第九章微生物生态学习题
一、名词解释
1．硝化作用
2．菌根
3．活性污泥（activated sludge）：
4．反硝化作用
5．硫化作用
6．氨化作用
7．共生
8．微生物生态学
9．根际微生物：
10．根圈效应：
11．根土比：
12．氨化作用：
13．微生态制剂（microecologics）：
14．正常菌群（normal microflora）：
15．条件致病菌（oppotunist pathogen）：
16．拮抗（antagonism）：
17．寄生（parasitism）：
18．富营养化9eutrophication）：
19．BOD（biochemical oxygen demand）：
20．COD（chemical oxygen demand）：
21．TOD：
22．DO：
23．产甲烷细菌（methanogens）
二、填空题
1、从，，，生境中可以分离到嗜热微生物；从，和生境中可分离到嗜盐微生物。
2、磷的生物地球化学循环包括3种基本过程：、、。
3、微生物种群相互作用的基本类型包括：，，，、、和。
4、嗜热细菌耐高温的使DNA体外扩增技术得到突破，为技术的广泛应用提供基础。
5、嗜生物推动的氮循环实际上是氮化合物的氧化还原反应，其循环过程包括，
，和。
6、按耐热能力的不同，嗜热微生物可被分成5个不同类型：，，
，和。
7、有机污染物生物降解过程中经历的主要反应包括，，
和。
8、评价有机化合物生物降解性的基本试验方法是和。
9、污水处理按程度可分为，和。
10、汞的微生物转化主要包括3个方面，和。
三、选择题（4个答案选1）
1、总大肠菌群中不包括（）。
A、克雷伯氏菌
B、肠杆菌
C、埃希氏菌
D、芽孢杆菌
2、下列有机物中最难被微生物降解的是（）。
A、纤维素
B、木质素
C、半纤维素
D、淀粉
3、同化硝酸盐还原的酶可被下列哪种化合物抑制？（）
A、氨
B、氧
C、N2
D、N2O
4、异化硝酸盐还原的酶可被下列哪种化合物抑制？（）
A、氨
B、氧
C、N2 C、N2O
5、活性污泥法处理污水的过程最类似于下面哪种微生物培养方式？（）
A、恒浊连续培养
B、恒化连续培养
C、恒浊分批培养
D、恒化分批培养
6、和豆科植物共生固氮的微生物是（）。
A、假单胞菌
B、根瘤菌
C、蓝细菌
D、自生固氮菌
7、许多霉菌在农副产品上生长时易于产生霉菌毒素，下列中哪些条件最适于产生霉菌毒素？（）
A、高温高湿
B、高温
C、蓝细菌
D、自生固氮菌
8、适用于生物冶金的微生物类群主要是（）。
A、嗜热微生物
B、嗜冷微生物
C、嗜酸微生物
D、嗜压微生物
9、超嗜热细菌主要是（）。
A、古生菌
B、真细菌
C、真菌
D、霉菌
10、酸矿水的形成是微生物对某些金属和非金属元素转化的结合，下列哪种循环与酸矿水形成有关？（）
A、S循环
B、N循环
C、磷循环
D、硅循环
四、是非题
1．氨化作用只能在好氧环境下才能进行。
2．反硝化作用完全等同于硝化作用的逆过程。
3．一般情况下土壤表层的微生物数量高于土壤下层。
4．嗜冷微生物适应环境生化机制之一是其细胞膜组成中有大量的不饱和、低熔点脂肪酸。
5．嗜酸微生物之所以具有在碱性条件下生长的能力是因为其胞内物质及酶是嗜酸的。
6．嗜碱微生物具有在碱性条件下生长能力的根本原因是其胞内物质及酶也是偏碱（嗜碱）的。
7．草食动物大部分都能分泌纤维素酶来消化所食用的纤维素。
8．共生固氮和游离固氮都在固氮过程中发挥重要作用。
9．大量服用抗生素的患者同时要服用维生素，这是为了补充因肠道微生物受抑制减少维生素的合成。
10．解性质粒携带有编码环境污染物降解酶的全部遗传信息。
11．土壤、水域和空气都是微生物的天然生境。
12．真菌与藻类，根瘤菌与豆科植物之间的关系都是属于微生物与微生物共生。
13．光合细菌（PSB）的颜色取决于辅助色素。
14．条件致病对人体或动物体一定具有致病性。
15．好氧菌是肠道正常菌群的主体，尤其是其中的拟杆菌类、双歧杆菌类和乳杆菌类等更是优势菌群。
16．地衣是菌藻共生或菌菌共生的典型例子，冬虫夏草是真菌寄生于昆虫而形成的一种名贵中药。
17．民间制作的泡菜就是乳酸菌产生的乳酸对其他腐败菌产生的拮抗作用才保证泡菜的风味、质量和良好的保藏性能。
18．微生物是生态系统中的初级生产者，是有机物的主要分解者，是物质和能量的贮存者。
19．湖水的“水华”或海水中的“赤潮”是由于水体中可溶性磷酸盐的浓度过高，造成水体的富集营养化而出现的一种大面积环境污染现象。
20．在各种污水处理方法中，最根本、有效和简便的方法就是利用微生物的处理法。
五、简答题
1．具有甲基化夫机汞能力的的匙形梭菌的维生素B12的缺陷型菌株不能进行汞的甲基化，而且对无机汞比亲株（野生型）要敏感得多，这说明什么？
2．微生物在从绿色植物到草食动物的能量流动中起重要作用，请指出这样说的理由？
3．简述微生物作为重要成员在生态系统中所起到的重要作用。
4．简述生物修复中的强化措施。
5．饮用水的质量时，为什么把大肠杆菌数作为重要测量指标？我国卫生部门对自来水的微生物总菌量和大肠杆菌量有何规定？
6．什么是土壤自净？简述土壤生物修复技术的含义和步骤。
7.简述微生物生态系统的特点。
六、论述题
1．为什么说土壤是微生物的“天然培养基”？
2．在含有难降解污染物污水的生物处理中，向污水处理系统加一定量高效降解菌的生物强化（过去称为投菌法）可以提高处理效果，请从微生物群落组成和功能的角度作出理论解释。
3．某一化学农药厂合成一种化学农药，请你提一种实验方法来评价这种农药的生物降解性。
4．污水处理也可以说是一种微生物培养过程，试从微生物的基质利用、培养方式和培养目的与微生物的工业发酵进行对比。
5．请对细菌遗传转化的概念作出解释，并说明如何利用人工转化技术获得高降解、高况争能力的降解菌。
6．微生物分子生物技术可以在哪些方面给环境保护带来新的发展和应用。
7．活性污泥法处理污水的过程非常类似于恒浊的连续培养，那么两者是如何实现恒浊，其不同点在哪里？
8．微生物在自然界氮素循环中起着哪些作用？
9．论述利用微生物脱氮除磷的原理。
10．论述在水处理工程领域中菌胶团的含义及其作用。
习题答案
一、名词解释
1．硝化作用：好氧条件下在无机化能硝化细菌作用下氨被氧化成硝酸盐的过程。
2．菌根：一些真菌和植物根以互惠关系建立起来的共生体称为菌根。
3．活性污泥：是由复杂的微生物群落与污水中的有机、无机固体物混凝交织在一起构成的絮状物。
4．反硝化作用：厌氧条件下反硝化细菌将硝酸盐还原成气态的N2O和N2的过程。
5．硫化作用：指硫化氢、元素硫和硫化亚铁等在微生物的作用下被氧化生成硫酸的过程。
6．氨化作用：微生物分解含氮有机物产生氨的过程称为氨化作用。
7．共生：两种生物共居在一起，相互分工协作、甚至达到难分难解、合二为一的一种相互关系。
8．微生物生态学：研究微生物群体与其周围环境的生物和非生物因素的相互关系的科学。
9．根际微生物：指一类主要以植物根系分泌的营养物质的源方能生长良好的微生物。
10．根圈效应：植物根际对微生物数量、种类、活性的影响。在数量上常用根土比来表示。
11．根土比：根际微生物和非根际土壤中微生物的数量之比。.
