第四章微生物在自然界中的分布

關于微生態(tài)學微生態(tài)學無疑是屬于生態(tài)學(ecology)范疇，是生態(tài)學的微觀層次。微生態(tài)學也可根據不同角度，分為不同的分支學科。微生態(tài)學除了具有普通生態(tài)學的理論和特點外，還具有自己本身的一些特點。微生態(tài)學的定義20年前，微生態(tài)學(microecology)首先被德國的沃克·羅西(VoekerRusch)博士所提出。1985年提出的定義為“微生態(tài)學是細胞水平或分子水平的生態(tài)學”?？蛋捉淌谔岢鰬獮椤把芯空Ｎ⑸锱c其宿主相互關系的生命科學分支”，或“研究正常微生物結構和功能，以及與宿主相互關系的學科”。幾個概念生物圈：地球上的所有生物。生態(tài)系統：生物群落與其無機環(huán)境相結合、相作用、相調控而成的動態(tài)系統。群落：同一環(huán)境中兩個以上種群由于生活繁殖上的連鎖而構成相依賴、相制約的生物集團。種群：生活在同一環(huán)境中的同種個體組成的能繁殖集團。與同種別地的種群有隔離、有界限。微生物的生物環(huán)境微生物與其它生物之間的相互關系微生物與環(huán)境之間的相互關系RelationshipsamongMicroorganisms互生

共生拮抗寄生

中立生活、偏利作用、偏害作用

可分可合合比分好難舍難分勢不兩立微生物與高等植物之間的互生關系根際微生物與高等植物為微生物提供所需的營養(yǎng)物質植物發(fā)達的根系改善了土壤結構，水分和空氣條件，有利于微生物的生長。固氮菌固氮碳源纖維素分解菌微生物間的互生關系

人及動物與其正常菌群即是互生關系

微生物與人及動物間的互生關系組成：真菌（子囊菌，擔子菌）單細胞藻類（綠藻，藍藻）共生組成一種植物體地衣微生物間的共生一種微生物生命活動中，通過產生某些代謝產物或改變環(huán)境條件，能抑制其它微生物的生長繁殖，或毒害殺死其它微生物的現象。拮抗一種生物能侵入另一種生物體內吸取自己所需要的營養(yǎng)物質進行生長繁殖，在一定的條件下對后者造成損害或死亡的現象叫寄生。微生物間的寄生關系微生物對植物的寄生微生物對人與動物的寄生寄生寄生物先分泌毒素，引起寄主活力衰退，然后再纏繞致死有些寄生真菌不分泌毒素，由菌絲將寄主的菌絲緊緊地纏繞起來，再由接觸部位侵入寄主菌絲內吸收營養(yǎng)使之死亡。還有些寄生真菌將菌絲或吸器伸到寄主真菌絲內或寄生菌絲與寄主菌絲接觸，溶解寄主細胞膜，吸取其營養(yǎng)物質進行生長繁殖。真菌間的寄生微生物間的寄生關系已發(fā)現的植物病毒共有350多種，病毒都只能通過傷口侵入植物活細胞和組織中,通過輸導組織擴散到主植株。病株植物可通過嫁接，土壤，昆蟲傳播等各種途徑傳播。病毒性植物傳染?。?/p>

植物病毒病害類型花葉型：受害植株葉片顏色深淺不一，出現斑駁，如煙草花葉病毒，馬鈴薯花葉病毒等所引起病害都是花葉型。黃化型：受害植株葉片呈黃綠或黃色，如蠶豆病毒病，桃萎蔫黃病等卷葉、縮葉、萎縮、叢生、矮化等各種畸型，如馬鈴薯卷葉病，桃小果病等。植物病害的防治選育抗病品種，提高抗病能力改良栽培技術及栽培環(huán)境條件，以有利植物生長發(fā)育，不利病原微生物生長（升汞浸種）用于防治松毛蟲,玉米螟效果好,尤其是用于防治松毛蟲,白僵菌可作為環(huán)境因子,持續(xù)多年控制松毛蟲的危害。在前蘇聯,白僵菌還用于防治馬鈴薯甲蟲。白僵菌的安全試驗：除在菌劑生產中孢子萌發(fā)可能引起操作人員的過敏反應外,尚未發(fā)現其它對人體有害的作用。白僵菌寄生于昆蟲第一節(jié)

