微生物学-第七章 微生物生态学

第七章微生物生态学第一节微生物在生态系统中的作用第二节自然环境中的微生物第三节微生物之间的相互关系第四节微生物与植物之间的关系第五节微生物与动物之间的关系\n有关基本概念：生态系统：在一定的空间内生物的成分和非生物的成分通过物质循环和能量流动互相作用、互相依存而构成的一个生态学功能单位。生态学：研究生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系。微生物生态学：研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系。研究处于环境中的微生物，和与微生物生命活动相关的物理、化学和生物等环境条件，以及它们之间的相互关系的科学\n微生物生态系(MicrobialEcosystem)即是在某种特定的生态环境条件下微生物的种类、数量和分布特征，以及参与整个生态系中能量流动和生物地球化学循环的过程和强度的体系\n第一节微生物在生态系统中的作用一、微生物在生态系统中的角色1，微生物是有机物质的主要分解者2，微生物是物质循环中的主要成员3，微生物是生态系统中的初级生产者4，微生物是物质和能量的储存者5，微生物是地球上生物演化中的先锋种类\n二、微生物与生物地球化学循环生物地球化学循环是指生物圈中的各种元素，经生物化学作用在生物圈中的转化和运动。1,碳循环2，氮循环3，硫循环4，磷循环\n1,碳循环1.1、碳素循环的途径\nCarboncycle\n1.2、碳水化合物的分解直链淀粉----α（14）-糖苷键，支链淀粉----α（16）-糖苷键。淀粉在磷酸化酶的作用下，将葡萄糖分子一个一个地分解下来；淀粉在淀粉酶的作用下，先水解成糊精，再由糊精水解成麦芽糖，进一步在麦芽糖酶作用下水解成葡萄糖。纤维素----β（14）-糖苷键。纤维素在纤维素酶（内切葡萄糖酶，外切葡萄糖酶--纤维二糖水解酶，β-葡萄糖苷酶—纤维二糖酶）作用下分解成葡萄糖。\n半纤维素：半纤维素中含有多缩戊糖(阿拉伯糖和木糖)、多缩己糖（半乳糖和甘露糖）、多缩糖醛酸（葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸）等，在多缩糖酶作用下水解成单糖和糖醛酸，被微生物吸收利用。\n1.3、果胶物质的分解果教物质是以半乳糖醛酸为主组成的高分子化合物，含有很多以链状结合的半乳糖醛酸基，它的羧基一部分与甲基脂化，一部分与阳离子结合成盐。原果胶在原果胶酶作用下分解成可溶性果胶和多缩戊糖，可溶性果胶在果胶甲基脂酶作用下分解成果胶酸和甲醇，果胶酸在多缩半乳糖酶作用下分解成半乳糖醛酸。\n1.4、木质素分解木质素的基本结构单位是由一个芳香环和一个3-C侧链组成的苯基—类丙烷，在真菌产生的胞外酶（木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶）作用下分解。\n1.5、脂类的分解脂肪在微生物脂肪酶的作用下水解为甘油和脂肪酸，脂肪酸进一步被分解为乙酸。1.6、甲烷的形成二氧化碳存在，甲烷在乙醇代谢菌和甲烷产生菌的共同作用下生成甲烷和乙酸。\n2，氮循环2.1、氮素循环的途径\nNitrogencycle\n2.2、含氮有机物的分解和氨化蛋白质、核酸、尿素、尿酸、几丁质等含氮有机物在各类微生物作用下分解，转化为氨（氨化作用）。几丁质是一类多缩氨基葡萄糖。