白水江自然保护区土壤微生物数量分布特征及霉菌多样性研究

1、了童上分类号密级单位代码甘肃农业大学学位论文白水江自然保护区土壤微生物数量分布特征及霉菌多样性研究臧蕾指导教师姓名围逢塑受童曼！苴萤壅些盔童壅堂堕兰型：！鲎塞盘型墼攫！垂盔烦菹堂瞳圭丝雯堕玉壅！±！）学科专业名称生查堂研究方向主速垒查堂申请学位级别硒±论文提交日期：竖生月！目论文答辩日期；竖生§星！目学位授予日期：§生§且！§目年月答辩委员会主霄三刚熬援评阅八塑垂塞受窒璺型！堂型堑攫甘肃农业大学硕士毕业论文摘要生物多样性是地球上生命长期进化的结果，更是人类赖以生存的物质基础。由于当今世界人口的高速增长，人类经济活动的不断加剧，生物多样

2、性工面临着日益严重的威胁。本文以白水江国家自然保护区的土壤为研究对象，通过测定在海拔不同植被下土壤微生物的数量和霉菌的多样性，旨在为白水江国家自然保护区生物数据库的建设奠定基础，为以后土壤生物的调查提供大量翔实的科学依据。主要研究结果如下：在白水江国家自然保护区内各类土壤微生物的总趋势是随海拔的升高，微生物数量下降。微生物数量最大值在海拔，为×个倌干士，最小值在海拔，为个干土。对白水江国家自然保护区土壤微生物霉菌的调查中发现了属种，为以后的科学研究提供依据。霉菌中的曲霉属在海拔以上数量降为，说明在白水江国家自然保护区海拔以上的地区不适宜于曲霉属的生存和繁殖。在白水江国家自然保护区青霉

3、属菌落并非大部分为青灰色，而有纯白色或乳白色的菌落分布。白水江国家自然保护区青霉与其它地区青霉相比，形态上差别大，可能是生理代谢上有差别，因此有重要的研究价值。在一般的土壤中（尤其是耕地土壤中）曲霉属在霉菌中所占的比重大，但在白水江国家自然保护区内曲霉属所占的比例小，可能是因为曲霉属的分布与人的活动关系大，曲霉属的酶活与人类的生活环境有关。白水江国家自然保护区土壤霉菌的数量和多样性与气温、有机质之间的相关性最大，与全氮之间的相关性次之，而与、之间的相关性不明显。在对白水江国家自然保护区内霉菌的研究过程中，发现了个新记录，暂定名为自水江青霉号、白水江青霉号、白水江青霉号、白水江青霉和白水江曲霉号

4、，其应用价值有待进一步研究。关键词：自水江自然保护区土壤微生物霉菌多样性甘肃农业走学硕士毕业论文，：，：，：；甘肃农业大学硕士毕业论文刖吾在陆地生态系统中，土壤生态系统曾经是一个不被人们关注的角落，但进入世纪年代以后，对于隐藏在我们脚下的土壤生态系统的研究，渐渐引起了世界科学界的关注。年月日，国际著名刊物）出版了专刊：土壤，最后的前沿，以唤起各国政府及科学界对土壤生态研究的关注。长期以来，对土壤生物多样性及其与植物群落相互作用的研究一直是生态学研究中的薄弱环节。最近研究表明，土壤中养分与微生物的变化对地球上的植物影响很大，从而直接或间接地影响人类的生存与发展，同时土壤微生物对土壤自身的物理、化

5、学性质和生物学功能也产生一定影响，最终决定土壤的稳定性。一个地方适合种什么、生长什么除取决于气候、地理环境等因素外，土壤中的生物，也就是土壤生态系统也是起决定性作用的，如果土壤生态系统的研究发展到一定的水平，对国家的建设和可持续发展有着极其积极的作用。土壤生态学是生态学新的学科分支，也是生态学与土壤学融合而成的综合性学科。它的发展与生态环境越来越受到人们的普遍关注是分不开的“。在自然界中，土壤是微生物生活的最适宜环境，也是微生物的大本营，它具有微生物所需要的一切营养物质和微生物进行生长、繁殖、发育所需要的各种条件，土壤是微生物天然的培养基。几乎全部细菌与真菌的各类都生活在土壤中。据”的研究表明

6、，土壤中存在着无数的生物类群。其中，细菌种，真菌种，藻类种，原生动物种，线虫种以及蚯蚓种。从数量上讲，每克土壤中微生物数量可达亿个以上，高者可达几十亿个。土壤是固态地球表面具有生命活动、处于生物与环境间进行物质循环和能量交换的疏松表层。它不仅是地上动植物的载体与物质基础，而且也是一个丰富的地下生物宝库，在其中生活着数以万计的动物、微生物、活的植物根系、卵和种子。这些土壤生物或活的生命有机体在土壤中形成演化、土壤肥力维持、环境净化、全球物质和能量转化方面起着不可或缺的作用。同时，土壤生物与土壤生物之间、土壤生物与地上动植物之间存在着共生、互生、寄生、捕食和相互拮抗的生态联系，形成错综复杂的食物链

