微生物生态学-2.1自然界中微生物和它们的1

光能自养 光能异养 化能自养 化能异养
2、优势种 、
在一定条件下或在一个生理群中常只有少数种类占优势， 在一定条件下或在一个生理群中常只有少数种类占优势，即在最 高稀释度平皿中出现较多菌落数的菌种，该菌种称优势种。 高稀释度平皿中出现较多菌落数的菌种，该菌种称优势种。 通过优势种的多少，可以反映土壤中某一物质转化的强弱。 通过优势种的多少，可以反映土壤中某一物质转化的强弱。
诺卡氏菌属（ 诺卡氏菌属（Nocardia）： ）： 无气生菌丝，以基质菌丝的断裂繁殖； 无气生菌丝，以基质菌丝的断裂繁殖； 有很多种产生抗生素，如利福霉素； 有很多种产生抗生素，如利福霉素； 参与复杂的难分解的有机物的降解。 参与复杂的难分解的有机物的降解。
生物量可作为土壤肥力的指标 细菌、放线菌： 细菌、放线菌：160 g/m3 真菌： 一个真菌菌丝湿重9.4× 真菌：200 g/m3（一个真菌菌丝湿重 ×10-5g） ）
影响土壤中微生物生物量的因素： 影响土壤中微生物生物量的因素：
土壤肥力状况：肥力越好， 土壤肥力状况：肥力越好，生物量越多 耕作管理：耕作越频繁， 耕作管理：耕作越频繁，生物量越少
冻土原始 森林 森林草地 草地草原 干旱草原 沙漠草原
冰沼潜育 土 灰壤 黑钙土 栗钙土 褐色土
2.0 2.6 0.8 0.5 0.5
2、生物量 生物量：生物细胞的重量（以单个细胞为标准） 生物量：生物细胞的重量（以单个细胞为标准） 生物量的计算： 生物量的计算： 生物量的计算
（1）一个细菌细胞的湿重 1.5×10－12g ） × 1g土壤含细菌 9个，一亩田表土约 万斤（耕作土重） 土壤含细菌10 一亩田表土约30万斤 耕作土重） 万斤（ 土壤含细菌 （3×105 ×500） g × ） ×（109个/g ） ×（1.5×10－12 ）g × = 22.5X104 g =225kg
不同类型土壤中微生物的总数和各类微生物的比列关系 地带 土壤 细菌（％） 微生物总 细菌（％） 细菌中的 /g） 孢子（％） 数（108/g） 孢子（％） 2140 1080 3630 3480 4490 95.6 89.3 63.8 64.8 63.4 0.7 12.0 21.4 19.3 17.7 放线菌 （％） 1.4 8.1 35.4 34.7 36.1 真菌（％） 真菌（％）
四、土壤细菌 3、优势种属
1) 节杆菌（Arthrobacter），球状与杆状相互转化（不同营养条件）； 节杆菌（ ），球状与杆状相互转化 ），球状与杆状相互转化（不同营养条件）； 2) 产芽胞杆菌，目前有 个属，Bacillus常见； 产芽胞杆菌，目前有16个属 个属， 常见； 常见 3) 假单胞菌（Pseudomonas），农药降解、重金属抗性的重要菌属， ），农药降解 假单胞菌（ ），农药降解、重金属抗性的重要菌属， 大多含有质粒； 大多含有质粒； 4) 土壤杆菌（ Agrobacterium ） 土壤杆菌（ 5) 产碱杆菌（Alcaligenes），生物塑料 产碱杆菌（ ），生物塑料 ），生物塑料PHA(聚羟基脂肪酸 )、PHB(聚 聚羟基脂肪酸 、 聚 羟基丁酸酯 )，细菌多糖； ，细菌多糖； 6) 黄杆菌（Flavobacterium），耐饥饿，有毒物质的降解，环保型微 黄杆菌（ ），耐饥饿 ），耐饥饿，有毒物质的降解， 生物； 生物； 7) 微球菌（Micrococcus）； 微球菌（ ）； 8) 黄单胞菌（Xanthomonas）等； 黄单胞菌（ ）
同一生理群的微生物，其生理特性相同，但形态特征可以不同。 同一生理群的微生物，其生理特性相同，但形态特征可以不同。 氨化微生物生理群：细菌、放线菌、真菌 氨化微生物生理群：细菌、放线菌、 反硝化细菌生理群：芽孢杆菌、 反硝化细菌生理群：芽孢杆菌、假单胞菌 划分生理群微生物的原则：主要以营养类型来划分。 划分生理群微生物的原则：主要以营养类型来划分。 能源 光 光 无机物 有机物 氢的供体 无机物 有机物 无机物 有机物 基本碳源 微生物举例 二氧化碳 蓝细菌 二氧化碳 紫色非硫细菌 及简单有机物 二氧化碳 硝化细菌 有机物 大多数已知细菌 和全部真核微生物
四、土壤细菌P10 土壤细菌 1、土壤细菌的数量
一般土壤细菌的数量占土壤微生物总量的70~90%； ； 一般土壤细菌的数量占土壤微生物总量的 1g肥沃土壤中约有土壤细菌几十万 几十亿； 肥沃土壤中约有土壤细菌几十万~几十亿 肥沃土壤中约有土壤细菌几十万 几十亿； 土壤细菌是土壤中重要的物质转化的生物因子。 土壤细菌是土壤中重要的物质转化的生物因子。
Hale Waihona Puke 1. 营养 2. 水分 3. pH
土壤中含有有机物和矿质元素
有机物：提供微生物生长所需的 、 源 有机物：提供微生物生长所需的N、C源 矿质元素： 、 、 、 、 、 等 矿质元素：P、S、Ca、K、Mg、Fe等
水是土壤的组成部分，土壤可保证植物及微生物生长发育所需的水分。 水是土壤的组成部分，土壤可保证植物及微生物生长发育所需的水分。
