第七章 微生物生态
在一定的空间内生物的成分和非生物的成分通过 物质循环 和 能量流
动 互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。
生态系统：
生态学：
研究 生物 与其周围 生物 和 非生物 环境之间相互关系的一门科学。
微生物生态学：
研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系。
? 各种环境中的微生物的种类、分布；
? 微生物和其它生物的关系 ；
? 微生物与物质循环 ；
第一节 空气微生物生态
1）无原生的微生物区系；
2） 来源于土壤、水体及人类的生产、生活活动；
3）种类主要为真菌和细菌，一般与其所在环境的微生物种类有关 ；
4）数量取决于尘埃数量；
5）停留时间和尘埃大小、空气流速、湿度、光照等因素有关；
6）与人类的关系,传播疾病,造成食品等的污染
微生物学的基本技术,无菌操作技术
制备微生物气溶胶实现群体免疫
第二节 水体微生物生态
一、江河水
1） 数量和种类与接触的土壤有密切关系；
2） 分布上更多的是吸附在悬浮在水中的有机物上及水底；
3）多能 运动，有些具有很异常的形态（例如 柄细菌 ）；
4） 靠近城市或城市下游水中的微生物多，并且有很多对健康
不利的细菌，因此不宜作为饮用水源；
5）水体自身存在自我净化作用：
水中的病原微生物会对水质产生重要影响
b） 水表微生物会受辐射等作用而被杀灭；
c） 原生动物等的吞噬作用；
d） 由固形物吸附再沉积到水底；
a） 致病菌一般对营养要求苛刻，因此在一般的水中只能存活 2-3天；
饮用水的微生物指标：
总菌数,< 100个 /ml
大肠杆菌,< 3 个 /L
严
重
污
染
的
水
会
通
过
食
物
链
的
生
物
放
大
作
用
危
害
人
类
健
康
二, 海水
1）嗜盐，真正的海洋细菌在缺少氯化钠的情况下是不能生长的。
2）低温生长，除了在热带海水表面外，在其它海水中发现的细
菌多为嗜冷菌。
4）耐高压（特别是生活在深海的细菌）。
3）大多数海洋细菌为 G— 细菌，并具有运动能力。
Micrococcus aquivivus
（ 水活微球菌）
最适生长条件：
600个大气压。
从永冻冰层分离微生物
南极 Vostok湖冰芯样品中的微生物
三, 水体的富营养化作用和“水花”、“赤潮”
水资源污染日益严重
水体大量的有机物或无机物，特别是磷酸盐和无机氮化合物
水的富营养化
藻类等过量生长，产生大量的有机物
异养微生物氧化这些有机物，耗尽水中的氧，
使厌氧菌开始大量生长和代谢
分解含硫化合物，产生 H2S,从而导致水有
难闻的气味，
鱼和好氧微生物大量死亡，水体出现大量沉淀物和异常颜色
上述过程又称富营养化作用，它是水体受到污染并使
水体自身的正常生态失去平衡的结果。
“水花”或“水华”（ water bloom）：
藻类（主要是微藻）的大量繁殖使水体出现颜色，并变得浑浊，
许多藻类团块漂浮在水面上形成。
赤潮或红潮（ red tides）：
在海洋中，某些甲藻类大量繁殖也可也可以形成水花，从而使
海水出现红色或褐色。
引起水体富营养化的藻类除通过消耗水中的氧气危害养殖
业外，很多藻类还能产生各种毒素，使动物得病或死亡,
因此由于富营养化作用致死的鱼等水产品不能食用
土壤是固体无机物 (岩石和矿物质 )、有机物、水、空气和生物组
成的复合物，是微生物的合适生境。
土壤微生物 种类多, 数量多, 代谢潜力巨大,是主要的微生
物源，是 微生物的大本营 。
第 三 节 土壤 微生物生态
1）土壤微生物的数量和分布主要受到营养
物、含水量、氧、温度,pH等因子的影响
，并随土壤类型的不同而有很大变化。
2）土壤微生物的数量和分布受季节影响；
3）微生物的数量也与于土层的深度有关，
一般土壤表层微生物最多，随着土层的加
深，微生物的数量逐步减少。
第四节 微生物与生物环境间的相互关系
自然环境中的微生物一般都不是单独存在的
个体、种群、群落和生态系统从低到高的组织层次
群体（ population）,具有相似特性和生活在一定空间内的同种个
体群，是组成群落的基本组分。
群落（ community）,在一定区域或一定生态环境内，各种生物
群体构成的一个生态学结构单位，群落中
各生物群体之间存在各种相互作用。
生态系统（ ecosystems）,生物群落和它们所生活的非生物环境结
合起来的一个整体，是生物圈的组成单元。
生物圈（ biosphere）,地球上所有生物及其所生活的非生命境的总称。
个体
群体
群落 +非生物环境
生态系统
生物圈
任何一个相对完整的自然整体都可以被看作为一个生态
