关键词:水体;水生植物;水位;波浪;生长;影响
Abstract:inthelongtermevolutionprocess,plantthroughthemoistureinsidebodybalancethatistherootsystemabsorbswaterandleavesthebalancebetweenthetranspirationwatertoadapttothesurroundingwaterenvironment.Differentwaterfortheinfluenceofaquaticplantsaredifferent,andthispaperthroughthewaterandthedevelopmentprocessofaquaticplants,andanalyzesonthedifferentwatertotheinfluenceoftheaquaticplantsgrow.
Keywords:water;Aquaticplants;Water;Thewaves;Growth;influence
中图分类号:S682.32文献标识码:A文章编号:
1水体与水生植物
1.1概念
水体指的是液态和固态水体所覆盖的地球空间。水圈中的水上界可达大气对流层顶部,下界至深层地下水的下限。包括大气中的水汽、地表水、土壤水、地下水和生物体内的水。各种水体参加大小水循环,不断交换水量和热量。水圈中大部分水以液态形式储存于海洋、河流、湖泊、水库、沼泽及土壤中;部分水以固态形式存在于极地的广大冰原、冰川、积雪和冻土中;水汽主要存在于大气中。三者常通过热量交换而部分相互转化。
水生植物一般指能在水中生长的植物。水生植物主要分为挺水植物、浮叶植物、漂浮植物和沉水植物四大类,有时把一些水缘植物和喜湿植物也划归水生植物。水生植物具有保存生物多样性、净化水质、美化水景和固坡护岸的作用。
1.2水体和水生植被的发展阶段
描述水生植被演替系列多通过植物群落的空间排列顺序(生态系列)来推断时间演替系列。水体沿岸带有沉水植物群落、挺水植物群落和湿生植物群落,它们代表了淡水水生植物群落演替的不同阶段。水生植被的演替以植被优势种的演替为代表。水生境中的原生演替是从藻类开始,路径是:藻类沉水植被浮叶植被挺水植被湿生植被陆生植被,最终结局是水生植物和水体消失。逆向演替也称为退化,表现为其演替方向与原生演替相反。演替的结果是植被结构趋于简化,生物多样性下降。
任何水体一经产生就开始了在物理、化学和生物因子等方面的相互作用,早期环境因子起主导作用,到后期生物因子又占主导作用。同一生活型的不同水生植物可能是水体和水生植被不同发展阶段的代表性种类。例如,沉水植物苦草和竹叶眼子菜是水体发展早期的优势种,适宜水位波动大的环境,它们呈稀疏分布,群落生物量低。当水位逐步稳定后,水生植物的优势种可能更替为微齿眼子菜、黑藻和穗花狐尾藻等,水底密闭起来,群落生物量增加。
2水体水位对水生植物的影响
在自然生境中,水位很少保持不变,面对这种动态条件,植物通常会产生形态可塑性以及改变地下生物量和地上生物量的分配方式确保生存。对于整个群落而言,水位变动产生的影响也很显著。
2.1植物形态的改变
以无性繁殖为主的水生植物,尤其是具有较遗传延展性的个体,能够通过改变植物本身的形态来适应水深在时空上较大的变化。如在深水里,蓖齿眼子菜的生活型从原来的毛刷型变为聚合型。这是有利的,能够增强植物的功能。各种生活型植物对于水深的变动呈现不同的形态。挺水植物对水位梯度的形态改变,主要包括生长形态、繁殖和生物量分配模式的改变。形态方面,主要包括叶柄伸长、异型叶的产生,茎长、茎数、茎直径、匍匐茎直径和匍匐茎等级的改变。如芦苇幼苗在淹没状态下其节间距会增长。这种增长有2个可能的机制,由于向周围水体释放的截短而导致乙烯浓度升高的或是由于溶氧减少导致乙烯产生增高的一种协调。在淹没期间,部分淹水植物所有的被淹没的叶子都会衰老,只有末端的叶子会偶尔幸存。繁殖的变化主要包括花期、花序长度、花瓣宽度以及繁殖器官干重等的改变。如芦苇在水位下降后其种子有很高的萌发率。浮叶根生植物改变的形态主要表现在叶和花。如水位上升,浮叶植物荇菜的叶柄迅速伸长,但是支撑叶片的叶柄和茎变得更脆弱。浮叶植物菱有相对发达的根系统,在一定范围内的水位变动下,菱仍能固定在底泥中,而且幼叶能通过叶柄的伸长维持在表面。水位的升高导致花以及芽苞被水淹,无法形成种子,水位降低并不会影响花和果实的产生。沉水植物的也很显著,如苦草在深水中具有较高的株高,叶更长更薄,因为在光强较弱的深水中合成单位干物质需要更多叶面积去获得光资源。而在水较浅时,光强太大会抑制其生长,叶子变成紫红色来调节对所需光资源的摄取。
2.2植物数量的增加
水位对植物产生的另一个显著影响是改变其数量。对于不同生活型的植物而言,水深影响其生物量的机理是不一样的。水深直接地影响挺水植物群落的数量,通过减小光照强度间接地影响沉水植物群落数量。对于同种植物,水位的变动能改变地下数量和地上数量的分配比例。挺水植物随着水位的增加,茎重在整株数量中的比例上升,地下部分比例就会降低,分配到根和根状茎的数量降低,在风浪的作用下更容易被连根拔起。
2.3植物物种的多样性
在沿岸带,通常水生植物生物多样性很高,其原因之一是水位波动使得沿岸带一直处于干扰状态。根据中度干扰法则,适度的干扰有利于物种多样性的提高。水位波动引起湿地种子库的再生也是重要原因,而且这种作用与洪涝和干旱发生的频率以及持续时间相关。水位的短期变动和长期变动,特别是水位下降,通过建立和破坏低多样性集群的外来物种入侵,从而影响物种多样性。水位下降是多种植物成功萌发和存活的先决条件,为适应浅水生活的物种建立创造了机会,也能支持新的外来物种的成功入侵。水位下降会阻止优势种控制整个群落,从而增加物种多样性。然而,在高水位条件下,很多湿地植物种的根茎萌发受抑制,降低了物种的多样性;如莱茵河畔在河流低泄量期间,夏季特大洪水会引起水生植物物种多样性减少。可见高水位和低水位对物种多样性的影响是不同的,相对于高水位,低水位的作用更显著而且有利。
3波浪形态的水体对水生植物的影响
江、河、湖岸浪蚀是这些水体顺向演替的自然过程,浪蚀淤积也是影响这些水体寿命的重要因素。在自然界随着水体的演替,岸坡趋缓并沉积土壤,为水生植物的生存繁衍创造了条件,植物的生长减缓了水岸的侵蚀,是演替的阻力,但植物体的腐烂沉积、水中有机质含量的大幅度提高,丰富了水体营养,提高了水体生物量,从这个角度说水生植物对整个水体的演替是有贡献的。
商住区和公共绿地内部的小水系一般来说范围小、禁航、水流缓慢,对岸线冲刷、侵蚀较小,对水生植物的种植生长影响不大。江河湖泊等水体由于风浪、船形波或水流急速冲刷给水生植物的种植、生存带来很大困难。如风浪和船形波将会直接或通过堤岸反射,强烈地直接拍打或摇动植物体,从而使植物叶片破碎、茎被折断,甚至植物体被连根拔起,影响植物的生长甚或导致其死亡。
4沼泽地对水生植物的影响
沼泽是指地表过湿或有薄层常年或季节性积水,土壤水分几达饱和,生长有喜湿性和喜水性沼生植物的地段。由于沼泽地土壤水多、缺氧,故沼生植物有发达的通气组织,有不定根和特殊的繁殖能力。沼泽可生长的水生植物很多,如萱草、泽泻、慈菇、海芋、花菖蒲、千屈菜、梭鱼草、小婆婆纳等。沼泽植被以挺水植物为主,多属于莎草科、禾本科及藓类和少数木本植物。
关键词:检测质量,影响因素,可靠性,准确度,预蒸馏
前言
酚类化合物是芳香族羟基化合物,其羟基与苯环上的碳相连,酚类中能与水蒸气一起挥发(沸点在230℃以下)的称为挥发酚。天然水中一般不含酚类物质,但受到某些工业废水的污染后可能检出。酚类化合物多有恶臭,对嗅觉和味觉有强烈的刺激作用,在饮用水加氯消毒时能形成臭味更强烈的氯酚,引起饮用者反感,所以,挥发酚类是水质监控的重要指标之一。
GB/T5750-2006《生活饮用水标准检测方法》中对挥发分类的检测方法有4-氨基安替吡啉三氯甲烷萃取分光光度法和4-氨基安替吡啉直接分光光度法两种方法,由于直接分光光度法最低检测限太高很少使用,所以三氯甲烷萃取分光光度法应用较多,该方法的实验条件及实验操作要求比较严格,如控制不好,会造成很大的误差。因此,有必要对采样及分析测定过程中的各个环节进行研究,确定影响因素并加以控制,以提高测定结果的准确度和可靠性。
一、水样的采集和保存方法的影响
1、水中挥发酚类的固定
由于挥发分类在水中容易受到生物和化学氧化而分解,所以应在水样采集后现场立即加入固定剂。固定方法通常有两种(1)每升水中加入2克固体氢氧化钠,使水样的PH值为12以上,挥发酚类在碱性水样中形成酚钠。(2)用硫酸将水样的pH值调节到2以下,然后于每升水样中加入1g硫酸铜,挥发酚类为弱酸性,水样调为酸性可抑制分解,硫酸铜对微生物有抑制作用,可防止酚被水中的微生物所分解。
2、水样的保存
塑料制品的容器可能向水中析出一定量的有机物质,检测挥发酚类的水样盛放在塑料容器中科导致检测结果偏高,所以采集的水样必须在盛放在硬质玻璃瓶中,并在0-4℃下保存,可保存24h。
二、干扰物质的影响及去除
水样的色度、浑浊度以及还原性硫化物、氧化剂、苯胺类化合物以及石油等都能影响酚的检测质量。通过蒸馏,可以消除色度、浑浊度等的干扰,但当水样中含氧化剂、石油、硫化物等干扰物质时,应在蒸馏前先作适当的预处理。
1、硫化物
硫化物经硫酸酸化及加入硫酸铜后铜可与硫可生成CuS黑色沉淀,蒸馏时被遗留于蒸馏瓶中而去除。论文参考网。但过多的硫化物在蒸馏时有可能被蒸馏出,在有氧化剂铁氰化钾存在的条件下,硫化物生成硫,使水样浑浊,测定结果偏高。如果水样中有过多的硫化合物存在时,可用硫酸将水样酸化至pH<4.0后,在加入硫酸铜之前搅动水样,以除去大部分H2S及SO2的干扰。论文参考网。
2、氧化剂
水中含有氧化剂如游离氯能使一部分酚类化合物氧化而使结果偏低,蒸馏时它能被蒸发进入蒸馏液中,并能氧化4-氨基安替吡啉,还能与酚起取代反应生成氯酚影响测定结果,所以在蒸馏之前必须除去。饮用水中游离余氯用检测余氯的方法很容易检出,检验原水中是否有氧化剂存在,可以取50ml水样加2滴酚酞溶液后中和水样,然后加入0.5ml2mol/l的硫酸溶液、几粒碘化钾和几滴淀粉指示剂,如果溶液呈蓝色,说明存在氧化剂,可在采样时加入硫酸亚铁或亚砷酸钠除去。
3、苯胺类
苯胺类化合物也能与4-氨基安替吡啉产生显色反应,使结果偏高。苯胺类化合物在酸性溶液中能形成盐类不被蒸出,所以含苯胺类的水样可将溶液调至pH<0.5进行蒸馏,以消除其干扰。
4、石油类
水样中如含有石油制品等低沸点的污染物,可使蒸馏液浑浊,无法测定。如果水样中含有石油类物质,需要将用氢氧化钠固定好的水样用四氯化碳萃取(每升水样用40mL四氯化碳萃取两次)弃去四氯化碳层,水样中残存的四氯化碳可以在水浴上加温除去,然后按常规方法加硫酸及硫酸铜进行蒸馏。
三、试剂的影响
检测所用试剂和纯水的质量直接影响检测的质量,在工作中经常出现空白检测值高于水样检测值的现象,部分原因就是试剂和纯水的问题。
1、4-氨基安替吡啉的处理
空白试验对微量分析的准确度、精密度和检测下限起着决定性的作用,在实验中应设法降低空白试验值。测定挥发酚所用显色剂4-氨基安替比林纯度的高低对空白值影响很大,纯度越高,空白值越小,灵敏度就越高,最好用新出厂的分析纯试剂,必要时作提纯处理[1]。固体试剂易潮解,氧化提纯后须保存于干燥器中。
2、纯水的处理