12．氨化作用：含氮有机物通过各类微生物分解、转化成氨的过程。
13．微生态制剂：是依据微生态学理论而制成的含有有益菌的洛菌制剂，其功能在于维持宿主的微生态平衡、调整宿主的微生态失调并兼有其他保健功能。
14．正常菌群：生活在健康动物体各部位、数量大、种类较稳定、一般能发挥有益作用的微生物种群。
15．条件致病菌：某些正常菌群中的菌在宿主的防御功能减弱时，趁机转移或大量繁殖，成了致病菌的这类特殊的致病菌即称条件致病菌。
16．拮抗：一种微生物通过产生特殊代谢产物或改变环境条件来抑制或杀死另一种微生物的现象。
17．寄生：一种微生物寄生在另一种微生物细胞中或表面，从后者取得养料，引起病害或死亡。
18．富营养化：水体中N、P等营养元素大量增加，远远超过通常的含量，结果导致原有生态系统的破坏，使藻类和某些细菌数量激增，其它生物种类减少的现象。
19．BOD（biochemical oxygen demand）：生化需氧量，或称生物需氧量，是表示水中有机物含量的一个间接指标。指在1L污水或待测水样中所含的一部分易氧化的有机物，当微生物对其氧化、分解时，所消耗的水中溶解氧毫克数。单位为mg/L。
20．COD（chemical oxygen demand）：化学需氧量，是表示水中有机物含量的一个间接指标。指在1L污水中所含的有机物在用强氧化剂将它氧化后，所消耗氧的毫克数。单位为mg/L。
21．TOD：总需氧量，指污水中能被氧化的物质（主要是有机物）在高温下燃烧变成稳定氧化物时所需的氧量。
22．DO：溶氧量，指溶于水体中的分子态氧，是评价水质优劣的重要指标。
23．产甲烷细菌（methanogens）：是一类必须生活在严格厌氧生境下并利用CO2和H2产
生甲烷的古细菌。
二、填空题
1．热泉；高强度太阳辐射土壤及岩石表面；堆肥；煤堆；极地；深海；酸矿水；酸热泉；碳酸；盐湖；石灰水；盐湖；盐场；盐矿
2．有机磷转化成溶解性无机磷(有机磷矿化)；不溶性无机磷变成溶解性无机磷(磷的有效化)；溶解性无机磷变有机磷(磷的同化)
3．中立生活；偏利作用；协同作用；互惠共生；寄生；捕食；偏害作用；竞争
4．DNA多聚酶；PGR
5．固氮；氨化作用；硝化作用；硝酸盐还原(反硝化作用)
6．耐热菌；兼性嗜热菌；专性嗜热菌；极端嗜热菌；超嗜热菌
7．氧化反应；还原反应；水解反应；聚合反应
8．微生物学方法；环境学方法
9．一级处理；二级处理；三级处理
10．无机汞(Hg2＋)的甲基化；无机汞(Hg2＋)还原成Hg0；甲基汞和其他有机汞化合物裂解并还原成Hg0
三、选择题
1．D；2．B；3．A；4．B；5．A；6．B；7．A；8．C；9．A；10．A
四、是非题
1．×； 2．×；3．√；4．√；5．×；6．×；7．×；8．√；9．√；10．×；
11．×；12、×；13、√；14、×；15、×；16、√；17、√；18、×；19、√；20、√
五、简答题
1．具有甲基化夫机汞能力的的匙形梭菌的维生素B12的缺陷型菌株不能进行汞的甲基化，而且对无机汞比亲株（野生型）要敏感得多，这说明什么？
答：一方面说明维生素B12在汞的甲基化中起重要作用，维生素B12(钴胺素)和甲基形成一种甲基钴胺素复合物，而Hg2＋可以夺取甲基钴胺素中的甲基形成甲基汞。另一方面说明甲基汞对梭菌的毒性比无机汞要低，所以不能形成甲基汞的缺陷型菌株对无机汞更加敏感。
2．微生物在从绿色植物到草食动物的能量流动中起重要作用，请指出这样说的理由？
答：大部分草食动物都缺乏分解绿色植物的纤维素酶，而草食动物对植物食料的利用依靠的是生长在它们胃肠道中的微生物，微生物分泌的纤维素酶把纤维素分解成脂肪酸及其他营养物质，这些营养物质为动物吸收利用，草食动物(如牛)的瘤胃共生就是微生物帮助草食
动物利用绿色植物的明显例证。
3．简述微生物作为重要成员在生态系统中所起到的重要作用。
答：微生物在生态系统中可以在多个方面起重要作用，但主要作为分解者。其重要作用可以概括如下：①微生物是有机物的主要分解者，微生物分解存在于生物圈内的动物、植物和微生物残体等复杂有机物质，并转化成最简单的无机物，再供初级生产者利用。②微生物是物质循环中的重要成员，微生物参与所有的物质循环，大部分元素及其化合物都受到微生物的作用。③微生物是生态系统中的初级生产者，光能营养和化能营养微生物具有固定太阳能和化学能的能力，成为生态系统的初级生产者。④微生物是物质和能量的贮存者，生态环境中的微生物贮存着大量的物质和能量。⑤微生物是地球生物演化中的先锋种类，微生物是地球上最早出现的生物体，微生物的活动为后来的生物进化打下基础。
4．简述生物修复中的强化措施。
答：强化措施主要包括：①接种外源微生物，通过接种外源高效的降解微生物，改变降解微生物结构、数量，提高降解能力。②添加微生物营养盐，为降解微生物提供充足均衡的营养，提高微生物活性。③提供电子受体，提供充足的氧和硝酸盐等作为好氧、厌氧条件下的电子受体。④提供共代谢底物，为难降解有机物污染的降解提供代谢底物，促进降解。⑤提高生物可利用性，利用表面活性剂、分散剂提高污染物的溶解度，促进生物降解。⑥添加生物降解促进剂，一般加入各种氧化剂推动污染物的降解过程。
5．饮用水的质量时，为什么把大肠杆菌数作为重要测量指标？我国卫生部门对自来水的微生物总菌量和大肠杆菌量有何规定？
答：（1）大肠杆菌是主要的肠道杆菌；（2）在自然界中大肠杆菌于肠道病原菌的存活时间大致相同；（3）微生物总量为100个/mL；大肠杆菌总量为3个/L。
6．什么是土壤自净？简述土壤生物修复技术的含义和步骤。
答：土壤自净是指土壤对施入其中的一定负荷的有机污染物具有吸附和降解能力，借助物理、化学、生物作用消减污染物的影响，使土壤恢复到污染前水平的能力。
土壤生物修复是指利用土壤中天然的微生物资源或人为投加有降解能力的菌株，甚至构建有特异性降解能力的基因工程菌投加到土壤中，将滞留的污染物快速降解转化，恢复土质的人工技术。
土壤修复技术的步骤：首先调查污染地的本底资料，包括土壤理化性质、土著微生物的群落结构和数量等；其次制定针对性的治理方案，并进行实验室和野外一定规模的可行性实验；最后开展技术实施。
7.简述微生物生态系统的特点。
答：微生物生态是指某种特定的生态环境条件下微生物的类群、数量和分布特征，以及参与整个生态系统中能量和生物地球化学循环的过程和强度的体系。微生物生态系统不仅起做其他生态系统等起不到的作用，而且也有不同与其他生态系统不同的特点。
（1）微生物生态系统的多样性
（2）微生物生态系统的种群多样性
（3）微生物生态系统的稳定性
（4）微生物生态系统的适应性
（5）微生物群落中的遗传交流
（6）微生物生态系统中的物质和能量流
六、论述题
1．为什么说土壤是微生物的“天然培养基”？
答：微生物的生长发育主要受到营养物质、含水量、氧、温度、pH等因子的影响，而土壤能满足微生物生长发育的需要。因为①土壤中含有大量动植物和微生物残体，可供微生物作为碳源、氮源和能源；②土壤中含有大量而全面的矿质元素；③土壤中的水分可满足微生物对水分的需求；④土壤颗粒之间的空隙可满足好氧微生物的生长，而通气条件差，处于厌氧状态时，又可满足厌氧微生物的生长；⑤土壤的pH范围在3.5～10之间，多数在5.5～8.5之间，是大多数微生物的适宜生长的pH范围；⑥土壤温度变化幅度小而缓慢，有利于微生物的生长。所以说土壤是微生物的“天然培养基”。
2．在含有难降解污染物污水的生物处理中，向污水处理系统加一定量高效降解菌的生物强化（过去称为投菌法）可以提高处理效果，请从微生物群落组成和功能的角度作出理论解释。
答：向处理系统投加高效降解菌从而提高了高效降解菌在整个降解菌群中的比例，改变了整个降解菌群的群落结构，结构决定功能，随之整个群落的降解功能也就得到提高。
3．某一化学农药厂合成一种化学农药，请你提一种实验方法来评价这种农药的生物降解性
答：化学农药主要用于防治农作物的病虫害，农药的生物降解主要体现在土壤中的生物降解。因此生物降解可以在土壤——植物组成的微宇宙中进行。把农药按标准使用量溶解后洒入微宇宙，即时测定土壤中的农药的含量，以后按一定时间间隔取样分析测定土壤中农药的浓度，这样即可测出农药在自然土壤中的生物降解速率，从而知道这种农药的生物降解性。