7、网系统，共同维护着区域生态系统和土壤生态系统的平衡。由此可见，加强对土壤生物生态及其功效的研究，对揭示土壤生态系统内在的运行规律，对合理利用、改善和调控土壤生态系统均具有极其重要的作用”“。白水江国家级自然保护区位于甘肃省南部的文县、武都县境内，东经。甘肃农业大学硕士毕业论文。，北纬。，涉及个乡镇，个行政利，人口约万，总面积，其中核一，区为。该区属岷山山脉，自西北向东南斜贯保护区，山体陡峭险峻，海拔最低处是肖家乡（），最高海拔是雄黄山（），坡度一般。岩石多为变质岩，质地松脆易风化剥蚀，山体松散易塌崩，夏季遇雨，常形成泥石流，是本地区重要的灾害。本区气候属亚热带与暖温带的过渡地带，夏季受东南季风

8、的影响，湿润多雨，冬季受蒙古高气压的影响，低温少雨。年平均气温左右，年降水量，农耕区无霜期天左右。由于受地形的影响，河谷地区炎夏季节，高山仍有皑皑白雪，形成了该区独特的生物结构。植被呈明显的垂直地带性分布，从山麓到高，拥有我国亚热带、暖温带、中温带和寒温带的多种代表性植物群落类型，主要由常绿阔叶林带、常绿落叶阔叶混交林带、落叶阔叶林带、针阔叶混交林带、亚高山针叶林带和高山灌丛草甸带，由于气候、植被的这种地带性分布，土壤类型也呈规律性分布，随海拔高度的上升依次为黄棕壤、棕壤、暗棕壤、亚高山草甸土和高山草甸土，且富含有机质，土壤微生物种群丰富。本研究主要对白水江国家自然保护区内土壤微生物的数量和分

9、布以及霉菌多样性进行研究，旨在为探讨该自然保护区地下生态系统提供一些科学翔实的依据。甘肃农业夫毕硕士毕业论文第一章文献综述生物多样性生物多样性是地球上生命长期进化的结果，更是人类赖以生存的物质基础。由于当今世界人口的高速增长，人类经济活动的不断加剧，生物多样性正面临着目益严重的威胁。物种是生物长期进化的产物，是生态系统和生物群落的组成单元，物种的消失和灭绝不仅对生态系统带来不良后果，而且会使生物群落中的平衡受到破坏。然而，面对大量物种灭绝和濒临灭绝这一严峻的现实，我们对于物种，尤其是稀有和濒危物种的了解却相当贫乏。生态系统受到严重的破坏，自然生境的破碎化程度不断加深，越来越多的种群生活在破碎化

10、的生境中，它们的存活及其与环境的关系取决于局部种群的灭绝和再定居。关键种和功能群的作用是生态系统结构与功能维持研究中的核心内容之一，对于生物多样性保护以及退化生态系统恢复等都具有重要意义“。中国是世界上人口最多、人均资源占有量最低的国家，而且是左右的人口在农村的农业大国，对生物多样性具有很强的依赖性。中国是近年来经济发展速度最快的国家之一，这种经济的高速发展更加剧了人类对环境、特别是对生物多样性的压力。生物多样性保护与持续利用不仅影响当代人，而且是造福于子孙后代的重大举措，既有重要的理论意义，又可以产生巨大的社会效益；既是中国持续发展的需要，又是国际社会极为关注，并为之努力工作的热点。生物多样

11、性是人类赖以生存和发展的基础，具有巨大的商品和公益价值。据等估计，全球生物多样性每年为人类创造约万亿的价值】。美国总统科学顾问委员会从资本（）的战略高度，强调了认识和重视生物多样性的保护和利用的重要性（）。然而，由于技术的发展，人类经济活动的加剧，使得生物多样性受到了严重的威胁。生物多样性的类型生物多样性（）是近年来生物学与生态学研究的热点问题，但对“生物多样性”一词的理解却各有不同。一般接受的定义是“生命有机体及其赖以生存的生态综合体的多样化（）和变异性（）”（，）。按此定义，生物多样性是指生命形式的多样化（从类病毒、病毒、细菌、支原体、真菌到动物界与植物界），各种生命形式之间及其与环境之间