在微生物几丁质酶的作用下水解为氨基葡萄糖和乙酸，氨基葡萄糖经脱氨基作用形成氨和葡萄糖。\n2.3、硝化硝化细菌：亚硝酸细菌（氨单加氧酶、羟氨氧化还原酶），硝酸细菌（亚硝酸氧化酶）。\n2.4、反硝化微生物还原NO3-产生气态氮的过程称为反硝化作用（硝酸盐的异化还原）。在厌氧情况下进行。影响土壤反硝化作用强度的因素：1、有机质及NO3-含量；2、土壤含水量；3、土壤通气状况；4、土壤pH（6.0至微碱性）。\n2.5、生物固氮作用大气中的分子态氮在生物体内由固氮酶催化还原为氨的过程称为生物固氮。固氮微生物的共同点是当环境中缺少化合态氮时能够同化分子态氮，都是原核微生物。生物固氮作用可分为共生固氮、内生固氮、联合固氮、自生固氮四个类型。影响固氮作用的土壤因素：1、土壤C/N比；2，氧气（在低养分压下，更有利于一些需氧固氮微生物生长和进行固氮作用）。\n3，硫循环含硫有机物分解所生成的硫化氢，以及土壤中的元素硫或硫的其它不完全氧化物在微生物的作用下进行氧化，最后生成硫酸，称为硫化作用。硫化细菌、丝状硫细菌、绿色和紫色硫细菌、极端嗜热菌。在无氧条件下，硫酸盐或其他氧化态的硫化物由于微生物的还原作用而形成硫化氢的过程称为反硫化作用。硫酸还原细菌。\nSulfurcycle\n\n4，磷循环土壤中的大多数磷化物都是非水溶性的或微溶性的。能被稀酸或碳酸氢钠提取的磷一般被认为是微生物可以利用的有效磷；而可被树脂提取的小部分磷，即通过等离子交换而进入溶液的磷则被视为易变磷。土壤溶液中的磷水平一般在0.1—1ug/g。\n土壤中的有机磷：植酸（肌醇六磷酸）盐，核酸及其衍生物，磷脂。植酸酶------植酸（肌醇六磷酸）盐，微生物卵磷脂酶------磷脂。土壤中的无机磷：一类是可给性的简单磷酸盐，如磷酸钙、磷酸铁、磷酸铝等；另一类是磷灰石类。解磷能力较强细菌多属假单胞菌属和芽孢杆菌属，青霉属。\n第二节自然环境中的微生物MicroorganismsinNaturalEnvironments\n土壤中的微生物1土壤是微生物生长的良好基地——微生物资源的大本营丰富的碳源和氮源大量而全面的矿质元素适宜的含水量不同的通气状况适宜的温度范围，变幅小而缓慢适宜的pH广泛范围\n土壤中的微生物2土壤中微生物数量与分布，由于土壤质地发育母质、发育历史、肥力、季节、作物种植状况、土壤深度和层次等等的不同而又很大差异每克肥沃土壤可有几亿至几十亿个微生物。贫瘠土壤仅有几百万至几千万个微生物土壤微生物中，以细菌最多，作用强度最大，放线菌和真菌次之，藻类和原生动物等数量较少，影响也小\n土壤中的细菌土壤中的细菌占土壤微生物的70%～90%。其生物量可占土壤重量的1/10000左右，土壤有机质的1%左右。每ha可有1350～3375kg细菌数量大、个体小，与土壤接触的表面积特大，是土壤中最大的生命活动面，最活跃的生物因素土壤细菌大多为异养型，少数为自养型，积极参与着有机物的分解和腐殖质的合成以及各种矿质元素的转化有许多不同的生理类群，如固氮细菌、氨化细菌、纤维素分解细菌、硝化细菌、反硝化细菌、硫酸盐还原细菌、产甲烷细菌等等都有存在，但分布不一\n土壤放线菌数量仅次于土壤细菌，每g可达几千万至几亿个，占土壤微生物总数的5%～30%，甚至更高土壤放线菌以分枝丝状营养体缠绕于土壤有机物或土壤颗粒，并伸展于土壤颗粒中。生物量与土壤细菌相当土壤放线菌的种类十分繁多，目前已知的放线菌种主要分离自土壤。主要是链霉菌属（Streptomyces）的种在土壤中的分布以耕作层为主，随土壤深度增加而数量、种类减少\n土壤真菌是第三大类微生物每g土壤可含几万至几十万个。