文档视界 最新最全的文档下载
当前位置:文档视界 › 微生物在海洋中的作用

微生物在海洋中的作用

微生物在海洋中的作用
微生物在海洋中的作用

论微生物在海洋中的作用

作者:周浩王璐

中文摘要:

21世纪人类社会面临“人口剧增、资源匮乏、环境恶化”三大问题的严峻挑战,随着陆地资源的日趋减少,开发海洋,向海洋索取资源,尤其是海洋微生物资源越来越受到人们关注。本文将从海洋微生物多样性、海洋药物及保健功能的生物活性物质、海洋极端酶、海洋微生物在消除海洋污染物等方面给予介绍。

中文关键词:

海洋微生物资源生物药物资源

前言

洋中生活许许多多各种各样的微生物,它们是以单细胞或以群体形式存在,能独立生活的生物,包括病毒、细菌、真菌、单细胞藻类及原生动物等等。但按狭意所指仅为病毒、细菌和真菌等。目前研究较多的是细菌。微生物体积大多非常微,需在显微镜下才能看见。如海洋微生物,它的直经大多仅为几个微米到零点几个微米。海洋微生物种类繁多,数量颇大。如胶州湾每毫升海水中生活着几百个,多至几千万个细菌。它们对我们生活及工农业生产有着极为密切的关系。

浩瀚的海洋是地球上生命的摇篮,它覆盖着地球表面积海水总体积占地球总水量的70%,海洋中生物资源极为丰富,生物活性物质种类繁多,已引起世界各国的重视,仅在过去10年中有近5000种新的海洋天然产物被发现。大多数都分离自海洋微生物,且许多是陆地生物所没有的,显示出巨大开发潜力,因此,海洋微生物资源研究已成为海洋资源研究的重要内容之一。

正文

1海洋微生物的生物多样性

海洋是一个十分独特的生态环境,包罗了高盐、高压、低温、尤其是深海低光照、寡营养等特点,还有无光照以及局部高温的极端环境,来自海洋的微生物大部分都是适应了极端环境的极端微生物,据估计海洋微生物可达0.1~2亿种,已发现的类群主要包括病毒、古菌细菌、粘细菌、微藻、真菌,海洋微生物的物种多样性决定了其代谢产物多样性,海洋环境是新型生物活性物质的源泉

2海洋微生物药物资源

海洋放线菌中活性物质研究报道的最多,现已从海水,海底泥,海鱼胃内容物,柳珊瑚表面含有河豚毒素的叉珊藻、毒蟹、河豚、毛颚动物等的体内或体表等各种采自海洋的样品中分离到的细菌、放线菌可产生多种生物活性物质,包括抗氨基糖苷类耐药菌株的新氨基糖苷类抗生素,对绿脓杆菌和一些耐药性革兰氏阴性菌具有较强的活性,抗菌谱广,毒性低的抗菌物质和肌醇胺霉素;寡霉素的羟衍生物,肠菌素的脱氧衍生物以及两种全新的细菌化合物辛内酰亚胺和八氢内酰亚胺、亚酮乳酰胺、大环内酰亚胺、喹唑啉哈利凯等具有抗病毒或抗肿瘤活性的物质,一种具有增强免疫活性,促进体液免疫和细胞免疫,能抑制多种动物移植肿瘤的杂多糖,与化疗药物在抗肿瘤方面有协同作用,已用于临床,海洋真菌的次级代谢产物具有生物活性,包括小分子内酯化合物、真菌毒素,对中枢神经系统有抑制活性的新物质:十二醇、不饱和烃、酸、酯可抑制植物和人的真菌病菌作用于真菌细胞壁合成新靶位的脂肽类抗生素,微藻中某些甲藻能形成不寻常结构类型的多醚类抗生素,螺旋藻富含蛋白质、维生素、矿物质、必需氨基酸和必需脂肪酸的含量也很丰富具有降低血液中的胆固醇含量,防癌抗癌,增强肠道乳酸菌群,降低重金属和药物的毒性以及放射防护等诸多方面的潜在药用价值,除了海洋微生物的直接产物外,海洋微生物产生的具有药理功能的先导生物活性物质,我国第一个抗艾滋病一类新药就是从海洋提取分离后经分子修饰后而得到的,目前该药已经完成临床前药学和药效学实验,批准进入临床研究阶段。