4．污水处理也可以说是一种微生物培养过程，试从微生物的基质利用、培养方式和培养目的与微生物的工业发酵进行对比。
答：污水处理和微生物工业发酵的基质从根本上来说是一样的，工业发酵的基质是人工配制的易于为微生物利用的营养物，而污水处理中的营养物则是污水中各种有机物，有的易于利用，面有的是难降解的。从培养方式来说，工业发酵一般是不连续的批式培养，而污水处理是连续进行的。就培养目的而言，工业发酵的目的是收获有用的代谢产物，产物可以存在于发酵液或菌体中，而污水处理的目的一般是使微生物降解污水中的各种有机物，降低其中的有机物含量，其目的主要在净化方面。
5．请对细菌遗传转化的概念作出解释，并说明如何利用人工转化技术获得高降解、高况争能力的降解菌。
答：遗传转化是指同源或异源的游离DNA分子(质粒和染色体DNA)被自然或人工感受态细胞摄取，并得到表达的水平方向的基因转移过程。获得高效高竞争能力的降解菌的方法可以先筛选到对污染物的高效降解菌，要使这些菌株具有竞争力，主要的办法是使它们获得系统中的土生菌的竞争能力。因此，一般的方法是把处理系统的优势土生菌的DNA提取出来，而后处理高效降解菌达到感受态吸收土生菌的DNA，这样就可获得高效高竞争能力的降解菌。
6．微生物分子生物技术可以在哪些方面给环境保护带来新的发展和应用。
答：微生物分子生物技术可以给环境保护带来多个方面的发展和应用，主要包括：①构建具有更强的降解能力的遗传工程菌，降解各种环境污染物，特别是难降解的环境污染物。
②利用分子标记技术跟踪监测降解微生物在环境中的行为。③利用分子生物技术监测环境中的有害微生物。④从分子水平上研究环境污染物对生物大分子(特别是DNA、RNA)的作用。
⑤选育转基因的优良动、植物品种减少农药、化肥用量，减缓环境污染。
7．活性污泥法处理污水的过程非常类似于恒浊的连续培养，那么两者是如何实现恒浊，其不同点在哪里？
答：活性污泥法处理污水过程的恒浊主要是维持曝气池中活性污泥有相对稳定的浓度，实现的方法是回流二次沉淀池沉降的污泥。恒浊连续培养实现恒浊的方法是调控培养器中流人、流出液的流速，使培养液中的微生物浓度基本恒定。其不同点在于前者靠回流维持污泥浓度恒定，后者则靠调控流速维持。
8．微生物在自然界氮素循环中起着哪些作用？
答：图解如下：
（1)生物固氮：常温常压下，固氮生物通过体内固氮酶的催化作用，将大气中游离的分子态N2还原为NH3的过程。
（2）硝化作用：土壤中由氨化作用生成的NH3，经硝化细菌氧化生成亚硝酸、硝酸的过程。
（3）同化型硝酸盐还原作用：以硝酸盐作营养，合成氨基酸、蛋白质和核酸等含氮物的过程。
（4）氨化作用：含氮有机物通过各类微生物分解、转化成氨的过程。
（5)反硝化作用：微生物还原NO3－产生气态N2的过程。即硝酸盐的异化还原。
9．论述利用微生物脱氮除磷的原理。
答：微生物脱氮常采用A/O、A2/O、A2/O2、SBR等工艺，均能获得较好效果。微生物去除水中氮的原理是首先在有氧条件下，利用亚硝化细菌和硝化细菌将水中的氨氮转化为硝酸盐氮，然后在厌氧条件下利用反硝化细菌将硝酸盐氮转化为氮气，氮气脱离水体进入大气，从而达到彻底从水中去除的目的。
某些微生物在有氧条件下能逆浓度梯度主动摄取大量磷酸盐，用以合成自身的核酸、ATP 和贮能的多聚磷酸盐异染颗粒，而在无氧条件下又能释放这些颗粒到体外。这些细菌被称为聚磷菌。微生物去除水中磷的原理是首先让聚磷菌在厌氧条件下释放磷，然后在有氧条件下过量吸收磷，使水体中的磷最终转移到污泥中排出。
10．论述在水处理工程领域中菌胶团的含义及其作用。
答：在水处理工程中，将曝气池内经过长期曝气的污水中产生的具有粘液质或荚膜的、有稳定性质的、主要由具降解能力的细菌形成的团块称为菌胶团。它是活性污泥的结构和功
能中心。
菌胶团的作用表现在：
（1）有很强的生物吸附能力和氧化分解有机物的能力；
（2）菌胶团对有机物的吸附和降解活动的结果为原生动物和微型后生动物提供了良好生存环境；
（3）为原生动物和微型后生动物提供了附着场所；
（4）具有指示作用，用以衡量污水处理效果。
第九章微生物生态学习题 一、名词解释 1．硝化作用 2．菌根 3．活性污泥（activated sludge）： 4．反硝化作用 5．硫化作用 6．氨化作用 7．共生 8．微生物生态学 9．根际微生物： 10．根圈效应： 11．根土比： 12．氨化作用： 13．微生态制剂（microecologics）： 14．正常菌群（normal microflora）： 15．条件致病菌（oppotunist pathogen）： 16．拮抗（antagonism）： 17．寄生（parasitism）： 18．富营养化9eutrophication）： 19．BOD（biochemical oxygen demand）： 20．COD（chemical oxygen demand）： 21．TOD： 22．DO： 23．产甲烷细菌（methanogens） 二、填空题 1、从，，，生境中可以分离到嗜热微生物；从，和生境中可分离到嗜盐微生物。 2、磷的生物地球化学循环包括3种基本过程：、、。 3、微生物种群相互作用的基本类型包括：，，，、、和。 4、嗜热细菌耐高温的使DNA体外扩增技术得到突破，为技术的广泛应用提供基础。 5、嗜生物推动的氮循环实际上是氮化合物的氧化还原反应，其循环过程包括，
，和。 6、按耐热能力的不同，嗜热微生物可被分成5个不同类型：，， ，和。 7、有机污染物生物降解过程中经历的主要反应包括，， 和。 8、评价有机化合物生物降解性的基本试验方法是和。 9、污水处理按程度可分为，和。 10、汞的微生物转化主要包括3个方面，和。 三、选择题（4个答案选1） 1、总大肠菌群中不包括（）。 A、克雷伯氏菌 B、肠杆菌 C、埃希氏菌 D、芽孢杆菌 2、下列有机物中最难被微生物降解的是（）。 A、纤维素 B、木质素 C、半纤维素 D、淀粉 3、同化硝酸盐还原的酶可被下列哪种化合物抑制？（） A、氨 B、氧 C、N2 D、N2O 4、异化硝酸盐还原的酶可被下列哪种化合物抑制？（） A、氨 B、氧 C、N2 C、N2O 5、活性污泥法处理污水的过程最类似于下面哪种微生物培养方式？（） A、恒浊连续培养 B、恒化连续培养 C、恒浊分批培养 D、恒化分批培养 6、和豆科植物共生固氮的微生物是（）。 A、假单胞菌 B、根瘤菌 C、蓝细菌 D、自生固氮菌 7、许多霉菌在农副产品上生长时易于产生霉菌毒素，下列中哪些条件最适于产生霉菌毒素？（） A、高温高湿 B、高温 C、蓝细菌 D、自生固氮菌 8、适用于生物冶金的微生物类群主要是（）。 A、嗜热微生物 B、嗜冷微生物 C、嗜酸微生物 D、嗜压微生物 9、超嗜热细菌主要是（）。 A、古生菌 B、真细菌 C、真菌 D、霉菌 10、酸矿水的形成是微生物对某些金属和非金属元素转化的结合，下列哪种循环与酸矿水形成有关？（） A、S循环 B、N循环 C、磷循环 D、硅循环
实验七微生物分子生态学常用软件使用方法 微生物生态学研究中测序已经成为一项常规的必不可少的分析手段，实验后常常会得到大量的核酸序列，有的是细菌基因组上随机的序列片断，有的是16S rRNA基因的克隆文库，有的是功能基因序列等等，如此海量的序列数据，需要进行正确、快速和有效的分析，熟练掌握各种生物学软件的使用方法就显得尤为重要。这里我们主要介绍如何进行序列同源性分析，如何构建系统进化树，如何对克隆文库进行分析，如何对DNA指纹图谱进行比较分析，介绍相关软件的使用方法。 一、实验原理 这里简要介绍序列数据分析过程中用到的软件： BLAST是NCBI(the National Center for Biotechnology Information)的一项服务。BLAST在网络上可以直接使用，我们可以提交序列，并与NCBI数据库（GenBank+EMBL+DDBJ+PDB sequences）进行比对，之后会将一系列的结果返回给用户。 GeneTool可以进行核酸分析，本文中主要用于去除载体序列。 ClustalX 1.8：广泛使用的多序列比对程序，在ClustalW多序列比对程序的基础上增加了图形用户界面。输入为多序列的Fasta格式文件，进行多序列全局比对生成结果的同时，在指定文件夹生成“.dnd”和“.aln”格式文件。 PhyloDraw 0.8：构建进化树的绘图工具，它支持多种多序列比对软件的Multiple Alignment 结果。本实验采用ClustalX进行多序列比对，生成“.dnd”格式的比对文件，最后用PhyloDraw 画出序列进化树。它支持Unrooted tree(无根树)、Rooted tree(有根树)、Radial tree(放射状树)、Rectangle cladogram(矩形进化分支树)、Slated cladogram和Phylogram(序列进化树)。这些都是不同的树型，结果是一致的。 下面简要说明Blast、Fasta、Cluastx、PhyloDraw等进行序列比对以及构建进化树的算法等，作为深入研究的理论基础。 DNA序列的比对是生物信息学的基础之一，寻找序列相似性的过程称为序列比对。 系统进化推断是通过生物间可观测的性质来建立物种之间进化关系假说的方法。我们的目的是构建系统进化树，它已成为相似性比对为基础表示进化关系的很直观的方法。系统进化树是严格的二叉树，二叉分支假设极大的简化了建树算法。在系统进化树中，序列之间的进化距离可以作为树枝长度的度量。构建系统进化树的方法很多，主要有以下四种方法：