数量较细菌少，但其菌丝较粗大、长而生物量并不比细菌和放线菌少。每g土壤中的真菌菌丝可长达40m，湿重可达0.6mg左右一般土壤中酵母菌较少，但在果园土壤中较多有藻状菌、子囊菌、担子菌和半知菌类，尤以半知菌类居多真菌在土壤中的分布方式与放线菌相似好氧性，分布于土壤表层。喜酸土壤，在酸性土壤中有较高的比例\n土壤藻类土壤藻类的数量远较其他微生物类群小，占土壤微生物的不足1%潮湿土表发育有单细胞的硅藻、或丝状绿藻和裸藻，偶见金藻和黄藻。积水土面可发育有衣藻、原球藻、小球藻、丝藻、绿球藻等绿藻和黄褐色的硅藻。水田中有水网藻和水绵等丝状绿藻藻类为光合型微生物，可将二氧化碳转化为有机质，积累于土壤\n土壤原生动物土壤原生动物的数量变化很大，每g几个至几十万。在有机质丰富的土壤中较高种类有鞭毛虫、纤毛和根足虫等单细胞能运动的原生动物。形态大小差异大。无性繁殖以分裂方式原生动物以吞食有机物残片、土壤细菌、单细胞藻类、放线菌和真菌孢子对土壤有机物的分解有显著作用\n土壤微生物区系土壤微生物区系(Soilmicrobialflora)是指在某一特定环境和生态条件下的土壤中所存在的微生物种类、数量以及参与物质循环的代谢活动强度任何一种培养基对于土壤微生物都只是选择性培养基，仅是选择范围和选择对象不同土壤微生物区系反映了土壤的熟化程度和生态环境圆褐固氮菌（Azotobacterchroococcum）是土壤熟化程度的指示微生物。纤维素分解菌的优势种在熟化程度不同的土壤中不一样\n土壤微生物区系基本特点在一切耕作熟化土壤中，耕作层微生物数量最多，心土层较少旱地土壤中放线菌和真菌比水田土壤中多酸性土壤中真菌在微生物总量中的比例较高，而细菌和放线菌的比例相对较低水田和旱地土壤中都存在好氧性、厌氧性和兼性的细菌，而且好氧性细菌总比厌氧性细菌多得多。但分布不同随耕作年限的增长，土壤中微生物种类和数量都随之增加土壤微生物的种类和数量以及活动强度等特点随季节变化（温度、湿度、有机物进入）而发生年周期变化\n土壤微生物区系类型土著性微生物区系(Microbialautoflora)是指那些对新鲜有机物不很敏感的微生物类群，如格兰氏阳性球菌类、色杆菌、芽孢杆菌、节杆菌、分枝杆菌、放线菌、青霉、曲霉、丛霉等常年维持在某一数量水平，即使随有机物的进入、温度和湿度变化而变化，其变幅也小发酵性微生物区系(Fermentativemicrobialflora)是指对新鲜有机物很为敏感在有新鲜有机物进入时可爆发性地旺盛发育，而在新鲜有机物消失后又很快消退的微生物类群。如格兰氏阴性无芽孢杆菌、酵母菌、芽孢杆菌、链霉菌、根霉、曲霉、木霉、镰刀霉等有新鲜有机物时发酵性微生物区系占优势。衰退后，土著性微生物区系重占优势\n水体中的微生物水体时人类赖以生存的重要环境地球表面71%为海洋——97%的水冰川和两极——2%湖泊——0.009%河流——0.00009%地下水——少量凡有水之处就有微生物存在（寻找火星上水的存在证据，以证明火星上生命的存在或曾经存在\n（一）江河水特点：1。数量和种类与接触的土壤有密切关系；2。分布上更多的是吸附在悬浮在水中的有机物上及水底；3。淡水中的微生物是可以运动的，而且某些淡水中的细菌例如柄细菌具有很异常的形态，这些异常形态使得菌体的表面积与体积之比增加，从而使这些微生物能有效地吸收有限的营养物；4。