3海洋微生物极端酶资源

海洋微生物所处环境具有很大的特殊性,可开发出很多新的极端酶、嗜冷菌能产生很多种在低温下才显示高效的酶,已被提取出来的嗜冷酶有:淀粉酶、磷酸丙糖异构酶蛋白酶、脂肪酶、胶原酶、嗜冷碱性蛋白酶在工业洗涤剂,保持食品营养和风味起着重要作用,从嗜热微生物中已筛选到多种热稳定性的酶,如淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖苷酶木聚糖酶、磷酸烯醇丙酮酸激酶及、聚合酶、这些酶具有良好热稳定性,新发现一种耐高温菌如烈火球菌,中获得一种聚合酶,称之为taq聚合酶,在100C下能有效发挥酶功能反应,此酶有可能取代第一个进入商业化

的taq聚合酶,在聚合酶链反应,技术方面发挥重要作用,以上深海嗜压微生物是嗜压酶重要来源,高压增加了酶活性和热稳定性,且使酶具有良好的立体专一性,在高温和高压下,底物溶解度增加,溶剂黏度减少,提高了物质的传输速率和速率,决定了嗜热嗜压酶在化学工业上有着良好应用前景,嗜酸酶和嗜碱酶,如淀粉酶蛋白酶、脂肪酶,许多碱性酶已应用于医药等方面,碱性蛋白酶也已应用于洗涤剂工业从高温、高压、高

微生物在海洋中的作用

论微生物在海洋中的作用 作者:周浩王璐 中文摘要: 21世纪人类社会面临“人口剧增、资源匮乏、环境恶化”三大问题的严峻挑战,随着陆地资源的日趋减少,开发海洋,向海洋索取资源,尤其是海洋微生物资源越来越受到人们关注。本文将从海洋微生物多样性、海洋药物及保健功能的生物活性物质、海洋极端酶、海洋微生物在消除海洋污染物等方面给予介绍。 中文关键词: 海洋微生物资源生物药物资源 前言 洋中生活许许多多各种各样的微生物,它们是以单细胞或以群体形式存在,能独立生活的生物,包括病毒、细菌、真菌、单细胞藻类及原生动物等等。但按狭意所指仅为病毒、细菌和真菌等。目前研究较多的是细菌。微生物体积大多非常微,需在显微镜下才能看见。如海洋微生物,它的直经大多仅为几个微米到零点几个微米。海洋微生物种类繁多,数量颇大。如胶州湾每毫升海水中生活着几百个,多至几千万个细菌。它们对我们生活及工农业生产有着极为密切的关系。 浩瀚的海洋是地球上生命的摇篮,它覆盖着地球表面积海水总体积占地球总水量的70%,海洋中生物资源极为丰富,生物活性物质种类繁多,已引起世界各国的重视,仅在过去10年中有近5000种新的海洋天然产物被发现。大多数都分离自海洋微生物,且许多是陆地生物所没有的,显示出巨大开发潜力,因此,海洋微生物资源研究已成为海洋资源研究的重要内容之一。 正文 1海洋微生物的生物多样性 海洋是一个十分独特的生态环境,包罗了高盐、高压、低温、尤其是深海低光照、寡营养等特点,还有无光照以及局部高温的极端环境,来自海洋的微生物大部分都是适应了极端环境的极端微生物,据估计海洋微生物可达0.1~2亿种,已发现的类群主要包括病毒、古菌细菌、粘细菌、微藻、真菌,海洋微生物的物种多样性决定了其代谢产物多样性,海洋环境是新型生物活性物质的源泉 2海洋微生物药物资源

