微生物在自然界的分布

微生物在自然界的分布1. 内容
1.土壤中的微生物
由于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，所以成了微生物生活的良好环境。

可以说，土壤是微生物的“天然培养基”，也是它们的大本营，土壤微生物通过其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。

土壤中微生物数量最大，类型最多，是人类最丰富的“菌种资源库”。

2.水体中的微生物
水是一种良好的溶剂，水中溶解或悬浮着多种无机和有机物质，能供给微生物营养而使其生长繁殖，水体是微生物栖息的第二天然场所。

⏹淡水微生物
淡水中的微生物多来自于土壤、空气、污水或动植物尸体等，尤其是土壤中的微生物，常随土壤被雨水冲刷进入江河、湖泊中。

来自土壤中的微生物，一部分生活在营养稀薄的水中，一部分附着在悬浮于水体中的有机物上，一部分随着泥沙或较大的有机物残体沉淀到湖底淤泥中，成不水体中的栖息者，另外也有很多微生物因不能适应水体环境而死亡。

因此，水体中的微生物数量和种类一般要比土壤中的少。

水中微生物的含量和种类对该水源的饮用价值影响很大。

在饮用水的微生物学检验中，不仅要检查其总菌数，还要检查其中所含的病原菌数。

由于水中病原菌数比较少，所以通常采用与其有相同来源的大肠菌群的数量作为指标，来判断水源被人、畜粪便污染的程度，从而间接推测其他病原菌存在的概率。

我国卫生部门规定的饮用水标准是：1ml自来水中的细菌总数不可超过100个（37℃，培养24h），而1000ml自来水中的大肠菌群数则不能超过3个（37℃，48h）。

⏹海水微生物
海洋是地球上最大的水体，咸水占地球总水量的97.5%。

一般海水的含盐量为3%左右，所以海洋中土着微生物必须生活在含盐量为2%～4%的环境中，尤以3.3%～3.5%为最适盐度。

海水中的土着微生物种类主要是一些藻类以及细菌中的芽孢杆菌属、假单胞菌属、弧菌属和一些发光细菌等。

3.空气中的微生物
空气中并不含微生物生长繁殖所必需的营养物、充足的水分和其他条件，相反，日光中的紫外线还有强烈的杀菌作用，因此，它不适宜微生物的生存。

然而，空气中还是含有一定数量来自土壤、生物和水体等的微生物，它是以尘埃、微粒等方式由气流带来的。

因此，微生物的分布是世界性的。

但微生物在空气中的分布是很不均匀的。

凡含尘埃越多或越贴近地面的空气，其中的微生物含量就越高。

在医院及公共场所的空气中，病原菌特别是耐药菌的种类多、数量大，对免疫力低下的人群十分有害。

4.工农业产品中的微生物
⏹农产品上的微生物:各种农产品上均有微生物生存，粮食尤为突出。

据统计，全世界每年因
霉变而损失的粮食就占总产量的2%左右。

⏹食品上的微生物:由于在食品的加工、包装、运输和贮藏等过程中，都不可能进行严格的无菌操作，因此经常遭到细菌、霉菌、酵母菌等的污染，在适宜的温、湿度条件下，它们又会迅速繁殖。

其中有的是病原微生物，有的还能产生毒素，从而引起食物中毒或其他严重疾病的发生，所以食品的卫生工作就显得格外重要。

⏹引起工业霉腐的微生物:许多工业产品是部分或全部由有机物组成，是直接或间接由动、植物作原料制成的，如木制品、纤维制品、革裘制品、橡胶制品、油漆、卷烟、感光材料、化妆品和中成药等，它们都含有微生物需要的各种营养物，因此，其上分布有大量的、种类各异的微生物，这些工业新产品易受环境中微生物的侵蚀，引起生霉、腐烂、腐蚀、老化、变形与破坏，即便是无机物如金属材料、光学镜头、钢缆、地下管道、玻璃也可因微生物活动而产生腐蚀与变质，使产品的品质、性能、精确度、可靠性下降。

还有各种电讯器材、感光和录音、录像材料，以及文物（兵马俑、敦煌壁画）、书画、生物标本等都可能被相应的微生物所损害，这些，都给工农业生产、国防、医疗保健、科研和文化事业等带来了严重的后果。

5.生物体内外的正常菌群
（1）人体的正常菌群
⏹正常菌群：生活在健康动物各部位、数量大、种类较稳定且一般是有益无害的微生物，称为正常菌群。

⏹菌群失调症：一部分正常菌群由于某种原因破坏了正常菌群内各种微生物之间的相互制约关系时，也能引起疾病，如长期服用广谱抗生素后，肠道内对药物敏感的细菌被抑制，而不敏感的白色假丝酵母或耐药性葡萄球菌则大量繁殖，从而引起病变。

