Microbial Ecology
绪论
1. 名词解释：
微生物生态学:是研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系的一门科学。
微生态学：是生态学的一个层次，是研究正常微生物在细胞或分子水平上相关关系的科学环境、自然环境+生物环境
生境、指生物的个体、种群或群落生活地域的具体环境。生物＋非生物
栖息地、生物生活或居住的范围的物理环境。如林地生境中的不同树冠层、树干
生态位、一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。
基础生态位、一个物种能够占据的生态位空间，由物种的变异和适应能力决定，而非其地理因素。基本生态位是实验室条件下的生态位，里面不存在捕食者和竞争。
实际生态位、自然界中真实存在的生态位。
物种流是指物种的种群在生态系统内或系统之间时空变化的状态。
2.微生物生态学的研究意义有哪些？
①发现新的在工农业（如固氮）、食品（如发酵）、医药（如抗生素）和环境保护（如生物修复）方面有重要用途的微生物菌株（包括极端环境中微生物资源的发掘）；
②微生物在地球物质化学循环中具有重要作用；
③开发和利用自然界中的微生物资源，保护好微生物基因资源；
④控制有害微生物，利用微生物净化环境，保护环境，维持环境生态平衡；
⑤保护人类健康和保护生态平衡发挥微生物的最佳作用。
3.微生物生态学主要研究内容有哪些？
①正常自然环境中的微生物种类、分布及变化规律；
②极端自然环境中的微生物；
③微生物之间、微生物与动植物相互关系；
④微生物在净化污染环境中的作用；
⑤现代分子微生物生态学的研究方法。
4.生态系统的功能有哪些？
物种流能量流食物链营养级信息流
5.什么是微生物生态系统？其特点是什么？
是指各种环境因子如物理、化学及生物因子对微生物区系（即自然群体）的作用和微生物区系对外界环境的反作用。
特点：微环境稳定性适应性
7.简述物种流的含义及其特点。
是指物种的种群在生态系统内或系统之间时空变化的状态。不同生态系统间的交流和联系。主要有三层含义：
生物有机体与环境之间相互作用所产生的时间、空间变化的过程；
物种种群在生态系统内或系统之间格局和数量的动态，反映了物种关系的状态，如寄生、捕食、共生等；
生物群落中物种组成、配置、营养结构变化，外来种和本地种的相互作用，生态系统对物种增加和空缺的反应等。
8.简述物种流对生态系统的影响。
物种的增加和去除改变原有生态系统内的成员和数量；入侵物种通过资源利用改变生态过程；物种丧失、空缺所造成分解作用及其速率的影响；间接影响——外来种侵入后改变原有生态系统的干扰机制，从而改变了生态过程。
9.简述食物链的含义及其特点？
生态系统中生物按食性关系而形成的锁链式的相互制约的形式。食物链是生态系统中贮存于有机物中的化学能在生态系统中层层传导的过程。
特点：
生物富集——食物链有累积和放大的效应。
能量单向流动，逐级递减。
捕食食物链的起点都是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，中间不间断，不出现非生物物质及分解者即只有生产者和消费者。
单方向：食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的、不会倒转。
10.简述信息流的特点。
信息量与日俱增——基因组学的发展。
多样性。物理信息（光、声、接触等）、化学信息（激素等）、行为信息（求偶炫耀、打斗等）复杂性。信息多样性决定了通信方式的多样性。
信息储存量大：如基因和蛋白数据库。
未知性：
11.简述能量流的含义及其特点。
能量通过生态系统从一种生物传递给另一种生物的现象。
能量在生态系统中流动的特点：
生态系统中的能量流动是变化的。
能量流动是单向的。光能——生物能、热能
能量在生态系统中流动的过程中是不断递减的。
能量流动的过程中，质量不断提高。
第一章自然环境中微生物组成及其变化规律
1. 名词解释：
外来微生物、随雨水、动植物残体、堆肥或受污染的水体进入土壤，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。
贫（寡）营养细菌、有机碳含量1-15mg/L---自养型
富营养细菌、营养物质浓度10g/L---异养型
贫营养指数（O.I.）、某水样中贫营养细菌占总菌数的百分比
特定腐败菌(SSO)只有部分微生物参与腐败过程
2. 为什么说土壤是适合微生物生长的环境？
土壤的固相成分：95％矿物质+5％有机质
无机盐：磷、硫、钾、钠、铁、镁、钙、锌、锰
有机质：动植物残体、腐殖质等提供碳、氮、氧
土壤的水分：
土壤的酸碱度：一般呈中性或弱碱性；
土壤的空气：
土壤的温度：一定保温性。
3. 简述土壤中微生物的分布特点。
分布广：各种类型土壤，不同土壤类型、肥力水平，土壤微生物的数量和分布有很大差异。阶梯分布：表土层微生物数量最多，随深度，数量减少。
数量大：1g 土壤（干重）108个细菌
种类多：
4. 什么是土壤微生物的“土著”类群？包括哪几种类型？
“土著”类群：长期生活土壤中，对土壤环境有较强的适应性，土壤环境变劣时一般以休眠状态存活下来；土生性微生物：G-无芽孢杆菌、放线菌为主，土壤腐殖质为养料，数量稳定，作用持久、生长慢。发酵性微生物：假单胞菌、芽孢杆菌、青霉、曲霉、毛霉等，动植物分泌物、排泄物、残体为养料，代谢活动和数量表现为大起大落的间歇性。
5. 简述土壤微生物的生态作用。
（1）参与生物地球化学物质循环；
（2）在土壤修复和净化中发挥重要作用；
（3）分解者；
（4）土壤微生物几乎参与土壤中的一切生物化学反应，能够灵敏地反映土壤污染状况及土壤质量健康变化，因此可以用微生物学指标作为对土壤肥力、生态功能、土壤污染及环境质量评价的生物标志物；
（5）土壤在接纳和自然净化环境污染物的过程中，经常受到外来病原微生物的污染，在疾病传播中起一定作用
6. 影响土壤微生物分布的因素有哪些？
（1）土壤颗粒的性质：营养成分不同、贫瘠等。
（2）土壤的水分：含水量大多于干燥
（3）氧气：真菌、大部分原生动物好氧，细菌好氧或厌氧。
（4）pH：真菌较低，喜酸性土壤。也有一部分抗酸细菌
（5）温度：低温微生物一般存在于南极、北极和一些终年积雪的高山地区；高温微生物一般存在于热带土壤。
其它：年度变化、人类活动等都可以改变微生物的数量和种类。
7. 简述淡水微生物的分布特点。
1）数量和种类与接触的土壤有密切关系；
2）垂直分带分布；
3）多是吸附在悬浮在水中的有机物上及水底；
4）多能运动，有些具有很异常的形态（例如柄细菌）；
5）靠近城市或城市下游水中的微生物多且有很多对健康不利的细菌，不宜作为饮用水源。
8. 简述海水微生物分布特点。
1）嗜盐，真正的海洋细菌在缺少氯化钠的情况下是不能生长的；
2）低温生长，热带海水表面外，其它海水中发现的细菌多为嗜冷菌；
3）大多数海洋细菌为G-细菌，并具有运动能力；
4）耐高压（特别是生活在深海的细菌）；
5）更明显的垂直分层分布（透光区、无光区、深海区、超深渊海区）。
9.简述空气中的微生物分布特点。
无原生微生物区系，主要以气溶胶形式存在；
来源于土壤、水体及人类的生产、生活活动；
种类主要为真菌和细菌，一般与其所在环境的微生物种类有关；
数量取决于尘埃数量、停留时间和尘埃大小、空气流速、湿度、光照等因素；
传播动、植物疾病，造成食品及发酵生产中的污染。
10. 简述工农业产品上的微生物分布特点。
微生物引起的工业产品的霉腐：
由于微生物的生长繁殖而腐烂、变质，食品、农副产品不能再食用或使用；
病原微生物进入人体的重要途径，引起传染性疾病；
很多微生物在食品、农产品上生长后会产生对人有害的毒素；
利用特定的微生物制备风味食品，如酱制品、米酒、腌酸菜等
11. 简述鲜肉中微生物的类群及其作用。
鲜肉中的微生物类群来源广泛，种类多，有真菌、细菌、病毒等，可分为致病性微生物、致腐性微生物及食物中毒性微生物三大类群。
致腐性微生物：自然界里广泛存在的一类营死物寄生的，能产生蛋白分解酶，使动植物组织发生腐败分解的微生物。细菌数量最多，是造成鲜肉腐败的主要微生物；真菌数量少，分解蛋白质能力弱，生长慢，在鲜肉变质中起一定作用。