第二章 自然界中微生物群落的 结构及其变化规律
第一节 第二节 第三节 第四节 土壤——微生物生活的良好环境 土壤——微生物生活的良好环境 土壤微生物 水体环境和水体中的微生物 空气中的微生物
基本概念-P8
生境（Habitat）：发现有生物的物理区域。 生境（ ） 土著微生物（Autochthonous microorganism）： 土著微生物（ ） 指在一个给定的生境中那些能生存、生长和进行活跃 代谢的微生物，并且这些微生物能与来自其他群落的 微生物进行有效的竞争。 外来微生物（Allochthonous microorganism）： 外来微生物（ ） 指来自于其他生态系统的微生物，所以这些微生物不 能在这一生境中长期生活下去。 群落（Community）：指一定区域里，各种群体 群落（ ） (Population)相互松散结合的一种结构单位。
采样：五点样品混合后再分离， 采样：五点样品混合后再分离， 振荡的目的是将土粒内部的微生物释放出来。 振荡的目的是将土粒内部的微生物释放出来。
三、土壤微生物的生理群和优势种
1、生理群：指按生理特性将微生物划分为不同的类群。 、生理群：指按生理特性将微生物划分为不同的类群。
生理特性 所需要的特定生长条件 在物质转化中具有特定功能
4、粘细菌
（1）在土壤中的数量不是很多，但亦常见，在施用有肥料的 ）在土壤中的数量不是很多，但亦常见， 土壤中更为普遍。 土壤中更为普遍。 能降解多种大分子化合物，如纤维素、半纤维素等。 能降解多种大分子化合物，如纤维素、半纤维素等。
5、蓝细菌（光合自养细菌群体） 蓝细菌（光合自养细菌群体）
分布非常广泛，自热带到两极都有，以热带和温带较多，淡水、 分布非常广泛，自热带到两极都有，以热带和温带较多，淡水、海水和 土壤是它们生活的主要场所。在潮湿的土壤上常常大量繁殖。 土壤是它们生活的主要场所。在潮湿的土壤上常常大量繁殖。 有些种类能耐高温、干旱等极端环境条件。 有些种类能耐高温、干旱等极端环境条件。 多数种类能固氮(异形胞 ，是土壤一个重要的生物N的来源 的来源。 多数种类能固氮 异形胞)，是土壤一个重要的生物 的来源。 异形胞 念珠藻在某些土壤生境中既能固定氮气，又能通过光合作用合成有机物。 念珠藻在某些土壤生境中既能固定氮气，又能通过光合作用合成有机物。 蓝细菌能在没有植物生长的土壤表面形成表面壳，对土壤具有稳定作用。 蓝细菌能在没有植物生长的土壤表面形成表面壳，对土壤具有稳定作用。
五、 土壤放线菌
1、数量和分布
多数好气、腐生，以孢子或菌丝片段存在于土壤， 多数好气、腐生，以孢子或菌丝片段存在于土壤，细胞数 104~106个/g土，土壤肥沃时可达 8个/g土。 土 土壤肥沃时可达10 土 主要分布于土表，是土壤重要的土著性微生物，也是土壤 主要分布于土表，是土壤重要的土著性微生物， 微生物的第二大类群， 微生物的第二大类群，占5~30%。 。 对干燥条件抗性比较大(在沙漠土壤中生存) 对干燥条件抗性比较大(在沙漠土壤中生存)； 比较适合在碱性或中性条件下生长， 比较适合在碱性或中性条件下生长，并对酸性条件敏感 （高氏1号培养基）。 高氏1号培养基）。 主要参与复杂有机物的分解，如木质素、几丁质、烃类。 主要参与复杂有机物的分解，如木质素、几丁质、烃类。
二、土壤微生物的分布
1. 土壤微生物的垂直分布
A B C
一般以表土层A微生物最多，因为 水分、 一般以表土层 微生物最多，因为O2、水分、有机物 微生物最多 含量高； 含量高； 随着层次加深，微生物数量减少。 随着层次加深，微生物数量减少。
二、土壤微生物的分布
2. 土壤微生物分布的不均匀性
无论是大面积的土壤或小的土团，微生物都不可能均匀分布。 无论是大面积的土壤或小的土团，微生物都不可能均匀分布。 一般微生物都分布在土粒表面，如芽孢杆菌、细菌、真菌； 一般微生物都分布在土粒表面，如芽孢杆菌、细菌、真菌； 土粒内部有球菌、 土粒内部有球菌、无芽孢杆菌
石英
土壤微生物种类多、数量多、代谢潜力巨大， 土壤微生物种类多、数量多、代谢潜力巨大， 是主要的微生物源，是微生物的大本营。 是主要的微生物源，是微生物的大本营。
土壤微生物P9 第二节 土壤微生物
一、土壤微生物的数量和生物量
农田上表层（ 农田上表层（15cm）处微生物数目和生物量 ）
微生物 细菌 真菌 放线菌 藻类 原生动物
2、土壤细菌的特点
1) 个体形状和大小往往与人工培养条件下不同； 个体形状和大小往往与人工培养条件下不同； 2) 土壤细菌数量多、代谢强、繁殖快、代时短，对其延 土壤细菌数量多、代谢强、繁殖快、代时短， 续带来很大好处； 续带来很大好处； 增强菌体本身的竞争能力（以多取胜） 增强菌体本身的竞争能力（以多取胜） 细菌个体有很强的应变能力（顺应反应， 细菌个体有很强的应变能力（顺应反应， genotypic flexibility） ） 3) 土壤细菌按其来源可分为土著性和外来性，一般土著 土壤细菌按其来源可分为土著性和外来性， 是优势种。 是优势种。