微生物资源生态及其经济价值

1、第二章微生物资源生态学及其经济价值,微生物资源生态学： 关于微生物资源与环境关系的科学。,微生物资源生态学研究内容 微生物资源在各种生态环境中的分布,种 类 数 量 组 成 生物学特性,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,物种的多样性 分布的广泛性 生境复杂性,微生物多样性,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、微生物在自然界分布的各种生境 （一）微生物自然界分布的广泛性,土壤、河流、大气、深海 温泉、盐湖、沙漠、油井 动物、植物,分布的广泛性,个体微小 种群数量大 生理类型多样 适应性强,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及

2、其经济价值,一、微生物在自然界分布的各种生境 （二）微生物分布的各种生境 1、土壤,数量：细菌最多，放线菌和真菌次之，藻类及原生动物较少。 细 菌：107108个/克土； 生物量：活菌体重约1mg/ g土 放线菌： 细菌的10% 生物量：接近细菌 真 菌： 细菌的1% 农田土壤 0.6mg/g土（森林土1mg/g土）,自然界微生物生活的大本营,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、微生物在自然界分布的各种生境 （二）微生物分布的各种生境 2、森林,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、微生物在自然界分布的各种生境 （二）微生物分布的各种生

3、境 2、森林,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、微生物在自然界分布的各种生境 （二）微生物分布的各种生境 2、森林,土壤及枯死林木 的大型真菌,着 生 林 木 活 体 的大型真菌,引起立木腐朽（多孔菌类）,同活树木根部结合成共生复合体菌根（牛肝菌、乳菇）,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、微生物在自然界分布的各种生境 （二）微生物分布的各种生境 3、草原,草原生境大型真菌： 巳知150种，分属于16科50属，主要是一年生的肉质真菌。 （北方草原：蘑菇、口蘑、小皮伞、秃马勃等）,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经

4、济价值,一、微生物在自然界分布的各种生境 （二）微生物分布的各种生境 4、水域（江、河、湖、海、沼泽、池溏等有自由水体存在的场所）,有机质含量是决定水体微生物数量的重要因素。,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、微生物在自然界分布的各种生境 （二）微生物分布的各种生境 5、空气,常见的微生物： 细菌：芽孢杆菌属、微球菌属 真菌：青霉属、曲霉属、镰孢霉属、交链孢霉属、毛霉属、根霉属 放线菌：很少,空气中微生物数量的多少，决定于空气被其它生物污染的程度。,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、微生物在自然界分布的各种生境 （二）微生物分布的

5、各种生境 6、极端环境（高温、低温、强酸、强碱、高渗透压）,分布着某些具有高度特异性和适应性的微生物 （多为原核微生物）,耐酸细菌：从矿石中浸出金属 耐高压细菌：开采石油 耐热细菌：生产特殊酶制剂,抗热、抗寒、抗盐、抗干燥、抗酸、抗碱、抗压力、抗辐射、抗毒物基因,珍稀基因 资 源 库,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、微生物在自然界分布的各种生境 （二）微生物分布的各种生境 6、极端环境（高温、低温、强酸、强碱、高渗透压）,（1）极端温度,一般微生物的生长适温为2035。,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、微生物在自然界分布的各种

6、生境 （二）微生物分布的各种生境 6、极端环境（高温、低温、强酸、强碱、高渗透压）,（1）极端温度,嗜热菌（分布于温泉、农家肥料、生活垃圾、动物粪便 存在在高温下也能保持较强活性的酶 实际应用：嗜热蛋白酶、纤维素酶和淀粉酶 （洗涤剂、制革、面包制作、蛋白饲料、酒精发酵）,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、微生物在自然界分布的各种生境 （二）微生物分布的各种生境 6、极端环境（高温、低温、强酸、强碱、高渗透压）,（1）极端温度,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、微生物在自然界分布的各种生境 （二）微生物分布的各种生境 6、极端环境（

