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微生物生态学复习资料

微生物生态学复习资料
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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大气压

嗜冷性:0~4℃能生长,最适生长温度为18℃左右

耐贫瘠、广食性

增殖很慢,代时很长(几十~100多小时)

第4章极端环境中的微生物

1.极端微生物:极端微生物是最适合生活在极端环境中的微生物的总称,包括嗜热、嗜冷、嗜酸、嗜碱、嗜压、嗜金、抗辐射、耐干燥和极端厌氧等多种类型。

2.嗜冷微生物:0℃以下或3~20℃能生长的微生物,最适生长温度不超过15℃,最高生长温度不超过20℃。

3.了解研究极端环境中微生物的意义和应用前景。

①研究其强而稳定的特殊结构、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。

②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;

③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。

4.嗜冷、嗜酸、嗜盐微生物的抗性机理及潜在应用。

嗜冷:

①通过信号传导使低温微生物适应低温环境;

②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;

③低温微生物的蛋白质和蛋白质合成;

④低温微生物通过产生冷冲击蛋白适应低温环境。

潜在应用:应对全球气候变化可能对人类的危害;为研究生物的进化提供材料;为古气候的重建提供信息;为探索诸如火星等外星生命存在的可能性提供线索;低温微生物对受污染环境的原位清洁作用(泄漏于土壤、海洋中的原油、废弃物等的生物降解);抗冻基因的获取与应用。

嗜酸:

①嗜酸菌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嗜酸细菌的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嗜酸细菌通过长期进化适应了SO42-环境,并且细胞中存在有某种活力很大的去除SO42-的体系;另外SO42-极性大,透过脂类双层膜的非特异性穿透能力较小。

潜在应用:细菌冶金(利用氧化亚铁硫杆菌通过微生物沥取法可从低含量的矿物中大量提取Cu2+,能耗小);煤和石油脱硫(在煤和石油燃烧之前,利用有关的微生物分解其中的含硫化合物,把不含有硫化物的煤和石油用于工业生产和日常生活,可以减少SO2对大气的污染);生产肥料(可以利用氧化硫硫杆菌提高磷矿粉的速效性,以便提高农作物的产量)。嗜盐:

①嗜盐菌的细胞结构稳定和细胞内K+等离子浓度的维持需要高盐浓度;

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容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;紫色膜的应用;应用于工业发酵。

第5章生物群体的相互作用

1.群体密度:与种群密度概念相似,指单位体积空间内生物个体数量。

2.共代谢:共代谢是指在某种特殊底物上生长的一种群体能顺便氧化第二种底物,而第二种底物不能作为这一种微生物群体的碳源和能源,但是被这种微生物群体氧化过的产物却能被另一种微生物群体利用。

3.拮抗:在一个环境中,一个群体产生的代谢产物使共处的另一群体的生长受到抑制,而本身不受影响,这种关系称为拮抗。

4.竞争作用:两个或多个群体共同依赖同一个生长基质或环境条件,结果使一方或双方群体大小或生长率受限制的现象。

5.根际效应:在根系分泌物选择下促进一类群微生物生长发育的现象。

6.R/S:根土比,根际土壤微生物与邻近的非根际土壤微生物数量之比。

7.V A菌根:也叫内生菌根。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(Vesicule)-丛枝(Arbuscule)菌根,故又称V A菌根;

8.正常菌群:正常人体的体表及与外界相通的腔道中,都存在着不同种类和数量的微生物。在正常情况下,这些微生物对人类无害,称为正常菌群。

9.群体密度对微生物生长的影响

①如果群体密度小,个体的代谢产物不能得到合理使用,生长缓慢,生长率增加也缓慢;

②如果群体密度大,生长速率加快。

10.微生物群体之间的相互关系,并举例说明

①中立关系群体密度很小的两个群体

②偏利共生关系如共代谢在污染环境中的污染物降解过程起着很大的作用。

③协作关系纤维分解细菌,将纤维素分解为葡萄糖,提供给自生固氮菌作为碳源;自生固氮菌,固定N2为NH3,提供给纤维素分解菌作为氮源。

④互惠共生关系地衣

⑤竞争作用强者生存,弱者淘汰(主要)

⑥拮抗作用酸牛奶、酸泡菜,乳酸菌生长,产生乳酸而抑制其他微生物生长,以防腐败并保持风味。

⑦寄生关系蛭弧菌寄生于G-菌的细胞壁和质膜之间。

⑧捕食作用捕食性真菌

11.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

①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;

②根系的呼吸作用影响根际土壤的气体组分、pH、Eh等;

③根系的吸收作用对根际土壤微生物的影响;

④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。

第6-9章微生物在生物地球化学循环中的作用

1.硝化作用:微生物将氨氧化为硝酸的生物学过程。

2.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。

3.反硫化作用:在厌气条件下,微生物利用SO42-作为最终电子受体进行无氧呼吸,将SO42-还原为H2S的生物学过程。

4.联合固氮体系:介于自生固氮体系和共生固氮体系之间的中间类型,即这类固N微生物能独自固N,固N活性较低;当它与相应的植物共栖后,表现较高的固N活性。

5.氨化作用:微生物分解有机物释放NH4+(NH3)的过程。

6.微生物在C素循环中有哪些特殊作用?请举例说明。

微生物在碳素循环中,既是有机质的制造者,又是有机物质的唯一分解者,通过它的分解作用,可为大气补充95%以上的CO2。

①陆地,有机质的制造者主要是高等植物,微生物也是参与者;

②极端环境,有机质的制造者主要是微生物;

③微生物具有分解简单有机营养物和某些天然多聚物(淀粉、果胶、蛋白质)的能力;

④微生物还参与CO的循环:

7.简述微生物在氮素循环中的作用。

氮素是构成生物体的一种必需元素,自然界中的氮素循环包括许多转化作用。空气中的氮气被固氮微生物及植物与微生物的共生体固定成氨态氮,经过硝化微生物的硝化作用转化成硝态氮,后者被植物或微生物同化成有机氮化物。动物食用含氮的植物,又转变成动物体内的蛋白质。动物、植物、微生物的尸体及排泄物被微生物分解后,又以氨的形式释放出来,这种过程叫做氨化作用。由硝化菌产生的硝酸盐在无氧条件下被一些微生物还原成为氮气,重新回到大气中,开始新的氮素循环。微生物在氮素循环中的几种作用归纳为:固氮作用、硝化作用、同化作用、氨化作用和反硝化作用。