微生物在农业生产中的应用

微生物在农业中的应用 (课程论文) 姓名:艾孜提艾力?阿卜力克木 班级:农学091班 学号:093131112 2012-5-14

微生物农业中的应用 人类在农业生产中对微生物资源的利用已经有四五千年的历史, 如酿酒、制醋等。近代, 随着现代生物技术的不断进步, 微生物作为一种重要的资源, 由于其生长周期短, 易于大规模培养等优点, 已经被运用于农业生产的方方面面, 随之出现了被称为“白色农业”的微生物产业化的工业型新农业。我国是一个传统的农业大国, 在农业现代化进程中, 对农业微生物资源的开发利用尤为重要。近年来, 以微生物饲料、微生物肥料、微生物农药、微生物食品、微生物能源等为代表的新型农业生产技术的研究和开发利用取得了长足进步。 1微生物饲料 能够用于微生物饲料的生产及调制的微生物, 主要有细菌、酵母菌、担子菌及部分单细胞藻类微生物等。其主要产品是: 单细胞蛋白(SC P ) , 发酵饲料, 微生物添加剂, 酶制剂, 赖氨酸等。乳酸菌广泛用作微生物饲料添加剂及饲料发酵剂, 它是动物肠道内寄生的一类正常有益菌, 在动物肠道内和饲料中, 乳酸本身既是营养物质, 又有抑制其他致病性微生物和腐败微生物的作用。SC P 不但蛋白质含量丰富, 而且还含有脂肪、糖、核酸、维生素和无机元素, 因此是一种具有较高价值的多功能食品或饲料, 在饲料生产中, 主要由微型藻类及一些富含蛋白质的微生物产生。但是由于SCP 核酸含量较高, 核酸在畜体内消化后形成尿酸, 而家畜无尿酸酶, 尿酸不能分解, 随血液循环在家畜的关节处沉淀或结晶, 引起痛风症或风湿性关节炎。为此应发展脱核酸技术, 生产脱核酸SCP , 未脱核酸

海洋微生物学作业

海洋微生物抗肿瘤活性物质 姓名: 班级:学号: 摘要:海洋多变复杂的环境导致了海洋微生物的多样性。海洋微生物因其具有产生新型生物活性产物的巨大潜力,已受到全世界海洋研究人员的重视。近年来,从海洋微生物中已分离到许多结构新颖的抗肿瘤活性物质。其中有的已进入临床试验,显示了良好的研究开发前景。 Abstract: The changeable and complex environment of the ocean leads to diversity of marine microorganism. Marine microorganisms have been proved to be potential in producing novel bioactive substances. Marine-derived microorganisms are rich sources of bioactive compounds and thus they receive extensive attention from marine researchers. In recent years many new structurally-unique anti-tumor compounds have been isolated from marine-derived microorganisms, and some of them have been in clinical trials and showed better development prospects. 关键词:海洋微生物抗肿瘤活性物质筛选方法研究模型 Key words: marine-derived microorganisms; antitumor; bioactive substance; Method of screener; research model; 一、海洋微生物 1.海洋微生物研究意义 海洋环境的特殊性(高压、高盐、低温、低光照、寡营养等)使海洋微生物具有丰富的生物多样性、独特的代谢方式和很强的再生、防御和识别能力。海洋微生物能产生一些结构新颖、活性特异的次级代谢产物以适应周围极端的生存环境。近几年,已有近万种新的海洋天然产物被发现,这些海洋天然产物具有抗癌、消炎、抗氧化、免疫调节等活性,已成为当今世界药物研发的热点,有的药物已进入临床实验阶段或已进入临床,并取得了丰硕的成果。 2.抗肿瘤活性物质 肿瘤是现代社会威胁人类健康的重要疾病。多年来,各国学者致力于寻取新型、高效、低毒的抗肿瘤化合物。对海洋微生物次级代谢产物中具有抗肿瘤活性的有关研究表明,醚类、大环内酷类、菇类、含氮杂环类、肤类、酞胺类及醌类化合物均具有良好的抗肿瘤活性。 二、海洋抗肿瘤活性物质的分类(450) 1.海洋放线菌的抗肿瘤活性物质(150) 海洋放线菌的生活环境十分特殊,如高盐、高压、低营养、低温等。在这些生命的极限环境,海洋放线菌已发展出独特的代谢方式,同时提供了产生独特的生物活性物质的潜力。例如,中国海洋大学药物与食品研究所、军事医学科学院毒物药物研究所的科研人员对海洋放线菌S1001发酵产物进行了分离和研究,并用理化手段综合分析了其中的抗肿瘤活性成分,取得了较为满意的结果。近年来,研究者从海洋放线菌中分离出的主要抗肿瘤活性物质,见表1。