做空白试验的纯水如处理不好也能增高空白值,纯水必须严格按照无酚水的制备方法制备无酚水,并存放于硬质玻璃瓶中,不能用塑料桶盛放,实验证明塑料桶存放的无酚水做空白试验时吸光度明显增高。
四、检测过程中的几个影响因素
1、蒸馏液的量的影响
由于酚随水蒸气挥发的速度比较缓慢,所以收集的蒸馏液的体积必须与原水样体积相等,否则,检测结果会偏小。
2、试剂加入顺序的影响
在检测过程中,各种试剂的加入顺序不能随意更改,因为4-氨基安替吡啉与酚的反应分三步进行:
(1)加入缓冲溶液,使溶液呈碱性,以阻止4-氨基安替吡啉试剂分解;
(2)加入4–氨基安替吡啉与酚结合;
(3)加入铁氰化钾氧化成醌式结构的红色安替吡啉染料。
3、试剂加入量的影响
各种试剂加入的量必须准确一致,尤其是4-氨基安替吡啉的加入量必须准确,因为4-氨基安替吡啉可分解生成安替吡啉红,使空白值增高造成误差,准确一致加入可以消除这种误差。
4、试剂加入后的反应时间的影响
实验证明,加入试剂后的反应时间越长,吸光度越高。所以要严格控制反应时间和静置时间,合理安排时间间隔,尽可能保证所有水样和空白样、标准样从加入试剂到检测吸光度值的时间全部相同,必要时可以两人同做,只有这样才能有效消除误差,保证检测结果的准确度和可靠性。
5、操作的影响
主要指在蒸馏水样加入硫酸铜溶液时,不要在蒸馏瓶出口处的一边加入硫酸铜溶液,以免硫酸铜溶液污染蒸馏瓶出口处,以致进入蒸馏液。因为氧化剂铁氰化钾与铜离子(Cu)在中性或稀酸溶液中反应生成红棕色铁氰化铜沉淀,反应的检出限量为0.02ng,最低浓度为0.4μg/l,10%硫酸铜溶液进入蒸馏液不到一滴的1/5,加入铁氰化钾溶液时就能观察到红棕色沉淀。这种红棕色的沉淀,用氯仿萃取时在有机相和无机相中不分层,造成整个实验失败。论文参考网。
五、结论
在用4-氨基安替吡啉三氯甲烷萃取分光光度法检测水中挥发酚类的过程中,影响检测结果的因素很多,从水样的采集、保存过程,试剂和纯水的质量以及检测过程中试剂的加入,反应时间的控制等都可能对检测质量造成负面影响,导致检测结果不真实不可信。只有严格控制这些影响因素,才能有效提高检测质量保证检测结果的准确可靠。这就要求分析人员要具有高度的责任心和熟练的操作技能,精心操作,注意观察操作过程中的每一个环节,认真记录,发现异常及时解决,只有在各个方面注意,检测质量才能得到保证。
参考文献
[1]水和废水监测分析方法[M]第4版北京:中国环境科学出版社
2008年2月26日,是对全球人类未来有着重要意义的一天。这一天,在距离北极点大约1000千米的一个终年积雪小岛的永久冻土带地下,一个长45米,宽、高各4米,由坚固的混凝土高墙和钢铁大门构成,可以抵抗核弹和高强度地震袭击的特种保险库正式启用了。与我们在电影里经常看到的银行保险库或者是军队秘密武器库所不同的是,这个保险库不仅配备了大型制冷空调设备,其内墙还用了厚达1米的隔温混凝土板保温,以维持室内常年温度在摄氏零下18度。当人们进入这个神秘的保险库,才会发现,这里所贮藏的既不是金银财宝,也不是先进武器,而是全球各国提供的农作物种子(图1)!
这个由挪威政府出资建设,由总部设在罗马的国际非政府组织――全球作物多样性信托基金资助运行的斯瓦尔巴全球种子库,其目的是为了预防由于自然灾害、人为战争,特别是全球气候变化所导致的全球农作物物种多样性减少甚至灭绝。这个特殊的种子库也因此被称为全球农业的“诺亚方舟”。
斯瓦尔巴全球种子库的建设规模大约能够储存450万种、约20亿粒主要农作物的种子样本,这是目前全球农作物品种数量的2倍。种子库自启动以来,已经接收了来自世界各地100多个国家和地区的小麦、玉米、水稻、豆类、高粱、红薯、小扁豆、鹰嘴豆和许多农业、林业植物品种的种子等25万种约1亿粒样本。这些种子被保存在特制的铝袋中,根据它们各自的生物特性,能够被至少保存几百年甚至上千年(图2)。
据国际气候变化科学权威组织,联合国政府间气候变化专门委员会(简称IPCC)的报告表明,全球气候变化对农业生产的影响主要在两个方面,第一是产量,第二是农作物的多样性。近年来,全球主要粮食产区频繁受到异常气候的影响,不但导致全球粮食价格飞涨,还间接地造成非洲部分地区的灾难性饥荒。但是,相对于粮食产量的波动,农作物多样性快速丧失所带来的影响,对全球农业和人类社会的基本生存则更为长期和深刻。
据报道,1903年,美国农民曾经种植多达578种豆类作物,但仅仅不到1个世纪,美国种子库的豆类作物仅剩下32种。全球农作物多样化信托基金的调查也表明,在目前全球10万种农作物品种中,大约5.3万种已经被打上“濒危”的烙印。
造成农作物多样性快速消失的原因,一方面是由于农业现代化技术在快速发展中,更多的是强调高产,而忽视了对农作物多样性的保护;另一方面,则是气候变化导致的环境变化,使许多对局地生态气候环境极为敏感的作物无法生存繁衍。例如,许多植物的生存和繁衍依赖于种子的传播。一粒幸运的种子通过动物、鸟类或风传播到新的环境,发芽生根成长,形成新的植物(图3)。但这个过程在全球气候变化和人类活动的双重影响下,在许多地区已经被完全破坏了。
关键词:恩益碧;设施韭菜;根围土壤微生物多样性;生长;产量
中图分类号:S633.3文献标识码:A文章编号:1001-3547(2013)16-0064-05
恩益碧(NutrientEnhancingBalancer,NEB)是美国根茂公司研制生产的新型有机生物高科技产品,其原理主要是使丛枝泡囊菌与植物根系形成共生关系,即形成丛枝泡囊菌根,该菌根一旦侵染作物根系,能以不同方式影响植物的代谢过程,促进根际有益微生物群落大量繁殖,分泌抗生素,吸收有害菌的营养,抑制有害菌的生长,促进作物形成庞大的根系,高效吸收作物原来无法利用的养分和水分,从而促进作物生长[1]。因此,恩益碧(NEB)具有“三多”(多生根、多开花、多结果)、“六抗”(抗重茬、抗病害、抗虫害、抗旱、抗寒、抗早衰)、耐涝、早熟、解磷、解钾等多种功能,是解决重茬病害的理想产品之一。目前,恩益碧(NEB)已在水稻、玉米、马铃薯、葡萄、加工番茄、豆类、甜菜等作物上得到广泛应用,具有显著的增产增收效果,在防治西瓜枯萎病、大豆和桃树根腐病以及马铃薯青枯病等方面也有报道[2~5],但在设施韭菜的应用效果研究上尚未见相关报道。本研究采用传统稀释平板法和Biolog-ECO微平板技术,通过多次试验,研究了恩益碧(NEB)对设施韭菜根围土壤微生物多样性及生长和产量的影响,旨在为恩益碧能更广泛地应用于多种作物、更好地解决连作障碍和防治重茬病害提供有利的理论依据。
1材料与方法
1.1试验材料
①供试药剂恩益碧(NEB)(根施型,美国根茂公司生产);阿姆斯复合微生物肥(北京世纪阿姆斯生物技术股份有限公司生产);生化黄腐酸BFA浓缩抗丰剂(深州市盛华生物科技有限公司生产);微生物菌剂(中农绿康生物技术有限公司生产)。
②种植作物及品种试验地点为宁夏同心王团镇旱作节水高效农业科技园区的半地下式拱棚,种植作物为韭菜,品种为雪晶一号。
③供试土壤土壤采自宁夏旱作节水高效农业科技园区的半地下式拱棚设施韭菜的根围,土
壤pH值7.79,有机质含量8.42g/kg,全盐含量
3.00g/kg,全氮含量0.60g/kg,全磷含量0.56g/kg,全钾含量19.8g/kg,速效磷含量17.8mg/kg,速效氮含量65mg/kg,速效钾含量308mg/kg。
④培养基均使用选择性培养基,分离培养细菌用牛肉膏蛋白胨琼脂培养基、真菌用马丁氏琼脂培养基、放线菌用改良高氏1号培养基。
⑤主要仪器设备有立式电热蒸汽压力灭菌锅、烘箱、空气浴培养摇床、超净工作台、生化培养箱等。
1.2试验方法
①不同生物菌肥对设施韭菜根围土壤微生物多样性及生长和产量的影响(小区试验)a.试验设计。试验共设4个药剂处理,处理1:阿姆斯复合微生物肥(5kg/667m2);处理2:生化黄腐酸BFA
(1kg/667m2);处理3:微生物菌剂(4kg/667m2);处理4:恩益碧(8kg/667m2);另设不施药为空白对照(清水),每处理重复3次,共计15个小区,随机区组排列,试验小区面积为18m2。
b.施药方法及时间。韭菜定植时间为2012年2月2日。施药采用撒施法,于第一茬韭菜割除后,即2012年4月11日在该韭菜茬上分别撒施不同药剂处理后进行滴灌水。
c.不同生物菌肥对设施韭菜土壤微生物多样性的影响。土样采集方法:采用五点取样法,分别对不同处理设施韭菜的近根部土壤取样,采集深度为0~15cm,将不同位点的土样混匀后装入保鲜袋内密闭,带回实验室内进行土壤微生物种类分离和数量测定。土样采集时间为5月7日(药后26d)。
土样分离方法:采用稀释平板法。取10g番茄植株根际土,加入装有100mL灭菌水的250mL三角瓶中,制成10-1稀释液,放入25℃、160r/min的摇床上震荡15min后取出,取其上清液依次制成10-5~10-2稀释液,无菌条件下分别取不同稀释浓度的番茄根际土悬液1mL,加入到装有15mL冷却至约45℃选择性培养基的灭菌培养皿中,迅速混匀后静止,每处理重复3次。待培养基凝固后倒置,放入28℃生化培养箱中培养3~7d,取出后进行设施韭菜根围土壤细菌、真菌、放线菌3大菌群的菌落分离计数,并分别计算每1g干土中不同种类韭菜根围土壤微生物的数量。
d.不同生物菌肥对设施韭菜生长和产量的影响。施药后于作物生育期内分别测定不同处理下设施韭菜的株高(30株/小区)、小区产量,并定期观测病虫害发生情况。
②恩益碧(NEB)对设施韭菜根围土壤微生物多样性及生长和产量的影响(大区试验)a.试验设计。将上述小区试验筛选出的效果较优的NEB药剂继续进行大区试验,测定其应用效果,大区面积为53m2,施药剂量为8kg/667m2,并设不施药为空白对照。
b.施药方法。施药采用撒施法,于第二茬韭菜割除后,在该韭菜茬上撒施NEB药剂并灌水,依据不同茬次施药时间分别为2012年5月18日、6月30日。
c.NEB对设施韭菜土壤微生物区系的影响。土样采集方法、土样分离方法等均与上述小区试验相同;土样采集时间为2012年6月4日、7月11日、8月3日。
d.NEB对设施韭菜根围土壤微生物群落功能多样性的影响。土样采集时间为2012年8月3日。采用Biolog-ECO微平板方法测定。具体试验方法:称取10g鲜土(称量前测量含水量),加入90mL无菌生理盐水中,在摇床里振摇30min,静止沉淀3~5min,然后稀释100倍。将制备好的菌悬液倒入无菌移液槽中,使用八孔移液器将其接种于微平板的96孔中,接种量为150μL/孔。接种好的微平板用保鲜膜包裹,保鲜膜上用注射针头扎若干个小眼,以保证微生物培养所需要的氧气,将微平板放到铺有纱布的塑料饭盒中,为防止微平板鉴定孔中的菌悬液挥发,纱布应保持一定的湿度,将微平板放入30℃恒温箱避光培养。
数据统计分析:每24h读数1次,连续7d,利用Excel和DPS软件对ECO结果进行统计分析。每孔平均颜色变化率(AWCD)计算方法:AWCD=
∑(C-R)/n,其中,C为处理每个碳源孔的光密度值,R为对照孔的光密度值,n为培养基碳源种类数。
e.NEB对设施韭菜生长和产量的影响。施药后分别于不同时期测定设施韭菜的株高(50株/大区)、大区产量,并定期观测病虫害发生情况。
2结果与分析
2.1不同生物菌肥对设施韭菜根围土壤微生物多样性及生长和产量的影响(小区试验)
