現(xiàn)代微生物生態(tài)學(xué)(第二版)
定 價(jià):48 元
叢書(shū)名:普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材
- 作者:池振明主編
- 出版時(shí)間:2010/1/1
- ISBN:9787030265586
- 出 版 社:科學(xué)出版社
- 中圖法分類:Q938.1
- 頁(yè)碼:415
- 紙張:膠版紙
- 版次:2
- 開(kāi)本:16開(kāi)
《現(xiàn)代微生物生態(tài)學(xué)(第2版)》主要介紹正常自然環(huán)境、海洋環(huán)境、極端環(huán)境和污染環(huán)境中的微生物與其周圍生物和非生物環(huán)境之間的相互關(guān)系,微生物在這些環(huán)境中的作用和這些微生物及其活性產(chǎn)物的應(yīng)用;同時(shí)也介紹了微生物生態(tài)學(xué)研究使用的傳統(tǒng)方法和現(xiàn)代分子生物學(xué)方法。
《現(xiàn)代微生物生態(tài)學(xué)(第2版)》適合作為生物學(xué)。微生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)和海洋學(xué)專業(yè)的本科生和研究生教材,也可作為從事此類學(xué)科研究和教學(xué)的科研人員和教師的參考書(shū)。
更多科學(xué)出版社服務(wù),請(qǐng)掃碼獲取。
微生物生態(tài)學(xué)是指研究微生物與其周圍生物和非生物環(huán)境之間相互關(guān)系的一門(mén)科學(xué)。人們僅在20世紀(jì)60年代初期才開(kāi)始使用微生物生態(tài)學(xué)這個(gè)名詞,所以它是一門(mén)比較年輕的科學(xué)。
40多年來(lái),微生物生態(tài)學(xué)得到了迅速發(fā)展,并引起了許多研究者的極大興趣。目前,微生物生態(tài)學(xué)的研究熱點(diǎn)應(yīng)該是:①自然環(huán)境中的微生物資源、遺傳和功能基因的多樣性,特別是海洋環(huán)境(包括深海)、極端環(huán)境和污染環(huán)境中的微生物資源、遺傳和功能基因的多樣性最近幾年引起了各國(guó)政府和研究機(jī)構(gòu)的高度重視,我國(guó)從“十五”開(kāi)始也投入大量的經(jīng)費(fèi)開(kāi)展這方面的研究。②海洋微生物的生物活性產(chǎn)物,特別是海洋微生物產(chǎn)生的藥物和酶及其編碼,這些藥物和酶的基因正在得到有關(guān)公司的注意,其中許多已經(jīng)得到開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。③污染環(huán)境中的微生物及其基因,特別是那些具有強(qiáng)降解劇毒污染物能力的微生物和相關(guān)的基因,人們正在設(shè)法利用這些微生物處理環(huán)境中種類越來(lái)越多的各種污染物,再利用有關(guān)的基因改造天然微生物菌株,使它們具有更強(qiáng)降解和凈化污染物的能力。④微生物與環(huán)境友好物質(zhì),由于最近幾十年來(lái)大量使用塑料、農(nóng)藥、合成表面活性劑、石油和煤炭,給環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染,再加上能源危機(jī),使得如何利用微生物產(chǎn)生的環(huán)境友好物質(zhì)取代這些物質(zhì)已經(jīng)成為最近幾年全世界研究的熱點(diǎn)之一。