7、高温、低温、强酸、强碱、高渗透压）,（1）极端温度,嗜冷菌（分布于极地、高海拔、多雪地区、人工冷藏库等）,特点：细胞壁比较厚，质膜中的类脂溶点较低 呼吸耗氧量少 细胞内酶量大,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、微生物在自然界分布的各种生境 （二）微生物分布的各种生境 6、极端环境（高温、低温、强酸、强碱、高渗透压）,（2）极端酸碱度,硫化细菌：酸性矿泉水中，耐受pH值0.5的强酸环境 氧化硫硫杆菌：最适pH值25，氧化元素硫产生浓度高达10的硫酸 硝化细菌：pH值9.4的碱性环境 脱氮硫杆菌：pH值10以上的碱性环境,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源

8、生态及其经济价值,一、微生物在自然界分布的各种生境 （二）微生物分布的各种生境 6、极端环境（高温、低温、强酸、强碱、高渗透压）,（）高盐(高渗)环境,死海：含盐量23一25 耐盐细菌：盐杆菌等,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、微生物在自然界分布的各种生境 （二）微生物分布的各种生境 6、极端环境（高温、低温、强酸、强碱、高渗透压）,（4）高压环境,太平洋水深4000m：4属酵母菌 太平洋水深6000m：微球菌、芽孢杆菌、弧菌、螺菌,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、微生物在自然界分布的各种生境 （二）微生物分布的各种生境 、工

9、农业产品（粮食、食品、纤维、木制品、皮革、塑料、建材 ）,粮食微生物的作用：霉变，产生毒物 （有害） 假单孢杆菌属细菌，抑制霉菌生长 （有益）,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、微生物在自然界分布的各种生境 （二）微生物分布的各种生境 、工农业产品（粮食、食品、纤维、木制品、皮革、塑料、建材 ）,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、微生物在自然界分布的各种生境 （二）微生物分布的各种生境 、工农业产品（粮食、食品、纤维、木制品、皮革、塑料、建材 ）,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,二、微生物主要类群的生

10、态分布 （一）真菌,1、影响真菌群体数量及种群结构的因素：,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,二、微生物主要类群的生态分布 （一）真菌,（1）土壤有机物及植被（土壤有机质含量及植被分布）,（2）土壤酸碱度（生存范围：2.09.0, 最适：4.07.0）,（3）水分（一般要求相对湿度大于）,（4）温度（相对耐低温）,（）通气（多为严格好气性）,、土壤真菌的种类：,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,二、微生物主要类群的生态分布 （一）真菌,、土壤真菌的土壤中的垂直分布：,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,二、微生物

11、主要类群的生态分布 （一）真菌,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,二、微生物主要类群的生态分布 （二）细菌,细菌分布：主要在土壤和水体,影响土壤细菌分布的因素：通气状况（好气、厌气） 土壤有机质 pH值等,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,二、微生物主要类群的生态分布 （三）放线菌,影响土壤放线菌分布的因素： 有机质含量（肥沃土比瘠薄土多，但耐贫养） 季节（春季比夏季多） 作物种类（农田土壤比森林土壤多） 水分（干燥耐力较大） 酸碱度（耐碱，pH低于5.0停止生长）,放线菌分布：土壤(分布层位相对较深)，分生孢子,第一节微生物分布生境多样

12、性,第二章微生物资源生态及其经济价值,二、微生物主要类群的生态分布 （三）放线菌,土壤放线菌的种类及数量：,链霉菌属（总菌落数的70%90%） 诺卡氏菌属（总菌落数的1030） 小单孢菌属（最少）,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,三、资源微生物主要类群的分布概况,第一节微生物分布生境多样性,第二章微生物资源生态及其经济价值,三、资源微生物主要类群的分布概况,第二节资源微生物的经济价值,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、真菌的经济价值,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、真菌的经济价值,第二节资源微生物的经济价值,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、真菌的经济价值,第二节资源微生物的经济价值,第二章微生物资源生态及其经济价值,一、真菌的经济价值,第二节资源微生物的经济价值,发酵工业,制药工业,食品加工业,农林业,真菌的应用,第二章微生物资源生态及其经济价值,二、细菌的经济价值,第二节资源微生物的经济价值,固氮作用（共生固氮与自生固氮） 杀虫剂（苏云金杆菌） 气体燃料（产甲烷菌） 氨基酸及工具