①不同生物菌肥对设施韭菜根围土壤微生物多样性的影响施用不同生物菌肥26d(5月7日)后,采集不同处理土样进行设施韭菜根围土壤微生物种类和数量测定。由图1可知,与空白对照相比,各处理土壤细菌、真菌和放线菌数量均增加,尤其是细菌数量增加较为明显,微生物总量也呈明显增加趋势,说明施入生物菌肥有利于设施韭菜土壤微生物的繁殖和数量增加。从各处理来看,NEB处理使土壤中细菌、真菌、放线菌数量增加最快,其次是微生物菌剂和BFA处理。
②不同生物菌肥对设施韭菜生长及产量的影响从表1测定结果可看出,各处理株高、小区产量均高于对照,植株长势良好,其中NEB处理表现最好,株高平均增加5.3cm、小区产量增加1.0kg/18m2、增产率达13.3%,且在韭菜生育期内没有发现典型的有害生物发生,这可能也与设施韭菜种植时间较短有关。
2.2恩益碧(NEB)对设施韭菜根围土壤微生物多样性及生长和产量的影响(大区试验)
①NEB对设施韭菜根围土壤微生物区系的影响由图2可知,分别于2012年5月18日和6月30日施药后,在不同时期内所测定的NEB处理土壤微生物数量均明显高于空白对照,其中土壤细菌数量呈持续上升趋势,真菌呈先下降后快速上升趋势,而放线菌呈现持续降低趋势。说明施入NEB能够刺激设施韭菜根围土壤微生物数量显著增长,且NEB本身也含有大量的有益菌群,对土壤中微生物具有活化作用,可提高土壤微生物活性,改善土壤微生态环境的结构和功能,并抵制设施韭菜根围土壤有害生物的发生。
②NEB对设施韭菜根围土壤微生物功能多样性的影响微生物代谢强度采用平均吸光度AWCD来描述,从设施韭菜土壤微生物群落利用全部碳源的动力学特征图3可看出,随着培养时间的延长,土壤微生物群落利用全部碳源的量总体呈上升趋势,且NEB处理对全部碳源利用的AWCD值均明显高于空白对照,说明施入NEB能更迅速地提高土壤微生物对碳源的利用能力,从而使土壤微生态环境朝着更有利于作物健康生长的方向发展。
从表2可看出,NEB处理土壤中微生物群落功能多样性与空白CK相比存在一定差异性,其中处理的丰富度、多样性指数、均匀度均比对照高,表现出了一定的优势,说明施用NEB后,设施韭菜根围土壤微生物群落结构组成和代谢功能多样性发生了不同程度的变化。
③NEB对设施韭菜生长和产量的影响表3测定结果表明,NEB处理的株高、产量均高于对照,株高平均增加4.1cm、大区产量增加3.2kg/53m2、增产率达11.3%,植株长势良好,在韭菜生育期内没有典型的有害生物发生,说明该药剂具有较好的抗病虫、抗重茬、壮根、增产增收等效果,同时也可能与韭菜种植时间较短有关。
3结论与讨论
本研究利用传统稀释平板法和Biolog-ECO微平板技术,通过多次试验,筛选出了防治设施韭菜连作障碍效果较优的恩益碧(NEB)生物菌肥,试验结果表明,施入恩益碧(NEB)能够使设施韭菜根围土壤中的细菌、真菌、放线菌数量增加,尤其是细菌、放线菌繁殖速度较快,真菌数量增加与添加丛枝泡囊菌有一定的关系;施入NEB后,土壤微生物群落对全部碳源的利用率较强,且土壤微生物群落丰富度、多样性指数、均匀度也表现出了一定的优势;NEB也能促进设施韭菜生长发育,起到壮根、增产、抗重茬和抗病虫等功效。
恩益碧(NEB)是美国根茂公司研制生产的一种包含丛枝泡囊菌根的有机生物高科技产品,具有“三多”(多生根、多开花、多结果)、“六抗”(抗重茬、抗病害、抗虫害、抗旱、抗寒、抗早衰)、耐涝、早熟、解磷、解钾等多种功能,是目前解决重茬病害的最好产品之一。NEB能够缓解或解决重茬病害,主要是通过其所依赖的丛枝泡囊菌根[6],使作物根系延伸,促进根际有益微生物群落大量繁殖,使作物形成良好的根际微生态环境,分解或者转化前茬作物所产生的毒素,减缓重茬种植的自毒现象,提高作物抗病、防病能力,使重茬作物健康生长。此外,丛枝泡囊菌根真菌也可占据作物根表,抢先吸收有害菌的营养,分泌抗生素,抑制或杀死有害菌。本研究中设施韭菜虽暂无重茬病害发生,这可能与韭菜连作年限较短有关,但本试验各项测定结果表明了施用NEB确实能够很好地改善设施韭菜根部土壤微生态环境,使其向着对作物生长有利的方向发展,今后将会继续进行深入研究。
参考文献
[1]徐宗刚,宋立美,蔡梅红,等.丛枝泡囊菌根菌对西瓜枯萎病发生情况的影响[J].中国西瓜甜瓜,2003(2):23.
[2]徐宗刚,孙廷刚,付学艳,等.恩益碧(NEB)防治西瓜枯萎病试验[J].植保技术与推广,2003,23(2):27-28.
[3]申宏波,姚文秋,于永梅,等.不同类型生物农药对大豆疫霉根腐病的防治效果[J].大豆科学,2011,30(6):1054-
1056.
[4]赵文翰.桃树根腐病的发生与综合防治[J].山西果树,2004(5):43.
[关键字]C2C电子商务购买决策影响因素
一、引言
网络经济时代的到来使电子商务(ElectronicCommerce,EC)得到了快速的发展。网络销售平台因具有产品多样化、成本的降低和不受时间空间限制等优势,使得C2C拥有巨大的发展空间。
网络购物与传统购物存在着差别,很多学者对网络消费者购物的决策行为进行了研究。文献[1]认为,网上消费者通过两个阶段的过程来作出他们的决定:浏览及选择阶段;评价、对比、做出购买决策。Jarvenpaa,Tractinsky,Vitale(2000)研究了消费者是否选择网上购买主要有两个原因:对网上购物的态度和对该网站知觉到的风险。而Chau,Au,Tam认为电子商务网站的信息呈现越有效,越容易使用,消费者对该网站的评价就越高,从而更易产生购物意图。LiNa和ZhangPing提出了消费者网上购物态度和行为的研究模型,着重于态度和行为及其影响因素[4]。文献[5]认为账户安全,卖家信誉度等因素影响消费者的在线购买行为。本文针对C2C电子商务模式,结合传统购物方式,从消费者个人因素和购买环境因素两方面对消费者购买决策进行探讨和分析。
二、个人因素对C2C模式下网络消费者购买决策的影响
最终的消费者决策是由个人作出的,因此个人的心理和行为特征对消费决策有着重大的影响。Philipkotler(2002)提出了从个人角度影响消费者决策的四层面,即文化、社会、个人和心理层面。网络购物的决策也受这四个层面的影响。
1.文化对消费者网络购买决策的影响
大量的研究表明,亚文化对消费者决策的影响要远远大于主流文化。亚文化不仅包括与主流文化共通的价值观念,还包括自己独特的价值观念。每个人都是在特定的文化氛围中成长起来的,所在的国家、地区、家庭等的文化都会影响一个人的价值观、观念和行为方式。例如,一个年龄亚文化群是由年龄相近,且生活经历相似的人组成的。以“80后”为例,他们追求个性、时尚,都能熟练使用计算机、充分的利用网络,同时学历较高,大多数在积累了网络购物经验后最终都能够理性消费。淘宝网十分重视在这种文化背景下的交易双方的沟通问题,例如使用淘宝旺旺软件以及使用个性化的旺旺表情等。
2.社会因素对消费者网络购买决策的影响
社会因素包括消费者所属群体、家庭以及社会角色和社会地位。调查显示:我国网民对互联网信任度较低。只有三分之一的(35.1%)的网民表示对互联网信任。在这样的社会环境影响下,很多人会对网络购物忘而却步。
3.个人特点对消费者网络购买决策的影响
个人特点包括年龄和所处的生命周期、职业、城市化、生活方式、个性和自我概念等。对于使用C2C购物的消费者,从年龄和生命周期看,大多数是处于25岁以下的年轻一族,大多是拥有着良好教育和收入的白领一族或者对计算机网络操作比较熟悉的大学生、研究生。网络购物的人群大都集中在城市,在生活方式(VALS)的区分上,自我导向型和行动导向型生活方式的消费者是网络购物的主要力量。而每个人独特的个性也影响着他的购买行为。个性一般以性格的方式表现出来,善于沟通、乐于交际的人更愿意通过C2C的方式进行购物,在C2C网站社区中与网友分享自己的购物经历。
4.心理因素对消费者网络购买决策的影响
消费者的购买选择进一步受四个主要的心理因素的影响:动机、感知、学习及信念和态度。需要决定动机,对真实商品使用价值的需求直接导致购买动机,C2C网站提供了多样化使用价值的商品。还有基于社交的需求被尊重的需要等都能够导致网上购买的动机。学习是指由经验而引起的个人行为上的改变。一个人的学习是通过驱动力、刺激、暗示、反应和强化的交互影响而产生的,C2C网站应该能够做到使用促成暗示或提供正面强化,使消费者对陈列的商品形成强大的驱动力。同时,消费者通过实践和学习获得信念和态度,信念和态度都会影响购买决策。
三、购物环境因素对C2C模式下网络消费者购买决策的影响
1.低价
这是电子商务模式最大的优势之一,低价的原因是降低了交易成本以及没有各种现实店铺的各种费用发生。网上购物的消费者都希望能买到质优价廉的商品。C2C网站的卖家都拥有不同的进货渠道,提供的价格和质量也不同,消费者可以通过信息搜索以及与卖家沟通得到最大的性价比,这是C2C的优势所在。
2.风险因素
这是制约电子商务以及C2C的首要因素。这种风险主要表现在两个方面:首先,网络是虚拟性的,购买的商品有着与实际不符的风险。其次就是网上支付风险,即使现在的C2C网站都会使用安全第三方以及网络警察、使用安全控件等措施来保证支付的安全性,但是网络支付总是会存在信用卡信息被窃取、网络中断或系统故障造成资金流失时的责任归属不清等各种问题带来的风险。
3.卖家信誉因素
C2C模式下,卖家各不相同,很难在短时间内信任某一个卖家。因此为了规避风险,很多消费者都选择了信誉度高的卖家,信誉度高的卖家表明了具有很好的消费者反馈,消费者会对其产生信任,满足了消费者潜意识里愿意去信任、希望购买成功的愿望。实践证明,拥有良好信誉的卖家总是能获得更多的信任,吸引更多的网络消费者。
4.产品多样化因素
网络销售的优势之一就是产品的多样化。有很多现实商店中找不到的东西大多可以在网上找到。在这个张扬个性的时代,很多人都希望与众不同,C2C网站商品的多样化恰好满足了消费者的心理需要,从而影响消费者的购买决策。
5.售后服务因素
很多消费者会因为不能享受很好的售后服务而拒绝在网上购物。这里的售后服务包括商品邮寄的及时性和收到商品后的一系列售后服务。由于交易双方无法见面,也存在一定的空间距离,卖家也存在差异,因此售后服务是网络购物一个很难解决的制约因素。
6.购买流程的复杂程度
为了交易安全,C2C网站设计的支付流程一般都比较复杂,例如每个步骤都需要输入不同的密码,验证身份等各种流程,消费者记住密码和熟悉流程都需要一段时间。很多消费者已经产生购买意向,但是由于网上购物流程过于复杂而放弃购物。因此,购买流程的复杂程度也影响着网络购买的决策。
四、结束语
C2C电子商务模式是一种方便快捷的商务模式,而消费者的购买决策受到众多因素的影响。本文认为,一方面,商家应该从消费者个人角度考虑,使购物环境更加符合不同消费者的个性因素;另一方面,卖家和网络组成的环境应该得到更大的改善,以吸引消费者和保障消费者的权益,促进C2C电子商务快速和良性的发展。
参考文献
[1]HaublGTriftsV:ConsumerDecisionMakinginOnlineShoppingEnvironments:TheEffectsofInteractiveDecisionAids.MarketingScience,2000,19(1):4~21
[2]HeijdenHV,VerhagenT,CreemersM.PredictingOnlinePurchaseBehavior:ReplicationsandTestsofCompetingModels.Proceedingsofthe34thHawaiiInternationalConferenceonSystemSciences,2001
