微生物生态1TO学生课件

LOGO微生物生态微生物生态1TO学生学生1Chapter 8 microbial ecology微微 生生 物物 生生 态态主讲教师主讲教师:李李 祝祝：E-mail:环境微生物环境微生物微生物生态微生物生态1TO学生学生2Contents微生物与环境保护微生物与环境保护水体微生物生态水体微生物生态空气微生物生态空气微生物生态土壤微生物生态土壤微生物生态生态系统生态系统微生物生态微生物生态1TO学生学生3生生 态态生态学（EcologyEcology）是一门研究生命系统是一门研究生命系统与其环境系统间作用与其环境系统间作用规律的科学。规律的科学。微生物生态学的研的研究对象是微生物群体究对象是微生物群体与其周围（生物和非与其周围（生物和非生物）环境条件间相生物）环境条件间相互作用的规律。互作用的规律。微生物生态微生物生态1TO学生学生4生态系统中的几个名词生态系统中的几个名词生物圈生物圈生态系统生态系统群落群落种群种群个体、器官、组织、细胞、个体、器官、组织、细胞、细胞器和分子共十个水平细胞器和分子共十个水平在生命科学研究在生命科学研究对象中，一般可对象中，一般可以分成十个水平，以分成十个水平，依次为依次为微生物生态微生物生态1TO学生学生5一、生态系统一、生态系统分解者或转化者分解者或转化者生产者生产者环境环境消费者消费者1.1.生态系统定义生态系统定义2.2.生态系统生物群落环境条件生态系统生物群落环境条件微生物生态微生物生态1TO学生学生63.生态系统中生物的作用生态系统中生物的作用 1a.生产者生产者（productor）植物为主体，植物为主体，从无机物合成有从无机物合成有机物机物2b.消费者消费者（consumer）动物为主体，动物为主体，利用有机物进行利用有机物进行生活，一般不能生活，一般不能将有机物直接分将有机物直接分解成有机物解成有机物3c.分解者分解者（decomposer）微生物为微生物为主体，分解有机主体，分解有机物成无机物物成无机物 微生物生态微生物生态1TO学生学生7Hot Tip4.微生物在生态系统中的作用：微生物在生态系统中的作用：a.微生物是有机物的主要分解者；微生物是有机物的主要分解者；b.微生物是物质循环中的重要成员；微生物是物质循环中的重要成员；c.微生物是生态系统中的初级生产者微生物是生态系统中的初级生产者光能、化能；光能、化能；d.微生物是物质和能量的储存者；微生物是物质和能量的储存者；e.微生物是地球生物演化中的先锋种类。微生物是地球生物演化中的先锋种类。n n n n 微生物生态微生物生态1TO学生学生8二、生态系统的分类二、生态系统的分类微生物种类微生物种类微生物生态微生物生态1TO学生学生9 1.1.在生物体上的微生态学在生物体上的微生态学 微生物生态微生物生态1TO学生学生10v 眼睛眼睛:1gv 鼻腔鼻腔:10gv 口腔口腔:20gv 皮肤皮肤:200gv 肺肺:20gv 肠道肠道:1000gv 生殖道生殖道:20 g 总量总量:1271g人体微生态中微生物的数量人体微生态中微生物的数量微生物生态微生物生态1TO学生学生11微生态学：研究动植物界面微生物与宿主相微生态学：研究动植物界面微生物与宿主相互关系的科学。互关系的科学。微生态的作用微生态的作用1)建立菌群屏障建立菌群屏障2）产生抑菌物质）产生抑菌物质3）降低肠道）降低肠道pH2)促进消化吸收，合成多种维生素促进消化吸收，合成多种维生素3)提高免疫、抗突变、排毒，激活免疫细胞的活性提高免疫、抗突变、排毒，激活免疫细胞的活性 微生态平衡微生态平衡微生物生态微生物生态1TO学生学生12微生态平衡微生态平衡 正常菌群正常菌群:健康动物身体各部位稳定的微生物类健康动物身体各部位稳定的微生物类群。