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第一章绪论 1

第一节什么是微生物生态学 1

目 录 1

第二节微生物生态学的发展简史 2

第三节微生物生态学研究的基本方法 4

第四节研究微生物生态学的意义 6

第二章自然环境中微生物群落的结构及其变化规律 8

第一节土壤中微生物群落的结构及其变化规律 9

一、土壤中微生物的分布 9

二、土壤中的微生物群落 10

三、影响土壤中微生物分布的因素 11

第二节水体中微生物群落的结构及其变化规律 12

一、淡水中微生物群落的组成和代谢活力 13

二、海水环境中微生物群落的组成和代谢活力 14

三、环境条件对水体中微生物群落结构的影响 15

一、空气是微生物生长和生存的不良环境 16

第三节空气中微生物群落的结构及其变化规律 16

二、空气是传播微生物的介质 17

三、室外空气中的微生物 17

四、室内空气中的微生物 18

五、空气中的微生物对生态的效应 18

第三章极端自然环境中的微生物 19

第一节低温环境中的微生物 19

一、低温环境中的微生物 19

二、高温对嗜冷菌的影响 20

三、低温微生物适应低温的分子机理 21

四、低温微生物的潜在应用 22

第二节高温环境中的微生物 23

一、高温环境中的微生物 23

二、高温下微生物生命的分子机理 25

三、嗜热菌的应用 29

第三节在强酸环境中的微生物 32

一、在强酸环境中的微生物 33

二、微生物抗酸的分子机理 35

三、嗜酸菌的应用 36

第四节在强碱环境中的微生物 36

一、在强碱环境中的微生物 37

二、微生物抗碱的分子机理 37

三、嗜碱菌的应用 39

第五节低营养环境中的微生物 42

一、低营养环境中的微生物 43

二、低营养环境中的微生物生命机理 44

三、低营养型微生物的应用 44

第六节高盐环境中的微生物 45

一、嗜盐微生物的类型 45

二、嗜盐菌的分布 46

三、嗜盐微生物抗高浓度NaCl的分子机理 46

四、嗜盐菌的应用 49

第七节高压环境中的微生物 50

第八节高辐射环境中的微生物 51

一、抗辐射微生物 52

二、微生物抗辐射的分子机理 53

第四章生物群体的相互作用 56

第一节微生物群体之间的相互作用 56

一、一种微生物群体中不同个体之间的相互作用 56

二、不同微生物群体之间的相互作用 58

第二节微生物与植物之间的相互关系 65

一、微生物与植物根之间的相互作用 65

二、微生物与植物其他部分之间的相互作用 69

三、病原微生物与植物之间的关系 71

第三节微生物与动物之间的相互关系 72

一、微生物作为某些水生动物的食物 72

二、微生物帮助动物消化食物和获取营养物质 72

四、动物与发光细菌之间的关系 75

三、动物与光合微生物之间的共生关系 75

五、病原微生物与动物之间的相互关系 76

第四节微生物与人体之间的相互作用 77

一、皮肤表面的微生物与人体的关系 77

二、口腔中微生物与人体的关系 78

三、胃肠道中的微生物与人体的关系 78

第五章微生物在生物地球化学循环中的作用 80

第一节基本概念 80

一、能量流（Energy flow） 80

二、营养水平（Trophic level） 81

三、生物地球化学循环（Biogeochemical cycling） 81

第二节碳循环 83

一、通过食物网进行碳的转移 83

二、微生物在碳循环中所起的特殊作用 84

三、环境因素和人类活动对碳循环的影响 85

第三节氢循环 86

第五节氮循环 87

第四节氧循环 87

一、N2的固定 88

二、氨化作用 90

三、硝化作用 91

四、硝酸还原和反硝化作用 92

五、环境因素和人类活动对氮循环的影响 93

第六节硫循环 93

一、硫和硫化物的氧化 94

二、还原性硫的转化 95

三、硫循环的生态学意义 97

第七节磷的循环 98

第八节其他元素的循环 99

一、铁循环 99

二、锰循环 100

三、钙循环 100

第九节各种元素循环之间的相互关系 101

四、硅循环 101

五、某些重金属元素的循环 101

第六章微生物与化学污染物之间的相互关系 103

第一节 自然界中化学污染物的种类、来源及其危害 104

一、自然界中化学性污染物的来源和种类 104

二、几种主要污染物的危害 105

第二节化学性污染物对微生物的毒性 107

一、重金属污染物对微生物的毒性效应 107

二、有机污染物对微生物的毒性 109

第三节微生物对化学污染物的抗性 111

一、微生物对重金属的抗性 111

二、抗重金属菌株的应用 114

三、微生物对有机污染物的抗性 115

第四节微生物对汞化合物的解毒机理 116

一、自然界中的抗汞微生物 116

三、微生物对无机汞和有机汞化合物的解毒机理 117

二、微生物对无机汞和有机汞化合物的抗性范围 117

第五节微生物对铬的解毒作用 119

一、自然界中的铬还原菌 119

二、微生物还原铬的分子机理 120

第六节微生物对砷和锑的解毒作用 120

第七节苯环类污染物的降解 121

一、苯环类污染物降解的共同途径 121

二、与降解苯环类污染物有关的微生物 123

第八节多环芳香烃的微生物降解 124