[3]LiNaZhangPing:Consumeronlineshoppingattitudesandbehavior:Anassessmentofresearch.EighthAmericasConferenceonInformationSystems,2002.508~518
关键词:高层建筑;爆破震动;安全距离
中图分类号:[tu208.3]文献标识码:a
1爆破震动对高层建筑的影响
爆破震动的问题一直存在于工程当中,也一直困扰着工程技术人员,其难度往往存在于对周边高层建筑的影响。它的涉及范围也是相当的广泛。包括有结构力学的研究、岩石力学的研究、空气动力学的研究、冲击动力学的研究、损伤力学的研究、爆炸力学的研究等等,所涵盖的面很大,在考虑其对建筑物的影响的同时就要顾及这些附加因素的影响。在爆破中,每次选择的埋设炮眼不同、炸药药量不同、埋设方法不同都会改变爆破震动带来的效果。这对高层建筑物也会有很多危害。
1.1爆炸震动对高层建筑物地基的影响
炸药在埋设在岩层中,起爆的瞬间会产生大量的能量,这样的能量会使岩层朝不同的方向飞出,使得周边的岩层产生扰动,这个扰动会以波的形式向周围所有的方向辐射出去。在理论研究中,我们会将这样的形式以质点的运行轨迹表现出来。比如质点的初始速度、加速度、位移等等参数指标。在传播一段时间后会以波形图的形式呈现出来。在周边高层建筑物在受到外力波的作用下,也会发生一定程度的扰动,这样的扰动程度以波的传播距离和大小为依据,当波的能量大,高层建筑就会波动的幅度较大,当波传播的距离较远,且传播的能量较小,高层建筑物受到的扰动就相应减小。
高层建筑物的地基一般的埋深比普通的建筑物要深,对于土的厚实度方面要求也相对比较高。在地基建设初期,会使用夯实机不断的夯实地基土层以达到密实的效果,但是在受到爆破震动的影响下就会使地基基础受到影响,使得土层出现松动的现象,情况较轻时会出现不均匀沉降,如果受到的影响很大,还会出现塌陷的现象。
1.2爆炸震动对高层建筑物伸缩缝的影响
高层建筑物在设计之初就会充分考虑到建筑物会因为各种原因发生不均匀沉降和变形,设计人员就会在施工中有目的性的设置伸缩缝和沉降缝,以便对建筑物起到柔性保护。但是在受到了爆炸震动的影响后,由于地基出现了不稳定的现象,建筑物就无法发生正常的沉降,整个高层建筑还有可能出现整体的偏歪。这时候早前设置为保护建筑物的施工缝都起不到任何的效果。
在爆炸的时候,岩石中会产生大量的热量,这些热量在短时间不会迅速的散发出去,会继而影响周围的建筑物。在高层建筑中,受到地基温度升高的影响,会产生许多的危害。导致材料受到不同温度的影响会出现变形、失效。混凝土在受到高温后,会失去很好的抗压能力。钢绞线在受到高温时会失去原有的抗拉强度。还有些预应力材料受到高温会有能量损失的现象发生。材料的变形就会引起整个结构出现变形,施工缝也就发挥不出应有的功能。
1.3爆炸震动对高层建筑物受力的影响
在爆炸震动对高层建筑物的影响中,最不可逆的就是建筑物的受力上发生了改变。高层建筑结构在受到爆炸震动的作用下,受到弯扭应力是很常见的。这些都是由于能量在传递过程中,使周围的土质结构在受力上重新分布,由于高层建筑物在刚度上是整体性的,基本上没有柔性基础作为保障,设计中的假设阶段也没有对结构产生弯扭荷载有一定的考虑,致使结构在原先受拉压荷载的同时还要承受弯扭荷载的影响。在很多的受力结构上,本来受到轴心受压的构件,在很短的时间内会变成偏心受压。另外还有构件受到了弯扭组合的作用,使得结构极易出现不稳定的情况。
2如何降低爆破震动对高层建筑物的影响
2.1加大施工投入力度
在爆破时,我们可以选用较之前量少的炸药,并采取少量多次的爆破方式。虽然这样的爆破会增大成本的开支,也会带来诸多的不方便,但是这样可以很有效的对爆破外产生的影响合理的把控。在材料的选择上,尽量多选择耐久度较好的材料,在最可能发生弯扭变形的地方,选择材料上要尤为注意。也可以再高层建筑物
设立地下隔离墙,以阻挡外来能量对建筑物的不利影响。
2.2设计中考虑多方面因素
现如今,很多国家的建筑施工规范中都有提及结构受到弯扭变形的偶然性,在设计中要充分考虑到弯扭组合对结构物的严重影响,对以往设计为轴心受压的时候,适当的考虑偏压的作用,其中包括大偏压和小偏压两种。在加强高层结构物的设计中,增加刚性结构外还要设置一些柔性基础结构,起到抵御外界荷载的作用。
2.3控制爆破效果
在爆破震动中产生大能量的波,会是周边的高层建筑物发生小幅度的位移。为了控制爆破震动对结构物的影响,事先要对结构物作位移测量,观测好高层周围的地质情况,来确定高层建筑物较为可靠的破坏标准。这个标准就包括建筑物附近地质的情况、建筑物与震动的破坏关系等等因素。还要考虑到地面传播震动的快慢、强度,预测地面震动强度与爆心距。最为重要的是在源头上改善这些危害。要充分考虑到爆破时炸药的用量,和设计爆破孔的选择,以及制定出爆破震动的安全距离,通过这上面的方法减少爆破产生的危害以及控制震动对高层建筑物的影响。
3考虑高层和震动之间的关系
对于结构自身的频率也要进行测算。当高层建筑物的频率与爆破震动传递过来的频率较为相近时,结构物受到的影响就会增大,我们要人为的减少这样的情况发生,避免高层建筑物出现剧烈的震动。在利用波的相关原理来解释这一现象就是,当爆破震动产生的波传递到高层建筑物时,建筑物本有的波形会与震动的波形汇合,如果两个波形都出在波峰(波谷)的状态下,结构物就会随着震动发生共振的现象。当两列波处于波峰碰波谷的情况时,相互的能量就会抵消,产生不出任何的效应。为了保护高层建筑结构,技术人员就要尽可能的将两列波的波峰、波谷错开,一起到保护建筑物的作用。
在爆破地点与高层建筑物之间设立多个震动检测站,对传递过来的能量作出初步的估算,好让技术人员在第一时间可以采取措施降低传递过来的能量,起到保护建筑物的作用。
结语
爆破震动会对高层建筑产生很多的危害,但是这些危害的程度可以通过一些技术手段来降低。本文中对爆破中产生的震动进行了详细的阐述,对于震动在传递后对高层建筑物结构的危害也具体进行了说明,重点是文中提出了改善这一现状的方式方法,目的就是最大可能的降低震动对高层建筑结构的影响。
参考文献
[1]魏琏.建筑结构抗震设计[m].万国学术出版社,1991,3(12):129-132.
关键词:土地整理生态保护生物多样性农地整理
土地整理是指根据社会经济发展的需要,采取一定的手段,对土地利用方式、土地利用结构和土地利用关系进行重新规划与调整,以提高土地利用率,实现土地集约利用目标的一种措施。当前,土地整理过多地关注耕地数量的增加,而对由此引起的生态问题重视不够。不适当的整理方式和技术,使土壤性状发生变化,农田生态系统的稳定性下降,最终使生物量减少,甚至造成整个生态系统破坏。因此,探讨土地整理对生物多样性的影响,重视土地整理生态设计,以减少对生物链的不良影响,保持生物多样性,尤为迫切与重要。
一、土地整理的生物多样性影响分析
对农业区域生物多样性的保护,不能像保护自然生态系统那样通过建立生态自然保护区来实现,农业区域是人类进行生产、生活的地方,因此要保护该区域的生物多样性,不能以牺牲该地区人们的生产、生活为代价,而是应该通过工程措施,对生物多样性从物种多样性、遗传多样性等层次上进行利用与保护。
1.土地整理单项工程的影响
土地整理的目的之一是增加耕地、提高土地利用率。因此,原有未利用地上的原生、次生自然生态系统将被单一的农作物替代,景观多样性将降低,某些生物的生存空间遭到破坏,不仅导致植物、动物的物种多样性的降低,还有可能导致病虫害发生的频率和强度的增加。在土地平整工程中,机械对土壤的扰动,使得土壤环境发生了剧烈的变化,破坏了土壤中的微生物生境,从而导致土壤微生物大量死亡;混凝土渠道的修建对水生生物的影响也较为显著,渠道直且光滑,提高了水的利用率,但却导致渠道中水生生物的死亡。为了营造水生生物生存的环境,通过排水沟设计为水生生物提供避难所。土地整理中排水沟通常不加衬砌,而且在田块的较低部位,由于地下水的渗漏,即使在最干旱的晒田期也能涵蓄一定的水量来保证水生生物的存活;田块间的田埂、道路两侧的农田防护林则可以成为一些动植物的栖息地,对病虫害发生的减少、农田生态系统的生物多样性的维持有着积极的作用。
2.土地整理布局的影响
农地的整理多为实现一定的社会和经济效益,因此在整理布局中,很多只考虑经济性以及耐用性,而忽视了生态的考量,这极不利于农业的可持续发展。为了节省农地整理的资金投入,在修建排水渠道时,对沟渠进行裁弯取直是一种普遍的现象,此外一些地区在田间大量铺设混凝土路面和沟渠,并误认为这是一种高品位的设计,这种混凝土钢筋结构的沟渠,特别是沟渠采用“三面光”的设计,这不仅增加了投资,而且减少了绿地面积和生物栖息的场所,影响了土地生态环境。
生物生存环境的恶化直接减慢了农田物种的扩散,生物的栖息地被混凝土钢筋结构的沟渠隔开,物种的扩散受到影响,导致群体趋向不稳定,造成生物多样性的下降。在土地整理的空间结构上,土地整理中“路成框”的指导思想势必引起项目区的景观破碎,导致植被斑块间的自然连通度降低,进而影响到生物多样性的发展。但是,沟渠和农田防护林的建设在某种程度上减轻了这种威胁。沟渠遍布在整个项目区,而且在沟渠与路相交处有涵管、桥等水工建筑保证沟渠的贯通,这就为一些动物的迁移、植物孢粉的运移提供了可能。农田防护林在项目区也基本贯通,是动植物迁徙的重要廊道。土地整理中防护林的建设提倡选用本地物种,这对保护生物多样性也有着积极的响。
二、土地整理生态化设计
生态保护型整理模式多种多样,有从农地整理结构设计、道路设计和河沟渠设计3个方面构建了保育形模式;有从生态模式、仿自然模式和等级模式3个生态型农地整理模式;有从国内外土地整理研究和实践的新成果中,
提出的我国景观生态保护型土地整理设计模式中构想等等。其中可以起到保护生物多样性的方式如下:
(1)田间路不宜使用混凝土结构,尽量采用土石铺路,混凝土结构不具透气性,导致花草树木无法生长,一些小型动物和微生物无法栖息,从而减少了生物的多样性,破坏了该地方的生态平衡。
(2)渠道边坡不宜过陡,尽量设计为缓坡。渠道边坡是许多生物生长和栖息的地方,边坡太陡,渠道水位变化过快,很容易对边坡一带的动植物带来冲击,增加了两边生物的存活难度,因此在修建渠道时应该尽量延长渠道边坡的长度,以增加和稳定两岸动植物的生存空间,在条件允许的情况下,可以修建复式断面的渠道。
(3)笔直无弯道渠道虽然最具经济效益,但就保持生物多样型来说,凹凸多变的渠道无疑是最佳的,笔直无弯道渠道水流湍急,不利周围生物的栖息和藏匿,多变渠道的渠道则可以阻挡、改变水流,稳定水温,同时渠道凹凸处也是许多生物理想的栖息地。
(4)渠道周围规划植栽。渠道周边缺植栽,造成日光直接照射,使日夜温度差很大,对生态的发展亦有不良影响。植栽可提供阴影,缓和水温的变化,制造野生动植物栖息的有利环境。
(5)保留一定的沟塘和低洼地区。沟塘和低洼地的生产力虽然不高,但却是野生动植物良好的栖息生长之所,它可净化环境,减少旱涝。
三、结语
土地整理应实现经济效益、社会效益和生态效益的统一与和谐,随着人类对生态保护意识的增强,保持、改善生态环境和追求社会、经济的发展,对人类是同等重要的。
参考文献:
[1]沈德中.污染环境的生物修复[M].北京:化学工业出版社,2002.
