第九章微生物的生態(tài)-wwwszw163cn(已修改)
2025-04-19 03:59 本頁面
【正文】 第九章 微生物的生態(tài)要點(diǎn)：微生物生態(tài)學(xué)：研究微生物群體——微生物區(qū)系或正常菌群與其周圍環(huán)境的生物和非生物因素的相互關(guān)系的科學(xué)。正常菌群：生活在健康人體和動(dòng)物體各部位、數(shù)量大、種類較穩(wěn)定且一般是有益無害的微生物種群，稱為正常菌群?；ド褐竷煞N可以單獨(dú)生活的生物，當(dāng)它們?cè)谝黄饡r(shí)，通過各自的代謝活動(dòng)而有利于對(duì)方，或偏利于一方的生活方式。這是一種“可分可合，合比分好”的松散的相互關(guān)系。共生：是指兩種生物共居在一起，相互分工合作、相依為命，甚至達(dá)到難分難解、合二為一的極其緊密的一種相互關(guān)系。寄生：一般指一種小型生物生活在另一種較大型生物的體內(nèi)（包括細(xì)胞內(nèi)）或體表，從中奪取營養(yǎng)并進(jìn)行生長繁殖，同時(shí)使后者蒙受損害甚至被殺死的一種相互關(guān)系。拮抗：又稱抗生，指由某種生物所產(chǎn)生的特定代謝產(chǎn)物可抑制他種生物的生長發(fā)育甚至殺死它們的一種相互關(guān)系。根據(jù)拮抗作用的選擇性，可將拮抗分為非特異性拮抗和特異性拮抗兩類。捕食：又稱獵食，一般是指一種大型的生物直接捕捉、吞食另一種小型生物以滿足其營養(yǎng)需要的相互關(guān)系。污水處理：目前污水處理中應(yīng)用最廣的是生物學(xué)方法。生物處理根據(jù)其處理過程中氧的狀況，可分為好氧處理系統(tǒng)（如活性污泥法、生物膜法等）與厭氧處理系統(tǒng)。我國飲用水標(biāo)準(zhǔn)：1ml自來水中的細(xì)菌總數(shù)不可超過100個(gè)（37℃，培養(yǎng)24h）；而1000ml自來水中的大腸菌群數(shù)則不能超過3個(gè)（37℃，培養(yǎng)48h），即大腸菌群值不得小于333 ml。大腸菌群是指一大群與大腸桿菌相似的好氧及兼性厭氧的革蘭氏陰性無芽孢桿菌，它們能在48h內(nèi)發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣。生態(tài)學(xué)是生物科學(xué)的一個(gè)重要分支，涉及到生物之間、生物與非生物之間的相互作用。微生物生態(tài)學(xué)是研究微生物群體——微生物區(qū)系或正常菌群與周圍環(huán)境的生物和非生物因素的相互關(guān)系的科學(xué)。研究微生物的生態(tài)規(guī)律有著重要的理論意義和實(shí)踐價(jià)值。它將有助于我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)微生物在自然界的分布和在生態(tài)系統(tǒng)的作用，有助于促進(jìn)菌種資源的開發(fā)，防止有害微生物的活動(dòng)，推動(dòng)微生物在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用。第一節(jié) 微生物在自然界中的分布微生物是自然界中分布最廣的生物，陸地、水域、空氣、動(dòng)植物以及人體的外表和某些內(nèi)部器官，甚至在許多極端環(huán)境中都有微生物存在。一、土壤中的微生物由于土壤具備了微生物生長繁殖及生命活動(dòng)所需要的營養(yǎng)物質(zhì)、水分、空氣、酸堿度、滲透壓和溫度等諸多條件，所以成為了微生物生活最適宜的環(huán)境?？梢哉f，土壤是微生物的“天然培養(yǎng)基”。土壤中微生物種類多，數(shù)量大，是人類最豐富的“菌種資源庫”。土壤微生物是其他自然環(huán)境（如空氣和水）中微生物的主要來源，主要種類有細(xì)菌、放線菌、真菌、藻類和原生動(dòng)物等類群。其中細(xì)菌最多，約占土壤微生物總量的70％～90％，放線菌、真菌次之，藻類和原生動(dòng)物等較少。土壤微生物通過其代謝活動(dòng)可改變土壤的理化性質(zhì)，促進(jìn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化，因此，土壤微生物是構(gòu)成土壤肥力的重要因素。土壤微生物的分布主要受到營養(yǎng)狀況、含水量、氧氣、溫度和pH等因素的影響，集中分布于土壤表層和土壤顆粒表面。二、水體中的微生物水是一種良好的溶劑，水中溶解或懸浮著多種無機(jī)和有機(jī)物質(zhì)，能供給微生物營養(yǎng)而使其生長繁殖，水體是微生物棲息的第二天然場所。