第八章微生物与自然界

第八章、微生物的生态与生态工程了解：生态学相关知识掌握：微生物与环境的关系及其在自然界中的分布理解：食品微生微生态8.1 生态学基本概念8.2微生物在自然界中的分布8.3食品作为特殊的微生物生态系1、微生物在自然界中的分布2、食品作为特殊的微生物生态系1、微生物在自然界中的分布2、食品作为特殊的微生物生态系图片实物展示讲授为主多媒体教学思考题、课后习题1-3多增加应用的介绍以增强学生的印象，体会病从口入的科学道理复习：微生物的来源知识引入：动物和人的世界，植物的世界我们都耳濡目染深有体会，那么，微生物的世界是怎么样的呢？第一节生态学基本概念一、微生物生态学与生态系统（一）、微生物生态学微生物生态（微生态）(Microbial ecology)就是研究微生物与环境条件的关系及其在自然界中的分布和作用。

通过对微生物生态的研究，了解微生物的分布和活动规律，可为人类开发利用微生物资源提供依据，更好地发挥微生物对人类的有益作用。

（二）生态系统生态系统(ecosystem)是指在一定区域内生活的生物与其非生物环境之间相互紧密结合而形成的系统。

在这个系统中，物质、能量在生物与生物、生物与环境之间不断循环流动，形成一个能够自己维持下去的、相对稳定的，并具有一定的独立性的统一整体。

生物圈(Biosphere)构成一个范围最大的生态系统，它是地球表面全部生物以及与之相关的自然环境的总称。

包括水生物圈(hydrosphere)、地上岩石生物圈(lithosphere)和大气生物圈(atmosphere)。

二、种群和群落1、种群：种群(population)即是在一定时间里生活在同一生境的同一体细胞生长形成的生物群体，2、群落：在自然界中，一个种群的细胞很少是单独存在的，它们总是与其他种群细胞相联系，构成一个在生理上相互弥补的种群复合体，称之为群落(Community)。