[2]袁志文,何晶晶.固定化微生物法处理含甲硫醇恶臭气体[J].上海环境科学,2008.
1.1采伐作业方式对森林环境的影响
森林采伐方式是区域(或局部)采伐强度的一种体现,它主要分为皆伐、择伐、渐伐3种。不同的采伐方式对森林环境有不同程度的影响。皆伐对环境的影响表现在以下几个方面:皆伐后,迹地温度、湿度、风流速度、土壤结构及其功能、地表植被等将发生一系列的变化,最终导致森林生态系统的演替或变化。皆伐使森林生态体系在形态上丧失,意味着由封闭性多层次构造物向开放性单层次构造物的变化,森林的丧失对一切来自森林生态体系外部的有害物和过剩的风能起不到吸收和缓解作用,致使有机物质缺乏,危及微生物等许多分解者的生存。皆伐后,原有的生态环境发生急剧变化,土壤的形成和维护地表、地形等各种无机环境因素也会引起连锁反应而发生变化,其结果是森林生态体系的生产、消费、分解等过程失掉多样性,从而导致环境的恶化,成为频繁发生干旱、水灾、暴风、霜冻等自然灾害的基本原因。但皆伐对环境的影响也有有利的一面。从森林景观理念上分析,皆伐对象都是成熟林,而成熟林基本上是森林演替的后期,多形成一种由少数或单一树种组成的所谓“顶级群落”,形成较同质性的森林景观;从生态学角度看,同质性高的森林,其稳定性和生物多样性均较差。皆伐迹地的次生演替可形成异质斑块,使景观异质性增加,从而有利于森林的稳定性和生物多样性。择伐强度一般都控制在较小范围内,它不会给原有的森林生态体系造成急剧的变化,能保护原有的森林生态系统结构和功能。择伐始终保留一定的森林环境,不会造成林地和水土流失,能起到水源涵养、保持水土、调节生态平衡的作用;有利于林木生长和继续在林地上发挥其生态效益。由于过密的林木被间开“,霸王树”被砍掉,被欺压的中幼林木能获得充分的阳光、水分和透风条件,使得保留下来生长健壮的中、幼龄树木和幼苗能更好地生长发育,起到天然下种的作用。在择伐过程中,为了防止病虫害从枯死木扩散到其他活树,要采伐受病虫害危害的枯死木。不科学地采伐枯死木可能对该地区的动物多样性造成严重影响,但如果不采伐这些树木,又可能导致病虫害的大量传播,造成更多树木死亡。择伐方式和强度不当能形成残次林和灌木林,这也会对森林环境产生一定的影响。总之,择伐与皆伐相比,择伐对森林环境的影响要小得多。择伐较皆伐更有利于保持动植物结构的完整性、鸟类群体的生活和林地中鸟类的再繁殖力,这主要是因为保留一部分活立木的择伐林地与未经采伐的林地有较大的形似性。
1.2采伐作业过程对森林环境的影响
在森林采伐作业过程中,严重的可导致物种的迁移或灭绝。如森林采伐作业时,机器的隆隆噪声,会使附近某些动物惧怕,从而引发迁移的行为,给生态环境的稳定带来影响。
1.3集材对森林环境的影响
集材是在林地上进行的,其作业过程对地表、土壤、幼苗、幼树和保留木产生影响。如果作业不当,将导致伐区地表破坏,损伤幼苗、幼树、保留木及某些珍贵树种。集材过后,林地被压实,土壤结构发生变化,土壤颗粒中的孔隙度减少,因而其中的水分和空气也随之减少;水分的不足,使得树木根部吸收不到足够的水分,幼苗、幼树难以生长;空气不足,将导致土壤缺氧,增加二氧化碳含量,阻碍根部呼吸和吸收养分,影响树木蒸腾作用,致使树木枯萎直至死亡。许多地表下的小动物和微生物也会受到破坏。与此同时,作业也会造成水土流失,生物的生存环境道到破坏,影响森林更新,对森林生态系统和生物多样性产生干扰和破坏。伐区集材对森林生态系统的影响是受到外界干扰而产生的。但是,如果这种外界干扰较小、仅产生微小的变化,还不至于影响林木等生物更新生长;如果超限地干扰和变化,不仅影响林木等生物生长,而且也会破坏生态环境。因此,有必要采取适当的技术措施和手段控制超限干扰,使暂时性的不利影响转化为相对稳定的有利影响。有许多这类的例子可以说明这一控制是可能的。
2森林采伐作业中做好环境保护的措施
解决噪声对生态环境的影响的办法,就是尽量降低机器的噪声,同时应减少机器的漏油,以免对林地上的植被产生污染。在采伐过程中,选择不良的树木进行砍伐,避免造成遗传侵蚀和优良树种灭绝或濒危;应有区别的收获某些物种,保护一些有价值的基因资源,做好对森林遗传基因多样性的保护。在未经破坏或破坏较轻的天然林生态系统中,采用绿色保留地作业法,保留木的侧重点在站干、倒木及其他粗大枯死木,保留木可以为野生动物提供栖息地,也可以为种子发芽、生长提供苗床,保持水分乎稳,并通过缓慢分解,不断地向土壤中释放各种养分等。对于生态系统结构简单的人工林,通过采取适当的采伐方式和更新措施加以恢复。降低人工林的密度,促进形成乔、灌、草结合的人工群落,营造针阔混交异龄林代替纯林。造林中保留一些空旷地,为野生动物提供栖息场所等。应采取“近自然林”的采伐方式,如择伐。择伐要求在经济上是可持续的,以提供稳定持续的木材产量,同时保护生物多样性。当前,择伐非常普遍,择伐无论是在森林管理上还是在经济上均具有一定的成功之处。择伐对动物多样性影响相对较小,轻度的采伐对森林动物多样性影响小,因而与生物多样性保护相协调。生物多样性涉及生命科学、环境科学、生态学、系统科学等方方面面,因此,必须了解和掌握森林生物多样性的规律,以便做好森林环境的保护。加强野生生物的保护管理,保护天然林和野生动物栖息地,对濒危生物进行特殊保护、重点管理,并进行物种繁育工作,减少人为影响,促进种群繁殖。
3结束语
生物多样性的物质实体就是资源,是人类赖以生存的物质基础.农业生物多样性不仅为人类提供基本的食物和各种工业原料,还是一些非常有价值的育种性状(如抗病抗虫性状、优质性状和高产性状)的重要基因来源,在生态系统的维持中也起着重要的作用.随着现代生物技术的应用,转基因植物对农业生态系统尤其是对农业生物多样性的影响受到了广泛的关注[1~3].本文根据近年来国内外的研究进展,综述了转基因植物对农业生物多样性的影响,旨在为转基因植物的合理利用和农业生物多样性的保护提供参考.
2对作物遗传多样性的影响
关于转基因植物对作物遗传多样性的影响,存在两种截然不同的观点.一种观点认为转基因植物(起码是现在这一代的转基因植物)的引入和发展对作物遗传多样性存在着负面的作用.Altieri[1]认为,转基因作物的引入,使为数不多的几家大型生物技术公司控制和垄断了种子和生物技术市场,大大减少了作物种植类型和品种数量,加剧了作物系统品种简单发展的同时,也加剧了作物遗传多样性的流失.因为农民通过持续将商业化种子与本地种杂交,可以增加当地作物的遗传多样性.绿色革命期间,作物品种的开发还未受制于现代农业生物技术知识产权[37,45],因而不妨碍农民对种子的保留和试验[17,37],那时作物遗传多样性的丧失还不至于象近期这么严重.Gupta[9]认为,获得品种知识产权的高成本抑制了民间品种繁育者的积极性,破坏了生物多样性的保护.这种情形由于不同国家对知识产权立法理解的不同,而复杂化[25,34].Lesser[25]特别提到,知识产权保护其实并不适用于那些根据古老的植物育种实践和当地品种保育技术所生产出来的作物品种.因此,知识产权制度并不能满足通过当地品种的管理来达到保护作物遗传资源的目的.少数的转基因作物品种在短期内由于具有比常规品种更高的产量、更优良的产品品质以及更高的抗性而被农民普遍采用.常规品种和土著品种则因无人或很少人种植而逐渐灭绝,这就导致了大量遗传资源的丧失,作物遗传多样性进一步降低.在现有的知识产权体制下无疑更加剧了这种趋势[22].另一种观点认为,转基因植物的引入对作物遗传多样性保护起着良好的促进作用.Hawtin[12]认为,转基因生物技术的应用在植物遗传资源保护中起着重要作用,可以为建立种子库进行异地保护作物遗传资源提供更为有效的手段.他断言,分子遗传技术可以使种子库中遗传物质的跟踪更为精确.这些技术对精确鉴定植物材料是否抗病非常有用,而这种鉴定对于抗病材料的收集和储藏是至关重要的.超低温保存更使遗传资源的长期保存成为可能,使更多的遗传材料能在需要时保证供给.然而也有学者[17,37]认为,种子库并不能将目前各种植物的所有遗传多样性保存起来,而且植物(尤其是草本植物)本身仍在进化中.
3对物种多样性的影响
3•1对目标生物及相关生物物种多样性的影响
抗除草剂转基因作物会跟杂草和野生近缘种杂交,使得这些杂草对除草剂也产生抗性.为了防治这些具有抗性的杂草,农民只能加大除草剂的用量或是采用更强的除草剂[24,39].如果这些杂草对细菌、真菌或其它作物病害也产生抗性的话,那么它们的防治将更加困难[51].在农民使用除草剂的量不够多的情况下,对除草剂有抗性的杂草群体仍能萌发.对除草剂敏感的杂草群体也会发展出对除草剂的耐性,或者那些对某种除草剂有耐性的杂草会取代没有耐性的杂草.杂草科学家发现,后一种现象更容易发生.事实上,1997年在美国爱荷华州观察到,普通的(A-maranthusrudis)杂草群体在避过草甘膦(glyphosate)的施用后,才推迟萌芽;绒毛叶(Abutilontheophrasti)对草甘膦有了更大的耐性后,农民仍按照原来的施药量喷施草苷膦,就不能达到预期效果[36].这些问题将导致农民使用.比草甘膦毒性更大的除草剂.种植转基因抗虫作物能减少杀虫剂的使用,降低作物损失.但是昆虫种群具有天生的快速适应环境压力的能力,使抗虫生物技术的长期有效性受到了严重的威胁.昆虫和其它有害生物对害虫防治机制的适应,将会对环境和人类健康产生严重后果.当昆虫种群对一种害虫防治措施适应后,将会导致更高毒性的化学杀虫剂的使用.同样,如果害虫适应了某一种转基因抗虫作物后,另一种人类目前尚未了解其对环境和人类健康影响的基因就会取代原来基因的位置,侵染作物[33].