靠近城市或城市下游水中的微生物多，并且有很多对健康不利的细菌，因此不宜作为饮用水源；5。水体自身存在自我净化作用：\n（二）海水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，除了在热带海水表面外，在其它海水中发现的细菌多为嗜冷菌。3。耐高压（特别是生活在深海的细菌）。4。大多数海洋细菌为G—细菌，并具有运动能力；\n（三）水体的富营养化作用和“水花”、“赤潮”当水体接受了大量的有机物或无机物，特别是磷酸盐和无机氮化合物，引起水的富营养化。由于水中含有过多的含氮、磷等的营养物质，引起藻类过量生长，产生大量的有机物（藻类）异养微生物氧化这些有机物，耗尽水中的氧，使厌氧菌开始大量生长和代谢，并分解含硫化合物，产生H2S，从而导致水有难闻的气味，并由于缺氧引起鱼和好氧微生物的死亡，最终引起水出现大量沉淀物和水体颜色异常。上述过程又称富营养化作用，它是水体受到污染并使水体自身的正常生态失去平衡的结果。在水体的富营养化作用中，藻类、蓝细菌等的大量繁殖使水体出现颜色，并变得浑浊，许多藻类团块漂浮在水面上，从而形成所谓的“水花”或“水华”。在海洋中，某些甲藻类大量繁殖也可也可以形成水花，从而使海水出现红色或褐色，即所谓的赤潮或红潮。\n水体微生物的分类清水型水生微生物指能生长在含有机物不丰富的清水中的化能自养型或光能自养型的微生物。如硫细菌、铁细菌、衣细菌，蓝细菌、绿硫细菌、紫细菌等。仅从水域中吸取无机物或少量有机物作营养发育量一般不大腐生型水生微生物指能利用进入水体的废物废水为作为营养的微生物。如变形杆菌、大肠杆菌、产气杆菌、产碱杆菌以及芽孢杆菌、弧菌和螺菌等。能利用腐败的有机残体、动物和人类排泄物，生活污水和工业有机废物废水发育量大\n三、空气中的微生物空气不具备微生物生长所必需的营养物质和生活条件，因此空气并不是微生物生长繁殖的良好场所。但空气仍存在有细菌、病毒、放线菌、真菌、藻类、原生动物等各类微生物。它们来源于被风吹起的地面尘土和水面小水滴以及人、动物体表的干燥脱落物、呼吸道分泌物和排泄物等等。\n分布特点：1无原生的微生物区系来源于土壤、水体及人类的生产、生活活动，3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在空气中的停留时间和尘埃大小、空气流速、湿度、光照等因素有关与人类生活关系密切\n四、极端环境中的微生物高温环境，低温环境、高酸环境、高碱环境、高压环境、高盐环境等，还有高卤环境、高辐射环境和厌氧环境等。一般生物难以生存而只有某些特殊生物或特殊微生物才能生存的环境称为极端环境。能在极端环境中生存的微生物称为极端环境微生物。\n1、高温环境中的微生物高温性微生物有微生物的各个类群，但它们对于高温的适应性很不一样。根据高温微生物的生长与温度之间的关系，可以分为三类：一类是极端嗜热菌，最适65～70℃，最低在40℃以上，最高在70℃以上，已分离到能在100℃以上生存的古细菌。第二类为兼性嗜热菌，最高为50～60℃，但在室温下仍有生长与繁殖能力第三类为耐热细菌，最高为45～50℃，在室温中生长较兼性嗜热细菌好。\n嗜热菌耐热机制的四种假说一是细胞膜化学组分的特异性：嗜热细菌细胞膜中类脂含量较中温细菌的高，且高溶点的长链脂肪酸比例增加，此外核酸中G+C比例也较中温菌高；二是嗜热菌中重要代谢物周围速率大大高于中温菌和嗜冷菌，如tRNA等蛋白质合成过程中的重要大分子物的合成速率很高；三是嗜热菌中酶蛋白等活性大分子具有较高的热稳定性；四是嗜热菌蛋白质合成系统失活所需的温度较中温菌为高。