土壤微生物学论文

土壤微生物学论文

论文题目微生物多样性的影响因素以及对植物

群落影响的研究进展

学院：研究生院

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2012年3月8号

微生物多样性的影响因素以及对植物群落影

响的研究进展

摘要：土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分, 在土壤有机物质分解和养分释放、能量转移等中起着重要作用。随着人们对生物群落结构多样性重要性认识的不断深入及研究方法的不断改进, 土壤微生物群落结构多样性, 尤其是群落结构的研究工作逐渐受到生态学家的重视。本文从土壤微生物群落结构多样性的影响因素以及以微生物多样性在植物群落方面的作用为基础，探讨微生物群落在执行生态功能中的冗余现象。

关键词：微生物；群落结构；植物多样性

引言

土壤微生物主要指土壤中那些个体微小的生物体,主要包括细菌、放线菌、真菌,还有一些原生动物和藻类等。土壤微生物是影响土壤生态过程的一个重要因素, 土壤微生物在土壤形成、生态系统的生物地球化学循环、污染物质的降解和维持地下水质量等方面都具有重要作用。由于土壤中微生物个体微小, 数量多,土壤微生物分离和鉴定困难,土壤环境条件复杂等原因, 目前为止大约仅1～10%的土壤微生物被分离和鉴定,这些限制了对土壤微生物在陆地生态系统中重要作用的认识。虽然,对土壤微生物的认识有限,但这并没有影响它们在维护整个陆地生态系统稳定中的重要作用。近年来,随着研究的日益深入,对土壤微生物群落结构及其影响因素、土壤微生物结构与生态功能的关系,土壤微生物在维持土壤质量等方面的研究越来越受到土壤学家、生态学家和微生物学家的关注.

土壤是微生物的主要存在场所，微生物在土壤养分转化与腐殖质形成过程中有着非常重要的作用。土壤生态系统是保证动植物生存、农业健康、持续发展的基础[1],对全球的生态环境变化有着深远的影响。土壤微生物群落是土壤中的活性组分, 包括细菌、真菌、放线菌和原生动物、病毒和小型藻类[2],每克土壤中栖息着大约100 亿个微生物[3]。土壤微生物群落对全球生态系统功能如养分转化、有机物的分解、土壤基本结构的维持、温室气体的产生、环境污染物净化的调节等都发挥着重要作用。

因此, 一定程度上全球生态系统的变化与土壤微生物群落密切相关。研究表明，土壤微生物群落能创造巨大的生态价值，根据联合国粮农组织的统计, 在氮素固定、有机废弃物处理、土壤形成、污染修复及农业害虫的生物防治等方面, 全球农业土壤生物每年创造的总价值超过1542亿美元[4]。正是由于土壤微生物在全球生态系统中的重要性，研究土壤生物多样性现在已经成为一个热点，得到科学工作者的普遍重视。

目前生物多样性与生态系统功能及稳定性的相互关系的研究大多集中在植物群落方面，对土壤多样性的报道十分有限。研究植物群落结构及其多样性的影响因素是生态学研究的一个主要目标。研究表明土壤微生物尤其是那些与植物形成共生体的土壤微生物，对植物群落多样性有着重要影响。近年来，随着各项技术的发展和研究角度的拓宽，相对于微生物的物种多样性和遗传多样性，微生物功能多样性越来越受重视。

1土壤微生物多样性影响因素

1.1土壤生态系统内生物因素对土壤微生物群落结构的影响

1.1.1植物多样性对土壤微生物群落结构影响

陆地生态系统中植物多样性是影响土壤微生物群落结构的另一个重要因素。植物多样性对土壤微生物群落结构的影响主要是两个方面:一方面是植物为土壤微生物提供营养物质,另一方面植物多样性影响整个生态系统的过程,进而间接的影响土壤微生物的群落结构。森林植物物种组成影响土壤微生物数量、群落结构及活性。Bardgett 等发现栽种不同草本植物的土壤具有明显不同的土壤微生物磷脂酸图谱( PFLA)。Grayston等利用BIOLOG系统研究发现长有不同草本植物的土壤具有不同的土壤微生物群落。森林植被能影响林地微环境,通过根系分泌物、地上和地下凋落物以及树冠的拦截和淋洗作用改变土壤微生物生长所需能量物质的数量和质量。陆地生态系统中植物通过凋落物和地下根系分泌物为土壤中微生物提供营养物质。不同的植物凋落物理化性状不同,凋落物分解过程中释放的有机,无机物也不同,从而对土壤中微生物生长具有选择性刺激作用。另外,不同植物的根系分泌物也有很大差异,很早的研究就发现活的根系能分泌种类繁多的可溶性有机物质,包括糖、氨基酸和有机酸等,这些分泌物质为土壤生物提供C源引起根际微生物的快速生长,一般由活根分泌的可溶性有机物质通常在1 ～10g/100g根干重。随着研究手段的进步发现根际中的真菌微生物比以前认识要丰富得多。植物多样性对土壤微生物群落结构的影响

具有几个特点: (1)植物对土壤微生物特别是根际土壤微生物群落组成有选择性影响;( 2)这种选择影响的强度随植物不同而有差异;( 3)这种选择性影响具有植物特异性。植物的这种特异性在菌根菌和Frankia菌等与植物具有共生关系的微生物中表现的更加明显。

1.1.2土壤微生物间相互作用

土壤微生物之间存在复杂的关系,包括共生,互生,捕食等. 土壤微生物之间相互作用维持着整个土壤生态系统内土壤微生物群落结构的稳定。在森林生态系统中不同土壤微生物相互作用共同完成对凋落物的分解,推动整个系统的物质循环、能量流动。此外,在土壤中存在着大量的有益菌群,目前研究较多的是根际促生菌( PGPR) ,它们能维持土壤质量的健康,减少土壤中病源微生物的生长。土壤微生物之间具有一定的拮抗作用。土壤中细菌产生的挥发性物质能影响其它土壤微生物的生长,直接影响了土壤微生物的群落结构。细菌的挥发物质影响真菌的生长和酶的活性,这种作用受细菌种类、年龄、环境因素的影响,并且真菌对不同细菌的产物具有特异性。土壤微生物之间更多的是半共生关系,即“一种生态依赖关系,一种生物体改变周围的环境,为其后来的另一种生物体的生长创造条件”。在植物凋落物分解过程中不同土壤微生物相互协作共同完成对凋落物的分解,分解过程中微生物具有一个演变的过程. 通常,真菌在凋落物分解过程初期占主要地位,分解凋落物中新鲜物质,而细菌在分解后期占主要地位完成凋落物的最终分解和矿化过程。

1.1.3土壤动物多样性对土壤微生物活性与群落结构影响

土壤动物对土壤微生物群落结构的影响主要包括以下3个方面: (1)土壤动物的粉碎、搅拌、混合作用。土壤动物通过这些作用使进入土壤的凋落物等物质充分的与土壤混合,增加了土壤微生物与这些物质的接触机会。土壤动物消化植物残体后通过粪便排出体外,改变了这些物质的化学成分,大小等理化性状,导致了土壤微环境的改变。改变了土壤中细菌,真菌等不同微生物类群的竞争能力,引起土壤微生物群落结构的改变。(2)土壤动物的选择性捕食作用。土壤中的原生动物主要以细菌和酵母菌为食物,最适合的食物来源是一些假单胞菌( Pseudom onadaceae)和肠细菌( En terobacteriaeae ) , 酵母菌中的可勒克氏酵母(Kloeckera) 、红酵母( Rhodotorula ) 而有些细菌,放线菌,真菌能产生对原生动物有毒害作用的细胞外物质。(3)土壤动物的传播作用。土壤动物对土壤微生物体或孢子的散布有作用,特别是在地表下,在干燥条件

下,这时风和水对孢子的散步作用相对小。土壤动物的传播作用主要通过体表,口腔,粪便等途径。

1.2土壤理化性状对土壤微生物群落结构的影响

1.2.1土壤物理性状

(1)壤颗粒大小不同的颗粒等级的土壤其中的土壤微生物差异很大,粘粒部分土壤

微生物多样性较高,细菌数量多,主要通过减少土壤微生物被土壤动物捕食的机会,增加微生物获得营养的机会,增加土壤环境的多样性如降低氧气浓度为厌氧菌提供生长条件等,相反在较大颗粒的土壤中真菌数量相对增加。土壤微生物群落结构由于土壤颗粒大小的不同而差异很大。

(2)水分水分保持能力极大影响了孔隙中的氧气条件, 进而影响了相关土壤中微生物的活性。Cook等( 1970 ) 就注意到土壤中细菌在高的水势(waterpotential)情况下活性高,而真菌,放线菌在相对低的水势情况下活性较高。在森林立地条件中土壤湿度是土壤微生物和土壤动物的一个重要控制因素。Joshua (1999)等研究了桦树凋落物分解过程中湿度对微生物活性和群落结构的影响,发现长时间干燥导致微生物呼吸和生物量降低,微生物群落结构变化,特别是潮湿和干燥的时间长度对土壤微生物影响很大。