12、的多种相互作用，以及各种生物群落、生态系统及其环境与生态过程的复杂性。生物多样性是地球生物圈与人类本身延续的基础，具有不可估量的价值。一般讲，生物多样性可以从个层次上去描述，即遗传多样性、物种多样性、生态系统与景观多样性。甘肃农业大学硕士毕业论文遗传多样性遗传多样性（）是指所有生物个体中所包含的各种遗传物质和遗传信息，既包括了同一种的不同种群的基因变异，也包括了同一种群内的基因差异。遗传多样性对任何物种维持和繁衍其生命、适应环境、抵抗不良环境与灾害都是十分必要的。在现代农业育种中，作物与家禽的遗传多样性更具特殊意义。复杂的生存环境和多种生物起源是造成遗传多样性的主要原因。人们估计世界上的生物大

13、约存在种不同的基因，这些基因对于遗传多样性的作用不同。其中控制生命基础的生化过程之基因在不同种间的差异并不大，而其他一些特殊的基因则表现出明显的差异。物种多样性物种多样牲（）是指多种多样的生物类型及种类，强调物种的变异性，物种多样性代表着物种演化的空间范围和对特定环境的生态适应性，是进化机制的最主要产物，所以物种被认为是最适合研究生物多样性的生命层次，也是相对研究最多的层次。从全球角度来看，己被描述的物种约有万个，而实际存在的物种还要多。估计数字为万种；另外一些估计数字要高的多，如英国学者推算世界昆虫就达万种之多邮）；按英国生态学家的估计，仅世界真菌可达万种（现在仅记载万种）；按现在已知的主要

14、物种，每种至少伴有一种专性细菌、原生动物、线虫和病毒，传统估计的万种还要乘以，达万种）。中国是生物多样性较高的国家，属世界第八位，北半球第一位。物种多样性给人们提供了食物、医药工业原料等资源，世界上的食物源于个物种，的粮食来自水稻、小麦、玉米等个物种。目前，大部分物种的用途不明，它们中许多是人类粮食、医药等宝贵的后备资源。生态系统多样性和景观多样性生态系统多样性（）是指生态系统中生境类型、生物群落和生态过程中的丰富程度。生态系统由植物群落、动物群落、微生物群落及其环境（包括光、水、空气、土壤、等等）所组成。系统内各个组分间存在着复杂的相互关系。生态系统中的主要生态过程包括能量流动、水分循环、养

15、分循环、生物之间的相互关系（如竞争、捕食、共生等）。与遗传多样性和物种多样性相比，定义和测定生态系统多样性是比较困难的。这是因为生态系统是动态的，而且生物群落和生态系统的界限常常难以确定所致。将地球表面种类繁多的生态系统划分成一种利于科学管理的分类系统是生态学家所面临的一项重大的科学挑战。在全球范围内，大多数分类系统均介于复杂的群落分类系统和过于简化的生境分类系统之间。一般说来，这些系统使用气候因子和生境类型的结合来分类，例如热带雨林和温带草原。为了区别地球上一些具有相似的气候条件但生物区系有明显差异的甘肃农业大学硕士毕业论文地区，一些系统也包括了生物地理特征。景观多样性（）是近年来提出的一个

16、新词。景观是由斑块、通道和背景基质所构成的空间上的叠合体”。景观有其结构、功能和自身的动态。景观多样性是指与环境和植被动态相联系的景观斑块的空间分布特征【。从原理上讲，景观多样性包括了所有其他层次的多样性。目前，景观水平上定义生物多样性还处于初始阶段，没有一个统一的分类系统。有关生物多样性的研究过去多侧重于不同等级上生物多样性的结构特征。近年来，一些研究人员开始着手有关生物多样性的功能研究。美国学者（）首先提出了生物多样性的功能概念田】。之后，美国学者（）对生物多样性功能进行了进步的论述，他认为生物多样性的结构是指生物物理组成或格局，其中包括种类成分、生境复杂性、景观中的斑块和其他生物多样性元

17、素的格局，而生物多样性的功能包括了生态系统的生态过程和进化过程，如基因流动、干扰、养分循环等】。一般讲，结构指某一地区内生物的数量或其分布格局，而功能则是描述这种数量或其分布格局随时间的变化。测定功能的个重要方面是测定功能的多样性。例如，一个群落内不同类型的食草行为就是一种功能多样性的例子。功能多样性可以通过测定生态系统中功能类型及其数量来定量化，也通过食物链结构来测定口。自从生命第一次出现，生命的灭绝已经是一种正常的自然过程。现在地球上的物种是估计曾生存的几十亿个物种的现代幸存者。对于大多数生物类群来说，一个种的平均寿命为万一万年。按万物种来计算，每年约只有个物种可能消失。但据美国哈佛大学生

18、物学家爱德华威尔逊估计，世界上每年至少有万种物种灭绝，平均每天灭绝的物种达个，到年估计全世界野生生物的损失达其总数的一，而且这种灭绝仍存在着明显的加速趋势，许多迹象表明，世界已经在经历着规模和影响更大的灭绝速率，比地球历史上任何先前时期的更大。据粗略估计，年来，哺乳动物和鸟类的平均灭绝速率已大约增加了倍。就我国而言，生物多样性丧失的威胁也是显而易见的，估计约有种植物在近几年内处于濒危状态，占中国高等植物总种数的，大约种脊椎动物濒危，占中国脊椎动物总数的左右。就生物丧失的类群而言，下列生物类群尤其容易灭绝：（）具有较高营养级别的物种，即处于食物链上层的种群增值速度较慢的大型稀有动物：（）地方特有