系统，如一个池塘，一片森林，一个污水处理池，等等。
一、互生
二种可以单独生活的生物，当它们生活在一起时，通
过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的一种生
活方式。
“可分可合，合比分好”
一）微生物间的互生关系
纤维素分解细菌 固氮菌
金黄色葡萄球菌的生长为本来在平板上不能生长的嗜血流感菌
提供生长因子，后者在其菌苔周围形成卫星菌落。
本来不能在含青霉素的平板上生长的受体菌在转化子（ 含有
Ampr质粒 ）周围形成卫星菌落（ b-内酰胺酶分泌到胞外所致 ）
二、共生
二种生物共居在一起，相互分工协作、相依为命，甚至
形成在生理上表现出一定的分工，在组织和形态上产生
了新的结构的特殊的共生体。
互惠共生：二者均得利
偏利共生：一方得利，但另一方并不受害
一）微生物间的共生关系
地衣 -----藻类和真菌的共生体
形成有固定形态的叶状结构：
真菌无规则地缠绕藻类细胞，或二者组成一定的层次排列。
地衣繁殖时，在表面上生出球状粉芽，粉芽中含有少量的藻类细胞
和真菌菌丝，粉芽脱离母体散布到适宜的环境中，发育成新的地衣
结构上的共生：
共生菌从基质中吸收水分和无机养料；
共生藻进行光合作用，合成有机物；
使地衣能在十分贫瘠的环境中生存。
细菌与原生动物间的共生关系：
细菌栖息于原生动物细胞内，获得营养和保护环境，并且这些
细菌在原生动物细胞外都不能生长；
原生动物通过共生菌获得生长所需要的维生素及其它生长因子
二）微生物和植物间的共生关系
根瘤菌与豆科植物间的共生
------形成根瘤共生体
? 根瘤菌固定大气中的气态氮为植物提供
氮素养料；
? 豆科植物的根的分泌物能刺激根瘤菌的生
长，同时，还为根瘤菌提供保护和稳定
的生长条件。
三、寄生
一种小型生物生活在另一种相对较大型生物的体内或
体表，从中取得营养和进行生长繁殖，同时使后者蒙
受损害甚至被杀死的现象。
寄生物（ parasite） 寄主或宿主（ host）
四、拮抗
某种生物产生的代谢产物可抑制它种生物的生长发育
甚至将后者杀死。
五、竞争
两个种群因需要相同的生长基质或其它环境因子，致
使增长率和种群密度受到限制时发生的相互作用，其结
果对两种种群都是不利的。
六、捕食
一种种群被另一种种群完全吞食，捕食者种群从被食
者种群得到营养，而对被食者种群产生不利影响。
在一定的空间内生物的成分和非生物的成分通过 物质循环 和 能量流
动 互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。
生态系统：
生态学：
研究 生物 与其周围 生物 和 非生物 环境之间相互关系的一门科学。
微生物生态学：
研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系。
? 各种环境中的微生物的种类、分布；
? 微生物和其它生物的关系 ；
? 微生物与物质循环 ；
第一节 空气微生物生态
1）无原生的微生物区系；
2） 来源于土壤、水体及人类的生产、生活活动；
3）种类主要为真菌和细菌，一般与其所在环境的微生物种类有关 ；
4）数量取决于尘埃数量；
5）停留时间和尘埃大小、空气流速、湿度、光照等因素有关；
6）与人类的关系,传播疾病,造成食品等的污染
微生物学的基本技术,无菌操作技术
制备微生物气溶胶实现群体免疫
第二节 水体微生物生态
一、江河水
1） 数量和种类与接触的土壤有密切关系；
2） 分布上更多的是吸附在悬浮在水中的有机物上及水底；
3）多能 运动，有些具有很异常的形态（例如 柄细菌 ）；
4） 靠近城市或城市下游水中的微生物多，并且有很多对健康
不利的细菌，因此不宜作为饮用水源；
5）水体自身存在自我净化作用：
水中的病原微生物会对水质产生重要影响
b） 水表微生物会受辐射等作用而被杀灭；
c） 原生动物等的吞噬作用；
d） 由固形物吸附再沉积到水底；
a） 致病菌一般对营养要求苛刻，因此在一般的水中只能存活 2-3天；
饮用水的微生物指标：
总菌数,< 100个 /ml
大肠杆菌,< 3 个 /L
严
重
污
染
的
水
会
通
过
食
物
链
的
生
物
放
大
作
用
危
害
人
类
健
康
二, 海水
1）嗜盐，真正的海洋细菌在缺少氯化钠的情况下是不能生长的。
2）低温生长，除了在热带海水表面外，在其它海水中发现的细
菌多为嗜冷菌。
4）耐高压（特别是生活在深海的细菌）。
3）大多数海洋细菌为 G— 细菌，并具有运动能力。
Micrococcus aquivivus
（ 水活微球菌）
最适生长条件：
600个大气压。
从永冻冰层分离微生物
南极 Vostok湖冰芯样品中的微生物
