成信工环境工程微生物学课件第8章 微生物的生态

第8章

微生物的生态

主要内容

生态学概述

土壤生态系统及其微生物

空气生态系统及其微生物

水体生态系统及其微生物

微生物之间的相互关系微生物的生态

生态学概述生态学：生物与环境相互关系的科学。它从生物个体、种群、群落、生态系统以及生物圈等多个层次上来研究生物与环境相互作用的过程和规律。生态系统：生物+环境四个基本组成：

功能：

生态平衡生产者消费者分解者环境能量流动物质循环信息传递生态学概述生态学概述生物圈：气圈、水圈、岩石圈生态学概述微生物在生态系统中的角色/作用？微生物是有机物的主要分解者；微生物是物质循环的重要成员；是生态系统的初级生产者；是地球生物演化中的先锋种类土壤微生物生态1.土壤是微生物良好的生活场所。①土壤中含有大量的有机物②土壤中含有大量的矿物质③土壤中含有一定的水分④土壤中含有一定的空隙⑤土壤具有保温性⑥土壤的pH值一般为5.5~8.5之间2、土壤环境中的微生物土壤微生物生态土壤细菌土壤放线菌土壤真菌土壤藻类原生动物3、微生物在土壤中的数量和分布1）数量：从种类上看，以细菌最多，达70~90%，其次为放线菌、真菌，以及藻类、原生动物和微型后生动物等；从生物量上来看，放线菌的量几乎可以与细菌相等。2）分布

水平分布——不同类型的土壤中所含微生物不同垂直分布——同一土壤的不同深度，微生物的分布不同土壤微生物生态1）．土壤自净土壤对进入其中的一定负荷的有机物或有机污染物具有吸附和生物降解能力，通过各种物理、生化过程自动分解污染物使土壤恢复到原有水平的净化过程，称土壤自净。土壤微生物生态4、土壤自净和土地处理一定范围内，土壤中的微生物——生态系统5、土壤污染和土壤生物修复1）．土壤污染及其后果土壤污染：土壤自净是有一定限度的，即自净容量。如果超过这个容量，就会造成土壤污染。土壤污染的后果：（1）改变土壤的性质，破坏土壤生态系统；（2）污染物通过食物链迁移或进入水体，危害人类健康；（3）各种病原微生物可能通过各种途径传播。土壤微生物生态2）土壤生物修复土壤生物修复是利用土壤中的天然微生物和人为加入特定菌株，使土壤中的污染物质加快降解和转化的速度，使土壤恢复其天然功能。有关污染环境的修复（生物修复），是目前环境科学领域的热点之一。土壤微生物生态农药、石油、重金属！！空气微生物生态一、空气的生态条件紫外线、干燥、温度变化大、缺乏营养等，这些特点决定了空气不是微生物生长繁殖的场所。二、空气微生物的种类、数量和分布空气中的微生物来源于：土壤水体人和动物空气中的微生物只是短暂停留，是可变的，没有固定类群。在空气中存活的微生物，主要是有芽孢的细菌、有孢子的霉菌、放线菌及各种胞囊。取决于多种因素的影响：空气的相对湿度、紫外线、尘土颗粒的数量和大小以及微生物本身的性质。以及环境卫生状况，如绿化等。空气微生物生态一、水体中的微生物群落水体：天然水体和人工水体水体中的微生物来源：

水体中固有的；来自土壤（径流）；生产和生活（废弃物）；空气（降雨等）。水体微生物生态二、水体自净和污染水体的微生物生态水体微生物生态1.水体自净

河流接纳了一定量的有机污染物后，在物理的、化学的和微生物等因素的综合作用后得到净化；水质恢复到污染前的水平和状态，叫水体自净2．自净过程水体微生物生态水体自净过程大致如下：污染物排入水体后被水体稀释，有机和无机固体物沉降至河底水体中好氧细菌利用溶解氧把有机物分解为简单有机物和无机物水体中的溶解氧逐渐恢复自净过程完成（1）多污带（2）α中污带（3）β中污带（4）寡污带水体微生物生态极端环境中的微生物（前沿）高温低温高盐高酸高碱高压……几种常见的生物（微生物）之间的相互关系：微生物与其他生物之间的关系互生共生寄生竞争拮抗概念：两种生物都可以单独生活，当生活在一起时，比单独生活的好。例子：人体肠道中正常菌群与人的互生概念：指两种生物在一起生活，互相提供必要的生活条件，彼此依赖，形成一个在形态上具有共同结构，而在生理上却相互分工，互换生命活动产物的生存关系。如将二者分开，各自都生活不好。例子：地衣多种微生物共同生活于一个环境中时，或因一种微生物优先利用有限养料，致使另一种微生物养料缺乏，生长发育受阻；或因一种微生物生长迅速，占领基质表面和是一种微生物通过产生某种特殊的代谢产物或改变环境条件来抑制或杀死另一微生物种群的现象充斥空间，使另一种微生物无处容身而生长受抑。竞争导致优势种群的胜利和劣势种群的淘汰。寄生是一种生物生活在另一种生物表面或体内并对后者产生危害的相互关系。例子：噬菌体这是一种微生物通过产生某种特殊的代谢产物或改变环境条件来抑制或杀死另一微生物种群的现象微生物与其他生物之间的关系微生物与其他生物之间的关系微生物与其他生物之间的关系微生物与其他生物之间的关系两种草履虫分开培养和混合培养