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8微生物生态学基础8.1生态系统与生态平衡8.2土壤微生物生态8.3空气微生物生态8.4水体微生物生态8.5极端环境中的微生物8.6生态因子及其作用的基本规律8.7微生物之间的生态关系8.8微生物的群落特征8.9其他一些重要知识点8.10复习题四、微生物在生态系统中的重要作用微生物在自然界中的分布十分广泛，其天然生境十分多样，在高等生物无法生存的地方，也往往有微生物的存在，它们在生态系统中发挥着极为重要的作用。微生物在生态系统中的重要作用（1）初级生产（2）物质循环（3）生物转化（4）化石矿藏详细内容请参考相关资料自学！8.2土壤微生物生态一、土壤的生态条件二、土壤微生物的种类及分布三、土壤污染与土壤自净一、土壤的生态条件土壤是微生物最良好的天然培养基，它具有微生物所必需的各种营养物质和微生物生长繁殖及生命活动所需的各种条件。主要生态条件包括：营养、pH值、氧气、水、渗透压、温度、保护层等。参考教材P139和相关资料二、土壤微生物的种类及分布（一）土壤中微生物的种类（二）微生物在土壤中的分布（一）土壤中微生物的种类土壤中的微生物种类很多，它们因生理习性的不同而在土壤环境中发挥着不同的作用。由于不同土壤环境条件的差异，其中微生物群落的组成和微生物数量各不相同。每克肥土中通常含有几亿至几十亿个微生物，贫瘠土壤每克也含有几百万至几千万个微生物。土壤中的微生物以细菌最多，作用强度和影响范围也最大。放线菌和真菌类次之，藻类和原生动物等的数量较小。参考教材P140（二）微生物在土壤中的分布土壤类型、季节变化以及土壤中水分、温度等的变化，对土壤中微生物的数量、种类及分布均有很大的影响。土壤中微生物的分布因土壤的结构、有机物和无机物的成分、含水量及土壤理化特性不同而表现出较大的差异。此外，土壤中微生物的分布还与施肥、耕作方法、气象条件、植物覆盖等也有密切关系。相关内容请参考教材P141三、土壤污染与土壤自净（一）土壤污染（二）土壤自净（一）土壤污染（1）土壤污染的概念（2）土壤污染源（3）主要污染物（4）土壤污染的不良后果（1）土壤污染的概念土壤污染是指人类在生产和生活过程中所产生的环境污染物，通过多种途径进入土壤，其数量和速度超过了土壤的环境容量和土壤净化速度的现象。（2）土壤污染源土壤污染的发生特征是与土壤所处的地位和功能相联系的，其污染物主要来自两个方面：人为污染源和自然污染源。土壤的主要污染源来自人类的生产和生活过程，例如工业和城市的废水和固体废弃物、农药和化肥、畜禽排泄物、生物残体和大气沉降物等。根据人为污染物的来源不同，土壤污染源又可分为工业污染源、农业污染源、生活污染源和生物污染源。（3）主要污染物根据污染物性质，可以把除生物污染之外的土壤环境污染物质大致分为无机污染物和有机污染物两大类。①无机污染物：主要是重金属、放射性物质、营养物质和其他无机物质等。其中尤以重金属和放射性物质的污染危害最为严重，因为这些污染物都是具有潜在威胁的，而且一旦污染了土壤，就难以彻底消除，并较易被植物吸收，通过食物链而危及人类的健康。②有机污染物：污染土壤环境的有机物，主要有化学农药、酚类物质、氰化物、石油、多环芳烃、洗涤剂以及高浓度耗氧有机物等。其中有机农药、有机汞制剂、多环芳烃等化合物的性质稳定，在土壤中很难被分解且易累积，污染危害很大。（4）土壤污染的不良后果土壤一经污染后，除部分有害物质可以通过土壤中的生化过程而减轻，或通过挥发逸失外，还有不少有害物质能较长时期存留在土壤中，难于消除，特别是一些重金属化合物，残留时间长，危害作用大，经作物吸收、富集后通过食物链危害人畜健康。再者，进入土壤的污染物，具有较强的隐蔽性，常被人们忽视，其危害性可能要远远大于大气和水体的污染。