今天我们来学习一下第九章生态系统管理 人类社会的可持续发展归根结底是一个生态系统管理的问题，也就是如何运用生态学、经济学、社会学和管理学的有关原理，对各种资源进行合理管理的问题，这样既满足当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成损害。所以我们就先先来学习 第一节生态系统管理的内涵。 生态系统管理是随着生态学的发展逐渐形成的。它的定义就是指一、定义 在充分认识生态系统整体性与复杂性的前提下，以持续地获得期望的物质产品、生态及社会效益为目标，并依据对关键生态过程和重要生态因子长期监测的结果而进行的管理活动。 二、生态系统管理的内涵 主要包括以下几方面： 1.生态系统管理要求将生态学和社会科学的知识和技术，以及人类自身和社会的价值整合到生态系统的管理活动中； 2.生态系统管理的对象主要是受自然和人类干扰的系统； 3.生态系统管理的效果可用生物多样性和生产力潜力来衡量； 4.生态系统管理要求科学家与管理者确定生态系统退化的阈值及退化根源，并在退化前采取措施； 5.生态系统管理要求利用科学知识做出最小损害生态系统整体性的管理选择； 6.生态系统管理的时间和空间尺度应与管理目标相适应。 所以，生态系统管理是人类以科学理智的态度利用、保护生存环境和自然资源的行为体现，也是实现可持续发展的手段和重要途径。我们来看第三个大问题生态系统管理的基本原则： 生态系统管理是以人为主体的管理行为，因为人既是生态系统的重要组分（被管理者），又是管理的实施者，管理是靠人来执行和实现的。所以只有加强规范人的行为的法规、政策和制度的建设，提高全人类的环境保护意识，树立可持续发展观念，才能真正实现可持续的生态系统管理。另外，生态系统管理应遵循的原则还有几个方面，它们是 1.整体性原则。 整体性是生态系统的基本特性，各种自然生态系统都有其自身的整体运动规律，人为的随意地分割就会给整个系统带来灾难。我们建拦河大坝，就会造成枯水期的延长。因此在管理中我们要遵循系统的整体性原则，切忌人为切割。例如任何一条河流、一个湖泊、一个地区都与生态系统周围环境以及人类社会经济活动有密切关系，需要分析自然条件、人口变动、
第一章 生态学的定义：生态学是研究生物与它所在地关系的一门学科 生态学的研究对象：用“组织层次”或称为“生物学普”来表示生态学的研究对象。每个组织层次和其环境的相互作用组成了其独有的功能系统。 生态学的分支学科：按生物类群分为动物生态学植物和微生物；按环境或栖息地分为陆地生态学淡水和海洋；按理论与人口资源环境等有应用生态学。 生态学的研究方法：1宏观研究与微观研究结合2野外调查实验室和长期定位实验结合3多学科交叉综合研究4系统分析方法和数学模型应用5新技术的应用 种群生态学：研究栖息在同一地域同种生物个体的集合体所具有的特性，包括种群的年龄组成，型比例，数量变动与调节等及其与环境的关系。 群落生态学：研究栖息于同一地域中所有种群集合体的组合特性，他们之间及其与环境之间的相互关系，群落的形成与发展等。 环境生态学：环境科学与生态学之间的交叉学科，是研究认为干扰下，生态系统内在的变化肌理规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统恢复，重建和保护对策的科学，既运用生态学理论，阐明人与环境间相互作用及解决环境问题的生态途径。 环境问题：是指环境中出现的各种不利于人类生存和发展的现象，分为原生环境问题和次生环境问题。 当前人类面临的主要环境问题：人口，资源，环境污染，生态破坏问题。与人类的活动密切相关，人类活动超过了环境的承受能力，对自然生态系统的结构和功能产生了破坏作用，与生存环境不协调。 第二章 环境及其类型：环境是指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响生物体或生物群体生存的一切事物的总和。分为宇宙环境，地球环境区域环境，微环境，内环境。生态因子：对生物生长、发育、生殖、行为和分布等生命活动有直接或间接影响的环境要素。类型：气候因子包括光温度湿度降水风和气压等，土壤因子地形因子生物因子和人为因子主要指人类对生物和环境的各种作用，随着人类生产能力的提高，人类活动对各种生物的影响和对环境的改变的作用越来越大。 生态因子作用的一般特征：综合作用，主导因子作用，直接作用和间接作用，阶段性作用，不可替代性和补偿作用 生态因子作用的规律：1限制因子规律生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，其中限制生物生存和繁殖的关键因子就是限制因子，2liebig最小因子定律生物的生长取决于环境中那些处于最小量状态的营养物质，3shelford耐性定律任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多，就会影响该物种的生存和分布，那些对生态因子具有较大耐受范围的种类，分布较广，为广适性生物，反之为狭适性生物。4生态辐每一种生物对每一种生态因子都有一个耐受范围，即有一个生态上的最低点和最高点。在最低点和最高点（或称耐受性的下限和上限）之间的范围称为生态辐。5生物内稳态及耐性限度的调整内稳态是生物控制自身的体内环境使其保持相对稳定，是进化发展过程中形成的一种更进步的机制。具有内稳态的机制的生物借助于内环境的稳定而相对独立于外界条件。内稳态机制大大提高了生物对生态因子的耐受范围。。6指示生物。 生物对环境的适应：生态型，趋异，同种的生物的不同个体群长期生存在不痛的生态环境和人工培育条件下，发生趋异适应，并经自然和人工选择而分化形成生态形态生理特征不痛的基因型类型。生活型，不同种生物经过长期在相同的自然生态和人为培育条件下，发生趋同适应，并经过自然选择和人工选择后形成的，具有类似特征的物种类群，趋同。 光强与生物的适应：阳生植物阴生植物耐阴植物。昼夜交替中日照的长短对生物生长发育的