致病性微生物：病原菌，包括人畜共患病病原微生物和只感染畜禽的病原微生物，主要是细菌和病毒。只感染畜禽的病原微生物种类最多，造成畜禽传染病传播及流行。
中毒性微生物：有些致病性微生物或条件致病性微生物，可通过污染食品或细菌污染后产生大量毒素，从而引起以急性过程为主要特征的食物中毒。
12. 简述微生物引起工业材料及其制品的劣化的种类。
霉变：由霉菌引起的劣化
腐朽：好氧条件下微生物酶解有机质使其劣化的现象，如由担子菌引起的木材或木制品的腐朽现象
腐烂（腐败）：由细菌或酵母菌引起的使物体变软、发臭性的劣化
腐蚀：由硫酸盐还原细菌、铁细菌或硫细菌引起的金属材料的侵蚀、破坏性劣化
变质：指由各种生物或非生物因素引起的工农业产品质量下降的现象
13. 海洋微生物与陆地微生物相比有哪些特征？
嗜盐性、嗜压性、嗜冷性、耐贫瘠广食性、增殖很慢代时很长。
14 .简述地球上最大的两大生命域及其特征。
地球上最大的两大生命域指陆地生命域和海洋生命域。陆地生命域分布于地表及地下一定深度范围内；海洋生命域存在于海洋水体的一定深度内。
共同特征：借助于绿色植物和微生物光合作用，以太阳光或与太阳光直接有关的地表营养物质为生命能的源泉。
15. 简述地球上第三大生命域及其特征和研究意义。
第三大生命域即大洋深处的热泉喷口生命域，全部为微生物。
特征：不需要阳光和所有地表能源，依靠海洋洋底裂隙中不断上升的热液携带的化学能维持生命，构成了海洋深处又一巨大的微生物生态系统，一直可延伸到大洋的最深部位。
意义：不仅推动了对海洋生命和洋底生物一地质作用过程（包括洋底成矿作用等）的研究，而且说明人们有必要重新审视和更新关于生命及其能量来源的一般知识。
16. 简述地球上第四大生命域及生态学意义。
第四大生命域指广泛存在于陆地深处数百米至数千米深度的一些喜温厌氧的微生物。这些微生物的生态习性和生理特征与表生生命有显著的差异，构成了地下深部一个自成系统的高温生物圈。不依赖于太阳光和地表能源，主要靠深部流体携带的化学能生活。
地下深部高温生物圈的发现和证实对生物学和地质学都提出了重大的挑战。不仅要求重新理解生命的起源和演化以及地球生物圈的底界和分布范围，而且必须认真考虑有可能由这一地下深部高温生物圈造成的化学活动的累积总量，以及它们可能对地壳、海洋和大气圈的化学演化和对地表生物演变所具有的重要意义。
第二章极端环境中的微生物
1. 什么是嗜热微生物？简述嗜热微生物的嗜热机理。
嗜热微生物是一类能高温环境下生存，最适生长温度在45℃以上的微生物。大部分嗜热微生物生长温度在45℃~60℃，少数最适生长温度在80℃以上。
嗜热菌对高温的适应机制：
1) 细胞膜上脂肪酸的成分变化：细胞膜上长链饱和脂肪酸比例随温度的提高而增多，不饱和脂肪酸则减少，有利于提高膜对高温的稳定性。
2) 具耐高温酶：3-磷酸甘油醛脱氢酶在90℃还是稳定的，糖酵解酶类和其他酶类也是这样，其耐热机制是受蛋白质一级结构所决定。
3) 生物大分子具热稳定性：嗜热菌的tRNA因其G、C含量高，提供了较多的氢键，故具有独特的热稳定性。
4) 嗜热菌的蛋白质氨基酸具较高的荷电氨基酸组成和平均疏水性。
2. 简述热微生物潜在的应用。
可用于细菌浸矿、石油及煤炭的脱硫。
利用嗜热菌对废水废料进行厌氧处理，可提高反应速度，消灭污水污物中的病原微生物。发酵工业中，可以利用其耐高温的特性，提高反应温度，增大反应速度，减少中温型杂菌污染的机会。
嗜热菌可用于生产多种酶制剂，例如纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、菊糖酶等，由这些微生物中产生的酶制剂热稳定性好、催化反应速率高，易于在室温下保存。
嗜热菌研究中最引人注目的成果之一就是将水生栖热菌中耐热的Taq DNA聚合酶用于基因的研究和遗传工程的研究以及基因技术的广泛应用中。
3. 简述嗜冷微生物的抗性机理及潜在应用。
嗜冷机制：
调整细胞膜脂类的组成维持膜的流动性、通透性，保证膜的正常生理功能。细胞膜内含有大量的不饱和脂肪酸，随温度的降低而增加，从而保证了膜在低温下的流动性，细胞能在低温下不断从外界环境中吸收营养物质。
蛋白质和蛋白质合成：嗜冷微生物的酶在低温下能有效起催化作用，其酶的二级结构含有较多的α螺旋，能使酶蛋白在寒冷环境中有较强的弹性。
酶：嗜冷微生物的酶有较强的极性，含有较少的亲水性氨基酸，有助于在低温下保持蛋白质的弹性及酶的活性。
潜在应用：
作为洗涤剂添加剂；作为食品添加剂；筛选新的抗生素或抗癌药物；低温发酵可节约能源及减少中温菌的污染；低温环境下的生物修复。
4. 简述嗜酸微生物的抗性机理及潜在应用。
①细胞表面上存在有大量的重金属离子，如Cu2+，可以与周围H+进行交换，从而阻止H+对细胞的损伤；
②细胞壁和细胞膜中含有一些特殊的化学成分，如较少的磷、含C40的烷基甘油二醚、硫脂、环丙烷脂肪酸；
③含有抗酸水解的蛋白质，如氧化硫硫杆菌的鞭毛能抗强酸和高温是因为该菌能合成抗酸水解的蛋白质；
④在嗜酸细菌中的呼吸过程与嗜中性微生物的基本相似，不同的是嗜酸细菌细胞膜两侧的质子梯度ΔpH非常大，细胞质接近中性；
⑤长期进化适应了SO42-环境，细胞中存在去除SO42-的体系。
潜在应用：细菌冶金、煤和石油脱硫、生产肥料。
5. 简述嗜盐微生物的抗性机理及潜在应用。
①嗜盐菌细胞结构稳定和细胞内K＋等离子浓度的维持需高盐浓度；
②嗜盐菌的酶产生、稳定和活性发挥需要高盐浓度；
③嗜盐菌细胞膜对高盐浓度的适应；
④嗜盐菌细胞内积累或产生相溶性溶质以适应高盐浓度。
潜在应用：生产化工原料、工业酶制剂、紫膜的应用、应用于工业发酵。
6. 了解研究极端环境中微生物的意义和应用前景。
意义：
研究其特殊结构、机能和遗传基因以及应答相应的强烈限制因子，对阐明物种起源、生物进化具有重要意义；
研究其生理生化特性，可用于量度地球上生命生存的理化极限，对探索宇宙星球上的生物有参考价值；
可探索出新的生理途径，生产新酶和新的生物制剂，使用于特殊环境条件，如煤脱硫、冶炼金属、处理有毒废水、高压深油井探矿、纤维素高温发酵酒精等。
应用：
开发利用新的微生物资源，包括特异性的基因资源；
为微生物生理、遗传和分类乃至生命科学及相关学科许多领域，如功能基因组学、生物电子器材等的研究提供新的课题和材料；
为生物进化、生命起源的研究提供新的材料。
第三章微生物种群的生态学关系
1. 名词解释：
共代谢、又称协同代谢。是指利用一种容易降解的物质作为支持微生物生长繁殖的营养物质，微生物同时又降解另一种物质，而被降解和转化的物质并不能使共代谢的微生物获得能量、碳源或其他的任何营养
共代谢偏利、指生长在一定基质上的一个有机体无偿的氧化它不能作为碳源和能源利用的第二个基质，其氧化产物为其他微生物所利用。。
协同作用、相互作用两种群相互有利，二者之间非专性的松散联合。
拮抗、两种微生物生活在一起时，一种微生物产生某种特殊的代谢产物或改变环境条件从而抑制或杀死另一种微生物的现象。
种群、具有相似特性和生活在一定空间内的同种个体群。
种群密度、某一空间单位内的种群大小
群落、一定区域内或一定生境中各种微生物种群相互松散结合的一种结构单位。
群落演替、群落中某个种群被其他种群完全替代时，便形成了一个新的生物群落。这种一个生物群落被另一个生物群落所取代的过程
原生演替、微生物种群定居的生境，没有前者定居。新生婴儿肠道——双歧杆菌（人奶微生物群落简单）
自发演替、在演替中微生物修饰生境，新种群得以发展。这种由群落机能的反作用引起生境改变而产生演替。兼性厌氧菌种群产生厌氧环境，厌氧菌种群发展。
次生演替、演替发生在被占用过的生境，或具有演替历史的生境。双歧杆菌——大肠杆菌、粪链球菌等（成年人）
他（异）发演替、由环境因子改变而发生演替，与群落成员生命活动无联系的环境改变所引起的。
2. 试述微生物种群间的相互关系，并举例说明。
（1）中立生活两种种群微生物之间相互无影响的生活在一起，或不表现出明显的有利或有害关系。低密度、低水平代谢、休眠的孢子等
（2）偏利生活一种种群因另一种群的存在或生命活动而获利，而后者没有从前者得到相应的利益或害处，改变环境条件产生偏利作用，共代谢的偏利作用。
牝牛分枝杆菌在丙烷上生长的同时，有能力共代谢环己烷，将环己烷氧化成能被假单胞菌种群利用的环己酮，而这些假单胞菌没有能力直接利用环己烷