19、种；（）发展缓慢的小规模种群的物种；（）生物依赖集团中的最大成员；（）缺乏散播和迁移能力的物种；（）具有群集巢居习性的物种：（）依赖不可靠资源的物种；（）迁徙物种；（）对干扰没有进化经历的物种。稀有种比广布种更易于灭绝。地方特有的物种当其生存环境遭到破坏或丧失甘肃农业太学硕士毕业论文时特别易于灭绝。岛屿物种是世界上生物多样性受威胁最严重的组成部分。生物多样性的测度总结出种类型的生物多样性：一多样性即群落内（或者生境内）生物多样性；一多样性即群落间（或生境间）生物多样性；一多样性即地理区域的生物多样性”。而我们常用的是多样性。多样性是用于测量群落内生物种类数量以及生物种类问相对多度的一种测量。多

20、样性反应了群落内物种间通过竞争资源或利用同种生境而产生的共存结果。多样性又可分为几类，如物种丰富度指数（）、物种均匀度指数（）、物种相对多度分布（）等。常用的多样性指数测定方法如下：（）物种丰富度指数：物种丰富度指数是对一个群落中所有实际物种数目的测量（）。式中：物种数目；所有物种个体数之总和。在实际工作中，正像前面所提到人们不可能记录一个群落中所有生物种数及其数量，而通常测定的是群落样本中的生物数量。在陆地生态系统生物多样性的研究中，群落的样本定义为单位面积（即样方）。因此，生物多样性的测定是指单位面积上生物物种数。在水生生态系统生物多样性的研究中，群落的样本被定义为一定数量的个体或生物量。

21、根据统计学原理，当研究的对象是样本而不是整个群落时，上式可表示成：一）物种丰富度指数的不足之处是没有考虑物种在群落中分布的均匀性，且常常是少数种占优势的现实。因此，此方法统计出的物种数目不能全面反映群落中的生物多样性。同时，多样性指数会随着取样面积（或数目）的变化而变化。（）指数（）：一。式中：；表明第个种相对多度。指数来源于信息理论。它的计算公式表明，群落中生物种类增多代表了群落的复杂程度增高，即值愈大，群落所含的信息量愈大。（）指数（）：一。式中，与指数中的相同。上面两个多样性指数的共同特点是它们即考虑了群落内物种数目也考虑了每个种的相对甘肃农业大学硕士毕业论文多度。英国生态学家验证了许多

22、常用的生物多样性指数，包括指数和指数【】。需要指出的是上面讨论的多样性指数，包括其他从统计学推导出的多样性指数常常要求特别的统计学条件，例如取样的样方应无限大，或已对取样样方中的物种种类及其数量的分布有一定的了解口”。由于在实际工作中不可能满足这些条件，研究者应在进行严格的统计分析之前，修改有关的公式使其符合现有的条件口”。因为目前没有一个单独的统计指数能够恰当地描述群落中生物多样性，有人建议同时用几个多样性指数以达到较全面地描述生物多样性的目的【。这正像在统计分析中，方差和均值一同出现一样，至少在研究结果中应提供一定样本大小中物种的数量和几种有关物种多度及均匀度的测量结果。土壤微生物土壤中的

23、微生物微生物是生态系统中的分解者或还原者，它们使有机物质分解，释放出养分，促成了养分循环。土壤微生物对植物生长起着很大的作用，这是因为使有机体中的营养元素还原成简单的、可利用状态的过程主要是由微生物来完成的，这就是我们平常所说的腐烂过程”“。有机物的腐烂是一个复杂的过程，不仅各种类型的有机物是由不同的微生物来分解的，而且某一类有机物在它们分解的各个阶段的微生物也是不同的，例如蛋白质开始分解成氨基酸，主要是一些非芽孢杆菌和某些真菌的作用，氨基酸再进一步分解成铵盐就是氨化细菌的作用，而铵盐被转化为硝酸盐和亚硝酸盐则是由硝化细菌来完成的。也就是说，土壤有机物矿化，使营养元素释放而重新为植物所利用的过