第九章微生物的生态 一、名词解释： 无菌动物；悉生生物；根际微生物；附生微生物；互生；共生； 寄生；拮抗；捕食；物质循环； 二、填空题 1.从____，____，____，____生境中可以分离到嗜热微生物；从____，____生境中可以分离到嗜冷微生物；从____，____生境中可分离到嗜酸微生物；从____，____生境中可分离到嗜碱微生物；从____，____和____生境中可分离到嗜盐微生物。 2.磷的生物地球化学循环包括3种基本过程：____、____、____。 3.微生物种群相互作用的基本类型包括：____，____，____，____，____、____、____和____。 4.嗜热细菌耐高温的____使DNA体外扩增技术得到突破，为____技术的广泛应用 提供基础。 5.微生物推动的氮循环实际上是氮化合物的氧化还原反应，其循环过程包括____，____，____，和____。 6.按耐热能力的不同，嗜热微生物可被分成5个不同类群：____，____，____， ____和____。 7.有机污染物生物降解过程中经历的主要反应包括____，____，____和 ____。 8．评价有机化合物生物降解性的基本试验方法是____和____。 9．污水处理按程度可分为____，____和____。 10．汞的微生物转化主要包括3个方面____，____和____。 11．我国饮用水标准规定，自来水中细菌总数不得高于/ml，大肠杆菌数不得超过/ml 。 12．微生物在氮素循环中的作用有、、、、。 二、选择题（4个答案选1） 1.总大肠菌群中不包括( )。 (1)克雷伯氏菌 (2)肠杆菌（3）埃希氏菌（4）芽胞杆菌 2.下列有机物中最难被微生物降解的是( )。 (1)纤维素 (2)木质素（3）半纤维素（4）淀粉 3.同化硝酸盐还原的酶可被下列哪种化合物抑制？（） (1)氨 (2)氧 (3)N2（4）N2O 4.异化硝酸盐还原的酶可被下列哪种化合物抑制?( ) (1)氨 (2)氧 (3)N2（4）N2O 5.活性污泥法处理污水的过程最类似于下面哪种微生物培养方式?( ) (1)恒浊连续培养 (2)恒化连续培养 (3)恒浊分批培养 (4)恒化分批培养 6.和豆科植物共生固氮的微生物是( ) (1)假单胞菌 (2)根瘤菌 (3)蓝细菌（4）自生固氮菌 7.许多霉菌在农副产品上生长时易于产生霉菌毒素，下列中哪些条件最适于产生霉菌毒素？（） (1)高温高湿 (2)高温 (3)高湿（4）低温 8.适用于生物冶金的微生物类群主要是( )。 (1)嗜热微生物 (2)嗜冷微生物（3）嗜酸微生物（4）嗜压微生物
第八章习题答案 一.名词解释 1.硝化作用：氨态氮经硝化细菌的氧化,转化为硝酸态氮的过程. 2土壤微生物区系：指在某一特定环境和生态条件下的土壤微生物所存在的微生物种类,数量以及参与物质循环的代谢物质强度. 3 土著性微生物：指土壤中那些对新鲜有机物质不很敏感的微生物,如革兰氏阳性球菌,色杆菌,芽孢杆菌,节杆菌,分支杆菌,放线菌,青霉,曲霉和从霉,他们常年维持在某一数量水平上,即使由于有机物质的加入或温度,湿度等变化而引起数量变化,其数量变化也很少. 4发酵性微生物：指土壤中那些对新鲜有机物质很敏感的微生物,在有新鲜动植物残体存在是可爆发性的旺盛发育,而在新鲜残体消失后又很快消退的微生物,包括各类革兰氏阳性阴性无芽孢杆菌,酵母菌,芽孢杆菌,链霉菌和根霉等. 5 生物降解：是指环境微生物被生物主要是微生物分解为小分子物质甚至是彻底分解为CO2和水的过程. 6 BOD5 ：表示在20℃下，1L污水中的有机物进行微生物氧化时5天所消耗溶解氧的毫克数。 7 COD：化学需氧量，是指采用强氧化剂将1升污水中的有机物完全氧化后所消耗氧的毫克数。 8根土比：即根际微生物数量与非根际土壤微生物数量的比值来表示。 9根圈：也称根际，指生长中的植物根系直接影响的土壤范围。 二．填空 1．微生物之间的相互关系有:偏利共栖,互利共栖,共生关系,竞争关系,拮抗关系,寄生关系和捕食等. 2．根际微生物对植物的有益影响有::改善对植物的营养源,产生生长调节物调节植物生长,分泌抗生素类物质抑制植物潜在病原菌生长和增加矿物质的溶解性. 3.沼气发酵的三个阶段分别由厌氧或兼性厌氧的水解性细菌或发酵性细菌、产酸产乙酸的细菌群、严格厌氧的产甲烷菌群三种菌群的作用。 4.我国生活饮用水水质标准规定1L水中大肠杆菌群数不超过3个 5．细胞型微生物包括的主要类群为细菌，放线菌，霉菌，酵母菌。 6一种种群因另一种种群的存在或生命活动而得利，而后者没有从前者受益或受害，此两种群之间的关系为___偏利作用___。 三. 判断 1. 在制作泡菜和青贮饲料过程中存在有拮抗关系。（正确） 2. 反硝化作用只有在无氧条件下进行。（正确） 3有机物质是产生沼气的物质基础，产甲烷细菌可以利用大分子有机物质做为碳源。（错误）4协同共栖的两个物种生活在一起时彼此受益，互相获得利，是一种互生关系。（正确） 四. 单选题 1. 亚硝化细菌和硝化细菌的关系可称为：（A） A 协同共栖 B偏利共栖 C 共生D中立 2.下述那个过程需要亚硝化细菌和硝化细菌：（D） A 脱氮作用 B 氨化作用 C固氮作用 D 硝化作用 3. 下述那种方法处理污水可产生甲烷：（C） A 曝气池 B 活性污泥 C 厌氧消化 D 生物转盘法 4.缺钼可能影响那个过程：（D）
分子生态学研究方法与技术在环境微生物领域的应用（专业：09微生物姓名：柴化建学号：s9071005478）摘要：对环境微生物的研究有助于利用环境微生物解决环境污染的问题。微生物是废水处理、城市生活垃圾填埋或堆肥处理等系统中的主要功能生物，充分认识其中的微生物学原理能为改进处理工艺、提高处理效率提供依据。通过利用分子生态学的研究方法和技术，从分子的活动变化规律来闸释环境微生物生态变化及生物分子活动过程与机理，从而应用于环境治理领域。 关键字：环境微生物荧光杂交蛋白质组学宏基因组学微阵列环境在不同的生命层次（分子水平，个体水平，种群水平，及群落水平，甚至生态系统水平）对生命活动产生不同的影响，生物体也是通过在不同水平层次上的调节来适应和改变环境。在环境微生物领域，对环境中微生物的主要类群及它们的生理、生态特性、微生物与环境污染的关系、污染物的微生物降解及转化规律等进行研究是重要的。目前研究环境微生物的主要方法仍是基于培养和分离纯化的传统技术，已经无法满足研究者对环境微生物进行快速、准确的分析与鉴定的要求。故从分子生态学方向入手将会给环境微生物的研究起到很大的推动总用。分子生态学应用分子生物学的原理和方法来研究生命系统与环境系统相互作用的生态机理及其分子机制。从微观研究层次它主要涉及生态现象与生态规律的发生、演化与发展的分子生物学过程与机理，即怎样利用DNA(基因)，蛋白质(酶)等生物活性分子的活动变化规律来闸释生态变化的生物分子活动过程与机理。利用分子生态学研究方法与技术，从分子种群生物学、分子环境遗传学和分子适应等几个方面的内容对环境微生物进行研究。以求改进微生物处理污染物的工艺、提高处理效率。 一．环境mRNAandrRNA同时荧光原位杂交 Giovannoni等在1988年首次将荧光原位杂交
第九章微生物生态学 第一节自然界中的微生物 一、土壤中的微生物 土壤微生物种类多、数量多，是微生物的大本营。 二、水体中的微生物 饮用水的微生物指标： 总菌数：< 100个/ml 大肠杆菌：< 3 个/L 水体的污染——富营养化和“水花”、“赤潮” 2. 海水微生物 1）嗜盐， 2）低温生长，除了在热带海水表面外，在其它海水中发现的 细菌多为嗜冷菌 3）大多数海洋细菌为革兰氏阴性细菌，并具有运动能力； 4）耐高压（特别是生活在深海的细菌） 三、空气中的微生物 微生物学的基本技术：无菌操作技术 四、生物体内外的正常菌群 1. 人体的正常微生物区系 正常菌群通过排阻、抑制外来致病菌；能合成许多人体必需的维生素、氨基酸； 条件致病菌：人体的正常微生物菌群一旦进入非正常聚居部位，或生态结构发生改变而引起人类疾病的微生物。 可通过口服某些活的微生物制剂来治疗由于正常菌群失调而导致的腹泻。 ?含蜡状芽孢杆菌（B.cereus）的“促菌生”， ?含地衣芽孢杆菌的“整肠生”、 ?枯草芽孢杆菌和肠球菌的“妈咪爱”、 它们都是通过芽孢杆菌的生长，为肠道重新创造良好的厌氧环境，促使肠道内正常的厌氧菌的生长繁殖。 2. 无菌动物与悉生动物 五、工农业产品上的微生物 1. 开发并推广使用可被微生物降解的产品，或利用微生物的降解特性。生物可降解塑料 2. 开发、利用纤维素（苎麻脱胶 3. 食品、农副产品 六、极端环境下的微生物 嗜热微生物(thermophilles) 嗜酸微生物(acidophiles 嗜碱微生物(alkslinophiles 嗜盐微生物(halophile) 嗜压微生物(barophiles) 研究意义： ?开发利用新的微生物资源，包括特异性的基因资源； ?为微生物生理、遗传和分类乃至生命科学及相关学科许多领域，如：功能基因组学、生物电子器材等的研究提供新的课题和材料；
