1土壤生物间相互作用课件

1、生物间相互作用一方有利捕食者-猎物捕食者一般大于猎物 寄生-宿主寄生者一般小于宿主 互惠互利 共生体 专一性强互惠联合体 可相互独立 适者生存竞争 专化程度低 拮抗第1页，共19页。捕食和寄生捕食 predation 一个有机体 (捕食者，predator) 吞食或消化另一有机体 (猎物prey)，猎物是微生物时特称为牧食现象 (Grazing)寄生-宿主 parasit-host 寄生者得益于宿主并且赖以生活，宿主则受害乃至死亡 第2页，共19页。捕食第3页，共19页。互惠共栖 Mutualism Synergism 两种生物相互协作，达到在某一生境共同生存的结果 甲烷细菌与兼性厌氧菌 甲烷

2、细菌生长需要绝对无氧的条件；兼性厌氧菌分解有机物质时消耗氧气，产生乙酸、CO2和H2。甲烷细菌利用H2还原CO2和获得能量。 根际和根际效应蚂蚁和蚁生植物第4页，共19页。根际和根际效应根际 (rhizosphere) 也称根圈，是指生活着的植物根表至根能影响到的土壤区域。根际是根土互作的界面，其中活跃进行的化学、生物化学、生物学过程对植物营养元素的吸收及病害的抵御具有重要意义根际效应：根对根际土壤的影响称为根际效应，其物质基础是根际分泌物 根际分泌物 可占植物所产生的干物质的2-30%，一年生植物一个生长季中，根系的分泌物是留在根系的干物重的两倍 第5页，共19页。共生现象 symbiosi

3、s 共生双方具有高度专一性的互利关系，通过结成共生体解决其单独不能解决的生态问题。 真核生物的细胞可看作生物共生的最原始形态菌根根瘤固氮菌低等白蚁和其肠道原生动物植菌白蚁和蚂蚁 第6页，共19页。真核生物的线粒体线粒体（Mitochondria)特化的进行好氧呼吸的细胞器，在大小和结构上与细菌极为相似。它们具有自己的DNA，独立进行DNA复制，其遗传密码也与所处细胞稍有不同第7页，共19页。真核生物的叶绿体叶绿体 (chloroplast)其代谢和整个DNA序列上与光合细菌类似，它们的DAN复制在一定程度上独立与整个细胞。真核细胞的叶绿体在结构和吸收光的色素存在差异，这与不同种类光合细菌的情况

4、类似 第8页，共19页。线粒体形成的假说类似变形虫的生物捕食好气细菌，某些抗消化而存活下来；这些细菌进入了一个受保护的、养分丰富的环境内，同时为其宿主提供ATP，宿主将这部分额外的能量用于生长、加速代谢和建造更多的结构部件；当结构越来越复杂的宿主替其执行其它功能时，这种细菌开始改变，逐渐转化为不能独立生活的线粒体 第9页，共19页。真核细胞形成的假说第10页，共19页。竞争和拮抗竞争 Competition 两个或多个群体共同依赖于同一个生长基质或环境因素，结果一方或两方的群体大小或生长速率受到限制；拮抗 Antagonism 一方产生某种物质使另一方群体生长受到抑制而其本身不受影响。如真菌和

5、放线菌产生抗生素 第11页，共19页。抑制性土壤抑制性土壤 (disease suppressive soil)；拮抗性土壤 (antagonistic soil)；生物缓冲性土壤 (biological buffering soil)；竞争性土壤 (competitive soil)；免疫土 (immune soil)；无病土 (disease free soil)；长命土 (long-life soil)利病土壤 (conducive soil)易感土壤 (receptive soil)短命土 (short-life soil)第12页，共19页。抑制性土壤病原物不能在其中存活；可以存活并

6、能建立寄生关系但不发病或发病轻微；可引起病害但经过一段时间后病势下降；非宿主原因 (cross protection)或因土壤环境不适合而导致的致病性弱 第13页，共19页。一般性抑制许多土壤病原物如病原真菌、细菌和线虫能够在土壤中抵抗众多生腐生微生物的竞争和动物的捕食；第14页，共19页。病原物的敏感期病原物由于具有特异的侵染感病植物的能力，可是通过进入活的植物组织而躲避竞争胁迫；但在其侵入宿主植物之前和宿主死亡后病原物将受制于这些抑制因素及特异土壤的理化环境的影响。这个时期为病原物的敏感期；对病原真菌，孢子萌发、芽管伸长和菌丝生长及产孢时需要营腐生生活，对其它腐生生物的竞争敏感。 第15页

7、，共19页。专化性抑制荧光假单孢杆菌 (P. fluoresence)、巨大变形虫 (Vampyrellida) 抑制能造成小麦全蚀病的Gaeumannomyces graminis var. tritici 的生长 第16页，共19页。土壤无脊椎动物原生动物食真菌线虫微节肢动物 取食真菌的微节肢动物可能会危害植物 第17页，共19页。植物-动物-微生物相互作用Wardle D.A. et al., 2004 Ecological linkages between aboveground and belowground biota, Science, 304, 1629-1633第18页，共19页。Interaction plant-soil systemsWardle D.A