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1、微生物的生态,生态学的研究范围,生物圈(biosphere) 生态系统(ecosystem) 群落(community) 种群(population) 个体(individual) 器官(organ) 组织(tissue) 细胞(cell) 细胞器(organelle) 分子(molecule),什么是微生物生态学？,生态学：研究生命系统与其环境系统间相互作用规律的科学。 微生物的生态学：各种环境因素对微生物的作用及微生物对外界环境的反作用,第一节 微生物在自然界中的 分布与菌种资源的开发,土壤中的微生物 水中的微生物 空气中的微生物 工农业产品上的微生物 极端环境中的微生物,土壤是微生物的天
2、然培养基 营养丰富 PH适宜 温度、通气,1. 土壤中的微生物,分布情况：细菌 放线菌 霉菌 酵母菌,淡水型水体中的微生物 清水型 腐败型,2. 水体中的微生物,海洋微生物：耐压菌，嗜盐菌,饮用水的微生物学标准,饮用水的标准 滤膜培养法鉴定饮用水大肠杆菌,总细菌数： 100个/ml 大肠菌群数： 3个1L,滤膜培养法鉴定饮用水大肠杆菌,培养,3. 空气中的微生物,空气中微生物 的处理,平板检查法 将空气通入水中，检查水中的细菌 尘埃粒子计数器,空气过滤器 紫外线照射 喷雾消毒,主要附着在灰尘上,如何检查空气中的微生物,4. 工农业产品上的微生物,工业产品的霉腐 食品上的微生物 农产品上的微生物
3、,嗜热微生物,5. 极端环境中的微生物,嗜热微生物广泛存在于温泉、火山地及海底火山口附近,超嗜热菌的发现使人们相信生命不仅存在于地球上，还可能存在于宇宙中的其他星球上,嗜酸微生物（acidophiles）,1995年分离到的一株古生菌（picrophils）能在pH为0的条件下生长,嗜碱微生物 （alkalinophile）,能专性生活在pH1011的碱性条件下而不能生活在中性条件下的微生物，称为嗜碱菌。它们多数为芽孢杆菌属。,嗜盐菌（halophile）,嗜压菌（barophile）,cowellia,第二节 微生物与生物环境 间的关系,互生（metabiosis） 共生（symbiosis
4、） 寄生（parasitism） 拮抗（antagonism） 捕食（predatism）,1. 互生,两种可单独生活的生物,当它们在一起时,通过各自的代谢活动而有利于对方或偏利于一方的生活方式,人体肠道中的正常菌群 人体,好氧性自生固氮菌 纤维素分解菌,2. 共生,两种生物共居在一起,相互分工合作,合二为一的及其紧密的一种相互关系,真菌和绿藻 地衣 根瘤菌与豆科植物 瘤胃微生物和反刍动物,3. 寄生,一种小型生物生活在另一种较大型生物的体内(包括细胞内)或表体,从中夺取营养并进行繁殖,同时使后者蒙受损害甚至被杀死的一种相互关系,微生物间的寄生 微生物与植物 微生物与动物,蛭弧菌（bdello
5、vibrio）,蛭弧菌：世界上速度最快的游泳家，每秒移动的距离为自身体长的50倍！ 分布广泛 主要寄生于G细菌,蛭弧菌的生活史：,4. 拮抗,由某种生物所产生的特定产物可抑制它种生物的生长发育甚至杀死它们的一种相互关系,抗生素病原菌,乳酸菌 肠道菌,5. 捕食,一种大型的生物直接捕捉、吞食另一种小型生物以满足其营养需要的相互关系 如：原生动物 细菌、藻类,第三节 微生物与自然界 物质的循环,碳素循环 氮素循环 硫素循环 磷素循环,1. 碳素循环,2. 氮素循环,3. 硫素循环,自然界的硫素循环,脱硫,硫化,异化性硫酸盐还原作用,同化性硫酸盐还原作用,自然界中的磷素循环,与土壤中的盐基结合,微生
6、物的分解作用,第四节 微生物与环境保护,水体自净 水体的污染 用微生物治理污染,1. 水体的自净作用,水体的自净作用：天然水体受到污染后，在无人为处理的条件下，借水体自身的能力使之得到净化的过程,水体自净作用示意图,2. 水体的污染,水体污染来源,生活污水：代谢废物及食物残渣 工业废水：有机、无机的有毒物质,富营养化（eutrophication）：指水体中因氮磷等元素含量过高而引起水体表层的蓝细菌和藻类过度生长繁殖的现象。 水华（water bloom） 赤潮（red tide）,化学需氧量COD(chemical oxygen demand) 生化需氧量BOD(biological oxy
7、gen demand),评价水质的指标,3. 用微生物处理污水,1. 用于污水处理的微生物,2. 在污水处理中各类微生物的作用 细菌：主要分解有机物 吸附有机物并分解之 吸附金属离子与有机物形成络合物 保护细菌 利于沉降 原生动物：吞噬游离细菌合微小污泥分泌粘性物质 霉菌：利于絮凝 酵母菌：分解氰、酚,3.污水处理的方法 活性污泥法： 生物膜法：,在通气条件下，利用含有好氧微生物的活性污泥使污水净化的生物学方法 活性污泥是一种绒絮状小颗粒，具有分解有机物的能力 细菌、酵母菌、霉菌、原生动物以菌胶团的形式存在,指生长在潮湿、通气的固体表面的一层由多种活微生物构成的菌膜，能氧化分解污水中的有机物和某些有毒物质,4.污水处理的装置（活性污泥法）,4.污水处理的装置 （生物膜法） 占地面积小,