三, 水体的富营养化作用和“水花”、“赤潮”
水资源污染日益严重
水体大量的有机物或无机物，特别是磷酸盐和无机氮化合物
水的富营养化
藻类等过量生长，产生大量的有机物
异养微生物氧化这些有机物，耗尽水中的氧，
使厌氧菌开始大量生长和代谢
分解含硫化合物，产生 H2S,从而导致水有
难闻的气味，
鱼和好氧微生物大量死亡，水体出现大量沉淀物和异常颜色
上述过程又称富营养化作用，它是水体受到污染并使
水体自身的正常生态失去平衡的结果。
“水花”或“水华”（ water bloom）：
藻类（主要是微藻）的大量繁殖使水体出现颜色，并变得浑浊，
许多藻类团块漂浮在水面上形成。
赤潮或红潮（ red tides）：
在海洋中，某些甲藻类大量繁殖也可也可以形成水花，从而使
海水出现红色或褐色。
引起水体富营养化的藻类除通过消耗水中的氧气危害养殖
业外，很多藻类还能产生各种毒素，使动物得病或死亡,
因此由于富营养化作用致死的鱼等水产品不能食用
土壤是固体无机物 (岩石和矿物质 )、有机物、水、空气和生物组
成的复合物，是微生物的合适生境。
土壤微生物 种类多, 数量多, 代谢潜力巨大,是主要的微生
物源，是 微生物的大本营 。
第 三 节 土壤 微生物生态
1）土壤微生物的数量和分布主要受到营养
物、含水量、氧、温度,pH等因子的影响
，并随土壤类型的不同而有很大变化。
2）土壤微生物的数量和分布受季节影响；
3）微生物的数量也与于土层的深度有关，
一般土壤表层微生物最多，随着土层的加
深，微生物的数量逐步减少。
第四节 微生物与生物环境间的相互关系
自然环境中的微生物一般都不是单独存在的
个体、种群、群落和生态系统从低到高的组织层次
群体（ population）,具有相似特性和生活在一定空间内的同种个
体群，是组成群落的基本组分。
群落（ community）,在一定区域或一定生态环境内，各种生物
群体构成的一个生态学结构单位，群落中
各生物群体之间存在各种相互作用。
生态系统（ ecosystems）,生物群落和它们所生活的非生物环境结
合起来的一个整体，是生物圈的组成单元。
生物圈（ biosphere）,地球上所有生物及其所生活的非生命境的总称。
个体
群体
群落 +非生物环境
生态系统
生物圈
任何一个相对完整的自然整体都可以被看作为一个生态
系统，如一个池塘，一片森林，一个污水处理池，等等。
一、互生
二种可以单独生活的生物，当它们生活在一起时，通
过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的一种生
活方式。
“可分可合，合比分好”
一）微生物间的互生关系
纤维素分解细菌 固氮菌
金黄色葡萄球菌的生长为本来在平板上不能生长的嗜血流感菌
提供生长因子，后者在其菌苔周围形成卫星菌落。
本来不能在含青霉素的平板上生长的受体菌在转化子（ 含有
Ampr质粒 ）周围形成卫星菌落（ b-内酰胺酶分泌到胞外所致 ）
二、共生
二种生物共居在一起，相互分工协作、相依为命，甚至
形成在生理上表现出一定的分工，在组织和形态上产生
了新的结构的特殊的共生体。
互惠共生：二者均得利
偏利共生：一方得利，但另一方并不受害
一）微生物间的共生关系
地衣 -----藻类和真菌的共生体
形成有固定形态的叶状结构：
真菌无规则地缠绕藻类细胞，或二者组成一定的层次排列。
地衣繁殖时，在表面上生出球状粉芽，粉芽中含有少量的藻类细胞
和真菌菌丝，粉芽脱离母体散布到适宜的环境中，发育成新的地衣
结构上的共生：
共生菌从基质中吸收水分和无机养料；
共生藻进行光合作用，合成有机物；
使地衣能在十分贫瘠的环境中生存。
细菌与原生动物间的共生关系：
细菌栖息于原生动物细胞内，获得营养和保护环境，并且这些
细菌在原生动物细胞外都不能生长；
原生动物通过共生菌获得生长所需要的维生素及其它生长因子
二）微生物和植物间的共生关系
根瘤菌与豆科植物间的共生
------形成根瘤共生体
? 根瘤菌固定大气中的气态氮为植物提供
氮素养料；
? 豆科植物的根的分泌物能刺激根瘤菌的生
长，同时，还为根瘤菌提供保护和稳定
的生长条件。
三、寄生
一种小型生物生活在另一种相对较大型生物的体内或
体表，从中取得营养和进行生长繁殖，同时使后者蒙
受损害甚至被杀死的现象。
寄生物（ parasite） 寄主或宿主（ host）
四、拮抗
某种生物产生的代谢产物可抑制它种生物的生长发育
甚至将后者杀死。
五、竞争
两个种群因需要相同的生长基质或其它环境因子，致
使增长率和种群密度受到限制时发生的相互作用，其结
果对两种种群都是不利的。
六、捕食
一种种群被另一种种群完全吞食，捕食者种群从被食
者种群得到营养，而对被食者种群产生不利影响。