(3)土壤温度通常每种微生物都有自己的最适生长温度。微生物生长速率随温度升高而加快,当达到最适生长温度后再升高温度,反而使微生物生长变慢,而且不同的微生物种类生长的最适温度不同,所以,由于土壤温度的差别,土壤微生物群落结构组成也不同,并且随温度变化而改变。土壤温度变化导致土壤中微生物群落结构发生改变,原因可能是某些微生物群落成员在较高的温度时有能力代谢那些在较低温度时不能被利用的基质。

(4)不同的气候条件由不同母岩发育而来的土壤其类型不同,决定了土壤颗粒组成、湿度、温度、pH值等理化性状的不同。因此,不同土壤类型的中的微生物区系多样性及组成的差别很大。Martina S. Girvan等(2003)用BIOLOG方法, rDNA - DGGE和16S rRNA多种方法对不同管理条件下土壤微生物群落结构及变化规律进行研究,发现所用研究的样地明显分为两组,其土壤微生物群落结构的显著差异是由于土壤类型决定的,而不同有机物管理对土壤微生物群落结构影响不大。这是因为不同类型的土壤其物理、化学性状差异较大,而对于同一类型土壤来说由于土壤具有一定的缓冲能力所

以土地不同经营措施对土壤微生物群落结构的短期影响较小。但是长期作用下,管理措施对土壤微生物影响可能更大,这些有待进一步研究。

1.2.2土壤化学性状

土壤中的微生物除了受土壤物理性状的影响外,更主要的是受到土壤中微生物可利用营养物质的影响。土壤中营养物质主要来源于地上植被的凋落物,植物根系分泌物,根的残体,此外还有土壤动物死后残体等,它们可以为微生物提供基本的碳源、氮源等物质。

1.3不同经营措施对微生物群落结构的影响

1.3.1外施农药、化肥等措施

农药等杀虫剂作为一种外施入土壤生态系统的物质,它和土壤中其它物质一样能被土壤中的微生物或其分泌的酶降解,从而刺激或抑制了土壤中微生物的活性,引起土壤微生物群落结构的改变。A. C. Das(2000)研究不同杀虫剂对土壤微生物影响,发现HCH部分的有机磷杀虫剂等在田间合理的剂量下使土壤中细菌迅速增加,对放线菌、真菌刺激作用则不显著。通过对微生物具体种属的研究发现,对土壤中的优势种群影响不大,而次优种可能受到抑制导致其他种群大量生长,从而引起土壤微生物多样性其及结构的变化。同时,有一些杀虫剂不能被一种微生物降解,但可以微生物之间进行的共代谢分解。另外,还有一些杀虫剂对土壤中微生物产生毒害的影响。Novka等曾报道除草剂与微生物量的负相关性,尤其在水热条件差的情况下,增加剂量和高频率使用,以及几种除草剂的混合使用,微生物生物量和呼吸强度降低,群落结构发生变化。可见农药,除草剂等化学外源物质加入土壤对土壤微生物的影响比较复杂,受农药,除草剂类型、剂量、施用方式,以及土壤类型、温度和水分等条件的影响。施肥对土壤微生物影响也很大。W. Borken (2000)研究了长期堆肥处理对森林土壤微生物呼吸、土壤微生物生物量碳、氮,土壤有机碳,土壤总氮的影响,结果发现施用堆肥初期土壤中微生物活性,数量增加,但是2年后土壤有机层微生物活性,呼吸下降,而土壤矿物层微生物活性、呼吸却升高,原因可能是由于熟化堆肥长期处理改变了堆肥养分的释放和土壤有机层的可溶性有机质量的改变,另外熟化堆肥使用量的不同对土壤微生物影响效应也有差异。施用肥料除了直接影响土壤化学成分变化,引起土壤微生物活性,土壤微生物群落结构改变外,肥料能改变土壤的物理性状,影响地上植被的生长,从而间接的影响土壤微生物群落结构。Katarina and Erland (2004)研究了不同氮肥对根际微生

物的影响,氮肥的增加引起根系分泌物的改变,铵态氮肥使根际微生物吸入胸腺嘧啶的量减少,根际pH值下降,植物茎长度比对照短,而硝态氮肥没有明显影响。将石灰、木灰等施入土壤中进行土壤恢复在农林生态系统管理上是一种常用的措施,并随近年来化肥施用引起环境污染, 使得这一措施更为重要。Zimmermann and Frey (2002)研究发现在酸性森林土壤中施入木灰(wood ash)以后土壤微生物活性短期急剧增加,而对土壤化学性状影响比较持久。

1.3.2连栽、轮栽等措施

在农业和林业经营上有连载、轮作和间作等不同的模式,并且由于栽种不同的植物,导致土壤中微生物差别很大。这是因为不同的植被其凋落物,根系分泌物等进入土壤可以被土壤微生物利用的食物资源不同,而且地上植被能影响到土壤温度、湿度等环境因素,从而对微生物结构产生不同的影响。陈灏等通过对种植不同农作物的农田进行16SrNA分析发现种植不同作物的农田中存在其特殊的微生物种群。在森林生态系统中不同林型条件下土壤微生物群落结构差别更大,因为在森林系统中土壤微生物主要的营养来源是植被凋落物。在人工林系统研究中发现混交林土壤中微生物多样性比纯林多样性高,纯林土壤生物多样性下降可能是近年来人工纯林土壤衰退,森林生产力下降原因之一。在农业和林业生产上存在一个普遍的现象是连作障碍。所谓连作障碍就是指在同一块地上连续栽种同一种作物或树木后,其生产力下降。对于这种现象科学家对其进行了广泛的研究,很多研究发现连栽后土壤中微生物多样性降低了,土壤中出现了一些产生有害物质的微生物,从而导致连栽杉木人工林土壤质量下降;杜国坚等(1995)研究发现连栽杉木林地土壤微生物中的细菌、放线菌数量下降而真菌数量出现增加;也有研究发现杉木连栽后土壤中根际微生物数量增加,非根际微生物下降的现象,这可能是连栽导致根系分泌改变的缘故。而进行轮作或栽种混交林后能使土壤微生物群落结构改善,陆地生态系统中物质、能量循环得以顺利进行,使林地生产力得以提高。

1.3.3因物种的引入等措施

近年来,随着分子生物技术的发展与应用,越来越多的转基因植物被用于农林生产中. 转基因植物引入生态系统后,会对环境产生怎样的影响成为科学家关注的问题,转基因植物对土壤中微生物群落结构产生怎样影响也引起有关学者的重视。Donegan 等(1995)研究了一种能产生内毒素的转基因棉花对土壤中细菌、真菌数量和结构的影

响。他们发现产生内毒素的转基因棉花使土壤中微生物数量出现短暂的增多,用BIOLOG系统和DNA指纹技术等方法发现土壤微生物结构也发生变化。但是如果只加入纯净的毒素对微生物区系多样性影响则不显著。他们认为,不是由于外源底物引起微生物群落结构发生变化,可能是由于外源基因的引入使植物体内在的化学特性发生了改变,从而使植物分解加快,促使土壤微生物数量增加,土壤微生物群落结构变化。但是,究竟怎样影响土壤中微生物的群落结构,影响程度多大还有待今后进一步的研究。另外,也有大量转基因的微生物被释放到环境中用来降解环境中的污染物质,这些转基因微生物释放到环境中的会对土壤中原有的土著微生物群落结构产生怎样影响,都应该成为我们今后研究的问题。

2土壤微生物多样性对植物群落的影响

土壤微生物作为土壤中的主要分解者, 和其他土壤生物发生相互作用, 通过营养元素的周转, 调节养分的供应, 影响植物的生长、资源分配和化学组成(如组织N 含量) , 从而影响植物的多样性。某些土壤微生物可以通过与植物之间的种间关系影响植物发育、群落结构和演替。土壤微生物群落与植物群落相互作用，形成了一个植物-土壤-微生物有机整体。土壤生物可以通过菌根真菌、固氮共生体、病原菌菌等直接影响植物多样性，也可以通过游离微生物对植物群落多样性造成间接影响

2.1 直接影响

2.1.1 菌根真菌的作用

菌根真菌作为生态系统的重要组成部分，然而在研究中往往被忽略，实际上，菌根真菌在土壤中分布着庞大的菌丝系统,并且该菌丝系统与植物根系紧密联结成一体,这些蔓延的庞大菌丝体系是菌根的主要吸收器官,能很大程度上扩大植物水分、养分的吸收范围。菌根真菌能活化土壤中矿质养分,促进植物根系对营养元素尤其是移动性较差的磷、锌、铜等矿质元素的吸收。众多研究表明，菌根共生体能够影响植物的多样性，而且植物群落的多样性越高，群落生产力越大，群落的稳定性和抗入侵能力也就越强。

丛枝菌根真菌的多样性是微生物多样性重要的组成部分，它对整个生态系统的发展起着重要作用[7]。有研究报道丛枝菌根真菌对欧洲草地植物多样性增长的贡献达到30%[8]，它们通过影响物种间竞争平衡来改变群落总的地上生物量，也改变群落中各植物所占比例。另一些研究则表明丛枝菌根真菌能够减少植物多样性，尤其是在