第九章群落生态学 ●群落的基本概念和特征 ●群落结构和成分 ●物种多样性 第一节群落的基本概念和特征 ●生物群落的基本概念 ●生物群落的基本特征 ●生物群落结构的松散性和边界的模糊性 一、生物群落的基本概念 ●群落（c o m m u n i t y）:特定时间和空间（或特定生境）下，生物种群有规律的组合，它们之 间以及它们与环境之间彼此影响，相互作用，具有特定的形态结构与营养结构，执行一定的功能，这种多种群的集合称群落。 二、群落的基本特征 ●物种多样性（species diversity） ●生长型（growth form）与结构 ●优势度（dorminance） ●物种相对多度（relative abundance of species） ●群落的空间和时间格局（spatial and temporl patterns） 三、群落结构的松散性和边界的 模糊性 ●有机体结构的紧密性和边界的清晰性 ●部分群落边界的是清晰的（池塘、湖泊） ●陆地群落边界的模糊性 第二节群落结构和成分 ●群落的外貌和生长型 ●群落的垂直结构 ●群落的水平格局 ●群落的时间格局 ●群落交错区和边缘效应 一、群落的外貌和生长型 ●生长型（g r o w t h f o r m）：根据植物可见结构分成的不同类群。生长型反映植物生活的环境 条件，相同的环境条件具有相似的生长型，这是趋同适应的结果。 ●生态等值种：由于趋同进化，世界各大洲相似环境区域生活着具有相同生活型的植物，这些 植物称为生态等值种。 ●叶子大小与水分条件关系模型： ●植物的生活型类型：指植物对于综合环境条件的长期适应，在外貌上表现的植物类型。它 的划分常根据植物的形态、大小、分枝等外貌特征，同时考虑到植物生命期的长短。 ●植物的生活型类型（阮基耶尔R a u n k i a e r生活型系统）： 高位芽植物：休眠芽位于距地面25c m以上。 地上芽植物：更新芽位于土壤表面之上，25c m之下，多为半灌木或草本植物
第一章绪论 1.生态学的分支学科怎样划分的？ 2.什么是环境生态学及其研究内容对象？ 定义：环境生态学是研究人类干扰条件下，生态系统内在变化机理、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统的恢复、重建及保护生态对策的科学。 研究内容：人为干扰下生态系统内在变化机制和规律研究；生态系统受损程度及危害性的判断研究；各类生态系统的功能和保护措施的研究；解决环境问题的生态学对策研究 3.环境生态学产生与发展过程。 4.当今世界上的主要环境问题是什么 全球气候变化；臭氧层破坏和损耗；酸雨污染；土地荒漠化；森林植被被破坏；生物多样性锐减；海洋资源破坏和污染；有机物的污染 5.当代环境问题的主要特点 全球化；综合化；社会化；高科技化；累积化；政治化。 6.名词及术语 环境问题，生态破坏，环境污染，环境生态学，环境危机，地球温暖化，臭氧层空洞，酸雨 环境问题：是指人类为其生存和发展，在利用和改造自然的过程中，对自然环境破坏或污染所产生的危害人类生存的各种不利反馈。 生态破坏：不合理地开发和利用资源而对自然环境的破坏以及由此产生的各种生态效应。 环境污染：因工农业生产活动和人类生活所排放的废弃物造成的污染。 环境生态学：研究人类干扰条件下，生态系统内在变化机理、规律和对人类的反效应，寻求受损生态系统的恢复、重建及保护生态对策的科学。 环境危机：由人类生产与生活活动导致地区性、区域性，甚至全球性的环境功能的衰退或破 坏，从而严重影响和威胁人类自身的生存和发展的现象。 地球温暖化： 臭气层空洞：人类大量使用的氯氟烷烃化学物质（如制冷剂、发泡剂、清洗剂等）在大气对流层中不易分解，当其进入平流层后受到强烈紫外线照射，分解产生氯游离基，游离基同臭氧发生化学反应，使臭 氧浓度减少，从而造成臭氧层的严重破坏。
环境微生物分子生态学研究方法综述 摘要：对当前国内外环境微生物多样性的分子生态学研究方法进行了总结和探讨，包括微生物化学成分的分析的方法和分子生物学的方法，以目前比较成熟前沿的分子生物学的方法16S rRNA基因序列分析、变性梯度凝胶电泳(DGGE)/温度梯度凝胶电泳(TGGE)、限制性片段长度多态性(RFLP)和扩增核糖体DNA限制性分析(ARDRA)、末端限制性片段多态性(T-RFLP)、单链构象多态性(SSCP)为例。在环境微生物多样性研究中，如果可能的话，需要将各种方法结合起来使用，方可掌握有关环境生物多样性的较为全面的信息。更好的揭示环境变化现状和预示环境的变化趋势，为环境改善修复提供有利依据。 关键词：环境微生物；分子生物学；DGGE；ARDRA；T-RFLP 1 引言 环境微生物是指环境中形体微小、结构简单的生物，包括原核微生物(细菌、蓝细菌、放线菌)、真核生物（真菌、藻类、地衣和原生动物等）。数量庞大、种类繁多的环境微生物是丰富的生物资源库[1]，也是环境中最活跃的部分，全部参与环境中生物化学反应，在物质转换、能量流动、生物地球化学循环及环境污染物的降解和解毒[2]过程中具有极其重要的作用，亦是评价各种环境的重要指标之一。比如土壤微生物的数量分布，不仅可以敏感地反映土壤环境质量的变化，而且也是土壤中生物活性的具体体现[3]。河道、湖泊中微生物量也可以反映该水体的健康状况。微生物群落结构和多样性是环境微生物生态学研究的热点内容。微生物群落结构的研究主要通过描述微生物群落的稳定性、微生物群落生态学机理以及自然或人为干扰对群落产生的影响，揭示环境质量与微生物数量和活性之间的关系[4]。微生物群落多样性，是指土壤微生物群落的种类和种间差异，微生物群落多样性包括物种多样性、遗传多样性及生理功能多样性等[5]。物种多样性是群落中的微生物种群类型和数量，其中丰度和均度是多样性指数中的两个组成部分，也是多样性分析中最直观、最容易理解的要素。研究微生物多样性的传统方法是将微生物从环境中分离、实验室培养和鉴定[6]。然而，微生物种类繁多，自然界中仅有极少数微生物得到鉴定。现代分子生物学方法为全面掌握微生物多样性提供了可能。
环境生态学课后题整理 其实还有好多填空题考点，比较琐碎！大家good good see吧！第一章：绪论 1．生态学：是研究生物与周围环境和无机环境相互关系及机理的科学。 它包括4个层次的内容： 1)生物在其历史条件下的适应； 2)种群的形成与发展规律； 3)生物群落（生态系统）的形成与发展规律； 4)生态系统的结构与功能。 2.环境生态学：研究人为干扰下，生态系统内的变化机理、规律和对人类的反效应，寻求受 损生态系统恢复、重建和保护对策的科学，即运用生态学理论，阐明人与环 境间的相互作用及解决环境问题的生态途径。 为什么说生态系统生态学是生态学研究的主流？ 20世纪60年代后，由于出现全球人口、环境、资源等威胁人类生存问题出现，生态系统研究成为生态学研究主流 论述环境生态学的研究内容和方法。（书上有） 讨论环境生态学的研究进展和发展趋势（书上有） 第二章：个体 1.环境：是指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接、间接影响该生物体或生物 群体生存的一切事物的总和 2.生态因子：是指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环
境要素。
3.限制因子：生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用, 但是其中必有一种或少数 几种因子是限制生物生存和繁殖的关键因子, 这些关键因子就是限制因子。 4.利比希最小因子定律：植物的生长取于最小量的那种营养物质 5.谢尔福德耐性定律：一种生物能够生存和繁殖，要依赖一种综合环境的全部因子的存在， 只要其中一项因子的量或质不足或过多，超过了耐性限度，则使该物 种不能生存，甚至灭绝；外延为耐性定律: 对于具体的生物, 各种生 态因子都存在着一个生物学的上限和下限(又称阈值), 它们之间的 幅度就是该种生物对某一生态因子的耐性限度, 其中包括最适区, 适宜区和高低死亡限(见耐受曲线) 。 6.限制因子定律：生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用, 但是其中必有一种或 少数几种因子是限制生物生存和繁殖的关键因子, 这些关键因子就是限 制因子 7.适应：是生物在环境中，经过生存竞争而形成的一种适合环境条件的特性与性状的现象， 它是自然选择的结果。 8.生态型:同种生物的不同个体群，长期生存在不同的自然生态条件或人为培育条件下， 发生趋异适应，并经自然选择或人工选择而分化形成的生态、形态和生理特性 不同的基因型类群，称为生态型 9.生活型:不同种的生物，由于长期生活在相同的生态环境条件下，发生趋同适应，并经自 然选择或人为选择而形成的、具有相似形态、生理和生态特性的物种类群称为生 活型。 10.生态幅：在自然界，由于长期自然选择的结果，每个种都适应于一定的生境，并有其特 定的适应范围。每个种适应生境范围的大小即生态幅。生态幅就是生物对生态 因子的适应性结果的反映。 生态因子作用的一般规律？ 1)综合性 2)非等价性(主导性) 3)直接性和间接性 4)不可替代性和互被性 5)限定性 2. 生物对环境有哪些方式的适应,其机理是什么？ 见试题 3. 简述光的生态作用及生物的适应？ 1)是食物链的起点 2)紫外线具有杀伤和致癌作用 3)地表热量基本本上是由红外线产生的 4)是重要的能量环境之一 光质不同对植物的形态建成、向光性与色素的形成影响也不同。动物发展不同的色觉。植物对光照强度的适应：在不同的植物种中，植物光合能力对光照强度的反应是有差异的。