（3）协同作用相互作用两种群相互有利，二者之间非专性的松散联合。将自生固氮的芽孢杆菌接种于食用菌的培养基中，可提高培养基中的氮源，大大提高食用菌的产量和质量。（4）互惠共生地衣
（5）寄生噬菌体与细菌、蛭弧菌与细菌（自学）
（6）捕食原生动物吞食细菌、藻类
（7）偏害作用指一种群阻碍另一种群生长，而对第一种群无影响的相互作用青霉菌（8）竞争两种群因需要相同的生长基质或其他环境因子，致使增长率和种群密度受限时发生的相互作用。
3. 简述微生物群落演替的类型和特征。
按引起演替变化的原因：
自发演替：在演替中微生物修饰生境，新种群得以发展。这种由群落机能的反作用引起生境改变而产生演替。兼性厌氧菌种群产生厌氧环境，厌氧菌种群发展。
他（异）发演替：由环境因子改变而发生演替，与群落成员生命活动无联系的环境改变所引起的。
按营养和能量变化特征：
自养演替：随着供给非限制性的太阳能而发生。先驱群落
异养演替：随着供给营养物而发生。
按演替发生的环境条件：
原生演替：微生物种群定居的生境，没有前者定居。新生婴儿肠道——双歧杆菌（人奶微生物群落简单）
次生演替：演替发生在被占用过的生境，或具有演替历史的生境。双歧杆菌——大肠杆菌、粪链球菌等（成年人）
4. 简述微生物种群的适应作用。
适应作用：是生物在生存竞争中，为适应环境条件而形成一定性状的现象。通过微生物基因库内的基因突变和基因重组等发生。
结构适应：休眠结构
生理适应：特殊酶、特殊代谢途径，营养多样性
繁殖适应：简单分裂
传播适应：气传、水传
行为适应：趋化性反应、生理节奏
自然选择：适者生存，不适者淘汰。
第四章微生物与动植物的相互关系
1. 名词解释：
根际、植物根系直接影响下的特殊生态环境，即从根表面到距根1～2mm范围受根系分泌物控制的薄层土壤
根际效应：在根际中，植物根对土壤微生物群落的组成和密度有直接的影响的现象
R/S、根际微生物和非根际微生物的数量之比.
VA菌根、菌丝直接入侵根表皮细胞内和细胞外，不形成哈氏网；在皮层细胞内的菌丝，其顶端膨大且分枝，形成泡囊－丛枝菌根，
正常菌群、
附生生物附着在植物的树干、叶子和果实表面的微生物群体
2. 简述微生物与动、植物的共生关系。
微生物与昆虫的共生
瘤胃共生
发光细菌与海洋鱼类的共生
光合微生物与无脊椎动物的共生
1.菌根菌根是某些真菌和植物根系的互惠共生联合体外生菌根内生菌根
2.根瘤根瘤菌与豆科植物共生固氮放线菌与非豆科植物的共生固氮
3. 试述根际微生物与植物之间的关系。
1）植物根系对根际微生物的作用
根系分泌物和脱落物是根际微生物的重要营养来源和能源；
根系的呼吸作用影响根际土壤的气体组分、pH、Eh等；
根系的吸收作用对根际土壤微生物的影响；
根际温度一般比非根际土壤温度高1～2℃。
2）根际微生物对植物的作用
有益影响：有效化营养元素；促进植物生长；根际微生物分泌的抗生素类物质，有助于作物避免土著性病原菌的侵染；产生铁载体，改善植物的生长条件，促进植物生长。
不利影响：微生物与植物竞争矿质营养，在一定时间内减少了对植物养分的供应，造成对植物生长的不利；由于不同植物根际条件的选择性，某些病原菌在相应植物的根际得到加富，更助长了病害的发生；某些微生物产生的有毒物质能抑制种子的发芽、幼苗的生长和根系的伸长。
4. 运用微生物生态学理论，论述微生物在植物保护中的作用。
根际微生物与根的关系——菌肥及其应用；
菌根菌与根的关系——菌根菌的应用；
微生物与植物的寄生关系——植物病害；
微生物与昆虫的关系——杀虫微生物的应用；
拮抗关系——抗生素或生物农药的应用。
第五章微生物与生物地球化学循环
1. 名词解释：
硝化作用、微生物将氨氧化为硝酸的生物学过程
反硝化作用、凡是将NO3-从氧化态变为还原态（NO2-，N2O，NO，N2，NH4+），不管产物是什么都统称为反硝化作用。
反硫化作用在好气条件下微生物将还原态的无机硫化物氧化成SO4 2－的生物学过程。2. 简述微生物在生态系统中的作用。
分解者
物质循环的重要成员——独特作用
初级生产者
物质和能量的储存着
地球生物演化中的先锋种类——最早出现
3.简述微生物在自然界碳素循环的作用。
陆地上参与有机质的制造；
极端环境有机质的主要制造者；
有机物质的分解者，为大气补充95％以上的CO2；
分解天然多聚物（淀粉、果胶、蛋白质、纤维素和木质素等）；
微生物还参与CO的循环；
4. 试述微生物在氮素循环中的作用
自然界的氮素循环是各种元素循环的中心，而微生物是整个氮素循环的中心。微生物不但参与了自然界氮素循环的8个环节，而且其中6个环节只有微生物的参与，即生物固氮、硝化作用、氨化作用、异化性硝酸盐还原作用、反硝化作用和亚硝酸氨化作用
生物固氮：解释、微生物独特。
硝化作用：解释、微生物独特。
硝酸盐同化作用：解释、绿色植物和微生物。
氨化作用：解释、微生物独特、意义。
氨化作用在农业生产上十分重要。施入土壤中的各种动植物残体和有机肥料，包括绿肥、堆肥和厩肥等都富含含氮有机物，它们须通过各类微生物的作用，尤其须先通过氨化作用才能成为植物能吸收和利用的氮素养料。
铵盐同化作用：解释、绿色植物和微生物。
异化性硝酸盐还原作用：解释、微生物独特。
反硝化作用：解释、微生物独特、意义。是土壤中氮元素流失的重要原因之一。另外可以利用水生性反硝化细菌去除污水中的硝酸盐。
亚硝酸氨化作用：解释、微生物独特。
5. 简述硫循环的生态学意义。
①使土壤中不溶性的磷酸盐和其他无机物得到溶解，对微生物和植物生长有利；
②硫杆菌去除其中的硫化物，可以减轻酸雨污染。
③微生物对硫的固结与吸收，使土壤损失硫元素，不利于植物的生长。
④通过硫化作用产生的SO42-，随着雨、雪进入水体，使水体富营养化。
⑤细菌浸矿。
第六章微生物生态学研究的方法和技术
第七章微生物与化学污染之间的相互关系
第八章微生物生态学的应用
土壤生物与生态学复习指导 第一章绪论 基本概念：土壤生态学/土壤生态系统。 土壤生态学的概念土壤生态学是研究土壤生态系统内生物与生物、生物与非生物环境之间 的相互作用及功能过程的学科。土壤生态学是研究土壤生态系统的结构、功能及调控规律的 学科。土壤生态学是研究土壤与环境之间相互关系的科学 (徐琪，1990)。 土壤生态学土壤生物之间及与周围环境相互作用的研究. 土壤生物学相对于土壤物理和 土壤化学，以生物个体本身为研究重点的学科. 土壤生物化学主要研究包括土壤内的微生 物过程、土壤酶及土壤内有机质形成和周转的研究. 土壤微生物学研究土壤微生物及其生 态过程的传统学科. 微生物生态学微生物生态学研究的生境包括土壤、植物、动物、淡水 和海洋及沉积物，它包含了部分土壤生物学和土壤生态学的内容. 土壤生态学的研究内容。 ①土壤生物与非生物组成份的数量、构成及时空分布；②土壤生物的相互作用及其与土壤 环境的关系；③土壤生物群落及生态系统的发展和演替；④土壤生物多样性、生物相互作 用与生态功能的关系；⑤土壤生态系统的物质循环、能量流动和信息交换；⑥土壤生态系 统结构和功能的恢复和维持；⑦土壤生态系统与其他生态系统之间的相互作用。⑧土壤生 态工程及各种应用研究⑨结合和发展生态学理论的研究 土壤生态学的研究主要发表在哪些中英文专业杂志上（各举例3个） 土壤生态学方面的研究报告主要发表在生态学报、应用生态学报、土壤学报、生物多样性、 生态学杂志、其它土壤及微生物、植物和环境类的杂志上；Soil Biology and Biochemistry、Microbial Ecology、Biology and Fertility of Soil、Plant and soil、Pedobiologia、European Journal of Soil Biology、Agriculture, Ecosystems and Environment、Biogeochemistry、 FEMS Microbiology Ecology、 The ISME Journal和Ecology Letters、 Ecology、Journal of Applied Ecology、Ecological Application、European Journal of Soil Biology、Functional Ecology、Global Change Biology 等刊物上。 