土壤、水及空氣中的微生物

MicroorganismsinNaturalEnvironments

一、土壤中的微生物土壤是微生物生長的良好基地——微生物資源的大本營豐富的碳源和氮源大量而全面的礦質元素適宜的含水量不同的通氣狀況適宜的溫度范圍，變幅小而緩慢適宜的pH廣泛范圍1.土壤環(huán)境影響土壤中微生物分布的主要因素土壤有機質土壤濕度土壤pH值溫度土壤氧氣含量土類 地點 細菌 放線菌 真菌暗棕壤 黑龍江呼瑪 2,327 612 13棕壤 遼寧沈陽 1,284 39 36黃棕壤 江蘇南京 1,406 271 6紅壤 浙江杭州 1,103 123 4磚紅壤 廣東徐聞 507 39 11磷質石灰土 西沙群島 2,229 1,105 15黑土 黑龍江哈爾濱 2,111 1,024 19黑鈣土 黑龍江安達 1,074 319 2棕鈣土 寧夏寧武140 11 4草甸土 黑龍江亞溝 7,863 29 23嶁土 陜西武功 951 1,032 4白漿土 吉林皎河 1,598 55 3濱海鹽土 江蘇連云港 466 41 0.4我國各主要土壤的含菌量(萬/克干土)土壤中的細菌土壤中的細菌占土壤微生物的70%～90%。其生物量可占土壤重量的1/10000左右，土壤有機質的1%左右。每畝可有1350～3375kg細菌。數量大、個體小，與土壤接觸的表面積特大，是土壤中最大的生命活動面，最活躍的生物因素。土壤細菌大多為異養(yǎng)型，少數為自養(yǎng)型，積極參與著有機物的分解和腐殖質的合成以及各種礦質元素的轉化。有許多不同的生理類群，如固氮細菌、氨化細菌、纖維素分解細菌、硝化細菌、反硝化細菌、硫酸鹽還原細菌、產甲烷細菌等等都有存在，但分布不一。土壤放線菌數量僅次于土壤細菌，每g可達幾千萬至幾億個，占土壤微生物總數的5%～30%，甚至更高。土壤放線菌以分枝絲狀營養(yǎng)體纏繞于土壤有機物或土壤顆粒，并伸展于土壤顆粒中。生物量與土壤細菌相當。土壤放線菌的種類十分繁多，目前已知的放線菌種主要分離自土壤。主要是鏈霉菌屬（Streptomyces）的種。在土壤中的分布以耕作層為主，隨土壤深度增加而數量、種類減少土壤真菌是第三大類微生物。每g土壤可含幾萬至幾十萬個。數量較細菌少，但其菌絲較粗大、長。每g土壤中的真菌菌絲可長達40m，濕重可達0.6mg左右。一般土壤中酵母菌較少，但在果園土壤中較多有藻狀菌、子囊菌、擔子菌和半知菌類，尤以半知菌類居多。真菌在土壤中的分布方式與放線菌相似。好氧性，分布于土壤表層。喜酸土壤，在酸性土壤中有較高的比例。土壤藻類土壤藻類的數量遠較其他微生物類群小，占土壤微生物的不足1%。潮濕土表發(fā)育有單細胞的硅藻、或絲狀綠藻和裸藻，偶見金藻和黃藻。積水土面可發(fā)育有衣藻、原球藻、小球藻、絲藻、綠球藻等綠藻和黃褐色的硅藻。水田中有水網藻和水綿等絲狀綠藻。藻類為光合型微生物，可將二氧化碳轉化為有機質，積累于土壤。土壤原生動物土壤原生動物的數量變化很大，每g幾個至幾十萬。在有機質豐富的土壤中較高。種類有鞭毛蟲、纖毛和根足蟲等單細胞能運動的原生動物。形態(tài)大小差異大。無性繁殖以分裂方式。原生動物以吞食有機物殘片、土壤細菌、單細胞藻類、放線菌和真菌孢子。對土壤有機物的分解有顯著作用。

某森林土壤中的微生物微生物類群生物量干重（kg/10km2）細菌36.9放線菌0.2真菌454.0原生動物1.0蚯蚓類12.0其他生物23.03.土壤中的病原微生物及其傳播

