知识点1微生物在自然界的分布

微生物的生物地理分布微生物是生物界中最小的生物体，包括细菌、真菌、病毒和原生生物等。

它们广泛存在于地球上的各个角落，具有独特的生物地理分布特点。

本文将从不同的地理区域和环境条件出发，探讨微生物的生物地理分布。

一、陆地生物地理分布1. 高山环境高山地区气温低，氧气稀薄，日照强烈等条件对微生物的生存造成一定的限制。

然而，在高山地区仍然可以发现一些适应极端环境的微生物。

例如，高山湖泊中的微生物能够通过适应低温和缺氧环境来生存，并对湖泊水质和生态系统的稳定起到重要作用。

2. 沙漠环境沙漠是干旱的极端环境，富含盐分和沙尘暴等不利因素。

然而，微生物在沙漠中却能积极适应这种环境。

例如，盐湖中的微生物可以耐受高盐浓度，并参与到盐湖生态系统的生物循环中。

3. 高寒地区极地和高寒地区是严寒环境，但也是微生物多样性的热点。

冰川、冻土和冰雪层中存在大量的微生物，它们能够利用有限的资源进行生活，同时也对全球的碳循环有重要影响。

二、水体生物地理分布1. 深海深海是地球上最陌生的环境之一，水压高、温度低、光线稀少等极端条件对生物生存提出了巨大的挑战。

然而，深海中有大量的微生物种群，包括特殊的细菌和古菌。

这些微生物对深海生态系统的物质循环和能量转化起着重要的作用。

2. 海洋热涡和冷涡海洋中存在着温度不均匀的现象，形成了大规模的热涡和冷涡。

微生物也在这些环境中发挥着重要的作用。

例如，海洋温度升高可以导致浮游植物的生物量增加，从而促进微生物的生长和繁殖。

3. 淡水湖泊和河流淡水湖泊和河流是微生物分布的重要环境之一。

不同湖泊和河流中的微生物种类和数量存在差异，这与湖泊水质、养分、水流速度等因素密切相关。

三、人工环境中的微生物分布1. 家居和办公场所家居和办公场所是人工环境中微生物分布的重要载体。

这些地方的微生物来源于空气、水、尘土和人类等。

一些微生物可能对人类的健康产生负面影响，因此加强室内环境的卫生控制非常重要。

2. 污水处理厂污水处理厂是微生物分布的关键地点。

微生物在自然界中的分布
微生物广泛分布于自然界中，无论是高山平原、江河湖海、动植物体内外，乃至一般生物无法生存的臭氧层、海洋底和岩芯中，都有微生物存在。

一、自然环境中微生物的生态学特点（一）微环境微生物个体微小，所处的环境也微小，肉眼见不到，一般称为微环境（microenviron-ment）。

在一个土壤…
微生物广泛分布于自然界中，无论是高山平原、江河湖海、动植物体内外，乃至一般生物无法生存的臭氧层、海洋底和岩芯中，都有微生物存在。

一、自然环境中微生物的生态学特点
（一）微环境
微生物个体微小，所处的环境也微小，肉眼见不到，一般称为微环境（microenviron-ment）。

在一个土壤团块内或一条植物根的表面，可能存在着许多环境因素不同的微环境。

每一微环境中只适宜于某种或某些微生物生长繁殖，从而形成复杂的微生物区系（microflo-ra）。

研究自然环境中的微生物，往往采用：①将载玻片埋在土中或浸在水中，过一定时间后取出，用相差显微镜观察。

②荧光抗体染色技术——荧光染料与抗体结合，然后抗体与相应的菌体抗原结合，从而把荧光
素带到菌体上，通过荧光显微技术来检验细菌在自然环境中存在的部位。

③扫描电子显微镜（SEM）检验自然样品中微生物的生长情况。

（二）表面环境
环境中的营养物常吸附于物体表面，所以表面营养水平高，菌数多。

天然水滤去颗粒物，近99%的细菌亦被除去。

由图可见，在相同的容器中加入不同体积的水，表面积与体积之比愈大，细菌活力愈强，单位体积含菌量也愈高。

微生物在物体表面形成生物膜，其过程大致分为如下三个阶段：。

微生物种类繁多。

它们在自然界的分布非常广泛，它们存在于土壤、水、空气、动植物体和人体中，一些极端环境中也有微生物生存。

一、大气圈中的微生物大气圈中含有微生物，但因为大气中缺乏必需的营养物质和水分，加上太阳光中的紫外线照射，致使大气圈不能成为微生物生长繁殖的良好场所。

大气圈中的微生物主要是随尘埃飘浮到空中去的，而且多数以孢子或其它休眠体形态存在。

凡含尘埃较多的空气，其中所含的微生物种类与数量亦较多。

一般在禽畜舍、公共场所、医院、厕所、宿舍、城市繁华街道和居室内的空气中，微生物含量较高，而在海洋、高山、森林地带、终年积雪的山脉或极地上空的空气中，微生物的含量就极少。