8.微生物对硫的循环对环境会产生哪些有利或不利的影响。

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。

第10章微生物与化学污染物之间的相互关系

1.难降解物质:人工合成、具有特殊的化学结构,微生物不易降解的化合物。如杀虫剂、塑料等。

2.生物放大作用:指某些在自然界不能降解或难降解的化学物质,在环境中通过食物链的延长和营养级的增加在生物体内逐级富集,浓度越来越大的现象。

3.降解质粒:是指某些质粒编码的基因能够控制某些污染物的微生物降解。

4.重金属使微生物致毒的机理

①抗代谢物;

②很容易与细胞膜结合,干扰细胞的正常功能;

③与基本代谢物形成沉淀物,使这些代谢物不能被细胞利用;

④取代了一些酶的重要元素,干扰酶和细胞的正常功能;

⑤许多重金属对其他生物配位体,如磷酸、嘌呤、嘧啶和核酸有强烈的亲和力;

⑥Hg很容易损伤三羧酸循环和呼吸链,从而影响ATP的产生。

5.微生物对重金属的抗性机制以及抗重金属菌株的应用。

1)抗性机制:①生物吸附作用;②细胞外的沉淀作用和结晶作用;③与细胞运输有关的抗性机制;④细胞内的隔离作用和解毒作用;⑤金属的转化作用。

2)抗重金属菌株的应用:生产抗微生物药物、环境保护、回收贵重金属。

第11章污染物的微生物处理

1.BOD:生物需氧量,指水中有机污染物在需氧微生物作用下氧化分解所消耗的O2量。

2.活性污泥:指污水中需氧微生物通过大量繁殖,加上污水中有机和无机胶体和悬浮物等组成的一种肉眼可见的绒絮状泥粒。

3.请谈谈活性污泥中微生物和它们在污水处理过程中的作用

1)细菌(主要为G-细菌):气杆菌、亚硝化单胞菌、假单胞菌、芽孢杆菌、棒杆菌、诺卡氏菌、球衣菌、螺菌、动胶菌、产碱杆菌、大肠杆菌、丝状细菌等。

作用:对污水中污染物有很强的吸附能力和降解能力。

2)原生动物:纤毛虫、鞭毛虫、轮虫、线虫等。

作用:稳定活性污泥中的微生物群体,改善排出的水质,对活性污泥的絮凝起一定作用。3)真菌:主要是丝状真菌,如毛霉属、根霉属、曲霉属、青霉属、头孢霉属、木霉属等,大约有20种真菌。数量不大,不是活性污泥微生物区系中的主要成员。

拓展

1.有机氮矿化:有机态N经微生物分解,形成无机态N(NH4+,NO3-)的过程。

2.生物固结作用:微生物将有机矿化后的产物吸入体内,形成细胞的各种含N有机物的过程。

3.生物固氮作用:分子态N在部分微生物体内经固氮酶催化还原为NH3的生物学过程。

4.自生固N体系:固氮微生物在其独自生活过程中,将分子态N还原为氨,由这类固N微生物建立的体系。

5.共生固N体系:固氮微生物必须与相应的植物建立共生体系,才能固定分子态N为氨,由这类共生固氮微生物建立的体系。

6.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。

7.有机态硫化物的矿化作用:在好气或厌气条件下,微生物将有机硫化物分解,释放出无机硫化物(氧化态或化合态)的生物学过程。

8.矿化作用:一个有机分子被微生物完全分解成无机物,如CO2和H2O等的过程。

9.降解质粒的用途:

生物修复,尤其是降解质粒的酶可以用于生物难降解污染物、杀虫剂、爆炸物(TNT)的降解;产生的酶可以将环境污染物分解成工业生产过程中所必需的中间产物;用于环境监测。

10.微生物对有机污染物的抗性机制:

①抗污染物的基因,能编码合成一些酶,分解污染物,使污染物去除毒性。这是微生物抗有机污染物的最根本原因。

②通过诱导而获得抗性

③有些污染物在结构上类似于自然界中某类天然化合物或者具有类似的化学键,从而成为某些微生物分解的底物,而进行降解

④共代谢作用

⑤某些微生物可能通过基因突变、生理适应和改变了细胞膜的通透性,使污染物无法进入细胞,从而出现抗性

⑦某些微生物通过产生一些酶或某些化合物,修饰污染物的结构或改变溶解性,使其无法进入细胞或成为微生物分解的正常底物而受到降解

11.污染物微生物处理方法的优点:

微生物的特性(种类多、代谢类型多样、繁殖快、易培养和遗传改造)决定微生物是污染物处理的主力军;不造成二次污染;费用低,经济效益高;可处理各种污染物(构建多功能高效降解菌)。

12.COD:化学需氧量,指水中有机物被氧化剂氧化时所消耗的O2量。

13.TOD:有机碳、NH4+和有机氮被氧化过程中所消耗的总氧量。

14.废水微生物处理的方法:

活性污泥法;生物滤池法;生物转盘法;厌氧发酵法;氧化塘法;光合细菌处理法;基因工程法。

15.活性污泥法的优缺点

优点:能产生高质量的排除水,净化效率高,臭气轻微;处理费用较合理;反应的体积小,占地面积小。

缺点:产生的污泥量大;对水质、水量的变动比较敏感,对负荷的冲击抗性弱;容易出现污泥膨胀现象。

16.重金属污染物处理的微生物方法

①生物吸附;

②利用固定化细胞吸附重金属

③硫化物沉淀法

④磷酸盐沉淀法

⑤利用微生物的转化作用去除重金属

17.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。

南京农业大学 土壤微生物与生态 习题 重点 答案 刘满强 教授

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

环境生态学导论思考题

环境生态学导论 第一章绪论 P28思考题 2、举例说明你对人类活动与环境问题两者关系的看法。 参考:人类社会进入21世纪以后,以环境污染和生态破坏为主要特征的环境问题,呈现出形势继续严峻与人类社会的努力不断增强相交织攀升的状态。一方面,资源利用与环境保育的矛盾仍然是制约世界各国实现可持续发展的难点,长期积累的诸多全球性环境问题,如资源枯竭、全球气候变暖、自然生态系统功能退化以及突发性环境和生态灾害频发等还在继续发展;另一方面,人类正在用智慧,通过技术、管理和行为三个层面的整合,加大了解决自身生存、经济发展和环境保育三者间诸多矛盾的力度。 举例的话,就拿那些环境问题好了。比如,全球气候变暖。 4、简述环境生态学的学科任务。(P16) 答:研究生物圈系统和各支持系统在人类活动干扰下的演变过程、相互作用的机制和规律以及变化效应及危害,寻求受损生态系统和环境要素修复或重建的各种生态学措施。 5、举例说明你所熟悉的某个环境问题,并从生态学的视野阐述其危害作用过程、基本特征及你所思考的解决对策。 全球气候变暖,由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种 温室气体,由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,能强烈吸收地面辐射中的红外线,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上生等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。 解决对策,从衣、食、住、行等方面考虑

