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微生物生态_PPT课件

微生物生态_PPT课件
Mineral Soils: the weathering of rock,Organic Soils: Sedimentation in bogs and marshes Soils are microbial habitats, water availability limits microbial activity
•土壤微生物分布特点： •垂直分布：土壤表面菌少，耕作层菌多，深层菌少。
如土壤3～5cm以下至20cm最多。但各菌群分布规律不同： 藻类在表层数mm处较多，真菌在10 cm处较多； 原生动 物在15 cm处较多。
•水平分布：有机物丰富微生物多。微生物类型取决于 各种土壤中的碳源。
Terrestrial（陆地的）Environments
•关于海洋真菌
• 海洋真菌生长在各种基质上，从树木到沉积物，泥浆，土壤， 沙子，海藻，珊瑚，软体动物的钙化软骨，红树林的烂叶子，潮 间带的植物和活的动物，再到甲壳类的内脏里。
• 海洋真菌数量 Kohlmeyer ：Mangrose真菌从42种(源自979)发展到200种（1997）
• 海洋药物
从海洋微生物提取的天然产物有不饱和脂肪酸 ；多 聚糖； 抗生素； 药物生物素等。
•寄 生
• 寄生：小型生物（寄生物） 生活在另一种较大型生物 （寄主或宿主）的体内或体 表。小生物从寄主细胞中取 得营养生长繁殖，但寄主细 胞受到损害甚至被杀死。
• 如细菌 —— 噬菌体
• 木霉寄生在蘑菇属上，从而 减少栽培蘑菇的产量。
•捕 食
• 捕食：一种较大型的 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。
微生物对污染物的抗性，转化与降解，以及微生物对 环境的污染。 • 微生物在生物地球化学循环中的作用。 • 微生物生态模型

第九章微生物生态

第九章微生物生态

地衣（ Lichens ）
共生菌从基质中吸收水分和无机养料； 共生藻进行光合作用，合成有机物, 使地衣能在十分贫瘠的环境中生存。
奶牛的瘤胃微生物
根瘤和菌根
三、寄生(parasitism)
指一种小型生物生活在另一种较大型生物的体内或体 表，从中夺取营养并进行生长繁殖，同进使后者蒙受 损害甚至被杀死的一种相互关系。寄生物，寄主。
菌根的世界性分布
➢ 宿主多样性，如被子植物、裸子植物、蕨类、藓类，还是草本、 木本或藤本植物，涉及重要的农作物、经济作物如小麦、玉米、 棉花、高粱，等以及以及园艺植物、药用植物、野生植物和经 济林木等
➢ 据统计>90%维管束植物的科属于有菌根的科，约300,000 种以上植物是菌根植物
➢ 生态环境的多样性，如热带雨林、热带原始林、人工林、天然 次生林、自然保护区等生态环境甚至一些极地高山等都有分布 以及一些湿地、沼泽、河流、湖泊等水生环境
根际微生物和附生微生物
二、菌种资源的开发
“自然界丰富，但理想菌株不易得。” 在自然环境中筛选菌种的一般步骤： 1. 采集菌样：有机物含量；深度；植被情况；季节；
方法。 2. 富集培养：选择培养基加特殊营养物，在合适条件
下，使所需菌大量繁殖。 3. 纯种分离 4. 性能测定
gal Diversity
Plant Diversity
Fungi
Plant
Soil Ecosystems
Soil Mycorrhizas
'Mycorrhiza is a name of a widespread root symbiosis. The mycorrhiza is not the fungus, but rather the combination of fungus and plant‘

第9章 微生物的生态

第9章 微生物的生态

第9章微生物的生态work Information Technology Company.2020YEAR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。

