微生物生态学自然界中微生物和它们的

基本概念-P8生境（Habitat）：发觉有生物物理区域。土著微生物（Autochthonousmicroorganism）：指在一个给定生境中那些能生存、生长和进行活跃代谢微生物，而且这些微生物能与来自其它群落微生物进行有效竞争。外来微生物（Allochthonousmicroorganism）：指来自于其它生态系统微生物，所以这些微生物不能在这一生境中长久生活下去。群落（Community）：指一定区域里，各种群体(Population)相互涣散结合一个结构单位。微生物生态学自然界中微生物和它们的第1页土壤是固体无机物(岩石和矿物质)、有机物、水、空气和生物组成复合物，是微生物适当生境。土壤是微生物大本营！第一节土壤——微生物生活良好环境微生物生态学自然界中微生物和它们的第2页营养水分pH氧化还原电位（Eh）土壤中含有有机物和矿质元素有机物：提供微生物生长所需N、C源矿质元素：P、S、Ca、K、Mg、Fe等土壤pH值范围普通在3.5～10.5水是土壤组成部分，土壤可确保植物及微生物生长发育所需水分。微生物生态学自然界中微生物和它们的第3页渗透压土壤中空气土壤温度普通土壤溶液浓度在0.1～1％，渗透压0.5～5个atm，浓度越高，渗透压越高。土壤温度决定于地域、季节原因，普通在0～30℃，其中大部分时间为10～25℃。普通土壤中CO2多、O2少，靠近植物根系CO2多，土层浅O2多，土层深CO2少。微生物生态学自然界中微生物和它们的第4页土壤微生物种类多、数量多、代谢潜力巨大，是主要微生物源，是微生物大本营。石英微生物生态学自然界中微生物和它们的第5页第二节土壤微生物P9一、土壤微生物数量和生物量微生物数目/每克土干重生物量（g/m3）细菌108160真菌105200放线菌105～106160藻类104～10532原生动物10438农田上表层（15cm）处微生物数目和生物量微生物生态学自然界中微生物和它们的第6页各类微生物都可在土壤中生存发展，但伴随土壤类型、肥力水平、环境条件和季节改变等原因不一样，土壤微生物数量和分布存在很大差异。1、数量不一样类型土壤中微生物总数和各类微生物比列关系地带土壤微生物总数（108/g）细菌（％）细菌中孢子（％）放线菌（％）真菌（％）冻土原始森林冰沼潜育土214095.60.71.42.0森林草地灰壤108089.312.08.12.6草地草原黑钙土363063.821.435.40.8干旱草原栗钙土348064.819.334.70.5沙漠草原褐色土449063.417.736.10.5微生物生态学自然界中微生物和它们的第7页生物量：生物细胞重量（以单个细胞为标准）2、生物量生物量计算：（1）一个细菌细胞湿重1.5×10－12g1g土壤含细菌109个，一亩田表土约30万斤（耕作土重）（3×105×500）g×（109个/g）×（1.5×10－12）g=22.5X104g=225kg微生物生态学自然界中微生物和它们的第8页生物量可作为土壤肥力指标细菌、放线菌：160g/m3真菌：200g/m3（一个真菌菌丝湿重9.4×10-5g）微生物生态学自然界中微生物和它们的第9页影响土壤中微生物生物量原因：土壤肥力情况：肥力越好，生物量越多耕作管理：耕作越频繁，生物量越少微生物生态学自然界中微生物和它们的第10页二、土壤微生物分布土壤微生物垂直分布ABC普通以表土层A微生物最多，因为O2、水分、有机物含量高；伴随层次加深，微生物数量降低。微生物生态学自然界中微生物和它们的第11页二、土壤微生物分布土壤微生物分布不均匀性不论是大面积土壤或小土团，微生物都不可能均匀分布。普通微生物都分布在土粒表面，如芽孢杆菌、细菌、真菌；土粒内部有球菌、无芽孢杆菌采样：五点样品混合后再分离，振荡目标是将土粒内部微生物释放出来。微生物生态学自然界中微生物和它们的第12页三、土壤微生物生理群和优势种1、生理群：指按生理特征将微生物划分为不一样类群。同一生理群微生物，其生理特征相同，但形态特征能够不一样。划分生理群微生物标准：主要以营养类型来划分。生理特征所需要特定生长条件在物质转化中含有特定功效氨化微生物生理群：细菌、放线菌、真菌反硝化细菌生理群：芽孢杆菌、假单胞菌光能自养光能异养化能自养化能异养能源氢供体基本碳源微生物举例光无机物二氧化碳蓝细菌光有机物二氧化碳紫色非硫细菌