本書(shū)第一版在2005年由科學(xué)出版社出版后,已被多所大學(xué)選作本科生和研究生教材,并被多部著作引用,受到廣大讀者的歡迎。由于最近幾年微生物生態(tài)學(xué)發(fā)展非常迅速,與微生物生態(tài)學(xué)有關(guān)的新內(nèi)容、新觀點(diǎn)和新方法不斷出現(xiàn),同時(shí)在第一版編寫(xiě)過(guò)程中由于時(shí)間比較倉(cāng)促,書(shū)中存在一些不足之處。為了反映現(xiàn)代微生物生態(tài)學(xué)發(fā)展的最新內(nèi)容和新方法,我們對(duì)第一版的內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和修改,在第二版中重點(diǎn)突出了微生物生態(tài)學(xué)目前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。
在編寫(xiě)第二版過(guò)程中,王祥紅博士重點(diǎn)編寫(xiě)海洋環(huán)境中的微生物(第四章),李靜博士重點(diǎn)參與編寫(xiě)研究微生物生態(tài)學(xué)的方法(第二章),山東科技大學(xué)的李惠娟博士參與編寫(xiě)微生物與化學(xué)污染物之間的相互關(guān)系(第八章),池振明教授的博士研究生張曈、趙春海、王紀(jì)明、王芳和池哲參與編寫(xiě)極端自然環(huán)境中的微生物(第五章)和微生物產(chǎn)生的生態(tài)友好物質(zhì)(第十一章),其余章節(jié)主要由池振明教授編寫(xiě)。
本書(shū)第二版出版過(guò)程中得到中國(guó)海洋大學(xué)出版基金的支持,在此表示感謝。
由于我們的水平有限,書(shū)中難免有疏漏之處,懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
目錄
前言
第一章 緒論 1
第一節(jié) 微生物生態(tài)學(xué)的研究范同和目的 1
一、什么是生態(tài)學(xué) 1
二、什么是微生物生態(tài)學(xué) 1
第二節(jié) 微生物生態(tài)學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史 3
第三節(jié) 研究微生物生態(tài)學(xué)的意義 5
思考題 6
參考文獻(xiàn) 7
第二章 研究微生物生態(tài)學(xué)的方法 8
第一節(jié) 研究微生物生態(tài)學(xué)的傳統(tǒng)方法 8
一、直接測(cè)定 8
二、培養(yǎng)方法 8
三、代謝活力的測(cè)定 9
四、數(shù)學(xué)方法 9
第二節(jié) 研究微生物生態(tài)學(xué)的分子生物學(xué)方法 9
一、rRNA和rRNA基因序列的測(cè)定 11
二、利用核酸探針和雜交技術(shù)研究微生物的多樣性 14
三、全細(xì)胞雜交法的改進(jìn) 17
四、基于PCR技術(shù)的DNA指紋圖譜技術(shù) 19
五、其他方法 26
思考題 28
參考文獻(xiàn) 28
第三章 自然環(huán)境中微生物群落的組成及其變化規(guī)律 30
第一節(jié) 土壤中微生物群落的組成及其變化規(guī)律 31
一、土壤中微生物的分布 31
二、土壤中的微生物群落 31
三、影響土壤微生物分布的因素 33
第二節(jié) 水體中微生物群落的結(jié)構(gòu)及其變化規(guī)律 34
一、淡水中的微生物群落組成和代謝活力 34
二、環(huán)境條件對(duì)水體中微生物群落結(jié)構(gòu)的影響 36
第三節(jié) 空氣中微生物群落及其變化規(guī)律 36
一、空氣是微生物生長(zhǎng)和生存的不良環(huán)境 36
二、空氣是傳播微生物的介質(zhì) 37
三、室外的空氣 37
四、室內(nèi)空氣中的微生物 38
五、空氣中的微生物對(duì)生態(tài)的效應(yīng) 38
思考題 39
參考文獻(xiàn) 39
第四章 海洋環(huán)境中的微生物 40
第一節(jié) 海洋環(huán)境中的主要微生物類群 40
一、古菌 40
二、真細(xì)菌 40