①大气不是微生物生长的合适生境，但由于微生物能产生各种休眠体以适应不良环境，有些微生物可以在大气中存在相当长的时间而不死亡。

《微生物生态》课件

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营养级是指生物在食物链中所处的位置。生产者位于食物链的起点，是第一营养级；植食动物位于生产者的上方 ，是第二营养级；肉食动物位于植食动物的上方，是第三营养级。在微生物生态系统中，也存在类似的营养级关 系，如自养型微生物通常位于食物链的起点，而异养型微生物则位于其后。
微生物种群的相互作用和生态平衡
微生物种群的相互作用
03
微生物与环境
微生物对环境的影响和作用
分解有机物
微生物通过分解有机物，将有机 物转化为无机物，为其他生物提 供能量和营养。
转化能量
微生物在生态系统中担任生产者 和分解者的角色，通过光合作用 和化能作用转化能量。
促进物质循环
微生物参与碳、氮、磷等重要元 素的循环，对维持生态系统平衡 起着重要作用。
通过显微镜观察微生物的形态 、大小、数量等特征，了解微
生物的种类和分布情况。
培养基分离培养
利用不同种类的培养基，分离 培养不同类型的微生物，进行 纯培养和鉴定。
生理生化实验
通过生理生化实验测定微生物 的生理生化特征，了解微生物 的代谢和生长特性。
生态学实验
通过观察和研究微生物在自然 环境中的生长、繁殖、代谢和 相互关系，了解微生物的生态
感谢观看
微生物资源的开发和利用现状
微生物资源的应用领域
包括生物医药、农业、环保、工业等领域，为人类的生产和生活提供了重要的支持和保障。
微生物资源的开发利用现状
随着科技的不断进步，人类对微生物资源的开发和利用越来越深入，已经从传统的发酵工业扩展到了 基因工程、酶工程、细胞工程等领域。
微生物资源的保护和可持续利用
3
碳循环
微生物在碳循环中起到关键作用，通过分解有机 物释放二氧化碳到大气中，参与全球气候变化。

9.1第九章微生物的生态第一节自然环境中的微生物57ppt解析

9.1第九章微生物的生态第一节自然环境中的微生物57ppt解析
（菌类）的作用，被分解为简单的无机物（矿物
质）的过程。
微生物的矿化作用使地球上的元素能循环使用，
这对地球上生命的维持是必需的。
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碳素循环
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氮素循环
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硫素循环
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细菌沥滤（bacterial leaching）又称细菌浸出或细
第九章 微生物的生态
在自然条件下微生物群体的生活状态 及其生命活动规律。
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2
生态系统：
在一定的空间内生物的成分和非生物的成分 通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而 构成的一个生态学功能单位。
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生态学：
研究生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系的一门科学。
（5）气候变化的影响
季节的变化对微生物的生存也有较大的影响
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4. 土壤微生物的作用
土壤微生物在大自然中起的是一个清洁工和营养师的作用。
土壤微生物最重要的作用是它们对有机碳、 氮、硫、磷和其他有机物的矿化作用。
20过非绿色植物
① 沿岸区（littoral zone）或浅水区（limnetic zone）
水、空气和生物组成的复合物，是微生物的生活的良 好环境。
土壤微生物种类多、数量多、代谢潜力巨大，
是主要的微生物源，是微生物的大本营。
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1. 土壤环境条件
（1）土壤是微生物的天然培养基 （2）土壤的保水性，使微生物生长有充分的水供应 （3）土壤颗粒间的空隙，保持了良好的通气条件 （4）土壤的pH约3.5～10.5，是大多微生物的最适pH （5）土壤中温度变化不大，冬天具保温性

《微生物生态》PPT课件

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9.3.3 寄生关系
所谓寄生，一般指一种小型生物生活在另 一种较大型生物的体内或体表，从中取得营养 和进行生长繁殖，同时使后者蒙受损害甚至被 杀死的现象。前者称为寄生物，后者称为寄主。 有些寄生物一旦离开寄主就不能生长繁殖，这 类寄生物称为专性寄生物，有些寄生物在脱离 寄主以后营腐生生活，这些寄生物称为兼性寄 生物。
65℃、最低生长温度高于40℃。 ⑤超嗜热菌 最适生长温度在80～110℃，最低生长温度在
55℃左右。
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(2)嗜冷微生物
在地球的南北极地区、冰窖、终年积雪的高 山、深海和冻土地区，以及保藏食品的低温环境 中生活着一些嗜冷微生物。它们能在较低的温度 下生长。
嗜冷微生物可以分为专性和兼性两类，专性 嗜冷菌适应在低于20℃以下的环境中生活，高于 20℃即死亡，可以在0℃或低于0℃条件下生长； 兼性嗜冷菌生长的温度范同较宽。最高温度达到 30 ℃时还能生活。
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(1)空气中微生物的来源
空气中的微生物主要来源于带有微生 物或微生物孢子的土壤尘埃、水面吹起的 扬沫(小水滴)、人和动物体表干燥脱落物、 呼吸道的排泄物等，这些细菌都可飘散到 空气中。
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(2)空气中微生物种类和数量
空气中微生物主要为真菌和细菌。真菌中的 霉菌和酵母菌几乎到处都有。空气中微生物的数 量决定于空气中的尘埃总量。还受到温度和湿度 的影响。
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按耐热程度的不同可将嗜热微生物分为五个不同类群。 ①耐热菌 最高生长温度在45～55℃之间，低于30℃也能
生长。 ②兼性嗜热菌 最高生长温度在55～65℃之间，也能在低