24、程，是一整套微生物的作用过程。可见，植物土壤之间营养元素的循环，没有微生物的作用就不可能进行，所以，有人把土壤微生物的这种作用认为是土壤肥沃性的因素，如果没有微生物，土壤就不可能变肥沃”。腐殖化作用与矿化作用是一个对立统一的过程。在土壤温度高，水分适当，通气良好的情况下，好氧微生物活动旺盛，以矿质化过为主；相反，如土壤湿度大，温度低，通气不良，则嫌气性微生物活动旺盛，以腐殖化过程为主。在形成土壤团粒结构方面，微生物起着直接和间接的重要作用。腐殖质在形成土壤结构具有关键性的作用，而腐殖质本身是微生物活动的产物，不仅如此，许多土壤微生物直接参与土壤结构的形成。”，例如，许多真菌和放线菌的菌丝体能将

25、士粒黏在一起形成土壤团粒，许多细菌所分泌的黏液也能起到胶结土粒的作用。当然这些团粒结构不是很稳定的，因为微生物的这些胶结物质很容易被另外一些微生物所分解。但是，并不能因此而否定微生物对土壤结构的作用，因为，不仅它们存在的数量是相当的大，而且微生物的这种作用大大促进了腐殖质对土粒的胶结作用。土壤中某些真菌还能与某些高等植物的根系形成共生体，称为菌根【】。植物供给菌根以碳水化合物，菌根帮助植物吸收水分和养分跚。有些真菌还具有固氮作用，能改善植物的氨素营养；有的菌根能分泌酶，提高植物营养物质的有效性；有的菌根能形成维生素、生长索等物质，有利于植物种子发芽和根系生长。另一些很特殊的微生物，它们能利用空

26、气中的氮，我们普遍知道的固氮菌和根瘸菌就是这类微生物，它们每一个个体就好像一个微型氮肥厂【。由于它们的这种特殊作用，增加了土壤中氮素的来源，扩大了氮素循环的范围。利用这类微生物，把细菌肥料施入土壤中，能起到增产的作用。还有一些特殊的微生物，能使土壤环境得到改善而使植物生长】。例如，硅酸盐细菌能破坏土壤中长石等硅酸盐类的矿物，而促使这类矿物中的钾释放出来，增加植物所需钾的来源，而磷细菌对磷矿石也有类似的作用。还有许多真菌和细菌，在它们的生命过程中会产生一些特殊的化学物质，如生长素等，对植物的生长能起到刺激作用，促进植物的生长。当然，微生物也有其不利的一面，许多植物病害就是由土壤的病原引起的。有些

27、微生物的分泌物和它们在分解有机物时所产生的中间产物在土壤中大量积累时就会对植物产生病害作用。环境条件对微生物生长和代谢的影响微生物生长离不开环境，生长是微生物与环境因子共同作用的结果。只有当外界环境条件适宜时微生物才能进行正常的生长、繁殖。外界环境不适宜时，微生物的生命活动就受到抑制或引起变异甚至死亡。不同微生物对各种理化因子的敏感性不同口”。温度温度是微生物生长的诸多重要环境因素之一。从微生物总体来看，生长的温度范围很广，从。以下到。以上的地球部位都有微生物生存，但具体到某一种微生物，则只能在较狭窄的温度范围内生长【“。也就是说，不同微生物对温度的要求不同。各种微生物都有其生长繁殖的最低温度

28、、最高温度和最适温度。最低温度是指微生物能生长的温度下限。在此温度范围内，微生物尚能生长，但生长速度非常缓慢。最高温度是指微生物能生长的温度上限。在此温度下，微生物仍能生长，而超过这个温度时，微生物即停止生长或死亡。虽适合生长的温度称为最适温度。在这个温度下，微生物迅速生长”。值得指出的是，最适生长繁殖温度不一定是微生物代谢的最适温度，例如青霉素产生菌产黄青霉（）虽然在。时生长最快，而青霉索产生的最适温度则在范围内。因此，在青霉素产生过程中应采用各阶段变温培养的方法以提高产量。（）微生物生长的温度类型根据微生物的生长温度范围和最适温度不同，通常可把它们分为高温、中温和低温种类型。低温型微生物（

29、）亦称嗜冷微生物，有专性和兼性之分。专性低温型微生物只能在低温下生长，环境温度不能超过。一般分布在终年冰冻的两极地区。兼性地温型微生物则分布较广，主要存在于海洋、河流、湖泊及冷藏食品上，包括细菌、真菌等的一些种属。冷藏食品的变质往往是低温型微生物作用的结果。低温型微生物能在低温条件下生长的主要原因一是其酶在低温下活性高，二是细胞膜中不饱和脂肪酸含量高，使膜在低温下保持半流动状态和较高生理活性。中温型微生物（）自然界中绝大多数微生物种类属于这种类型，适于在。生长，广泛分布于土壤、水、空气和动植物上，以及哺乳动物生活的各种环境中。高温型微生物（）嗜热微生物的最适温度在。，存在于堆肥和沼气发酵池等环