土地复垦

第一章绪论 土地整理:对村庄、农田和其它零星土地采取综合治理和调整措施,以增加耕地和其它农业用地的有效利用面积,提高土地生产率,改善生态环境的活动。 土地开发:指对荒山、荒坡、荒滩、荒水等未利用或基本未利用宜耕土地采取工程或生物措施,使其投入生产经营的活动。 土地复垦:对人为和自然损毁的土地,因地制宜地采取整治措施,使其恢复到可供利用的期望状态的行为或者过程。 生态重建:是指将人类破坏的生态系统恢复成具有生物多样性和动态平衡的本地生态系统,其实质是将破坏的区域环境恢复或者重建成一个与当地自然界相和谐的生态系统。 土地复垦的研究对象:1 在生产建设过程中,因挖损、塌陷、压占等造成破坏的土地(采煤,煤矸石,砖瓦场);2 因道路改线、建筑物搬迁、废弃旧宅基地压占的土地和其它零星闲散的废弃地;3 交通水利建设压占、污染和破坏的土地;4 工业排污造成土地化学污染而废弃的土地;5 自然灾害损毁等其它有原因荒废的土地 土地复垦与生态重建的作用:1、土地复垦与生态重建是恢复土地资源、解决人地矛盾的一种有效措施;2、土地复垦与生态重建是保护生态环境、提高人民生活质量的有效措施;3、土地复垦与生态重建是缓解工农矛盾、解决就业和维护社会安定团结的有效途径4、土地复垦与生态重建是区域和矿业可持续发展的有力保障 第二章采矿对土地与环境的影响 我国《土地复垦规定》将待复垦的破坏土地分为3类,即挖损、塌陷和压占。(注:受损土地要加上:污染) 井工开采沉陷对地表的破坏形式: 1.地表下沉盆地,在开采影响及波及地表以后,受采动影响的地表从原有标高向下沉降,从而在采空区上方地表形成一个比采空区面积大得多的沉陷区域,这种地表沉陷区域称为地表下沉盆地;2.裂缝及台阶,在地表下沉盆地的外边缘区,地表可能形成裂缝;3.塌陷坑,多出现在急倾斜煤层开采的地区 采矿对环境的影响: (一)井工开采沉陷对环境的影响 1.对景观的影响,地下开采在地表形成下沉盆地、地裂缝、台阶、塌陷坑后,原有的地表形态发生变化,影响植被的生长发育,破坏自然景观2、对生物的影响,主要是对植物、野生动物和微生物的影响,造成绿色植物的大幅度减少,导致矿区原有野生动物的种群和数量下降,影响土壤中微生物的活动 3.引发滑坡和泥石流,由于地下开采使覆岩产生破坏,影响岩石的物理力学性质和滑坡的稳定性,很容易诱发滑坡或引起新的滑坡 4.加剧岩石的风化和剥蚀,地表受采动影响后容易发生水土流失,因此在表土层不厚的情况下,很容易使基岩裸露而遭受风化和剥蚀 5.疏干地下水,地下水位下降,由于煤矿开采排水打破了地下水原有的自然平衡,在其影响半径之内,地下水流加快,水位下降,储存量减小(二)露天采场对环境的影响 1.对景观的影响,不仅影响自然景观,破坏生态景观,还影响城市景观,沿交通道路分布的采石场影响城市对旅游者、投资商及居民的吸引力 2.对水资源的影响,在采场及其附近的排土场内,地形表现为疏干或出现水量过多,未进行净化处理的露天矿坑水会造成地表水和地下水的酸化(三)固体废弃物对环境的影响 1.对景观的影响,在开采中产生大量固体废弃物,废弃物的堆放破坏环境景观,燃烧影响自然风光 2.对生物的影响,固体废弃物的堆积使得压占土地的生物灭绝 3.对水资源的影响,矸石山经雨水、雪水等等淋溶产生的淋溶水酸性大且有毒,盐类高度集中,流入水体后使水质发生变化 4.对大气的影响,煤矸石在运输、堆放过程中产生扬尘,随风扬散,加重空气的粉尘污染,自燃时产生许多有毒气体 5.对环境其他方面的影响,主要指煤矸石对环境的放射性污染,煤矸石山崩塌和滑坡,煤矸石泥石流,煤矸石山爆炸 第三章土地复垦和生态重建的理论基础