\n2、高盐环境中微生物自然界中高盐环境主要是盐湖、死海、盐场和腌制品。能在这些高盐环境中生存繁殖的微生物称为嗜盐性微生物。\n嗜盐微生物的分类根据嗜盐性微生物对盐浓度的适应性和需要性，可以将它们分为不同的嗜盐类群。嗜盐微生物最适生长盐浓度例子非嗜盐微生物<0.2mol/LNaCl淡水微生物弱嗜盐微生物0.2～0.5mol/LNaCl大多数海洋微生物中等嗜盐微生物0.5～2.5mol/LNaCl某些细菌和藻类极端嗜盐微生物2.5～5.2mol/LNaCl盐杆菌和盐球菌耐盐微生物耐受范围0.2～2.5mol/LNaCl金黄色葡萄球菌、耐盐酵母等\n嗜盐菌耐盐的三种机制具有对高盐浓度适应性的生理机能；嗜盐菌中的许多酶必需在高盐浓度下才显示活性；嗜盐菌具有异常的紫膜，在光合作用时紫膜具有H+泵作用，产生膜电位差，用于合成ATP，同时H+泵可以将胞内的盐(Na+)泵出体外，从而使菌体内维持一定的离子浓度而能在高盐浓度下生存。\n3、高酸环境中的微生物高酸环境如某些含硫矿的矿尾水，酸性热泉，以及人为有机酸发酵等处，都有一些嗜酸性微生物存在，如氧化硫硫杆菌在氧化S2-为SO42-时可在5%H2SO4和pH1.0～1.5的环境中进行生命活动。\n4、高碱环境中的微生物高碱环境如某些碱性温泉，矿尾水等处，也有一些嗜碱的微生物生存。如环状芽孢杆菌可在pH高达11.0的环境中生活。尽管某些调节机能的机理还不很清楚，但分子遗传学的研究表明，嗜碱细菌的嗜碱性仅为少数基因所控制。\n5、高压环境中的微生物高压环境主要是海洋深处和深油井内等。在这些环境中，一般每深10m即可增加一个大气压(101.325kPa)，而且深油井环境中每深10m可提高温度0.14℃。但仍有少数微生物喜欢在此高压下生存，如专性嗜压菌一种假单胞菌即是在1000×(101.325kPa)处分离获得的。本实验室从200多米的石油深井中分离到的能利用氢和二氧化碳的产甲烷细菌嗜压菌的最大特点是生长极为缓慢。\n极端环境下微生物的研究有三个方面的重要意义：(1)开发利用新的微生物资源，包括特异性的基因资源；(2)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；(3)为生物进化、生命起源的研究提供新的材料。\n第三节微生物之间的相互关系RelationshipsamongMicroorganisms\n一、偏利共栖关系(commensalism)定义：这种现象是指在一个生态系统中的两个微生物群体共栖，一个群体得益而另一个群体无影响。这种偏利共栖的方式可能不一样，如：一个群体的生命活动为另一个群体创造适宜的生长环境；或是一个群体为另一个群体提供生长刺激物质；或是一个群体为另一个群体提供营养基质。\n二、互利共栖关系(mutualism)定义:这是两个微生物群体共栖时均为有利的现象。这种互利可能是由于:互相提供了营养物质互相提供了生长素物质共同改善了生长环境兼而有之\n乳清液厌氧消化过程中各微生物类群的互营关系\n三、共生关系(symbiosis)有些具有互利关系的两个微生物群体相互更为密切，甚至形成结构特殊的共生物体，两者绝对互利，分开后有的甚至难以单独生活，而且互相之间具有高度专一性，一般不能由其他种群取代共生体中的组成成员。例如原生动物与藻类的共生；由某些藻类或蓝细菌与真菌组成的地衣等。