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绪论1

一、微生物和人类的生存环境1

二、挑战中成长的环境微生物学1

三、环境微生物学的主要研究方向2

四、新世纪环境微生物学研究的发展趋势3

第一章 自然生境中的微生物5

第一节 微生物在生态系统中的地位与作用5

一、生态系统5

二、微生物在生态系统中的地位7

三、微生物在生态系统中的作用8

第二节 陆地生境中的微生物9

一、陆地生境的特点9

二、土壤中的微生物13

第三节 水生境中的微生物20

一、淡水水体20

二、微咸水体24

三、海洋水24

四、地下水26

第四节 大气生境中的微生物26

一、大气中的微生物26

二、影响大气微生物存活的因素28

三、大气中微生物（气溶胶）的运动与迁移30

第五节 其他特殊生境下的微生物31

一、气-水界面上的微生物31

二、低营养环境中的微生物32

第六节 微生物在生境中的行为36

一、微生物的迁移37

二、微生物的趋化性40

三、微生物的吸附及生物膜44

第二章 极端环境微生物50

第一节 环境因素对微生物生长的影响50

一、温度50

二、酸碱度（pH值）51

三、氧和氧化还原电位52

四、水活度与渗透压、干燥53

五、辐射53

第二节 嗜热微生物54

一、高温生境54

二、嗜热微生物的多样性55

三、嗜热机制60

四、嗜热微生物与地球化学演化61

第三节 嗜冷微生物61

一、低温生境及微生物61

二、生态作用64

第四节 嗜酸微生物64

一、酸性环境64

二、极端酸性环境中微生物的多样性65

三、嗜酸机理67

第五节 嗜碱微生物67

一、碱性环境68

二、嗜碱微生物的多样性68

三、适应机制70

第六节 嗜盐微生物72

一、高盐生境72

二、嗜盐微生物的多样性73

三、适应机理74

第七节 嗜压微生物76

一、高压环境76

二、高压环境中的微生物77

三、嗜压机理78

第八节 抗辐射微生物78

一、抗辐射异常球菌的特征79

二、能量的产生与转换79

三、生态分布79

四、适应机理80

第三章 微生物种群、群落及其多样性83

第一节 微生物种群及其相互作用83

一、种群内的相互作用83

二、种群间的相互作用84

三、微生物种群在群落中的生存策略90

第二节 微生物群落及其相互作用90

一、群落组成、结构的特点90

二、群落水平的相互作用及其对生态系统的影响95

三、压迫对群落的影响和选择95

第三节 群落的生态功能96

一、群落的生态功能96

二、对生境的影响96

三、微生物群落中的遗传交换97

第四节 微生物的适应进化与多样性97

一、微生物的适应进化97

二、微生物的多样性99

第四章 微生物与生物地球化学循环109

第一节 碳循环112

一、碳库及其循环112

二、碳在生物圈中的循环113

三、碳在生境中的循环114

四、碳循环的其他方式及生物多聚物的降解114

第二节 氢循环120

第三节 氧循环121

第四节 氮循环122

一、固氮123

二、铵同化126

三、氨化作用127

四、硝化作用128

五、硝酸盐还原130

第五节 硫循环134

一、硫矿化（脱硫作用）134

二、硫氧化135

三、硫还原137

第六节 磷循环138

一、有机磷的矿化138

二、磷的有效化139

三、磷的同化139

第七节 铁循环139

一、铁的氧化和沉积140

二、铁的还原和溶解140

三、铁的吸收141

第八节 其他元素的循环及不同元素循环相互作用141

一、钙循环142

二、硅循环143

三、锰循环143

四、不同元素循环的相互作用143

第五章 人体微生物及病原微生物的传播146

第一节 人体微生物146

一、皮肤微生物146

二、口腔的正常群落147

三、胃肠道微生物148

四、身体其他部位的正常群落149

第二节 病原微生物在水中的传播150

一、水中的病原微生物150

二、病原微生物在水体中的传播及控制151

三、水传播病原微生物对人类健康的影响153

