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