30、境中；极端嗜热微生物的最适温度在。，存在于温泉和大洋底火山喷口等处。它们常在堆肥、厩肥和秸秆分解的高温阶段中繁衍。地球上微生物生活的最低和最高温度界限还有待进一步研究。在大洋火山口发现的隐蔽热网菌（）的最适生长温度为。极端环境中生活的微生物只是近年来才受到更多的重视。（）温度对微生物的影响在适应的温度界限以外，过高或过低的温度对微生物的影响是不同的。超过微生物生长的最高温度可引起微生物细胞内蛋白质凝固，使酶变性失活，代谢停滞而死亡。通常我们把能在内杀死某些微生物的高温界限称为致死温度。而在某温度下杀死细胞所需的最短时间称为致死时间。不同微生物的致死温度不同。大多数细菌、病毒、酵母菌和丝状真菌营

31、养体的致死温度为。因而在牛奶、饮料和酒类等食品生产上，为了不影响食品的营养和风昧，多采用。或。的巴斯德消毒法以杀死其中的病毒菌如伤寒杆菌、结核杆菌等。微生物对热的忍受力差别很大。放线菌和真菌孢子的抗热能力稍强，致死温度为。细菌的芽胞抗热能力极强，能耐。以上高温数分钟。在实际工作中，常采用湿热灭菌法对培养基进行灭菌处理，湿热灭菌条件是。对培养皿等各种器皿的灭菌多采用干热灭菌法以杀死全部微生物，干热灭菌的条件是，。在同一温度下，湿热灭菌法比干热灭菌法的效果好，这是由于湿热灭菌法主要是通过热蒸汽杀死微生物，蒸汽的穿透力较热空气强，且蛋白质含水量愈高，愈易于凝固。所以在同一温度下，湿热比干热更容易引起

32、微生物死亡。例如，肉毒梭状芽胞杆菌（）的芽胞在干燥下。死亡；而在湿热下仅需即被杀死。当环境温度低于微生物生长下限时，可造成微生物细胞内酶的活性降低，新陈代谢活动缓慢，呈休眠状态。此时虽然微生物的生命活动几乎停止，但其活力仍然存在。利用这个特甘肃农业大学硕士毕业论文点，在微生物学研究中，常采用冷藏法（如冰箱、液氮罐等）保存菌种。由于温度过低会产生冰冻使微生物细胞内的游离水形成冰的晶体造成细胞脱水，并且冰晶体对细胞还有机械损伤作用也会导致其死亡。因此，在用低温冰箱和液氮保存菌种时常采用快速冷冻和细胞悬浮液中加入甘油等保护剂以保护细胞。水分及其可给性水是微生物细胞的主要组分，也是微生物生命活动的基本

33、条件之一。一些微生物在水溶液中生活，还有一些微生物可以从培养基质表面的水膜吸取水分】。空气湿度对微生物的生命活动也有很大影响。空气湿度大有利于它们的生存和传播。在酿造业中，曲房要接近饱和湿度。促使真菌旺盛生长。在长江流域梅雨季节，物品容易发霉，主要是由于空气湿度大和温度较高的原因。若环境过于干燥，微生物则不能生长，长期失水会导致菌体死亡。溶液的渗透压和水的可给性有密切的关系，如果溶液中溶质浓度过高，则环境中的水对微生物失去了可给性“。（）水的活度（）水分的影响不仅决定于含量的多数，更重要的是其可给性（）。溶液浓度高低和固体表面对水的亲和力都影响水分对微生物的可给性，环境中水的可给性一般以水活度

34、来表示，通常用水的活度值为指标。环境中水对微生物的可给性是指在一定温度和压力条件下，溶液中的蒸汽压（）与纯水蒸汽压（）之比，用下式表示：各种环境中值在至之间，纯水的。溶液中有其它溶质时，溶液的值降低，溶液愈多，。值越小，土壤中水活度在至之间。不同微生物适宜的水活度条件差异很大。微生物生长所要求的值通常在之间，每一种微生物都有其最适值。从整体来说细菌最不耐干燥，细菌最适生长的。值比酵母菌高，一般；大多数酵母菌生长的最适；丝状真菌一般比其它微生物更耐干燥，左右，地衣和一些丝状真菌能在值低至时生长。某些酵母菌能在值低至的培养基中生长，称为嗜高渗酵母；嗜盐细菌可在的环境中生长。细菌的芽胞以及放线菌和真

35、菌的孢子可以在干旱下长期存活，当水分适宜时，萌发生长。（）渗透压纯水具有通过半透膜的渗透作用（）。当膜两边溶质浓度不同时，产生渗透压差，水分子从溶质浓度低的一边流向溶质浓度高的一边，在微生物正常生长的情况下，细菌内溶质的浓度高于细胞外溶质的浓度，所以水分能够通过半透膜进入细胞内，由于细胞壁的保护作用避免了因水分的无限流入造成的质膜破裂。高渗透环境会使细胞脱水，造成生理干燥，原生质收缩引起质壁分离现象，因而能抑制大多数微生物生长。低渗溶液能破坏去壁的细胞原生质体。人们常常利用渗透压原理，通过加入高浓度食盐或蔗糖以人工造成高渗环境来保存蔬菜、肉类和水果等，防止食品腐败。常用食盐或的糖来腌渍食品，使

