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生物环境的定义

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生物环境的定义

生物环境的定义范文第1篇

1 嗜热微生物

1.1 嗜热微生物的定义及分布

嗜热微生物也被称为嗜热菌或者高温菌。嗜热微生物主要分布于温泉、堆肥、煤堆、有机物堆、强烈太阳辐射加热的地面、地热区土壤以及陆地和海底火山口等高温环境[2]。

1.2 嗜热微生物的分类

嗜热微生物分为耐热菌、兼性嗜热菌、专性嗜热菌、极端嗜热菌、超嗜热菌,根据嗜热微生物对高温环境的耐受程度不同,学者们作如下的区分(表1)。

1.3 嗜热微生物的应用

1.3.1 嗜热酶及超级嗜热酶 嗜热酶(55~80 ℃)和超级嗜热酶(80~113 ℃)具有与普通化学催化剂不同的高催化效率、很强的底物专一性、在高温条件下稳定性良好等优点。这些酶在食品工业、造纸工业、烟草业、石油开采、医药工业、环境保护、液体燃料的开采、能源利用等领域中具有广阔的应用前景。

1.3.2 抗生素 嗜热微生物生活在高温环境中,能够产生多种特殊的代谢产物,其中有一部分是抗生素类,为目前抗生素的开发和生产提供了新的思路,有较大的应用前景。

1.3.3 嗜热微生物菌体及其它活性物质 嗜热微生物菌体可直接用于工业生产,同时嗜热微生物在高温的条件下还会产生维生素等物质。

2 嗜冷微生物

2.1 嗜冷微生物的定义

嗜冷微生物是适应低温环境生活的一类极端微生物[3]。

2.2 嗜冷微生物的分类

嗜冷微生物分为专性嗜冷菌、兼性嗜冷菌、极端嗜冷菌、耐冷菌,根据嗜冷微生物对低温环境的耐受程度不同,学者们作如下的区分(表2)。

2.3 嗜冷微生物的应用

2.3.1 环境保护方面 通过嗜冷微生物产生的冷适应酶来实现低温下的污染物生物降解。

2.3.2 食品方面 嗜冷微生物常用于牛奶加工业、果汁提取工艺、肉类加工业、烘培面包工艺、乳酪制造业等食品制作方面。

2.3.3 生物技术方面 嗜冷微生物也用于生物降解或生物催化。混合培养的专一嗜冷微生物在污染环境中扩增和接种产生的酶可提高不耐火化学药品的降解能力。由于嗜冷微生物的特殊蛋白质结构,嗜冷微生物在生物催化方向上具有更大的优越性和更好的应用前景。

3 嗜酸微生物

3.1 嗜酸微生物的分布及定义

自然界存在许多强酸环境,如废煤堆及其排出水、酸性温泉、废铜矿、生物沥滤堆及酸性土壤等。其中,许多微生物的代谢活动也会产生酸性环境。生长在酸性环境中的微生物被称为嗜酸微生物[4]。

3.2 嗜酸微生物的分类

嗜酸微生物分为嗜酸型、耐酸型、极端嗜酸微生物,根据嗜酸微生物对酸性环境的耐受程度不同,学者们作如下的区分(表3)。

3.3 嗜酸微生物的应用

3.3.1 在冶金方面的应用 冶金方面利用嗜酸微生物是将贫矿和尾矿中金属溶出并回收,即我们常说的生物湿法冶金。 []

3.3.2 环境保护应用 利用嗜酸微生物处理重金属,去除率可达到80%以上,而且处理成本比传统方法要降低很多。

3.3.3 能源应用 利用嗜酸微生物为催化剂,可以构建成为微生物燃料电池。

4 嗜碱微生物

4.1 嗜碱微生物的定义

一般把最适生长pH值在9.0以上的微生物称嗜碱微生物[5],其所耐pH值可高达10~12。到目前为止,嗜碱微生物还没有确切的定义。

4.2 嗜碱微生物的分类

嗜碱微生物分为嗜碱菌、耐碱菌、专性嗜碱菌、兼性嗜碱菌,根据嗜碱微生物对碱性环境的耐受程度不同,学者们作如下的区分(表4)。

4.3 嗜碱微生物的应用

4.3.1 发酵工业 嗜碱微生物可以作为许多酶制剂的生产菌。如洗涤剂酶和环糊精的生产都是利用嗜碱微生物的胞外酶获得的。

4.3.2 造纸工业 嗜碱微生物被应用于革脱脂、造纸木浆脱脂等。

4.3.3 其他方面 嗜碱微生物和碱性纤维素酶在碱性废水处理、化妆品、皮革和食品等方面也具有独特用途。在环境保护方面嗜碱微生物可发挥巨大作用;碱性淀粉酶可用于纺织品退浆及淀粉作粘接剂时的粘度调节剂;用于皮革工业中的脱毛工艺以提高脱毛效率和质量,利用嗜碱微生物进行苎麻脱胶。

