【正文】 閱充分的資料 ? 確定采集樣品的生態(tài)環(huán)境 ? 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 ? 確定特定的增殖條件 ? 采樣 ? 確定特殊的選擇培養(yǎng)基及可能的定性或半定量檢測(cè)法 ? 增殖培養(yǎng) ? 平板分離 ? 純化菌種 ? 性能測(cè)定 一 . 采樣 ? 采樣：采集含菌的樣品。 典型花園土壤不同深度每克土壤的 微生物菌落數(shù) /CFu 深度 /cm 細(xì)菌 放線(xiàn)菌 * 真菌 藻類(lèi) 38 9750000 2080000 119000 25000 2025 2179000 245000 50000 5000 3540 570000 49000 14000 500 6575 11000 5000 6000 100 135145 1400 —— 3000 —— 土壤中的微生物類(lèi)群 ? 土壤是自然界微生物活動(dòng)的主要場(chǎng)所， 1g表層土壤中含微生物的數(shù)量可達(dá) 107~108個(gè)。種類(lèi)組成受植物的種類(lèi)和植物發(fā)育階段影響。 微生物 在生態(tài)系統(tǒng)中的作用 ? 是有機(jī)物的主要分解者 ? 是物質(zhì)循環(huán)中的重要成員 ? 是生態(tài)系統(tǒng)中的初級(jí)生產(chǎn)者 ? 是物質(zhì)和能量的貯存者 ? 是地球生物演化中的先鋒種類(lèi) 微生物與 生物地球化學(xué)循環(huán) ?碳循環(huán) ?氮循環(huán) ?硫循環(huán) ?磷循環(huán) ?鐵循環(huán) ?其它元素的循環(huán) ?生物地球化學(xué)循環(huán) (biogeochemical cycles) 是指生物圈中的各種化學(xué)元素，經(jīng)生物化學(xué)作用在生物圈中的轉(zhuǎn)化和運(yùn)動(dòng)。 ? 群落： 同一環(huán)境中兩個(gè)以上種群由于生活繁殖上的連鎖而構(gòu)成相依賴(lài)、相制約的生物集團(tuán)。第八章 微生物生態(tài) Microbial ecology ?概述 ?第一節(jié) 自然界中的微生物 ?第二節(jié) 微生物之間的相互關(guān)系 ?第三節(jié) 微生物與環(huán)境保護(hù) 概述 ?生物圈 地球上有生命活動(dòng)的范圍統(tǒng)稱(chēng)為生物圈 生態(tài)學(xué)：一門(mén)研究生物系統(tǒng)與其環(huán)境條件間相互作用規(guī)律性的科學(xué) 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 對(duì)其周?chē)纳锖头巧锃h(huán)境條件相互作用關(guān)系的科學(xué) ? 生態(tài)學(xué)研究范圍：生物圈（ biosphere）、生態(tài)系統(tǒng)（ ecosystem）、群落（ munity）、種群（ population）。 生態(tài)系統(tǒng) ? 生態(tài)系統(tǒng) 是指在一定的空間內(nèi)生物的成分和非生物的成分通過(guò) 物質(zhì)循環(huán) 和 能量流動(dòng) 互相作用、互相依存而構(gòu)成的一個(gè)生態(tài)學(xué)功能單位。這種循環(huán)是地球化學(xué)循環(huán)的重要組成部分。 ? 附生微生物 （ epibiotic microbe）：指生活在植物體表面，主要借其外滲物質(zhì)或分泌物質(zhì)為營(yíng)養(yǎng)的微生物。 ? 水分、營(yíng)養(yǎng)、 pH、滲透壓、氧、溫度 ? 土壤中微生物的分布和數(shù)量 分布和數(shù)量 108~109個(gè) /克肥沃土， 106~107個(gè) /克貧瘠土 細(xì)菌 放線(xiàn)菌 霉菌 酵母菌 藻類(lèi) 原生動(dòng)物 ? ~108 ~107 ~106 ~105 ~104 ~103個(gè) /g 影響因素 有機(jī)物含量、濕度、 pH、土壤類(lèi)型、深度、季節(jié)、施肥 土壤中微生物的主要類(lèi)群 ?細(xì)菌：主要異養(yǎng)菌 , 在潮濕土壤中生長(zhǎng) , pH近中性 ?放線(xiàn)菌：異養(yǎng)型 , pH , 干旱土中較多 真菌：異養(yǎng)型 ?霉菌：嚴(yán)格好氧類(lèi)群 ?酵母菌：幾～幾千個(gè) /克，含糖豐富土壤中較多（ 105個(gè) /g） ?