我国进行土壤生态学研究的主要科研机构。 中国科学院南京土壤研究所，中国科学院生态环境研究中心，中国科学院植物研究所，浙江大学 环境与资源学院 第二章土壤生物的生境 土壤结构 土壤质地是指土壤中不同大小颗粒砂粒 sand – mm)，粉粒silt – mm)，黏粒clay(< mm) 的相对比例。土壤质地，一般分为砂土、壤土和黏土三 大类。土壤质地主要继承了成土母质的类型和特点，是较为稳定的自然属性。土壤质地与土 壤持水性能、阳离子交换量，植物和生物养分的短期库有关；因此土壤质地的重要性在于 它（黏土矿物的类型和数量）决定了土壤保持水分和养分的能力。质地的测定实际上就是颗 粒组成的测定。土壤结构是不同大小的颗粒结合或团聚形成具有一定稳定性的土块或土团。 稳定（力稳、水稳）团聚体的形成需要物理、化学和生物学因子的相互作用。土壤结构的 稳定性常用土壤大团聚体的比例来反映。一般将直径大于的团聚体视为大团聚体。土壤结 构主要不仅受到成土母质的影响，而且也是人类可以调控的属性。土壤结构很早就被认为是 高肥力和高生物活性土壤的标志。良好的土壤结构能够促进水气流通、利于土壤生物的迁移， 从而增加营养交互的机会；当然，也利于根系的生长。土壤结构受到土壤生态学家的强烈 关注，其重要性不仅决定了土壤水分和养分的分布和保持能力，而且其创造的孔隙分布也 决定了土壤生物能否获得栖息空间。土壤团聚体的传统测定方法
摘录自：骆世明主编《农业生态学》中国农业出版社 陈阜《农业生态学》、李博《生态学》………… 1、农业生态学的概念？ 是运用生态学和系统论的原理和方法，把农业生物与自然和社会环境作为一个整体，研究其中的相互联系、协同演变、调节控制和持续发展规律的科学。 是研究有机体及其周围环境相互关系的科学。农业生态学是生态学在农业上的分支,是用生态学和系统论的原理和方法，将农业生物与其自然环境作为一个整体，研究其中的相互作用、协同演变，以及社会经济环境对其调节控制规律，促进农业全面持续发展的学科。 2、生态系统的定义是什么？ 指在一定空间内的全部生物与非生物环境相互作用形成的统一体。 3、生态系统的基本组分有哪些？ 生物组分----生产者、大型消费者和小型消费者构成。 环境组分----辐射、气体、水体和土体构成。 4、生态系统的特点是什么？ ⑴在组成方面不仅包括无生命的成分，也包括有生命的生物成分，生物群落是生态系统的核心。 ⑵在空间结构方面有明显的地域特征。 ⑶在时间变化方面系统中的生物具有生长、发育、繁殖和衰亡的时间特征。 ⑷在内部功能方面，生态系统主要靠三大类群生物协调的能量转化和物质循环过程完成 ⑸在外部关系方面，所有自然生态系统都是开放系统，通过不断的从外界输入物质和能量，经过转化变为各种输出，从而推动系统的有序状态。 5、农业生态学的基本任务是什么？ 是揭示农业生态系统各种内外相互关系的规律，探讨最佳农业生态系统或生态农业模式，促进农业的可持续发展。 6、生物对自然界有哪些影响？ ⑴森林的生态效应-----涵养水源，保持水土；调节气候增加雨量；防风固沙，保护农田；净化空气，防治污染；降低噪音，美化大地；提供燃料，增加肥源。 ⑵淡水水域生态作用-------浮游植物能吸收水中各种矿物质养分，保持水体清洁和容氧量，对水质理化特性的变化起主导作用。 ⑶草地生物的生态效应------牧草能改良土壤；涵养水分；保持水土；固定流沙。 ⑷农田生物的生态效应------对土壤肥力有调节作用；对水土资源有保持作用；可以影响农田小气候；有净化环境作用。 7、什么是生物群落？ 是指在一定地段或生竟中各种生物种群所构成的集合。 指生活在一定的自然区域内,相互之间具有直接或间接关系的各种生物的总和 8、群落的基本特征是什么？ ⑴具有一定的种类组成； ⑵具有一定的结构； ⑶具有一定的动态特征； ⑷不同物种之间存在相互影响； ⑸具有一定的分布范围； ⑹形成一定的群落环境； ⑺具有特定的群落边境特征。 9、农业活动对生物多样性有哪些影响？⑴土地的农业利用及开垦不同程度地导致生物多样性的丧失； ⑵农业耕作方式对土壤野生生物种群产生影响； ⑶农田杂草防治中使用的除草剂可导致植物多样性的减少； ⑷农田杀虫剂的使用对土壤中的节肢动物有影响，对野生飞禽有破坏作用。 10、什么是食物链？
实验七微生物分子生态学常用软件使用方法 微生物生态学研究中测序已经成为一项常规的必不可少的分析手段，实验后常常会得到大量的核酸序列，有的是细菌基因组上随机的序列片断，有的是16S rRNA基因的克隆文库，有的是功能基因序列等等，如此海量的序列数据，需要进行正确、快速和有效的分析，熟练掌握各种生物学软件的使用方法就显得尤为重要。这里我们主要介绍如何进行序列同源性分析，如何构建系统进化树，如何对克隆文库进行分析，如何对DNA指纹图谱进行比较分析，介绍相关软件的使用方法。 一、实验原理 这里简要介绍序列数据分析过程中用到的软件： BLAST是NCBI(the National Center for Biotechnology Information)的一项服务。BLAST在网络上可以直接使用，我们可以提交序列，并与NCBI数据库（GenBank+EMBL+DDBJ+PDB sequences）进行比对，之后会将一系列的结果返回给用户。 GeneTool可以进行核酸分析，本文中主要用于去除载体序列。 ClustalX 1.8：广泛使用的多序列比对程序，在ClustalW多序列比对程序的基础上增加了图形用户界面。输入为多序列的Fasta格式文件，进行多序列全局比对生成结果的同时，在指定文件夹生成“.dnd”和“.aln”格式文件。 PhyloDraw 0.8：构建进化树的绘图工具，它支持多种多序列比对软件的Multiple Alignment 结果。本实验采用ClustalX进行多序列比对，生成“.dnd”格式的比对文件，最后用PhyloDraw 画出序列进化树。它支持Unrooted tree(无根树)、Rooted tree(有根树)、Radial tree(放射状树)、Rectangle cladogram(矩形进化分支树)、Slated cladogram和Phylogram(序列进化树)。这些都是不同的树型，结果是一致的。 下面简要说明Blast、Fasta、Cluastx、PhyloDraw等进行序列比对以及构建进化树的算法等，作为深入研究的理论基础。 DNA序列的比对是生物信息学的基础之一，寻找序列相似性的过程称为序列比对。 系统进化推断是通过生物间可观测的性质来建立物种之间进化关系假说的方法。我们的目的是构建系统进化树，它已成为相似性比对为基础表示进化关系的很直观的方法。系统进化树是严格的二叉树，二叉分支假设极大的简化了建树算法。在系统进化树中，序列之间的进化距离可以作为树枝长度的度量。构建系统进化树的方法很多，主要有以下四种方法：
1、环境：指某一特定生物体或生物群体以外的空间,以及直接、间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和，由许多环境要素构成，这些环境要素称环境因子。 2、生态学：是研究生物及环境间相互关系的科学 3、生态因子(ecological factors) ：环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素。生态因子是环境中对生物起作用的因子， 4、环境因子则是指生物体外部的全部要素。 5、生境：具体生物个体或群落生活地段上的生态环境 6、限制因子：限制生物生长和生存繁殖的任何因子，称为限制因子。 7、Liebig最小因子定律：植物的生长取决于处于最小量状况的食物的量。 8、Shelford耐性定律生态因子的量的过多或过少都会限制生物的生长、发育。 9、生态幅：每一个物种对环境因子适应范围的大小。 10、长日照植物：日照超过一定数值才开花的植物称长日照植物； 11、短日照植物：短日照短于一定数值才开花的植物称短日照植物，一般需要较长的黑暗才能开花。 