微生物与生物环境间的关系
微生物对环境的影响
微生物对环境的影响微生物是一类微小生物体，包括细菌、真菌、病毒等，它们广泛存在于自然界的各个角落。
尽管微生物的体积很小，但它们对环境有着重要的影响。
本文将从多个方面探讨微生物对环境的影响。
一、微生物的生态功能1. 生物分解小节微生物在生态系统中发挥了重要的分解功能。
它们可以分解有机废弃物、植物残渣和动物尸体，将这些有机物质分解为无机物质并释放出能量。
这个过程被称为生物分解，有助于保持环境的平衡。
例如，土壤中的微生物可以分解落叶和植物残渣，将其转化为有机质和养分，为植物生长提供营养。
2. 氮循环小节微生物在氮循环中发挥着重要的作用。
它们可以将大气中的氮气转化为植物可利用的氨或亚硝酸盐，并通过硝化作用形成硝酸盐。
同时，它们还可以将植物和动物的废物中的氨解除氨化为氮气，释放到大气中。
这个过程被称为硝化和脱氮作用，有助于维持氮循环的平衡。
3. 光合作用小节微生物中的一些细菌能够进行光合作用，通过光合作用将太阳能转化为化学能，并释放出氧气。
这些微生物被称为光合细菌，它们在深海等没有光照的湿地环境中起到了至关重要的作用。
光合作用不仅提供了光合细菌所在环境中微生物的生存需求，还为其他生物提供了氧气，维持了生态系统的正常功能。
二、微生物的环境修复作用1. 油污修复小节由于石油开采和交通事故等原因，环境中经常出现油污。
微生物具有降解石油的能力，可以分解石油中的碳氢化合物，将其转化为无毒的无机物质。
这种微生物降解石油的过程被称为生物降解，它可以修复油污环境，减少对生态系统的损害。
2. 污水处理小节微生物在污水处理中发挥着重要的作用。
污水中含有大量的有机废物和细菌，需要通过处理将其转化为无害的物质。
微生物可以分解有机废物和细菌，将其转化为二氧化碳和水，并去除水中的污染物。
这个过程被称为生物处理，通过微生物的作用，污水得到有效处理，水质得到改善。
三、微生物的维持生态平衡作用1. 微生物的竞争作用小节微生物之间存在竞争关系。
微生物生长与环境因素的关系
微生物生长与环境因素的关系微生物是一种非常重要的生物，它们在地球上的生态系统中占有重要且广泛的地位。
微生物的生长和生存是受到环境因素的影响的，不同的环境因素会对微生物的生长速度、数量和代谢活动产生不同的影响。
在本文中，我们将讨论微生物生长与环境因素之间的关系，探讨环境因素对微生物的生长和生存的影响。
1. 温度对微生物生长的影响微生物的生长速度和数量都是与温度密切相关的。
微生物可以在不同的温度下生长，但是不同的微生物对温度的适应范围是不同的。
一般来说，微生物的生长速度在其最适生长温度范围内最快，超出该范围则生长速度减缓或停止。
温度对微生物的生长速度和数量的影响与微生物的生态类型有关。
温度是一个非常重要的因素，它控制微生物的生长，代谢和繁殖。
在环境中，微生物通常处于最适温度范围内，因为这是它们生长最快和最有效的温度。
此外，在较高温度下，微生物会受到热释放的压力，这会导致代谢产物的累积，从而使细胞停止生长。
2. pH对微生物生长的影响微生物生长所需的pH值与微生物种类相关，不同的微生物对pH的适应范围不同。
通常，微生物生长的最适pH值在7.0左右，当pH值增高或降低时，微生物的生长速度会减缓或停止。
pH值对微生物的生长有两个方面的影响。
一方面，pH值可以影响微生物细胞的代谢和营养的吸收。
在pH值偏离最适值时，会影响到细胞结构，从而影响代谢和吸收。
另一方面，pH值可以影响微生物的酶的活性，从而影响微生物细胞内反应的速率和数量。
3. 湿度对微生物生长的影响微生物的生长速度和数量受到络湿度的影响。
根据菌种的适应性不同，不同的菌种可以在不同的液态或固态环境中生长繁殖。
在过高或过低的络湿度下，微生物的生长速度会减缓或停止。
