无处不在的微生物
微生物虽然小,我们肉眼看不见,但它们却无时无刻不存在于我们的四周,空气、土壤、水等等,都有微生物的存在,就连我们的身体里、衣服上、皮肤上、手上,也有许多微生物存在。
*土壤中的微生物
土壤具有各种微生物生长繁殖所需要的各种条件,因此,土壤也是微生物生活的最好场所。
首先,土壤中有丰富的有机质,可以为微生物提供碳源、氮源和能量;同时,土壤中还有丰富的无机矿物质,可以为微生物的生长提供矿物养料;土壤的良好持水性,还能保证微生物生长繁殖所需要的水分;土壤的多孔性,也使其中贮留了许多空气,可以满足好气性微生物的生长需求。
其次,土壤的酸碱度接近中性,渗透压在3~6大气压之间,这个条件与微生物生长繁殖所要求的非常相似;而且土壤中温度相对稳定,这些都能满足微生物生长繁殖的要求。因而,土壤事实上就是“微生物天然的培养基”。在土壤中,微生物的种类最多,数量也最大。据估测,通常每克肥土中就含有几亿至几十亿个微生物,即使贫瘠的土壤,每克中所含的微生物量也在几百万至几千万之多,其中既有非细胞形态的微生物,也有细胞形态的微生物及藻类、原生动物等。
土壤中的微生物以细菌最多,通常占土壤微生物总数量的70%~90%,主要是腐生性菌,还有少数是自养性的。细菌虽然小,但由于数量多,所以生物量也高。所谓生物量,就是指单位体积中活细胞的重量。据估计,土壤中细菌的生物量如果以每亩半尺深耕作层的土壤重15万千克计算,那么每亩土壤的这一深度内细菌的活重为90~230千克。以土壤有机质含量为3%计算,其中所含细菌的干重约为土壤有机质的1%左右,而占土壤重量的万分之三左右。而且由于它们个体小、数量大,与土壤接触的表面积特别大,因此也成为土壤中最大的生命活动面和最活跃的生活因素,时刻不停地与周围环境进行着物质交换。
土壤类型不同、深度不同,季节的不同,降水量的多寡,土壤反应,耕作制度等,都会对细菌的分布和活动产生影响。通常来说,富含有机质的黑钙士要比有机质缺乏的灰化土含有的细菌多得多,而且表层土中的数目和种类也都比深层土中多。尤其是硝化细菌、纤维分解菌和非共生固氮菌等,更是会随着土层深度的增加而急剧减少。
土壤中的有机质矿化以春秋两季最甚,因此菌数也会相应增加。土壤中含有的空气和水分是对立的,降雨量多,就会碍及通气,好氧性细菌的数量就会减少。土壤过酸或过碱,对很多细菌的生长都是不利的,而耕作则可以改善土壤中空气和水的状况,促进好氧性菌的活动,从而有利于有机质的分解。
放线菌在土壤中的数量也很大,仅次于细菌,每克土壤含有几百万到几千万的菌体和孢子,约占土壤中微生物总数的5%~30%。放线菌大多喜欢碱性富含有机质的温暖土壤中存活。
放线菌数量虽然不如细菌多,但由于其体积比细菌太大几十倍到几百倍,因此在土壤中的生物量也不低于细菌。通常来说,放线菌的耐干燥能力要比细菌强,能存在于干燥的土壤乃至沙漠中,随土壤深度的增加而减少的速度特比细菌慢。因此,深层土壤中放线菌往往比其他微生物要多。
土壤中还有真菌存在,主要分布于土壤的表层。由于它们喜酸性,因此在酸性森林土壤中含量更多。真菌的数量要比细菌和放线菌少,每克土壤只含几万至几十万个,但由于其菌丝很粗,个体体积要比细菌和放线菌大,所以它们的生物量也不少。土壤中的真菌主要有霉菌、酵母菌和担子菌等。这些真菌通常都有很强的分解能力,有不少真菌都能分解许多微生物所不能分解的纤维素、木质素等物质,从而有助于改善土壤的结构,提高土壤的肥力。
此外,土壤中还含有藻类和原生动物等。藻类具有光合色素,能通过光合作用增加土壤中的有机物;原生动物是土壤中异养的小动物,可以吞食各种有机物、藻类和菌类等,对土壤中的物质转化和在藻类、菌类数量调节方面起着重要作用。
*水中的微生物
水是微生物天然生存的环境。由于水源、水质的不同,比如海水、江河水包括静水(如湖泊、池塘水)和流水(江河等),其中所含微生物的种类和数量也有很大差异。
通常来说,水中微生物的分布会根据水的理化条件和进入水中微生物数量的不同而有很大差异。在静水池中,微生物的数量比较多,而流水中则比较少;而池水和湖水中微生物的数量,则取决于水中有机质的含量,一般有机质越多,微生物的量也越大;地下水、井水和泉水中,由于经过很厚土层的过滤,含有营养物质少,因此微生物数量也比较少。
但是,不同地层的地下水中所含的微生物种类数量也不同。在含石油的地下水中,含有大量能分解碳氢化合物的细菌;在泉水中如果含铁,那么还经常会有铁细菌,含硫则可能发现硫细菌。海水由于特殊的盐分、低温、高压等情况,不利于微生物的存在,因此海水中的微生物数量就比淡水中的少,但海底由于有机沉积物多而含有许多微生物。
通常根据水中微生物的不同来源,可以将它们分为三类,分别是原生物生物群、来自土壤中的微生物和来源于污水中的微生物。
原生微生物群是天然和生活在水中的一群微生物,在水中和水底沉积物中具有较稳定的组成,在不同的水中都可以发现它们,因此属于是水中的“常驻人口”。
土壤中的微生物主要附着在土壤微粒上,由于各种作用,如风吹、雨淋等,被带入水中,但在水中也占有一席之地。
来源于污水的微生物,主要是由于工业污水和居民的生活用水不经处理就被直接排放到江河中,导致水质受到极大污染。在这些受到污染的水中,可能含有伤寒杆菌、志贺氏杆菌、霍乱弧菌等致病菌。人喝了这种水后,就可能会患上相应的疾病。