12、三基点温度：温度是最重要的生态因子之一，参与生命活动的各种酶都有其最低、最适和最高温度，即三基点温度 13、总积温或有效积温：植物在生长发育过程中必须从环境摄取一定的热量才能完成某一发育阶段的发育过程，而且各个发育阶段所需的总热量是一个常数，称总积温或有效积温 14、生物种: 形态相似的个体集合 15、种的性状：基因型和表型 16、基因型：种的遗传本质，即生物性状表现所必须具备的内在因素 17、表型：与环境结合后实际表现出的可见性状 18、种群population:在一定空间中，同种个体的组合 19、种群生态学：研究种群的数量、分布、生活史格局以及种群与其栖息环境中的非生物因素和其他生物种群的相互作用。研究种群动态、特征及其生态规律的科学。 20、绝对密度：指单位面积中的实有的个体数 21、相对密度：表示数量高低的相对指标 22、构件生物：指由一个合子发育成一套构件，由这些构件组成个体。 23、种群年龄结构：不同年龄组的个体在种群内的比例或配置情况 24、生活史：一个生物从出生到死亡所经历的全部过程。 25、生长：生物物质增加、细胞数量增加。 26、发育：伴随生长，生物体的结构和功能从简单到复杂、从幼体至成体的转变过程。 27、绝对生长速度：单位时间内个体的增长量。 28、相对生长速度：单位时间内单位重量的增长量。 29、繁殖：生物形成新个体的所有方式的总称 30、扩散：有机体扩展种群空间的一种行为。分为主动扩散与被动扩散。 31、繁殖成效：个体现时繁殖输出与未来繁殖输出的总和。 32、繁殖价值(RV)：是指时间内特定年龄个体相对于新生个体的潜在繁殖贡献， 33、亲本投资：有机体在产生子代以及抚育和管护时所消耗的能量、时间和资源量。
一、填空(40空，20分) 1.从生态因子作用的角度考虑，坡向会影响森林的生长，这体现了生态因子作用的间接作 用特点。 2.Raunkiaer的生活型主要类型高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物_、隐芽植物 和一年生植物，其分类系统的划分依据主要是按休眠芽在不不良季节的着生位置。 3.生态系统中绿色植物由光合作用所生产的有机物质的总量，称初级生产量。 4.自然种群的三个基本特征包括空间特征、数量特征和遗传特征。 5.生态学巩固发展时期形成法瑞学派、北欧学派、英美学派 和前苏联学派等四大学派。 6.当以种群实际占据的空间个体数量表示种群密度时，称为绝对密度。 7.平均而言，陆地上主要的森林类型中，以热带雨林的生产力最高。 8.我国暖温带地区典型的地带性植被名称是夏绿阔叶林。 9.生态因子按照性质可以分成气候因子、土壤因子、地形因子 和生物因子以及人为因子。 10.种群的空间分布通常可分为均匀型、随机型和成群型三种类型。 11.种群增长的逻辑斯蒂增长方程中参数K生物学含义是环境容纳量。 12.能够包括群落中绝大多数的植物种类并表现出该群落一般结构特征的一定面积，称为群落 的_最小面积__。 13.群落物种多样性是丰富度与均匀度的综合指标。 14.生物多样性是指生物之间的多样性、变异性以及物种生境的生态复杂性，包括遗传多样 性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。 15.生物的三基点温度是指最高温度、最低温度和最适温度。 16.生态系统中能量流动的特点是单向流动、逐级递减。 17.一种植物分泌代谢物质对另外一种植物产生直接或间接的影响，这种现象叫他感作 用。 18.生态金字塔有三种类型，其中能量金字塔总是呈正塔金字塔型，另外两种类型分 别为生物量金字塔、数量金字塔。 19.最早命名并定义生态学的人是Haeckel 。 20.生态系统中绿色植物由光合作用所生产的有机物质的总量，称初级生产量。 21.自然种群的三个基本特征包括空间特征、数量特征和遗传特征。 22.生物对生态因子的耐受范围存在上、下限，其间的范围称作该生物的生态幅。 23.物种的具体存在单位、繁殖和进化单位是__种群___ _ 。 24.《中国植被》的三级分类单位分别是：植被型、群系和群丛。 25.《中国植被》分类系统将建群种或共建种相同的植物群落联合定义为群系。 26.进入生态系统的能量在流动过程中会最终以热的形式离开生态系统。因此，能量是单向 流动的。 27.生态系统的生态金字塔有三种类型，其中只有能量锥体总是呈正塔金字塔型。生物量金字 塔倒塔形。
生态农业公司简介范文3篇 生态农业公司简介范文3篇 生态农业简称ECO，是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化高效农业。下面是生态农业公司简介范文，欢迎参阅。 生态农业公司简介范文1 湖南精为天粮油有限公司，成立于201X年3月，是一家集粮油面收购、储备、加工、销售于一体的省级农业产业化龙头企业，是国家粮食局与中国农业发展银行重点扶持企业。公司办事处设在柳叶湖旅游开发区常德大道东方美景花园，下辖鼎城桃源两个生产基地共5个大米油脂面条生产厂、常德长沙两个营销部、一个容量为 9.6万吨的仓储中心和三个粮食收储库;市区拥有10家放心粮油便民店。 生态农业公司简介范文2 飞云生态农业有限公司属私营股份制企业，它坐落于风景秀丽、环境优美的郴州市工业大道，毗邻龙女温泉，距市区仅5公里，乘坐 3路、4路车可直达本公司。公司总占地面积约100余亩。在园区建设方面公司始终坚持以绿色、生态为理念，以健康、环保为目标，倾力为福城人民打造原生态休息度假环境。公司四周青山环绕，流水潺潺，远离城市的喧嚣，是你心灵停泊休憩的理想港湾。 生态农业公司简介范文3
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名词解释 1、土壤微生物学：研究土壤中微生物的种类、数量、分布、生命活动规律及其与土壤中的 物质和能量转化、土壤肥力、植物生长等的关系的一门学科。 2.原生质体：是在人为条件下，用溶菌酶除尽原有细胞壁或用青霉素抑制新生细胞壁的合成后，所得到的仅有一层细胞膜包裹的圆球状渗透敏感的细胞，一般由革兰氏阳性细菌形成。 3.芽孢：某些细菌，在其生长的一定阶段，在细胞内形成一个圆形，椭圆形或圆柱形的结构，对不良环境条件具有较强的抗性，这种休眠体即称芽孢(spore)或孢子。 4. 伴孢晶体：在形成芽孢的同时，在芽孢旁形成的一颗菱形或双锥形的碱溶性蛋白晶体— δ内毒素，称为伴孢晶体。如苏云金芽孢杆菌 5.荚膜：某些细菌生活在一定的营养条件下由细胞内向细胞壁表面分泌的厚度>200nm的透明、粘液状的物质，使细菌与外界环境有明显的边缘，称~。如巨大芽孢杆菌。 6.微荚膜：某些细菌生活在一定的营养条件下由细胞内向细胞壁表面分泌的厚度＜ 200nm， 光学显微镜不能看见，但可采用血清学方法证明其存在，易被胰蛋白质酶消化7.粘液层：有些细菌分泌多糖粘性物质，疏松地附着在细胞壁的表面，可向四周扩散并且 容易消失，与外界环境没有明显的边缘，这个结构称为~ 。 8.菌胶团：多个菌体外面的荚膜物质互相融合，连为一体，组成共同的荚膜，菌体包埋其 中，即成为菌胶团 9.鞭毛：运动性微生物细胞的表面，着生有一根或数根由细胞内伸出的细长、波曲、毛发 状的丝状体结构即为鞭毛(flagellum)。它是细菌的“运动器官”。 10.菌落：单个微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度形成的肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体，称为菌落 11.菌苔：是指在固体培养基上由许多细菌或孢子生长、繁殖形成的肉眼可见、相互连成一片的大量菌落群体，称为菌苔。 12.病毒（virus）：一种含有DNA或RNA的遗传因子，只在活细胞内进行复制、增殖，是一类结构简单的、严格胞内寄生的非细胞型微生物。 13.光能无机营养型：依靠体内的光合色素,利用光作为能源,以H2O和H2S作供氢体,CO2为碳源合成有机物,构成自身细胞物质的微生物称光能无机营养型微生物。 14.化能无机营养型：以CO2作为唯一碳源物质,以S,H2S,H2,NH3,Fe等无机物氧化释放的化学能为能量合成有机物质的微生物称化能无机营养型微生物。硫细菌(硫化细菌和硫磺细菌)、15.化能异养型微生物：至少需提供一种大量有机物才能满足其正常要求的微生物，即其碳源必须是有机物，氢供体是有机物，能源则可以利用氧化有机物而获得。 16.氮源：凡可被用来构成细胞物质或代谢产物中氮素来源的营养物质。 17.生长因子：是一类对微生物正常生活所不可缺少而需要量又不大，但微生物自身不能用简单的碳源或氮源合成，或合成量不足以满足机体生长需要的有机营养物质。 18.培养基：应科研或生产的需要，由人工配制的、适合于不同微生物生长繁殖或积累代谢产物的营养基质（混合养料） 19.选择性培养基: 选择性培养基就是根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基，其功能是使混合菌样中的劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选效率。
