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1、微生物与自然界微生物与自然界物质循环物质循环微生物与氮硫磷素循环微生物与氮硫磷素循环微生物与氮素循环微生物与氮素循环自然界氮素的三种形态自然界氮素的三种形态分子氮分子氮N N2 2为主，为主，NO,NNO,N2 2O O 微生物是氮素循环的核心微生物是氮素循环的核心固氮微生物固氮微生物有机态氮有机态氮:蛋白质、核酸等蛋白质、核酸等无机态氮无机态氮 :（NHNH4 4+,NO NO3 3-)植物直接吸收利用植物直接吸收利用微生物在氮素循环中的作用微生物在氮素循环中的作用有机氮有机氮NH3NO2-NO3-N2氨化作用氨化作用硝化作用硝化作用 硝化作用硝化作用固氮作用固氮作用 反硝化作用反硝化作用
2、同化作用同化作用 反硝化作用反硝化作用（1 1）生物固氮）生物固氮大大气气中中的的氮氮气气通通过过微微生生物物固固氮氮酶酶的的催催化化作作用用还还原原为为氨氨的的生生物物学学过过程程称称为为生生物物固固氮氮作作用用（biological biological nitrogen fixation)nitrogen fixation)生物固氮是原核生物所特有的功能生物固氮是原核生物所特有的功能固氮微生物固氮微生物/固氮菌固氮菌将近将近5050个属，包括细菌，放线菌、蓝细菌个属，包括细菌，放线菌、蓝细菌生物固氮类型生物固氮类型 自生固氮（体系）自生固氮（体系）联合固氮（体系）联合固氮（体系）共生固氮
3、（体系）共生固氮（体系）固氮微生物防氧机制固氮微生物防氧机制好气性自生固氮菌好气性自生固氮菌-呼吸作用、构象变化呼吸作用、构象变化蓝细菌蓝细菌-异形胞异形胞根瘤菌根瘤菌-与植物共生形成根瘤，血红蛋白与植物共生形成根瘤，血红蛋白（2 2）同化作用）同化作用 微微生生物物可可以以吸吸收收利利用用铵铵盐盐和和硝硝酸酸盐盐作作为为氮氮源源合合成成含含氮氮有机物有机物.（3 3）氨化作用）氨化作用微生物分解含氮有机物并释放微生物分解含氮有机物并释放NHNH4 4的过程的过程生物残体中主要有机氮：蛋白质、核酸、几丁质等生物残体中主要有机氮：蛋白质、核酸、几丁质等.和能源和能源.（4 4）硝化作用）硝化作用
4、 微生物将微生物将NHNH3 3氧化成氧化成NONO2 2、NONO3 3的过程的过程 主要由亚硝酸细菌和硝酸细菌完成主要由亚硝酸细菌和硝酸细菌完成.硝化细菌硝化细菌:严格好氧严格好氧,自养自养,G,G,有机物对其有毒害作用有机物对其有毒害作用 硝化作用的意义硝化作用的意义迅速将迅速将NHNH3 3矿质化，提供植物、微生物吸收利用矿质化，提供植物、微生物吸收利用.硝硝态态氮氮浓浓度度高高，使使饮饮用用水水中中NONO3 3浓浓度度升升高高，损损害害人类健康人类健康.水水域域中中NONO3 3浓浓度度过过高高,导导致致水水体体富富营营养养化化，造造成成水水生生物大量死亡生生物大量死亡.（5 5）
5、反硝化作用反硝化作用 兼兼性性厌厌氧氧微微生生物物在在厌厌氧氧条条件件下下，利利用用NONO3 3-作作为为最最终终电电子子受受体体把把硝硝酸酸盐盐还还原原生生成成亚亚硝硝酸酸盐盐、NONO、N N2 2O O、N N2 2的过程的过程.反硝化作用的意义反硝化作用的意义 降低环境中降低环境中NONO3 3-浓度，对防止浓度，对防止NONO3 3-污染有一定作用；污染有一定作用；降低化肥利用率降低化肥利用率;NO NO、NONO2 2可破坏臭氧层可破坏臭氧层.N2+4H+2H硝酸盐硝酸盐亚硝酸盐亚硝酸盐NONON N2 2O O大气微生物与硫素循环微生物与硫素循环同化作用同化作用微生物吸收微生物
6、吸收SOSO4 42 2，在细胞内还原合成含硫有机物，在细胞内还原合成含硫有机物 (含硫氨基酸、某些维生素含硫氨基酸、某些维生素)含硫有机物的矿化含硫有机物的矿化各种生物残体中含硫有机物各种生物残体中含硫有机物(主要为蛋白质主要为蛋白质)在异养微生物的作用下分解，释放出在异养微生物的作用下分解，释放出H H2 2S S：脱硫氨基脱硫氨基作用作用H2S含硫氨基酸含硫氨基酸蛋白质蛋白质微生物在硫素循环中的作用微生物在硫素循环中的作用硫化作用硫化作用H H2 2S S、土壤中元素硫或其他不完全氧化物在微生物的、土壤中元素硫或其他不完全氧化物在微生物的 作用下氧化生成硫酸的过程作用下氧化生成硫酸的过程
7、.参与微生物参与微生物:化能自养型微生物化能自养型微生物硫化细菌、贝氏硫细菌硫化细菌、贝氏硫细菌光能自养型微生物光能自养型微生物紫硫细菌和绿硫细菌紫硫细菌和绿硫细菌 反硫化作用反硫化作用厌气性异养微生物厌气性异养微生物在无氧条件下、氧化有机质，在无氧条件下、氧化有机质，以硫酸盐为最终电子受体以硫酸盐为最终电子受体，将硫酸盐还原的过程，将硫酸盐还原的过程.严格厌气的严格厌气的脱硫弧菌脱硫弧菌可将硫酸盐还原至可将硫酸盐还原至H H2 2S.S.在淹水条件下有机质旺盛分解，产生局部厌氧条件，在淹水条件下有机质旺盛分解，产生局部厌氧条件，反反硫硫化化作作用用强强烈烈，产产生生大大量量H H2 2S S，对对植植物物根根部部是是有有害害的的.微生物与磷素循环微生物与磷素循环磷的同化磷的同化有机磷的分解有机磷的分解不溶磷酸盐的溶解不溶磷酸盐的溶解微生物代谢释放的有机酸、微生物代谢释放的有机酸、COCO2 2，硝化细菌产生的硝化细菌产生的NONO3 3-、硫化细菌产生的硫酸、硫化细菌产生的硫酸可分解正长石、玻璃、磷灰石，释放可分解正长石、玻璃、磷灰石，释放P,KP,K，是生产微生物肥料的重要菌种是生产微生物肥料的重要菌种