（1）有机、无机毒物在土壤中的过多滞留和积累，会改变土壤的理化性质，使土壤盐碱化和板结，毒害植物和土壤微生物，破坏土壤生态平衡。（2）土壤中的毒物被植物吸收、富集、浓缩，随食物链迁移，最终会转移到人体；也可以被雨水冲刷流人河流、湖泊或渗入地下水，进而造成水体污染，当被污染的水体被用作水源水时，污染物就会进人人体，造成毒害。（3）污水和其他废物中含有的各种病原微生物，例如病毒、立克次氏体、病原细菌及寄生虫卵等，虽然有些在土壤中不适应而死亡，但有些可在土壤中长期存活，并可以通过各种途径转移到水体，进而进入人体，引起人类疾病。（二）土壤自净（1）土壤自净的概念（2）土壤自净的主要过程（3）土壤自净作用的机理（1）土壤自净的概念土壤环境的自净作用是指在自然因素的作用下，通过土壤自身的作用使污染物在土壤环境中的数量、浓度或毒性、活性降低的过程。狭义的土壤自净，主要是指微生物对有机污染物的降解作用，以及使污染化合物转变为难溶性化合物的作用。（2）土壤自净的主要过程①绿色植物根系的吸收、转化、降解和生物合成作用，②土壤中的细菌、真菌和放线菌等微生物的降解、转化和生物的固定化作用，③土壤的有机、无机胶体及其复合体的吸收、络合和沉淀作用，④土壤的离子交换作用，⑤土壤和植物的机械阻留作用，⑥土壤的气体扩散作用。（3）土壤自净作用的机理包括物理净化作用、物理化学净化作用、化学净化作用和生物净化作用；土壤的生物降解作用是土壤环境自净作用的主要途径，其净化能力的大小与土壤中微生物的种群、数量、活性，以及土壤水分、土壤温度、土壤通气性、pH值、Eh值、适宜的C/N比值等因素有密切关联。研究证明，土壤水分适宜、温度在30℃左右，通气良好，Eh值较高，土壤pH值偏中性到弱碱性，C/N比值在20︰1左右，则有利于天然有机物的生物降解。在污水土地处理和污染土壤修复工程中，为了强化土壤的生物降解作用，常采用增加碳源、布设通气系统、引入优势微生物种群等措施，以达到较快、较彻底地去除污染物的目的。尽管土壤环境具有上述多种净化作用，而且也可通过多种措施来提高土壤环境的净化能力，但是其净化能力毕竟是有限的，预防土壤污染是保护土壤环境的根本的措施。8.3空气微生物生态空气中有较强的紫外辐射，而且较干燥，温度变化大，同时缺乏生物生长所必须得各种营养物质。所以，空气不是微生物适宜的生长繁殖场所。虽然空气中微生物数量较多，但大多只是暂时停留。微生物在空气中停留时间的长短由风力、气流和雨、雪等气象条件所决定，但它最终要沉降到土壤、水中、建筑物和植物上。本节内容请同学们自学！8.4水体微生物生态一、水体的微生物生态特征二、水体污染与水体的自净三、河流污化带系统及其生态学特征一、水体的微生物生态特征广阔的水域，由于含有可溶性无机盐、有机物以及具备微生物生长繁殖的其他条件，因此成为微生物栖息的重要场所。天然水体可大致区分为淡水和海水两大类型，在淡水和海水中，微生物的分布和群落结构存在显著差异。水体的环境虽然变化因素较多，其中的各种有机和无机物质也不及土壤中的丰富，但在各种水体中都有大量的与其环境相适应的各种微生物的生存，水体是微生物广泛分布的第二个天然环境。水体中的微生物主要来源于四个方面（1）水体中固有的微生物（2）来自土壤的微生物（3）来自生产和生活的微生物（4）来自空的气微生物由于所含有机质和矿物质的种类和数量，以及酸碱度、渗透压和温度等环境条件的差异，各水域中生存的微生物种类和数量有显著不同。微生物在水生环境的食物链中起着关键的作用，为维持生态系统正常的物质循环、能量流动和生态功能发挥着重要作用。二、水体污染与水体的自净（一）水体污染（二）水体自净的概念（三）水体自净的基本原理（四）水体的自净过程及其生态学特征变化（五）水体自净的评价指标