關(guān)于天然水體中的微生物生境第一頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日第一節(jié)：天然水中微生物生境第二頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日了解什么是微生物：

微生物是天然水環(huán)境中的初級(jí)生產(chǎn)者，大約占有地球全部生產(chǎn)力的50%，也是初級(jí)消費(fèi)者，棲息在水環(huán)境中的微生物種類繁多，包括細(xì)菌、病毒、真菌、藻類和其他微生物等，以他們?yōu)橹黧w便構(gòu)成了一個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)的子系統(tǒng)——微生物生態(tài)系統(tǒng)。

微生物生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于天然水環(huán)境的質(zhì)量控制起到了決定性的作用。

生活中的應(yīng)用：微生物化學(xué)過程與原理成為水環(huán)境污染治理的重要理論環(huán)節(jié)。第三頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日水中的生物非細(xì)胞形態(tài)的微生物病毒（包括噬菌體）細(xì)胞形態(tài)的微生物原核生物真核生物細(xì)菌放線菌藍(lán)細(xì)菌（藍(lán)藻）真菌酵母菌霉菌原生動(dòng)物后生動(dòng)物藻類（除藍(lán)藻）第四頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日微生物的特點(diǎn)（一）個(gè)體極小，比表面積大（二）繁殖快、代謝速率快（三）數(shù)量多（四）適應(yīng)外界環(huán)境能力強(qiáng)；易變異（五）種類多、分布廣、代謝類型多樣

第五頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日(一)個(gè)體極小，比表面積大光學(xué)顯微鏡的分辨率為0.2um，可以看見大部分微生物的輪廓

(二)代謝速率快、繁殖快生物界中，微生物具有最高的繁殖速度。尤其是以二分裂方式繁殖的細(xì)菌，其速度更是驚人。在適宜的環(huán)境條件下，十幾分鐘至二十分鐘就可繁殖一代。傷寒桿菌在含0.125％的蛋白胨培養(yǎng)基中的代時(shí)為800min，而在含1.0％時(shí)僅為40min。大腸桿菌每20-30分鐘可以繁殖一代，一天內(nèi)可以繁殖72代，培養(yǎng)4-5天，細(xì)胞的重量一地球相仿。在物種競爭上取得優(yōu)勢，這是生存競爭的保證。第六頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日（三）數(shù)量多因?yàn)榉敝乘俣瓤欤詳?shù)量多凡有微生物生存的地方，它們通常都擁有巨大的數(shù)量。例如：（1）土壤是微生物的“大本營”，其中細(xì)菌數(shù)量達(dá)數(shù)億個(gè)／g，放線菌孢子達(dá)數(shù)千萬個(gè)／g，霉菌孢子達(dá)數(shù)百萬個(gè)／g，酵母菌達(dá)數(shù)十萬個(gè)／g;(2)全世界海洋中微生物的總重量約280億噸(3)人體腸道內(nèi)菌體總數(shù)達(dá)100萬億個(gè)左右。(4)新鮮葉子表面微生物數(shù)量達(dá)100多萬個(gè)／g(5)每張紙幣上的細(xì)菌數(shù)平均多達(dá)900萬個(gè)，大腸桿菌檢出率達(dá)87．9％。(6)一個(gè)噴嚏約含菌4，500—150，000個(gè)，感冒患者的一個(gè)噴嚏含細(xì)菌多達(dá)8，500萬個(gè)。一系列的調(diào)查數(shù)據(jù)表明，我們是生活在一個(gè)被大量微生物包圍著的環(huán)境中，只是因?yàn)槿庋鄄豢梢姸３！吧碓诰胁恢?。第七頁，共二十一頁，編輯?023年，星期日(四)適應(yīng)外界環(huán)境能力強(qiáng)，易變異提問：為什么微生物較其他生物容易變異呢？

