文档介绍：第九章微生物的生态
要点:
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环境的生物和非生物因
素的相互关系的科学。
正常菌群:生活在健康人体和动物体各部位、数量大、种类较稳定且一般是有益无害的微生
物种群,称为正常菌群。
互生:指两种可以单独生活的生物,当它们在一起时,通过各自的代谢活动而有利于对方,
或偏利于一方的生活方式。这是一种“可分可合,合比分好”的松散的相互关系。
共生:是指两种生物共居在一起,相互分工合作、相依为命,甚至达到难分难解、合二为一
的极其紧密的一种相互关系。
寄生:一般指一种小型生物生活在另一种较大型生物的体内(包括细胞内)或体表,从中夺
取营养并进行生长繁殖,同时使后者蒙受损害甚至被杀死的一种相互关系。
拮抗:又称抗生,指由某种生物所产生的特定代谢产物可抑制他种生物的生长发育甚至杀死
它们的一种相互关系。根据拮抗作用的选择性,可将拮抗分为非特异性拮抗和特异性
拮抗两类。
捕食:又称猎食,一般是指一种大型的生物直接捕捉、吞食另一种小型生物以满足其营养需
要的相互关系。
污水处理:目前污水处理中应用最广的是生物学方法。生物处理根据其处理过程中氧的状况,
可分为好氧处理系统(如活性污泥法、生物膜法等)与厌氧处理系统。
我国饮用水标准: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℃,培养48h),即大肠菌群值不得小于
333 ml。大肠菌群是指一大群与大肠杆菌相似的好氧及兼性厌氧的革兰氏阴性无芽孢
杆菌,它们能在48h内发酵乳糖产酸产气。
生态学是生物科学的一个重要分支,涉及到生物之间、生物与非生物之间的相互作用。微生物生态学是研究微生物群体——微生物区系或正常菌群与周围环境的生物和非生物因素的相互关系的科学。
研究微生物的生态规律有着重要的理论意义和实践价值。它将有助于我们进一步认识微生物在自然界的分布和在生态系统的作用,有助于促进菌种资源的开发,防止有害微生物的活动,推动微生物在工业、农业、医药卫生和环境保护方面的应用。
第一节微生物在自然界中的分布
微生物是自然界中分布最广的生物,陆地、水域、空气、动植物以及人体的外表和某些内部器官,甚至在许多极端环境中都有微生物存在。
一、土壤中的微生物
由于土壤具备了微生物生长繁殖及生命活动所需要的营养物质、水分、空气、酸碱度、渗透压和温度等诸多条件,所以成为了微生物生活最适宜的环境。可以说,土壤是微生物的“天然培养基”。土壤中微生物种类多,数量大,是人类最丰富的“菌种资源库”。
土壤微生物是其他自然环境(如空气和水)中微生物的主要来源,主要种类有细菌、放线菌、真菌、藻类和原生动物等类群。其中细菌最多,约占土壤微生物总量的70%~90%,放线菌、真菌次之,藻类和原生动物等较少。土壤微生物通过其代谢活动可改变土壤的理化性质,促进物质转化,因此,土壤微生物是构成土壤肥力的重要因素。
土壤微生物的分布主要受到营养状况、含水量、氧气、温度和pH等因素的影响,集中分布于土壤表层和土壤颗粒表面。
二、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。
天然水体大致可分为淡水和海水两大类型。
(一)淡水微生物
淡水中的微生物多来自于土壤、空气、污水、腐败的动植物尸体及人类的粪便等,尤其是土壤中的微生物。主要有细菌、放线菌、真菌、病毒、藻类和原生动物等,其种类和数量一般要比土壤少得多。
微生物在淡水中的分布常受许多环境因素影响,最重要的一个因素是营养物质,其次是温度、溶解氧等。微生物在深水中还具有垂直分布的特点。水体内有机物含量高,则微生物数量大,中温水体内微生物数量比低温水体内多;深层水中的厌氧菌较多,而表层水内好氧菌较多。
在远离人们居住区的湖泊、池塘和水库中,有机物含量少,微生物也少(10~103个/ml),并以自养型微生物为主;而处于城镇等人口密集区的湖泊、河流以及下水道中,有机物的含量高,微生物的数量可高达107~108个/ml,这些微生物大多数是腐生型细菌和原生动物。
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。由于水中病原菌含量少,且检测手续复杂,故一般以来源相同、数量又多的大肠菌群作指示菌,通过检查指示菌的数量来判断水源被粪便污染的程度,从而间接推测其他病原菌存在的概率(见本章后述)。
(二)海水微生物
海水含有相当高的盐分,%~4%,含盐量越高,则渗透压越大。海洋微生物多为嗜盐菌,并能耐受高渗透压。深海(1000m以下)