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關于地球上微生物的生活和作用,如果從短期觀察的結果襯,它
們是受各種微生境的生物和非生物因素所支配:而如果進行較長期的
觀察,則可看到不同微生境中微生物的作用,它們相互間有著密切的
關系。微生物的生活和作用,與周圍的生物及非生物的各種因素連成
一體,形成一個物質變化的系統,這個系統稱為生態系統。在自然界
中,這種系統是相對的,有各種大小的生態系統?墒,微生物的各
種作用以及圍繞它仃)的物質運動,會使地球上微生物的作用互相關聯
,因此,有必要把它們作為一個整體來進行考察。
把地球上各種生境中居住和進行生命活動的微生物作為一個整體
,互相聯系起來進行考察,可從三方面來考慮:(1)能量流動,(2)元
素的生物循環,(3)地球歷史中的微生物.
能量流動與微生物
生物體的維持、運動和增殖必須要有能量。植物和光合微生物所
需的能量來自光,一部分微生物從無機物的氧化獲取能量,動物和許
多微生物則通過氧化由植物和無機營養微生物生產的有機構只得能量
。在這些生物之間,圍繞著它們獲取所需的能量,而形成所謂食物鏈
的關系。也就是說,由光或無機物得到能量,臺成有機物的生產過程
和利用現存有機物的消費過程,以及生物遺體的分解過程三者的結合
形成了食物鏈。在地球上生存的各種微生物的活動,在此食物鏈中占
有一定位置,并互相關聯。這種關聯被作為生物間的能量流動來進行
討論。
將微生物的作用與這樣的能流聯系起來進行考察的初期研究者之
一.他認為土壤中生物最基本的能源是太陽光,通過植物葉綠素的作
用,把太陽能轉移到纖維素,淀粉,木質素,蛋白質等物質中。這些
物質的去向不外乎以下幾個方面:一部分被動物和人類所利用,殘存
的植物枯死后,通過動物和微生物的作用而成為碎片,又由于蚯蚓等
的作用,把它們分散至土壤中:或者作為微生物的營養被分解利用;
或者積聚的遺體經過部分的分解后成為泥炭、煤而堆積在地下.他還
認為,這樣的能量流動過程一定是符合熱力學定律的。此后,這些想
法由于微生物增殖過程的能量理論和食物鏈的能量理論的發展,而更
具體化.
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