各種生物自發(fā)變異頻率一樣——十分低保護(hù)能力差、數(shù)量大多數(shù)微生物為單細(xì)胞，結(jié)構(gòu)簡單，整個(gè)細(xì)胞直接與環(huán)境接觸，易受環(huán)境因素影響，引起遺傳物質(zhì)DNA的改變而發(fā)生變異；由于數(shù)量龐大，可以在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)大量變異后代，當(dāng)環(huán)境變化時(shí)，微生物會(huì)大量死亡，活下來的微生物往往會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)和生理特性的變異以適應(yīng)變化了的環(huán)境。第八頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日(五)種類多、分布廣、代謝類型多樣種類多世界生物多樣性現(xiàn)狀目前地球上究竟有多少物種還很難準(zhǔn)確斷定。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，被科學(xué)上描述過的物種約140萬種，其中脊椎動(dòng)物4萬余種，昆蟲75萬種，高等植物25萬種，其他為無脊椎動(dòng)物真菌和微生物等，還有很多物種沒有被人類發(fā)現(xiàn)第九頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日污染水體的微生物生態(tài)一、污化系統(tǒng)及其指示生物污化系統(tǒng)(也稱有機(jī)污染系統(tǒng))是根據(jù)水體有機(jī)物污染程度的不同，對(duì)水體的一種分類法。當(dāng)有機(jī)污染物排入河流，在其下游河段的自凈過程中，形成一系列污化帶。因各種水生生物需要不同的生存條件，故在各個(gè)帶中可找到不同的代表性指示生物，這些指示生物包括細(xì)菌、真菌、藻類、原生動(dòng)物等微生物，以及輪蟲、浮游甲殼動(dòng)物、魚類及底棲動(dòng)物等。根據(jù)指示生物的不同，污化系統(tǒng)中的污化帶分為多污帶、-中污帶、-中污帶和寡污帶。第十頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日多污帶靠近排污點(diǎn)下游，河水深暗、渾濁，含大量有機(jī)物，BOD高，呈缺氧或厭氧狀態(tài)，污染嚴(yán)重。有機(jī)物分解產(chǎn)生H2S、NH3，使河水有異味。水生生物種類極少，以厭氧和兼性厭氧微生物為主，無魚類、顯花植物等。代表性的指示生物是細(xì)菌，且種類多、數(shù)量大，每ml水中可達(dá)幾億個(gè)，例如硫酸鹽還原菌與產(chǎn)甲烷菌等，此外還有顫蚯蚓、蚊蠅幼蟲。第十一頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日中污帶在多污帶下游，有機(jī)物量略減少，BOD下降，河水依然灰暗，溶解氧低，水面上可有浮沫和浮泥。生物種類增加，細(xì)菌數(shù)減少，但每毫升仍有幾千萬個(gè)。代表性的指示生物舉例如下：天藍(lán)喇叭蟲、椎尾水輪蟲、櫛蝦、獨(dú)縮蟲、顫藻、小球藻等。

第十二頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日細(xì)菌數(shù)量減少，藻類大量繁殖，輪蟲、甲殼動(dòng)物和昆蟲增加，生根的植物、魚類出現(xiàn)。代表性生物：藻類的水花束絲藻、變異直鏈硅藻、短棘盤星藻、舟形藻、梭裸藻；原生動(dòng)物的草履蟲、聚縮蟲；微型后生動(dòng)物的腔輪蟲、水蚤。少污帶第十三頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日微生物在不同的環(huán)境中特征是不同的生境：指生物生活的空間和其中全部生態(tài)因子的總和1、浮游生物環(huán)境浮游生物：在海洋、湖泊及河川等水域生物鐘，自身完全沒有移動(dòng)能力、或者有也非常弱，因而不能逆水流而運(yùn)動(dòng)，而是浮在水面生活，這類生物總稱為浮游生物。第十四頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日懸浮在水體中的微生物群落被稱為浮游生物這個(gè)群落中包括真核生物、原核生物兩類生物在內(nèi)的光自養(yǎng)生物統(tǒng)稱為浮游植物，懸浮的異養(yǎng)細(xì)菌群體被稱為浮游植物。懸浮的異養(yǎng)細(xì)菌群體被稱為浮游細(xì)菌，原生動(dòng)物種群組成浮游動(dòng)物。這三類生物組成富有微生物群落。第十五頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日真菌細(xì)菌第十六頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日浮游植物食物鏈中的初級(jí)生產(chǎn)者，通過光合作用固定二氧化碳將其轉(zhuǎn)化成有機(jī)物。在浮游微生物群落中，這種初級(jí)生產(chǎn)是有機(jī)碳和能源的主要來源，它可以被轉(zhuǎn)移到食物鏈中的其他營養(yǎng)級(jí)，浮游植物生產(chǎn)的有機(jī)物按他們的大小分成顆粒性或溶解性的兩類。第十七頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日浮游植物浮游動(dòng)物二氧化碳溶解性有機(jī)物細(xì)菌食菌性浮游動(dòng)物捕食礦化捕食捕食排泄和裂解排泄和裂解吸收吸收排泄和裂解排泄和裂解第十八頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日2、底棲生物生境底棲生物生活在江河湖海底部的動(dòng)植物，與浮游環(huán)境相比，這個(gè)區(qū)域的特征是微生物的濃度顯著增加。微生物的濃度取決于有機(jī)物和氧的可利用性。在界面去的下部，微生物的數(shù)量下降。第十九頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期日