许多研究证明了昆虫对转基因作物抗性的进化,提到建立过渡区作为昆虫庇护所来减慢这种抗性进化速率的重要性.现有的研究资料都局限在对特定害虫的实验室研究.随着更多研究资料的报道,对昆虫抗性发展进化程度的了解将大大加深.Tabashnik[47]在实验室试验中发现,对Bt毒素耐性增加的有鳞翅目(蝶和蛾)、鞘翅目(甲虫类)和双翅目(蚊和苍蝇).如果田间试验也支持这个结果,那么将会影响抗性管理策略的发展.Huang等[16]发现,在一定的剂量下,欧洲玉米螟(Ostrinianubilalis)对Bt毒素抗性的遗传是不完全显性,而不是以前认为的隐性.根据这个试验结果,玉米螟的抗性将会比以前预料的发展得快.现在的抗性管理策略很大程度上是建立在玉米螟对Bt毒素抗性较慢的假设上,因为原来一直以为这是一个隐性遗传性状.如果这个结果被证实,将会对现在的抗性管理策略发展和庇护所面积大小带来巨大的影响.Koskella等[23]发现,转Bt基因作物的Bt毒素被吸附到土壤粘粒后,并不持续分解,而是在很长一段时间内保持其杀虫活性.Bt毒素在土壤粘粒中的存在将会增加害虫产生抗性的风险.Schuler等[44]发现,转基因植物Bt毒素的表达通过影响昆虫的行为和目标害虫的抗性,而进一步影响非目标生物.所有这些研究结果表明,以前的预测过低地估计了害虫种群对Bt毒素抗性进化的速度.转基因抗病毒作物对生物多样性的影响也引起了科学家的关注.
首先,这些转基因抗病毒作物会改变它们的近缘植物,使这些原来对某种病毒并不敏感的植物成为该病毒的寄主而感病,也就是扩大了病毒的寄主范围.其次,抗病毒转基因植物可以改变病毒侵染植株的过程[38,39].这些改变会导致出现致病性更强的病毒[10,38,39].遗憾的是,有关这方面的潜在风险研究几乎没有.科学家关注的另一个问题是抗病毒转基因作物DNA基因组在植物病毒RNA复制时与病毒基因组的重组[38,39].在一个实验室的研究中发现,这种遗传重组确实发生在烟草属植物Nicotianabenthamiana和豇豆萎斑病毒之间[6].研究人员认为,这种重组将会导致出现在遗传上有独特特征的病毒,从而更加难以防治.在所有与抗病毒转基因植物有关的风险中,最值得关注的现象既不是病毒寄主范围的扩大,也不是某些病系致病力的增强,而是抗病毒转基因作物的杂草化[38].美国国家研究委员会(NRC)[33]认为,美国农业部(USDA)现在所坚持的抗病毒转基因南瓜(Cucurbitamoschata)不会通过基因流使野生南瓜杂草化的假设,必须通过长期的研究才能确认.NRC还认为,USDA关于抗病毒转基因南瓜对野生南瓜种群的影响也“并不怎么受到科学研究结果的支持”,尤其是有好几种病毒对转基因南瓜具有抗性,而不仅是象USDA原来认为的只有3种或更少.虽然目前农业生产上极少关注作物(无论是传统作物还是转基因作物)向近缘野生种的基因转移,但这种基因转移无疑是存在的[10,46].人们关心的不是是否有基因流的存在,而是这些基因的转移是否会进一步加强某些杂草的“野性”,而使得它们的防治更为困难、费用更大[10,21,46].一般地,如果作物种植距离近缘野生种很近,转基因作物基因流转移的风险将很大.美国在向日葵(Helianthusannuus)和双低油菜(Brassicanapus)上都存在着这种基因流[10,21,46],极有可能产生所谓的“超级杂草”.Johnson草就是通过高粱(Sorghumvulgare)的基因转移而获得的一种具有经济价值的杂草[10,21,46].Snow等[46]认为,虽然还没有充分的研究资料,但通过从传统作物的基因流转移而增强杂草野性的机率极少.转基因作物的广泛种植,会大大增强近缘杂草的野性.这是因为基因重组技术更精确、更快速,允许目的基因有更多的组合,将极大地增加转基因作物与杂草杂交的机会,而增强近缘杂草的野性.Mikkelsen等[30]通过田间试验发现,转基因双低油菜的抗除草剂基因转移到它的一个近缘野生种上.Linder等[26]利用田间试验和温室试验发现,转基因油菜的基因也可以向近缘野生种转移.
3•2对非目标生物物种多样性的影响
转基因植物对非目标生物的影响受到了广泛关注.这些非目标生物包括不属于害虫的动物、植物和微生物[39,51].昆虫天敌、土壤微生物和以健康昆虫种群为食的野生生物(如鸟类和无脊椎动物)都有可能受到转基因植物的影响[20].实验室试验已证实,转基因抗虫作物对有益捕食性昆虫,如草蛉(Chrysoperlacarnea)[13]、瓢虫(Adaliabipuncta-ta)[3]、美洲大斑蝶(Danausplexippus)幼虫[27]和土壤生物[51]等具有负作用.Hilbeck等[13]发现,在给草蛉幼虫(一种以多种农业害虫为食的捕食性昆虫)饲喂以Bt玉米为食的害虫时,其死亡率为62%,而饲喂以危害普通玉米的害虫时,其死亡率只有37%[14].在孟山都公司向美国环保局提交的资料中,以Bt玉米害虫为食的草蛉幼虫的死亡率并没有差异.但美国国家研究委员会认为,孟山都公司没有完全成功地模仿自然状态,因为他们只是将Bt毒素涂在鳞翅目昆虫的卵表面,而草蛉取食的却是害虫卵内部的营养[33].对Hilbeck[13]等的研究结果也同样存在争议.在美国环保局向其科学咨询委员会(scientificadvisorypanel)提交的报告中认为,Hilbeck等并没有充分模仿田间状态,以证实草蛉虫确实是以危害Bt玉米害虫为食的.
美国环保局认为,在该研究中草蛉虫的取食范围缺乏控制,暴露在Bt下的水平也不如在田间状态下[50].如此相互矛盾的结果和解释意味着在这一领域还需要更进一步的研究,特别是需要用田间状态下和生态系统内的研究资料来补充实验室研究结果.Birch等[3]研究发现,表达雪花莲植物凝集素(一种能减少蚜虫侵害的植物蛋白)的转基因马铃薯(Solaumtubero-sum)会导致蚜虫的天敌———瓢虫数量的下降,而其不能受精和不能孵化的卵增加.Tabashnik[47]认为,转基因作物使害虫数量降低,对保持天敌的有效数量会有负面影响.这些结果意味着转基因作物与依赖健康天敌数量的IPM防治策略及生物保育存在潜在的冲突.另一方面,在美国威斯康星(Wisconsin)进行的田间试验发现,在转Bt马铃薯田里捕食性昆虫和寄生性昆虫的数量要比传统的采用化学杀虫剂防治非转基因马铃薯害虫的田间大.但是这个试验没有检测未施或少施化学杀虫剂的传统马铃薯田间的情况[15].这些结果说明,在评价转基因抗虫作物的作用时,必须与现在的各种防治措施进行比较,包括频繁使用化学药剂、少用或根本不用化学药剂的情况.Losey等[27]实验室试验证明,转Bt抗虫玉米(Zeamays)花粉会损害美洲大斑蝶.饲喂有转Bt玉米花粉的马利筋(Asclepiassyriaca)叶片,美洲大斑蝶幼虫第2d就有10%以上的死亡,4d后死亡率达44%,而两个对照组全部存活.
幼虫对不同处理的马利筋叶片摄取量也明显不同:不加花粉的叶片摄取量最大,加有普通玉米花粉的叶片摄取量次之,加有Bt玉米花粉的叶片摄取量最少.由于叶片摄取量少,幼虫生长缓慢,试验结束时摄取含Bt花粉叶片的幼虫重量只有无花粉叶片的一半.在随后的一个验证试验中,以有转基因玉米植株花粉自然传粉在上面的马利筋草叶片饲喂美洲大斑蝴蝶幼虫48h,其死亡率高达19%;以没有转基因玉米植株花粉或根本没有任何花粉玷污的马利筋草叶片饲喂美洲大斑蝶幼虫,其死亡率要小得多.研究人员认为,Bt玉米对非靶标生物的影响,可以超越田间界限的限制.在3m范围内,距离越近则影响越大.转基因作物的影响范围远远超过这一距离[11].Wraight等[53]的研究则证明,转Bt玉米对黑色玉带凤蝶(Papiliopolytes)无毒害作用;转基因植物对非目标生物有复杂的影响.他们研究了不同种类的转Bt玉米对不同蝶类种群的影响,并且同时在田间和实验室进行.Losey等[29]只是在实验室内研究了一种转Bt玉米对一种斑蝶的影响.这些结果说明,转基因植物的生态风险还需做进一步的研究,并且必须建立在个案评估(case-by-case)的基础上.美国环保局的报告[50]也说明了在这一领域有继续研究的必要.这分报告认为,在美国玉米带内,大斑蝶繁殖地区与玉米花粉撒播范围之间并没有太大的重叠区,“……已发表的对大斑蝶毒性影响的初步报告应该不致于使人们目前对大斑蝶的风险产生过分的广泛关注”.但是,在它的背景报告中却同时告诫说,在田间状态下Bt玉米花粉对美洲大斑蝶威胁评价的研究仍在继续进行.美国环保局只是最近才开始注意到玉米田中马利筋草上大斑蝶的存在.马利筋草必须暴露在最高浓度的Bt玉米花粉下,才能使大斑蝶幼虫处于最大的风险中[55].正在进行的研究将有望提供关于在大斑蝶繁殖区与玉米花粉撒播范围的重叠地带中大斑蝶所遭受威胁的性质和程度.
4对生态系统多样性的影响
4•1通过食物链对生物多样性的影响如果转基因抗虫植物确实影响目标害虫和非目标昆虫,那么它们还会通过食物链进一步影响这些昆虫的捕食者.Johnson[20]注意到,在英国有50%的农田鸟类种群数量在急剧减少.他将几种鸟类剧减的原因直接归于化学杀虫剂使用的增加.根据鸟类的剧减及过去几十年里化学杀虫剂和除草剂对欧洲植物和昆虫种群造成的伤害,Johnson预测产生杀虫毒素的转基因作物也将会损害食物链中当地鸟类与农作物的联系,而这些联系对于维持生物多样性是至关重要的.英国皇家协会也注意到最近生物多样性的下降极有可能是受到“现代农业生产实践”的影响,并强调应更多地研究转基因植物对鸟类、哺乳动物和土壤生物的影响[39].美国国家研究委员会[33]认为,含有各种杀虫毒素的转基因作物的商品化,会因食物来源减少,而伤害某些野生生物.相反地,由于化学杀虫剂会消灭鸟类的食物来源,因此转基因作物取代化学杀虫剂后,也有一些鸟类的种群数量将会增加.