第三节 病原微生物在空气中的传播154

一、空气中的微生物154

二、病原微生物在空气中的传播模式156

三、空气中的病原微生物的来源及传播156

四、空气中微生物与空气品质160

第四节 病原微生物在土壤中的传播161

一、土壤中的病原微生物162

二、土壤中病原体的来源162

三、土源性疾病163

第五节 病原微生物通过食物的传播164

一、食品传播疾病流行病学164

二、食品传播的微生物病原体165

第六章 微生物和动物的相互关系169

第一节 动物对微生物的捕食169

一、捕食方式169

二、生态学意义170

第二节 微生物和昆虫的共生170

一、共生微生物171

二、生态功能174

三、转移（Transmission）175

第三节 瘤胃（Rumen）共生176

一、瘤胃共生的生态及经济学意义177

二、瘤胃生境177

三、瘤胃微生物种类、数量及作用180

四、共生对动物和瘤胃微生物的互利作用183

第四节 光合微生物和无脊椎动物的共生关系183

一、共生微生物183

二、生态功能185

第五节 发光细菌与海洋生物的共生186

一、发光细菌及其发光机理186

二、发光细菌与海洋生物的共生关系187

三、共生体系的生态功能188

第六节 动物病害发生生态学及生物防治188

一、病害发生的生态学原理188

二、生物防治的原理和方法189

三、生物防治的环境学意义190

第七章 微生物与植物的相互关系192

第一节 微生物和植物根的关系192

一、根际（rhizospere）192

二、菌根（mycorrhizae）197

三、根瘤菌和豆科植物的共生固氮200

四、其他的共生固氮作用203

第二节 植物茎叶、果实上的微生物203

一、微生物种类及组成203

二、生态功能205

第三节 农杆菌和植物根的关系及其作用206

一、农杆菌对植物根的侵染作用206

二、农杆菌在转基因植物中的作用207

第四节 植物的微生物病害发生生态学及生物防治209

一、病害发生生态学209

二、植物的微生物病害211

三、植物病害的生物学防治及其生态学原理214

第八章 微生物对环境有机污染物的降解与转化217

第一节 生物降解机理、过程及影响因素219

一、生物降解的机理219

二、生物降解总体过程220

三、生物降解的基本条件220

四、影响生物降解的环境因素222

第二节 微生物降解有机污染物的巨大潜力223

一、微生物分解自然有机物的能力良好基础223

二、微生物降解有机污染物的潜力224

三、微生物降解有机污染物的优越条件225

四、生物降解作用的认为强化226

第三节 微生物的降解质粒234

一、微生物降解遗传信息的分布234

二、质粒与降解质粒234

三、降解质粒与降解过程239

四、转录调控243

五、转座因子244

第四节 微生物对异生物源有机物降解能力的遗传进化245

一、遗传进化证据245

二、生物降解遗传进化的主要方式246

三、遗传进化的机理246

第五节 微生物的降解反应、降解途径、降解速率及降解指示系统248

一、降解反应248

二、生物降解途径规律性250

三、降解速率及其动力学模型251

四、环境有机污染物在环境中行为253

五、降解与解毒作用254

六、环境污染物的酶促降解255

七、降解菌及其降解基因的指示系统263

第六节 环境有机污染物的共代谢降解264

一、共代谢降解265

二、共代谢机理267

三、共代谢降解的特点268

四、共代谢的应用268

第七节 常见有机污染物的生物降解269

一、烃类化合物的生物降解269

二、其他化合物的生物降解279

第八节 有机污染物的降解性测定及归宿评价281

一、生物降解性测定282

二、生物降解性评价290

三、建立在生物降解测试基础上的归宿评价291

四、生物降解性测定的完整过程291

第九节 有机物的结构与生物降解性及归宿预测评价293

一、有机物的结构与生物降解性293

二、预测生物降解性定量结构生物降解性关系模型的构建294

三、定量结构生物降解模型的应用298