微生物在农业中的作用

微生物在农业中的作用 微生物在农业生产上的应用主要有这几个方面:①有机肥的腐熟;②生物固氮作用;③土壤中难溶的矿物态磷、硫的转化作用;④生物农药等。 一、人粪尿、厩肥等都是很好的有机肥,这些肥料在施用之前都必须经堆积腐熟后才可使用,否则,会因为有机肥发酵发热而烧坏作物。有机肥腐熟过程就是微生物分解有机物,同时产热的一个过程。有机肥在堆制之初,由于富含有机养料而导致大量微生物生长,在微生物生长的同时,有机物被分解,这时产生了大量的热,导致堆积的有机肥温度上升,在高温和一些耐热的微生物共同作用下,堆积肥中的一些难分解的有机物如纤维素、半纤维素和果胶质等也开始分解,并在堆肥中形成了腐殖质,之后,堆积的肥料开始降温,在这过程中继续有许多有机质被分解,新的腐殖质被形成,最后,堆积的有机肥完全腐熟,而成主要以腐殖质为主的稍加降解就能为植物直接利用的有机肥了。 二、生物固氮,这在土壤中的许多微生物中都有这种功能。在农业生产中我们可以有意识地选用固氮能力强的菌种接种到植物上或施用到大田中去,即所谓的菌肥或增产菌。 寄生于豆科植物根部的根瘤菌就是一种很好的固氮菌。这种细菌在土壤中自由生活并不能固氮,但当它侵入到豆科植物的根部结瘤后即具有从大气中固氮的能力。 把根瘤菌接种到植物根部,结瘤后,植物即能依此而固氮,从而节约了化肥,提高了作物的产量,这种方法已得到大面积应用。 我国在建国初期,即在华北地区推广应用花生根瘤菌接种剂,接着又在东北地区推广应用大豆根瘤菌剂,在长江流域使用紫云英、苜蓿和苕子等的根瘤菌剂。目前根瘤菌接种剂已在全国各地广泛使用,成为栽培豆科植物中一项重要的农业技术。 在国外,许多科学家利用细胞融合技术或基因技术,使一些树木或作物获得固氮机制。如在新西兰,科学家将自养固氮菌融合到松树的外生菌根原生质体中,培养200天后使松树具有固氮作用,除根瘤菌有固氮作用外,光合细菌中的红螺菌和蓝细菌也能进行固氮。其中固氮的蓝细菌是提供氮肥来源的一类重要的生物,目前,已在许多国家水稻中试养蓝细菌,促进水稻增产获得成功。在印度,曾有广泛的田间试验,结果表明,在完全不施化肥的情况下,使用蓝细菌后,可使每公顷土壤增加氮素约20~30公斤,稻谷增产10%~15%。近年来,在我国湖北省也大面积放养蓝细菌获得成功。 三、地球的岩石中含磷量很高,但多数磷都以难溶性的磷酸盐形式存在,这些不能为植物所利用。而土壤中含有的一些细菌如氧化硫硫杆菌、磷细菌等可以通过产酸或直接转化磷盐存在的形式而成为植物可利用的成分。因而在农业生产上,我们可以培养这类细菌,然而把它们放养到缺磷肥的土壤中去,通过这类微生物的转化,即可使该土壤成为富含磷肥的地块而使作物高产。 四、人们为了防治病虫害,获得粮食高产而广泛使用农药,据统计,目前世界上生产和使用农药的多达1300多种,其中主要是化学农药。过去化学农药在植保工作中一直占主导地位。但是,由于化学农药对所有生物都有毒害作用,有些化学农药在土壤中很难降解,如六

海洋病原微生物知识点

1、病原微生物 少数微生物具有致病性,能引起人和动、植物的病害,这些微生物称为病原微生物。 2、正常菌群及其生理学作用 正常人的体表和同外界相通的腔道黏膜都寄居着不同种类和数量的微生物。当人体免疫功能正常时,这些微生物对宿主无害,有些对人还有利,称为正常微生物群。其中以细菌为主,故通称为正常菌群。 生理学作用: 生物拮抗作用,即作为生理屏障阻止外来病菌的侵入。 营养作用,即参与机体的物质代谢、营养物质的转化与合成。 免疫作用,即作为抗原既促进免疫器官的发育,又可刺激免疫应答。 抗衰老作用,产生抗氧化损伤的生物酶,保护组织细胞免受损害。 抗肿瘤作用,通过将某些致癌物质转化为无害物质或通过激活巨噬细胞发挥免疫功能抑制肿瘤。 3、菌群失调 在应用抗生素治疗感染性疾病的过程中,宿主某部位正常菌群中各种菌种间的比例发生较大幅度变化而产生的病症 4、二重感染 在抗菌药物治疗原感染性疾病过程中,发生了另一种新致病菌引起的感染。 5、致病性(病原性) 细菌能引起感染的能力称为致病性或病原性 6、与侵袭力有关的菌体物质 主要包括黏附素、荚膜、侵袭素、侵袭性酶类和细菌生物被膜等。 7、生物被膜 是细菌附着在有生命或无生命的材料表面后,由细菌及其分泌的胞外多聚物(主要是胞外多糖)共同组成的呈膜状的细菌群体。 8、内、外毒素的区别 区别要点外毒素内毒素 来源革兰阳性菌与部分革兰阴性菌革兰阴性菌 编码基因质粒、前噬菌体或染色体基因染色体基因 存在部分从活菌分泌出,少数菌崩解后释出细胞壁组分,菌裂解后释出 化学成分蛋白质脂多糖 稳定性60~80℃,30分钟破坏160℃,2~4小时破坏 毒性作用强,对组织器官有选择性毒害效较弱,各菌的毒性效应大致相同,引起 应,引起特殊的临床表现,发热、白细 胞增多、微循环障碍、休克、DIC等 抗原性强,刺激机体产生抗毒素;甲醛液 处理脱毒形成类毒素弱,刺激机体产生的中和抗体作用弱甲醛液不能脱毒形成类毒素 9、感染类型分为哪几类 一、隐性感染;二、潜伏感染;三、显性感染;四、不感染。 10、隐性感染、显性感染、急性感染、慢性感染、局部感染、全身感染的概念 隐性感染,当机体的抗感染免疫力较强,或侵入的病菌数量不多、毒力较弱,感染后对机体损害较轻,不出现或出现不明显的临床症状。

