微生物群落

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生态环境中的微

生物

也存在个体、种群、群落和生态系统从低到高的组织层次，与

动物

、

植物

相比，

微生物

具有更强的群体性。在这个系列中，群落处在关键的位置上，种群的相互作用是特定群落形成和结构的基础，生态系统所表现出来的生态功能也取决于群落的功能。

1、 种群的相互作用

种群

是指具有相似特性和生活在一定空间内的同种个体群，种群是组成群落的基本组分。种群的相互作用复杂多样，种群密度、代谢能力、增长速率等方面表述两个种群之间的相互

影响

及作用。相互作用的基本类型包括：

①中立生活  两种群之间在一起彼此没有影响或仅存无关紧要的影响。

②偏利作用  一种种群因另一种种群的存在或生命活动而得利，而后者没有从前者受益或受害。

③协同作用  相互作用的两种种群相互有利，二者之间是一种非专性的松散联合。

④互惠共生  相互作用的两个种群相互有利，两者之间是一种专性的和紧密的结合，是协同作用的进一步延伸。联合的种群发展成一个共生体，有利于它们去占据限制单个种群存在的生境。地衣是互惠共生的典型例子。

⑤寄生  一种种群对另一种群的直接侵人，寄生者从寄主生活

细胞

或生活组织获得营养，而对寄主产生不利影响。

⑥捕食  一种种群被另一种种群完全吞食，捕食者种群从被食者种群得到营养，而对被食者种群产生不利影响。

⑦偏害作用  一种种群阻碍另一种种群的生长，而对第一种种群无影响。

⑧竞争  两个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到限制时发生的相互作用，其结果对两种种群都是不利的。

2、 群落结构与功能

群落

是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和功能单位。这种结构单位虽然结合松散，但并非是杂乱的堆积，而是有规律的结合，并由于其组成的种群种类及特点而显现出一定的特性。任何微生物群落都是由一定的微生物种群所组成，而每个种群的个体都有一定的形态和大小，它们对周围的生态环境各有其一定的要求和反应，它们在群落中处于不同的地位和起着不同的作用。一定生境条件下的微生物群落具有相应的生态功能，结构和功能紧密相连。一种群有多种生理功能，多个种群组合成一个群落完成一种生态功能。

生态位

是生物个体、种群或群落所占据的具有时空特点的位置。微生物的群落结构受到生态位的生物和非生物环境的严格

选择

，因此群落的组成实际上是生态位的状况的真实反映。一定生态位上的微生物群落也是长期的适应性进化的结果。反刍动物和非反刍动物，都能食纤维素，经过长期的适应进化，它们的消化器官内都有相似的以能分解纤维素的

细菌

、真菌为主的微生物群落。

种多样性、垂直结构、水平结构和优势种  是表征群落结构的重要参数。种多样性可以用“多样性指数”(diversity index)来表示，多样性指数是以群落组成结构中种的数量和各个种的个体数量的分配有一定的特点为依据而设计的一种数值指标，种类数越多或各个种的个体数分配越均匀，则种多样性指数值就越大，反之，种多样性指数值就越小。垂直结构是不同种群在垂直方向上的排列状况，垂直分布是种群间及种群与环境之间相互关系的一种特定形式，因此生境中的任何一个群落均有其本身的垂直结构。水平结构主要反映随着纬度的变化而产生的大气温度的变化，微生物在不同温度环境下而形成不同的结构。在任何群落中，组成群落的各个种群所表现的作用是不同的，所以群落中的各种种群不具有同等的重要性。其中有部分种群，因其数量、大小或活性而在群落中起着主要的控制作用。这些对群落和环境具有决定性意义的种群称为优势种群。

营养物、环境条件的改变以及环境污染都会对微生物群落产生乐迫，群落的结构会有相应的改变，这实际上反映了环境对群落的选择。这种选择

原理

是我们富集特定生理功能微生物的重要理论基础，例如，向生活污水投加表面活性剂，使其浓度从低到高达到“定水平，最后生活污水中的表面活性剂降解菌会成为优势菌，而易于从其中

分离

。

3、 群落水平的相互作用

群落水平上的相互作用对它们所处的生态系统的过程及功能有重要的影响。如在稳定塘处理污水过程中细菌群落的氧化分解作用所产生的CO2和NO3-、PO43-，藻类群落在有光条件下利用CO2、NO3-、PO43-进行光合作用放出O2，又提供给细菌群落好氧分解，两个群落的相互作用使稳定塘完成有机物的净化过程。在有强光照条件下，藻类群落的光合作用会得到增强，可以放出更多的氧，这样又对细菌群落的氧化分解起到促进作用，从而提高稳定塘的净化能力。