群落中优势种对菌根真菌依赖性较强的生态系统中，这一现象较为明显，这在1999年Hartnett 和2002 年O,Connor 的研究中都有体现[9,10]。

固氮共生体的影响过程

在植物与微生物的共生关系中，主要有根瘤菌属的细菌与豆科植物共生形成的根瘤共生体，弗氏菌属与非豆科植物共生形成的根瘤共生体；某些蓝细菌与植物共生形成的共生体。固氮共生体能够促进氮、磷和其矿物质的吸收，而氮、磷、钾是限制植物生长的主要营养元素。

具有固氮能力的土壤微生物与植物形成共生体，在宿主植物入侵新的生境时，它们的存在能够促进植物生长，增加宿主植物的竞争力，进而影响植物生物量、植物入侵性、植物演替、植物群落组成和植物多样性。2000年Sprent在南非的研究中显示，当金合欢入侵时，当地的生态系统受到强烈影响，进一步研究表明金合欢的入侵成功可能与他们能够与固氮细菌形成共生体的能力存在内在的关联[11]。

2.1.3 病原菌的影响

土壤病原体对植物群落中植物多样性的维持有重要影响. 这种贡献是通过土壤对植物的负反馈实现的[12]，当某些植物物种由于积累特殊的病原体而改变土壤微生物群落结构的时候，它们自身所受到的生长压力比共同存在的其他物种更大[13]。在美国东部, 感染了真菌与内生菌共生体的草原, 其物种多样性减少。当野黑樱桃的幼苗出现在成熟林中时，成熟林下积累的腐霉菌就会阻碍其生长，这就说明土壤中的病原微生物能够维持植物群落的稳定性。土壤病原微生物在入侵物种的生存、增加本地植物多样性方面有不可或缺的作用。一些研究显示外来物种对当地病原微生物的抵御能力要比本地物种强，能够逃脱土壤中的自然天敌，这可能是外来物种成功入侵的重要机制之一。2007 年Van Grunsven 等人通过比较六个物种，包括三个本地种和三个外来种，观察到外来种不仅受土壤病原体的影响比较小，甚至还能从土壤病原微生物中获益[14]。

由于病原菌的作用，当植物群落中优势种根际周围积累大量的病原微生物时，该种会随之死亡，而对病原微生物不敏感或敏感性较低的植物物种将大量生长，随后取代优势种的地位，植物群落出现演替现象。根据这我们可以推测土壤病原微生物对那些不敏感或敏感较低的外来植物物种进入生态系统没有抵御能力，从而增加了本地植物群落多样性。

2.2 间接影响

土壤微生物对植物多样性的间接影响是通过游离微生物实现的。植物的凋零物和根系的分泌物是全球生态系统最重要的初级生产力来源，土壤微生物在生态系统的物质循环中担任分解者的角色，分解植物凋零物释放其中的养分主要是土壤微生物的作用，初期阶段真菌的作用尤为重要[15]。此外游离微生物还能改变养分的供给从而影响植物群落的分布，它们既可以通过营养物质的矿化作用、风化作用等增加养分的有效性，也可以通过增加可移动养分的淋洗降低养分的有效性，也可以通过与植物根系竞争有限的养分，以氮素为例见下图。

微生物吸收增加生物量

植物凋零物

或分泌物胞外酶DON 竞争帮助释放无机氮

植物吸收利用

土壤中的游离微生物还能够把土壤中的养分转化为不同的形式，不同物种利用不同形式的营养元素，避免了各个物种之间的资源竞争。我们还以以氮素为例，有三点证据可以支持这个观点。第一，微生物的活动在土壤中产生了大量不同形态的氮素，包括无机氮和不同形式的有机，从而为多种形式的植物提供可利用的养分。第二，实验室的研究表明不同物种利用不同形式氮素的能力不同，显示了物种具有基于氮素形式而形成的基本的生态位[16]。第三，在北极冻原区，氮素严重缺乏，研究表明该地区优势种利用含量最多形态的氮素，表明各物种在长期的竞争下，形成了基于氮素形态的生态位[17]。

3微生物多样性的功能冗余

功能冗余是指某些物种在生态功能上有相当程度的重叠，其中某一物种被去除后，生态系统功能应保持不变或接近正常状态。一些生态学家认为生态系统中存在一定量的冗余物种（对系统功能的作用表现为“多余”），Walker（1992）最初提出冗

余种的概念是针对评价有限宝坻区或优先保护物种的。前面我们已经探讨了微生物多样性对植物群落的影响机理，土壤微生物群落多样性与土壤生态系统功能之间关系的研究才开始起步，因此微生物系统发育与生态功能之间的耦合问题是当前研究面临的最大挑战[18]。

土壤微生物群落功能多样性包括微生物活性、底物代谢能力及与N、P、S 等营养元素在土壤中转化相关的功能等。vander Heijden 等研究表明植物多样性与生态系统生产力随土壤中菌根真菌物种数量的增加而增加, 土壤微生物与植物间的相互作用推动着生态系统功能的变化如植物群落多样性、产量及其变异性等，并在1998年观察到与只有一种真菌的微环境相比，菌根真菌种类繁多的草地为环境中，植物多样性提高105%，植物生物量提高了42%[8]。V ogelsang等人2006年的研究显示了相反的结果，被接种了六种混合真菌的环境下的生物量与只含有一种最好真菌的环境下的生物量相当[19]。2005年Bonkowski 和Roy 的一项研究显示微生物功能多样性增加了草地生境的分解作用和氮素的淋洗[20]。另外，还有一些研究显示虽然只有少数种类的微生物群落存在时，植物多样性也可以很丰富。这些研究结果说明植物多样性与微生物的功能多样性联系的更紧密些。Hattenschwiler 等人2005年的研究就表明是一些特殊的微生物种类决定了微生物群落对有机质的分解作用，而不是多样性本身。2010 年Jeannine 等人的研究结果也显示，向土壤中添加菌根真菌的种类并不能增加植物抵御病害的能力，菌根真菌执行生态功能的能力依赖于功能多样性[21]。E. Gomoryova 等2010年在对森林生态系统入侵荒废草场的研究中也指出，土壤微生物的功能多样性与植物多样性正相关[22]。

由此可见，土壤微生物功能上的差异越大对生态系统过程的影响就越大[23]。当多种微生物共同存在时，然而对植物群落多样没有多大影响或表现为负影响，可能由于该情况下微生物表现了功能上的冗余现象。根据研究表明增加不同的功能或者一些特殊的关键微生物物种，则可能会对植物多样性和特殊的生态进程造成重大影响。利用这一点，我们可以通过提高微生物资源的利用率来改善贫瘠土壤的养分供给，从而增加该地区的植物多样性，增加生态价值，改善生态环境。

近期研究显示土壤生态系统中的微生物多样性由于多种因素而降低[24]，土壤利用方式，农药使用和施肥及土地耕作方式等通过改变土壤的理化性质而影响微生物多样性。研究表明，养分含量高的土壤，植物群落多样性受微生物多样性的影响小，

微生物的功能冗余种多，在有效养分低的土壤环境中，不同功能的微生物群落对植物群落执行的功能不一样，微生物的功能冗余种少，所以如何提高微生物资源的利用率改变贫营养生境对提高土地利用率有很大意义。

4结论和展望

综上所述，土壤微生物多样性与植物多样性密切相关，微生物的功能多样性而非微生物的物种多样性对植物群落产生影响，并在一定程度上存在功能冗余现象。

目前，随着人们对土壤微生物多样性研究的不断深入，今后的研究工作将集中在如下几个方面：（1）缓解人类在粮食、能源、资源和环境等方面的危机；（2）促进土壤微生物生态学发展；（3）以全新的视角审视微生物功能多样性与执行生态功能间的联系。

总之，今后的土壤微生物多样性研究应紧紧围绕土壤微生物功能多样性、生态服务以及二者之间的联系。也可以认为引进一些有益微生物抑制有害病原菌的发展，提高土壤生态肥力，提高植物群落多样性，实现生态环境良好发展，人与自然和谐与可持续发展。

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微生物毕业论文题目100例

微生物毕业论文题目100例 生物学中微生物学专业主要涉及微生物制药，环境能源微生物，临床微生物，生物发酵等类别，研究方向不同，论文题目选择也有所不同。以下整理了一些优秀的微生物毕业论文题目。希望对正在写论文的同学一个参考。 1、脲解型微生物诱导碳酸钙沉积研究 2、马铃薯连作对根际土壤微生物生理类群的影响 3、“食品微生物学”实验教学体系的改革与实践 4、病原微生物对人体健康的危害及检测 5、贺兰山东麓荒漠微生物结皮发育过程研究 6、原代鸡胚成纤维细胞中的污染微生物分析 7、油脂降解微生物的筛选及代谢能力影响因素研究 8、深海微生物硝化作用驱动的化能自养固碳过程与机制研究进展 9、地膜降解物对土壤微生物群落结构和多样性的影响 10、微生物酶技术在食品加工与检测中的应用 11、草莓不同生育时期根区微生物多样性及动态变化 12、台湾林檎叶片浸提液对致腐微生物的抑制效果 13、细胞、微生物及其相关培养技术 14、食品微生物学实验模块化教学体系的构建 15、有机无机缓释复合肥对土壤微生物量碳、氮和群落结构的影