5 嗜盐微生物

5.1 嗜盐微生物的分布及定义

在自然界中,有许多含有高浓度盐分的环境,如美国犹他大盐湖(盐度为2.2 %)、着名的死海(盐度为2.5%)、里海(盐度为1.7%)、海湾和沿海的礁石池塘等。在这些高盐环境中仍然存在许多抗高渗透压微生物,即嗜盐微生物。

5.2 嗜盐微生物的分类

嗜盐微生物分为弱嗜盐微生物、中度嗜盐微生物、极端嗜盐微生物,各自最适生长盐浓度如表5。

5.3 嗜盐微生物的应用

利用菌体发酵,可生产高聚化合物。除去工业废水中的磷酸盐,用于开发盐碱、生产嗜盐酶。嗜盐古菌和紫膜蛋白能通过构型的改变储存信息,可作为生物计算机芯片的新材料,还可用于高盐污水的处理。

6 嗜压微生物

6.1 嗜压微生物的定义

需要高压才能良好生长的微生物称嗜压微生物。最适生长压力为正常压力,但能耐受高压的微生物被称为耐压微生物。

6.2 嗜压微生物的分类

嗜压微生物分为耐压菌、嗜压菌、极端嗜压菌,各自的最低生长压、最适生长压、最高生长压如表6。

6.3 嗜压微生物的应用

生物环境的定义范文第2篇

一、选择题

1.生态学是研究。()

A.水分与环境之间相互关系的科学

B.生物与环境之间相互关系的科学

C.环境与环境之间相互关系的科学

D.气候与环境之间相互关系的科学

2.生态学作为一个学科名词是首先提出来的。()

A.德国人

B.英国人

C.美国人

D.日本人

3.现代生态学的研究对象是。()

A.生物

B.环境

C.生态系统

D.生物圈

4.现代生态学的研究重点是。()

A.种群

B.群落

C.生态系统

D.个体

5.生态学研究的最低层次是。()

A.个体

B.种群

C.群落

D.生态系统

6.现代生态学的特点是。()

A.个体生态学

B.种群生态学

C.群落生态学

D.系统生态学

7.物种是由联系起来的个体的集合。()

A.外在因素

B.内在因素

C.环境

D.地理区域

8.个体生态学就是在层次上研究生物与环境的一一对应关系。()

A.个体水平

B.种群水平

C.群落水平

D.生态系统水平

9.研究生物个体发育、系统发育及其与环境关系的生态学分支称为。()

A.个体生态学

B.种群生态学

C.群落生态学

D.景观生态学

10.生态系统这个概念最早是由英国生态学家提出的。()

A.坦斯利

B.高斯

C.温·爱德华

D.克利斯琴

11.生态系统主要是。()

A.分类学上的单位

B.功能上的单位

C.结构上的单位

D.形态学上的单位

12.达尔文《物种起源》发表于生态学发展的。()

A.萌芽时期

B.建立时期

C.巩固时期

D.现代生态学时期

二、填空题

1.生态学又称之为。

2.生态学是研究生物与——之间相互关系的科学。

3.美国生态学家欧德姆认为生态学是研究生态系统的和的科学。

4.生态学一词是由首先提出来的。

5.在现代生态学发展中,生态学发展的主流是。

6.按研究方法划分,生态学可分为、和等。

7.生物种群上一层次的生物组织层次是。

8.生态学的研究方法主要包括、、和。

三、简答题

1.简述生态学的含义及变化。

2.简述生态学的分支学科。

3.简述生态学的发展历程。

4.简述生态学的基本视角。

5.简述生态学的研究方法。

四、论述题

试述现代生态学的发展趋势。

参考答案:

一、选择题

1.B2.A3.C4.C5.A6.D7.B8.A9.A

10.All.Bl2.B

二、填空题

1.环境生物学

2.环境

3.结构功能

4.海克尔

5.生态系统生态学

6.野外生态学实验生态学理论生态学

7.生物群落

8.野外调查研究实验室研究系统分析和模型

三、简答题

1.生态学的经典定义是研究生物与环境相互关系的科学,生态学定义的发展代表了生态学的不同发展阶段,强调了不同的生态学分支和领域。有关生态学定义的差别主要是关于居住对象“生物”、居住地“环境”以及两者关系的内容有所不同。不同发展阶段生态学定义也不断发展,生态系统生态学时期定义为:研究生态系统结构与功能的科学;现代强调人类生态学,定义生态学为:研究生物及人类生存条件、生物及其群体与环境相互作用的过程及其规律的科学。