4•2对土壤生态系统生物多样性的影响
受转基因植物潜在影响的生物并不仅仅是昆虫和其它动植物,还包括土壤生态系统内的各种生物.转基因作物的外源基因及其表达产物可通过根系分泌物或作物残茬进入土壤生态系统,土壤的特异生物功能类群以及土壤生物多样性都有可能因此而改变[2].外源基因的导入可能影响到植物分解速率和C、N水平,进而影响土壤生物、生态过程和肥力[5].在评价转基因植物对环境的作用时,EPA认为其中对土壤生物多样性的影响是一个重要的组成部分[50].Jepson等[18]提出,向环境释放转基因植物,需要评价土壤微生物、动物类群和土壤生态过程.Trevors等[48]建议,采用功能类群的多样性评价土壤生物群落的变化.Angle[2]强调,风险评价的重点是土壤微生物,而原生动物是监测土壤生物种群变化的最敏感指标.如前所述,Bt毒素被吸附到土壤粘粒后,并不持续分解,而是在很长一段时间内保持其杀虫活性[23].在水培和土培转Bt基因玉米的根系分泌物中均发现了活性Bt毒素[43].Bt毒素在土壤粘粒中的长期存在,将会增加其对土壤生态系统生物多样性影响的风险[23].转基因植物根系分泌物及其残渣进入土壤后,通过与土壤微生物相互作用,可能会改变土壤微生物对外来底物的利用,影响微生物的活动过程[31].美国环保局在综合报道中指出[51],转Bt棉花(Gossypiumspp.)增加了土壤细菌和真菌的数量,抗虫转基因烟草增加了土壤中的分解者和线虫.一个抗真菌病害的转基因烟草(Nicotianatabacum)品系明显损害了菌根对植物根系的侵染,而菌根的侵染是有利于植物生长的.转冠瘿碱(opines)基因烟草根系分泌物组成的改变影响了两种假单胞菌的物种丰富度[40].在转甘露碱(mannopine)基因烟草根际土壤中以甘露碱为底物的细菌数量比非转基因烟草高80倍,但细菌总数以及芽胞细菌、耐热细菌、荧光假单胞菌属细菌的数量与常规烟草无显著差异[35].Donegan[4]发现,在美国种植几种Bt抗虫棉的土壤中微生物数量、种类和组成与种植常规棉的地区差异显著.与非转基因紫花苜蓿(Medicagosativa)相比,种植转基因紫花苜蓿的土壤细菌群落功能多样性单一,可培养的需氧芽孢杆菌和利用木质素的细菌数量显著增加[5].也有转基因作物对微生物的组成没有影响的报道.与非转Bt基因玉米和空白土壤相比,转Bt基因玉米残茬分解对土壤可培养细菌、放线菌和真菌数量并没有显著的影响[41,42];转Bt基因马铃薯对土壤微生物没有影响[51];转凝集素(lectins)基因马铃薯对根际微生物群落没有影响[7];转T4-溶菌酶(T4-lysozyme)基因马铃薯对可培养的需氧细菌以及有益细菌的功能没有影响[28];马铃薯根际或块茎接种拮抗微生物时,转T4-溶菌酶基因马铃薯对微生物的建群没有负面影响,根际细菌群落的结构也没有明显改变[29].上述研究结果表明,目前转基因植物对土壤生态系统生物多样性的影响尚无定论,仍需进一步的研究和解释.事实上,在前述美国环保局的那分报告[50]中指出,在这个问题上仍需提供更多的资料.虽然报告认为,现有的试验证据表明转Bt作物不可能对土生生物有相反的影响;然而报告同时也指出,在这个领域中的研究必须继续进行,特别是有关植物根系表达Bt蛋白水平的研究,辨别其表达量是否高于正常表达量,以便进一步确定其对土壤生态系统生物多样性的影响.
4•3作为所谓“外来种”对生态系统的影响
建立在重组DNA技术基础上的植物基因工程技术,可以克服常规育种技术的不足,打破物种间的天然屏障,实现基因在动物、植物、微生物之间的转移,甚至可将人工合成的基因导入生物体内.因此,转基因植物的基因既可来自于种内,更多的来自于不同种间[19].也就是说,转基因植物并非是自然界天然存在的物种,它对生态系统的影响就相当于一个外来种对某一生态系统的影响.由于遗传背景不同,基因会发生各种各样的相互作用,如基因的多效性、体细胞变异等,且转基因植物中基因的表达受环境等多种因素影响,因此转基因作物中有可能出现一些在常规育种中不曾遇到的新组合、新性状[19].它们对生态系统生物多样性的影响目前还缺乏充分的证据,现在已知的风险包括:1)转基因植物演变为有害生物的可能性,如转基因植物杂草化、怪物化或演变成优势物种而破坏生态平衡和生物多样性[52,54];2)转基因植物是否会引发新的环境问题,如对除草剂产生抗性、对Bt杀虫基因的抗性与治理,新病毒的产生等[8,19,56];3)对物种起源中心和基因多样性中心的影响,对生物多样性可持续利用的影响;4)基因漂流对生态环境和农业生产的影响[19].其影响包括:外源基因向相关植物、动物和微生物的水平转移[10,30];外源基因向常规品种漂流而导致的有关种子质量、有机农业的争端;在长期大规模应用后发生不可预见的环境问题,如产生的新性状不稳定,单一种植的风险,改变了生物群落的结构和功能等.
一、兽医临床血常规检查的影响因素
1.动物本身。在生物学上,由于进化的差异,导致动物的品种、系别、性别、年龄等各不相同。因此,动物的血常规指标也不尽相同。在进行动物的采血活动中,如果动物正处于觅食状态,被采血的动物,可能会由于环境不同、气候不同、应激程度不同等因素,造成与测定结果不相符的状态。或者是由于动物剧烈运动,在环境因素的影响下,动物会产生不同程度的恐惧,或者是疼痛引起的红细胞与白细胞轻微的增高或者是降低情况。此时的红细胞和白细胞的变化只是暂时的,动物在处于应激的状态下,体内会分泌出儿茶酚胺。动物体内的儿茶酚胺增多,会引起边缘白细胞进入血液循环中。这时的血常规检查结果就会受到环境因素或是动物生理的因素影响,造成检查结果的不准确。
药物治疗引起血常规检查结果产生变化,对于动物来说,它们的抵抗力和免疫力都不如人类,新生的动物,需要增强抵抗力和免疫力时会服用青霉素钾盐,直接引起的后果就是致使红细胞、白细胞和血红蛋白的数量增多,而白细胞的数量增多会伴随着有核左移,淋巴细胞以及杆壮白细胞也成增多的趋势。因此,含青霉素钾盐的药物,可以促进动物机体的免疫功能,为动物起到增加防御功能的作用。或者是一些,会刺激肾上腺素类的药物也会是血液中的白细胞数和红细胞数增加,兽医临床,在为动物,进行血常规检查时,要注意检查动物的病史,或者是在出生后服用过什么能导致红细胞和白细胞升高的药物。以避免血常规检查结果不准确的案例发生。
2.采血因素。在采血的过程中,由于动物伤口的愈合能力较低需要抗凝剂,来辅助动物的伤口愈合能力。常用的抗凝剂是EDTA-Na2,有研究表明该抗凝剂,可能引起中性粒细胞肿胀崩解产生血小板大小的碎片,这种现象的产生会导致核细胞的计数不准确。在采血过程中,止血压力过大或者是止血的时间过长,会导致皮下的血管组织释放出纤溶酶激活物,该物质的产生会加速分解出血小板分泌物。若是止血时间短,血液中的红细胞、血红细胞、白细胞、血小板的产生数量会相对降低,导致动物的伤口局部出现瘀血或是血液浓缩的情况。
在采血完成后,血液标本在放置的时间内,要尽快完成检测,以防在血液样本的储存过程中,由于细胞的新陈代谢活动、蒸发或是产生化学反应,而影响检查结果的准确性。在抽血过程中,要采用较高的抽血技术,用高质量的血液样本来保证检验结果的准确程度。经研究表明,血液样品中红细胞的技术,容积,以及浓度,淋巴细胞、中性粒细胞、血小板等十余项检测指标的溶血样本前后差异较大。
3.收集仪器。在采血完成后,血液标本在放置的时间内,要尽快完成检测,以防在血液样本的储存过程中,由于细胞的新陈代谢活动、蒸发或是产生化学反应,而影响检查结果的准确性。在抽血过程中,要采用较高的抽血技术,用高质量的血液样本来保证检验结果的准确程度。经研究表明,血液样品中红细胞的数量、容积、以及浓度、淋巴细胞、中性粒细胞、血小板等十余项检测指标的溶血样本前后差异较大。
二、关于血常规检测结果的分析
1.根据发病阶段,判断出炎症反应。首先要判断是否存在炎症,对于同时出现持续嗜中性粒细胞增多症、单核细胞增多症以及嗜中性粒细胞核左移(未成熟嗜中性粒细胞数量增多),则表明存在炎症。白细胞总数只反映了骨髓生成与组织利用之间的平衡;在炎症反应中,白细胞总数可能降低、正常或者升高。绝对嗜中性粒细胞增多,超过25,000/ul时,也表明存在炎症。在大多数病例中,炎性白细胞像通常不能进行进一步的分类。在有些病例中,可通过典型细胞分类计数来区分急性、慢性和重度炎症。这些典型特征反映了白细胞动力学的变化,或者骨髓生成白细胞与组织利用白细胞之间的平衡状况,这些变化受趋化因子和细胞因子的影响。
2.对于血常规检查各项指标分析。判断出是否存在应激现象,应激通常会导致轻微的淋巴细胞减少症(淋巴细胞计数在750/ul-1500/ul)。还可能出现嗜酸性粒细胞减少症、轻度嗜中性粒细胞增多症以及轻微的单核细胞增多症,但不是都会出现,也没有特异性。如果存在组织坏死单核细胞增多症,表明存在组织坏死以及对组织吞噬作用的需求。单核细胞增多症可发生于急性、慢性炎症或者坏死,持续性嗜酸性粒细胞增多症和或嗜碱性粒细胞增多症,表明存在全身性过敏反应。
病因包括:全身某个部位的寄生虫性疾病,如心丝虫病、跳蚤叮咬引起的皮炎、犬过敏性气管支气管炎(肺部呈现嗜酸性粒细胞浸润)、猫哮喘、过敏性胃肠炎、全身性肥大細胞增多症、猫弥散性嗜酸性肉芽肿综合症、只寄生于肠道的寄生虫疾病(如鞭虫)不会引起嗜酸性粒细胞增多症。
三、结语
综上所述,随着现代兽医临床医学技术的不断进步,在对动物进行血常规检查时,要排除影响血常规检查的因素,以免检测结果产生偏差,所导致的检查结果不客观,不合理,进而保证疾病诊断的可靠性。
参考文献:
[1]贺绍君,刘德义,赵书景,等.兽医临床血常规检查的影响因素及结果分析[J].河南畜牧兽医:综合版,2012(12).
[2]杜雪燕.血常规检查的临床意义及影响因素体会[J].医学信息,2014(14).
[3]唐岚.血常规检查结果及相关影响因素的临床报道分析[J].中国保健营养,2015(8).
