文档介绍：第八章微生物的生态
生态学是一门研究生物系统与其环境条件间相互作用规律性的科学。
微生物生态学就是研究微生物群体-微生物区系(microflora)或正常菌群(normal flora)对其周围的生物和非生物环境条件相互作用关系的科学。
生命科学研究的十个层次:生物圈(biosphere)、生态系统(ecosystem)、munity)、种群(population)、个体(individual)、an)、组织(tissue)、细胞(cell)、anelle)和分子(molecule)。
生物圈是指所有生物群落及其生存环境的总和。
关于生物圈的概念,有以下几点是解释:
第一,地球上凡是有生物分布的区域都属于生物圈的范围。
第二,生物圈是由生物与非生物环境组成的具有一定结构和功能的统一整体,是高度复杂而有序的系统,而不是松散无序的集合体。
第三,生物圈是地球上最大的多层次的生态系统,其结构和功能是不断变化的,并且不断趋向于相对稳定的状态。
生态系统是指在一定的空间内生物的成分和非生物成分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。
生态环境中的微生物也存在个体、种群、群落和生态系统从低到高的组织层次,与动物、植物相比,微生物具有更强的群体性。在这个系列中,群落处在关键的位置上,种群的相互作用是特定群落形成和结构的基础,生态系统所表现出来的生态功能也取决于群落的功能。
群落是一定区域内或一定生境中各种微生物种群相互松散结合的一种结构和功能单位。
生态位:是生物个体、种群或群落所占据的具有时空特点的位置。
微生物的群落结构受到生态位的生物和非生物环境的严格选择,因此群落的组成实际上是生态位的状况的真实反映。
种群是在指具有相似特性和生活在一定空间内的同种个体群,种群是组成群落的基本成分。
种群之间相互作用的基本类型。(P259第二节微生物与生物环境的关系)
不同的生态环境适合不同的微生物生长,同一种微生物可见于多种生境,也可以不同的形式存在。微生物的分布也反映了生境特征,是生境各种物理、化学、生物因素对微生物的限制、选择的结果。在某些生境中,高度专一性的微生物存在并仅限于这种生境中,并成为特定生境的标志。
研究微生物的生态有关重要的理论意义和实践价值:
研究微生物的分布规律,有助于开发丰富的菌种资源,防止有害微生物的活动;研究微生物在自然界物质循环中的作用,有利于阐明地球进化和生物进化的原因。
第一节生态环境中的微生物
一、微生物在自然界的分布
陆生生境的微生物
水生生境的微生物
大气生境的微生物
极端环境下的微生物
动物体内外的微生物
植物体中的微生物
工农业产品上的微生物及生物性霉腐的控制
二、菌种资源的开发
一、微生物在自然界的分布
(一)陆生生境的微生物
陆生生境的主要载体是土壤。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,所以土壤是微生物的合适生境。
~,~,这正是微生物的最适pH值范围;土壤温度虽然也有季节性和昼夜变化,但其变化幅度大大低于气温的变化而有利于微生物生长;肥沃的土壤具有较好的团粒结构,能在团粒内部保水而让团粒间流通空气,因而能同时满足好氧与厌氧微生物生长的需要;此外,土壤还能保护微生物不受烈日的曝晒,从而避免了紫外线等对微生物的杀伤作用。
土壤微生物种类齐全、数量多、代谢潜力巨大,是主要的微生物源。每克表层土壤的微生物数大约107~109个。
常见的微生物包括细菌、放线菌、真菌等。在个体数量上,土壤微生物一般以细菌为最多,放线菌和真菌次之,藻类和原生动物较少。土壤中的细菌几乎参与了土壤中的所有生物化学过程。
自养菌:天然生活在土壤中的细菌,如硝酸菌、亚硝酸菌、硫酸菌等。
异养菌:随动物粪便和尸体进入土壤中,污染食品后引起食品变质、食物中毒的细菌。有腐生性球菌、需氧性芽孢菌(枯草杆菌、蜡状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌)、厌氧芽孢菌(肉毒梭菌、腐败梭菌等)、非芽孢菌(大肠杆菌、变形杆菌),还有酵母、放线菌、病毒等。
几种病原微生物在土壤中的生存时间
病原微生物名称
土壤中生存时间
炭疽芽孢杆菌
结核杆菌
破伤风杆菌
肉毒梭菌
伤寒沙门氏菌
化脓性球菌
巴氏杆菌
10年以上
3个月,有时达二年之多
长期生存
长期生存
3个月
2个月
不超过14天