微生物生态PPT教学课件

生物圈内的各种物质，都是处于不断地合成、 分解和转化的动态平衡状态之中。由此，组成一个 自我调节、自我维持的协调整体，从而保证了地球 上生命的延续。但是，当人们违背了自然界的生态 平衡规律，将粪便、垃圾、污水等生活废弃物和工 业生产所形成的"三废"等，大量排放入江河湖海， 以及土壤和空气中，使排入环境的这些物质超过了 环境所能耐受的容纳量，即超过了环境的自净能力 时，就破坏了自然界的生态平衡，其结果使这些物 质大量累积于自然环境中，于是造成环境污染。
二 、共生
共生关系是两种微生物紧密地结 合在一起，当这种关系高度发展时， 就形成特殊的共生体，它们在生理上 表现出一定的分工，在组织上和形态 上产生了新的结构。地衣代表微生物 中典型的互惠共生关系，它是藻类和 真菌的共生体，常形成有固定形态的 叶状结构，
地衣（微生物共 生体）的照片
叶状地衣 （南极石耳）
或实践上都是十分有意义的。
第一节微生物在自然环境中的分布
一、土壤中的微生物 二、水体中的微生物 三、空气中的微生物 四、植物体表和体内的微生物 五、动物体表和体内的微生物 六、人体内外的微生物
饮用水的微生物学标准
饮用水的微生物种类主要采用以E.coli为代表 的大肠菌群为指标。因为这类细菌是温血动 物肠道中的正常菌群，数量极多，用它作指 标可以灵敏的推断该水源是否曾与动物粪便 接触以及污染程度如何。
（一）粪便污染指示菌 （二）致突变物与致癌物的微生物检测 （三）发光细菌检测法
粪便污染指示菌－－大肠菌群
粪便中肠道病原菌对水体的污染是引起霍乱、伤寒等 流行病的主要原因。沙门氏菌、志贺氏菌等肠道病原 菌数量少，检出鉴定困难。因此不能把直接检测病原 菌作为常规的监测手段，从而提出了检测与病原菌并 存于肠道且具相关性的“指示菌”，从它们的数量来 判定水质污染程度和饮水（包括食品等）的安全性。 大肠菌群是最基本的粪便污染指示菌，是最常用的水 质指标之一。

第九章微生物的生态2011515


互生
互生是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。
土壤中好氧性自生固氮菌与纤维素分解菌、 根际微生物与高等植物 、 人体肠道正常菌群与宿主间
共生
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。
活性污泥法
三、生物处理的作用机理
1、吸附作用(absorption) 吸附作用在污水处理厂密集的微生物生态系统中可能
起着主要作用。 通过微生物的吸附特性得以去除废水中的一些不可降
解的污染物，如合成有机物、金属盐类以及一些放射 性物质。
2．生物氧化和细胞合成作用 生物氧化和细胞合成作用是通过微生物酶的作用进行的。
分解多氯联苯微生物
可 被 红 酵 母 属 （ Rhodotorula ） 、 假 单 孢 菌 属 (Pseudomonas)分解；一些高分子化合物可被臭假单孢菌 属(Pseudomonas putida)等降解；
活性污泥——是一种由细菌、原生动物和其 他微生物群体与污水中的悬浮有机物、胶状物和 吸附物质在一起构成的凝絮团，在污水处理中具 有很强的吸附、分解和利用有机物或毒物的能力。
污水净化中三级处理的主要步骤
处理步骤
过程
一级处理 通过沉淀、筛分、加明矾和其他凝絮剂以及 其他物理方法去除水中不溶的颗粒
二级处理
生物方法去除水中的可溶性有机物 细流过滤 活性污泥 氧化塘 延长通气系统 厌氧消化
三级处理
生物去除无机营养物 化学去除无机营养物 微生物的去除和灭活 微量化学物质的去除
一级处理 去除污水中呈悬浮状态的固体物质。 常用方法：物理法 BOD去除率：30％左右