第二章生物与环境 3、你对生物多样性的生态学意义是如何理解的? 维持平衡 4、简述光的生态作用及生物的适应。 (一)光强的生态作用与生物的适应 ①光强对生物生长发育和形态建成的作用光照强度与植物细胞的增长和分化、体积的增长和质量的增加关系密切;光还能促进组织和器官的分化,制约着器官的生长发育速度,使植物各器官和组织保持发育上的正常比例。 ②光照强度和水生植物光的穿透性限制着植物在海洋中的分布,只有在海洋表层的透光带上部,植物的光合作用量才能大于呼吸量。 ③植物对光照强度的适应类型阳地植物和阴地植物 (二)光质的生态作用与生物的适应①植物的生长发育是在日光的全光谱照射下进行的,同时,不同光质对植物的光合作用、色素形成、向光性、形态建成的诱导等影响是不同的。 可见光对动植物生殖、体色变化、迁移、毛羽更换、生长及发育等都有影响。不可见光对生物的影响也是多方面的。 (三)生物对光周期的适应日照长度的变化对动植物都有重要的生态作用。 ①植物分长日照植物和短日照植物。 ②日照长短和变化是许多动物进行迁移、生殖、换毛等生命活动最可靠的信号系统。 7、盐土和碱土有何区别?耐盐植物有哪几种适应盐土壤的方式? 盐土和碱土是所含可溶性盐的种类、pH以及土壤结构均不相同的两类土壤。 方式:①聚盐性植物细胞液浓度特别高,能吸收高浓度土壤中的水分

微生物生态学复习资料

微生物生态学 一.生态学概念(ecology):研究生物有机体与其周围环境(生物环境与非生物环境)之间相互关系的一门科学。生物环境(biotic environment)包括微生物、动物和植物;非生物环境(abiotic environment)包括非生命物质,如土壤、岩石、水、空气、温度、光和PH等。生态学又称环境生物学environment biology。 微生物生态学(microbial ecology):研究微生物有机体(细菌、真菌、病毒、放线菌、单细胞藻类及原生动物)与其周围生物环境(生物环境和非生物环境)之间相互作用及其作用规律的一门科学。又称环境微生物学。 二.土著微生物(Autochthonous microorganism):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。土著微生物一般包括:G+球菌类、色杆菌、芽孢杆菌、节杆菌、分支杆菌、放线菌、青霉、曲霉等。 外来微生物(Allochthonous microorganism):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。 群落(Community):指一定区域里,各种群体(Population)相互松散结合的一种结构单位。生态系统:生态系统就是在一定的时间和空间内,生物和非生物的成分之间,通过不断的物质循环和能量流动而相互作用、相互依存的统一体,构成一个生态学的功能复合体。 生态系统=生物群落+无机环境。 影响土壤中微生物分布的因素 ●土壤颗粒性质腐殖质》砂土 ●土壤水分游动微生物 ●氧气上层好氧微生物多(穴居动物活动可以给微生物好氧生长提供条件) ●pH pH对营养物质的利用,微生物吸附,胞外酶的产生和分泌产生影响 ●温度蓝细菌能抗变化范围很大的温度;耐寒的藻类(雪藻) ●营养状况有机物对自养细菌有抑制作用(刍溪藻喜欢在营养丰富的鸟粪中)(土 壤颗粒中细菌的不均匀分布) ●人类生产活动 三.淡水微生物的共同特征: 1 能在低营养物浓度下生长 2 微生物是可以游动的 3 表面积和体积比大(柄细菌),有效吸收营养。 研究极端环境中微生物的意义 ●研究其强而稳定的特殊结构、机能和遗传基因以及应答因子,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。 ●研究成果可以大大促进微生物在环境保护、人类健康和生物技术等领域的应用。 嗜冷微生物(psychrophiles) ?0℃以下或3~20℃能生长的微生物, ?最适生长温度不超过15℃, ?最高生长温度不超过20℃。

土壤生态学

土壤生态学 二、土壤生态系统的结构和功能 土壤生态系统的结构 主要包括构成系统的生物组成(种类)及其数量,生物组成在系统中的时空分布和相互之间的营养关系,以及非生物组成分的数量及其时空分布。 生物组份:初级生产者:根系、藻类光能和化能自养细菌; 消费者:植食、菌食和肉食性土壤动物; 分解者:土壤微生物、土壤动物;土壤酶和其他生物活性物质。 非生物组份是土壤生态系统的重要构成部分,是土壤生物的栖居环境和生命活动的物质基础。 土壤生态系统的生物组分和非生物环境之间的相互作用不但赋予了土壤生态系统的机构特质,而且决定着系统的功能。因此,土壤生态系统结构分析是功能研究的基础。 结构方面的具体研究内容详见下表(人类活动干扰对土壤生态系统机构的影响非常重要,未单独列出)。

土壤生态系统的功能 1、生态系统的功能可以简单地理解为保持生态系统运行的过程。有时生态系统的功能 又称为生态系统过程; 2、和其它生态系统一样,土壤生态系统系统的功能也主要包括能流、物质循环和信息 流等过程,它们是生态系统得以保持和发展的动力; 3、结构与功能的关系密不可分:一定的生态系统结构决定了其具有特定的功能或过程 格局,而功能又反作用于结构。因而生态系统机构和功能的演进或退化总是相伴进行的; 能量流 生物与环境之间,生物与生物之间能量的传递和转化的过程称为生态系统能量流,简称能流。 土壤生态系统的能流以植物和土壤藻类等初级生产者光合作用固定太阳能为开端,然后这些生物或其残体中的能量进一步沿食物链向下传递,同时伴随着向环境的消散:

土壤生态系统能流的研究内容 1、初级生产者的能量(光能)同化量、呼吸量、总初级生产力和净初级生产力及其分配; 2、次级生产者的能量摄取量、同化量、排泄分泌量、呼吸量和次级生产力; 3、能量的输入和输出,在各隔室中的流通量和现存量,最终建立能流模型,揭示能量沿土壤碎屑食物网的流动规律; 4、土壤生物群落或系统演替中的能流特征以及干扰对能流过程的影响。 物质循环 物质通过一定的途径进入到生物体,再从生物体返回到环境的过程称为物质循环。物质循环是生物与环境相互作用形成的复杂过程,是生态系统的重要功能。 养分循环的概念 生物生命必需的营养元素的循环叫做养分循环。水分是养分循环的重要载体,往往是相互伴随的过程。

微生物生态学复习资料

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?