2.按研究对象的生物组织水平可分为个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学、区域生态学和全球生态学;按生物分类类群划分有普通生态学、动物生态学、植物生态学和微生物生态学等;按生境类型划分有陆地生态学和水域生态学等;按研究方法划分有野外生态学、实验生态学和理论生态学等;按生态学与其他科学的交叉划分有生理生态学、分子生态学、数学生态学和化学生态学等;按应用领域划分有农田生态学、农业生态学、渔业生态学、森林生态学、景观生态学、人类生态学和生态伦理学等。

3.生态学的发展可概括为四个时期,即生态学的萌芽时期、生态学的建立时期、生态学的巩固时期、现代生态学时期。从大约公元前2000年到l7世纪海克尔首次提出生态学名词为生态学的萌芽时期;从生态学名词提出到19世纪末称之为生态学建立时期;20世纪l0—30年代为生态学的巩固时期;l935年坦斯利提出生态系统的概念后生态学进入现代生态学时期。

4.生态方法论的许多原理与哲学思想中整体与部分、事物相互间普遍关联等辩证唯物论有关,这使生态学的研究方法,特别是系统生态学研究体现了以下几个观点:

(1)层次观。认为任何系统都是其他系统的亚系统,同时它本身又是由许多亚系统组成的。生命物质有从大分子到细胞、器官、机体、种群和群落等不同的结构层次。生态学研究机体以上的宏观层次。虽然每一生命层次都有各自的结构和功能特征,但高级层次的结构和功能是由构成它的低级层次发展而来的。

(2)整体观。生态系统是由不同的生物有机体和无机环境要素构成的整体,系统各要素相互联系、相互影响,分工合作,共同完成系统整体功能。

(3)系统观。系统研究,必须探讨各组分间、各层次间作用与反馈的调控,以指导实际系统的科学管理。

(4)综合观。生态学与一些基础学科如遗传学、进化论、生理学和行为学等相互交叉,同时还大量地利用了物理学、化学、生理学和气象学等多个学科的研究方法和测量技术。现代生态学家们还广泛地吸收了系统论、控制论、信息论、协同论、突变论及耗散结构的新概念和新方法,深入地研究生态系统的结构和功能。

(5)进化观。进化观认为各生命层次及各层次的整体特性和系统功能都是生物与生物、生物与环境长期协同进化的产物,协同进化是生态系统普遍存在的现象。

(6)新生特性原则。当低层次的单元结合在一起组成一个较高层次的功能性整体时,总会有一些在低层次从未有过的新生的特性产生。

5.生态学的研究方法可归纳为野外调查研究、实验室研究、系统分析和模型等三方面。野外调查研究是对难以或无法在实验室内进行的生态现象、生态过程的实地考察;实验室研究包括控制实验和实验室分析,控制实验是模拟自然生态系统中单项或多项因子相互作用及其对生物影响的方法;系统分析和模型是把研究对象视为系统,用各种模型,包括数学模型研究和解决问题的方法。

四、论述题

随着生态学的发展,现代生态学已形成了明显的特点及发展趋势。

(1)系统理论在生态学中广泛应用,生态系统生态学研究成为生态学发展的主流,系统分析方法成为生态学的方法论基础。

(2)现代生态学向宏观和微观两极发展,宏观方向发展到全球生态学,成为主流;微观方向发展到分子生态学,其成果同样重大不容忽视。

生物环境的定义范文第3篇

微生物负荷的定义是“单位重量的微生物在单位时间内所承受的有机物的数量”。

在环境科学领域通常用F比M有机负荷率来表征。与之相对的是容积负荷,定义是“单位容积在单位时间内所承受的有机物的数量。

环境科学领域:有机负荷率F比M,也叫污泥负荷,F指的是有机物,M指的是微生物。

(来源:文章屋网 )