第九章微生物生态优秀课件


（二）水体中的微生物 1、江河水 1）数量和种类与接触的土壤有密切关系； 2）垂直分带分布 3）多是吸附在悬浮在水中的有机物上及水底； 4）多能运动，有些具有很异常的形态（例如柄细菌）； 5）靠近城市或城市下游水中的微生物多，并且有很多 对健康不利的细菌，因此不宜作为饮用水源； 6）水体自身存在自我净化作用：
微生物在自然界中分布广泛
一、微生物在自然界中的分布 （一）土壤中的微生物
土壤是固体无机物(岩石和矿物质)、有机物、水、空气 和生物组成的复合物，是微生物的合适生境。是微生物 生存和活动的大本营。 土壤微生物种类多、数量多、代谢潜力巨大，是主要的 微生物源。
土壤中的微生物
土壤中的微生物分布特点
1）土壤微生物的数量和分布主要受到 营养物、含水量、氧、温度、pH等因子 的影响，并随土壤类型的不同而有很大 变化。 2）土壤微生物的数量和分布受季节影 响； 3）微生物的数量也与于土层的深度有 关，一般土壤表层微生物最多，随着土 层的加深，微生物的数量逐步减少。 4）土壤中的微生物以细菌最多，其次 位放线菌和霉菌。
微生物与环境间有着极为密切的关系，微生物的 生命活动依赖于环境，同时也影响着环境，研究微生 物与环境之间的关系，了解它们在自然界的分布，可 为人们开发微生物资源提供理论依据，以使人们利用 微生物在自然界中的作用来改造自然，保护自然。
微生物之间，微生物与其他生物之间，也存在着 相互依存、相互制约的关系，研究它们之间的关系， 可使人类更好地利用微生物，为防治人和动植物疾病， 为工农业生产服务。
2、海水
1）嗜盐，真正的海洋细菌在缺少氯化钠的情况下是不能生 长的。
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G—细菌，并具有运动能力。 4）耐高压（特别是生活在深海的细菌）。 5）更明显的垂直分层分布（透光区、无光区、深海区、
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空气微生物的卫生标准和生物洁净技术 一般室内空气污染指标：CFU＝500～1000个/立方 米 各国标准各异，如日本认为严重污染指标是＞300 个/m3。 中国GB
室内空气中细菌总数规定掸击法≤4000cfu/m3;沉降法≤45cfu/皿
生物洁净室
对环境要求严格的行业，为防止微生物的污染、保证室内 无菌环境为主要目的的洁净室。 引用标准：美国1967年颁布的NASA。
微生物在土壤中的种类、数量和分布
土壤肥力：有机质含量不同，肥力不同。 肥土：每克土壤微生物数量多达108～109 贫瘠土：每克土壤微生物含量只有106～107 土壤中：细菌数量＞放线菌数量＞真菌数量＞藻类和原生动
物
微生物在土壤中的分布
1. 水平分布：取决于碳源。如油田烃类分解菌多， 森林纤维素分解菌多，等等
2. 微生物营养：依然注重C:N:P,多次试验确定最 佳比例，初始比例可以参考C:N=25:1；污水好 氧处理的BOD:N:P=100:5:1
3. DO：为了加速分解，需要增加溶氧。 4. 环境因子：水、pH、温度。
几种土壤修复工程
原位修复（见第一章） 生物通风 反应器和易位修复
空气微生物生态
空气的生态条件 辐射强，温度变化大，干燥，缺乏营养。微生物在空气中 只是短暂停留 空气微生物的种类、数量和分布
第九章 微生物生态
第一节 生态系统
生态系统和生物圈 生态系统是指在一定空间中各类生物以及与其相 关联的环境因子的集合。 在不同的生态系统中，各种生命通过一张极其复 杂的食物网来获取和传递太阳的能量，同时完成 物质的循环。 全球生态系统的总和称为生物圈。
生态学的层次从个体、种群、群落、生态系统到 整个生物圈逐级放大，其涉及到的环境范围也越 来越广。
2. 垂直分布：受到紫外辐射、水分、温度、营养 的影响，分布不一。土壤5～20cm处微生物数量
最多（为什么采集土壤样品需要在表层土10cm 以下处？）根际微生物最多。
•土壤自净
土壤自净：土壤对施入的有机污染具有吸附和生物降解