\n四、竞争关系(competition)定义：是指在一个自然环境中存在的两个或多个微生物群体共同依赖于同一营养基质或环境因素时，产生的一方或双方微生物群体在数量增殖速率和活性等方面受到限制的现象。微生物之间的竞争还表现在对于生存空间的占有上，在一个空间有限的环境中，生长发育繁殖快的微生物将优先抢占生存空间，而生长速率慢的微生物的生长受到遏制和空间限制。这种竞争现象普遍存在，结果造成了强者生存，弱者淘汰。同时环境条件的改变，会导致竞争结果的改变。\n五、拮抗现象(antogonism)定义：由于一种微生物类群生长时所产生的某些代谢产物，抑制甚至毒害了同一生境中的另外微生物类群的生存，而其本身却不受影响或危害的现象。这种现象可以分为两种：一是由于一类微生物的代谢活动改变了环境条件而使环境条件不适宜于其他微生物类群的生长和代谢。二是一类微生物产生某些能抑制，甚至杀死其他微生物类群的代谢产物。\n六、寄生关系(parasitism)定义：指一种微生物通过直接接触或代谢接触，使另一种微生物寄主受害乃至个体死亡，而使它得益并赖以生存的现象。从寄生菌是否进入寄主体内来分，可以分为外寄生和内寄生。一般来说，寄生菌与寄主之间的专一性很强，寄生菌都限定于特定的寄主对象。\n蛭弧菌对细菌细胞的寄生蛭弧菌细菌细胞\n七、捕食关系(predation)定义：指一种微生物以另一种微生物为猎物进行呑食和消化的现象。在自然界中最典型和最大量的捕食关系是原生动物对细菌、酵母、放线菌和真菌孢子等的捕食。除此之外，还有藻类捕食其他细菌和藻，原生动物也捕食其他原生动物，真菌捕食线虫等。\n第四节微生物与植物之间的关系RelationshipbetweenMicroorganismsandPlants\n相互关系的三种类型根据微生物与植物之间得益利害关系可以大致分为三种类型：一是微生物在植物上得以生存的同时，也有益于动、植物的互惠互利关系二是微生物在植物上得以生存的同时，导致植物病害的致病关系。三是微生物与植物都无明显影响的关系。\n一、微生物与植物根系相互关系(一)植物根系、根际与根际微生物区系植物根系和根际土壤微生物的根土比根际微生物类群影响根际土壤微生物区系的因素植物根第与根际微生物共存形式根际微生物对植物的有益影响根际微生物对植物的不利或有害影响\n1、植物根系和根际土壤根际土壤是在植物根系影响下的特殊生态环境。根际土壤由于受植物根系的强烈影响而具有自己的特点:由于根系和微生物呼吸产生CO2，因此离根面越近，CO2浓度越高；根际土壤中的氧气浓度依植物不同而异；由于植物地上部的需要和蒸腾作用，根系吸收水分而在根际土壤中形成一个水势梯度；植物根系大量的脱落物和分泌物进入根际土壤，因而根际土壤内的营养物质较之根外土壤大为丰富。\n2、微生物的根土比定义：是指单位根际土壤中的微生物(R)数量与邻近的非根际土壤中微生物(S)数量之比。该概念用以反映某种土壤中根际环境对土壤微生物的影响，即根际效应。R/S=每g根际土壤中的微生物数量/每g非根际土壤中的微生物数量不同的微生物类群在同一植物根系的根土比不同，这表明根系对于各种微生物具有明显的根际效应。\n3、根际微生物类群根际微生物中细菌是数量最多的类群，可达(106～108个)/cm3。由于根系分泌物的选择作用，根际细菌群体中要求简单氨基酸类物质为营养的细菌占有很高比例。G－的无芽孢杆菌占绝对优势，但随植物年龄的增长，G－杆菌减少而棒形杆菌逐渐增多，大多数芽孢杆菌和G+球菌受到抑制。