生态学的定义：研究生物与其环境相互关系的科学。 Gaia假说:英国科学家J. Lovelock于20世纪60年代提出，假说内容：地球表面的温度和化学组成是受地球表面的生命总体（生物圈）主动调节的。 生态学研究的总体原则： （1）整体观:始终把不同层次的研究对象作为一个生态 整体看待 （2）综合观:任何生态过程都是综合因素作用的结果 （3）层次观:研究高级层次的结构、过程和功能必须了 解低层次的结构功能和运动规律，研究低层次的 研究要以高层次为背景 （4）系统观:系统分析的方法即能区分系统的各要素， 研究其相互关系和动态变化，同时又要综合各要 素的行为，探讨系统的整体表现 （5）进化观:历史地看问题。 大环境（macroenvironment）：是指地区环境（具有不同气候和植被特点的地理区域）、地球环境（包括各圈的全球环境）和宇宙环境。如如西双版纳的环境，昆明黑龙潭环境，太阳黑子等等 小环境（microenvironment）：是指对生物有着直接影响的邻接环境。如生物个体表面的大气环境、土壤环境和动物穴内的小气候等。 生态因子：指环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布有着直接或间接影响的环境要素。即环境要素中对生物起作用的因子。（生态因子和环境因子的区别） 生态因子根据性质划分为： 气候因子：如温度、水分、光照、风、气压和雷电等。土壤因子：如土壤结构、土壤成分的理化性质及土壤生物等。地形因子：如陆地、海洋、海拔高度、山脉的走向与坡度等。生物因子：包括动物、植物和微生物之间的各种相互作用。人为因子：人类活动对自然的破坏及对环境的污染。 密度制约因子：环境因子中，对动物作用的强度随动物的密度而变化的因子。 非密度制约因子：环境因子中，对动物作用的强度与动物密度变化无关的因子。温度、降水等气候因子。 生态因子的作用特征： 利比希最小因子定律 限制因子 耐受限度和生态幅 黄化现象（etiolation phenomenon)：缺乏足够的光照，植物发芽后生长为黄色植株。茎细长软弱，生物产量下降，影响开花结实。（实质影响了叶绿素的合成） 阳性植物和阴性植物、耐阴植物： 水温的成层现象：四季存在差异，在中高纬度：冬季，上层冰，冰下水度为零渐增到４度。春季：春季环流，生物生产力高。夏季，水温分层为上湖层、斜温层(温梯层)和下湖层。生物生产力较低。秋季：秋季环流，由于较低Ｔ，生物生产力较春季低。 低温对生物的伤害：低温的伤害：温度低于一定的数值，生物会因低温而受害，该值称为临界温度。低于临界温度生物受冷害；低于0℃受冻害（生物体内形成冰晶）(霜害)。 冷害：结果：膜结构破坏：认为或膜中脂类固化或蛋白质构象变化，使水和可溶性物质外渗。损伤程度：膜内不饱和脂肪酸含量多少，受冷时间。 冻害：
四川农业大学 2011年招收攻读硕士学位研究生考试试题 科目名称： 339农业知识综合一(总分：150分)适用专业： 095100农业推广硕士（植物类）考生注意：所有答案必需写在答题纸上，否则无效！本试题随同答题纸交回！ 植物生理部分 一、选择题（在每小题给出的四个选项中，?只有一项是符合要求的。把所选的字母填在括号内。每题 1分，共10分） （）1. 植物细胞中所含有的单糖主要是： A.六碳糖 B.五碳糖 C.四碳糖 D.七碳糖 （）2. 成熟细胞的水势组成可等于： A.渗透势 B.压力势 C.衬质势 D.渗透势＋压力势 （）3. 植物必需的矿质元素共有 A.16种 B.9种 C.11种 D.7种 （）4. 准确地说，植物吸收水分的主要部位是 A.根尖 B.伸长区 C.根毛区 D.分生区 （）5. 植物感受光周期最敏感的部位是 A.叶 B.根 C.茎尖 D.花蕾 （）6. 植物细胞呼吸作用的糖酵解过程进行的部位是 A.线粒体 B.叶绿体 C.细胞质 D.类囊体 （）7.光合作用中可以在夜间固定二氧化碳的植物是 A.碳三植物 B.碳四植物 C.景天科酸代谢植物 D.光呼吸植物 （）8.植物受到逆境胁迫时，下列哪种激素的含量会增加 A.生长素 B.赤霉素 C.细胞分裂素 D.脱落酸 （）9.能够诱导长日植物多开雌花的日照是 A.长日照 B.短日照 C.中日照 D.零界日照 （）10.长日植物从北方引种到南方，其开花期 A.延长甚至不能开花 B.提前 C.不变 D.与引种的纬度无关 二、判断题（正确的在括号内划“√”，错误的在括号内划“×”。每题1分，共10分） （）1. 当植物处于低温条件下，戊糖磷酸途径在呼吸作用中所占的比例会上升。
Microbial Ecology 绪论 1、名词解释: 微生物生态学:就是研究微生物与其周围生物与非生物环境之间相互关系的一门科学。 微生态学:就是生态学的一个层次,就是研究正常微生物在细胞或分子水平上相关关系的科 学 环境、自然环境+生物环境 生境、指生物的个体、种群或群落生活地域的具体环境。生物＋非生物 栖息地、生物生活或居住的范围的物理环境。如林地生境中的不同树冠层、树干 生态位、一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关 系与作用。 基础生态位、一个物种能够占据的生态位空间,由物种的变异与适应能力决定,而非其地理因素。基本生态位就是实验室条件下的生态位,里面不存在捕食者与竞争。 实际生态位、自然界中真实存在的生态位。 物种流就是指物种的种群在生态系统内或系统之间时空变化的状态。 2、微生物生态学的研究意义有哪些？ ①发现新的在工农业(如固氮)、食品(如发酵)、医药(如抗生素)与环境保护(如生物修复)方面有重要用途的微生物菌株(包括极端环境中微生物资源的发掘); ②微生物在地球物质化学循环中具有重要作用; ③开发与利用自然界中的微生物资源,保护好微生物基因资源; ④控制有害微生物,利用微生物净化环境,保护环境,维持环境生态平衡; ⑤保护人类健康与保护生态平衡发挥微生物的最佳作用。 3、微生物生态学主要研究内容有哪些？ ①正常自然环境中的微生物种类、分布及变化规律; ②极端自然环境中的微生物; ③微生物之间、微生物与动植物相互关系; ④微生物在净化污染环境中的作用; ⑤现代分子微生物生态学的研究方法。 4、生态系统的功能有哪些？ 物种流能量流食物链营养级信息流 5、什么就是微生物生态系统？其特点就是什么？ 就是指各种环境因子如物理、化学及生物因子对微生物区系(即自然群体)的作用与微生物区系对外界环境的反作用。 特点:微环境稳定性适应性 7、简述物种流的含义及其特点。 就是指物种的种群在生态系统内或系统之间时空变化的状态。不同生态系统间的交流与联 系。主要有三层含义: 生物有机体与环境之间相互作用所产生的时间、空间变化的过程; 物种种群在生态系统内或系统之间格局与数量的动态,反映了物种关系的状态,如寄生、捕食、共生等; 生物群落中物种组成、配置、营养结构变化,外来种与本地种的相互作用,生态系统对物种增 加与空缺的反应等。
