壤是适合微生物生长的环境

2.土壤环境中的微生物

3.土壤微生物的数量与分布

习题要点：土壤中的微生物类群及分布规律

第二节森林中的微生物

1.微生物与森林植物的共生

2.微生物与森林凋落物的分解

3.森林中的寄生微生物

习题要点：微生物与森林植物形成共识体主要包含菌根与根瘤；森林凋落物分解的主要微生物类群；森林中的寄生微生物的大致种类

第三节水体中的微生物

1.水体微生物的来源

2.淡水环境中的微生物

3.海洋环境中的微生物

4.海洋微生物群落分布

习题要点：海洋环境中细菌的主要类群以及海洋微生物群落垂直分布特点

第四节空气中的微生物

1.空气中的微生物来源

2.空气中微生物的数量和分布

习题要点：空气中微生物的主要类群及检测方法；阐述空气不是微生物生存的有利环境的原因。

本章重点、难点：不同生境条件下微生物分布的特点；共生固氮的微生物类群与特点

本章教学要求：了解不同自然环境下，微生物分布的特点与种类；掌握微生物共生固氮，掌握菌根的概念与分类，了解共生固氮作用。

第三章极端环境下的微生物

第一节高温环境中的微生物

1.嗜热微生物的分类

2.嗜热微生物的耐热机制

3.嗜热微生物的应用

习题要点：嗜热微生物的种类与耐热机制；了解高温DNA聚合酶的来源与应用

第二节低温环境下的微生物

1.嗜冷微生物的分布

2.嗜冷微生物的嗜冷机理

3.嗜冷微生物的应用

习题要点：嗜冷微生物的种类与嗜冷机理；了解细胞膜的低温环境下的改变；嗜冷微生物在高寒地区污水处理系统中的应用

第三节高盐环境下的微生物

1.嗜盐微生物的类型

2.嗜盐微生物的分布

3.嗜盐微生物抗盐机理

4.盐微生物的应用

习题要点：嗜盐微生物抗盐机理；嗜盐微生物在环境修复中的潜在应用价值

第四节碱性环境下的微生物

1.嗜碱微生物的种类与分布

2.嗜碱微生物的耐碱机制

3.嗜碱微生物的应用

习题要点：嗜碱微生物的种类；嗜碱微生物在工业上的应用

第五节酸性环境下的微生物

1.嗜酸微生物的种类与分布

2.嗜酸微生物的抗酸机理

3.嗜酸微生物的应用

习题要点：嗜酸微生物的抗酸机理；嗜酸微生物在环保中的重要作用

第六节高压环境下的微生物

1.深海环境中微生物的种类与分布

2.嗜压微生物的耐压机制

3.嗜压微生物的应用

习题要点：海洋中存在大量的嗜压微生物；嗜压微生物是较为新兴的研究方向

第七节抗辐射微生物

1.辐射微生物

2.抗辐射微生物抵抗辐射的机理

3.抗辐射微生物的应用

习题要点：抗辐射微生物种类与抵抗辐射的机理；抗辐射微生物具有潜在的表皮细胞修复功能

本章重点、难点：在不同的极端环境下生存的微生物的种类以及应对极端环境的策略

本章教学要求：掌握在不同极端环境下微生物的大致种类特点与应对极端环境的机制；了解极端微生物在工业上的应用价值

第四章微生物与生物地球化学循环

第一节碳循环

1.无机碳的有机化—二氧化碳的固定

2.有机碳的矿化—二氧化碳的再生

习题要点：微生物中二氧化碳的固定的途径；不同微生物对有机碳的转化方式与机制

第二节氮循环

1.氨化作用

2.固氮作用

3.硝化作用

4.反硝化作用

习题要点：参与氮循环的微生物的种类；微生物在氮循环途径中的具体作用

第三节硫素循环

1.有机态硫的分解

2.无机硫的同化

3.硫化作用

4.反硫化作用

习题要点：参与硫循环的微生物的种类；硫化、反硫化作用的具体方式

第四节磷循环

1.有机磷的矿化过程