中国科学院、南京农业大学：《土壤生态学》第一讲 生态系统的结构和组成

研究生专题讲座 土壤微生物及生态功能 尹睿 (中国科学院南京土壤研究所微生物生化室)

研究生专题讲座 土壤微生物及生态功能 尹 睿 (中国科学院南京土壤研究所微生物生化室)

生物圈利生态统的概念 生物圈( Biosphere):是指地球表面全部生物以及和它们相关 的自然环境的总和 生态系统( Ecosystem):是指生物和它所在的生态环境综合而 成的系统 生物圈在其进化的历程中,由于受到气候、地质、有效遗传 信息和生物的作用,分化成了许多相互依存的单元一生态系 统.也就是说,所有的生态系统综合形成了生物圈 生态系统的范围大小可以相差悬殊,但都是一个具有特定的 间结构物种结构和营养结构的有机整体,是一个能够自己 维持下去的、有一定独立性的功能单位

生物圈和生态系统的概念 ▪ 生物圈(Biosphere):是指地球表面全部生物以及和它们相关 的自然环境的总和. ▪ 生态系统(Ecosystem):是指生物和它所在的生态环境综合而 成的系统． ▪ 生物圈在其进化的历程中，由于受到气候、地质、有效遗传 信息和生物的作用，分化成了许多相互依存的单元－生态系 统．也就是说，所有的生态系统综合形成了生物圈． ▪ 生态系统的范围大小可以相差悬殊,但都是一个具有特定的 空间结构\物种结构和营养结构的有机整体,是一个能够自己 维持下去的、有一定独立性的功能单位

态深统的结构和组成 生产者 生物成分 消费者 生态系统 分解者 非生物成分 温度、光 土壤 水、CO2、O 有机物等

生态系统的结构和组成 生态系统 非生物成分 消费者 分解者 生产者 温度、光 土壤 水、CO2、O2 有机物等 生物成分

工微生物的主要功能 口分解有机废弃物 ■在生态系统中通过光合作用合成有机物 生产工业原料如乙醇丙酮等 生产发酵食品如醋奶酪面包等 生产药物产品如抗生素胰岛素等 口有些为动植物病原微生物

土壤微生物的主要功能 ▪ 分解有机废弃物 ▪ 在生态系统中通过光合作用合成有机物 ▪ 生产工业原料如乙醇丙酮等 ▪ 生产发酵食品如醋奶酪面包等 ▪ 生产药物产品如抗生素胰岛素等 ▪ 有些为动植物病原微生物

土壤微生物的主要类群 细菌( Bacteria) 真菌(Fung 酵母菌( Yeast) 霉菌( Molds) 原生动物( Protozoa) 藻类(Agae) 病毒( ruses)

土壤微生物的主要类群 ▪ 细菌(Bacteria) ▪ 真菌(Fungi) – 酵母菌(Yeast) – 霉菌(Molds) ▪ 原生动物(Protozoa) ▪ 藻类(Algae) ▪ 病毒(Viruses)

病毒 病毒侵染所有种类的动植物和微生物,能引起许 多植物和动物的病害。寄生于细菌细胞内的病毒 通常称为菌体。 >病毒由蛋白质壳包被RNA或DNA分子的结构组成 病毒颗粒无代谢活力,不能进行呼吸作用和生物 合成作用。病毒仅在寄主细胞中繁殖,它们诱导 主细胞产生病毒必须的组分,然后进行装配 复制后的病毒从寄主细胞中释放出来,并且具有 侵染新的细胞的能力。 >病毒可以以保持寄生能力的休眠状态存在于土壤 中。目前人们最关心的是对植物和动物有致病性 的病毒颗粒在土壤中生存的能力以及进入地下水 的能力