生物环境的定义范文第4篇

【关键词】湿地;生态恢复;丁香湖

1.湿地生态系统的作用

湿地系统是一个完整的生态系统,它形成了内部良好的循环并具有较好的经济效益和生态效益。具有投资低、出水水质好、抗冲击力强、增加绿地面积、改善和美化生态环境、视觉景观优异、操作简单、维护和运行费用低廉等优点。[1]湿地生态系统(wetland ecosystem)是指地表过湿或常年积水,生长湿地植物的地区[2]。由于湿地分布广泛,种类繁多,相互之间差异显著,给湿地下一个统一的定义是十分困难的。不同的人对湿地有不同的理解,有人统计过大约有50多种定义[3]。总体上看来,湿地的定义基本上分为两类。一类是管理者给出的定义,通常采用的最有代表性的是《湿地公约》(《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》)中关于湿地的定义,即:“不问其为自然或人工,长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带,静止或流动,淡水、半咸水、咸水体,包括低潮时不超过6m的水域”。另一类是学者的定义,研究者从不同的角度出发,根据研究的区域及对象不同,给出的定义也不完全一样,从学科来看可以概括为水文学、动力地貌学、生态学、泥炭地质学、景观学等。从系统论观点来看,湿地是一个半开放的系统,一方面它是一个较独立的生态系统,它有其自身的形成、发展和演替过程,如独特的土壤形成过程(潜育化或泥炭化)和植被演替过程;另一方面它在许多地方又需要依赖相邻的地貌景观,和它们进行物质和能量的交换,同时也影响临近系统的活动。广泛所接受的湿地定义可以理解为“湿地是地球表层上由水、土和挺水或湿生植物(可伴生其他生物)相互作用构成,其内部过程长期为水控制的自然综合体[4]”。

城市湿地是城市的生命线,它具有调节径流,防洪减灾,保护城市安全,改善城市气候,提供城市清洁用水,创造城市居民户外游憩空间,支持生物栖息地,保护生物多样性以及航运,废物处理,灌溉等多种功能。而丁香湖湿地水域环境退化,水流被限制,水生生物多样性严重降低,废物与污染物聚集等诸多问题。在生态恢复的过程中,应保护好城市水体及其岸线,恢复其原有的结构与功能,维持生物多样性。

2.湿地生态系统恢复的原则

湿地生态恢复,包含生态景观,水文,基质和土壤,植被的恢复。即根据恢复地现有的地理与生态环境状况,构建多种生境,以便丰富生态系统类型和生物多样性;通过疏挖河道,修建与扩深池塘来行洪,以改善与恢复水文条件。对于部分环境已发生根本改变的地点,可从其他地方搬运一些湿地土壤来恢复其土壤基质。而地带性植物的移植则有利于加快植被的形成与恢复过程。鉴于城市湖泊,河流在整个城市景观体系中的重要地位和作用,可以在对其实施生态恢复的同时进行与之相适配的景观设计,从而使城市湖泊具有水质净化与景观美化的双重功能。动植物多样性的恢复与湿地水文生态条件的改善密切相关,一般地,本地植物种类的引入与恢复及景观的复合性有利于动物多样性的恢复。

3.丁香湖湿地的生态恢复

丁香湖地处沈阳市北部的城乡接合部,早在清朝年间曾经是一个莲花满池,鱼跃蟹肥,芦苇点缀,候鸟栖息的世外桃源。沈阳著名的“塔湾夕照”景观便是指此地的风光。[5]然而,自从20世纪50年代到改革开放前,沈阳市工业发展迅速,工业垃圾和城市生活垃圾不断地排放到丁香湖地区,丁香湖地区原有的自然生态遭到严重破坏。上世纪八十年代,大小采沙场在丁香湖地区掠夺式的采沙,破坏了湖区的原有地貌。

由沈阳历史变迁不难看出沈阳城市的发展方受损生态系统依靠自然力量不能恢复,生态恢复是必然方向。丁香湖地区生态恢复的基本思路为:以生物多样性为基础,以食物网为纽带,构建不同层次的生态链,并在此基础上构建与生态链有机结合的产业链,以形成可持续发展的健康的湿地生态系统。

在丁香湖湿地生态恢复工程建设之初,确立了“以水景观为主,集自然景观、人文景观、水资源综合利用,生态环境平衡、休闲旅游等功能为一体”的功能定位。整个工程占地7.52平方公里。主要由蓄水工程、南北分干等河渠改造、湖心岛及环湖生态绿地建设工程、污水截流及道路、桥涵等配套工程五大部分组成。形成三湖、三渠、七岛的丁香湖蓄水工程主框架。通过实施拓宽渠道,整修护岸、增设节制闸和分水闸等工程,实现渠湖相通、水面连续的目标,使丁香湖蓄水工程水系统成为有机整体。从2005年1月至2007年8月,历时2年零7个月的时间,整个生态恢复计划的基本工作已经完成。