及简单有机物

无机物无机物二氧化碳硝化细菌有机物有机物有机物大多数已知细菌和全部真核微生物微生物生态学自然界中微生物和它们的第13页2、优势种在一定条件下或在一个生理群中常只有少数种类占优势，即在最高稀释度平皿中出现较多菌落数菌种，该菌种称优势种。经过优势种多少，能够反应土壤中某一物质转化强弱。微生物生态学自然界中微生物和它们的第14页四、土壤细菌P101、土壤细菌数量普通土壤细菌数量占土壤微生物总量70~90%；1g肥沃土壤中约有土壤细菌几十万~几十亿；土壤细菌是土壤中主要物质转化生物因子。微生物生态学自然界中微生物和它们的第15页2、土壤细菌特点个体形状和大小往往与人工培养条件下不一样；土壤细菌数量多、代谢强、繁殖快、代时短，对其延续带来很大好处；土壤细菌按其起源可分为土著性和外来性，普通土著是优势种。增强菌体本身竞争能力（以多取胜）细菌个体有很强应变能力（顺应反应，genotypicflexibility）微生物生态学自然界中微生物和它们的第16页四、土壤细菌3、优势种属节杆菌（Arthrobacter），球状与杆状相互转化（不一样营养条件）；产芽胞杆菌，当前有16个属，Bacillus常见；假单胞菌（Pseudomonas），农药降解、重金属抗性主要菌属，大多含有质粒；土壤杆菌（Agrobacterium）产碱杆菌（Alcaligenes），生物塑料PHA(聚羟基脂肪酸)、PHB(聚羟基丁酸酯)，细菌多糖；黄杆菌（Flavobacterium），耐饥饿，有毒物质降解，环境保护型微生物；微球菌（Micrococcus）；黄单胞菌（Xanthomonas）等；微生物生态学自然界中微生物和它们的第17页4、粘细菌（1）在土壤中数量不是很多，但亦常见，在施用有肥料土壤中更为普遍。能降解各种大分子化合物，如纤维素、半纤维素等。微生物生态学自然界中微生物和它们的第18页分布非常广泛，自热带到两极都有，以热带和温带较多，淡水、海水和土壤是它们生活主要场所。在潮湿土壤上经常大量繁殖。有些种类能耐高温、干旱等极端环境条件。多数种类能固氮(异形胞)，是土壤一个主要生物N起源。念珠藻在一些土壤生境中既能固定氮气，又能经过光合作用合成有机物。蓝细菌能在没有植物生长土壤表面形成表面壳，对土壤含有稳定作用。5、蓝细菌（光合自养细菌群体）微生物生态学自然界中微生物和它们的第19页五、土壤放线菌1、数量和分布多数好气、腐生，以孢子或菌丝片段存在于土壤，细胞数104~106个/g土，土壤肥沃时可达108个/g土。主要分布于土表，是土壤主要土著性微生物，也是土壤微生物第二大类群，占5~30%。对干燥条件抗性比较大(在沙漠土壤中生存)；比较适合在碱性或中性条件下生长，并对酸性条件敏感（高氏1号培养基）。主要参加复杂有机物分解，如木质素、几丁质、烃类。微生物生态学自然界中微生物和它们的第20页2、优势菌属链霉菌属和诺卡氏菌属在土壤放线菌中所占百分比最大。链霉菌属（Streptomyces）：1000各种，96%抗菌素主要起源于该属；有基质、气生菌丝，后者上有孢子。链霉菌微生物生态学自然界中微生物和它们的第21页诺卡氏菌属（Nocardia）：无气生菌丝，以基质菌丝断裂繁殖；有很各种产生抗生素，如利福霉素；参加复杂难分解有机物降解。微生物生态学自然界中微生物和它们的第22页小单胞菌属（Micromonospora）：气生菌丝很短，顶端只生一个孢子；耐高温（55~65℃），是堆肥高温阶段主要分解菌，主要抗生素产生菌，如庆大霉素。