36、微生物不能正常生长，达到长久保存的目的。但也有些微生物不仅能容忍高渗环境，而且适宜在这种条件下生活，称为嗜渗菌（）或嗜盐菌（），如一些海洋微生物，培养它们时要加入。极端嗜盐菌（），能在盐浓度下生活。这些微生物耐低水活度的机制是提高细胞内溶质的浓度从外界获得水分，其方式或是从外界泵入离子，或是在胞内合成某些溶质。这种调节细胞内水分状况的溶质称为协调溶质（），如许多一细菌中的谷氨酸盐、盐细菌中的钾离子、耐渗性（）酵母中的山梨醇和核糖醇都有水分协调作用”。氢离子浓度（）环境中的氢离子浓度即酸碱度对微生物的生命活动有很大影响。酸碱度通常以氢离子浓度的负对数，即来表示。自然界中从范围内都有微生物生活，但

37、只有很少数种类能够在以下和以上生长，大多数种类生活在的环境中。要求低或高础的微生物称为嗜酸菌（）和嗜碱菌（）。有的微生物生活在的碱湖和高碳酸钠的土壤中。一般而言，每种微生物都有最适宜的和一定的适宜范围娜】。大多数细菌、藻类和原生动物的最适为。不同种类在之间也能生长。但有的细菌种类可在时生活，在中性时完全不能生长，称为专性嗜酸菌，如真细菌中的硫杆菌（），古细菌中的硫化叶菌（“）和（嗜）热（支）原体（）。放线菌一般以微碱性即最适宜。真菌比细菌耐酸，许多种类适于的酸性环境。氢离子浓度对微生物的作用机制是：影响细胞质膜电荷和养料吸收；影响酶的活性；改变环境中养料的可给性或有害物质的毒性。微生物在基质中

38、生长，由于它们的代谢作用所引起的物质转化，也能改变基质。例如，乳酸细菌分解葡萄糖产生乳酸，酸化了基质；微生物在分解蛋白时产氨，尿素细菌水解尿素产氨，都可碱化基质，为了维持微生物生长过程中的稳定，在配置培养基时，不仅要注意调节培养基的使适合微生物生长的需要，还应加入适当缓冲物质。如磷酸盐、碳酸盐等，以免培养基的发生较大改变。另外，培养基中的有机质如蛋白胨、氨基酸也都有一些缓冲能力。在发酵工业中的变化常常可以改变微生物的代谢途径，导致产生不同的代谢产物。黑曲霉在的环境中分解蔗糖，产物以柠檬酸为主，只有极少量草酸；当接近中性时，则主要产生草酸，柠檬酸产量很低。酿酒酵母生长的最适为，此时进行酒精发酵，

39、当大于时，发酵产物中同时含有酒精、甘油和乙酸。因此通过调控发酵液，可以使微生物的代谢向我们所期望的方向进行。土壤微生物种类繁多，在土壤物质转化中具有多种重要作用，与土壤肥力和植物营养有密切关系，同时又是工业和医药用菌的丰富资源【“。土壤微生物学研究领域宽广，涉及的研究方法和手段亦多。白水江国家自然保护区白水江国家自然保护区概况白水江国家自然保护区建于年，是保护大熊猫（）、金丝猴）、羚牛（）等珍稀动物及自然生态系统的我国重点保护区之一。年白水江国家自然保护区已被列入国际人与生物圈计划保护区。她不仅是地球上大熊猫在中国仅存的四大栖息地区之一，而且地处北亚热带与暖温带的交汇地区，动植物资源相当丰富，

40、自然生态环境保存最为完整，是生物多样性的基因库。有雪山、草甸、原始森林、河流及众多的珍稀动植物，蕴藏着贵重而丰富的矿产资源”。自水江自然保护区内海拔最低，最高为，平均海拔，相对高差大，山高沟深。年平均气温。，七月均温。，一月均温，极端高温，极端低温一，日温差左右。年降水量，多集中在月，约占全年降水量的。白水江自然保护区是整个甘肃省太阳辐射量最低（）、照时数最少（约），而热量、水分条件及其组合最佳的地区。白水江国家自然保护区，位于甘肃省最南端的文县和武都县境内，总面积，其中核心区为，分布于东经。和北纬。保护区由分离的两部分组成：主体部分在白水江以南的甘川两省界山摩天岭北坡，包括碧口附近的青川河源