一、萘的微生物降解 125

二、菲和蒽的微生物降解 125

三、苯（α）并芘的微生物降解 127

第九节石油中碳氢化合物的微生物降解 127

一、各类碳氢化合物的降解 128

三、能降解石油污染物的微生物 130

二、石油混合物中碳氢化合物的降解 130

四、石油污染物降解菌的分布 131

五、环境因素对石油污染物降解的影响 132

第十节有机氯农药的微生物降解 133

一、降解有机氯农药的基本反应 133

二、几种有机氯农药的微生物降解 134

第十一节有机磷农药的微生物降解 138

一、降解有机磷农药的基本反应 138

二、几种有机磷农药的微生物降解 139

第十二节合成洗涤剂的微生物降解 141

一、烷基苯磺酸盐的微生物降解 142

二、烷基磺酸盐的微生物降解 144

第十三节偶氮染料的微生物降解 144

一、环境中能使偶氮染料脱色的微生物 144

二、偶氮染料的降解途径 145

第十四节氰（腈）化合物的微生物降解 145

第十五节PCBs的微生物降解 146

第十六节厌氧环境中苯环化合物的降解 147

一、厌氧微生物 148

二、中心活性苯环中间产物的形成 148

三、苯环的还原和水化作用 148

四、厌氧和好氧代谢途径的比较 150

第十七节降解质粒 150

一、质粒与质粒的基本特性 150

二、降解质粒的种类及其功能 151

三、污染环境中细菌质粒分布的规律 153

第七章污染物的微生物处理 156

第一节基本概念 156

一、BOD 157

二、甲烯蓝稳定性试验 158

三、COD 158

四、TOD 158

一、生物涤气器（Bioscrubber） 159

第二节废气的微生物处理 159

五、NOD 159

六、SS 159

二、滴滤池（Tricking filters） 160

三、生物滤池（Biofilters） 161

四、与废气处理有关的微生物 162

五、含硫化氢气体的微生物处理 163

第三节废水的微生物处理 165

一、废水处理的基本过程 165

二、活性污泥法 166

三、生物滤池法 171

四、生物转盘法 175

五、生物接触氧化法 176

六、厌氧发酵法 177

七、氧化塘法 180

八、光合细菌处理法 182

九、现代生物工程处理法 183

第四节重金属污染物的微生物处理 185

一、生物吸附（Biosorption） 185

二、利用固定化细胞吸附重金属 185

三、硫化物沉淀法 186

四、磷酸盐沉淀法 186

五、利用微生物的转化作用去除重金属 186

六、处理重金属污染物常用的工艺 187

第五节固体废物的微生物处理 188

第六节煤脱硫的微生物方法 188

一、煤中的含硫化合物 189

二、煤脱硫过程中所用的微生物 189

三、微生物法煤脱硫的机理 191

四、影响煤脱硫的环境因素 193

五、煤脱硫的方法 193

六、煤的微生物液化 194

七、将来的方向 195

第八章微生物及其代谢产物对环境的污染 196

第一节病原微生物对环境的污染 196

一、病原微生物对空气的污染 196

二、病原微生物对水体的污染 196

三、病原微生物对土壤的污染 197

第二节富营养化作用及其控制方法 197

一、引起富营养化作用的原因 198

二、引起富营养化作用的藻类 198

三、富营养化作用的危害 198

四、富营养化作用的人工控制 199

第三节重金属的甲基化作用对环境的污染 201

一、汞的甲基化作用 201

二、其他重金属的甲基化 203

二、NO3- 204

一、NH3 204

第四节含氮化合物的微生物代谢对环境的污染 204

三、NO2- 205

四、羟胺 205

五、亚硝酸胺 205

第五节含硫化合物的微生物代谢对环境的污染 206

一、H2S 206

二、SO2和氧硫化碳 206

三、有机硫化合物 207

四、酸矿水 207

第六节微生物产生的简单碳化合物对环境的污染 208

一、乙烯 208

二、CO 209

三、有机酸 209

第七节微生物产生的毒素对环境的污染 209

一、细菌毒素 210

二、藻类毒素 211

三、真菌毒素 213

四、微生物产生的毒素对生态的效应 214

五、微生物毒素的用途 214

第九章微生物生态模型 216

第一节实验模型 216

一、分批培养系统（Batch systems） 217

二、流过培养系统（Flow-through system） 217

三、微世界 220

第二节数学模型 221

一、群体生长方程式 222

二、竞争方程式 223

三、共生方程式 224

四、捕食方程式 224

五、生物群落的数学模型 225

六、组建数学模型常用的方法 227

一、自变量和因变量 228

第十章微生物生态学中的统计学问题 228

第一节数据收集和实验设计 228

二、偏差 229

第二节中心趋向的估计 229

第三节变异性测量 231

第四节假设检验 232

一、显著性与假设检验 232

二、参数的显著性检验 234

三、非参数显著性检验 238

四、U检验 238

第五节相关和回归 239

第六节成束分析（Cluster Analysis） 241

第七节因子分析 245

第八节计算机－程序化统计分析的方法 247

参考文献 248