《工业微生物学》课程教学课件（讲稿）第六章 微生物生态与环境保护

第六章微生物生态与环境保护

第六章 微生物生态与环境保护

传统方法分子生态学内容导读研究方法基本原理基本概念微生物生态学个土壤环境微生物水体空气极端环境生物地球化学循环硫循环碳循环氮循环磷循环微生物与环境保护环境污染微生物与未培养微生在环废水处理生物修复境保护中的作用

内容导读

第一节微生物生态学基础

第一节 微生物生态学基础

微生物生态学概念生态学：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生态系统（Ecosystems）：在一定的空间内，生物成分与非生物成分通过物质循环和能量流的相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。微生物生态学（Microbialecology）研究生态系统中微生物之间、、微生物与其他生物之间、微生物与环境之间的生态关系

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。 生态系统（Ecosystems）： 在一定的空间内，生物成分与非生物成分通过物质循环和 能量流的相互作用、相互依存而构成的一个生态学功能单位。 微生物生态学（Microbial ecology） 研究生态系统中微生物之间、微生物与其他生物之间、微 生物与环境之间的生态关系。 一、微生物生态学概念

微生物生态学基本原理生态学研究范围：生物圈（biosphere）、生态系统（ecosystem）、群落（community）、种群（population）研究意义：理论：地球进化和生物进化原因实践：开发菌种资源、防治有害微生物、新的微生物农药、菌肥、医药、混菌发酵、生态农业，促进探矿、治金、环保、提高土壤肥力以及开发生物能等

生态学研究范围: 生物圈(biosphere)、生态系统（ecosystem）、群落 （community）、种群(population） 。 研究意义: –理论:地球进化和生物进化原因 -实践:开发菌种资源、防治有害微生物、新的微生物农药、菌 肥、医药、混菌发酵、生态农业，促进探矿、冶金、环保、提 高土壤肥力以及开发生物能等。 二、微生物生态学基本原理

生物间的相互关系既多样又复杂。(一)微生物与生物间的关系序号类型特点BA(1)0种间共处微生物间没有相互作用0(2)+0共栖现象一种受益而其他种不受影响(3)++互惠共生每一种都因其他种的存在而受益(4)竞争作用微生物间为营养或空间而竞争一种微生物改变了环境并不利于另(5)0偏害共生外物种的生长(6)寄生+一种微生物寄生在另一种上-捕食(7)+一一种微生物捕食其他微生物

序号 特点 A B 类型 （1） 微生物间没有相互作用 O O 种间共处 （2） 一种受益而其他种不受影响 ＋ O 共栖现象 （3） 每一种都因其他种的存在而受益 ＋ ＋ 互惠共生 （4） 微生物间为营养或空间而竞争 － － 竞争作用 （5） 一种微生物改变了环境并不利于另 外物种的生长 O － 偏害共生 （6） 一种微生物寄生在另一种上 ＋ － 寄生 （7） 一种微生物捕食其他微生物 ＋ － 捕食 （一）微生物与生物间的关系 生物间的相互关系既多样又复杂

微生物间、微生物与它种生物间的8种典型关系一、种间共处共栖二、、互生三、四、共生五、竞争六、寄生七、捕食八、拮抗

微生物间、微生物与它种生物间的8种典型关系 一、种间共处 二、共栖 三、互生 四、共生 五、竞争 六、寄生 七、捕食 八、拮抗

3. 互生(Mutualis)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，或偏利于一方的一种的生活方式，称为互生(mutualis)微生物间的互生1协同作用：纤维素分解菌和固氮菌代谢共栖互为有利氮源固氮菌纤维素分解菌纤维素、有机酸N+HNH3NAD(P)H+ATP碳源、能源

（1）微生物间的互生 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，或偏利于一方的一种的生活方式，称为互生 （mutualis）。 3. 互生（Mutualis） 协同作用： 纤维素分解菌和固氮菌代谢共栖互为有利 纤维素 NH3 纤维素分解菌 有机酸 固氮菌 NAD(P)H＋ ATP N2 ＋ H2 碳源、能源 氮源

(15微生物间的互生偏利作用：亚硝化细菌硝化作用偏利于硝化细菌NHNO2NO3硝化细菌亚硝化细菌能源，偏利于后者互生是两种微生物“可分可合，合比分好”松散的相互关系

偏利作用： 亚硝化细菌硝化作用偏利于硝化细菌 NO2 NH - 4 - NO3 - 亚硝化细菌 硝化细菌 能源，偏利于后者 互生是两种微生物 “可分可合，合比分好” 松散的相互关系。 （1）微生物间的互生

3. 互生(metabiosis)人体肠道中正常菌群与人的互生2人体肠道正常菌群与宿主间的关系互生关系（正常情况）↑寄生关系（某些特殊条件下）

（2）人体肠道中正常菌群与人的互生 互生关系（正常情况） 寄生关系（某些特殊条件下） 人体肠道正常菌群与宿主间的关系： 3. 互生（metabiosis）