\n4、影响根际土壤微生物区系的因素植物类型、发育时期和长势；土壤类型；土壤处理：如无机肥、有机肥、石灰、杀虫剂、杀菌剂、灌溉等耕作措施；叶面处理：如在叶面施用各种化学药品；环境因素：如光、土壤温度、土壤水分、土壤空气和挥发物、土壤pH值等。\n5、植物根系与根际微生物共存形式豆科与相应的根瘤细菌共生，形成特殊结构的根瘤；木本非豆科植物与弗兰克氏菌的共生；外生菌根；内生菌根；植物根系与藻类共生；根际系统；根—病原菌复合体。\n6、根际微生物对植物的有益影响根际微生物可以改善植物的营养源；根际微生物产生生长调节物质影响植物生长；根际微生物可分泌抗生素类物质，有助于植物抗土著性病原菌的侵染；根际细菌能产生铁载体；改变植物形态等，促进根系具有更大的营养吸收能力。\n7、根际微生物对植物的不利或有害影响许多根际微生物通过侵染、寄生或其他方式对植物可以造成不利甚至有害的影响，这些微生物称为病原菌或致病菌。致病菌影响植物的几种途径：通过干扰植物生长物质和营养的传送产生一些可抑制根在土层中持续生长的代谢产物寄生菌导致寄主植物细胞的腐解与植物竞争有效的营养物质某些病原菌可在相应的植物根际得到加富，助长病害的发生和严重程度\n（二）菌根菌根：一些真菌和植物根以互惠共生关系建立起来的共生体称为菌根。根为真菌的生长提供能源，菌根菌为植物提供矿物质和水。菌根可分为内生菌根和外生菌根两大类：\n外生菌根外生菌根的特征是：在根外形成致密菌套；形成哈蒂氏网。（在菌套内层有许多菌丝穿透过根的表皮进入皮层组织，在外皮层细胞间蔓延，将细胞逐个包围起来，形成的一种特殊结构称为哈蒂氏网。）\n\n内生菌根内生菌根的菌丝主要存在与根的皮层中，在根外很少。内生菌根可分为两种类型，有隔膜真菌形成的菌根，无隔膜真菌形成的菌根。无隔膜真菌形成的菌根称为丛枝菌根（AM）或泡囊—丛枝菌根（VA菌根）。丛枝菌根（AM）是由内囊霉科的部分真菌与植物根形成的共生体，皮层内有丛枝和无隔菌丝结构。\n\n（三）共生固氮共生固氮细菌与植物形成的固氮器官—根瘤或茎瘤如：根瘤菌与豆科植物的共生固氮，根瘤菌与榆科植物的结瘤固氮，弗兰克氏放线菌与非豆科植物的结瘤固氮，蓝细菌中的许多属（念珠藻属等）与裸子植物、被子植物形成的共生固氮体系等等。\n\n二、植物体表和叶面微生物植物茎杆体表、叶面和果实，由于可提供非常适宜的栖息环境和营养条件，因而有大量有机异养型或光合型的细菌、真菌尤其是酵母菌、地衣和某些藻类存在，这些称为附生性微生物。其中直接以叶面作栖息生境的称为叶面微生物。\n第五节微生物与动物之间的关系TheRelationshipbetweenMicroorganismsandAnimals\n微生物与动物之间的一般关系根据微生物与动物之间的得益利害关系可以大致分为三种类型：一是微生物在动物上得以生存的同时，也有益于动物的互惠互利关系二是微生物在动物上得以生存的同时，导致动物病害的致病关系。三是微生物与动物都无明显影响的关系。\n微生物与动物的互惠互利关系动物肠道微生物区系——动物肠道为微生物提供了良好的生存空间、动物肠道分泌某些酶类有助于微生物对某些营养物的获得；微生物分解各种食物有利于动物的营养吸收微生物与动物之间形成免疫关系，防止疾病微生物产生某些生长刺激素促进动物生长，或抗生素抑制动物病原菌\n微生物导致动物病害的致病关系导致动物各种疾病艾滋病SARS禽流感病毒溃疡发炎结核肺炎等等\n微生物与动物都无明显影响的关系动物肠道微生物区系中的大多数微生物动物表皮微生物区系等等