三、真核微生物 44
四、細(xì)菌在海水中的分布 45
第二節(jié) 海水養(yǎng)殖環(huán)境中的致病菌 47
一、養(yǎng)殖魚(yú)類病原菌 47
二、養(yǎng)殖對(duì)蝦病原菌 51
三、養(yǎng)殖貝類病原菌 51
第三節(jié) 海水養(yǎng)殖環(huán)境中的有益微生物 52
一、有益微生物的概念 52
二、有益微生物的種類和來(lái)源 52
三、有益微生物的作用機(jī)理 54
第四節(jié) 海洋環(huán)境中的酵母 55
一、酵母在海洋環(huán)境中的分布與多樣性 56
二、海洋酵母產(chǎn)生的胞外酶 58
三、海洋酵母菌產(chǎn)生的鐵載體 73
四、海洋酵母菌產(chǎn)生的核黃素 73
第五節(jié) 深海地?zé)岘h(huán)境中的微生物 74
一、共生生物 74
二、菲共生的嗜高溫微生物 75
三、嗜熱微生物和超嗜熱微生物 75
第六節(jié) 海洋微生物的活性物質(zhì) 76
思考題 81
參考文獻(xiàn) 81
第五章 極端自然環(huán)境中的微生物 83
第一節(jié) 在低溫環(huán)境中的微生物 83
一、低溫環(huán)境中的微生物 83
二、高溫對(duì)嗜冷菌的影響 85
三、低溫微生物適應(yīng)低溫的分子機(jī)理 86
四、嗜冷菌的應(yīng)用 90
第二節(jié) 高溫環(huán)境中的微生物 92
一、高溫環(huán)境中的微生物 92
二、超嗜熱微生物的多樣性 95
三、高溫環(huán)境中微生物生命的分子機(jī)理 100
四、耐高溫菌的耐高溫遺傳基礎(chǔ) 105
五、嗜熱菌的產(chǎn)物多樣性及其應(yīng)用 108
第三節(jié) 在強(qiáng)酸環(huán)境中的微生物多樣性 120
一、在強(qiáng)酸環(huán)境中的微生物 121
二、在極端酸性環(huán)境中微生物之問(wèn)的相互作用 124
三、微生物抗酸的分子機(jī)理 125
四、嗜酸菌的應(yīng)用 127
第四節(jié) 在堿性環(huán)境中的微生物 129
一、嗜堿菌的分布和分離 129
二、晴堿微生物的特殊生理特征 131
三、嗜堿芽孢桿菌染色體DNA的物理圖譜 134
四、嗜堿菌的基因克隆 134
五、嗜堿菌產(chǎn)生的酶 136
六、嗜堿菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物 140
第五節(jié) 在高鹽環(huán)境中的微生物多樣性 141
一、嗜鹽微生物的類型 142
二、嗜鹽菌的生態(tài)分布 142
三、嗜鹽微生物抗高濃度NaCL的分子機(jī)理 143
四、嗜鹽菌耐鹽機(jī)理的遺傳基礎(chǔ) 150
五、嗜鹽微生物的產(chǎn)物多樣性及其應(yīng)用 152
第六節(jié) 低營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中的微生物 154
一、低營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中的微生物 154
二、低營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中的微生物生命機(jī)理 155
三、低營(yíng)養(yǎng)型微生物的應(yīng)用 156
第七節(jié) 高壓環(huán)境中的微生物 156
一、深海微生物的多樣性 156
二、在深海溝中的微生物多樣性 157
三、適應(yīng)高壓和低溫環(huán)境的細(xì)菌 157
四、嗜壓微生物的分子生物學(xué) 158
五、在高壓下酶的活性和熱穩(wěn)定性 158
六、嗜壓菌的潛在用途 159
第八節(jié) 高輻射環(huán)境中的微生物 161
一、抗輻射微生物 162
二、微生物抗輻射的分子機(jī)理 162