土壤中的病原微生物是隨動植物殘體、人畜排泄物和分泌物、污水、垃圾等廢棄物一起進入土壤的。大多數病原微生物只能在土壤中存活較短時間只有少數抵抗力強的能形成芽孢的病原菌，如炭疽桿菌、氣腫疽梭菌、腐敗梭菌、產氣莢膜梭苗等形成芽孢后能在土壤中生存數年甚至幾十年。此外，還有一些抵抗力較強的無芽孢病原菌也能生存較長時間，土壤一旦污染了這些病原菌，則可成為疫源地，隨時都有可能使人和動物感染相應的傳染病。

幾種病原菌在土壤中的生存時間病原菌名稱生存時間結核分支桿菌(Mycobacteriumtuberculosis)達5個月，甚至2年之久傷寒沙門氏菌(Salmonellatyphi)3個月化膿鏈球菌(Streptococcuspyogens)達2個月巴氏桿菌(Pasteurella)在土壤表層生存不超過14d布氏桿菌(Brucella)可達100d豬丹毒桿菌(Erysipelothrixrhuropathiae)166d(土壤尸體內)１.水體環(huán)境一般的江河、湖泊和池塘內的營養(yǎng)較為豐富；海水和鹽湖含有較高的鹽分，其它營養(yǎng)較貧乏。雨水近似于蒸餾水，含有非常少量的溶解營養(yǎng)。天然水體溫度：淡水水體0－36℃、海水水體5℃以下，某些溫泉溫度在70℃以上。氧在水中的溶解度較小，易被好氧微生物耗盡，因此是微生物生存的最重要的限制因子。pH值：淡水3.7－10.5，大多數江河、湖泊和池塘6.5－8.5。

二、水中的微生物２.水中微生物的分布與種類自然界江河湖海等各種淡水與咸水水域中都生存著相應的微生物。水域中微生物的種類和數量與水域的有機物、無機物的種類和含量，光照、酸堿度、滲透壓、溫度、含氧量和有毒物質的含量有密切關系。淡水水體中微生物分布狀況地面水中微生物的種類和數量較多，一般與其所處的環(huán)境條件有關。清潔的湖泊、池塘和水庫中微生物較少，有機質豐富的湖泊中，微生物較多。停滯的塘水、污染的江河水以及下水道的溝水中，微生物較多。地下水因經過深厚的土層過濾，幾乎大部分微生物被阻留在土壤中。海水微生物的分布和種類海水中的微生物除來源于河水、雨水及污水等環(huán)境中臨時種類外，絕大多數是嗜鹽菌，并耐高滲透壓。微生物在海水中的垂直分布一般規(guī)律為：表層主要是好氧性異養(yǎng)菌，低層水體中，主要是厭氧腐生及硫酸還原菌，兩層之間紫硫菌較多。在0-10米深的海水中，菌數較少，藻類和原生動物占較大比例，10-50米的海水中，菌數逐漸增加，50米以下，菌數逐漸減少，200米以下，菌數更少。水的自凈作用水源的飲用價值：良好的飲用水細菌含量應在100個/ml以下，當超過500個/ml時，即不適合作為飲用水。更重要的是水中的微生物種類，一般用大腸菌群數作為是否含有病原菌的指標。在自然水體尤其是快速流動的水中，存在著對有機或無機污染物的自凈作用。３.水中的病原菌來源：人及動物的排泄物種類：炭疽桿菌豬丹毒桿菌傷寒桿菌布氏桿菌巴氏桿菌結核桿菌鼻疽桿菌三、空氣中的微生物１.環(huán)境空氣中的環(huán)境條件：無營養(yǎng)和水分、紫外線直射空氣不具備微生物生長所必需的營養(yǎng)物質和生活條件，因此空氣并不是微生物生長繁殖的良好場所。２.空氣中微生物的種類及分布存在狀態(tài)：漂浮，短暫停留，以吸附于塵埃微粒上的形式存在?？諝庵械膲m埃顆粒數與微生物數量有直接關系。分布：越接近地面的空氣含菌量越高，目前人類檢測到微生物存在的最高處為85km的高空。種類：球菌、芽孢桿菌、產色素細菌、真菌孢子?？諝庵形⑸锏臍缗c去除：空氣中微生物的地域分布地區(qū)空氣含菌量(個/m3)畜舍宿舍城市街道公園海面上北極1000000～20000002000050002001～20～1３．空氣中的病原菌它們來源于被風吹起的地面塵土和水面小水滴以及人、動物體表的干燥脫落物、呼吸道分泌物和排泄物等等。飛沫傳染種類：結核桿菌白喉桿菌葡萄球菌鏈球菌肺炎雙球菌炭疽桿菌等四、土壤、水、空氣的細菌學檢驗