湿度的影响与环境中的氧气含量有关。
在一些微生物环境中，氧气可以通过大气层直接进入微生物菌液中。
这成为生物反应器的工作原理之一。
但是，在高湿度的环境中，氧气会被阻隔，使微生物无法进行代谢活动，从而导致停滞或死亡。
农业微生物学ppt课件
菌种筛选的一般原则和基本步骤： 采集菌样：了解目标菌分布情况、首选样品是土壤 富集培养：利用选择性培养基的原理，向所采土样中加入某些特殊营养物，并创造一些有利于待分离对象生长的条件，使样品中少量的能分解利用该营养物的微生物大量繁殖，以提高其在群体中的比例，使之便于分离。 纯种分离（参见第四章） 性能测定
(1)开发利用新的微生物资源，包括特异性的基因资源； (2)为微生物生理、遗传和分类乃至生命科学及相关学科领域（功能基因组学、生物电子器材等）的研究提供新的课题和材料； (3)为生物进化、生命起源的研究提供新的材料。
研究意义：
(五) 工农业产品上的微生物
工业产品上的霉腐 大量的工业产品都是直接或间接用动植物作原料制成的，例如木制品、纤维制品、革制品、橡胶制品、卷烟、化妆品、中成药等。 有些工业产品如塑料、建筑涂料等很多微生物可以分解、利用。 光学仪器上的镜头，建筑泥浆、钢缆、地下管道、金属材料等，各种电讯器材、文物、书画等也可被多种特殊微生物所破坏。
两种可独立生活的生物，当它们生活在一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的一种生活方式。
一）根际微生物（教材P242）
什么叫根际？ 也称根圈，指生长中的植物根系直接影响的土壤范围，包括根系表面至几毫米的土壤区域。 它是植物根系有效吸收养料和水分的范围，也是根系分泌作用旺盛的部位，因而是微生物和植物相互作用的界面。
淡水的pH值变幅从3.7到10.5，多数为6.5-8.5，因而适合于多数水生微生物的生长。
海洋微生物具有耐压、嗜冷和低营养要求的特点。
(三) 微生物在空气中的分布
一）空气不是微生物良好的生存场所 没有营养物质、充足水分，有紫外线。 二）空气中微生物的来源 土壤、水、动植物体上的微生物随气流运动被携带至空气中。
微生物与环境的关系
微生物与环境的关系
• 当今世界，对保护环境，促进社会经济与环境的协调发展，
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实施可持续发展战略已达成共识，而搞好环境保护是实施可 持续发展的关键。保护环境涉及范围广，主要是消除污染和 保护生态环境，微生物在这两方面都有重要作用。 微生物不仅自然界物质循环过程中担当分解者的重要角色维 持生物圈的动态平衡，同时也是去除环境污染物的生力军。 微生物的作用 微生物种类和代谢途径的多样性，可以使各种有 机物得以 降解 其高效性可以使有机污染物在较短的时间内降解 其变异性可处理难降解的污染物 基因工程技术的发展：聚合酶链式反应（PCR技术）对常规 方法难以克隆的基因进行克隆，对降解联苯和多氯联苯的 bphC基因的克隆、可治理米糠油事件
• 高产微生物油脂菌种的选育及应用食品安全 • 该项目选育出国内油脂含量高达55%以上的菌种，采用液体发酵
和固体发酵两种工艺技术，培养条件粗放，提取采用自溶、酸水 解和有机溶剂萃取综合工艺，因此，油脂提取率高达48%，微生 物油脂种的不饱和脂肪酸的含量为56%以上。该项目开创了食用 和工业用油脂来源的新途径。微生物油脂不仅是人类理想的保健 食品，也是良好的饲料添加剂。该项目不论是菌种的含油率，还 是油脂的提取率均高于国外技术指标。该项目填补了国内微生物 油脂的空白，居国内领先水平。该项目研制的对虾蛋鸡的饲料填 加剂和脑黄金酱油等新产品，经初步应用已获得了明显的经济效 益和社会效益，应用前景非常好。 • 多不饱和脂肪酸具有促进大脑发育、防治儿童智力低下、老年痴 呆；防治心血管疾病、肿瘤和糖尿病，延缓衰老，提高中、老年 人的性欲等方面，均具有特殊的疗效。同时，粗制品做为微生物 饲料添加剂加入饲料中，可明显提高畜禽的消化吸收率，防病治 病，改善肉类和蛋的品质等。因此，该产品在生化药物、保健品 和饲料方面需求量是很大的。
