成信工環(huán)境工程微生物學(xué)課件第8章 微生物的生態(tài)

第8章

微生物的生態(tài)

主要內(nèi)容

生態(tài)學(xué)概述

土壤生態(tài)系統(tǒng)及其微生物

空氣生態(tài)系統(tǒng)及其微生物

水體生態(tài)系統(tǒng)及其微生物

微生物之間的相互關(guān)系微生物的生態(tài)

生態(tài)學(xué)概述生態(tài)學(xué)：生物與環(huán)境相互關(guān)系的科學(xué)。它從生物個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)以及生物圈等多個層次上來研究生物與環(huán)境相互作用的過程和規(guī)律。生態(tài)系統(tǒng)：生物+環(huán)境四個基本組成：

功能：

生態(tài)平衡生產(chǎn)者消費者分解者環(huán)境能量流動物質(zhì)循環(huán)信息傳遞生態(tài)學(xué)概述生態(tài)學(xué)概述生物圈：氣圈、水圈、巖石圈生態(tài)學(xué)概述微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的角色/作用？微生物是有機物的主要分解者；微生物是物質(zhì)循環(huán)的重要成員；是生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者；是地球生物演化中的先鋒種類土壤微生物生態(tài)1.土壤是微生物良好的生活場所。①土壤中含有大量的有機物②土壤中含有大量的礦物質(zhì)③土壤中含有一定的水分④土壤中含有一定的空隙⑤土壤具有保溫性⑥土壤的pH值一般為5.5~8.5之間2、土壤環(huán)境中的微生物土壤微生物生態(tài)土壤細菌土壤放線菌土壤真菌土壤藻類原生動物3、微生物在土壤中的數(shù)量和分布1）數(shù)量：從種類上看，以細菌最多，達70~90%，其次為放線菌、真菌，以及藻類、原生動物和微型后生動物等；從生物量上來看，放線菌的量幾乎可以與細菌相等。2）分布

水平分布——不同類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態(tài)1）．土壤自凈土壤對進入其中的一定負荷的有機物或有機污染物具有吸附和生物降解能力，通過各種物理、生化過程自動分解污染物使土壤恢復(fù)到原有水平的凈化過程，稱土壤自凈。土壤微生物生態(tài)4、土壤自凈和土地處理一定范圍內(nèi)，土壤中的微生物——生態(tài)系統(tǒng)5、土壤污染和土壤生物修復(fù)1）．土壤污染及其后果土壤污染：土壤自凈是有一定限度的，即自凈容量。如果超過這個容量，就會造成土壤污染。土壤污染的后果：（1）改變土壤的性質(zhì)，破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)；（2）污染物通過食物鏈遷移或進入水體，危害人類健康；（3）各種病原微生物可能通過各種途徑傳播。土壤微生物生態(tài)2）土壤生物修復(fù)土壤生物修復(fù)是利用土壤中的天然微生物和人為加入特定菌株，使土壤中的污染物質(zhì)加快降解和轉(zhuǎn)化的速度，使土壤恢復(fù)其天然功能。有關(guān)污染環(huán)境的修復(fù)（生物修復(fù)），是目前環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的熱點之一。土壤微生物生態(tài)農(nóng)藥、石油、重金屬??！空氣微生物生態(tài)一、空氣的生態(tài)條件紫外線、干燥、溫度變化大、缺乏營養(yǎng)等，這些特點決定了空氣不是微生物生長繁殖的場所。二、空氣微生物的種類、數(shù)量和分布空氣中的微生物來源于：土壤水體人和動物空氣中的微生物只是短暫停留，是可變的，沒有固定類群。在空氣中存活的微生物，主要是有芽孢的細菌、有孢子的霉菌、放線菌及各種胞囊。取決于多種因素的影響：空氣的相對濕度、紫外線、塵土顆粒的數(shù)量和大小以及微生物本身的性質(zhì)。以及環(huán)境衛(wèi)生狀況，如綠化等?？諝馕⑸锷鷳B(tài)一、水體中的微生物群落水體：天然水體和人工水體水體中的微生物來源：

水體中固有的；來自土壤（徑流）；生產(chǎn)和生活（廢棄物）；空氣（降雨等）。水體微生物生態(tài)二、水體自凈和污染水體的微生物生態(tài)水體微生物生態(tài)1.水體自凈

河流接納了一定量的有機污染物后，在物理的、化學(xué)的和微生物等因素的綜合作用后得到凈化；水質(zhì)恢復(fù)到污染前的水平和狀態(tài)，叫水體自凈2．自凈過程水體微生物生態(tài)水體自凈過程大致如下：污染物排入水體后被水體稀釋，有機和無機固體物沉降至河底水體中好氧細菌利用溶解氧把有機物分解為簡單有機物和無機物水體中的溶解氧逐漸恢復(fù)自凈過程完成（1）多污帶（2）α中污帶（3）β中污帶（4）寡污帶水體微生物生態(tài)極端環(huán)境中的微生物（前沿）高溫低溫高鹽高酸高堿高壓……幾種常見的生物（微生物）之間的相互關(guān)系：微生物與其他生物之間的關(guān)系互生共生寄生競爭拮抗概念：兩種生物都可以單獨生活，當(dāng)生活在一起時，比單獨生活的好。例子：人體腸道中正常菌群與人的互生概念：指兩種生物在一起生活，互相提供必要的生活條件，彼此依賴，形成一個在形態(tài)上具有共同結(jié)構(gòu)，而在生理上卻相互分工，互換生命活動產(chǎn)物的生存關(guān)系。如將二者分開，各自都生活不好。例子：地衣多種微生物共同生活于一個環(huán)境中時，或因一種微生物優(yōu)先利用有限養(yǎng)料，致使另一種微生物養(yǎng)料缺乏，生長發(fā)育受阻；或因一種微生物生長迅速，占領(lǐng)基質(zhì)表面和是一種微生物通過產(chǎn)生某種特殊的代謝產(chǎn)物或改變環(huán)境條件來抑制或殺死另一微生物種群的現(xiàn)象充斥空間，使另一種微生物無處容身而生長受抑。競爭導(dǎo)致優(yōu)勢種群的勝利和劣勢種群的淘汰。寄生是一種生物生活在另一種生物表面或體內(nèi)并對后者產(chǎn)生危害的相互關(guān)系。例子：噬菌體這是一種微生物通過產(chǎn)生某種特殊的代謝產(chǎn)物或改變環(huán)境條件來抑制或殺死另一微生物種群的現(xiàn)象微生物與其他生物之間的關(guān)系微生物與其他生物之間的關(guān)系微生物與其他生物之間的關(guān)系微生物與其他生物之間的關(guān)系兩種草履蟲分開培養(yǎng)和混合培養(yǎng)