進行土壤、水和空氣的細菌學檢查，測定細菌對土壤、水和空氣污染的性質和程度，對于傳染病預防與控制以及環(huán)境的衛(wèi)生學監(jiān)督與保護，均具有重要的意義。常以測定細菌總數和大腸菌群數等作為細菌學指標細菌總數是指于固體培養(yǎng)基上，在一定條件下培養(yǎng)后單位重量(g)、容積(ml)、表面積(cm2)或體積(m3)的被檢樣品所生成的細菌菌落總數。它只反映一群在普通營養(yǎng)瓊脂中生長的、嗜溫的、需氧和兼性厭氧的細菌菌落總數，常作為被檢樣品受污染程度的標志，用作土壤、水、空氣和食品等衛(wèi)生學評價的依據。大腸菌群大腸菌群

是指一群在37℃培養(yǎng)24h能分解乳糖產酸產氣、需氧和兼性厭氧的革蘭氏陰性無芽孢桿菌。這一群細菌包括大腸桿菌屬、枸櫞酸菌屬、腸桿菌屬、克雷伯菌屬中的一部分和沙門氏菌屬腸道亞種的細菌，它們主要來自人和溫血動物的糞便，故以此作為土壤、水和食品等受糞便污染的標志，以其含量多少來判定衛(wèi)生質量。大腸菌群數

是指100g(或100ml)檢樣內所含大腸菌群的最可能數(mostprobablenumber，MPN)。土壤土壤的細菌學檢查，主要是測定細菌總數、大腸菌值和產氣莢膜梭菌值(也作為糞便污染的指標)三項指標。比較清潔的土壤，每克細菌總數在一萬左右；嚴重污染的土壤，細菌總數可達數百萬。大腸菌值(產氣莢膜梭菌值)是指能檢出大腸桿菌(產氣莢膜梭菌)的最小土壤量(g)。項目類型大腸菌值產氣莢膜梭菌值清潔土壤>1.0>0.1;輕度污染土壤1.0-0.010.1-0.001；中度污染土壤0.01～0.0010.001～0.0001嚴重污染土壤<0.001<0.0001水及空氣的細菌學檢查水的細菌學檢查，主要是測定細菌總數和大腸菌群數。我國規(guī)定，生活飲用水(自來水)的衛(wèi)生指標為細菌總數不得超過100個/ml，總大腸菌群數不得超過3個/L，大腸桿菌指數不得大于3，大腸桿菌價應大于300。大腸桿菌指數是指每1000ml水中檢出的大腸桿菌數。大腸桿菌價是指能檢出大腸桿菌的最小水量(ml)。空氣的細菌學檢查，主要是測定每1m3空氣中的細菌總數、鏈球菌數。我國1988年頒布的公共場所室內空氣衛(wèi)生指標中，規(guī)定細菌總數不得超過4000個/m3，三級以上的旅館不得超過2000個/m3，商店、火車站、航運站、汽車站、火車車箱(冬季)不得超過6000個/m3，客機(冬季)不得超過3000個/m3。五、極端環(huán)境中的微生物高溫環(huán)境，低溫環(huán)境、高酸環(huán)境、高堿環(huán)境、高壓環(huán)境、高鹽環(huán)境等，還有高鹵環(huán)境、高輻射環(huán)境和厭氧環(huán)境等。一般生物難以生存而只有某些特殊生物或特殊微生物才能生存的環(huán)境稱為極端環(huán)境。能在極端環(huán)境中生存的微生物稱為極端環(huán)境微生物。1、高溫環(huán)境中的微生物高溫性微生物有微生物的各個類群，但它們對于高溫的適應性很不一樣。根據高溫微生物的生長與溫度之間的關系，可以分為三類：一類是極端嗜熱菌，最適65～70℃，最低在40℃以上，最高在70℃以上，已分離到能在100℃以上生存的古細菌。第二類為兼性嗜熱菌，最高為50～60℃，但在室溫下仍有生長與繁殖能力第三類為耐熱細菌，最高為45～50℃，在室溫中生長較兼性嗜熱細菌好。各類微生物群的生長上限溫度(oC)類群上限溫度類群上限溫度真核微生物原核微生物原生動物56藍細菌70~73藻類55~60光合細菌70~73真菌60~62