空气中的微生物与空气中的温度、湿度等因素密切相关。

南方梅雨季节，空气中湿度大，霉菌含量很高，衣服等日用品极易发霉，而到了秋冬季，空气中的霉菌含量很少。

微生物在大气中的种类和数量随地区不同而有很大差异，同尘埃的总量和性质也有密切关系。

有些微生物类群经常出现于大气中，如霉菌、酵母菌、芽胞杆菌。

城市上空还经常出现病原微生物。

它们的数量和种类随季节的更替和气候的变化而有不同，如降水可以将微生物从空气中移走。

气流是空气中微生物传播的主要因素，有些种类可以借气流跨过大洋，造成世界性的分布。

大气微生物是环境和卫生科学工作者的重要研究对象。

二、岩石圈中的微生物岩石圈是生物学上不活跃部位。

地壳的岩石分为火成岩、沉积岩和变质岩，火成岩内部没有微生物生活的条件。

在岩石的裂隙中和岩石同水分与空气相接触的表面则是少数微生物的生境，常有细菌、藻类、真菌、地衣生长，称为岩生(rock inhabiting)微生物。

它们之中有些种类产生有机酸和螯合物，可以溶解硅酸盐和其它矿物，获得养料。

有些叫内岩生的微生物(endoliths)可以生活在某些岩石碎片层之下，甚至在深达450m岩层中也有生活着的微生物(Amg等，1993)。

20世纪90年代有些研究者配合地质勘探进行地下微生物研究，发现岩层中有多种微生物生存。

第四章微生物与外界环境微生物种类繁多，代谢类型多样，繁殖迅速，适应环境能力强，无论是土壤、水、空气、饲料、动物的体表和某些与外界相通的腔道，甚至在一些极端环境中都有微生物存在，因此微生物与外界环境的关系极为密切。

一方面，微生物通过新陈代谢活动对外界环境产生影响；另一方面，外界环境中的多种因素，也影响着微生物的生命活动。

了解微生物与外界环境之间的相互关系，有利于我们利用有益的微生物，控制和消灭有害的微生物，服务于畜牧业生产。

第一节微生物在自然界的分布一、土壤中的微生物土壤是微生物的天然培养基。

因为土壤具备微生物生长繁殖所需的营养、水分、气体、酸碱度、渗透压和温度等条件，并能防止日光直射的杀伤作用。

所以，土壤是多种微生物生活的良好环境。

土壤中微生物的种类很多，有细菌、放线菌、真菌、螺旋体、噬菌体等。

其中主要是细菌，占土壤微生物总数的70%～90%。

微生物在土壤中的分布也有特点，表层土壤由于受日光的照射、雨水的冲刷和干燥的影响，微生物数量较少；在离地面10～20cm深的土层中微生物的数量最多，每克肥沃的土壤中微生物数以亿计；愈往深处则微生物愈少，在数米深的土层处几乎可达无菌。

土壤中微生物大多比较稳定而且是有益的，如自生固氮菌、根瘤菌，可制备各种细菌肥料，促进饲料作物增产。

但还是有一些随着动、植物尸体及人、畜排泄物、分泌物、污水、垃圾等废弃物一起进入土壤的病原微生物。

虽然土壤不是大多数病原微生物生长繁殖的适宜环境，但少数抵抗力强的芽孢菌，如炭疽杆菌、破伤风梭菌、腐败梭菌、魏氏梭菌等的芽孢能在土壤中生存数年甚至数十年以上，有机会感染人和家畜时，导致相应传染病的发生。

而且还有一些抵抗力较强的非芽孢病原菌也能生存较长的时间（表4-1）。

上述病原菌常以土壤为媒介进行疫病的传播。

表4-1 几种非芽孢病原菌在土壤中的存活时间病原菌名称存活时间结核分支杆菌5～24个月伤寒沙门氏菌3个月化脓链球菌2个月布氏杆菌100d猪丹毒丝菌埋在土壤的尸体内166d 土壤中微生物的分离和计算一般是根据该微生物对营养、pH、氧气等的要求不同，而供给它们适宜的生活条件，或加入某种抑制剂造成只利于该菌生长，不利于其他菌生长的环境，从而淘汰不需要的菌，然后用稀释平板法对所分离的微生物进行计数。

微生物在自然界的分布
很多种微生物适合在土壤中生活，而土壤中的微生物大多对人类有利。

土壤中的病原微生物主要来自人及动物的排泄物和死于传染病的人、畜尸体。

破伤风芽抱梭菌、炭疽杆菌、产气荚膜芽抱梭菌等细菌形成芽抱后，在土壤中能存活很久，是引起创伤、战伤感染的重要病原菌。

水中的微生物来自土壤和空气，人及动物的排泄物也可污染水源。

最常见的病原微生物有伤寒沙门菌、痢疾志贺菌、霍乱弧菌、钩端螺旋体、肝炎病毒等，当人们饮用或接触被上述微生物污染的水时，可能造成传染病的流行。

空气中的微生物种类很多，但由于空气中缺乏营养，加之日光照射，微生物不宜繁殖。

空气中的微生物主要来自土壤及人或动物的呼吸道、口腔，常成为手术操作、药物制剂、培养基、生物制品污染的来源。

空气中存在的结核分枝杆菌、白喉棒状杆菌、溶血性链球菌、流感病毒等病原微生物可引起呼吸道传染病的传播和流行。