环境生态学导论复习资料

概念: 1.环境生态学:研究认为干扰下,生态系统内在的变化机制、规律和对人类的反效应,寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。即运用生态学的理论,阐明人与环境间相互作用的机制和效应以及解决环境问题的生态途径的科学。 2.生态学:研究有机体与其周围环境—包括非生物环境和生物环境——相互关系的科学。 3.生态系统服务:是指生态系统与生态过程所形成的及所谓吃的人类赖以生存的自然环境与效用。生态系统服务一般是指生命支持功能(如净化、循环、再生等),而不包括生态系统功能和生态系统提供的产品。 4.生态足迹:指对能够持续地提供资源或消纳废物的具有生物生产力的地域空间的占用。 5.显著实物型直接价值:以生物资源提供给人类的直接产品的形式出现,非显著实物型直接价值体现生物多样性为人类所提供的服务。 6.绿色国民经济账户:将资源和环境损失引入国民经济核算体系中,即在GDP中扣除由于经济增长造成的自然资源消耗、生态环境破坏的直接经济损失,以及为恢复生态平衡、晚会资源损失而必须支付的经济投资,初步形成了环境与经济综合核算体系,被称为绿色“国民经济账户” 7..景观生态学:研究某一景观中生物群落之间错综复杂的因果反馈关系的科学。 8.结构:即指空间单元的特殊配置,通常与空间结构或斑块结构同义。 9.连接度:一个景观内一种生境或覆盖类型的空间连续性。 10.廊道:指与其两侧相邻区域有差异的相对呈狭长形的一种特殊景观类型。 11..边缘:一般指一个生态系统或覆盖类型的周边部分,其内部的环境条件可能与该生态系统的内部区域有一定的差异;有时也用于表示在一个景观中不同覆盖类型间邻接宽度的计量。 12.破碎化:一个生境或覆盖类型的破碎为更小的,不相连的小块。 13.异质性:包含不同景观要素的性质或状态。 14.基质:在景观中的本底覆盖类型,通常具有高覆盖率和高连接度;并不是所有的景观中都可以划分出确定的基质。 15.斑块:在性质或外貌上不同于周围单元的块状区域。斑块在本底中即所谓的孔隙度。 16.尺度:对象或过程的时空维度,具有粒度和幅度的特征。 17.边缘效应:指斑块边缘部分由于受外围影响而表现出与斑块中心部分不同的生态学特征的现象。 18.复合种群:由空间上彼此隔离,而在功能上又相互联系的两个或两个以上的亚种群或局部种群组成的种群斑块系统。 19.干扰:群落外部不连续存在、间断发生的因子的突然作用或连续存在因子的超“正常”范围的波动,这种作用或波动能引起有机体、种群或群落发生全部或部分明显变化,使其结构和功能受到损害或发生改变。 20.临界阈现象:当介质密度达到某一临界密度时,渗透物突然能够从介质的一端到达另一端,这种因为影响因子或环境条件达到某一阈值而发生的从一种状态过渡到另一种截然不同状态的过程被称为临界阈现象。 21.干扰:群落外部不连续存在、间断发生的因子的突然作用或连续存在因子超“正常”范围波动,这种作用或波动能引起有机体、种群或群落发生全部或部分明显变化,使其结构和功能受到损害或发生改变。 22.退化生态系统:在一定时空背景下,生态系统受到自然因素、认为因素或二者共同干扰下,使生态系统的某些要素或系统整体发生不利于生物和人类生存要求的量变和质变,系统

土壤生态学结课论文

土 壤 生 态 学 结课论文 专业班级: 10土木工程6班姓名:李赣 学号:2010102907

秸秆还田对土壤生物影响的研究进展 秸秆还田是把不宜直接作饲料的秸秆(玉米秸秆、高粱秸秆等)直接或堆积腐熟后施入土壤中的一种方法。秸秆还田具有促进土壤有机质及氮、磷、钾等含量的增加;提高土壤水分的保蓄能力;改善植株性状,提高作物产量;改善土壤性状,增加团粒结构等优点。秸秆还田增肥增产作用显著,一般可增产5%~10%,但是要达到这样的效果,并非易事。因此采取合理的秸秆还田措施,才能起到良好的还田效果。 秸秆作为物质、能量和养分的载体,是一种宝贵的自然资源。粮食单产水平的提高,使用秸秆的剩余量越来越多。秸秆直接还田是当前乃至今后秸秆资源利用的主渠道。以生态系统理论与方法对秸秆还田问题进行系统的研究具有重要意义。目前,国内外研究结果均证明秸秆还田对农业生态系统有利。在全球变暖的背景下,秸秆的大量还田对农田土壤CO2、N2O 和 CH4等主要温室气体排放产生了一定的影响。 关于秸秆还田对土壤养分及物理状况的影响报道很多。施用作物残体能够提高水田耕层土壤孔隙度和非毛管孔隙度,降低土壤容重,提高土壤团聚体和微团聚体的含量,起到疏松土壤、增强粘质土的通透性等作用,并能增强土壤蓄水保水性能。同时,施用作物残体可使土粒的破裂系数降低,土壤微结构系数增加,特征微团聚体组成比例明显下降,具有明显的改土作用。古伯贤等就有机物料对土壤有机质结合形态的影响进行了研究,结果表明,连续向土壤施入有机物料后,土壤总碳量、重组有机碳分别较对照增加34. 88 %~37. 21 %和30 % ,有机无机值复合度增加73. 57 %~75. 66 % ,有机无机复合量较对照增加27. 5 %