第九章微生物的生态 第一节微生物在生态系统中的作用 一、微生物在生态系统中的角色 ●微生物是有机物的主要分解者 ●微生物是物质循环中的重要成员 ●微生物是生态系统中的初级生产者 ●微生物是地球生物演化中的先锋种类 二、微生物与生物地球化学循环（biogeochemical cycle）（一）碳循环(carbon cycle) 1 碳在生物圈中的总体循环 2 微生物在碳循环中的作用 降解作用
呼吸作用 发酵作用 光合作用 甲烷形成作用 （二）氮素循环（nitrogen cycle）1 自然界中的氮素循环 2 微生物在氮循环中的作用 生物固氮 氨化作用 硝化作用 硝酸盐还原和反硝化作用 （三）硫循环(sulfur cycle) 1 自然界的硫素循环
2 微生物在硫素循环中的作用 硫的氧化 硫酸盐还原 有机硫化物的矿化（硫化氢释放） 3 细菌沥滤(bacterial leaching) 利用化能自养细菌对矿物中的硫或硫化物进行氧化，产生酸性物质，使铜等金属以硫酸盐等形式溶解出来，再用铁等置换出来： （四）其他元素的微生物转化 ●有机质的分解作用 ●无机离子的固定或同化作用 ●无机离子和化合物的氧化作用 第二节生态环境中的微生物 一、微生物与生物环境间的关系 （一）互生（metabiosis） 两种生物可以独立生活。也可以形成松散的联合，对一方有利，或双
方都有利 1 微生物间的互生关系 2 微生物与高等植物之间的互生关系 根际微生物和叶面微生物 根际微生物与高等植物: 植物发达的根系改善了土壤结构，水分和空气条件，并为微生物提供所需的营养物质有利于微生物的生长。 3 微生物与人及动物间的互生关系 人及动物与其正常菌群即是互生关系 正常菌群(normal flora): 生活在健康动物各部位、数量大、种类较稳定、一般发挥有益作用的微生物种群。 4 互生与发酵工业中的混菌培养 混菌培养(mixed cultivation): 2种及多种微生物联合对原料进行发酵作用，以产生某种物质 （二）共生(symbiosis) 两种微生物紧密生活在一起，生理上相互分工，组织上形成了新的结构，彼此分离各自就不能很好地生活。 1 微生物间的共生 地衣 组成：真菌（子囊菌，担子菌）和单细胞藻类 （绿藻，蓝细菌）共生组成一种植物体， 生理：地衣中的真菌和藻类已形成特殊形态的整体了，在生理上相互
第四章群落生态学 ?群落的概念、基本特征、性质； ?群落的种类组成、数量特征，物种多样性（测度、时空变化、影响因素），群落结构（生活型、层片，垂直、水平、时间），群落交错区与边缘效应，影响群落结构的因素（生物因素、干扰、岛屿）； ?群落内部动态（季相变化、动态），演替的概念、类型、系列、顶级学说，群落的分类与排序。 1．群落（community）：—在相同时间聚集在同一空间的各种生物种群的集合。 2．群落生态学（community ecology）： —研究生物群落与环境相互关系的科学。 —生态学的重要分支学科。 3．群落的基本特征： 具有一定的种类组成：—种类组成是区别不同群落的首要特征。 各物种之间是相互联系的：—不是物种的简单集合（适应环境、协调）。 形成群落环境：—群落与环境不可分割（适应、改造）。 具有一定的结构：—空间结构、时间结构、营养结构。 具有一定的动态特征：—生物群落有发生、发展、成熟的过程，物种组成不断的更替。 具有一定的分布范围：—生物群落有一定的规律分布，每个群落都分布在特定的地段或生境。 具有边界特征：—由于环境梯度变化不同，有些群落有明显的边界，有些则界限模糊。 各物种不具有同等的群落学重要性：—贡献不同，优势种、建群种、伴生种等 4．群落的性质： 机体论学派（Clements）： 群落是一个和生物个体、种群相似的自然单位，是有生命的系统； 群落演替的定向特征相当于生物的生活史或生物的发育，具有机体特征。 —群落都要经历从先锋阶段到顶级阶段的演 替过程； —顶级群落受破坏后重复演替过程达到顶级 群落阶段。 个体论学派（Gleason）： ?群落不是自然单位，而是自然界中在空间和时间连续变化系列中的一个区段； ?在连续变化的环境下，群落组成是逐渐变化的，群落间没有明显的边界。 —群落和物种的关系不是有机体和组织器官的关系； —群落发育过程是物种更替和种群数量消长的过程； —和有机体不同，群落不可能在不同生境下保持繁殖 的一致性； —同一群落类型之间无遗传上的联系。 现代生态学对群落的认识： ?群落既存在连续性，也存在间断性； ?采取生境梯度分析方法研究连续群落变化，在不少情况下群落不是分离的、有明显边界的实体，而是在空间和时间上连续的一个系列；
环境生态学课后题整理 BY 周晓杰第一章:绪论 1.生态学:是研究生物与周围环境和无机环境相互关系及机理的科学。 它包括4 个层次的内容; 1）生物在其历史条件下的适应; 2）种群的形成与发展规律; 3）生物群落(生态系统) 的形成与发展规律: 4）生态系统的结构与功能。 2.环境生态学:研究人为干扰下，生态系统内的变化机理、规律和对人类的反效 应，寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学，即运用生 态学理论，阐明人与环境间的相互作用及解决环境问题的生态途 径。 为什么说生态系统生态学是生态学研究的主流 20 世纪60 年代后，由于出现全球人[ ].环境、资源等威胁人类生存问题出现，生态系统研究成为生态学研究主流 论述环境生态学的研究内容和方法。(书上，有) 讨论环境生态学的研究进展和发展趋势(书上有) 第二章:个体 1.环境:是指某- 特定生:物体或生:物群体以外的空间，以及直接、间接影响生: 物体或生物群体生存的- 一切事物的总和 2.生态因子:是指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间 接影响的环境要素。
3.限制因子:生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用,但是其中必有- 一种或少数 儿种因予是限制生物生存和繁殖的关键因子,这些关键因子就是限制因子。 4.利比希最小因子定律: 植物的生长取于最小量的那种营养物质 5.谢尔福德耐性定律:一种生物能够生存和繁殖，要依赖一种综合环境的全部因子的存在,只要其中- -项因子的量或质不足或过多，超过了耐性限度，则使该物 种不能生存,甚至灭绝; 外延为耐性定律: 对于具体的生物，各种生 态因子都存在着- 一个生物学的上限和下限(又称阈值)，它们之间的 幅度就是该种生物对某一生态因子的耐性限度，其中包括最适区， 适宜区和高低死亡限(见耐受曲线)。 6.限制因子定律:生物的生存和繁殖依赖于各种生态因子的综合作用，但是其中必 有一种或少数几种因子是限制生物生存和繁殖的关键因子,这些关键因子 就是限制因子 7.适应:是生物在环境中，经过生存竞争而形成的一种适合环境条件的特性与状 的现象，它是自然选择的结果。 8.生态型:同种生:物的不同个体群，长期生存在不同的自然生态条件或人为培育 条件下,发生趋异适应，并经自然选择或人工选择而分化形成的生态、 形态和生理特性不同的基因型类群，称为生态型 9.生活型: 不同种的生物，由于长生活在相同的生态环境条件下，发生趋同适应， 并经自然选择或人为选择面形成的、具有相似形态，生理和生态特性的 物种类群称为生活型。 10.生态幅:在自然界，由于长期然选择的结果，每个种都适应于一定的生境，并 有其特定的适应范围。每个种适应生境范围的大小即生态幅。生态幅就 是生物对生态因子的适应性结果的反映。 生态因子作用的一般规律 1）综合性 2)非等价性( 主导性) 3）直接性和间接性
