微生物学-生态

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1、第一章微生物生态生态系统：在一定的空间内生物的成分和非生物的成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。生态学：研究生物与其周围生物和非生物环境Z间相互关系的-门科学。微生物生态学：研究微牛物与其周围纶物和非牛•物环境之间相互关系。A各种环境中的微生物的种类、分布；▲微生物和其它生物的关系；▲微生物与物质循环；第一节自然界中的微生物（参见P293）•、空气中的微生物二、水体中的微生物一）江河水1）数量和种类与接触的土壤有密切关系；2）分布上更多的是吸附在悬浮在水中的有机物上及水底；3）多能运动，有些具有很异常的形态（例如柄细菌

2、）；4）靠近城市或城市下游水中的微生物多，并」L有很多对健康不利的细菌，因此不宜作为饮用水源；水中的病原微生物会对水质产生重要影响：a）致病菌一般对营养要求苛刻，I大1此在一般的水中只能存活2-3天；b）水表微生物会受辐射等作用而被杀灭；c）原生动物等的吞噬作用；d）由固形物吸附再沉积到水底；活的非可培养状态（viablebutnonculturablestate,VBNCstate）:细菌处丁•不良环境条件下时产生的一种特殊的生存方式或休眠状态。在常规培养条件下培养时不能生长繁殖，但仍然是具有代谢活性的活菌。一般表现为细胞保持完整，胞内酶维持活性，染色

3、体及质粒DNA均保持稳定，而用显微镜观察，其细胞会表现为缩小成球状，细胞表面产生皱折等。VBNC现象是我国青岛海洋研究所的徐怀恕和美国UniversityofMaryland的RRColwell等于1982年通过对霍乱弧菌和大肠杆菌在海洋与河口环境中的存活规律进行研究后首次提出的，近年来已成为微生物学研究的一个热点。（二）海水1）嗜盐，真正的海洋细菌在缺少氯化钠的情况下是不能生长的。2）低温生长，除了在热带海水表面外，在其它海水中发现的细菌多为嗜冷菌。3）大多数海洋细菌为G—细菌，并具有运动能力。4）耐高压（特别是生活在深海的细菌）。（三）水体的富营养化

4、作用和“水花”、“赤潮”水体大量的有机物或无机物，特别是磷酸盐和无机氮化合物——水的富营养化——藻类等过量生长，产生大量的有机物一一异养微生物氧化这些有机物，耗尽水中的氧，使厌氧菌开始大量生长和代谢，分解含硫化合物，产生H2S,从而导致水有难闻的气味,鱼和好氧微生物大量死亡，水体出现大量沉淀物和异常颜色。上述过程又称富营养化作用，它是水体受污染并使水体自身的正常生态失去平衡的结果。“水花”或“水华”(waterbloom)：藻类(主要是微藻)的大量繁殖使水体出现颜色，并变得浑浊，许多藻类团块漂浮在水面上形成。赤潮或红潮(redtides)：在海洋中，某些

5、甲藻类大量繁殖也可也可以形成水花，从而使海水出现红色或褐色。引起水体富营养化的藻类除通过消耗水中的氧气危害养殖业外，很多藻类还能产生各种毒素，使动物得病或死匸。一、土壤中的微生物土壤是固体无机物(岩石和矿物质)、有机物、水、空气和牛物组成的复合物，是微生物的合适生境。土壤微生物种类多、数量多、代谢潜力巨大，是主耍的微生物源，是微生物的大本营。四、工农业产品上的微生物(参见P301)五、极端环境下的微生物(参见P295~298)六、不可培养的微生物不可培养微生物(unculturedmicroorganisms)从环境中直接分离并克隆rRNA并分析其序列和

6、在分子进化树上的位置等方法而发现的目前尚不能在人工条件下获得培养的微生物。参见P372：不可培养的微牛•物与半物多样性研究意义：牛物多样性和系统发生的多样性(BiodiversityandPhylogeneticdiversity)；微生物生态学的研究提出新的要求；寻找新的致病微生物；从不可培养微生物中寻找新的基因、新的蛋白。第二节微生物与生物环境间的相互关系群体(population)：具有相似特性和生活在一定空间内的同种个体群，是组成群落的基本组分。群落(community)：在一定区域或一定生态环境内，各种生物群体构成的一个生态学结构单位，群落中各

7、生物群体之间存在各种相互作用。生态系统(ecosystems)：牛物群落和它们所牛活的非半物环境结合起来的一个整体，是生物圈的组成单元。任何一个相对完整的自然整体都可以被看作为一个生态系统，如一个池塘，一片森林，一个污水处理池，等等。生物圈(biosphere)：地球上所有生物及其所生活的非生命环境的总称。个体》群体》群落+非生物环境-►生态系统＞生物圈微生物生态的研究特点：(参见P293)以微生物群体，即种群作为主要研究单位。*态系统中生物之间的相互关系：▲有利关系：-种生物的生长和代谢对另-种生物的生长产生有利的影响，或相互有利；▲有害关系：一种生物

8、的生长对另一种生物的生长产生有害的影响，或相互有害；▲中性关系：二种生物生活在一