微生物生态学复习资料

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。

北京师范大学自然资源专业张全国微生物生态学考博专业课真题分数线报录比

北京师范大学自然资源专业张全国微生物生态学考博真题-参考书-状元经验 一、专业的设置 北京师范大学减灾与应急管理研究院/地表过程与资源生态国家重点实验室每年招收博士生30人,下设自然地理学、地图学与地理信息系统、自然资源、全球环境变化、自然灾害学,共5个专业。 自然资源专业下设顾卫的海岸带自然资源开发与利用;何春阳、邬建国、于德永的城市生态与规划;何春阳、邬建国、于德永的景观生态与土地系统设计;张全国的微生物生态学;高琼的生态系统生态学及模型。本专业拟招生5名 二、考试的科目 微生物生态学的考试科目为:①1101英语②2023高等数学与数理统计③3065生态学 三、导师介绍 张全国:教授,博士生导师,研究领域:微生物生态学 四、参考书目 专业课信息应当包括一下几方面的内容: 第一,关于参考书和资料的使用。这一点考生可以咨询往届的博士学长,也可以和育明考博联系。参考书是理论知识建立所需的载体,如何从参考书抓取核心书目,从核心书目中遴选出重点章节常考的考点,如何高效的研读参考书、建立参考书框架,如何灵活运用参考书中的知识内容来答题,是考生复习的第一阶段最需完成的任务。另外,考博资料获取、复习经验可咨询叩叩:肆九叁叁,柒壹六,贰六,专业知识的来源也不能局限于对参考书的研读,整个的备考当中考生还需要阅读大量的paper,读哪一些、怎么去读、读完之后应该怎么做,这些也会直接影响到考生的分数。 第二,专题信息汇总整理。每一位考生在复习专业课的最后阶段都应当进行专题总结,专题的来源一方面是度历年真题考点的针对性遴选,另一方面是导师

研究课题。最后一方面是专业前沿问题。每一个专题都应当建立详尽的知识体系,做到专题知识点全覆盖。 第三,专业真题及解析。专业课的试题都是论述题,答案的开放性比较强。一般每门专业课都有有三道大题,考试时间各3小时,一般会有十几页答题纸。考生在专业课复习中仅仅有真题是不够的,还需要配合对真题最权威最正统的解析,两相印证才能够把握导师出题的重点、范围以及更加偏重哪一类的答案。 第四,导师的信息。导师的著作、研究方向、研究课题、近期发表的论文及研究成果,另外就是为研究生们上课所用的课件笔记和讨论的话题。这些都有可能成为初复试出题的考察重点。同时这些信息也是我们选择导师的时候的参照依据,当然选择导师是一个综合性的问题,还应当考虑到导师的研究水平、课题能力、对待学生的态度和福利等等。 第五,时事热点话题分析。博士生导师在选择博士的时候会一般都会偏重考查考生运用基础理论知识来解决现实热点问题的能力,这一点在初试和复试中都有体现。近几年的真题中都会有联系实际的热点分析。所以考生在复习备考时就应单多阅读一些本专业本学科的最新研究方向研究成果,权威的期刊上面“大牛们”都在关心、探讨什么话题,以及一些时事热点问题能不能运用本专业的知识来加以解释解决。 六、北师考博专业课 考博就是考专业课,专业课定生死。对于专业课的复习,可不仅仅是看看参考书就可以的。我们育明教育考博分校针对专业课的辅导一共有五轮,第一轮是对核心参考书的分析讲解,考博资料获取、复习经验可咨询叩叩:肆九叁叁,柒壹六,贰六,主要是理清学科的发展史,掌握每一个阶段的主要理论,代表人物,提出背景和评价,最终构建起完整的学科框架,第二轮在第一轮的基础上进行常考专题的讲解,是对一一轮和深化和凝练,第三轮是针对真题的难度深度广度灵活度和缜密度以及出题老师的特点,就出题老师的学科背景,研究重点,上课的笔记讲稿,论文,研究课题成果等进行深度讲解,第四轮是就最新的理论前沿和

生态学概论复习题

生态学:是研究生物有机体与其周围环境(包括生物环境与非生物环境)之间相互关系的科学。 研究对象:相互关系,个体、种群、群落等不同等级的生命体系。物种:是由内在因素(生殖、遗传、生理、行为和分布)联系起来的个体的集合,是自然界一个基本进化单位和功能单位。 生态因子:是指环境中对生物的生长、发育、繁殖、行为及分布起直接或间接作用的环境因子。 生态因子分类:气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子、人为因子。 土壤:岩石风化后,在生物参与下形成的生命与非生命的复合体。生态因子综合作用定律:1、综合作用(交互作用)2、主导因子作用3、直接或间接作用4、阶段性作用5、不可替代和补偿作用。 主导因子:在诸多环境因子中,总有1~2个对生物起决定性作用,这就称为主导因子。 最小因子法则:每一种植物都需要一定种类一定数量的营养物质,如果其中一种营养物质数量甚微则植物的生长受到不良影响,若这种营养物质完全缺失则植物不能生长。缺点:只考虑了对植物的影响,只考虑了植物与营养物质的关系,有局限性。补充:只适用于稳态条件下,还要考虑生态因子的补偿作用。 限制因子:生物在一定环境中生存,必须得到生存和发展的多种生态因子,当某种生态因子不足或过量都会影响生物的生存和发

展,该因子即为限制因子。 耐性定律:生物对环境的适应存在的耐受范围的法则。 光饱和点:光照强度达到一定水平后光合产物也就不再增加或增加的很少,该处的光照强度就是光饱和点。 光补偿点:光补偿点的光照强度是植物开始生长和进行光和生产所需要的最小光照强度。 按光强可把植物分为阳性植物、阴性植物、耐阴植物。按日照长度,可分为长日照植物、短日照植物、中间性植物。 有效积温法则:植物在生长发育过程中需从环境摄取一定热量,才能完成某一阶段的发育,而且植物各个发育阶段所需的总热量是个常数。K=N?(T-C) 。K为有效积温N为发育历期,T为平均温度,C为发育起点。 温度的生态学意义:1、生物是存在一定温度范围内的2、地球上的生物在进化中有应对温度变化的特性。 水的生态学意义:1、生命起源于水环境2、是任何生物都不可缺少的重要组成部分3、生物的新陈代谢是以水为介质进行的4、水是生命代谢中的重要原料5、水对植物的具体生态作用:(01、水分能保持植物的固有姿态02、为生物创造了一个相对稳定的温度环境03、土壤含水量三基点04、水对陆生生物热量调节和热能代谢的生态作用)6、各种生物之所以能够生存至今依赖水在3.98℃时密度最大7、水的间接生态作用。 有效积温法则的应用:1、预测生物发生的世代数2、预测生物