第一章绪论 基本概念：土壤生态学/土壤生态系统。 土壤生态学的概念土壤生态学是研究土壤生态系统内生物与生物、生物与非生物环境之间 的相互作用及功能过程的学科。土壤生态学是研究土壤生态系统的结构、功能及调控规律的 学科。土壤生态学是研究土壤与环境之间相互关系的科学 (徐琪，1990)。 土壤生态学土壤生物之间及与周围环境相互作用的研究. 土壤生物学相对于土壤物理和 土壤化学，以生物个体本身为研究重点的学科. 土壤生物化学主要研究包括土壤内的微生 物过程、土壤酶及土壤内有机质形成和周转的研究. 土壤微生物学研究土壤微生物及其生 态过程的传统学科. 微生物生态学微生物生态学研究的生境包括土壤、植物、动物、淡水 和海洋及沉积物，它包含了部分土壤生物学和土壤生态学的内容. 土壤生态学的研究内容。 ①土壤生物与非生物组成份的数量、构成及时空分布；②土壤生物的相互作用及其与土壤 环境的关系；③土壤生物群落及生态系统的发展和演替；④土壤生物多样性、生物相互作 用与生态功能的关系；⑤土壤生态系统的物质循环、能量流动和信息交换；⑥土壤生态系 统结构和功能的恢复和维持；⑦土壤生态系统与其他生态系统之间的相互作用。⑧土壤生 态工程及各种应用研究⑨结合和发展生态学理论的研究 土壤生态学的研究主要发表在哪些中英文专业杂志上（各举例3个）？ 土壤生态学方面的研究报告主要发表在生态学报、应用生态学报、土壤学报、生物多样性、 生态学杂志、其它土壤及微生物、植物和环境类的杂志上；Soil Biology and Biochemistry、Microbial Ecology、Biology and Fertility of Soil、Plant and soil、Pedobiologia、European Journal of Soil Biology、Agriculture, Ecosystems and Environment、Biogeochemistry、 FEMS Microbiology Ecology、 The ISME Journal和Ecology Letters、 Ecology、Journal of Applied Ecology、Ecological Application、European Journal of Soil Biology、Functional Ecology、Global Change Biology 等刊物上。 我国进行土壤生态学研究的主要科研机构。 中国科学院南京土壤研究所，中国科学院生态环境研究中心，中国科学院植物研究所，浙江大学
李博《生态学》课后习题答案 1．如何理解生物与地球环境的协同进化？生物依赖于环境，只有适应了环境生物才能生存并进化；同时，环境又靠生物来维持与调控；生物与环境是相互依存的。 2．试述生态学的定义、研究对象与范围。生态学的定义：生态学是研究生物及环境间相互关系的科学。研究对象与范围：从分子到生物圈都是生态学研究的对象。 3．现代生态学的民展趋势及特点是什么？研究对象的层次性更加明显，向宏观与微观两极发展；研究手段的更新；研究范围的扩展；国际性是其民展趋势。 4．简述经典生态学的几个学派及其特点法瑞学派：重视群落研究的方法，用特征种和区别种划分群落的类型，建立了严密的植被等级分类系统。北欧学派：重视群落分析、森林群落与土壤pH值关系。英美学派：重视群落的动态，从植物群落演替观点提出演替系列、演替阶段群落分类方法，并提出了演替顶极的概念。苏联学派：注重建群种与优势种，建立了一个植被等级分类系统，并重视植被生态、植被地理与植被制图工作。 5．简述生态因子的概念及生态因子作用的一般特征。生态因子：指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素。生态因子作用的一般特征：综合作用；直接和间接作用；主导因子作用(非等价性)；不可替代作用和补偿作用；阶段性作用。6．关于生态因子的限制性作用有哪些定律？限制因子：限制生物生存和繁殖的关键性因子就是限制因子。主要有以下两个定律： A． Leibig最小因子定律：生物的生长取决于处在最小量食物的量；不少学者对此作了两补充：这一定律只适用于稳定状态；要考虑各生态因子之间的相互作用。 B． Shelford耐性定律：生物的生存与繁殖要依赖于某种综合环境因子的存在，只要其中一项因子的量(或质)不足或过多，超出了某种生物的耐性限度，则使该物种不能生存，甚至灭绝。应作几点补充：生物能够对一个因子耐受范围很广，而对另一个因子耐受范围很窄；对所有因子耐受范围很宽的生物一般分布较广；在一个因子处于不适状态时，对另一个因子耐受性会受影响；生物不同生长阶段对生态因子的耐受范围不同，繁殖往往是敏感期；生物实际并不是在某一特定环境因子最适范围内生活，可能有其它更重要的因子在起作用。 7．生物内稳态保持机制，有何生态意义？生物内稳态：生物控制体内环境使其保持相对稳定的机制。机制：恒温动物通过体内产热过程以调节体温(生理过程)；变温动物靠减少散热或利用环境热源使身体增温。生态意义：使生物对环境因子的耐受范围扩大。 8．贝格曼规律与阿伦规律。 Bergman 规律：生活在高纬度地区的恒温动物，其身体往往比生活在低纬度地区的同类个体大。因为个体大的动物，单体面积的散热相对较少。 Allen 规律：恒温动物身体的突出部分，如耳、尾、四肢等在低温环境下有变小变短的趋势。 9．土壤的生态作用，三种耐碱植物类型各有哪些特征？生态作用：a 是许多生物的栖息场所；b 是生物进化的过渡环境；c 是植物生长的基质和营养库；d 是污染物转化的重要场地。聚盐性植物特征：这类植物能适应在强盐渍化土壤生长，能从土壤里吸收大量的可溶性盐类，并把这些盐类积聚在体内而不受伤害。该类植物原生质对盐的抗性强，极高的渗透压。泌盐性植物特征：这类植物的根细胞对于盐类的透过性与聚盐性植物一样是很大，但是他们吸进体内的盐分不积累在体内，而是通过茎、叶表面上密布的分泌腺，把所吸收的过多盐分排出体外，这种作用称为泌盐作用。不透盐性植物：这类植物的根细胞对盐类的透过性非常小，所以他们虽然生长在盐碱土上，但在一定盐分浓度的土壤溶液中，几乎不吸收或很少吸收土壤中的盐类。 11．内禀增长率及其在控制人口方面的意义。内禀增长率是指当环境不受限制时稳定年龄结构的种群所能达到的最大增长率。计算公式rm=lnR/T 控制人口途径：降低Ro值：降低世代增值率，限制每对夫妇的子女数；Ｔ值增大：推迟首次生殖时间或晚婚来达到。
农业生态学完整版
《农业生态学》结课论文 黑龙江省密山市农业生态经济
2009年农学双学位 滕雅雯 【摘要】对黑龙江省密山市的农业生态经济系统的结构和功能进行了分析。通过分析表明：密山市农业生态经济系统的农业自然资源相对丰富，农业生态经济系统主要以第一产业为主带动经济发展，农村人力资源相对短缺，农村经济欠发达，生态功能和经济功能处于不够协调的状态，仍有很多方面需要改善。 【关键词】密山市；农业生态经济系统；结构和功能
一、地理位置 黑龙江省位于中国的东北部，是中国位置最北、纬度最高的省份，土地总面积为45.4万平方公里，占全国陆地总面积的4.9%，全省耕地面积11.78万平方公里，约占全国耕面积的9%，居全国第1位，年日照时数为2621.4小时，年太阳总辐射量在25.498~28.006J/㎡，年均降雨量370~670mm之间，农业总产值915.4亿元，农林牧渔从业人员798.7万人。黑龙江是国家重要的粮食生产基地，为响应国家的政策，达到生产千亿斤粮食的目标，同时又要保证生态、经济、社会效益的和谐统一，因此黑龙江农业生态经济系统的可持续性则尤为重要。 密山市位于黑龙江省东南部，隶属于鸡西市，西与鸡东县为邻，北与宝清县、七台河市相接，东与虎林市毗连，南与俄罗斯相望，边境线
长265公里，其中水界235公里，全市总面积7843平方公里。 密山地域辽阔，幅员7843平方公里，属三江平原第二区，北部为完达山脉，南部为长白山脉，中部为穆棱河冲积平原，地貌特征为“三山二水五分田”。乌苏里江一级支流--穆棱河贯穿全市。境内有全省最大的人工水库--青年水库和全国最大的国界湖--兴凯湖。秀山碧水的青年水库与博大神奇的兴凯湖一南一北相映成趣，各展神姿，是理想的旅游胜地。兴凯湖的大白鱼和美丽秀虾更是闻名遐迩。 二、生态环境与资源 密山生态环境良好。土地肥沃，水源丰沛，素有“鱼米之乡”之称。耕地面积达20.1万公顷(其中农管局系统9.4万公顷)，湖、河、库、泡、泽星罗棋布，有3亿多立方米水资源可利用。盛产大豆、玉米、水稻、小麦等粮食作物和烤烟、甜菜、白瓜等经济作物，是国家产粮大县、商品粮基地县。森林总蓄积量439万立方米。山产品达300多种，其中山野菜年蕴藏量1500吨，食用真菌类300吨，植物药类约2500吨。 密山矿产资源富饶。煤炭、石墨、钾长石、