响 16、东北传统豆酱发酵过程中微生物的多样性 17、不同教学方法在微生物学教学中的比较研究 18、环境微生物实验教学体系改革和管理 19、食品微生物学课堂教学改革与实践 20、应用型大学微生物学课程教学改革 21、关于有机磷农药的微生物降解技术研究探讨 22、外源汞添加对土壤微生物区系的影响 23、论研讨式教学在《食品微生物学》课程教学中的应用 24、采煤塌陷复垦区先锋植物根际微生物数量的变化 25、微生物实验室培养基的质量控制 26、食品微生物学双语教学模式的探索与实践 27、土壤微生物总活性研究方法进展 28、浅水湖泊沉积物中水生植物残体降解过程及微生物群落变化 29、应用型本科院校微生物实验模块化教学的探索与实践 30、外源生物炭对黑土土壤微生物功能多样性的影响 31、浅谈土壤微生物对环境胁迫的响应机制 32、秸秆还田深度对土壤微生物碳氮的影响 33、水质微生物学检验实验模块的教学探索与实践 34、高师院校微生物学课程探究式教学实践与思考 35、5种江西特色盆景植物根际微生物群落特征比较研究 36、生物工程专业《微生物学》双语教学探索

微生物检测论文

微生物实训论文 张志新 （北京电子科技职业学院 10生物技术 20100005032） 实训题目游泳池水质微生物指标检测与评价 摘要由于学校的游泳池经常开放，学生也开了泳课，所以游泳池水质的好坏直接会影响到游泳者的身体安全。因此我们对游泳池中的水进行了采样，稀释，对水中的微生物进行了培养，观察。看是否有对人体有害的微生物。 关键词游泳池水质微生物 前言 微生物广泛分布于大自然界中，绝大多数微生物对人类和动植物是有益的，有些甚至是必须的：但另一方面，微生物也是造成环境污染、水源变质的主要原因，甚至会引起接触者或饮用者患病。 水体是微生物生存的重要场所。无论是天然水体还是人工水体，水中溶解或悬浮着多种无机或有机物质，能供给微生物营养而使其生长繁殖，所以在各种水体中都有大量的与其环境相适应的各种微生物生存。 游泳池水与人的皮肤、头部等直接接触，水质的好坏将直接影响游泳者的健康。游泳池水质达不到标准会传播流行性角膜炎、中耳炎、痢疾、伤寒等疾病。所以我们必须加强对游泳池水质的管理与检测。 目前，世界各地对游泳池的水质标准都有严格的规定，我国目前已制定颁发了《游泳场所卫生标准》和《游泳池给水排水设备规范》两个技术法规。 一实验方案 国标规定： 游泳池中细菌总数≤1000个／L，大肠杆菌≤18个／L 游泳池水质的检测选用“平板菌落计数”方法进行水中细菌总数的测定，通过制备培养基进行取样培养，测出水体中大肠杆菌及其他菌落总数，进而对水体质量进行评价。 二试验方法 2.1 实验材料 2.1.1 实验器材

2.1.1.1 三角瓶。 2.1.1.2 量筒。 2.1.1.3 pH计或精密pH试纸． 2.1.1.4 高压消毒锅． 2.1.1.5 试管。 2.1.1.6 灭菌平皿：直径9 cm . 2.1.1.7 灭菌刻度吸管：10mL、2mL、1mL . 2.1.1.8 酒精灯。 2.1.1.9 恒沮培养箱。 2.1.1.10显微镜 2.1.2培养基和试剂 2.1.2.1 营养琼脂培养基见GB/T18204.1一2000 中第4章。 2.1.2.2 10 %（m/m）硫代硫酸钠溶液，121℃高 压灭菌20min . 2.2操作步骤 2.2.1 采样瓶的要求和预处理：用于微生物分析的采样瓶要无酸、无碱、无毒的玻璃容器。采样瓶在灭苗前加人足量的10%（m/m）硫代硫酸钠溶液。一般情况下125mL的采样瓶加0.1ml，加完后121℃高压灭菌20min。 2.2.2 用灭菌吸管吸取均匀水样1mL，注人到灭菌平皿内，另取1mL注人另一灭菌平皿内作平行接种．取lmL加到9mL无菌生理盐水中作1 : 10稀释，混匀后 取ZmL分别加到两个无菌平皿内，每皿1mL。 2.2.3 将溶化并冷却至45℃的营养琼脂培养基 倾注平皿内，每皿约15mL，另取一个不加样品的 平皿作空白对照。立即旋摇平皿，使水样和培养 基充分混匀。待琼脂凝固后翻转平皿．置36℃士 1℃恒温箱内培养48h。 2.3 菌落计数方法先用肉眼观察，点数菌落 数，然后再用放大5——10倍的放大镜检查，以 防遗漏．记下各平皿的菌落数后．求出同一稀释度各平皿生长的平均菌落数。若平皿中有连成片状的菌落或花点样苗落蔓延生长时，该平皿不宜计数。若片状菌落不到平皿的一半，而其余一半中茵落分布又很均匀时．则可将此半个平皿菌落计数后乘以2，所得结果代表全皿菌落数。 三实验结果与讨论 第一次做出的三个培养皿中均没出现菌落，我们 分析原因可能是取的水样是表层水和进水口的水。于 是我们又进行了第二次采样，采取了深一些的水并避 开了放水口，按照标准实验步骤做完实验培养任然没 有菌落生成。 四实验结论

土壤环境学复习

土壤环境学复习 一、名词解释 1、土壤： （1）广义土壤：具有肥力、供生长植物的自然体，覆盖在地球陆地表面，其上限是空气和浅层水，其下限是硬固的岩层。 （2）狭义土壤：提供植物户外生长，具有根系活动，并从中吸收水分、养分的那层土层。 2、土壤的水平地带性：平原地区的土壤随纬度或经度的变化呈现有规律的分布。 （1）纬度：热带-砖红壤、南亚热带-赤红壤、中亚热带-红壤、黄壤；北亚热带-黄棕壤、暖温带-棕壤、褐土；温带-暗棕壤、寒温带-寒棕壤 （2）经度地带性：东到西的温带内陆地区分布为草原、荒漠草原、荒漠，土壤为黑钙土、栗钙土、棕钙土、灰钙土、灰漠土、棕漠土。 3、土壤垂直地带性：山区的土壤随着海拔高度变化呈现有规律的更替现象。 4、土壤分布的地域性：非地带性分布，如盐碱土、水稻土，风沙土可出现在任何气候带，并可与地带性土壤交叉分布。 5、土壤剖面：从土壤表面垂直线下的一个切割平面。一般是挖掘土体后再削平其某一个坑壁而成。（认识土壤的基础，土壤的层次、结构、土粒成分以及根系分布和水分活动） 6、土壤肥力：土壤在植物生长发育全部过程中不断地供给植物以最大量的有效养分和水分能力，同时自动的协调植物生长发育过程中最适宜的土壤空气和温度的能力。 7、土粒：形成土壤结构的基础，创造多孔状况的骨架，行使养分的吸、保、供、调能力的实体。（包括矿质颗粒、有机质、微生物和酶） 8、土壤质地：土壤各粒级土粒含量（质量）百分率的组合及其所表现的粘砂性质。（可分为砂土、壤土、粘土） 9、土壤有机质：泛指土壤中来源于生命的物质，包括土壤微生物和动物及其分泌物以及土体中植物残体和植物分泌物。（有机物质、有机质、腐殖质） 10、土壤胶体：土粒成分中最细小的部分，它具有凝聚能力使土粒团聚起来形成结构，保存水分、养分、微生物和酶的载体。（小于0.2微米）特点：表面电荷、吸附作用（对水、养分、污染物）。分类：旷职胶体（层状硅酸盐类和氧化物类）、有机胶体（腐殖质和多糖）11、土壤结构：土壤结构是肥力的核心。土粒的结合状态，土粒的规律性结合体，有不同的大小和形状，以其个体内部的小孔隙与个体之间的大孔隙同时存在于土层而挥发其调控水、气、热量流通与保持的作用。（立方体、柱状、片状）。 12、土壤水：在105-110℃下能从土壤汇中驱逐的水的量。可分为吸湿水、膜状水、毛管水、重力水。 13、同晶替代：矿物结晶时，晶体结构中由某种离子或原子占有的位子，部分被性质类似、大小相近的其他离子或原子占有。但晶体结构型式基本不变的现象。 14、土壤环境污染：指由于人类活动产生的有害、有毒物质进入土壤，积累到一定程度，超过土壤本身的自净能力，或者污染物在土壤环境中的累积量超过土壤环境基准值或土壤环境标准值，导致土壤性状和质量变化，构成对农作物和人体的影响和危害的现象。 15、土壤环境的自净作用：指在自然因素作用下，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。 16、土壤环境污染物：指输入土壤中的足以影响土壤环境正常功能，降低作物产量和生物学质量，有害于人体健康的物质的统称。 17、有机氯农药：一种分子中含氯的烃的衍生物，杀虫广谱。毒性较低、残效期长的化学杀虫剂。 18、光化学降解：土壤表面因受太阳辐射能和紫外线能而引起农药的分解。