藻類(lèi)：光能自養(yǎng)型 土壤中微生物的含量 ? 土壤中微生物的含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量有直接關(guān)系。 ? 采集目標(biāo)： ? 由于在土壤中幾乎可找到任何微生物，所以 土壤 一般是 首選 的采集目標(biāo)。 采樣方法 ? 采樣方法 ? （ 1） 去除表層土 ? （ 2） 取 515cm土樣幾十克 ? （ 3） 裝入無(wú)菌牛皮低袋或塑料袋中 ? 注意 ? （ 1） 記錄：時(shí)間 ， 地點(diǎn) ， 環(huán)境情況等 ? （ 2） 樣品袋應(yīng)封好口 ， 防止水分失去 ? （ 3） 土樣應(yīng)在分離前破碎 ? （ 4） 盡快分離 二 . 增殖培養(yǎng)（富集培養(yǎng)） ? 適用對(duì)象： 樣品中目的菌所占比例較低 ? 目的： 增加樣品中目的菌的數(shù)量 ， 增大分離幾率 ? 原理： 通過(guò)控制營(yíng)養(yǎng)成分或培養(yǎng)條件 ，使目的菌得以繁殖 ， 而非目的菌的生長(zhǎng)受到抑制 。 水生生境的微生物 ? 水生生境 主要包括湖泊、池塘、溪流、河流、港灣和海洋。 ? 僅從水域中吸取無(wú)機(jī)物或少量有機(jī)物作營(yíng)養(yǎng) ? 發(fā)育量一般不大 ? 腐生型水生微生物 ? 指能利用進(jìn)入水體的廢物廢水為作為營(yíng)養(yǎng)的微生物。 （大腸埃希氏菌、檸檬酸細(xì)菌、產(chǎn)氣氣桿菌、腸桿菌、克雷伯氏菌等） 腸道致病菌 上：痢疾桿菌 右：霍亂弧菌 右上： 傷寒沙門(mén)氏菌 四、空氣中的微生物類(lèi)群 ? 空氣不是微生物產(chǎn)生和生長(zhǎng)的良好環(huán)境 ， ? 大氣中沒(méi)有固定的微生物種類(lèi)。 如 G+球菌、含芽孢的 G+桿菌以及霉菌和酵母菌的孢子。 互惠互利 A + B ? A ? B ? 或 A ? 或 B ? ? 互生的類(lèi)型：可分可合、合比分好 ? 微生物之間的互生 ? 腸道正常菌群與人的互生 ? 互生與發(fā)酵混菌培養(yǎng) ? 二元培養(yǎng)技術(shù) 微生物之間的互生 ? 土壤微生物的互生關(guān)系 ? 好氧性自生固氮菌與纖維素分解菌 ? 纖維素分解菌：有機(jī)酸 ? 好氧性自生固氮菌：氮素 ? 拉曼毛霉與一種紅酵母，都是 VB1需求者，都是只能合成硫胺素分子的一半結(jié)構(gòu)；二者共棲時(shí)，互相吸收對(duì)方分泌物而可以不需要 VB1，此為代謝共棲。 A ? + B ? ? A ? B ?? ? 各種寄生物對(duì)寄主的寄生程度不一樣 ， 一般分三類(lèi) ? 寄主必須是活的寄生物才能生存 ， 如病毒 ? 2. 兼性寄生 以腐生為主 ， 兼營(yíng)寄生 。 ? 2. 特異性拮抗 如放線(xiàn)菌產(chǎn)生抗生素 。 ? 降解性質(zhì)粒 降解難降解化合物的酶類(lèi)是由質(zhì)?？刂频模@類(lèi)質(zhì)粒被稱(chēng)為 降解性質(zhì)粒 (catabolic plasmids) 。 ?實(shí)際上許多無(wú)機(jī)物也能被氧化而影響 COD值 。 ? 水中有機(jī)物含量的一個(gè)間接指標(biāo) ? 一級(jí)水： BOD5值小于 1mg/L ? 二級(jí)水： BOD5值小于 3mg/L ? 三級(jí)水： BOD5值小于 4mg/L ? 嚴(yán)重污染： BOD5值大于 10mg/L 污水處理 ? 微生物處理污水過(guò)程的本質(zhì)是 微生物代謝污水中的有機(jī)物，作為營(yíng)養(yǎng)物取得能量生長(zhǎng)繁殖的過(guò)程 ? 污水處理中的特殊微生物 ? 針對(duì)性強(qiáng) ? 種類(lèi)多 ? 篩選難 ? 體內(nèi)有能水解污染物的酶 染色法觀察到活性污泥中的各種菌落 , 每一種顏色代表一種細(xì)菌 ? TOD：污水中能被氧化的物質(zhì)在高溫下燃燒變成穩(wěn)定氧化物時(shí)所需要的氧量 三、微生物處理污水的原理 ? 高 BOD5的污水進(jìn)入污水處理裝置后，其中的 自然微生物區(qū)系 在好氧條件下，根據(jù)其中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或有毒物質(zhì)的情況，在客觀上造成一個(gè) 選擇性的培養(yǎng)條件 ，隨時(shí)間推移，發(fā)生微生