微生物多样性与环境稳定性之间的关系
微生物多样性与环境稳定性之间的关系微生物是地球上最早出现的生物之一，它们广泛存在于各种环境中，包括土壤、水体和空气中。
微生物多样性是指微生物群体中存在的不同物种的丰富度和多样程度。
环境稳定性是指环境中的生态系统对外部干扰的响应能力。
微生物多样性与环境稳定性之间存在着密切的关系，微生物多样性对环境稳定性的维持和恢复具有重要的影响。
首先，微生物多样性对环境稳定性的维持和恢复起着关键作用。
微生物多样性高的环境中存在着更多的不同物种，这些物种可以共同协同作用以防止入侵种群的过度增长。
例如，土壤中存在丰富的微生物群体可以降解有机物和污染物，从而减少其对环境的污染程度。
此外，微生物可以促进植物生长和养分循环，在环境中起到生态系统的关键角色。
因此，微生物多样性的丧失可能导致环境中不稳定性的增加。
其次，环境稳定性的提高有助于维持和促进微生物多样性。
稳定的环境条件可以为微生物提供适宜的生存和繁殖条件，从而使微生物群体得以稳定存在和繁衍。
相反，不稳定的环境条件可能导致微生物的死亡和物种的丧失。
因此，保护和改善环境稳定性对于维持和促进微生物多样性至关重要。
此外，微生物多样性与环境稳定性之间的关系还表现在生态系统的抗干扰能力上。
微生物多样性高的生态系统具有更强的抗干扰能力，能够更好地应对来自外部的干扰因素。
这是因为微生物多样性高的生态系统中存在着各种不同的功能型微生物，它们在环境中起着不同的作用。
当面临干扰时，某些微生物群体可能会遭受损失，但其他具有相似功能的微生物群体仍然可以发挥作用，保持生态系统的功能稳定。
因此，微生物多样性使生态系统具有较高的抗干扰能力，能够更好地适应和应对环境变化。
另一方面，环境的稳定性对于维持微生物多样性的平衡也非常重要。
稳定的环境条件可以提供稳定的资源供给和适宜的生存环境，从而促进不同物种的共存与协同作用。
相反，环境的不稳定性可能导致某些物种的灭绝和物种的丧失，从而降低微生物多样性。
因此，保护和维持环境的稳定性对于维持微生物多样性不可或缺。
举例说明微生物间、微生物与其他生物之间的关系。
举例说明微生物间、微生物与其他生物之间的关系。
微生物间的关系：
1. 共生关系：例如叶绿体共生在植物细胞中，维持了植物的光合作用。
2. 竞争关系：不同种类的微生物会争夺有限的资源，例如土壤中的细菌和真菌会竞争水分和营养物质。
3. 防御关系：某些微生物会产生化学物质来抑制其他微生物的生长，以保持自己的竞争优势。
微生物与其他生物之间的关系：
1. 共生关系：例如人体肠道中的益生菌与人体共生，帮助消化和抵抗病原体。
2. 病原关系：某些微生物可以引起疾病，例如病毒、细菌和真菌会感染人类和其他动植物。
3. 协同关系：微生物与其他生物之间也可以形成协同合作，例如蜜蜂与花朵之间的传粉关系，彼此都受益。
4. 互惠关系：例如氮固定细菌与豆科植物之间的互惠关系，细菌提供植物所需的固定氮，而植物则提供细菌所需的营养和生存环境。
微生物-微生物的生态环境
微生物间的共生
地衣
藻类和真菌的共生体 （微生物间典型的互惠共生形式）
微生物与植物间的共生 根瘤菌与植物间的共生
根瘤菌与豆科植物间的共生——形成根瘤共生体
微生物与植物间的共生
根瘤菌与植物间的共生
根瘤菌固定大气中的气态氮为植物提供氮素养料； 豆科植物的根的分泌物能刺激根瘤菌的生长，同时，还为根 瘤菌提供保护和稳定的生长条件。
微生物的生态
相关概念