普通微生物学课后习题及答案第五章

新陈代谢：是生物维持生命的动力源泉，是细胞内发生的各种化学反应的总称。 分解代谢：又称异化作用，是指复杂有机大分子通过分解代谢酶系的催化产生简单分子、能量（一般以ATP形式存在）和还原力（一般以[H]表示）的作用。 合成代谢：又称同化作用，是指合成酶系的催化下，由简单小分子、ATP 和[H]形式的还原力一起共同合成复杂的生物大分子的过程。 微生物代谢的特点是：1、代谢旺盛；2、谢极为多样化；3、代谢的严格调节和灵活性。 生物氧化：发生在生物细胞内的氧化还原反应。 微生物产能代谢可归纳为两类途径和三种形式：发酵、呼吸；底物水平磷酸化、氧化磷酸化和光合磷酸化。 发酵：广义的发酵:利用微生物生产有用代谢产物的一种方式。狭义的发酵:指有机物氧化释放的电子未经电子传递链传递，直接交给本身未完全氧化的某种中间产物，同时释放能量并产生各种不同的代谢产物。 糖酵解：生物体内葡萄糖被降解成丙酮酸的过程。 EMP途径：又称糖酵解途径，以1分子葡萄糖为起始底物，经历10步反应，产生2分子ATP，同时生成2分子NADH2和2分子丙酮酸。或己糖二磷酸途径。 EMP途径生理功能：供应ATP能量和NADH2还原力；连接其他几个重要代谢途径的桥梁；为生物合成提供多种中间代谢产物；逆向反应可进行多糖合成。 HMP途径又称磷酸戊糖途径或支路，是循环途径。葡萄糖未经EMP途径和TCA途径而彻底氧化，由6分子葡萄糖以6-磷酸葡萄糖的形式参与，循环一次用去1分子葡萄糖，产生大量NADPH2形式的还原力和多种中间代谢产物。

HMP途径的生理功能：微生物合成提供多种碳骨架，5-磷酸核糖可以合成嘌呤、嘧啶核苷酸，进一步合成核酸，5-磷酸核糖也是合成辅酶[NADP,FAD和CoA]的原料，4-磷酸赤藓糖是合成芳香族氨基酸的前提；HMP途径中的5-磷酸核酮糖可以转化为1,5-二磷酸核酮糖，在羟化酶催化下固定CO2，这对光能自养和化能自养菌有重要意义；为生物合成提供还原力（NADPH2） ED途径：又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡糖酸途径，6-磷酸葡萄糖脱氢产生6-磷酸葡萄糖酸，在脱水酶和醛缩酶的作用下，生成1分子3-磷酸甘油醛和1分子丙酮酸。3-磷酸甘油醛随后进入EMP途径转变成丙酮酸。1分子葡萄糖经ED途径最后产生2分子丙酮酸，以及净得各1分子的ATP、NADPH2和NADH2。 ED途径特点：1、2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸（KDPG）裂解为丙酮酸和3-磷酸甘油醛是有别于其他途径的特征性反应 2、2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡萄糖酸醛缩酶是ED途径特有的酶 3、ED途径中最终产物，即2分子丙酮酸来历不同：1分子是由KDPG直接裂解产生，另1分子是由磷酸甘油醛经EMP途径获得。 4、1mol葡萄糖经ED途径只产生1molATP，从产能效率而言，ED途径不如EMP途径。 细菌酒精发酵：ED途径产生丙酮酸对于运动发酵单细胞菌这类微好氧菌来说，可脱羧成乙醛，乙醛又可以被NADH2还原成乙醇，这种经ED途径发酵生产乙醇的方法。 WD途径：WD途径中的特征性酶是磷酸解酮酶，所以又称磷酸解酮酶途径。根据解酮酶的不同，把具有磷酸戊糖解酮酶的叫PK途径，把具有磷酸己糖解酮酶的叫HK途径。 PK途径：肠膜明串珠菌，PK途径利用葡萄糖进行异型乳酸发酵，途径中关键反应5-磷酸木酮糖裂解为乙酰磷酸和3-磷酸甘油醛，催化反应的酶是磷酸戊糖解酮酶，乙酰磷酸进一步生成乙酸，3-磷酸甘油醛转化为乳酸。1分子葡萄糖生成乳酸、乙醇、CO2、ATP和NADH+H+各1分子。

微生物学小论文

微生物学小论文 关键词：原核生物多样性形态结构应用类型能量代谢 地球在宇宙中形成以后，开始是没有生命的。经过了一段漫长的化学演化，就是说大气中的有机元素氢、碳、氮、氧、硫、磷等在自然界各种能源（如闪电、紫外线、宇宙线、火山喷发等等）的作用下，合成有机分子（如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水、硫化氢、氨、磷酸等等）。这些有机分子进一步合成，变成生物单体（如氨基酸、糖、腺甙和核甙酸等）。这些生物单体进一步聚合作用变成生物聚合物。如蛋白质、多糖、核酸等。这一段过程叫做化学演化。蛋白质出现后，最简单的生命也随着诞生了。这是发生在距今大约36亿多年前的一件大事。从此，地球上就开始有生命了。生命与非生命物质的最基本区别是：它能从环境中吸收自己生活过程中所需要的物质，排放出自己生活过程中不需要的物质。这种过程叫做新陈代谢，这是第一个区别。第二个区别是能繁殖后代。任何有生命的个体，不管他们的繁殖形式有如何的不同，他们都具有繁殖新个体的本领。第三个区别是有遗传的能力。能把上一代生命个体的特性传递给下一代，使下一代的新个体能够与上一代个体具有相同或者大致相同的特性。这个大致相同的现象最有

意义，最值得我们注意。因为这说明它多少有一点与上一代不一样的特点，这种与上一代不一样的特点叫变异。这种变异的特性如果能够适应环境而生存，它就会一代又一代地把这种变异的特性加强并成为新个体所固有的特征。生物体不断地变异，不断地遗传，年长月久，周而复始，具有新特征的新个体也就不断地出现，使生物体不断地由简单变复杂，构成了生物体的系统演化。 地球上早期生命的形态与特性。地球上最早的生命形态很简单，一个细胞就是一个个体，它没有细胞核，我们叫它为原核生物。它是靠细胞表面直接吸收周围环境中的养料来维持生活的，这种生活方式我们叫做异养。当时它们的生活环境是缺乏氧气的，这种喜欢在缺乏氧气的环境中生活的叫做厌氧。因此最早的原核生物是异养厌氧的。它的形态最初是圆球形，后来变成椭圆形、弧形、江米条状的杆形进而变成螺旋状以及细长的丝状，等等。从形态变化的发展方向来看是增加身体与外界接触的表面积和增大自身的体积。现在生活在地球上的细菌和蓝藻都是属于原核生物。蓝藻的发生与发展，加速了地球上氧气含量的增加，从20多亿年前开始，不仅水中氧气含量已经很多，而且大气中氧气的含量也已经不少。细胞核的出现，是生物界演化过程中的重大事件。原核植物经过15亿多年的演变，原来均匀分散在它的细胞里面的核物质相对地集中以后，外面包裹了一层膜，这层膜叫做核膜。细胞的核膜把膜内

微生物学实验报告

2012级制药专业 工业微生物学实验报告 姓名: 刘甜甜学号: 2012304090 班级: 制药12-2班指导老师：王健 日期：2014.6.11

一、实验目的 1、抑制或杀死微生物的一些物理、化学及生物的因素抑菌、杀菌的原理。 2、掌握物理、化学及生物的因素抑菌、杀菌的试验方法。 3、了解细菌的形态特征、染色特点。 4、了解细菌在普通培养基、选择培养基、血平板上的菌落特征。 5、掌握细菌分离划线培养的方法。 6、掌握细菌的初步生化反应。 7、掌握细菌密集划线法，掌握细菌K-B药敏纸片法。 二、实验内容 1 细菌Gram’s stain染色，镜检，观察记录细菌形态和特色特征 1.1 实验原理：染色原理：G+菌与Gˉ菌细胞壁不同，G+菌比Gˉ菌细胞内核糖核酸镁盐含量高，G+菌比Gˉ等电点低。 1.2 实验步骤： 1.2.1.制片：○1涂片：取半滴生理盐水置一洁净玻片上，以无菌操作技术自平板上去菌落少许，与生理盐水混匀，均匀涂布约1cm2大小，自然干燥； ②固定：取含菌膜的玻片与酒精灯火焰上来回三次，使菌膜牢固附于玻片表面； 1.2.2染色：①初染：取结晶紫一到两滴覆盖于菌膜表面，轻微摇动，维持30〃~40〃,细流水冲洗，切勿直接冲洗涂片区域； ②媒染：取卢氏碘液1~2滴覆盖菌膜表面，轻微摇动，维持30〃~40〃,用上法细流水冲洗； ③脱色：取95%酒精2~3滴于菌膜表面，轻微摇动，局部接近无色即可, 用上法细流水冲洗； ④复染：取1：10稀释石炭酸复红覆盖涂片区域，轻微摇动，用上法细流水冲洗； ⑤吸水纸初步吸干玻片水分，然后自然干燥； 1.2.3 镜检：于涂片区域加半滴香波油，油镜（100倍目镜）下。 图1：Gram’s stain（1000×）图2：染色试验 三、分离培养 1实验原理：四区划线法是把混杂着在一起的微生物或同一微生物群体的不同细胞用接种环在平板培养基表面通过分区划线稀释而得到较多独立分布的单个细胞，经培养繁殖后生成个菌落。有时这些单菌落并非由单个细胞繁殖而来，故必须反复分离多次才能得到纯种。其原理是微生物样品在固体培养基表面多次作“由点到线”稀释而达到分离的目的。