群。条件致病菌：宿主防御能力下降后，某些正常条件致病菌：宿主防御能力下降后，某些正常菌群成为致病菌，称之菌群成为致病菌，称之。致病菌致病菌微生物生态微生物生态1TO学生学生132.土壤微生物生态土壤微生物生态（in soil）土壤是微生物的土壤是微生物的“大本营大本营”；土壤是人类最丰富的土壤是人类最丰富的“菌种资源库菌种资源库”。土壤中各种微生物含量土壤中各种微生物含量 细菌细菌（108）放线菌放线菌*（107）霉霉菌菌*（106）酵母菌酵母菌（105）藻类藻类（104）原生动物原生动物（103）土壤中有机物含量的多寡是衡量土壤肥力的土壤中有机物含量的多寡是衡量土壤肥力的指标之一。通常把土壤分为肥土和贫瘠土指标之一。通常把土壤分为肥土和贫瘠土肥土：几亿至几十亿个微生物肥土：几亿至几十亿个微生物/G贫瘠土：几百万至几千万个微生物贫瘠土：几百万至几千万个微生物/G微生物生态微生物生态1TO学生学生14当代土壤微生物研究热点项目：当代土壤微生物研究热点项目：1 1）土壤微生物参与的地球化学过程）土壤微生物参与的地球化学过程2 2）根际植物促生细菌（）根际植物促生细菌（PGPRPGPR）3 3）土壤有害物质的降解）土壤有害物质的降解4 4）土壤微生物的共生体系）土壤微生物的共生体系微生物生态微生物生态1TO学生学生15 3.3.空气微生物生态空气微生物生态(in air)微生物种类和数量：微生物种类和数量：微生物的采样和计数：微生物的采样和计数：培养皿沉降法、空气采样器培养皿沉降法、空气采样器 空气不是微生物良好的生存场所，但空气空气不是微生物良好的生存场所，但空气中却漂浮着许多微生物，以尘埃和微粒等方式中却漂浮着许多微生物，以尘埃和微粒等方式由气流带来由气流带来灰尘可被称作灰尘可被称作“微生物的飞行微生物的飞行器器”重要性：与动植物病害的传播，发酵工业重要性：与动植物病害的传播，发酵工业的污染以及工农业产品的霉病变质有很大关系。的污染以及工农业产品的霉病变质有很大关系。微生物生态微生物生态1TO学生学生16微生物生态微生物生态1TO学生学生17v 由于尘埃的自然沉降，所以越近地面的空气，其含菌量越由于尘埃的自然沉降，所以越近地面的空气，其含菌量越高。然而，微生物在高空中分布的记录却越来越高。高。然而，微生物在高空中分布的记录却越来越高。v 在本世纪在本世纪3030年代，人们首次用飞机证实在年代，人们首次用飞机证实在20km20km的高空存在的高空存在着微生物；着微生物；7070年代中期又发现在年代中期又发现在30km30km的高空存在着微生物；的高空存在着微生物；v 7070年代末，人们用地球物理火箭，从年代末，人们用地球物理火箭，从74km74km的高空采集到处的高空采集到处在同温层和大气中层的微生物，其中包括两种细菌和四种在同温层和大气中层的微生物，其中包括两种细菌和四种真菌，（藤黄分枝杆菌），（蝇卷霉），（黑曲霉），真菌，（藤黄分枝杆菌），（蝇卷霉），（黑曲霉），（点青霉），后来，又从（点青霉），后来，又从85km85km的高空找到了微生物。这是的高空找到了微生物。这是目前所知道的目前所知道的生物圈的上限生物圈的上限。