微生物生态： 微生物间，微生物与其他生物间以
及微生物与自然环境间的各种相互关系。
任务1 自 然 界 中 的 微 生 物
结合微生物的特点，了解不同环境中微生物分布的基本特 点及与其人类生活的关系
任务2 微 生 物 与 生 物 环 境 间 的 关 系
掌握生物之间相互关系的特点（一些典型例子的原理）
空气中的微生物
LECTURE
水中的微生物
02
水中的微生物
水中的微生物主要来源来自于：
水体中固有的微生物， 土壤的微生物， 生产和生活中的微生物， 空气的微生物。
水中的微生物
一、淡水中微生物
1、数量和种类与接触的土壤有密切关系 2、分布更多的是吸附在水中的动植物上及水底 3、多数能运动，有些具有很异常的形态 4、水体自身存在自我净化作用
微生物间的寄生
噬菌体——细菌
微生物与植物间的寄生
各种各样的致病菌多是行寄生生活
微生物与动物间的寄生
LECTURE
拮
抗
04
拮抗
某种生物产生的代谢产物可抑制它种生物的生 长发育甚至将后者杀死。
拮抗
1）微生物间的“化学战术”——
抗生菌产生能抑制其它生物生长发育的抗生素
拮抗
第九章微生物的生态
水
地表水
河水：出现假单孢菌、芽孢、肠杆菌、弧菌、螺菌、 硫细菌、微球菌、八叠球菌、诺卡氏菌、链球菌、
螺旋体等
海水
污水
生活污水：荧光、绿脓、变形、枯草、阴沟、 大肠、粪链球菌、病毒和噬菌体
生产污水：与所含污物有关
海水：
特点：平均含盐量：3.5%，密度大、渗透压高、冰点低 微生物组成：多G-、多嗜盐、河口处有耐盐菌 嗜盐菌：低嗜盐菌，适于生活在盐浓度2~5%；
65-75 11000 5000 6000 100
135-145 1400 —— 3000 ——
我国各主要土壤的含菌量(万/克干土)
土类 暗棕壤 棕壤 黄棕壤 红壤 砖红壤 磷质石灰土 黑土 黑钙土 棕钙土 草甸土 嵝土 白浆土 滨海盐土
地点 黑龙江呼玛 辽宁沈阳 江苏南京 浙江杭州 广东徐闻 西沙群岛 黑龙江哈尔滨 黑龙江安达 宁夏宁武140 黑龙江亚沟 陕西武功 吉林皎河 江苏连云港
中等嗜盐菌，适于生活在盐浓度5~20%； 高嗜盐菌：适于生活在盐浓度20~30% 分 布：不均匀，垂直分布明显 0~25米——透光区 25~200米——无光区 200-6000米——深海区 〉6000米——超深渊海区 常见菌种：假单孢菌、弧菌、螺菌、无色杆菌、黄杆菌
清水型水生微生物
➢ 生态学研究范围：生物圈（biosphere）、生态系统（ecosystem）、 群落（community）、种群（population）。
➢ 研究意义：
➢ 理论：地球进化和生物进化原因
➢ 实践：开发菌种资源、防治有害微生物、新的微生物农药、 菌肥、医药、混菌发酵、生态农业，促进探矿、冶金、环保、 提高土壤肥力以及开发生物能等
质，进行物质转化，因此，土壤微生物是构成 土壤肥力的重要因素。
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微生物与生物环境间的关系
1. 内容
自然界中微生物极少单独存在，总是较多种群聚集在一起，当微生物的不同种类或微生物与其他生物出现在一个限定的空间内，它们之间互为环境，相互影响，既有相互依赖又有相互排斥，表现出相互间复杂的关系：互生、共生、寄生、拮抗、捕食
2. 练习
一、填空
1．植物叶面常附生有许多细菌如__________细菌，因而在用这些植物叶类作酸菜或青贮饲料时可以不再__________
答案：乳酸，人工接种
2. 真菌与植物根系之间可形成菌根，根据真菌的生长性状，可以分为__________和
__________，VA菌根属于__________。
答案：内生菌根，外生菌根，内生菌根
二、选择题
1. 植物根际土壤中微生物的种类不仅受土壤类型的影响，而且受下列因素的影响：（）