三、抗輻射微生物的應(yīng)用 168
思考題 168
參考文獻(xiàn) 168
第六章 生物群體的相互作用 170
第一節(jié) 微生物群體之間的相互作用 170
一、一種微生物群體中的相互作用 170
二、不同微生物群體之間的相互作用 172
第二節(jié) 環(huán)境中細(xì)菌之問(wèn)遺傳物質(zhì)的相互交換 178
一、轉(zhuǎn)化 179
二、轉(zhuǎn)導(dǎo) 180
三、接合 180
第三節(jié) 微生物與植物之間的相互關(guān)系 187
一、微生物與植物根之間的相互作用 187
二、植物內(nèi)生微生物 190
三、微生物與植物其他部分之問(wèn)的相互作用 191
四、病原微生物與植物之問(wèn)的關(guān)系 192
第四節(jié) 微生物與動(dòng)物之問(wèn)的相互關(guān)系 193
一、微生物作為某些水生動(dòng)物的食物 193
二、微生物對(duì)于動(dòng)物消化食物和獲取螢養(yǎng)所起的作用 194
三、動(dòng)物與光合微生物之問(wèn)的共生關(guān)系 196
四、動(dòng)物與發(fā)光細(xì)菌之問(wèn)的相互關(guān)系 197
五、微生物與節(jié) 肢動(dòng)物之問(wèn)的共生關(guān)系 197
六、病原微生物與動(dòng)物之間的相互關(guān)系 197
第五節(jié) 微生物與人體的相互作用 198
一、皮膚表面的微生物與人體的關(guān)系 198
二、口腔中的微生物與人體的關(guān)系 199
三、胃腸道中的微生物與人體的關(guān)系 200
思考題 200
參考文獻(xiàn) 200
第七章 微生物在生物地球化學(xué)循環(huán)中的作用 202
第一節(jié) 基本概念 202
一、能量流 202
二、營(yíng)養(yǎng)水平 202
三、生物地球化學(xué)循環(huán) 203
第二節(jié) 碳循環(huán) 204
一、通過(guò)食物例進(jìn)行碳的轉(zhuǎn)移 204
二、微生物在碳循環(huán)中所起的特殊作用 206
三、環(huán)境因素和人類活動(dòng)對(duì)碳循環(huán)的影響 207
第三節(jié) 氫循環(huán) 207
第四節(jié) 氧循環(huán) 208
第五節(jié) 氮循環(huán) 209
一、N2的同定 209
二、氨化作用 211
三、硝化作用 212
四、硝酸還原和反硝化作用 213
五、環(huán)境因素和人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)的影響 214
第六節(jié) 硫循環(huán) 214
一、硫和硫化物的氧化 215
二、還原性硫的轉(zhuǎn)化 216
三、硫循環(huán)的實(shí)際意義 218
第七節(jié) 磷的循環(huán) 218
第八節(jié) 其他元素的循環(huán) 219
一、鐵循環(huán) 219
二、Mn循環(huán) 220
三、Ca循環(huán) 220
網(wǎng)、硅循環(huán) 221
五、各種元素循環(huán)之問(wèn)的相瓦關(guān)系 221
六、某些重金屬元素的循環(huán) 222
思考題 222
參考文獻(xiàn) 222
第八章 微生物與化學(xué)污染物之間的相互關(guān)系 223
第一節(jié) 自然界化學(xué)污染物的種類、來(lái)源及其危害 223
一、自然界中化學(xué)性污染物的來(lái)源和種類 223
二、幾種主要污染物的危害 225
第二節(jié) 化學(xué)性污染物對(duì)微生物的毒性 226
一、重金屬污染物對(duì)微生物的毒性效應(yīng) 226
二、有機(jī)污染物對(duì)微生物的毒性 228
第三節(jié) 微生物對(duì)重金屬的抗性 231