41、区；另一部分位于白龙江北岸的支流小团鱼河上游红铜河流域的西秦岭山地”。保护区管理局驻文县城关，下设个保护站和个驯养场。除红土河站外，其余各站场均位于摩天岭北坡，自西而东依次为岷堡沟站、驯养场、自马河站、丹堡河站、刘家坪站、让水河站和碧口站。白水江自然保护区生物多样性研究进展，植物资源多样性土壤类型的垂直分布明显与相应的植被类型相一致，海拔以下是山地黄棕壤，是棕壤土，是暗棕壤土，是灰化土壤，甘肃农业大学硕士毕业论文以上是高山草甸土”。本区是甘肃省种子植物最丰富的地区，根据野外调查和室内鉴定，共整理出该区高等植物共科、属、种（其中亚种个，变种个，个变型）。自水江自然保护区植物群落组成复杂，从常绿阔

42、叶林到高山灌丛草甸，我国亚热带、暖温带山地植物群落的多种具有代表性的群落类型在这不大的区域内都有体现。从垂直分布看，海拔为山地落叶阔叶林带：海拔为山地针阔叶混交林带。海拔为亚高山针叶林带，海拔以上为高山灌丛草甸和高山草甸。如在常绿、落叶阔叶混交林中有主要分布于秦巴山区的巴东栎、山楠、匙叶栎、银木、桤木等，还有从秦巴山区一直分布到云责甚至西南地区的米心水青冈、岩栎等，分布更南的还有白楠，可达江西、湖南一带。在落叶阔叶林中，占优势的辽东栎从东北三省的东南部向北方被蒙古栎替代，向南分布到长江北岸，在西部尖没于大通河谷，是东部森林区向西北部干旱区过渡带上的栎种。而槲栎，锐齿槲栎，栓皮栎则可分布到华南，

43、建始槭、少脉椴、漆树等都在我国亚热带、暖温带有着广泛地分布，其中山杨则广泛分布于温带亚洲。在针阔叶混交林中阔叶种类红桦，糙皮桦，色木槭等都在我国亚热带和暖温带广泛分布。针叶树中麦吊杉只分布于秦巴山区到岷山东端一带，铁杉主要分布于岷江中、上游，青衣江及大渡河下游带。华山松主要分布于四川、贵州、云南山地、秦巴山区向东可达河南西部山地。油松在我国北方有着广泛的分布。在亚高山针叶林带巴山冷杉与岷江冷杉近缘，前者分布于秦巴山区向西则为岷江冷杉所替代，两者共同形成我国亚热带北缘的主要冷杉林。云杉分布于甘南和川西北，在保护区内常见为岷江冷杉的迹地天然更新树种。青桦分布广泛，北至内蒙古，向南达四川小金川一带。

44、紫果云杉主要分布于四川邛崃山区及甘肃南部山区。保护区中除盘底和肖家两乡以外，都处于岷山山脉最东端的阴坡或半阴坡，有着完整的山地植被垂直带。其中范坝、店坝和碧口地势较低，具有常绿落叶阔叶林、落叶阔叶林和针阔叶混交林为主要类型的垂直带。盘底和肖家的植物群落组成与范坝、店坝和碧口有很高的相似性。刘家坪、上丹、铁楼和岷堡沟地势较高，具有以针阔叶混交林、亚高山针叶林和高山灌丛草甸等为主要类型的垂直带。纵观保护区内植被组成有着如下的植被垂直带：海拔以下为山地常绿落叶阔叶混交林带。但由于这一范围多处于保护区外缘，人为干扰严重。基本上为农田和次生林代替，原生植被只在局部沟谷保存很好，如碧口的碧峰沟、对树沟等地

45、海拔在以下甚至有常绿阔叶林存在，近年在这一带又发现国家一级保护树种珙桐和光叶珙桐有零星分布，它们是第三纪古热带植物区系的孑遗种，对探讨这一地区植物区系起源有着重要价值。动物资源多样性白水江自然保护区复杂的地形和植被垂直地带性分布决定了动物资源的多样性，据统计，保护区内昆虫约有种，隶属目、科、属；两栖类动物有种，隶属甘肃农业走学硕士毕业论文属、科、目，爬行动物种，隶属属、科、目，如北方山溪鲵、中华蟾蜍、中国林蛙、丽纹龙蜥、王颈蛇、大鲵等：蜘蛛种、属、科，主要有秦岭蛸腹蛛、膨花蟹蛛、温花蛛、文县舞蛛等；鸟类种，隶属目、科、属，其中有国家一级保护鸟类种，二级保护鸟类种：鱼类种，隶属属、科、目：兽类种，隶属目、科、属，其中国家级保护动物种，二级保护动物种，如大熊猫、金丝猴、狱：猴、藏酋猴、羚羊等。微生物多样性白水江自然保护区温暖潮湿的自然条件，加上资源丰富的动植物类型，为微生物的繁衍提供了理想的场地，据年对真菌的调查结果表明，共鉴定出大型真菌科、属、种，其中子囊菌亚门科、