微生物生態(tài)-預(yù)防

四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院1第二章微生物生態(tài)學(xué)王國慶huaxiwgq@163.com四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun2第一節(jié)基本概念與基本規(guī)律四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun3生態(tài)學(xué)（ecology）研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。生態(tài)系統(tǒng)（ecosystem）指生物群落與其環(huán)境構(gòu)成的統(tǒng)一體。生態(tài)平衡（ecologicalbalance）生態(tài)系統(tǒng)各組成部分的內(nèi)部或相互之間，在長期發(fā)展演化過程中，通過相互制約、轉(zhuǎn)化、補(bǔ)償、交換及適應(yīng)而建立起來的一種相互協(xié)調(diào)的動態(tài)平衡關(guān)系。一、基本概念四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun4生態(tài)研究中相關(guān)概念個體（individual）：指具有一定功能的生物體群落（community）：多種生物種群多集合種群(population)：相同多個個體生境（habitat）：指微生物生存的外環(huán)境先驅(qū)生物演替（succession）四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun5生態(tài)學(xué)的分類按生物類型的分類：動物、微生物、植物生態(tài)學(xué)按研究生態(tài)的分類：水、土壤、大氣、海洋生態(tài)學(xué)按功能分類：

種群生態(tài)學(xué)、群落生態(tài)學(xué)四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun6研究微生物與其所在環(huán)境和群落之間相互關(guān)系的科學(xué)，是生態(tài)學(xué)的一個分支。微生態(tài)學(xué)（Microecology）微生物生態(tài)學(xué)（microbialecology）研究生物體（人類、動物及植物）與其正常微生物群之間相互關(guān)系的學(xué)科，是生態(tài)學(xué)的一個分支。四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun7環(huán)境對微生物的種群、數(shù)量分布、增殖速度及活力的影響微生物群體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及可修飾性微生物群體對環(huán)境的功能微生物與其生存環(huán)境之間、微生物與其他各種生物之間的相互關(guān)系、作用和演變規(guī)律研究目的：二、微生物生態(tài)的研究四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun8生態(tài)系統(tǒng)中微生物的分布，微生物與環(huán)境之間的關(guān)系微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的功能環(huán)境污染對微生物的影響，微生物對污染物的凈化作用環(huán)境的微生物監(jiān)測和評價原理及技術(shù)，污染控制的微生物學(xué)方法研究內(nèi)容：微生物的正常生態(tài)規(guī)律微生物生態(tài)平衡微生物生態(tài)失調(diào)核心內(nèi)容：四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun9

水的生境特征是良好的溶劑營養(yǎng)豐富生物生境復(fù)雜三、微生物在自然界中的分布及生態(tài)特征

水微生物生態(tài)特征

多數(shù)為革蘭陰性菌常具有鞭毛、纖毛等與水中生活相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)特征具有附著生長及相互聚合的特性四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun10四、微生物生態(tài)的基本規(guī)律四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun11環(huán)境生態(tài)因子的改變必然引起微生物的生存斗爭。生物間斗爭與環(huán)境斗爭種內(nèi)斗爭種間斗爭四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun121.微生物與環(huán)境相互作用的基本規(guī)律耐受性定律綜合作用定律最小因子定律四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun13最小因子定律（Lawoftheminimum）也稱為限制因子定律（lawofrestrictionfactor）基本核心是：任何生物的生物量決定于所存在環(huán)境中該生物生長所需的最低濃度營養(yǎng)四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun14耐受性定律(lawoftolerance)生物對生態(tài)因子所能耐受的最大值和最小值之間的范圍叫耐受限度（limitsoftolerance）每種生物生長繁殖只能耐受一定范圍的生態(tài)因子，生態(tài)因子在數(shù)量和質(zhì)量上的不足或過多均可影響微生物的存亡。四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun15綜合作用定律(combinedlaw)由Odum將謝氏耐受定律與利比西的限制因子定律結(jié)合起來的產(chǎn)物。此定律的含義是一個生物或一群生物的生存和繁殖取決于綜合環(huán)境。非生物因素生物因素四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun16微生物生態(tài)演化的自然選擇與適應(yīng)微生物與環(huán)境的相互作用生存斗爭自然選擇適應(yīng)四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun17變異性微生物的特點：體積小生殖率大世代時間短適應(yīng)性強(qiáng)微生物細(xì)胞直接與環(huán)境接觸，很容易受環(huán)境影響微生物容易發(fā)生變異四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun18選擇性

生物進(jìn)化學(xué)說的基礎(chǔ)自然選擇(naturalselection人工選擇(artificialselection)四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun19適應(yīng)性生物的適應(yīng)性(adaption)是指生物能適應(yīng)在一定時間內(nèi)的環(huán)境波動或劇變以保證其本身生活和生存的能力。遺傳適應(yīng)性表型適應(yīng)性四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun20變異性、選擇性與適應(yīng)性的關(guān)系變異性在選擇的作用下形成適應(yīng)性。微生物環(huán)境選擇適應(yīng)四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun21適應(yīng)與淘汰微生物對環(huán)境的適應(yīng)是否是無限的？在什么條件下被淘汰？四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun22微生物之間的關(guān)系大致有八種方式2.微生物之間的基本生態(tài)規(guī)律1.互生關(guān)系

（1）偏利共生（2）互利共生（3）互惠共生2.寄生關(guān)系3.拮抗關(guān)系4.捕食關(guān)系5.競爭關(guān)系6.種間共處四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun23種間共處（neutralism）指兩種生物同時生存于同一棲息場所內(nèi)，但互不影響，不發(fā)生生態(tài)關(guān)系（至少沒有直接的生態(tài)關(guān)系）。光合色素藍(lán)細(xì)菌與其他水生細(xì)菌含義：例子：四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun24偏利共生（commensalism）兼性與專性厭氧菌指兩種種群共同存在于一個生境中，其中一個獲益，而另一個不受影響。含義：例子：四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun25互利共生（mutualism）含義：海藻與表面之附著菌；海藻供氧和有機(jī)物，菌供維生素和CO2。例子：生活在同一生境的兩種微生物互換產(chǎn)物，相互依賴，共同有利，在生理上形成一個整體。四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun26兩個種群的共同生存可以互相受益，但不是一種固定的關(guān)系，解除關(guān)系后雙方都能獨立存在。互惠共生（synergism）溶源性噬菌體與白喉桿菌，后者只有在溶源狀態(tài)產(chǎn)毒含義：例子：四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun27競爭（competition）兩個種群共同生活于同一環(huán)境中，因需要相同的生長因子或其他環(huán)境條件而發(fā)生的爭奪現(xiàn)象。小核草履蟲與大核草履蟲含義：例子：四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院醫(yī)檢xuyajun28一種微生物產(chǎn)生某種物質(zhì)干擾其他微生物的代謝活動拮抗（amensalism）真菌產(chǎn)抗生素抑制細(xì)菌生長也稱偏害共棲含義：例子：四川大學(xué)華西公共衛(wèi)生學(xué)院