一、微生物抗重金屬的機(jī)制 231
二、金屬抗性的遺傳基礎(chǔ) 236
三、抗重金屬菌株的應(yīng)用 238
第四節(jié) 微生物適應(yīng)難降解污染物的分子機(jī)制 238
一、遺傳適應(yīng)機(jī)制 239
二、研究自然環(huán)境中遺傳適應(yīng)的分子生物學(xué)方法 243
第五節(jié) 微生物對(duì)汞化合物的解毒機(jī)理 245
一、自然界中的抗汞微生物 245
二、微生物對(duì)無(wú)機(jī)汞化合物和有機(jī)汞化合物的抗性范同 246
三、微生物對(duì)Hg和有機(jī)汞化合物解毒作用的機(jī)理 246
第六節(jié) 微生物對(duì)其他重金屬的解毒作用 251
一、Cr6+的微生物解毒作用 251
二、V+的還原 253
三、Pd7-的還原 253
四、Au3+和Ag+的還原 253
五、As5+的還原 254
六、Se6+和Se4+的還原 255
第七節(jié) 放射性元素的微生物還原 256
一、放射性物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化的機(jī)制 256
二、U6+的還原 260
三、P5+和Pu4+的還原 260
四、Tc7+的還原 260
第八節(jié) 苯環(huán)類污染物的降解 261
一、苯環(huán)類污染物降解的共同途徑 261
二、與降解苯環(huán)類污染物有關(guān)的微生物 263
第九節(jié) 多環(huán)芳烴的微生物降解 264
一、萘的微生物降解 264
二、非和蒽的微生物降解 264
三、苯并[a]芘的微生物降解 265
第十節(jié) 三硝基甲苯的微生物降解 266
一、由細(xì)菌引起的中N中有氧降解 266
二、細(xì)菌對(duì)中N中的無(wú)氧降解 268
三、真菌的中N中代謝 271
第十一節(jié) 石油中碳?xì)浠衔锏奈⑸锝到?272
一、各類碳氮化合物的降解 272
二、石油混合物中碳?xì)浠衔锏慕到?274
三、能利用碳?xì)浠衔锏奈⑸?274
四、石油碳?xì)浠衔锓纸饩姆植?275
五、環(huán)境因素對(duì)石油碳?xì)浠衔锝到獾挠绊?276
第十二節(jié) 有機(jī)氯農(nóng)藥的微生物降解 277
一、降解有機(jī)氯農(nóng)藥的主要反應(yīng) 277
二、幾種代表性有機(jī)氯農(nóng)藥的微生物降解 278
第十三節(jié) 有機(jī)磷農(nóng)藥的微生物降解 282
一、降解有機(jī)磷農(nóng)藥的主要反應(yīng) 282
二、幾種代表性有機(jī)磷農(nóng)藥的微生物降解 283
第十四節(jié) 合成洗滌劑的微生物降解 284
一、烷基苯磺酸鹽的微生物降解 285
二、烷基磺酸鹽的微生物降解 286
第十五節(jié) 偶氮染料的微生物降解 287
一、環(huán)境中能使偶氮染料脫色的微生物 287
二、偶氮染料的降解途徑 287
第十六節(jié) 尼龍寡聚體的微生物降解 288
一、降解尼龍寡聚物的酶 288
二、編碼尼龍寡聚體降解酶的質(zhì)粒 289
三、尼龍寡聚體降解酶中程 290
四、在假單胞菌中尼龍寡聚體的生物降解 290
五、尼龍寡聚體降解代謝工程 290
第十七節(jié) 石油和煤中的生物脫硫作用 291
一、特異性生物脫硫途徑 291
二、硫底物特異性 293
三、石油原油的脫硫作用 294
四、生物脫硫的分子遺傳學(xué) 294
五、通過(guò)基因中程方法改良脫硫酶 294
第十八節(jié) 氰(腈)化合物的微生物降解 295
一、游離的氰(腈)化合物生物降解 295
二、金屬腈復(fù)合物的生物降解 297
三、腈化合物生物降解的技術(shù) 297
第十九節(jié) PCB的微生物降解 298
第二十節(jié) 二英的微生物降解 298
一、來(lái)源 299
二、二英的微生物降解 299