能力，通过各种物理、生化的过程自动分解污染物使土壤 恢复到原有水平的净化过程。 土壤自净能力的决定因素：土壤微生物的种类、数量、活 性；土壤本身的理化性质。
土壤修复
背景和成功经验：始于1970s，80s，欧洲和荷兰投资巨 大，收效良好，国内开始引入。
工作步骤 ① 调查资料：土壤理化性质、结构、环境因素、
微生物区系组成和数量等； ② 方案制定和可行性试验； ③ 技术实施。
土壤修复的关键4个因素
1. 菌种：土著微生物、驯化种、质粒育种或基因 工程菌种。
在一定环境中的一群同种生物个体称为种群。 在一个特定的环境区域内生存的多种不同的种群 便组成为群落。 全球生态系统的总和称为生物圈
生态系统的基本组成
生态平衡
生态系统中的能量流动、物质循环与信息交流总 是不断地进行着，在一定时间内，生态系统内的 生物种类与数量相对稳定，它们之间及它们与环 境之间的能量流动、物质循环与信息交流也保持 稳定，达到统一协调的状态，这种平衡状态就叫 生态平衡。
污染土壤的微生物生态
驯化作用：污染物的长期接触导致“土著”微生 物的驯化，可以分解以前所不能分解的物质。 富集作用：土壤微生物对重金属的吸附、毒性激 活等作用。如：铜绿色假单胞菌对汞毒性的激活 作用。
土壤生物修复
土壤污染的不良后果
① 污染物造成土壤结构的破坏，导致生态平衡的破坏； ② 污染物通过食物链迁移危及人类健康； ③ 污水造成水体污染，病原体可在土壤中存活，过水传染。
生态平衡是动态的和相对的平衡，其主要特征包 括： （1）生物的种类和数量保持相对稳定； （2）物质与能量的输入和输出保持相对的稳定； （3）物质与能量的循环与流动保持合理的比例与 速度； （4）生态系统具有良好的自我调节能力。
生态系统的分类
按照不同的标准划分不一样：如根据生存环境分 为水体生态系统和陆地生态系统；还可进一步细 分。 微生物生态系统是各种环境因子对微生物区系的 作用及其反作用。不同的微生物因生境不同而导 致组成的生态系统各异。如土壤微生物生态系统， 空气微生物生态系统等等。
空气微生物的检测点数：20～30个测数点为宜， 最少5～6个。 培养温度和时间：37℃，48h
细菌总数：31～32℃，24h or 48h。 真菌：25℃，96h
第四节 水体微生物生态
水体微生物的来源
土著、土壤、人类生产生活介入、空气
水中微生物群落 1. 海洋微生物群落
0～10m，藻类、浮游生物多 10～50m，微生物数量多 50m以下，逐渐减少 海底：兼性厌氧、厌微生物有假单胞菌属、黄色杆菌属、弧菌属、 无色杆菌属和芽孢杆菌属等。
② 按栖息地分：底栖性细菌、浮游性细菌、附着性细菌。 ③ 海洋细菌一般耐盐或嗜盐，要求培养的海水含盐量25～
40g/L
淡水微生物群落
泉水：
泉水中含少量细菌，细菌总数在103～105/ml，腐生菌在10~102/ml。 营养物质含量低，因此较小型球菌和短杆菌常占优势。 河流：
(每立方米含菌数）
畜舍 1~2×106
宿舍 2×104
街道 5×103
公园 200
海洋上空 1～2
空气中微生物种类不固定，和所处的具体环境有 关。
存活较长的主要有芽孢杆菌、霉菌和放线菌的孢 子、野生酵母菌、原生动物的胞囊等。
室内致病菌多，如金黄色葡萄球菌、白色葡萄球 菌、绿脓杆菌、沙门氏菌、肺炎球菌、病毒等。
空气微生物的检测 1. 固体法：分为平皿落菌法、撞击法和过滤法。
具体介绍： 平皿落菌法：
暴露平皿在空气中5～10min，然后培养48h计数。采集 样点5个。方法缺陷：结果比实际数量少。
撞击法：真空泵抽吸空气到营养平板上，平板 转动一周，然后48h培养计数。是广泛采用的方 法。
2. 液体法 将无菌空气通入无菌蒸馏水or液体培养基中， 然后将菌液涂平板，48h培养计数。
土壤微生物生态系统
土壤是微生物的大本营。为什么？ 土壤的生态条件：
① 营养：有机物、无机元素、微量元素不缺； ② pH：多数在中性上下，介于3.5～8.5之间； ③ 渗透压：0.3～0.6MPa之间，是微生物等渗或低 渗环境； ④ 供氧和水分：土壤团粒结构。 ⑤ 温度：保温性强。 ⑥ 保护层：防止辐射。