微生物生态学自然界中微生物和它们的第23页六、土壤真菌P10-111、数量和分布真菌是常见土壤微生物之一，104～105个/g，是土壤微生物第三大类群；数量虽小，但生物量很大（第一），200g/m3；微生物生态学自然界中微生物和它们的第24页六、土壤真菌在土壤中常见真菌主要是子囊菌亚门、接合菌亚门、半知菌亚门：根霉属、毛霉属、小克银汉霉属赤霉属曲霉属（Aspergillus）、青霉属（Penicillum）、木霉属（Trichoderma）2、优势属种微生物生态学自然界中微生物和它们的第25页土壤中土著酵母菌主要是半知菌：假丝酵母（Candida）、红酵母（Rhodotorula）、汉孙氏酵母（Hansenula）微生物生态学自然界中微生物和它们的第26页七、土壤藻类P11土壤藻类是单细胞或多细胞真核原生生物；优势属种：硅藻、绿藻、黄藻微生物生态学自然界中微生物和它们的第27页藻类生长情况能够作为土壤肥力指标。肥沃中性土壤，藻类普通生长旺盛，土壤表面常出现黄褐色或黄绿色薄藻层；藻类缺乏——土壤贫瘠缺肥；硅藻多——土壤营养丰富；微生物生态学自然界中微生物和它们的第28页八、土壤原生动物P11原生动物是单细胞动物；往往只存在于土壤表层15cm处，因为它们需要相对高浓度氧气，105～106个/g肥土，几十～几万个/g贫瘠土；微生物生态学自然界中微生物和它们的第29页原生动物主要靠摄取可溶性有机物和细菌而生长，是土壤细菌和藻类捕食者。常见优势种属：鞭毛虫、变形虫、纤毛虫等。微生物生态学自然界中微生物和它们的第30页细菌病毒在土壤中分布广泛，但数量少根瘤菌与其噬菌体关系（有抗性却不固氮）植物致病病毒在土壤中转播（芸苔油壶菌能够感染植物根并引发病变，且能够携带烟草坏死病毒和莴苣巨脉病毒进行传输）九、土壤病毒P11微生物生态学自然界中微生物和它们的第31页十、影响土壤中微生物分布原因P12土壤颗粒性质腐殖质》砂土土壤水分游动微生物氧气上层好氧微生物多（穴居动物活动能够给微生物好氧生长提供条件）pHpH对营养物质利用，微生物吸附，胞外酶产生和分泌产生影响温度蓝细菌能抗改变范围很大温度；耐寒藻类（雪藻）营养情况有机物对自养细菌有抑制作用（刍溪藻喜欢在营养丰富鸟粪中）（土壤颗粒中细菌不均匀分布）人类生产活动微生物生态学自然界中微生物和它们的第32页（一）微生物数量测定十一、测定土壤微生物数量和生物量方法1、总数测定细菌显微镜直接计数法荧光显微镜法电子显微镜法微生物生态学自然界中微生物和它们的第33页2、活菌数测定稀释平板培养法液体稀释培养法（MPN法-最大可能数法

）微生物生态学自然界中微生物和它们的第34页微生物生态学自然界中微生物和它们的第35页大肠菌群检数表

接种水样总量111.1mL（100mL、10mL、1mL、0.1mL各1份） 接种水样量/mL

1001010.1每升水样中大肠菌群数－－－－<9－－－＋9－－＋－9－＋－－9.5－－＋＋18－＋－＋19－＋＋－22＋－－－23－＋＋＋28＋－－＋92＋－＋－94＋－＋＋180＋＋－－230＋＋－＋960＋＋＋－2380＋＋＋＋>2380“＋”大肠菌群发酵阳性；“－”大肠菌群发酵阴性。

微生物生态学自然界中微生物和它们的第36页（二）微生物生物量测定1、熏蒸法当前使用最广一个测定土壤微生物生物量方法。用氯仿将土壤中微生物杀死，然后加入少许未灭菌土壤（即重新接入活微生