（2）无菌动物与悉生动物
⏹无菌动物：体内不存在任何正常菌群的动物。

⏹悉生动物：在无菌条件下，将剖腹产的哺乳动物（鼠、兔、猴、猪、羊等）或特别孵育的禽类等实验动物放在无菌培养器中进入进行精心培养而成的动物。

（3）根际微生物和附生微生物
⏹根际微生物：又称根圈微生物，生活在根系邻近土壤，依赖根系的分泌物、外渗物和脱落细胞而生长，一般对植物发挥有益作用的正常菌群。

多数为G-。

附生微生物：生活在植物地上部分表面，主要借植物外渗物质或分泌营养的微生物。

主要为叶面微生物。

一些蔬菜、牧草和果实等表面存在的乳酸菌、酵母菌等附生微生物，在泡菜和酸菜的腌制、饲料的青贮以及在果酒酿造时，还起着天然接种剂的作用。

2. 练习
一、填空
1. 微生物生态学就是研究______________、_______________以及 ___________。

答案：处于环境中的微生物和与微生物生命活动相关的物理、化学和生物等环境条件及它们之间的相互关系
2. 土壤中常见的微生物种群包括________、________、________、________、________等，其
中以________为数量最多，作用最大。

_________和________数
答案：细菌，放线菌，真菌，藻类，原生动物，细菌，藻类，原生动物
3. 空气中的微生物数量密度一般是城市__________于农村，无植被地表__________于有植
被地表，陆地上空__________于海洋上空，室内_________于室外。

答案：高，高，高，高
二、选择
1. 下列属于微生物学研究范围的是：（ B ）
A.土壤质地
B.微生物在海洋中的分布
C.湖泊水文
D.地球化学
2.空气并不是微生物良好的栖息繁殖场所，因为：（ A ）
A.缺乏营养。

B.高pH。

C.夏季高温。

D.无固定场所。

3.生长于下列海水水域中的微生物应认为是极端环境微生物的是：（ C ）
A.近海海水微生物。

B.远洋浅层海水微生物。

C.远洋深处海水微生物。

D.表面海水微生物。

三、简答
1.为何说土壤是微生物栖息的良好环境？
答案：因为土壤含有极为丰富的有机质，不时有动植物残体和微生物残体进入土壤，可以为占有绝大多数比例的有机营养型微生物提供所需的碳源和能源。

土壤也含有相当齐全的矿物质元素，可供微生物生长所需。

土壤具有适宜于微生物生长的pH值范围，多数土壤pH在5.5-8.5之间，大多数微生物适宜生长pH范围也在这一范围.土壤不论处于何种通气状况，都可适应微生物生长土壤温度变化范围也与微生物的生长适宜温度范围相一致。

因此土壤具有绝大多数微生物生活所需的各种条件，而成为微生物栖息的良好环境。

3. 测验
一、填空
1. 空气________微生物生长和繁殖的良好场所，因为________微生物生长和繁殖所需的营养物
质和生活条件。

2. 酸性土壤中__________的数量较碱性土壤中为多，而放线菌却是在__________土壤中较。

二、选择题
1. 土壤的下列特性与其中微生物种类和数量无关的是：（）
A.pH值。

B.水分含量。

C.有机质含量。

D.比重。

2. 下列生物中是土壤中最活跃的生物是：（）
A.蚯蚓。

B.原生动物。

C.细菌。

D.植物根系。

3.下列水体中微生物数量最少的是：（）
A.近海海水。

B.河水。

C.湖水。

D.长期降雨的后期水
三、简答
1.讨论空气、灰尘、微生物和微生物学之间的关系。

2.阐述微生物生态的特点。

4. 案例
5. 资源下载
课程讲义资源（Word文档）、教学课件资源（PPT）、视频录像资源（视频录像）。

6. 扩展学习
使用教材：
微生物学教程第3版周德庆主编高等教育出版社2011
参考书目：
1.沈萍主编，《微生物学》，高等教育出版社，2000；
2.沈萍、范秀容、李广武编，《微生物学实验》第3版，高等教育出版社，1999；
3.Prescott LM, Harley JP, and Klein DA. Microbiology (5th ed.), Higher education press and McGraw-Hill Companies, 2002.
4. 闵航（2005）：微生物学. 浙江大学出版社
参考期刊：
微生物学报中国科学院微生物研究所；中国微生物学会主办
微生物学通报中国微生物学会；中国科学院微生物研究所主办
参考网址：
中国微生物信息网络
中国微生物资源信息共享。