化能自養(yǎng)細菌>90異養(yǎng)細菌>902、高鹽環(huán)境中微生物

自然界中高鹽環(huán)境主要是鹽湖、死海、鹽場和腌制品。能在這些高鹽環(huán)境中生存繁殖的微生物稱為嗜鹽性微生物。嗜鹽微生物的分類根據嗜鹽性微生物對鹽濃度的適應性和需要性，可以將它們分為不同的嗜鹽類群。嗜鹽微生物最適生長鹽濃度例子非嗜鹽微生物<0.2mol/LNaCl淡水微生物弱嗜鹽微生物0.2～0.5mol/L大多數海洋微生物中等嗜鹽微生物0.5～2.5mol/L某些細菌和藻類

極端嗜鹽微生物2.5～5.2mol/L鹽桿菌和鹽球菌耐鹽微生物耐受范圍0.2～2.5mol/L金黃色葡萄球菌、耐鹽酵母等3、高酸環(huán)境中的微生物

高酸環(huán)境如某些含硫礦的酸性熱泉，以及人為有機酸發(fā)酵等處，都有一些嗜酸性微生物存在，如氧化硫硫桿菌在氧化S2-為SO42-時可在5%H2SO4和pH1.0～1.5的環(huán)境中進行生命活動。4、高堿環(huán)境中的微生物高堿環(huán)境如某些堿性溫泉，也有一些嗜堿的微生物生存。如環(huán)狀芽孢桿菌可在pH高達11.0的環(huán)境中生活。盡管某些調節(jié)機能的機理還不很清楚，但分子遺傳學的研究表明，嗜堿細菌的嗜堿性僅為少數基因所控制。5、高壓環(huán)境中的微生物高壓環(huán)境主要是海洋深處和深油井內等。在這些環(huán)境中，一般每深10m即可增加一個大氣壓(101.325kPa)，而且深油井環(huán)境中每深10m可提高溫度0.14℃。但仍有少數微生物喜歡在此高壓下生存，如專性嗜壓菌一種假單胞菌即是在1000×(101.325kPa)處分離獲得的。從200多米的石油深井中分離到能利用氫和二氧化碳的產甲烷細菌。嗜壓菌的最大特點是生長極為緩慢。第二節(jié)正常動物體的微生物一、概況動物的皮膚、黏膜以及與外界相通的腔道，如呼吸道、消化道和泌尿生殖道等，都存在著很多微生物。在正常情況下，它們對宿主非但無害，而且有益，而且是必需的，所以這些微生物稱為正常微生物群。條件致病菌：有些微生物，如寄生在豬腸道中的大腸桿菌或豬上呼吸道和扁桃體上的巴氏桿菌等，在機體因受外界環(huán)境不良因素影響而防御機能減弱時，或當寄居部位改變，或由于某種原因破壞了正常生物群之間的生態(tài)平衡時，都可能引起疾病，這些細菌稱為條件致病菌。

1.體表的微生物動物的體表由于與外界環(huán)境密切接觸，常附著有各種各樣的微生物，如細菌、放線菌和霉菌等。2.呼吸道的微生物 呼吸道上部，特別是在鼻粘膜上，經常存在著由于吸氣隨空氣進入的細菌。呼吸道下段，細菌逐漸減少。支氣管末梢及肺泡內是無菌的。寄生在動物上呼吸道中的細菌有葡萄球菌、鏈球菌、雙球菌、巴氏桿菌及其他革蘭氏陰性菌等。3.消化道的微生物◆胚胎期和新分娩的幼畜，其消化道是無菌的。在出生后數小時的幼畜消化道中即能發(fā)現微生物?！粽Ｇ闆r下胃內的胃酸有殺菌作用，因而胃內微生物含量極少。但反芻動物瘤胃中微生物的區(qū)系卻十分復雜，主要有厭氧性細菌和纖毛蟲兩大類?！粜∧c中由于膽汁及消化液作用，微生物數量較少?！粝乐形⑸锏姆N類和數量雖多，但也可因飼料的種類、飼養(yǎng)管理條件和機體健康狀況而有所變動。腸道的正常菌群健康青年糞便涂片健康壯年糞便涂片健康中年糞便涂片4.泌尿生殖道的微生物健康動物的子宮、卵巢、睪丸等是無菌的。但在母畜的陰道黏膜及公畜的尿道黏膜上發(fā)現有葡萄球菌、鏈球菌、抗酸性細菌、大腸桿菌和非病原性螺旋菌等。胃腸道皮膚呼吸道口腔泌尿生殖道鼻眼1000g200g20g20g20g10g1g部位常見菌種皮膚表皮葡萄球菌、類白喉桿菌、綠膿桿菌、恥垢桿菌等口腔鏈球菌（甲型或乙型）、乳酸桿菌、螺旋體、梭形桿菌、白色念球菌、（真菌）表皮葡萄球菌、肺炎球菌、奈瑟氏球菌、類白喉桿菌等胃正常一般無菌腸道類桿菌、雙歧桿菌、大腸桿菌、厭氧性鏈球菌、糞鏈球菌、葡萄球菌、白色念球菌、乳酸桿菌、變形桿菌、破傷風桿菌、產氣莢膜桿菌等鼻咽腔甲型鏈球菌、奈氏球菌、肺炎球菌、流感桿菌、乙型鏈球菌、葡萄球菌、綠膿桿菌、大腸桿菌、變形桿菌等眼結膜皮表葡萄球菌、結膜干燥桿菌、類白喉桿菌等陰道乳酸桿菌、白色念球菌、類白喉桿菌、大腸桿菌等尿道表皮葡萄球菌、類白喉桿菌、恥垢桿菌等二正常菌(微生物)群1.概念:正常情況下,生物宿主的體表與體內分布著一定種類和數量,形成一個生態(tài)系統并保持生態(tài)平衡的特定微生物群.2.正常菌群的生理作用