微生物生态微生物生态1TO学生学生18v 微生物在空气中的传播微生物在空气中的传播疾病（结核、流感、疾病（结核、流感、“非非典典”）空气质量与人类健康空气质量与人类健康v 空气中微生物的检测：琼脂平板暴露空气空气中微生物的检测：琼脂平板暴露空气5 min5 min，37C37C，48hr48hr 洁净空气：洁净空气：3030个以下个以下 普通空气：普通空气：30-15030-150 污染空气：污染空气：300300以上以上v 空气消毒方法空气消毒方法v 紫外线、福尔马林等药物熏蒸或喷雾紫外线、福尔马林等药物熏蒸或喷雾微生物生态微生物生态1TO学生学生194、水体微生物生态（、水体微生物生态（in water）天然水体：天然水体：海洋；海洋；江河；江河；湖泊等。湖泊等。水体水体人工水体：人工水体：饮用水；饮用水；水库；水库；运河；运河；下水道；下水道；各种污水处理系各种污水处理系统。统。微生物生态微生物生态1TO学生学生201.1.来源来源:土壤、雨水、空气、固有的微生物土壤、雨水、空气、固有的微生物2.2.数量和种类：数量和种类：贫营养细菌（贫营养细菌（oligotrophic bacteriaoligotrophic bacteria）兼性贫营养细菌兼性贫营养细菌 富营养细菌富营养细菌 硫细菌、铁细菌、色杆菌属硫细菌、铁细菌、色杆菌属 微球菌属微球菌属3.3.水体中微生物的影响因素水体中微生物的影响因素 营养、温度、溶解氧营养、温度、溶解氧(一一)淡水中的微生物淡水中的微生物微生物生态微生物生态1TO学生学生21水体评价水体评价 水中微生物的含量对该水源的饮用价值影响很大。一水中微生物的含量对该水源的饮用价值影响很大。一般认为，作为般认为，作为良好的饮用水，其细菌含量应在良好的饮用水，其细菌含量应在100100个个mlml以以下，当超过下，当超过500500个个mlml时，即不适合作饮用水了时，即不适合作饮用水了。饮用水的卫生标准：饮用水的卫生标准：1）细菌总数：100个/mL （37，培养24小时）2）大肠菌群数：3个/L （37，培养48小时）水体的自净作用（self cleaning）“流水不腐”：氧气充足，利于好氧菌等对有机物的降解。微生物生态微生物生态1TO学生学生221.特点特点 嗜冷、嗜盐或耐盐、耐压嗜冷、嗜盐或耐盐、耐压2.海洋微生物的重要性海洋微生物的重要性 光合作用光合作用 海洋微生物与自然界物质循环海洋微生物与自然界物质循环 海洋微生物资源海洋微生物资源（二）海水中的微生物（二）海水中的微生物微生物生态微生物生态1TO学生学生23 海洋微生物海洋微生物海岸带海岸带:浅海带浅海带:藻类藻类;光合光合 微生物微生物;化能异养菌化能异养菌;化能自养菌化能自养菌;深海带深海带：200-6000M深渊带深渊带:6000-11000M 嗜特异生境微生物嗜特异生境微生物 微生物生态微生物生态1TO学生学生24v 霉变（霉变（mouldness,mildew）v 腐烂（腐烂（rot）与腐蚀（）与腐蚀（corrosion）v 变质（变质（deterioration）v 黄曲霉毒素（黄曲霉毒素（aflatoxin）B1:30ppmv 镰孢霉（镰孢霉（Fusarium）毒素）毒素5、工农业产品上的微生物、工农业产品上的微生物微生物生态微生物生态1TO学生学生256、极端环境微生物（嗜极菌）、极端环境微生物（嗜极菌）-嗜热菌嗜热菌:最低温度约最低温度约4545C C 极端嗜热菌极端嗜热菌T Toptopt：7010570105C C，最低，最低 4040C C 超嗜热菌超嗜热菌T Toptopt：8011380113C C，最低，最低5555C C 耐热菌耐热菌Tmax 45Tmax 45C C，室温可生长，室温可生长-嗜冷菌嗜冷菌：020020C C，T Toptopt 20 20C CLOGO微生物生态微生物生态1TO学生学生26