A.植物种类。
B.土壤其他生物。
C.种植时间。
D.播种方式。
答案：A
2.多种微生物生存于营养丰富条件良好的同一环境时，会竞争：（）
A.营养物质。
B.水。
C.空气。
D.空间。
答案：D
3. 微生物之间的寄生关系具有：（）
A.随意性。
B.可代替性。
C.高度专一性。
D.适应性。
答案：C
4. 纤维分解菌与自生固氮菌之间由于前者为后者提供碳源，后者为前者提供氮源而构
成了：（）
A.偏利共栖关系。
B.互利共栖关系。
C.共生关系。
D.寄生关系。
答案：B
三、简答题
1. 举例阐述微生物之间的专一性拮抗关系和非专一性拮抗关系。
答案：一种微生物的生命活动和代谢产物可以抑制另一种微生物的生命活动，甚至杀死另一种微生物的现象称之为微生物之间的拮抗关系。
而根据拮抗关系中的专一性，可以分为专一性拮抗关系和非专一性拮抗关系。
例如在酸菜制作和青贮饲料过程中，乳酸菌发酵后产生乳酸，使环境pH下降，这样使
得其他不耐酸的微生物受到抑制，这种拮抗关系没有特异的针对性，凡是不耐酸的微生物都会受到抑制，称为非专一性拮抗关系。
另外象放线菌或其他微生物在生命活动中可以产生某种抗生素，这种抗生素只抑制或杀死某些（或某种）微生物，如青霉素只杀死革兰氏阳性细菌和部分革兰氏阴性细菌，即不同种类与结构的抗生素选择性地抑制某种微生物。
这种拮抗关系称为专一性拮抗关系。
3. 测验
一、填空题
1．植物根际微生物对植物有害的方面有____________、_____________等。
2.微生物之间的互利关系可以互相提供__________或__________，也可以互相创造有利
的__________条件
二、选择
1. 在分解复杂大分子有机物时，往往是由多种微生物共同协同完成的，乙种微生物以
甲种微生物的代谢产物为食物，丙种微生物又以乙种微生物的代谢产物为食物，这种微生物之间的关系称为：（）
A.互生关系。
B.接力关系。
C.共生关系。
D.寄生关系。
2.多种微生物生存于营养丰富条件良好的同一环境时，会竞争：（）
A.营养物质。
B.水。
C.空气。
D.空间。
3.两种微生物形成共生关系后，不能够：（）
A.在生理功能上相互分工。
B.象一种生物一样繁衍。
C.由其它微生物任意代替其中的任何一种微生物。
D.组成一个结构统一的生物体。
4.纤维分解菌与自生固氮菌之间由于前者为后者提供碳源，后者为前者提供氮源而构成
了：（）
A.偏利共栖关系。
B.互利共栖关系。
C.共生关系。
D.寄生关系。
三、简答
1.白蚁肠道中的“三重共生关系”是怎么回事？这一现象有何理论与实践的重要性?
2.从理论上讲，在甲乙两种生物间有可能发生哪些相互关系？试各举一例说明之。
4. 案例
5. 资源下载
课程讲义资源（Word文档）、教学课件资源（PPT）、视频录像资源（视频录像）。
6. 扩展学习
使用教材：
微生物学教程第3版周德庆主编高等教育出版社2011
参考书目：
1.沈萍主编，《微生物学》，高等教育出版社，2000；
2.沈萍、范秀容、李广武编，《微生物学实验》第3版，高等教育出版社，1999；
3.Prescott LM, Harley JP, and Klein DA. Microbiology (5th ed.), Higher education press and McGraw-Hill Companies, 2002.
4. 闵航（2005）：微生物学. 浙江大学出版社
参考期刊：
微生物学报中国科学院微生物研究所；中国微生物学会主办
微生物学通报中国微生物学会；中国科学院微生物研究所主办
参考网址：
中国微生物信息网络hppt://159.226.80.1/chinese.html
中国微生物资源信息共享/sdinfo
中国微生物信息网络/。