生物拮抗作用正常菌群是機體防止外襲菌侵入的生物屏障。刺激免疫應答正常菌群釋放的內毒素等物質可刺激機體免疫系統保持活躍狀態(tài)，是非特異免疫功能的一個不可缺少的組成部分。合成維生素有些微生物能合成維生素，如核黃素、生物素、葉酸、吡哆醇及維生素K等，供機體吸收利用。降解食物殘渣腸道中正常菌群可互相配合，降解末被人體消化食物殘渣，便于機體進一步吸收。三、菌群失調

機體某部位正常菌群中各種細菌的比例關系發(fā)生大幅度的變化,超過正常范圍的現象，叫菌群失調。主要原因:長期大量應用廣譜抗生素.

四、畜產品中的微生物1.乳汁的微生物◆乳汁含有多種營養(yǎng)成分，也是微生物最好的培養(yǎng)基?！羧橹晃⑸镂廴镜闹饕獊碓慈Q于動物的皮膚被毛，擠乳的容器、工具等，飼料、墊草、糞便和空氣中微生物的污染也是不可低估的。◆患乳房炎及其他疾病的動物的乳中有大量的細菌，常可發(fā)現葡萄球菌、鏈球菌、結核桿菌、布氏桿菌。2.肉類中的微生物

■健康動物的組織內部一般是無菌的，但實際上普通的鮮肉，往往含有或多或少的微生物。■污染鮮肉的微生物，包括細菌、酵母和霉菌。它們常引起鮮肉的腐敗、酸敗、發(fā)霉及肌肉變色，結核桿菌、布氏桿菌、炭疽桿菌等病原微生物，能引起人畜共患傳染病的散播。3.禽蛋中的微生物■新鮮禽蛋通常是無菌的，因為新鮮蛋的蛋殼表面有一層膠狀物質，蛋殼內有一層薄膜，蛋殼的這種天然屏障能夠機械地阻擋微生物的入侵；而蛋白質內含有有殺菌作用的溶菌酶及特有的堿性環(huán)境（pH值9.4～⒐6）等,均有抑制或殺滅微生物的作用?！鑫廴觉r蛋的微生物常見有枯草桿菌、變形桿菌、產堿類桿菌及某些霉菌等。 五、悉生動物1．無菌動物：（germfreeanimals,GF）：即整個機體內不帶有任何微生物的動物。獲得方法：產前2天剖腹產無菌取出，飼喂于無菌環(huán)境中，飲水和飼料嚴格滅菌，對接觸它們的人員或用具也要進行嚴格消毒和滅菌，營養(yǎng)上滿足同類動物需要。意義：①研究消化道微生物與動物營養(yǎng)的關系。②研究免疫，腫瘤，病理及根除傳染病等方面問題。豬地方性肺炎、豬萎縮性鼻炎等慢性消耗性疾病可通過無菌動物根除。2．無特定病原體動物（specialpathogenfreeanimals,SPF）：體內不含有某種特定的病原體，但可以含有其他一般的微生物的動物。3．悉生動物（Gnotobiotesanimals）：無菌動物用某一種微生物感染后即成為悉生動物。悉生動物一般分為單菌（Monoxenie）、雙菌（Dixenie）、三菌（Trixenie），或多菌（Polyxenie）動物。4．普通動物（Conventioalanimals）是未經積極的微生物學控制，普遍地飼養(yǎng)在開放衛(wèi)生環(huán)境里的動物。（了解內容）SPF級英系大白種豬指標

