微生物生态工程

依据微生物学和生态学的基本原理，应用对人类生产生活有益的微生物而设计的生产工艺系统。目的是合理利用自然资源，保持生态系统稳定和持续高效功能。微生物在生态系统中作为分解者的角色，在自然界的物质转化中起着重要作用。如果缺少微生物的分解环节，其他生物会因为得不到营养物质而不能生存发育。在多种微生物的相互分工协同作用下，自然界的有机物质，如纤维素、半纤维素、果胶、蛋白质、淀粉、核酸等大分子复合物被逐级分解。通常在好氧条件下，被彻底分解氧化为CO₂和H₂O，在厌氧条件下全部转化为CH₄、CO₂和NH⁺₄等物质。这个过程由多种微生物一环接一环地推动完成，组成了微生物生物链。微生物生态系统内，能量总是以化能的方式贮藏在食物中，因此能量流和食物链是物质的质和量的转化，是物质由于微生物的作用而发生的本质和形式上的变化。随着环境问题的日益严峻和生物科学的不断发展，微生物生态工程已成为解决诸多环境问题和生产问题的有力工具。
在微生物生态工程技术应用较为广泛的土壤、环境和食品等相关领域，微生物生态工程分为： 土壤微生物生态工程、环境微生物生态工程、食品微生物生态工程。微生物以群体的形式生活在特定的环境中，由于微生物的个体很小，它生活的环境也十分微小，甚至肉眼也看不见。微生物生态学家将其称为微环境。微生物不仅选择食物丰富的环境，也选择那些耗能少便可获得较多营养价值食物的环境。环境中的微生物由于受各种环境因子的影响，难免与周围其他的生物体发生一定的相互作用。微生物之间的相互作用，通常以种群的相互作用表现出来。这种作用不仅在种群之间，而且在种群内部也可以出现，主要有： 中性关系、互利共生、协同关系、互惠共生关系、竞争关系、偏害关系或称拮抗关系、寄生关系和捕食关系。在设计微生物生态工程时需要全面考虑种群与种群之间的相互影响，使设计出来的生态工程在实际中能有效发挥作用。