第二十一節(jié) 苯環(huán)污染物的厭氧降解 306
一、厭氧微生物 306
二、中心活性苯環(huán)中問(wèn)產(chǎn)物的形成 307
三、苯環(huán)的還原和水化作用 308
四、厭氧和好氧代謝途徑的比較 308
第二十二節(jié) 參與環(huán)境污染物降解的可轉(zhuǎn)移遺傳元件 308
一、質(zhì)粒與質(zhì)粒的基本特性 311
二、降解質(zhì)粒的種類及其功能 311
三、參與污染物分解的轉(zhuǎn)座子和其他MGE 316
四、污染環(huán)境中細(xì)菌質(zhì)粒分布的規(guī)律 317
思考題 317
參考文獻(xiàn) 318
第九章 污染物的微生物處理 319
第一節(jié) 基本概念 319
一、BOD 319
二、甲烯藍(lán)穩(wěn)定性試驗(yàn) 320
三、COD 321
四、中OD 321
五、NOD 321
六、SS 321
第二節(jié) 廢氣的微生物處理 321
一、生物滌氣器 322
二、滴濾池 323
三、生物濾池 323
四、與廢氣處理有關(guān)的微生物 32d
五、含H2S氣體的微生物處理 32j
第三節(jié) 廢水的微生物處理 326
一、活性污泥法 327
二、生物膜法 332
第四節(jié) 重金屬污染物的微生物處理 346
一、生物吸附 346
二、利用固定化細(xì)胞吸附承金屬 349
三、重金屬沉淀法 350
四、利用微生物的轉(zhuǎn)化作用去除重金屬 351
五、原位生物修復(fù)方法 352
六、用于處理重金屬污染物的常用工藝 353
第五節(jié) 固體廢物的微生物處理 353
第六節(jié) 煤脫硫的微生物方法 35d
一、煤中的含硫化合物 354
二、煤脫硫過(guò)程中所用的微生物 355
三、微生物法煤脫硫的機(jī)理 356
四、影響煤脫硫的環(huán)境條件 357
五、煤脫硫的方法 357
六、將來(lái)的方向 358
思考題 358
參考文獻(xiàn) 359
第十章 微生物及其代謝產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染 360
第一節(jié) 病原微生物對(duì)環(huán)境的污染 360
一、病原微生物對(duì)空氣的污染 360
二、病原微生物對(duì)水體的污染 360
三、病原微生物對(duì)土壤的污染 361
第二節(jié) 富營(yíng)養(yǎng)化作用及其控制萬(wàn)法 361
一、引起富營(yíng)養(yǎng)化的原因 362
二、引起富營(yíng)養(yǎng)化的藻類 362
三、富營(yíng)養(yǎng)化作用的危害 362
四、富營(yíng)養(yǎng)化作用的人工控制 363
第三節(jié) 重金屬的甲基化作用對(duì)環(huán)境的污染 364
一、汞的甲基化作用 364
二、其他重金屬的甲基化作用 366
第四節(jié) 含氮化合物的微生物代謝對(duì)環(huán)境的污染 367
一、NH3 367
二、NO3- 368
三、NO2- 368
四、羥胺 368
五、亞硝酸胺 368
第五節(jié) 含硫化合物的微生物代謝對(duì)環(huán)境的污染 369
一、H2S 369
二、SO2和氧硫化碳 369
三、有機(jī)硫化合物 370
四、酸礦水 370
第六節(jié) 微生物產(chǎn)生的毒素對(duì)環(huán)境的污染 371
一、細(xì)菌毒素 371
二、藻類毒素 373
三、真菌毒素 374
四、微生物產(chǎn)生毒素對(duì)生態(tài)的效應(yīng) 375
五、微生物毒素的用途 376
思考題 376
參考文獻(xiàn) 376
第十一章 微生物產(chǎn)生的生態(tài)友好物質(zhì) 377
第一節(jié) 生物塑料 377
一、生物塑料的基本特性 377
二、可產(chǎn)生PHA的微生物 379
