(推荐)化生专业微生物-第9章-微生物生态学上传

同群体之间相互作用的关系； ②测定自然界中微生物的活动并监测它们对生态系统的
影响； ③充分挖掘特殊生态环境中有益微生物，使其更好地为
人类服务。
微生物生态系统： 微生物与其周围的环境（包括动植物）组成的具有一定
结构和功能的开放系统。在自然界的任何生境中，微生物之 间、微生物与其它生物之间、微生物与环境之间彼此影响、 相互依存构成一个稳定的系统关系 。
肉毒毒素、 黄曲霉素等
有利影响： 利用特定的微生物制备风味食品，如酱制品、米酒、腌酸菜等；
2021/1/16
可采用多种方法防止微生物对食品等的破坏
2021/1/16
五、 极端环境下的微生物
嗜热微生物(thermophilles) 嗜冷微生物(psychrophiles) 嗜酸微生物(acidophiles) 嗜碱微生物(alkslinophiles) 嗜盐微生物(halophile) 嗜压微生物(barophiles)
“水花”或“水华”（water bloom）：
藻类（主要是微藻）的大量繁殖使水体(淡水水体)出现颜色， 并变得浑浊，许多藻类团块漂浮在水面上形成。
赤潮或红潮（red tides）：
在海洋中，某些甲藻类大量繁殖也可形成水花，从而使 海水出现红色或褐色。
引起水体富营养化的藻类除通过消耗水中的氧气危害养殖 业外，很多藻类还能产生各种毒素，使动物得病或死亡，
微生物在各类工业产品上的生长所造成的产品 的霉腐给人类造成了巨大的损失!
而另一方面，也想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 ---------开发、利用纤维素（能源、饲料） ---------苎麻脱胶
2. 食品、农副产品

Micrococcus aquivivus （水活微球菌） 最适生长条件： 600个大气压。
“科学家们下海去！”
德国科学家H. N. Schulz等1999年在纳米比亚海岸的海底沉积物中 发现的一种硫磺细菌（sulfur bacterium），其大小可达0.75 mm，
Thiomargarita namibiensis，---------“纳米比亚硫磺珍珠
藻类（主要是微藻）的大量繁殖使水体出现颜色，并变得浑浊， 许多藻类团块漂浮在水面上形成。
赤潮或红潮（red tides）：
在海洋中，某些甲藻类大量繁殖也可也可以形成水花，从而使 海水出现红色或褐色。
引起水体富营养化的藻类除通过消耗水中的氧气危害养殖 业外，很多藻类还能产生各种毒素，使动物得病或死亡， 因此由于富营养化作用致死的鱼等水产品不能食用
研究意义：
(1)开发利用新的微生物资源，包括特异性的 基因资源；
(2)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；
(3)为生物进化、生命起源的研究提供新的材料。
六、未培养的微生物
（uncultured microorganisms）
六、未培养的微生物 研究意义：
生物多样性和系统发生的多样性 （Biodiversity and Phylogenetic diversity） 微生物生态学的研究提出新的要求
寻找新的致病微生物
The Search for Unrecognized Pathogens. Science, 21 May 1999, 284 (1308-1310)
藻类等过量生长，产生大量的有机物
异养微生物氧化这些有机物，耗尽水中的氧， 使厌氧菌开始大量生长和代谢 分解含硫化合物，产生H2S，从而导致水有难闻的气味， 鱼和好氧微生物大量死亡，水体出现大量沉淀物和异常颜色

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。

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。

大气中的微生物来源于土壤、水体和其他微生物源。

(2)极端环境下的微生物是那些生长在其他生物难于存活环境中的微生物。

无氧 区
湖泊生态系统
第一节 微生物在自然界中的分布与菌种资源开发 一、微生物在自然界的分布
➢ 一、空气中的微生物 ➢ 二、水体中的微生物 ➢ 三、土壤中的微生物 ➢ 四、工农业产品上的微生物 1．微生物引起的工业产品的霉腐 2．食品、农副产品上的微生物 ➢ 五、极端环境下的微生物 ➢ 六、不可培养的微生物
生活在根系邻近土壤，依赖根系的分泌物、外渗物 和脱落细胞而生长，一般对植物发挥有益作用的正 常菌群，称为根际微生物。
生活在植物地上部分表面，主要借助植物外渗物质 或分泌物质为营养的微生物，称为附生微生物。
（六）工农业产品上的微生物及生物性霉腐的控制 霉变、腐朽、腐烂、腐蚀
（七）活的非可培养状态
（viable but nonculturable state , VBNC state）
从环境中直接分离并克隆rRNA并分析其序列和在分子进化树 上的位置等方法而发现的的目前尚不能在人工条件下获得培养的微 生物。
不可培养的微生物
研究意义： 生物多样性和系统发生的多样性 （Biodiversity and Phylogenetic diversity） 微生物生态学的研究提出新的要求 寻找新的致病微生物
微生态制剂：依据微生态学理论而制成的含有有益菌 的活性制剂，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。
无菌动物与悉生动物
凡在体内外不存在任何正常菌群的动物，称为 无菌动物。
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，称为悉生生物。
根际微生物和附生微生物
生物膜
土壤颗粒中氧浓 度的等高线图
（一）陆生生境的微生物
土壤团聚体
陆生生境的主要载体是土壤。由于土壤具备 了各种微生物生长发育所需要的营养、水分、空 气、酸碱度、渗透压和温度等条件。每克表层土 壤的微生物数大约107~109个。