环境土壤学复习

一、名词解释 1.土壤微生物是指生活在土中借用光学显微镜才能看到的微小生 物。包括细胞核构造不完善的原核生物和具完善细胞核结构的真核生物。

19、土壤有机物质分解转化可以分为_有机质的矿化过程_、_腐殖化过程_、_有机残体的矿化_、__有机残体的腐殖化过程__。 20、禾本科秸秆C/N比值较高，在还田时，应同时向土壤补施_氮__肥，以防植物发生缺素症状。

3、农业土壤有机质来源包括（ A B C ）。 A. 作物根茬 B. 各种有机肥料 C. 工农业废水、废渣 D. 农田深井灌水 4、土壤腐殖物质的性质是（ A B D）。 A. 土壤有机质的主体 B. 呈胶体状态 C. 结构简单，分子量小 D. 黄色或棕黑色 5、矿质化过程特点（ B D ）。 O B. 分解产生矿质养分 C. 吸收能量 D. A. 最终产物只有H 2 微生物参与 6、蛋白质组分特点（ A B D ）。 A. 分解难 B. 好氧条件下，分解快

C. 嫌气条件下，经微生物作用，分解很快 D. 氨化过程形成的氨能够全部被吸收利用 7、下列土壤微生物最适于酸性条件下活动的是（ C ）。 A. 细菌 B. 放线菌 C. 真菌 D. 以上都不是 8、胡敏酸的特性是（D）。 A. 棕黑色 B. 分子量高，溶于碱 C. 结构复杂，溶于酸 D. 芳香族结构比例小 9、土壤容重是指（D）。 A．单位容积自然状态土壤的风干重B．单位容积自然状态土壤的烘干重 C．单位容积不包括孔隙土壤的风干重D．单位容积包括孔隙土壤的烘干重 10、下列土壤孔隙所吸附的土壤水，有效性最高的是（ C ）。 A．非活性孔隙B．通气孔隙 C．毛管孔隙D．无效孔隙 11、土壤耕作目的是（ A B C D）。 A 改良土壤结构 B 增厚犁底层 C 翻压残茬和肥料 D 控制杂草生长 12、土壤水分特征曲线特点是（ B D）。 A．土壤水吸力随含水量增加而增加 B．土壤水吸力随含水量增加而降低 C．与土壤质地无关 D．与土壤质地有关 13、土水势特点（ A B）。 A．一般情况下负值 B．土壤水由土水势高处流向低处 C．土壤水由土水势低处流向高处 D．表示土壤水分的能态 14、下列土壤水分类型属于无效水的是（ D ）。 A．毛管水 B．毛管上升水 C．吸湿水 D．重力水 15、下列引起土壤水自由能降低的土水势分势为（ C）。 A．重力势 B．压力势 C．溶质势 D．基质势 16、土壤胶体的基本构造有（ A B C D ）。 A 胶核 B 决定电位离子层 C 非活性补偿离子层 D 扩散层 17、阳离子交换作用特点是（ B D ）。

环境微生物学论文

根据微生物的特点，谈谈为什么说微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友 人类的生存和发展与微生物息息相关的，要对微生物有全面的了解才能让微生物为人类所用。事物都具有两面性的，可以说微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友。 微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50％是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示：传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史，也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面，人类取得了长足的进展，但是新现和再现的微生物感染还是不断发生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力，使许多菌株发生变异，导致耐药性的产生，人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异，最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异，这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。 微生物能够致病，能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂，但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素，这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵，生产乙醇、食品及各种酶制剂等；一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等，并且可再生资源的潜力极大，称为环保微生物；还有一些能在极端环境中生存的微生物，例如：高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境，依然存在着一部分微生物等等。看上去，我们发现的微生物已经很多，但实际上由于培养方式等技术手段的限制，人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。 另外微生物还为人类带来巨大危害，如疫病的传播。并且微生物的遗传稳定性差，容易发生变异，引起疫病传播的新微生物种类总不断出现。 最近出现的超级病菌就是由于变异产生的一种耐药性细菌，这种超级病菌能在人身上造成浓疮和毒疱，甚至逐渐让人的肌肉坏死。更可怕的是，抗生素药物对它不起作用，病人会因为感染而引起可怕的炎症，高烧、痉挛、昏迷直到最后死亡。这种病菌的可怕之处并不在于它对人的杀伤力，而是它对普通杀菌药物——抗生素的抵抗能力，对这种病菌，人们几乎无药可用。2010年，英国媒体爆出：南亚发现新型超级病菌NDM-1，抗药性极强可全球蔓延。 MRSA是一种耐药性细菌，耐甲氧西林金黄葡萄球菌（Methicillin-Resistant Staphylococcus Aures）的缩写。1961年，MRSA在英国被首次发现，它的致病机理与普通金黄葡萄球菌没什么两样，但危险的是，它对多数抗生素不起反应，感染体弱的人后会造成致命炎症。在医院里，“肮脏的白大褂”臭名昭著。现在金黄葡萄球菌是医院内感染的主要病原菌，人们从外面带来各种各样的球菌，这些病菌附着在医生和护士们的白大褂上，跟着四处巡视，有时掉在手术器械上，有时直接掉在病人身上。在医院内感染MRSA的几率是在院外感染的170万倍。最令医生们头痛的是，由于MRSA对大多数的抗生素具抵抗力，患者治愈所需的时间会无限拉长，最终转为肺炎而死。很幸运，至今这种多重耐药性的超级病菌仍然只在医院里传播。 钟南山教授提到，“超级细菌”是革兰氏阴性杆菌、肺炎克雷伯菌、大肠杆菌或不动杆

微生物与人类健康课程论文

微生物与人类健康课程论文 论微生物与人类健康 姓名：骆泽钰学号：20152240113 院系：物理工程学院专业：测控技术与仪器 摘要：微生物是我们对于一些肉眼看不见的微小生物的总称。包括属于原核类的细菌、蓝藻、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体还有属于真核类的真菌、原生动物和显微藻类以及属于非细胞类的病毒、类病毒、拟病毒和朊病毒等。它们体积微小，结构简单。它们与人类关系密切，它们既能造福于人类，也能给人类带来很多麻烦甚至是毁灭性的灾难。 关键词：微生物人类健康 参考文献： [1] 卢剑2005 微生物防腐剂及其在食品工业中的应用食品科学 [2] 杜瑛2010 微生物肥料在农业中的应用内蒙古农业科技 [3] 陆建中，林敏，邱德文2007 我国农业微生物产业发展战略与对策中国农业科技导报 [4] 唐珊熙1996 微生物学中国医药科技出版社 [5] 岑沛霖，蔡瑾2000 工业微生物学化学工业出版社 [6] 韦革宏，王卫卫2008 微生物学科学出版社 [7] 邓紫筠2006 微生物在食品工业中的应用农业与技术 一微生物对人类的危害 人类既然生活在微生物的世界里，那么一些和我们紧密生活

在一起的微生物通常对人体无害，甚至可以幫助我们消化食物和产生人体所需的物质，如维生素等。更重要的是，當有致病性微生物入侵的时候，人体往往还得靠這些共生菌一起将它们驱逐出去。只是当人体的免疫力因先天或后天的种种因素而变差時，有些共生菌就会立刻翻脸，露出狰狞的面目，进一步侵入宿主体內的组织和器官，造成致命的感染。因此，保持身体健康有一部分也意味着维持人体和共生菌之間的微妙平衡，而达到一种互利的关系。我们应该时刻意识到,在我们的周围和机体内都有其他生命体与我们共存。 微生物对人类最明显的影响之一是导致传染病的流行。在人类传染病中有50％是由病毒引起。我们再熟悉不过流行性流感病毒,根据流感病毒感染的对象，可以将病毒分为人类流感病毒、猪流感病毒、马流感病毒以及禽流感病毒等类群，其中人类流感病毒根据其核蛋白的抗原性可以分为三类:甲型流感病毒；乙型流感病；丙型流感病。常言道：“病从口入”，病毒的传染的主要途径，传染源主要是患者，其次为隐性感染者，主要传播途径是带有流感病毒的飞沫，经呼吸道进入体内。少数也可经共用手帕、毛巾,餐具等间接接触而感染等方式。 世界卫生组织公布资料显示：传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。在人类的历史中,无时无刻与病毒再做斗争,进而使医学不断进步,不断发达。虽然人们在不断与病毒做斗争,但是由于病毒变异的速度非常快,即使人们治愈了以前的疾病,