三、PHA的實(shí)際應(yīng)用 380
第二節(jié) 生物表面活性劑 381
一、能產(chǎn)生生物表面活性劑的微生物、化學(xué)性質(zhì)和表面性質(zhì) 381
二、生物表面活性劑的應(yīng)用 384
第三節(jié) 生物農(nóng)藥 38j
一、蘇云金芽孢桿菌在防治害蟲(chóng)方面的應(yīng)用 386
二、生產(chǎn)毒素蛋白的新技術(shù) 387
三、生物防治 389
第四節(jié) 生物燃料 390
一、氖氣 390
二、甲烷/沼氣 393
三、乙醇 394
四、生物柴油 397
五、正丁醇/丙酮 401
六、其他 402
思考題 402
參考文獻(xiàn) 402
第十二章 微生物的生態(tài)模型 404
第一節(jié) 實(shí)驗(yàn)?zāi)P?404
一、分批培養(yǎng)系統(tǒng) 404
二、流過(guò)培養(yǎng)系統(tǒng) 405
三、微世界 407
第二節(jié) 數(shù)學(xué)模型 408
一、群體生長(zhǎng)方程式 408
二、競(jìng)爭(zhēng)方程式 410
三、共生方程式 411
四、捕食方程式 411
五、生物群落的數(shù)學(xué)模型 412
六、組建數(shù)學(xué)模型常用的方法 414
思考題 414
參考文獻(xiàn) 414
三、代謝活力的測(cè)定
第三種方法是測(cè)定自然環(huán)境中微生物的代謝活力。如果我們知道一個(gè)微生物群體的大小,那么通過(guò)測(cè)定。H標(biāo)記的胸腺嘧啶摻入到微生物群體DNA中的速率便可以估計(jì)微生物的代時(shí)。同樣用帶有放射性標(biāo)記的各種污染物作為微生物生長(zhǎng)的底物,可以用來(lái)測(cè)定這些污染物的分解速率,并可推測(cè)它們的代謝途徑。
另一種代謝活力測(cè)定法是分析某些特殊酶類的酶活力。這一方法是假設(shè)所有待測(cè)的細(xì)胞都含有這些特殊的酶類,并且所有細(xì)胞以同樣的能力使用這些酶類。但是在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定的酶活力與在自然界中所表現(xiàn)的酶活力往往差別很大,這是因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)室中測(cè)定酶活力時(shí)所用的條件不同于自然界所存在的條件。
測(cè)定自然樣品中的ATP含量也可以反映微生物代謝活力的大小和生物量的大小。這一測(cè)定方法是假設(shè)ATP僅存在于活細(xì)胞中,并且每個(gè)微生物細(xì)胞的ATP含量基本上一致。但是,實(shí)際上某一種微生物的ATP含量是隨著環(huán)境中的磷含量不同而變化的,并且高濃度的有機(jī)物會(huì)干擾ATP含量的測(cè)定。
測(cè)定葉綠素的含量和其他光合色素的含量可以用來(lái)估計(jì)藻類和其他光合生物的生物量和代謝活力。
最廣泛使用的測(cè)定代謝活力的方法是估計(jì)整個(gè)微生物群體的呼吸作用和藻類的光合作用,測(cè)定的對(duì)象是O2和CO2量的變化。通過(guò)測(cè)定土壤呼吸速率可以間接地估計(jì)土壤中的生物量,首先用氯仿處理土壤樣品,以殺死土壤中的所有微生物,然后用“活”土壤樣品重新接種經(jīng)氯仿熏蒸過(guò)的土壤,并測(cè)定呼吸速率。這種測(cè)定方法不適合用于測(cè)定只能進(jìn)行厭氧呼吸或發(fā)酵的微生物。另外,在采集樣品和在實(shí)驗(yàn)室處理樣品過(guò)程中,會(huì)對(duì)自然樣品造成許多干擾作用,這樣會(huì)對(duì)樣品中的微生物呼吸作用產(chǎn)生很大的影響。代謝活力測(cè)定的一個(gè)最大缺點(diǎn)是所得出的結(jié)果無(wú)法說(shuō)明自然樣品中存在哪些微生物種類和微生物在自然樣品中的分布情況。