達100kg日齡158天

背膘8.21mm

瘦肉率68%

料肉比2.48:1

窩均產活仔11.4頭無七種特定病原

無豬喘氣?。∕PS）病原

無豬痢疾（密螺旋體SD）病原

無豬萎縮性鼻炎（AR）病原

無傳染性胃腸炎（TGE）病原

無虱和螨病原

同時無藍耳病、細小病毒、豬瘟等絕大多數急慢性傳染病原

SPF豬剖腹產手術SPF實驗動物房及SPF雞隔離器第三節(jié) 微生物在自然界物質循環(huán)中的作用生物圈的繁榮發(fā)展，能量來源主要依賴于太陽，而元素來源主要依賴于由微生物推動的物質循環(huán)。地球進化可分為：化學進化和生物學進化兩個階段。生物學進化分為：單極生態(tài)系統、雙極生態(tài)系統、三極生態(tài)系統等三階段。原始地球大氣的組成氫化物氣體：水、氨、甲烷、硫化氫等。原始海洋匯集了地殼表面大量可溶性化合物，成為誕生原始生命的搖籃一、碳素循環(huán)大氣中的CO2（0.032%）周轉利用最快。大氣中的CO2只夠綠色植物約20年使用。微生物在碳素循環(huán)中的作用：把有機物中的碳元素盡快礦化和釋放，從而使生物解處于一種良好的碳平衡循環(huán)中。地球上約90%的CO2是由微生物分解作用形成的微生物的分解作用：光合作用固定的CO2中大部分以聚糖形式積累于木本和草本植物軀干中，木材占60%，其中75%是纖維素、約20%是木質素和木聚糖、蛋白質僅占1%左右。在草本植物中多糖含量更高。分解纖維素的任務就是由土壤中的一些特殊微生物來完成的。1.自然界的碳素循環(huán)2.微生物在碳素循環(huán)轉化中的作用光合作用分解作用二、氮素循環(huán)自然界的氮素循環(huán)是各種元素循環(huán)的中心，而微生物是整個氮素循環(huán)的中心。氮元素的自然形態(tài)：（1）銨鹽、亞硝酸鹽、硝酸鹽、（2）有機含氮物、（3）氮氣。1.過程有機N化合物動物M和植物NH3NO2N2NO3-固氮作用反硝化作用硝化作用氨化作用硝化作用氮素的循環(huán)轉化過程2.微生物在氮素循環(huán)轉化中的作用固氮作用

自然界中只有極少一部分微生物可以將氮氣逐步還原為氨而作為氮源。這種分子態(tài)氮的生物還原作用稱為生物固氮作用。自生固氮：某些微生物在獨立生活時即能固定氮素，包括光能自生固氮和化能自生固氮。共生固氮：只有與高等植物或其他生物共生時才能固氮或有效固氮。氨化作用

Ammonification定義：是指含氮有機物經微生物分解產生氨的過程。這個過程又稱為有機氮的礦化作用。硝化作用硝化作用(nitrification)是指氨在通氣條件下，氧化形成硝酸的微生物學過程。硝化作用分為二個階段：第一階段為銨氧化成亞硝酸，稱為亞硝化作用；第二個階段為亞硝酸氧化成硝酸，稱為硝化作用。硝化作用微生物（1）、化能自養(yǎng)硝化細菌硝化細菌的種類：硝化細菌分為亞硝酸細菌和硝酸細菌。硝化細菌的數量和分布：土壤中亞硝酸細菌種類較多，而硝酸細菌的類型有限。（2）、化能異養(yǎng)硝化細菌1948年考斯特爾觀察到在土壤滲漏柱中丙酮酸肟可轉變?yōu)镹O2-，并鑒定出幾個起作用的細菌為無色桿菌和棒桿菌。斯密德(1954)首次報道了異養(yǎng)菌能形成NO3-，并分離到作用菌為黃曲霉。異養(yǎng)硝化菌的硝化作用的特征：很高且狹窄的p