关键词:NaCl,煤,熔融特性,影响
【中图分类号】TK3【文献标识码】A
一、引言
近年来,国际能源危机的加剧和对环境的保护愈来愈高,使得燃煤综合利用技术的开发和研究日益受到重视。为了保持可持续发
展,要把能源有效利用和保护环境紧密结合起来。煤炭作为能源的利用方式必须改变,必须大力开发和推广先进的洁净煤技术和煤炭转化技术。如何寻找一种经济简便的方法迅速提高燃煤利用率同时又能减少污染物的排放是许多企业急需解决的问题。
煤灰是由各种不同的矿物质组成的混合物,在高温下熔融过程也较复杂。在加热过程中,煤灰中除各矿物组分熔融外,矿物组分之间也会发生反应,生成新的无机成份。各矿物组分之间还会发生低温共熔现象,从而影响煤灰的熔融特性。所以,研究煤的结渣机理,还需对不同矿物质在煤中的存在形式,煤在研磨和燃烧过程中的物理和化学变化,以及颗粒在炉内的燃烧产物的物理化学性质。
煤燃烧是一个相当复杂的化学反应过程,煤中金属化合物的存在又对煤的燃烧特性和煤灰熔融特性有较大的影响。为研究金属化合物及相同金属化合物不同含量时对煤灰熔融特性的影响规律,本文选用湖南省宁乡煤炭坝烟煤做为煤样,对试验煤样加入金属化合物NaCl时,通过对试验数据的研究分析,寻找金属化合物NaCl对煤煤灰熔融特性的影响。从而研究试验煤样的燃烧特性和煤灰熔融特性的变化规律。
二、实验方案及方法
在做灰熔点方面实验中,我们主要采用以下途径对各成分在组成中的作用进行实验研究:
在合格的煤粉中添加不同的质量百分比例(2%、4%、6%、8%)的金属化合物NaCl,观察NaCl含量的变化会对灰样的结渣特性产生何种影响,进而判断该种氧化物在煤中结渣性能中所扮演的角色。结合判断煤灰结渣特性的熔融特征温度来研究这几种成分在加热过程中的反应变化来进行的。由于煤灰成分的复杂性,煤灰是多种组分的混合物,因此,不同试样的煤灰熔点,也只有一个熔融的温度范围,为了准备的表示不同煤灰熔融特性,一般用反应煤灰不同形状的变形温度DT、软化温度ST、半球温度HT和流动温度FT来表示煤灰的熔融特性。煤灰熔融性温度也是是评价不同动力用煤的重要指标,煤灰的熔融特性的不同,煤灰的结渣特性也是不一样的。本文将利用煤灰中金属化合物NaCl含量的变化来研究与煤灰熔融性相关的四个特性温度,进而分析其对熔融特性的影响。
1.灰样的制取
将掺入了不同金属化合物及相同金属化合物不同含量的煤粉均匀混合后,称取不同试样的煤粉试样各1克盛于实验用干净的瓷舟中,共20瓷舟。将瓷舟轻轻地推入到预先升温至850℃的SX-4-10箱式电阻炉中,然后关闭炉门,调整电阻炉内温度保持在815±10℃,经过30min后,当试验煤样在电阻炉设定温度下完全灰化,然后取出将灰样放在空气中冷却1-2分钟,再将灰样放入干燥皿中冷却至室温,最后统一盛于事先准备好的玻璃瓶中。再重复上述过程,都有10克左右为止,将所有灰样放入装样瓶中,并做好标识,按规定将玻璃瓶摆放在阴凉干燥通风处备用。
2灰锥的制做
将选好的煤灰放在玻璃板上,用配制好的糊精粉溶液慢慢地润湿煤灰并均匀地搅拌,在这一过程中,一定要控制好糊精粉溶液的量,煤灰不能调的太稀也不能太硬,调好后,用小尖刀将湿灰样铲入灰锥模型中挤压成型。灰锥模型一般是一个底边为7mm,腰为20mm的等腰三角形,等到模型中的灰锥表面稍微变干燥后,松开模型的两个边,用刀片将模形中的灰锥小心地取出来轻轻地推至玻璃板上摆放好,放在空气中自然干燥以备用。
3、灰熔融性温度的测试
本文灰锥测试法实验所用仪器为SDAF2000d灰熔融性测试仪,他能在氧化性或弱还原性气氛下利用先进的CCD技术,自动完成煤灰熔融性测试,识别灰样的熔融特性温度。
SDAF2000d灰熔融性测试仪操作界面
三、NaCl对煤灰熔融特性的影响
煤中的碱金属Na元素含量的多少,一直被认为是锅炉受热面特别是对流受热面上沉积的重要影响因素之一,比如锅炉过热器,再热器上灰沉积物形成和增长都会受到煤中Na元素含量的多少的影响,一般情况是,Na元素会降低煤灰烧结温度,Na元素含量越多,煤灰烧结速率也会随之增大,大烧结强度和引起炉管腐蚀能力也会越强,也就是说,煤中的碱金属Na元素含量对锅炉的受热面有腐蚀的作用。且这种能力随着Na的增多面增强。实验过程中,在保持煤样中其余组分相对含量不变的情况下,仅仅增加煤样中的NaCl含量,将煤样中掺入的NaCl比例从0变化到8%,进行灰熔点的测量。下表为掺入NaCl比例从0变化到8%时灰样的熔融特性温度。下图即为不同含量的NaCl对煤炭坝煤煤灰灰熔点的影响曲线。可以看出,同样都是煤炭坝煤,随着掺入煤中的Na含量的增大,煤灰的化合物熔点变低,究其原因,是掺入NaCl在高温下易于与灰样中的其它氧化物发生化学反应,反应的生成低熔点的共熔体,且这种反应能力会随着Na+的离子的变化布变化,Na+的离子势能越低,降低煤灰的熔化温度也越大,,反以,煤中的NaCl会起到助熔剂的作用。从下图中可以清楚地看到,不同NaCl含量对煤灰的熔融特性的影响。随着NaCl的含量从2%增加8%,试样的灰熔点慢慢降低,NaCl从0增加8%降幅最大可达89℃,煤样中每添加1%的NaCl,可使变形温度平均下降11.125℃,软化温度平均下降8.75℃,半球温度平均下降8.25℃,流动温度平均下降7.875℃。这个结果符合氧化钠能降低煤灰灰熔点的结论。当煤样中NaCl含量大于4%时,软化温度ST开始低于1300℃,锅炉有可能结渣。因此,当煤中的NaCl含量小于4%时,锅炉结渣的可能性不大。
实验研究证明,通过在不同的升温速率条件下,NaCl的不同质量百分比时对SO2排放的体积分数的研究,得出随着NaCl质量百分比含量的增加,SO2的排放量迅速下降.在实验条件下,当温升速率比较低时,NaCl加入量的多少对SO2排放的影响极其明显.在高加热速率条件下,煤中NaCl的质量分数为1.6%时,其抑制SO2排放的效果已经很明显.进一步加大NaCL的质量分数到3.2%时,抑制SO2排放的效果增加。
掺入不同比例NaCl的实验结果
四结论
煤中NaCl含量从增加0变化到8%,随着含量的增加,煤灰灰样的灰熔点降低,且
NaCl含量越高,灰样熔点温度下也越多。当煤样中NaCl含量大于4%时,软化温度开始低于1300℃,锅炉有可能结渣。
参考文献
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3.汉春利.钠在煤燃烧初期释放特性的多元相关分析.燃烧科学与技术,Vo.l8(2002)No.5.
关键词:育林新技术;植物群落;结构多样化;影响
育林是恢复森林植被的主要手段之一,育林是一种新型的植被恢复技术,该技术应用在森林植被恢复中,在一定程度上能够使得植物的个体数量发生改变,在初期的时候,也会使得植被的种类更加的丰富,而随着育林时间的增长,植物群落结构的多样化也会更加的丰富和显著。下面本文就主要针对育林新技术对植物群落结构多样化的影响进行更为深入的探究。
1需采取育林技术的林地类型
一般而言,在对林地进行育林的过程中,可以根据育林保护年限以及当地的管理水平等将林地分为不同的类型,而其中的主要类型就是以下四种:
第一种就是还没有进行育林的幼林区,在该区域,部分植被的生长时间已经达到了10年以上,该林区没有实行育林,一般来说,这样的林区都与居民区相距较近,居民会在此进行放牧以及进行各种人类活动,因此,很容易对该林区造成极其严重的破坏,使得该林区的土层变薄,而且相应的植被种类以及数量也会减少。
第二种就是还没有进行育林的林区。在该林区中,所种植的植物的年份通常会达到25年以上,但是却没有采取育林,其余的状况与第一种林区的状况相符合。
第三种是采取育林的幼林区。通常而言,这样的林区会有年龄在10年以上的树种,而这些树种在前期被破坏严重,而且经历过较为严重的虫害,因此,造成地表层变薄,植物多样性减少,针对该林区进行育林处理,在此期间保障林分正常的生长,林中的植物多样性得以有效的恢复。
第四种是育林成林区。在该林区很多的树种会达到30年以上的生长年龄,针对该林区进行育林的时候,所需要的时间也较长,一般会在30年左右,在长时间的育林后,会使得该区域的林分得到有效的恢复,林木变得更加的齐整,林木茂密高大,最终会形成具有多层次的复层林。
2育林新技术对植物群落结构多样化的影响
2.1植物群落种类组成的变化
育林新技术的应用有效的改善了植物群落的生态环境,对植物群落的种类组成产生了极大的影响。针对不同的林区来说,育林新技术所具有的影响力也会有所不同,相较于没有进行育林的林区来说,已经进行过育林的林区,无论是在林木的数量上还是在种类上,都有了明显的增加,一般来说,进行过育林的林区,植被的数量会增加70%以上,而树木的种类则会增加65%以上。但是,针对实行育林的幼林区来说,其植被数量的增加较为明显,而实行育林的成林区,则树种的种类增加较为明显。从这点也可以从侧面说明,实行育林的时间越长,则植物群落的组成则会出现较大的差距,育林新技术对植物群落组成的影响会更加的深刻。
2.2植物群落层次复杂化的影响
就相关的文献资料可以了解到,育林新技术对植物群落的垂直分层有着一定的影响作用,育林新技术的应用,使得林分的层次更加的分明,使得林分更加的具有层次性。而层次性的凸显,则会使得植物群落的结构更加的复杂。一般来说,在不同层次的群落中,植被的数量以及覆盖度也会有所不同,育林新技术所能够起到的作用也会有所不同。针对林分垂直分层复杂程度的研究,主要是为了能够清楚的了解到群落的空间构成,从而使得空间构成的生态学意义更加的清晰。通常两个叶层的多样性表现会与植物群落的垂直分层复杂程度表现有着一定的差异,这种不同的差异则有效的说明了每个层次之间的植物数量以及盖度增加的情况也不同,所以,这就使得植物群落层次的复杂性受到了影响,群落层次的复杂性会逐渐的增加。
2.3植物群
落种类多样性的变化植物群落种类多样性指数,反映了植物群落内各植物种类的多少及各植物种的数量在种间分布的均匀程度就相关的调查表明,植物群落种类多样性指数在各类型林分间没有明显差异。造成这种情况出现的主要原因就是,由于种类多样性指数主要反映的是个体数量在种间分布的均匀程度,但它又受总个体数的影响,当总个体数很大时,它会变得相对较小,未育林区虽然种数少,但总个体数也少,且优势种不十分突出,故种类多样性指数并不太低。而育林幼林区虽然种数大幅度增加,但个体数量也增加较多,且优势种较突出,多样性指数反而不高。育林成林则由于其特有的较稳定的生态环境造成林内植物数量相对稳定,稀有种类增多,故多样性指数最高。
为了进一步分析育林对植物群落种类组成的影响,对植物群落的科种多样性进行了调查测算,即分析各类型林分中植物群落科数、种数的多少及种数在各科间分布的均匀程度。结果表明,植物群落的科种多样性指数随育林年限的增加而增高。这个结果反映了育林对植物群落种类组成影响的真实情况.末育林林区植物科数少,而且由于林内环境条件变化剧烈,植物种往往集中在少数几个适生科内,表现了科间种数的不均匀性,所以多样性指数低,而育林林区则相反,由于育林造成了相对稳定的生态环境,使得植物群落的科数增加,各科内的种数在科间分布也较均匀,因而多样性指数高,更能说明问题的是,这种变化随育林时间的延长而愈加明显。
3育林新技术应用的效果
3.1育林可以使得植物群落的科数、种数及总个体数显著增加,在育林早期,植物个体数和种数增加较多,随着育林年限的延长,植物群落组成变化更加深刻,科数增加较多.植物群落垂直结构的复杂程度也以育林早期的幼林阶段增加幅度较大,到成林阶段这种变化趋于平缓。
3.2育林之所以能够深刻地改变植物群落的种类组成及空间结构,主要是由于封山伊始减少了人为破坏,给植物群落创造了休养生息的环境条件,植被得以恢复,建群种的生长状况得到改善.植物群落的这种变化,又深刻地影响到林内的环境因子的变化,使环境因子更有利于植物的生长.在育林区,人为的干涉,使这种变化向着良性循环的方向发展。
结束语
综上所述,育林新技术的应用,不仅能够有效的提升树种的数量,而且还能够有效的增加树种的种类,促进了林木多样性的发展。在不同的育林林区中,育林新技术所具有的影响力也会有所不同,育林的时间越长,则植物群落组成差距也就越大,就本文的研究结果可以了解到,育林新技术对植物群落结构多样化有着较大的影响作用。然而,本文的探究并不完善,其中还存在很多不足,还需要相关的人员能够进行有效的补充,以完善该课题。
参考文献
[1]严静君等.松毛虫综合治理试验研究[J].林业科技通讯,2011,(2).