土壤微生物群体的组成 ❖病毒 ➢ 病毒侵染所有种类的动植物和微生物，能引起许 多植物和动物的病害。寄生于细菌细胞内的病毒 通常称为噬菌体。 ➢ 病毒由蛋白质壳包被RNA或DNA分子的结构组成。 病毒颗粒无代谢活力，不能进行呼吸作用和生物 合成作用。病毒仅在寄主细胞中繁殖，它们诱导 寄主细胞产生病毒必须的组分，然后进行装配。 复制后的病毒从寄主细胞中释放出来，并且具有 侵染新的细胞的能力。 ➢ 病毒可以以保持寄生能力的休眠状态存在于土壤 中。目前人们最关心的是对植物和动物有致病性 的病毒颗粒在土壤中生存的能力以及进入地下水 的能力

病毒ses Acellular Consist of dna or rna c ore surrounded by a prot ein coat HIVs Coat may be enclosed in a lipid envelope Viruses are replicated onl y when they are in a livin g host cell e

病毒(Viruses) ▪ Acellular ▪ Consist of DNA or RNA c ore surrounded by a prot ein coat ▪ Coat may be enclosed in a lipid envelope ▪ Viruses are replicated onl y when they are in a livin g host cell

上壤微生物群体的组成 细 细菌是土壤中最常见,也是数量最多的微生物 占主壤微生物总数的7090%,主要是能分解各种 有机物质的种类。细菌为原核生物,细胞壁主要 由肽葡聚糖组成。 土壤中的细菌,按其来源的不同,可分为土著菌 和外来菌两种类型。士著性细菌长期生活于土壤 中,对于土壤环境有较强的适应性,当土壤环境 变劣时,它们一般能呈休眠状态存活下来;外来 性细菌是随污水、淤泥、动植物残体和人畜粪便 等进入土壤的,它们可在土壤中持续一定时间 并作短期的生长繁殖,但由于适应性差,一般不 持续发展 细菌繁殖很快,在适宜条件下,很多细菌的世代 时间均不到1小时,因而具有较强的竞争力和适应 力

土壤微生物群体的组成 ❖细菌 ➢ 细菌是土壤中最常见，也是数量最多的微生物， 占土壤微生物总数的70-90%，主要是能分解各种 有机物质的种类。细菌为原核生物，细胞壁主要 由肽葡聚糖组成。 ➢ 土壤中的细菌，按其来源的不同，可分为土著菌 和外来菌两种类型。土著性细菌长期生活于 土壤 中，对于土壤环境有较强的适应性，当土壤环境 变劣时，它们一般能呈休眠状态存活下来；外来 性细菌是随污水、淤泥、动植物残体和人畜粪便 等进入土壤的，它们可在土壤中持续一定时间， 并作短期的生长繁殖，但由于适应性差，一般不 能持续发展。 ➢ 细菌繁殖很快，在适宜条件下，很多细菌的世代 时间均不到1小时，因而具有较强的竞争力和适应 力

狸菌( Bacteria 原核生物 Prokaryotes 细胞壁组成为肽聚糖 ■生殖方式为等分裂(Bin ary fission) Bacteria ■形态有球状杆状螺旋状 弧状等 口具鞭毛( flagella)

细菌(Bacteria) ▪ 原核生物Prokaryotes ▪ 细胞壁组成为肽聚糖 ▪ 生殖方式为等分裂(Bin ary fission) ▪ 形态有球状杆状螺旋状 弧状等 ▪ 具鞭毛(flagella)

古细菌( achaea 原核生物 细胞壁非肽聚糖 生长于极端环境下 主要包括 产烷细菌( Methanogens) 极端喜盐细菌( Extreme halo piles 极端嗜热细菌( Extreme ther mophiles

古细菌(Archaea) ▪ 原核生物 ▪ 细胞壁非肽聚糖 ▪ 生长于极端环境下 ▪ 主要包括: – 产烷细菌(Methanogens) – 极端喜盐细菌(Extreme halo philes) – 极端嗜热细菌(Extreme ther mophiles)