三、微生物的微环境微生物的个体很小，所以它生活的环境也就十分微小，甚至肉眼看不见，因此，微生物生态学家称之为微环境（microenvironment）。

微生物在自然界中的作用微生物是一类极小的生物体，包括细菌、真菌、病毒等。

虽然微生物在我们的日常生活中很难察觉到，但它们在自然界中发挥着重要的作用。

本文将探讨微生物在自然界中的几个主要作用。

一、微生物在生态系统中的循环作用微生物在自然界中承担着重要的生态功能，特别是在有机物的分解和循环过程中起到了关键作用。

在分解过程中，微生物以有机物为食物，通过分解有机物质，将其转化为无机物质，例如二氧化碳、水和无机盐等，这些无机物质又可以被其他生物吸收利用。

由此可见，微生物在碳循环、氮循环、硫循环等方面发挥着重要的媒介和调节作用。

二、微生物在土壤中的作用微生物是土壤中的重要组成部分，其中的细菌和真菌起着重要的生态功能。

首先，微生物通过分解有机物质，使得土壤中的营养元素得以释放，供植物吸收利用，促进植物的生长和发育。

其次，微生物还通过与根系共生，形成根瘤菌等，为植物提供固氮或促进植物吸收氮的能力，从而改善土壤质量。

三、微生物在水体中的作用微生物在水体中的作用同样不可忽视。

一方面，微生物通过分解有机物质，降解污染物，净化水体。

另一方面，微生物还可以在水体中形成复杂的食物链和食物网，维持水域生态系统的平衡。

此外，一些微生物还可以分解水中的有害物质，如农药残留和重金属污染物等，对水体的环境保护具有积极的作用。

四、微生物在环境修复中的应用由于微生物具有高度的适应性和致病性微生物破坏能力，因此可以利用微生物在环境修复中发挥作用。

例如，在油污染治理方面，微生物可以通过生物降解作用，将石油中的有机物分解为无害物质，从而达到净化环境的目的。

同样，在废水处理、土壤污染修复和垃圾处理等方面，微生物也发挥着重要的作用。

五、微生物在食品和医药领域的应用除了在自然界中的生态作用，微生物在食品和医药领域也有广泛应用。

在食品方面，微生物发酵产生的酸、酶和气体等物质被广泛应用于食品加工中，既起到风味调味剂的作用，又促进了食品的消化和吸收。

在医药领域，微生物被用于生产抗生素、疫苗和其他药物，为人类的健康提供了重要的支持。

微生物生态学微生物在自然界中的功能与重要性微生物是地球上最古老、最普遍的生命形式之一。

它们广泛存在于自然界的各个角落，并在生态系统中发挥着重要作用。

本文将讨论微生物在自然界中的功能与重要性。

一、微生物在物质循环中的作用微生物在自然界中扮演着分解有机物和循环营养元素的重要角色。

它们通过降解和分解有机物质，将有机物转化为无机形式，为其他生物的生长提供必要的营养元素。

例如，腐生微生物能够分解树叶、植物残渣和动物尸体等有机物质，将其分解为小分子有机物和无机物，促进养分的释放和循环利用。

此外，微生物还参与了氮、磷、硫等元素的循环。

氮素是生物体合成蛋白质和核酸的重要成分，而大气中的氮气无法直接被植物利用。

然而，某些微生物，如固氮菌，能够将氮气还原为氨，使其转化为植物可吸收的氮源。

磷和硫也是生物生长所需的关键元素，而微生物可以帮助将有机磷和有机硫转化为无机形式，使其更容易被植物吸收利用。

二、微生物在生态系统中维持平衡的作用微生物在自然界中对生态系统的平衡和稳定起着至关重要的作用。

它们通过与其他生物的相互作用，调节和平衡生态系统中的能量流、物质循环和种群密度。

微生物与植物之间的共生关系是生态系统中的一个重要方面。

植物可以通过与根际微生物的共生关系获取营养或保护自身免受病原微生物的侵害。

例如，根际固氮菌可以与一些植物建立共生关系，将大气中的氮气转化为植物可吸收的氮源，提供植物所需的营养。

另外，一些植物根际的益生菌可以通过抑制植物病原菌的生长，保护植物免受疾病的侵害。

微生物还可以通过分解和降解有害物质，维护环境的生态平衡。

某些微生物具有降解有机污染物的能力，如石油中的烃类化合物。

它们能够将这些有机化合物降解为无害物质，从而减轻对环境的污染。

三、微生物对全球气候的影响微生物在全球气候中也起着重要作用。

微生物通过参与温室气体的排放和吸收，调节大气中温室气体的浓度，影响全球气候变化。

微生物在地球上排放了大量的甲烷气体，而甲烷正是一种强效的温室气体。

第八章微生物的生态名词解释1、微生物生态学：微生物生态学是生态学的一个分支，它研究对象是微生物生态系统的结构及其与周围生物及非生物环境系统间相互作用的规律。

29、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。

30、宏基因组：出生后才驻入人体，尤其是肠道内1000种左右的正常菌群——共生微生物群的总基因组，即宏基因组。

31、微生态学：以微生物学和实验动物学为基础，研究正常微生物菌群与其宿主的相互关系及其作用机制的新兴边缘学科。

32、微生态系统：在特定的空间和时间范围内，由个体20～200μm不同种类组成的生物群与其环境组成的整体。

34、微生态失调：正常的微生物群之间和正常微生物群与宿主之间的微生态平衡，在外环境影响下，由生理性组合转变为病理性组合状态。

35、条件致病菌：条件致病菌又称为机会致病菌，在某种特定条件下可致病的细菌，称为条件致病菌。

条件致病菌是人体的正常菌群，当其集聚部位改变、机体抵抗力降低或菌群失调时则可致病，如变形杆菌。

37、微生态制剂：用于提高人类、畜禽宿主或植物寄主的健康水平的人工培养菌群及其代谢产物，或促进宿主或寄主体内正常菌群生长的物质制剂之总称。

可调整宿主体内的微生态失调，保持微生态平衡。

38、益生菌剂：通常是指一类分离自正常菌群，以高含量活菌为主体，一般以口服或粘膜途径投入，有助于改善宿主特定部位微生态平衡并兼有若干其他有益生理活性的生物制剂。

39、益生元（双歧分子）：专指一类人类不能消化吸收的低聚糖类食物成分，通过选择性的刺激一种或几种细菌的生长与活性而对寄主产生有益的影响，从而改善寄主健康的物质。

41、悉生生物：凡已人为地接种上某种或某些已知纯种微生物的无菌动物或植物，即已知其上所含微生物群的大生物称为悉生生物。

52、混菌培养（混合培养）：混菌培养又叫混合培养，也称混合发酵，是在深入研究微生物纯培养基础上的人工“微生物生态工程”，指将两种或多种微生物混合在一起培养，以获得更好效果的培养方法。

微生物与环境微生物在自然界中的重要角色在自然界中，微生物扮演着重要而不可或缺的角色。

微生物包括细菌、真菌、病毒等各种微小生物体，它们存在于地球的各个环境中，如土壤、水体、大气等。

微生物与环境之间相互作用密切，共同构成一个精密的生态系统。

首先，微生物在土壤中扮演着至关重要的角色。

土壤是植物的重要营养源，而微生物在土壤中参与了大量的生物地球化学循环过程。

例如，土壤微生物可通过分解有机物质释放出养分，并将其转化为植物可吸收的形式。

此外，土壤中的一些微生物还能够将大气中的氮气转化为植物可利用的氮化合物，促进植物生长。

因此，微生物在土壤中的活动对于维持土壤的肥沃度和保持生态平衡至关重要。

其次，水体中的微生物也起着重要的作用。

水是地球上最重要的资源之一，而微生物在水体中扮演着水质净化的角色。

例如，某些微生物可以降解有机物，促进水体的自净能力，保持水体的清洁与透明度。

此外，水中的一些微生物还能够参与废水处理过程，将污染物质分解为无害物质，净化环境。

此外，微生物在大气中也起着重要的作用。

大气中存在大量微生物，尤其是细菌和真菌，它们可以通过空气传播，影响着全球气候和生态环境。

例如，某些微生物能够在大气中形成云凝结核，促进云的形成与降水，对气候变化起到调节作用。

另外，一些微生物通过对空气中的有害物质进行降解，减少大气污染物的浓度，改善空气质量。

而在自然界中，微生物还能够与其他生物相互作用，构建起复杂的生态系统。

微生物与植物之间存在着共生关系，比如根际微生物能够与植物根部形成共生菌根，为植物提供养分和保护。

此外，微生物还与动物之间存在协同关系，比如动物糞便中的微生物在营养循环中发挥重要作用。

这种相互合作关系有助于维持生态系统的平衡与稳定。

综上所述，微生物与环境微生物在自然界中担当着不可或缺的角色。

它们参与了土壤的肥沃化、水体的净化、大气的调节，还与其他生物相互作用，共同构建了一个复杂的生态系统。

因此，我们应该重视微生物与环境之间的关系，在环境保护与生态恢复中加强对微生物的研究与保护，以维护地球的生态平衡和可持续发展。