土壤生态学重点

第一章 1、土壤生态系统的结构包括空间结构和营养结构。 2、土壤生态系统的空间结构包括垂直结构和水平结构。 3、土壤生态系统的垂直结构包括大气层、植被层、土壤层、岩石风化层 。 2、人类活动对土壤生态系统有哪些影响? (l)直接损坏或提高土壤生态系统的生产力; 包括:对无机和生物环境的影响,对能量和物质循环的影响。 (2)通过水分与能量平衡交替,对全球气候及C、N、S元素循环产生影响; (3)加速大气、水体污染及温室气体向大气逸散 积极的影响:水土保持措施,平衡施肥, 酸性土壤施用石灰, 合理灌溉,种植绿肥等。 负面影响:各种农业化学品的使用,加剧土壤恶化,土壤压实,毒害物质的大量输入,单一种植,作物告杆的收获焚烧等。 第三章 土壤原生动物: 泛指生活在土壤中或土壤表面覆盖的凋落物中的原生动物。是动物界最低等的一类真核单细胞动物,个体由单个细胞组成。 土壤微生物:土壤微生物包括:细菌、放线菌和真菌 土壤动物: 指长期或一生中大部分时间生活在土壤或地表凋落物层中的动物 菌根:真菌的菌丝侵入植物根部后,和植物根组织生活在一起,形成真菌与植物根的共生体称为菌根 外生菌根:菌丝侵入根部后,只在表皮细胞间隙扩展,并不侵入根细胞内部,这种菌根称为外生菌根。 1、土壤生物的生态功能是什么? ①分解有机物质,直接参与碳、氮、硫、磷等元素的生物循环。 ②参与腐殖质的合成和分解作用。 ③固定空气中氮,溶解土壤中难溶性养分等的能力,从而改善植物营养状况。 ④土壤生物的生命活动产物如生长刺激素和维生素等能促进植物的生长。 ⑤参与土壤中的氧化还原过程 1、土壤微生物的类别与作用。一)原核微生物:主要是能分解各种有机物质的种类。 ?(二)真核微生物:真菌在土壤中的作用:是土壤有机质的主要降解者; 某些真菌和植物的根系产生菌根;促进土壤结构的形成,菌丝的穿插对于促进土壤的凝聚有重要的作用。(三)非细胞型生物:病毒在控制杂草及有害昆虫的生物防治方面有良好的应用前景; 2、土壤微生物的分布特点。 1.绝大多数微生物分布在土壤矿物质和有机质颗粒的表面,附着或缠绕在土壤颗粒上,形成无机一有机一生物复合体或无机一有机一生物团聚体。 2.根系周围的土壤(根际土壤)比根外土壤更有利于微生物的旺盛生长。 3.表层土壤中微生物数量一般要比底层高 4.土壤微生物在分布上也有地域特点,在不同气候、植被、土壤类型下,微生物的类群、数量都有很大不同。 5.土壤微生物的类群和数量,随土壤熟化程度的提高而增多。 6.土壤能同时为要求不同的多种微生物类群提供生存条件。

生态学概论习题集

. 《生态学概论》习题集 第一章绪论 一、名词解释 1、生态学 2、可持续发展 二、问答题 1、什么是全球变化?论述当前人类所面临的主要生态问题。 2、论述生态学与可持续发展的关系。 三、填空题 1、当前生态学发展的主流是研究及生态系统不同层次的组成、属性、结构、功能、生态过程及调控。 2、在全球变化中,目前比较严峻的、最引人关注的是、、、、及等生态问题。 3、生态安全是指在人的生活、健康、安乐、基本权利、生活保障来源、必要资源、社会秩序和人类适应环境变化的能力等方面的状态。 第二章生态系统 一、名词解释 1、系统 2、生态系统 二、问答题 1、举例说明生态系统的组成。 2、论述生态系统中的基本生态学过程及生态系统的功能。 三、填空题 1、系统的整体功能不等于它各组分功能的相加,而是一种,既有各组分 的功能,又有各组分之间交互作用产生的新功能。 . .

. 2、生态系统是生物与生物,生物与环境相互联系、相互作用,通过、 、构成一个功能整体。 3、生态系统包括环境组分和生物组分。生物组分包括、、三大 功能类群生物。 4、按照人类干扰的方式和程度,生态系统可分为、和。 5、生态系统健康不仅是指的健康,而且还包括的健康和健康。 6、生态系统管理的目标是保持和维护生态系统结构、功能的可持续性,保证 生态系统健康,实现人类社会的发展。 第三章生态系统中的生物与环境 一、名词解释 1、生态因子 2、生态作用 3、生态适应 4、生态幅 5、胁迫 6、生态位 7、阳性植物 8、阴性植物 9、耐阴植物10、生活型 11、生态型12、光周期 二、问答题 1、主要生态因子、限制因子、最小因子的区别? 2、简述光的生态作用及生物的适应性。 3、三基点温度与积温的生态学意义? 4、森林的主要生态作用? 5、以沙漠植物为例,论述生物对环境的适应机制。 三、填空题 1、根据生态因子的性质,将生态因子分为、、、及 5类。 . .