生态学复习资料 一、绪论 生态学定义： 广泛：生态学是研究生物与其生活环境之间相互关系及作用机理的科学。 德国博物学家Haeckel(1869)：研究生物（特别是动物）对有机和无机环境的全部关系的科学。 英国埃尔顿(Charles Elton,1927)：“科学的自然历史”（Scientific Natural History） 澳大利亚安德列沃斯（Andrewartha，1954）：研究有机体的分布和多度的科学，强调了对种群动态的研究 法国的布朗布伦奎特（Braun-Blanquet，1932）认为植物生态学是一门研究植物群落的科学。 美国奥德姆（ E. Odum,1954,1959,1971,1983)：研究生态系统的结构和功能的科学。 自然历史－种群生态学－生态系统生态学 生态学萌芽时期公元前2世纪——公元16世纪 生态学成长期16世纪——20世纪40年代 现代生态学发展期20世纪50年代至今 研究方法：现场调查，实验室分析，模拟试验，数学模型与计算机模拟，生态网络和综合 分析。 二、生物与环境 １．生物种及个体生态学 物种：内在因素（生殖等生理行为特性）联系起来的集合，生态学的最小单位。 物种性状包括基因型和表型。 2. 环境与生态因子 环境：某一特定生物体或生物群体周围一切的总和，包括空间及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的各种因素。 生境(habitat):特定生物体或群体的栖息地的生态环境称为生境。 生态因子(ecological factor):环境要素中对生物起作用的因子。 生态因子分类 1）按性质分类：气候因子土壤因子地形因子生物因子人为因子 2）生命特征：生物因子非生物因子 3）生态因子对种群数量变动的作用: 密度制约因子非密度制约因子
分子生态学研究方法与技术在环境微生物领域的应用（专业：09微生物姓名：柴化建学号：s9071005478）摘要：对环境微生物的研究有助于利用环境微生物解决环境污染的问题。微生物是废水处理、城市生活垃圾填埋或堆肥处理等系统中的主要功能生物，充分认识其中的微生物学原理能为改进处理工艺、提高处理效率提供依据。通过利用分子生态学的研究方法和技术，从分子的活动变化规律来闸释环境微生物生态变化及生物分子活动过程与机理，从而应用于环境治理领域。 关键字：环境微生物荧光杂交蛋白质组学宏基因组学微阵列环境在不同的生命层次（分子水平，个体水平，种群水平，及群落水平，甚至生态系统水平）对生命活动产生不同的影响，生物体也是通过在不同水平层次上的调节来适应和改变环境。在环境微生物领域，对环境中微生物的主要类群及它们的生理、生态特性、微生物与环境污染的关系、污染物的微生物降解及转化规律等进行研究是重要的。目前研究环境微生物的主要方法仍是基于培养和分离纯化的传统技术，已经无法满足研究者对环境微生物进行快速、准确的分析与鉴定的要求。故从分子生态学方向入手将会给环境微生物的研究起到很大的推动总用。分子生态学应用分子生物学的原理和方法来研究生命系统与环境系统相互作用的生态机理及其分子机制。从微观研究层次它主要涉及生态现象与生态规律的发生、演化与发展的分子生物学过程与机理，即怎样利用DNA(基因)，蛋白质(酶)等生物活性分子的活动变化规律来闸释生态变化的生物分子活动过程与机理。利用分子生态学研究方法与技术，从分子种群生物学、分子环境遗传学和分子适应等几个方面的内容对环境微生物进行研究。以求改进微生物处理污染物的工艺、提高处理效率。 一．环境mRNAandrRNA同时荧光原位杂交 Giovannoni等在1988年首次将荧光原位杂交
绪论 一、填空 1. 园艺植物一般是指果树植物、蔬菜植物和观赏植物； 2. 园艺植物从生长周期来分有一年生、二年生和多年生植物。 3. 我国园艺生产发展历史很悠久，素有‘园林之母’之称。 4.新疆素有‘瓜果之乡’的美称。是我国葡萄和瓜的栽培最早的地方。 5. 园艺学主要分为果树学、蔬菜学、观赏园艺和园林工程等学科。 二、问答题 1.什么是园艺学？ 园艺学-------是指研究园艺植物的种质资源及其品种选育、生长发育、栽培环境的管理、采后产品的贮藏利用、流通和经营的技术学科。 2. 园艺生产的作用和意义有那些？ 作用：（1）人类必需营养物质的来源 （2）园艺产品的营养医疗保健功能 （3）花卉及园艺植物的美化环境的功能 （4）园艺活动可陶冶情操、有益于身心健康。 意义：园艺是农业种植业中的主要经济增长点， 园艺产品是重要的出口农产品 园艺产品是重要的工业原料。 第一章园艺植物的分类 一、填空 1.蔷薇科的果树有苹果、新疆野生苹果海棠果、白梨、桃、等 2.枣属于鼠李科。无花果属于桑科。草莓属于蔷薇科。 3.仁果类果树有：苹果、梨、海棠果、山楂、榲桲等 4. 核果类果树有：桃、杏、李、梅、樱桃等 5. 坚果类果树有：核桃、栗、榛、阿月浑子、扁桃、银杏等 6. 浆果类果树有：葡萄、草莓、无花果、石榴等 7. 果树按照叶的生长期可分为落叶果树和常绿果树。 8. 果树按照生态学分类可分为温带果树、亚热带果树、热带果树和寒带果树 9. 果树按照生长习性分类可分为乔木果树、灌木果树、藤本果树和多年生草本果树 10.十字花科蔬菜有白菜、甘蓝、萝卜、芥菜、油菜、辣根等 11.茄科有番茄、辣椒、马铃薯、茄子。 12. 葫芦科有西葫芦、黄瓜、丝瓜、南瓜、佛手瓜、葫芦、金瓜等 13. 伞形科有芹菜、胡萝卜、芫荽、等 14. .百合科有大葱、洋葱、韭菜、大蒜、百合、金针菜等 15. 蔬菜按食用部分的分类根、茎、叶、花、果。
第1章绪论 1.什么是微生物生态学？ 微生物生态学（Microbial Ecology）是研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系的一门科学。 2.微生物生态学研究意义？ ①发现新的、在工农业、食品、医药和环境保护方面有重要用途的微生物菌株；②开发和利用自然界中的微生物资源，保护好微生物基因资源； ③为提高生产效率、保护人类健康和保护生态平衡发挥微生物的最佳作用。开发利用保护微生物资源，保护环境维持环境生态平衡第2章微生物生态学的基本原理 1.生境：是指发现有生物的物理区域。这一区域的物理化学特征可以影响在这一区域中生活的微生物生长、代谢活力、生物与生物之间的相互作用和微生物的生存。 2.生态位：生态位不仅指生物生长的空间范围，而且包括生物在这一生境内的活动、它们的功能作用及其与其他生物的相互作用。 3.土著微生物：指在一个给定的生境中那些能生存、生长和进行活跃代谢的微生物，并且这些微生物能与来自其他群落的微生物进行有效的竞争。 4.外来微生物：指来自于其他生态系统的微生物，所以这些微生物不能在这一生境中长期生活下去。 5.微生物区系：在一块土壤碎片内或植物根的表面有可能有很多环境因素不同的微环境。而每一微环境只适宜于某种或某些微生物的生长、繁殖，而不适合其他种微生物的生长，从而形成复杂的微生物区系（microflora）。 6.群落演替：是指在某一特定环境内，生物群落随着时间的推移顺序出现或被相继取代，最终形成比较稳定的群落结构的发展过程。第3章自然环境中的微生物 1.生理群：指按生理特性将微生物划分为不同的类群。 2.优势种：在一定条件下或在一个生理群中常只有少数种类占优势，即在最高稀释度平皿中出现较多菌落数的菌种，该菌种称优势种。 3.水体富营养化：当水体中N、P营养元素的含量大量增加，远远超出正常指标，结果导致原有生态系统破坏，藻类或某些细菌数量猛增，其他生物种类减少，水质变坏的现象。 4.为什么说土壤是适合微生物生长的环境？ 土壤是固体无机物(岩石和矿物质)、有机物、水、空气和生物组成的复合物，是微生物的合适生境。 ①土壤中含有水分，水分中含有可溶性无机和有机营养。②土壤团粒的空隙中存在着空气。 ③由于施肥和生物遗体腐败，可以不断提供丰富营养。其中还含有大量而全面的矿质元素，供微生物生活所需。 ④土壤pH的范围在3.5-10.0，多数在5.5-8.5，大多数微生物的适宜生长pH也在这一范围。⑤土壤温度决定于地区、季节因素，一般在0～30℃，其中大部分时间为10～25℃。⑥一般土壤溶液浓度在0.1～1％，渗透压0.5～5个atm，浓度越高，渗透压越高。⑦土壤表层土一般只有几毫米，含量少但作用巨大，因为土壤表层土是微生物的天然保护伞，能吸收太阳辐射的紫外线。 5.海洋微生物与陆地微生物相比有哪些特征？嗜盐性：2.4～4.0％嗜压性：耐100