《环境生态学》教学大纲 （Environmental Ecology） 一、基本信息 课程代码：2302912 学 分：2 总 课 时：30 课程性质：专业选修课 适用专业：环境工程、环境科学 先修课程：环境学，环境工程导论 二、本课程教学目的和任务 环境生态学是生态学的一个分支，是一门新兴的渗透性很强的综合性边缘学科，适合于环境类专业的本科生作为专业课来学习，可以为全面提高当代大学生的环境生态学的基本知识，增强环境生态保护意识，促进生态文明发挥重要作用，为培养21世纪高素质的创新人才提供了宽阔的环境生态基础知识平台和广阔的创新思维空间。本课程的主要任务是使学生掌握环境生态学的基础知识和基本理论，并能运用生态学的原理，理解人类对生态环境的影响，并解决实际环境问题。 三、教学方法与手段 以课堂理论教学为主，采用多媒体教学。 四、教学内容及要求 第一章 绪论 要求一般理解和掌握的内容：生态学的定义、研究内容；环境生态学定义、形成和发展，环境生态学的研究内容、方法和发展趋势。 重点内容：环境生态学的定义、研究内容和任务。 难点内容：环境生态学研究方法。 第二章 生物与环境 要求一般理解和掌握的内容：环境和生态因子的基本概念，生物与环境关系的基本原理和主要生态因子的作用及其生物适应性。 重点内容：主要生态因子的生态作用、生态因子作用的一般规律。 难点内容：生态因子作用的分析。 第三章 生物种群 要求一般理解和掌握的内容：种群的概念与基本特征，种群动态与种间关系，包括：生命表的构建和分析方法；种群增长基本模型和生物学意义；自然种群变动规律及其影响因素；生态对策及其实践意义；生态位理论及其实践意义。 重点内容：种群动态和种间关系。 难点内容：种群增长基本模型和生物学意义。 第四章 生物群落 要求一般理解和掌握的内容：群落的基本概念和特征、群落的物种组成、群落的结构和演替，包括：群落中的物种组成与数量特征；生物多样性指数；群落的时间、空间结构与影响因素；岛屿理论及其与自然保护的关系；群落演替的类型与基本过程。 重点内容：群落的物种组成、群落的结构和演替。 难点内容：应用群落生态学原理保护自然环境和生物多样性，维护生态平衡。 第五章 生态系统 要求一般理解和掌握的内容：生态系统的概念、组成成分和结构、生态系统的主要类型和生态平衡等生态系统的基本特征，包括：生态系统的非生物组分、生产者、消费者和分解者及其作用；生态系统的空间结构和营养结构；食物链、食物网和生态金字塔的概念；生
第9章微生物的生 态
第9章微生物的生态 重点、难点剖析 1．微生物在生态系统中的作用是本章重点之一，却并非难点。理解这个问题首先要抓住生态系统，从生态系统的组成、结构和功能出发来理解微生物在生态系统中所扮演的重要角色(表11—1)，微生物主要作为分解者，但也是生产者，以及其他方面的重要角色。 等同于生产者。但从对贮存于碎屑中能量的利用角度也可以认为是消费者。 2，微生物与生物地球化学循环是本章重点之一，但并非难点。生物地球化学循环主要有两个基本过程，光合生物对无机营养物的同化和异养生物对有机物的矿化。微生物参与的生物地球化学循环主要在于对有机物的矿化，这体现了微生物作为物质循环重要成员的作用。 (1)微生物参与的碳循环。微生物推动的碳循环从以下4个方面加以理解： ①宏观的碳循环主要是CO2为绿色植物固定为有机碳，有机碳再为微生物分解矿化成可被利 用的CO2。 ②微观上微生物参与的碳循环是微生物在生境中分解生物多聚物，微观的生物降解是宏观碳循环的基础。 ③微生物在好氧和厌氧两种条件下进行有机物的分解作用。 ④微生物推动碳循环中的中心化合物是CO2，此外还有CO、烃类物质等。 (2)微生物参与的氮循环。微生物参与的氮循环复杂多样，大多实际上是氧化还原反应。各种循环反应的比较如表11—2。 3，生态环境中微生物的生态分布是微生物生态学的基础，也是重点之一。特别要认识到微生物分布的广泛性和微生物无处不在的特点。 (1)微生物在土壤、水体、大气等自然生境中的分布。 ①土壤是微生物的合适生境，是微生物最大的贮库，土壤微生物的数量和活性主要取决于有机物的含量。 ②水环境中的微生物主要来源于土壤，以悬浮和附着两种方式存在，水体中微生物的数量和分布主要受到营养物水平、温度、光照、溶解氧及盐分等因素的影响。
第九章微生物的生态 概论：微生物生态学是研究微生物群体——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。 生命科学研究对象的十层次：生物圈（biosphere）；生态系统（ecosystem）；群落（community）；种群（population）；个体（individual）；器官（organ）；组织（tissue）；细胞（cell）；细胞器（organelle）；分子（molecule）。 9.1 微生物在自然界中的分布与菌种资源开发 9.1.1 微生物在自然界中的分布 1. 土壤中的微生物：每克耕作层土壤中，各种微生物含量之比大体有一个10倍系列的递减规律：细菌（~108）>放线菌（~107，孢子）>霉菌（~106，孢子）>酵母菌（~105）>藻类（~104）>原生动物（~103） 2. 水中的微生物：淡水型水体的微生物：寡营养微生物（1-15 mg C/L）；海水型水体的微生物： 3.0-3.5 %盐度；水体的自净作用（self cleaning）；饮用水的微生物学标准（China）：1 mL自来水中的细菌总数不可超过100个（37℃；24hr）；1000 mL自来水中的大肠菌群（coliforms）数不能超过3个（37℃；48hr）。 3. 空气中的微生物：漂浮的尘埃、漂浮的气溶胶均附着大量的微生物。 4. 工农业产品上的微生物：工业产品的霉腐；食品上的微生物；农产品上的微生物。 5. 极端环境下的微生物：嗜热微生物（thermophile）；嗜冷微生物（psychrophile）；嗜酸微生物（acidophile）；嗜碱微生物（alkalinophile）；嗜盐微生物（halophile）；嗜压微生物（barophile）；抗辐射微生物（thermophile）。 6. 生物体内外的正常菌群：人体的正常菌群（normal flora）与条件致病菌（opportunist pathogen）；无菌动物（germ-free animal）与悉生动物（gnotobiota）；根际微生物（rhizosphere microorganism）与附生微生物（epibiotic microorganism ）。 9.1.2 菌种资源的开发 1.采集菌样； 2.富集培养； 3.纯种分离； 4.性能测定 9.2 微生物与生物环境间的关系 9.2.1互生：两种可以独立生活的生物，当他们生活在一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的一种生活方式。1.微生物间的互生关系：好氧性自生固氮菌（Azotobacter sp.）和纤维素分解菌（Cellvibrio sp.）。2.人体肠道正常菌群：E.coli、Streptococcus faecalis等 9.2.2共生：两种生物共居在一起，相互分工协作、相依为命，甚至达到难分难解、合二为一的一种相互关系。1.微生物间的共生关系：地衣中的真菌与藻类、产氢产乙酸细菌（S菌株）和产甲烷细菌（MOH菌株）。2.微生物与植物间的共生关系：根瘤菌（Rhizobium）与豆科植物。3.微生物与动物间的共生关系：白蚁等与其肠道内的某些原生动物、反刍动物与瘤胃微生物。 9.2.3寄生：一种小型生物生活在另一种较大型生物的体内或体表，从中取得营养和进行生长繁殖，同时使后者蒙受损失甚至被杀死的现象。1.微生物间的寄生关系：Bdellovibrio bacteriovorus与 E.coli、Erwinia carotovora等。2.微生物与