环境土壤学

环境土壤学 Environmental Soil Science 一、课程基本信息 学时：40（理论24，实验16） 学分：2.5 考核方式：考查，平时成绩占总成绩的30%（平时成绩包括考勤和实验）。 中文简介： 环境土壤学是研究土壤与环境相互关系及其调控技术的一门学科，主要讲授土壤在环境中的作用与地位，土壤的形成与分类，土壤的物质组成，土壤理化性质及其环境意义，土壤圈元素循环与环境效应，土壤污染及污染源，土壤环境质量评价，污染土壤的修复等内容。 环境土壤学是环境科学与土壤科学之间的边缘学科，既是环境地学的重要分支，也是土壤科学的重要组成部分。通过本课程的学习，使学生全面掌握作为自然体、生产资料和环境条件的“环境土壤”的基本理论和基础知识，理解、掌握化学物质在土壤环境系统中反应行为的基本原理和过程，土壤环境与人类活动的相互影响以及调节、控制和改善土壤环境质量的优化途径、有效防治技术及治理方法，为学好环境科学类专业课程奠定坚实的理论基础，并能应用这些理论与方法研究和解决农业生产实践中的问题，为农业环境生态建设、管理与可持续发展服务。 二、教学目的与要求 目的：学习环境土壤学的基本理论、基础知识，并通过实验，培养学生利用环境土壤学知识指导生产实践的能力，为本专业的后续课程学习、毕业论文及毕业后的工作打下基础。 要求：掌握土壤的物质组成和土壤的基本形成过程，正确认识土壤的基本性质和环境功能，理解、掌握土壤圈元素循环及其环境效应，掌握土壤污染的来源及污染类型，理解土壤环境质量评价方法，了解污染土壤修复的基本途径和方法。 三、教学方法与手段 教学方法：根据教学内容的不同，综合采用多种的教学方法，如课堂讲授、启发式教学、学生讲授等，以提高教学质量。通过讲授与提问、引导和自学、观察与实验相结合，使学生和教师之间能相互交流、从而激发学生的学习积极性，培养学生应用科学方法分析问题和解决问题的能力。 教学手段：实物、多媒体课件、图片、动画视频手段等有机结合，将原来抽象、复杂的理论知识用生动的图像、动画和视频表现出来，使学生可以更直观地理解教学内容，提高教学的时效性。 四、教学内容及目标

微生物学课程论文

微生物学课程论文 论文题目： 姓名： 学号： 专业班级： 指导教师： 2012 年10 月25 日

一、摘要： 由于微生物种类繁多、功能多样，研究和应用的潜力巨大。本文在综合分析我国微生物肥料的含义、特点、标准类型及研究、行业发展状况发展趋势的基础上，介绍了土壤生物肥力、及核心作用，展望了微生物肥料在我国农业可持续发展中的良好应用前景。 二、关键词： 微生物肥料固氮菌土壤肥力复合肥应用现状发展前景 三、前言： 微生物肥料又称生物肥料、菌肥、接种剂，是一类以微生物生命活动及其产物导致农作物得到特定肥料效应的微生物活体制品。由于微生物种类繁多、功能多样，研究和应用的潜力巨大。微生物能在保护土壤、提高肥料利用率等方面有着重要作用以及在农作物产品品质和食品安全等方面已表现出不可替代的作用。尤其是我国是以农业为基础的，在人类面临能源危机、资源紧缺、环境污染等压力下，为了我国农业的可持续发展，研究和应用微生物肥料是一条必由之路。据2004年的统计，生物肥料在优质农产品的生产方面，如国家生态示范区、绿色和有机农产品基地等已成为肥料的主力军，其用量超过150万吨，约占我国生物肥料年产量的3o％，而这一数字还呈不断上升趋势。随着科学研究的深人，微生物的作用和在我国农业可持续发展中的地位将会更为突显。 本文在综合分析我国微生物肥料的含义、特点、标准类型及研究、行业发展状况发展趋势的基础上，介绍了土壤生物肥力、微生物在土壤生物肥力形成和维系过程中的核心作用，展望了微生物肥料在我国农业可持续发展中的良好应用前景。 四、正文： 微生物肥料（英文名称：microbial manure）由一种或数种有益微生物活细胞制备而成的肥料。主要有根瘤菌剂、固氮菌剂、磷细菌剂、抗生菌剂、复合菌剂等。目前，市场上出现的微生物肥料制品可分为狭义和广义两类：一方面从狭义上讲，仅仅是通过微生物的作用，来促进植物吸收养分，提高产量、质量等（以研究的很彻底的根瘤菌为主）；另一方面，一些微生物不仅从提高植物营养物的供应量，还可以分泌植物激素等促进植物对营养元素的吸收，提高植物的抗逆性、减少病虫害等（以PGPR菌肥为主）。微生物肥料的核心是微生物，而微生物本身又有资源丰富，种类繁多等特点。此方面知，可以不断地分离、纯化、鉴定、复壮等方法保持并不断提高微生物菌的活力，更大可以用到转基因技术等挑选并培育优良品种，甚至创造符合需要的新品种。从资源环保方面，我们又可以做到利用微生物肥料的无毒、无害的性质来减少化肥的施用，减少污染，保护环境。据统计，至少有70多个国家生产和应用豆科根瘤菌剂，生产应用规模较大的国家有美国、巴西、阿根廷、澳大利亚、新西兰、日本、意大利、奥地利、加拿大、法国、荷兰、芬兰、泰国、韩国、印度、卢旺达等。在美国、巴西等大

大学生选修课应用微生物学论文

大学生选修课应用微生物学论文 当人类在发现和研究微生物之前，把一切生物分成截然不同的两大界－动物界和植物界。随着人们对微生物认识的逐步深化，从两界系统经历过三界系统、四界系统、五界系统甚至六界系统，直到70年代后期，美国人Woese等发现了地球上的第三生命形式－古菌，才导致了生命三域学说的诞生。该学说认为生命是由古菌域（Archaea）、细菌域（Bacteria）和真核生物域（Eucarya）所构成。在图示“生物的系统进化树”中，左侧的黄色分枝是细菌域；中间的褐色和紫色分枝是古菌域；右侧的绿色分枝是真核生物域。 生物界的微生物达几万种，大多数对人类有益，只有一少部份能致病。有些微生物通常不致病，在特定环境下能引起感染称条件致病菌。能引起食品变质，腐败，正因为它们分解自然界的物体，才能完成大自然的物质循环。 微生物技术作为生命科学和生物技术的主要分支之一，是它们发展的先导和基础，特别是在解决人类所面临的人口健康、资源紧缺、粮食危机等方面，其具有不可替代的重要作用。下面本文将在微生物在污水处理和制氢两个方面论述微生物在环保和能源方面的巨大作用。 古菌域包括嗜泉古菌界（Crenarchaeota）、广域古菌界（Euryarchaeota）和初生古菌界（Korarchaeota）；细菌域包括细菌、放线菌、蓝细菌和各种除古菌以外的其它原核生物；真核生物域包括真菌、原生生物、动物和植物。除动物和植物以外，其它绝大多数生物都属微生物范畴。由此可见，微生物在生物界级分类中占有特殊重要的地位。 在当今社会中，随着全球工业和经济的迅速发展，人们对能源的需求正在逐渐增大，但目前人类使用的绝大部分是不可再生的矿物质能源，其数量是十分有限的，从而造成了能源的短缺。与此同时，在人类发展的过程中，由于不注重对环境的保护而一味的发展，对地球造成了大量的污染，这些污染已严重影响了人类社会的发展，甚至关系到人类的生死存亡。因此有科学家预测说能源和环保将是人类社会在今后发展的两大主题。 生命进化一直是人们关注的热点。Brown等依据平行同源基因构建的“Cenancestor”生命进化树，认为生命的共同祖先Cenancestor是一个原生物。原生物在进化过程中产生两个分支，一个是原核生物（细菌和古菌），一个是原真核生物，在之后的进化过程中细菌和古菌首先向不同的方向进化，然后原真核

微生物学实验报告--第八周

年级：2009 专业：医学检验班级：一班姓名：赵富海学号：2009221792 实验八、细菌的药物敏感试验 【K-B法】 菌种（均为幼龄菌）：金黄色葡萄球菌1.5×108/ml、大肠埃希菌1.5×108/ml 药物纸片：青霉素、庆大霉素、新诺明、环丙沙星 方法： 1.涂菌（棋盘划线法），室温放10min； 2.贴药敏纸片，注意间距（大于24mm）和边距（大于15mm）； 3.置35℃ 24h判读结果。 结果如图所示： 金黄色葡萄球菌 金黄色葡萄球菌抗菌药物敏感性试验评价结果 实验结论：金黄色葡萄球菌对青霉素耐药，对庆大霉素、新诺明、环丙沙星敏感。 【试管稀释法】 菌种：金黄色葡萄球菌1.5×108/ml、大肠b1.5×108/ml 抗生素：庆大霉素32u/ml 方法： 1.对倍稀释抗生素 2.加菌液0.1ml/管，摇均35℃ 16—18h

