在环境中的分布和相互关系

关于在环境中的分布和相互关系第一页，共三十二页，编辑于2023年，星期日

在一定的空间内生物的成分和非生物的成分(即：周围环境)通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。是生物圈的组成单元。生态系统：

任何一个相对完整的自然整体都可以被看作为一个生态系统，如一滴水，一截朽木，一个池塘，一片森林，等等。

生物圈是地球上最大、最复杂的生态系统，从地球表面向上23km的高空、地球表面向下11km的海洋深处都属于生物圈的范围。第二页，共三十二页，编辑于2023年，星期日微生物生态系统：

微生物及其生存环境组成的具有一定结构和功能的开放系统。可大致分为以下7种类型：1、陆生微生物生态系统2、水生微生物生态系统3、大气微生物生态系统4、根圈微生物生态系统5、活性污泥微生物生态系统6、生物膜微生物生态系统7、极端环境微生物生态系统第三页，共三十二页，编辑于2023年，星期日微生物在生态系统中的角色微生物是有机质的主要分解者；微生物是生态系统中的初级生产者；微生物是物质和能量循环中的重要成员；微生物是地球生物演化中的先锋种类。第四页，共三十二页，编辑于2023年，星期日5.1微生物在环境中的分布5.1.1土壤中的微生物

土壤是固体无机物(岩石和矿物质)、有机物、水、空气和生物组成的复合物，从土壤中所具备的养分、水分、空气、pH和温度条件来看，可以说明土壤是微生物的合适生活环境。第五页，共三十二页，编辑于2023年，星期日

土壤微生物种类多、数量多、代谢潜力巨大，是主要的微生物源，是微生物的大本营。1）土壤微生物的数量和分布主要受到营养物、含水量、氧、温度、

pH等因子的影响，并随土壤类型的不同而有很大变化。2）土壤微生物的数量和分布受季节影响；土壤微生物的分布分布特点：第六页，共三十二页，编辑于2023年，星期日根圈：植物根系表面至其外围几毫米的土壤区域，是植物根系直接影响的土壤范围。根土比=根圈内微生物数量/根圈外微生物数量。4）另外，土壤中的微生物分布有“根圈效应”现象。3）微生物的数量也与于土层的深度有关，一般土壤表层微生物最多，随着土层的加深，微生物的数量逐步减少。第七页，共三十二页，编辑于2023年，星期日1、细菌土壤细菌占土壤微生物总数量的70~90%。土壤中细菌按来源可分为3类：（1）、天然生活在土壤中的土著细菌。这类细菌只需要简单的无机化合物作为养料来维持生命，属于自养性细菌，如硝化细菌、硫细菌和铁细菌等；（2）、随着动物尸体进入土壤的腐生性和寄生性细菌。这类细菌需要复杂的有机化合物作为碳源，属于异养性细菌，如氨化细菌、纤维素分解细菌和固氮菌等；（3）、随着动植物尸体或其排泄物进入土壤的致病菌。土壤微生物的种类第八页，共三十二页，编辑于2023年，星期日2、放线菌土壤中放线菌的数量仅次于细菌，约占土壤中微生物总数的5~30%。在有机质含量高的偏碱性的土壤中占的比例高。3、真菌真菌广泛分布在土壤耕作层中，在30厘米深度以下很难找到真菌。在偏酸性土壤中真菌活动较为旺盛。4、藻类土壤中生长繁殖着许多真核藻类，大多数是硅藻或绿藻、裸藻。它们分布在土壤的表面或近表面，以利于充分接受光照。第九页，共三十二页，编辑于2023年，星期日5、原生动物只存在于土壤的表层15厘米处，以有机质为食料，在土壤有机质的分解过程中发挥着重要作用。

另外，细菌病毒在土壤中的分布也很广泛，但数量较少。如果有关的细菌数目增加，则相应的病毒数目也就增加。第十页，共三十二页，编辑于2023年，星期日

因空气缺乏营养、水分，同时又有日光的照射，因而它不是微生物生存的良好场所。但由于土壤、人及动植物、水体不断地以微粒、尘埃、液滴等扩散到空气中而造成了空气中微生物的存活。这些尘埃、微粒及液滴均做为微生物的飞行器。在畜舍、公共场地、医院、城市街道等地空气中的微生物最多。而在海洋、高山、森林、极地的上空微生物很少。5.1.2空气中的微生物第十一页，共三十二页，编辑于2023年，星期日1）来源于土壤、水体及人类的生产、生活活动；2）种类主要为真菌和细菌,一般与其所在环境的微生物种类有关；3）数量取决于尘埃数量；4）停留时间和尘埃大小、空气流速、湿度、光照等因素有关；5）随气流可达到很高的高度，而随气流的横向传布距离几乎是无限的。特点：第十二页，共三十二页，编辑于2023年，星期日5.1.3水域中的微生物

水体中的微生物主要来自土壤、空气、动物尸体及分泌排泄物、生活污水等。许多土壤微生物都可在水中找到。微生物在水中的分布与数量也受到水体类型与层次、污染情况、季节等各种因素的影响。如养分、pH值、温度、氧、光照等。第十三页，共三十二页，编辑于2023年，星期日水体中微生物的来源：1、土著微生物。如荧光杆菌、丝状硫细菌、球衣菌及铁细菌等。2、来自土壤。由于雨水对地表的冲刷会将土壤中的微生物带入水中，如枯草芽孢杆菌、氨化细菌、硝化细菌、霉菌等。3、来自生产和生活。各种工业废水、生活污水及排泄物夹带着微生物进入水体，如大肠杆菌、各种腐生性细菌、霍乱弧菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌、病毒等。4、来自空气。由于雨雪的降落将空气中的微生物带入水体，另外还有尘埃的沉降。第十四页，共三十二页，编辑于2023年，星期日（一）大气水（二）江河水1）数量和种类与接触的土壤有密切关系；2）分布上更多的是吸附在悬浮在水中的有机物上及水底；3）多能运动，有些具有很异常的形态（例如柄细菌）。