微生物学期末考试试题答案

1.细菌特殊构造包括、、、等。(本题2分) 2.溶源性细胞在正常情况下有大约10 -5 细胞会发生现象,这是由于少数溶源细胞中的变成了的缘故。(本题分) 3.营养物质可以通过、、和四种方式进入细胞。(本题2分) 4.控制有害微生物措施中杀灭的方法有和,常用和方法,抑制的方法有和。(本题3分) 5.证明遗传物质的基础是核酸的三个著名的实验为、、。(本题分) 6.微生物基因重组的方式包括、_____、_____和。(本题2分) 1.纯培养是其中()的培养物。 A.只有一种微生物 B.只有细菌生长所需的一种营养物 C.除主要微生物外只有一种微生物 D.没有代谢废物 2.实验室常用的培养细菌的培养基是()。 $ A. 马铃薯培养基 B. 牛肉膏蛋白胨培养基 C.高氏一号培养基 D.麦芽汁培养基 3.己糖单磷酸支路和ED途径是进行()替换的一个机制。 A.微生物中DNA合成 B.光合生物中的光合作用 C.某些种类微生物中的能量代谢 D.化学渗透作用 4.微生物代谢中,硝酸盐和硫酸盐可作为电子受体是在()。 A.无酶时 B.无ATP时 C. 有细胞色素时 D. 无氧时 5.由于控制微生物的目的,灭菌一词指的是()。 A.除去病原微生物 B.降低微生物的数量 ? C.消灭所有的生物 D.只消灭体表的微生物 6.紫外线辐射主要作用于微生物的()。 A. 核酸 B.酶类 C. 糖类 D.细胞壁 7.青霉素族的抗生素主要用于抗()。 A.病毒 B.真菌 C.革兰氏阴性菌 D.革兰氏阳性菌 8.所有下述特征皆适合质粒,除了()之外。 A.它们是自我复制的DNA环 B.它们有10~50个基因 C.它们是细菌存活所必需的成分 D.它们是接合所必需的成分 9.接合时F因子进入受体细胞,受体细胞()。 A.经历裂解 B.快速繁殖 C.变成供体细胞 D.发育出线粒体 — 10.研究不同微生物群落及其环境之间的关系的是()。 A.微生物进化 B.微生物生态学 C.微生物生理学 D.微生物生物化学 四、判断题(每小题1分,共10小题10分)

生态学概论复习资料

生态学概论复习资料 一、名词解释 尺度:某种现象或过程在空间和时间上所涉及到的范围和发生的频率。(有空间尺度、时间尺度和组织尺度) 生境:特定生物个体或群体栖息的生态环境,或生物影响下的次生环境。 生态因子: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因子,如光照、温度、水分、氧气、食物或其他生物等。 生态幅:生物对每一种生态因子都有其耐受的上限和下限,上下限之间就是生物对这种生态因子的耐受范围,即该生物的生态幅。 生态位(基础与实际):物种在生物群落或生态系统中的地位和角色,描述了某种群在时间、空间上的位置及其与相关种群之间的功能关系。(基础生态位:物种所能栖息的、理论上的最大空间,即潜在的生态位空间就是基础生态位。实际生态位:一物种实际占有的生态位空间。) 光周期:在陆地上不同地理区域和季节里,昼夜长短的周期性变化。 利比希最小因子定律:低于某种生物需要的最小量的任何特定因子,是决定该种生物生存和分布的根本因素。(该定律成立的条件:一、生物的内环境和外环境处于稳定状态,即能量和物质的流入和流出处于平衡;二、考虑生态因子间的可补偿性。) 耐受性定律:生物的生存与繁殖,要依赖于某种综合生态因子。任何一个生态因子在数量上或质量上的不足或过多,即当其接近或达到某种生物耐受限度时会使该种生物衰退或不能生存,甚至灭绝。 阿利氏规律:动物有一个最适宜的种群密度,种群过密或过疏都可能对自身产生不利影响。 阿仑规律:恒温动物身体的突出部分在低温环境中有变小变短的趋势。 贝格曼规律:高纬度地区的恒温动物,其身体比生活在低纬度地区的动物大。 驯化(自然/人工):生物个体对环境变化所表现出来的形态或生理的可逆变化过程(人工驯化:有机体对实验环境条件变化产生的生理调节反应。气候驯化:有机体对自然环境条件变化产生的生理调节反应。) 密度效应:在一定时间内,当种群的个体数目增加时,就必定会出现邻接个体之间的相互影响,称为密度效应。关于植物的物种内的密度效应,目前有两个基本规律:最后产量恒值法则、-3/2自疏法则。最后产量衡值法则:不管初始播种密度如何,在一定范围内,当条件相同时,植物的最后产量总是差不多一样的。–3/2自疏法则:同种植物因密度引起的个体死亡。自疏导致的密度和个体重量之间的关系在双对数图上曲线的斜率为-3/2。 领域与领域行为:领域:指由个体、家庭或其它社群单位所占据的,并积极保卫不让同种其它成员侵入的空间。领域行为:动物保卫领域的方式很多,如以鸣叫、气味标志或特异的姿势向入侵者宣告其领域范围;或威胁、直接进攻驱赶入侵者等,称为领域行为。

微生物生态学复习资料

微生物生态学复习资料

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。 群落(Community):指一定区域里,各种群体(Population)相互松散结合的一种结构单位。生态系统:生态系统就是在一定的时间和空间内,生物和非生物的成分之间,通过不断的物质循环和能量流动而相互作用、相互依存的统一体,构成一个生态学的功能复合体。 生态系统=生物群落+无机环境。 影响土壤中微生物分布的因素 ●土壤颗粒性质腐殖质》砂土 ●土壤水分游动微生物 ●氧气上层好氧微生物多(穴居动物活动可 以给微生物好氧生长提供条件) ●pH pH对营养物质的利用,微生物吸附,胞 外酶的产生和分泌产生影响 ●温度蓝细菌能抗变化范围很大的温度;耐 寒的藻类(雪藻) ●营养状况有机物对自养细菌有抑制作用 (刍溪藻喜欢在营养丰富的鸟粪中)(土壤颗粒中细菌的不均匀分布) ●人类生产活动

三.淡水微生物的共同特征: 1 能在低营养物浓度下生长 2 微生物是可以游动的 3 表面积和体积比大(柄细菌),有效吸收营养。 研究极端环境中微生物的意义 ●研究其强而稳定的特殊结构、机能和遗传基 因以及应答因子,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。 ●研究成果可以大大促进微生物在环境保护、 人类健康和生物技术等领域的应用。 嗜冷微生物(psychrophiles) ?0℃以下或3~20℃能生长的微生物, ?最适生长温度不超过15℃, ?最高生长温度不超过20℃。

土壤生态学实验指导

土壤生态学 曹志平胡菊编 2007年10月24日 资源环境学院生态系

实验一、培养计数法测定土壤原生动物数量--------------------1 实验二、土壤中线虫的分离方法及杀死固定--------------------4 实验三、土壤螨类的分离------------------------------------6 实验四、氯仿薰蒸浸提法测定土壤微生物生物量碳