3.判读MIC 试验操作如下图所示： 注意 :设立对照管(肉汤对照管,待测菌生长对照管和质控菌生长对照管) 结果判断: 不出现肉眼可见生长的最低药物浓度为该药对该细菌的MIC. 如图： 实验结论：MIC=原药物浓度(32u/ml) ×稀释倍数(1:24)=2u/ml 【联合药敏试验】（示教） 金黄色葡萄球菌大肠b 结果判断： 金黄色葡萄球菌联合药敏试验结果判读： ①青+链=青单+链单→相加作用 ②青+红=青单+红单→相加作用

③青+万=青单+万单→相加作用 ④青+林＞青单+林单→协同作用 大肠b联合药敏试验结果判读： ①青+红=青单+红单→相加作用 ②青+链=青单+链单→相加作用 ③青+林=青单或林单→无关作用 ④青+南＞青单+南单→协同作用 【实验讨论】 1．K-B法原理 将含有定量抗菌药物的纸片贴在已接种测试菌的琼脂平板上。纸片中所含有的药物吸取琼脂中的水分溶解后便不断地向纸片周围区域扩散形成递减的梯度浓度。在纸片周围抑菌浓度范围内测试菌的生长被抑制，从而形成透明的抑菌圈。抑菌圈的大小反映测试菌对测定药物的敏感程度。并与该药对测试菌的最低抑菌浓度（MIC）呈负相关关系，即抑菌圈愈大，MIC 愈小。 2.K-B法影响因素 ①培养基的质量，如PH、深度、硬度和表面湿度等； ②药敏纸片的质量，含药量和保存方式； ③接种菌量正确与否是影响结果的重要因素之一，取决于比浊标准的配制，正确使用和保存； ④试验操作质量：接种细菌后贴片时5~15分钟； ⑤孵育条件，温度和时间：培养时间 16~18h,不要超过24h。 3．稀释法原理： 以水解酪蛋白（MH）液体培养基将抗生素作不同浓度的稀释，然后种入待测细菌，定量测定抗菌药物对被测菌的最低抑菌浓度(MIC)或最低杀菌浓度（MBC）。 4. 稀释法影响因素：培养基、接种菌量、蛋白质结合率、抗菌药物的配制、结果观察的时间等因素均能影响本试验的结果。 5．抗生素药物敏感性试验（AST）的意义 ①可预测抗生素治疗的效果，既AST试验结果为“敏感”时，治疗可能有效；试验结果为“耐药”时，使用该药物治疗肯定失败； ②指导临床医生选择使用抗生素，AST的结果往往在给予病人经验性治疗24~48h之后，若AST结果为“敏感”，该治疗为有效，若结果为“耐药”，即应更换药物； ③提供所选择药物的依据； ④监测耐药性，分析耐药菌的变迁，掌握耐药菌感染病的流行病学，控制和预防耐药菌感染的发生和流行。 6．通过此次实验掌握纸片扩散法（K-B法）、试管稀释法的原理、操作方法、结果的判读及其临床意义，并掌握联合药敏试验结果的观察、判断。

《葡萄酒微生物学》论文

《葡萄酒微生物学》 课程论文 题目：醋酸菌发酵条件优化研究进展 学院：葡萄酒学院 班级：103班 姓名： 学号： 指导老师：

醋酸菌发酵条件优化研究进展 XXX （西北农林科技大学葡萄酒学院，杨凌 712100） 摘要：以醋酸菌作为发酵菌株，考察不同乙醇浓度、接种量、发酵温度及转速条件下发酵液的总酸含量，运用响应面及正交实验优化醋酸菌发酵条件，并显微观察菌体的生长形态，找出最优组合，为醋酸发酵产业提供指导作用，并通过研究机构和企业加深醋酸发酵的基础研究以便于更好的应用于生产。 关键词：醋酸菌；优化；醋酸；正交实验；响应面 The Optimization of fermentation conditions acetic acid bacteria Progress XXX (College of Enologe, North West Agriculture and Forestry University, Yangling 712100, China) Abstract:acetic acid bacteria strains as fermentation, effects of different concentrations of ethanol, total acid content lower inoculum broth, fermentation temperature and speed conditions, the use of orthogonal experiment and response surface optimization of fermentation conditions of acetic acid bacteria and microscopic observation of bacteria morphology to identify the optimal combination, provide guidance for the acetic acid fermentation industry, acetic acid fermentation and deepen basic research through research institutions and enterprises in order to better used in production. Keywords: acetic acid bacteria; optimization; acetic acid; orthogonal experiment; response surface 食醋作为一种酸性调味品，具有很强的抑菌能力，有较好的口感和风味，经常食用有益于身体健康[1]，深受广大消费者的喜爱。现代科学研究证实发酵醋具有多种营养功效、调味功效、医用功效、保健美容功效、抗菌功效等[2-5]，引起了科研工作者的广泛关注。 醋酸菌两端椭圆呈杆状，无芽孢，单生或呈链排列，属革兰氏阴性菌。根据醋酸菌的生理生化特性，可分为两个属即醋酸菌属和葡萄糖杆菌属[6]。两种菌属都能产生醋酸, 前者主要作用是将葡萄糖氧化为葡萄糖酸，后者主要是将酒精氧化为醋酸，其代谢产物主要包括醋酸、CO2和H2、乳酸、丙酸等[7-8]。不同的是醋酸菌属氧化乙醇能力强于葡萄糖, 而葡萄糖杆菌属氧化葡萄糖能

微生物学论文

微生物学 人类的生存和发展与微生物息息相关的，要对微生物有全面的了解才能让微生物为人类所用。事物都具有两面性的，可以说微生物既是人类的敌人，更是人类的朋友。 微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50％是由病毒引起。世界卫生组织公布资料显示：传染病的发病率和病死率在所有疾病中占据第一位。微生物导致人类疾病的历史，也就是人类与之不断斗争的历史。在疾病的预防和治疗方面，人类取得了长足的进展，但是新现和再现的微生物感染还是不断发生，像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。大量的广谱抗生素的滥用造成了强大的选择压力，使许多菌株发生变异，导致耐药性的产生，人类健康受到新的威胁。一些分节段的病毒之间可以通过重组或重配发生变异，最典型的例子就是流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异，这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。而耐药性结核杆菌的出现使原本已近控制住的结核感染又在世界范围内猖獗起来。 微生物能够致病，能够造成食品、布匹、皮革等发霉腐烂，但微生物也有有益的一面。最早是弗莱明从青霉菌抑制其它细菌的生长中发现了青霉素，这对医药界来讲是一个划时代的发现。后来大量的抗生素从放线菌等的代谢产物中筛选出来。抗生素的使用在第二次世界大战中挽救了无数人的生命。一些微生物被广泛应用于工业发酵，生产乙醇、食品及各种酶制剂等；一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等，并且可再生资源的潜力极大，称为环保微生物；还有一些能在极端环境中生存的微生物，例如：高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境，依然存在着一部分微生物等等。看上去，我们发现的微生物已经很多，但实际上由于培养方式等技术手段的限制，人类现今发现的微生物还只占自然界中存在的微生物的很少一部分。 另外微生物还为人类带来巨大危害，如疫病的传播。并且微生物的遗传稳定性差，容易发生变异，引起疫病传播的新微生物种类总不断出现。 最近出现的超级病菌就是由于变异产生的一种耐药性细菌，这种超级病菌能在人身上造成浓疮和毒疱，甚至逐渐让人的肌肉坏死。更可怕的是，抗生素药物对它不起作用，病人会因为感染而引起可怕的炎症，高烧、痉挛、昏迷直到最后死亡。这种病菌的可怕之处并不在于它对人的杀伤力，而是它对普通杀菌药物——抗生素的抵抗能力，对这种病菌，人们几乎无药可用。2010年，英国媒体爆出：南亚发现新型超级病菌NDM-1，抗药性极强可全球蔓延。 MRSA是一种耐药性细菌，耐甲氧西林金黄葡萄球菌（Methicillin-Resistant Staphylococcus Aures）的缩写。1961年，MRSA在英国被首次发现，它的致病机理与普通金黄葡萄球菌没什么两样，但危险的是，它对多数抗生素不起反应，感染体弱的人后会造成致命炎症。在医院里，“肮脏的白大褂”臭名昭著。现在金黄葡萄球菌是医院内感染的主要病原菌，人们从外面带来各种各样的球菌，这些病菌附着在医生和护士们的白大褂上，跟着四处巡视，有时掉在手术器械上，有时直接掉在病人身上。在医院内感染MRSA的几率是在院外感染的170万倍。最令医生们头痛的是，由于MRSA对大多数的抗生素具抵抗力，患者治愈所需的时间会无限拉长，最终转为肺炎而死。很幸运，至今这种多重耐药性的超级病菌仍然只在医院里传播。 钟南山教授提到，“超级细菌”是革兰氏阴性杆菌、肺炎克雷伯菌、大肠杆菌或不动杆菌里含有一些酶的基因。大多数抗生素对这种所谓“超级细菌”没有效果。这种细菌的来源常常都是由于人们太多使用抗生素，特别是一般的感冒或流感。另一原因是用的抗生素不合适，这些细菌常是用比较高级的抗生素产生的。比如，第三代头孢霉素或碳青霉烯等药用得