在此区域建成了丁香湖公园。整个区域绿化美化总面积达66780平方米,形成柳堤春晓、夏荷映日、平湖秋月、璞玉凝辉四大景区,英守远眺、湖心听雨、永安访古、丁香探幽、长桥揽月、御路漫步、湖湾亲水、碧湖泛舟景观。湖区植物以耐水湿植物、乡土树种为主要植被,建立起多层次、多结构的植物体系,以全面恢复整个地区的生态平稳。与此同时,修建市民休闲广场3个、亲水平台2处、休闲长廊3个、景观亭3个。现在,作为沈阳最大的水景公园,丁香湖拥有9公里长的景观路、15余万株树木、40余万平方米的草坪等大量的天然植被,平均湿度达到57%,集自然景观、人文景观、水资源综合利用,生态环境平衡、休闲旅游等功能为一体,实现了西部湿气滋润沈城的美好愿望。

现在丁香湖地区不仅改善了周围的生态环境,还成为沈阳市民周未出游的文化娱乐中心。湖上开设画舫、游艇等项目,并且成立了帆板俱乐部。2009年9月13日,中国·沈阳2009全国帆板挑战赛决赛也选择在烟波浩淼丁香湖畔举办。绿树环抱下的丁香湖成为名副其实的生态湖。

【参考文献】

[1]俞孔坚,李迪华,孟亚凡.湿地及其在高科技园区中的营造[J].中国园林,2001,2:26-28.

[2]蔡晓明.生态系统生态学[M].北京:科学出版社,2000.

[3]Scope and UNEP,Ecosystem Dynamics in Freshwater,Wetland and Shallow Water

Bodies.Proceeding working Misk,Prinsk,and Tsk haltowb,USSR,1982.

生物环境的定义范文第5篇

一、美国的生物安全立法

美国是全球生物技术的翘楚,同时也是率先在生物安全领域立法的国家。1974年美国国家卫生研究院(又称国立卫生研究院)成立了生物安全委员会,并于1976年颁布了世界上第一部有关生物安全管理的技术法规《重组DNA分子研究准则》。该准则是对转基因生物技术及制品进行建构和操作实践的详细说明,包括了一系列安全措施。为了保护科研人员的身体健康和环境安全,准则将重组DNA试验按照潜在危险性程度分为四个级别,分级管理。准则还设立了重组DNA咨询委员会、DNA活动办公室和生物安全委员会等机构,负责为重组DNA活动提供咨询服务,确定重组DNA试验的安全级别并监督安全措施的实施。其中,危险性较大的重组DNA试验在开始前就须经重组DNA咨询委员会进行特别评估,并由生物安全委员会、项目负责人和国立卫生研究院批准;危险性较小的试验无需批准,仅在开始时向生物安全委员会通报即可。此外,准则还规定了转基因生物制品运输和转移的条件和程序。在条件不成熟、程序不合法的情况下禁止其在研究机构间转移。[3]1986年颁布了《生物技术管理协调大纲》,规定了美国在生物安全管理方面的部门协调机制和基本框架,即由美国农业部、环境保护局、食品与药品管理局、职业安全与卫生管理局及国立卫生研究院五个部门协调管理,各部门的管理范围由转基因生物产品的最终用途而定。其中,农业部主要是管理转基因植物的安全种植。其职能主要是防止病虫害的引入和扩散,并负责对转基因植物的研制与开发过程进行管理,评估转基因植物对农业和环境的潜在风险,并负责发放转基因作物田间试验和转基因食品商业化释放许可证。环保局对转基因农药进行管理。根据《联邦食品、药品与化妆品法》制定了食品和饲料残留杀虫剂法定容许标准,以及在新的耐除草剂作物中除草剂残留容许标准。在《毒物控制法》的授权下,环保局管理那些用于商业化应用的、含有或表达新的特性组合的微生物。这包括利用转基因技术开发的转基因微生物。而且,任何抗虫和抗除草剂转基因作物的田间释放都必须向环保局提出申请。食品药品管理局依据《联邦食品、药品与化妆品法》负责食品和食品添加剂的安全管理,确保利用转基因所产生的蛋白质对人类健康的安全,还负责食品标签管理。食品药品管理局的政策基础是现行的食品法规及基因工程食品也必须与其他食品一样,遵守同一严格的安全标准要求。职业安全与卫生管理局负责在生物技术领域保护雇员的安全和健康,没有另外制定管理条例,但制定了本部门的生物技术准则。国立卫生研究院主要负责管理实验室阶段涉及重组DNA的活动,同时为因治疗的管理活动提供咨询和建议,国立卫生研究院制定的准则是美国各主管部门制定生物技术理条例的基础和范本,其核心内容还被世界其他国家参照采用。[4]

二、欧盟的生物安全立法