大气水包括雨和雪。初雨中微生物含量要高些，雪花由于表面积大些，因而与尘埃的接触面也就大些，所以其微生物含量比雨水多。第十五页，共三十二页，编辑于2023年，星期日4）水体自身存在自我净化作用：a）致病菌一般对营养要求苛刻，因此在一般的水中只能存活2-3天；b）水表微生物会受辐射等作用而被杀灭；c）原生动物等的吞噬作用；d）由固形物吸附再沉积到水底；第十六页，共三十二页，编辑于2023年，星期日（三）湖泊和池塘水（四）地下水最大特点：水体相对静止，微生物常随颗粒物沉入水底。

一般来说，地下水基本上是无菌的。这是因为土壤对水分的渗入有过滤作用，不仅滤掉了细菌也滤掉了有机质颗粒物。第十七页，共三十二页，编辑于2023年，星期日（五）海水1）嗜盐，真正的海洋细菌在缺少氯化钠的情况下是不能生长的。2）低温生长，除了在热带海水表面外，在其它海水中发现的细菌多为嗜冷菌。4）耐高压（特别是生活在深海的细菌）。3）大多数海洋细菌为G-细菌，并具有运动能力。Micrococcusaquivivus（水活微球菌）最适生长条件：600个大气压。第十八页，共三十二页，编辑于2023年，星期日5.1.4食品中的微生物不利影响：由于微生物的生长繁殖而腐烂、变质，不能再食用或使用；病原微生物进入人体的重要途径，引起传染性疾病；很多微生物在食品、农产品上生长后会产生对人有害的毒素；肉毒毒素、黄曲霉素等。第十九页，共三十二页，编辑于2023年，星期日有利影响：利用特定的微生物制备风味食品，如酱制品、米酒、腌酸菜等第二十页，共三十二页，编辑于2023年，星期日5.1.5极端环境中的微生物

极端环境包括高温、低温环境，高盐环境，高酸、高碱环境和高压环境。另外还有某些特殊环境，如：地下的厌氧环境，高辐射环境等。微生物适应于非常异常的环境是自然选择的结果。20世纪70年代以来，极端环境微生物已经成为微生物发展的新领域及新的资源宝库。第二十一页，共三十二页，编辑于2023年，星期日1、嗜热微生物（1）、生存环境：热泉、高强度辐射的土壤和岩石表面、堆肥、草堆或谷仓中。大部分的嗜热微生物都从热泉中分离得来。（2）、应用：高温发酵可以避免杂菌污染和提高发酵效率；产生的酶在常温下具有活性低，稳定性高的特点；为PCR技术提供基础等。第二十二页，共三十二页，编辑于2023年，星期日2、嗜冷微生物（1）、生存环境：高山、深海、南北两极、阴冷洞穴以及冰箱等。（2）、应用：提取低温蛋白酶用于洗涤剂。第二十三页，共三十二页，编辑于2023年，星期日3、嗜酸微生物（1）、生存环境：酸热泉、火山湖、高浓度的煤矿废水等。（2）、应用：微生物冶金、生物脱硫和肥料生产等方面；4、嗜碱微生物（1）、生存环境：盐碱地、碱性湖（如青海湖）等。（2）、应用：洗涤剂生产；处理如造纸工业、纺织工业排放的碱性废水。第二十四页，共三十二页，编辑于2023年，星期日5、嗜盐微生物（1）、生存环境：高浓度盐的盐湖（如青海湖，死海、里海等）、盐场、盐矿和盐腌制品（如泡菜、腊肉）等。（2）、应用：生产胞外多糖及色素用于食品着色；生产调味剂、淡化海水、盐碱地开发等。（1）、生存环境：海洋深处、深油井、地下煤矿和工业加压设备中。（2）、应用：高压状态的油井开采以提高采油率。6、嗜压微生物第二十五页，共三十二页，编辑于2023年，星期日

在自然界，各种不同类群的微生物能在多种不同生境中生长繁殖。它们互相之间，它们与其他生物之间彼此联系，相互影响，一般说来，这些关系可归纳为共生、互生、寄生和拮抗四类。5.2微生物间的关系第二十六页，共三十二页，编辑于2023年，星期日5.2.1互生

两种可单独生活的微生物．在共同生活时，一方为另一方或相互为对方提供有利条件这种关系称为互生。如厌氧菌和好氧菌、分解纤维素的细菌和固氮菌等。第二十七页，共三十二页，编辑于2023年，星期日5.2.2共生两种生物生活在一起，双方相互依存，彼此得益，甚至不能分开独立生活，形态上形成特殊的共生体，生理上形成一定分工。

共生关系在自然界相当普遍，其中有许多不仅对参与者，而且对生态系中其他生物都有重要的生态学意义。第二十八页，共三十二页，编辑于2023年，星期日5.2.3寄生

一种微生物生活在另一种微生物的体内或体表，以另一种微生物为生活基质，在其中进行生长繁殖，并对后者带来危害。第二十九页，共三十二页，编辑