天然水體大致可分為淡水和海水兩大類型。（一）淡水微生物淡水中的微生物多來自于土壤、空氣、污水、腐敗的動(dòng)植物尸體及人類的糞便等，尤其是土壤中的微生物。主要有細(xì)菌、放線菌、真菌、病毒、藻類和原生動(dòng)物等，其種類和數(shù)量一般要比土壤少得多。微生物在淡水中的分布常受許多環(huán)境因素影響，最重要的一個(gè)因素是營養(yǎng)物質(zhì)，其次是溫度、溶解氧等。微生物在深水中還具有垂直分布的特點(diǎn)。水體內(nèi)有機(jī)物含量高，則微生物數(shù)量大，中溫水體內(nèi)微生物數(shù)量比低溫水體內(nèi)多；深層水中的厭氧菌較多，而表層水內(nèi)好氧菌較多。在遠(yuǎn)離人們居住區(qū)的湖泊、池塘和水庫中，有機(jī)物含量少，微生物也少（10～103個(gè)/ml），并以自養(yǎng)型微生物為主；而處于城鎮(zhèn)等人口密集區(qū)的湖泊、河流以及下水道中，有機(jī)物的含量高，微生物的數(shù)量可高達(dá)107～108個(gè)／ml，這些微生物大多數(shù)是腐生型細(xì)菌和原生動(dòng)物。水中微生物的含量和種類對(duì)該水源的飲用價(jià)值影響很大。在飲用水的微生物學(xué)檢驗(yàn)中，不僅要檢查其總菌數(shù)，還要檢查其中所含的病原菌數(shù)。由于水中病原菌含量少，且檢測手續(xù)復(fù)雜，故一般以來源相同、數(shù)量又多的大腸菌群作指示菌，通過檢查指示菌的數(shù)量來判斷水源被糞便污染的程度，從而間接推測其他病原菌存在的概率（見本章后述）。（二）海水微生物海水含有相當(dāng)高的鹽分，％～4％，含鹽量越高，則滲透壓越大。海洋微生物多為嗜鹽菌，并能耐受高滲透壓。深海（1000m以下）中的微生物還能耐受低溫（2～3℃）、低營養(yǎng)和很高的靜水壓。接近海岸和海底淤泥表層的海水中和淤泥上，菌數(shù)較多，離海岸越遠(yuǎn)，菌數(shù)越少。一般在河口、海灣的海水中，細(xì)菌數(shù)約為105個(gè)／ml，而遠(yuǎn)洋的海水中，只有10～250個(gè)／ml。許多海洋細(xì)菌能發(fā)光，稱為發(fā)光細(xì)菌。這些細(xì)菌在有氧存在時(shí)發(fā)光，對(duì)一些化學(xué)藥劑與毒物較敏感，故可用于監(jiān)測環(huán)境污染物（見本章后述） 三、空氣中的微生物空氣中沒有微生物生長繁殖所必需的營養(yǎng)物質(zhì)、充足的水分和其他條件，相反，日光中的紫外線還有強(qiáng)烈的殺菌作用，因此空氣不是微生物生活的良好場所，但空氣中卻飄浮著許多微生物。土壤、水體、各種腐爛的有機(jī)物以及人和動(dòng)植物體上的微生物，都可隨著氣流的運(yùn)動(dòng)被攜帶到空氣中去，微生物身小體輕，能隨空氣流動(dòng)到處傳播，因而微生物的分布是世界性的。微生物在空氣中的分布很不均勻，塵埃多的空氣中，微生物也多。一般在畜舍、公共場所、醫(yī)院、宿舍、城市街道等的空氣中，微生物數(shù)量較多，而在海洋、高山、森林地帶，終年積雪的山脈或高緯度地帶的空氣中，微生物數(shù)量則甚少?？諝獾臏囟群蜐穸纫灿绊懳⑸锏姆N類和數(shù)量，夏季氣候濕熱，微生物繁殖旺盛，空氣中的微生物比冬季多。雨雪季節(jié)的空氣中微生物的數(shù)量大為減少。空氣中的微生物主要有各種球菌、芽孢桿菌、產(chǎn)色素細(xì)菌以及對(duì)干燥和射線有抵抗力的真菌孢子等。也可能有病原菌，如結(jié)核分支桿菌、白喉棒桿菌、溶血性鏈球菌及病毒（流感病毒、麻疹病毒）等，在醫(yī)院或患者的居室附近，空氣中常有較多的病原菌?？諝庵械奈⑸锱c動(dòng)植物病害的傳播，發(fā)酵工業(yè)的污染以及工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的霉腐變質(zhì)都有很大的關(guān)系。測定空氣中微生物的數(shù)量可采用培養(yǎng)皿沉降法或液體阻留法。四、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品中的微生物（一）農(nóng)產(chǎn)品上的微生物 各種農(nóng)產(chǎn)品上均有微生物生存，糧食尤為突出。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年因霉變而損失的糧食就占總產(chǎn)量的2％左右。糧食和飼料上的微生物以曲霉屬、青霉屬和鐮孢(霉)屬的一些種為主，其中以曲
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