实验一、培养计数法测定土壤原生动物数量 目前国际上通常采用的有直接计数法和间接计数法两种。直接计数法(direct counting method),顾名思义,就是对土壤中的原生动物不进行培养,而是取一定量的新鲜土壤,加一定量的水或土壤浸出液,摇匀后即进行镜检,得到土壤原生动物丰度(单位重量土壤中的原生动物个数)。间接记数法主要是培养记数法。鉴于土壤这一特定环境,土壤原生动物种类都能形成胞囊,以渡过土壤干旱环境。风干后土壤原生动物形成的胞囊,用培养的方法诱导脱开胞囊,以推知其种类和数量分布。在培养过程中一切器皿、培养基均经高压灭菌,接种时也应避免尘埃落入,以确保培养不受污染。本实验主要采用Singh(1995)和Stout(1962)的“3级10倍”环式稀释法。 仪器、设备和材料 烘箱、培养箱、灭菌锅、培养箱、镊子、玻璃环、三角瓶、烧杯等。 方法与步骤 1土样采集 土壤原生动物很难直接从土壤、水体中采集,要通过室内培养。土壤原生动物在土壤环境干旱时,都能形成胞囊,以等待土壤水分来临后再脱胞囊而活动。所以土壤原生动物的采集,实际上是采集土壤样品,带回实验室进行培养而取得标本。 由于原生动物在土壤中的分布是不均匀的,因此在一个采样区内,需采集10个采样点。用圆形采样器取土样,把土样放入铝盒带回室内。在培养之前,需测定土样含水量。 2 稀释土样 2克风干土样(如有条件,也可以直接用湿土)加18毫升无菌水,充分振荡,可用超声波仪粉碎土壤,使之与水充分混合,这时的稀释度为10;然后用定量吸管吸取2毫升102的土壤悬浮液,加入18毫升无菌水,充分摇匀,此时稀释度为103。依此法逐级稀释,即可得到103、104、105、106……的稀释液。根据原生动物的丰富度选择土壤的稀释度,但每一定量土样均要选择连续的3个稀释度,,即“3级10倍”之意(图1)。 3培养基制备 0.5克氯化钠加1.2克琼脂加98毫升蒸馏水(如用量较多,可按此比例增加),搅拌后在高压灭菌锅中加热灭菌,然后趁热到入培养皿,在凝固之前插入5个内径为1.8厘米、高为0.6厘米的玻璃环。每个土样需6个培养皿30个玻璃环。 4接种、培养和镜检 取其中的连续3级悬浮液,摇匀后每级稀释液各取1ml接种于各自的玻璃杯内,即1、2号培养皿的10个玻璃杯内各滴入1ml第一级稀释液,同样3、4号和5、6号培养皿的10个玻璃杯内分别滴入第二级和第三级稀释液(第一、二、三级稀释液的稀释度是多少,则取决于研究的土壤中原生动物数目的多寡,如采用104-106稀释度系列,则第一级稀释液为104,第二级为105,第三级为106),置于光照培养箱25℃以下培养(图1)。分别在第4、7、11天时在低倍镜下观察每个环中有无原生动物,按肉足虫、鞭毛虫、纤毛虫分别记录。低倍镜下可分清此三大类,但无法鉴定种类。可在实验结束时,再吸出在高倍镜或油镜下鉴定种类。

生态学概论试题答案

生态学概论开卷考试试题 一、简述生态学的分支学科 15分 按研究对象的层次划分 有发展相当成熟的个体生态学和生理生态学、种群生态学 还有群落生态学和生态系统生态学 正在发展并受到高度重视的分子生态学、景观生态学和全球生态学。 按生物分类类群划分 有成熟的动物生态学、植物生态学、昆虫生态学 还有正在快速发展的微生物生态学、人类生态学。 按栖息地类型划分 有淡水生态学、海洋生态学、河口生态学和陆地生态学 此外湿地生态学和热带生态学也受到重视。 与生物学和其他学科相互渗透而形成的边缘学科有 行为生态学、进化生态学、化学生态学、数学生态学、地生态学等 二、简述温度因子的生态作用 15分 温度与生物生长任何一种生物 其生命活动中每一生理生化过程都有酶系统的参与。然而 每一种酶的活性都有它的最低温度、最适温度和最高温度 相应形成生物生长的“三基点”。一旦超过生物的耐受能力 酶的活性就将受到制约。例如 高温将使蛋白质凝固 酶系统失活 低温将引起细胞膜系统渗透性改变、脱水、蛋白质沉淀以及其他不可逆转的化学变化。不同生物的“三基点”是不一样的。一般地说 生长在低纬度地生物高温阈值偏高 而生长在高纬度的生物低温阈值偏低。在一定的温度范围内 生物的生长速率与温度成正比 温度与生物发育生物完成生命周期 不仅要生长而且还要完成个体的发育阶段 并通过繁衍后代种族得以延续。最明显的例子是某些植物一定要经过一个低温“春化”阶段 才能开花结果 它就像信号开关一样 这个关不过 就不能完成生命周期。温度与生物发育的最普遍规律是有效积温 三、比较k-r两种生物对策的特点 15分 R对策生物的个体较小 繁殖能力较强 但寿命较短 对环境有较强的适应能力 一般缺乏保护后代机制 竞争力弱 但具有很强的扩散能力 种群易爆发 比如老鼠。而k 对策生物的个体大 个体通繁殖率低、寿命长具有较完善的保护后代机制 一般扩散能力较弱 但竞争能力较强较大 比如大象 老虎。 四、论述你所知道的生态学原理 20分 1. 生物与环境之间的关系 环境影响动物的形态 生理 和生活习性 动物通过进化改变各方面来更好的适应环境 2. 动物的行为反过来会影响和改变环境。 3. 生物之间的关系 任何生物的生存都不是孤立的 同种个体之间有互助有竞争 植物、动物、微生物之间也存在复杂的相生相克关系。 五、论述我国与西方生态农业的不同内涵 15分 中国生态农业的基本内涵是 按照生态学原理和生态经济规律 因地制宜地设计、组装、调整和管理农业生产和农村经济的系统工程体系。它要求把发展粮食与多种经济作物生产 发展大田种植与林、牧、副、渔业 发展大农业与第二、三产业结合起来 利用传统农业精华和现代科技成果 通过人工设计生态工程、协调大效益的统一。西方国情类型及针对性体现西方发达国家 石油农业的替代者指导思想与价值取向协调人与自然的关系 关注生态环境保护和生态系统的自我维持 强调生态效益经济上有生命力 社会可接受理论依据生态学原理介面层次侧重侧重生态农业模式介面和生态农业技术介面 漠视生态农业区域介面。

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