农田土壤中微生物的检测

农田土壤中微生物的检测01 农田土壤中微生物的检测及探究;摘要:土壤微生物是土壤的重要组成部分,其群落结构;土壤的质量,是土壤生态系统稳定性的重要指示因子;Microbiologyinthesoilisa;关键词:农田土壤微生物检测展望;土壤微生物是生态系统的重要组成部分,其数量和种类;材料和方法1)材料;1.1仪器和其他用品三角烧瓶培养皿,吸管试管涂布;1.2培养基牛肉膏蛋白胨培养基农田土壤中微生物的检测及探究 摘要:土壤微生物是土壤的重要组成部分,其群落结构多样性及变化在一定程度上反映了 土壤的质量,是土壤生态系统稳定性的重要指示因子。通过对农田土壤中微生物的检测,了解农田中微生物的多样性,并从生态功能方面阐述了土壤微生物多样性的作用,并探讨其发展前景。 Microbiology in the soil is a important part of the soil . The diversity and chang eable of its community reflect the quality of the soil to some extend .It is the import ant factor of the soil’steady .we can know the diversity of soil by detect the farmlan d’soil .and account the function of the microbiology from the aspect of ecology. Final ly ,we researched the future of microbiology. 关键词:农田土壤微生物检测展望 土壤微生物是生态系统的重要组成部分, 其数量和种类受耕作制度、地理位置、土壤层次、植被、土壤肥力、气候变化及土壤类型等诸多因素的影响, 在土壤环境中起着重要作用。微生物在土壤中的数量、分布与活动情况, 反应了土壤肥力的高低。不同的土地利用方式导致土壤环境不同。农田中含有着许许多多的微生物,千百年来,微生物在默默的为人类服务而不为人知。了解农田土壤中微生物的种类,从而能够更好的为人类做贡献。通过不同的培养基对土壤中的微生物进行测定,从未得

微生物在工业或农业等行业的作用

微生物在工业或农业等行业的作用 摘要 微生物与人类的生产、生活和生存息息相关。有很多食品(如酱油、醋、味精、酒、酸奶、奶酪、蘑菇)、工业品(如皮革、纺织、石化)、药品(如抗生素、疫苗、维生素、生态农药)是依赖于微生物制造的;微生物在矿产探测与开采、废物处理(如水净化、沼气发酵)等各种领域中也发挥重要作用。微生物是自然界唯一认知的固氮者(如大豆根瘤菌)与动植物残体降解者(如纤维素的降解),同时位于常见生物链的首末两端,从而完成碳、氮、硫、磷等生物质在大循环中的衔接。若没有微生物,众多生物就失去必需的营养来源、植物的纤维质残体就无法分解而无限堆积,就没有自然界当前的繁荣与秩序或人类的产生与维续。此外,微生物对地球上气候的变化也起着重要作用。许多微生物直接参与了温室气体的排放或者吸收,而也有很多微生物可以成为未来的生物燃料。 微生物是指用肉眼看不见的生物,通常包括细菌、真菌和部分原生动物。它们在工农业生产、日常生活和科学研究中都有十分广泛的作用。 微生物在工业生产中的应用 工业包括重工业和轻工业两大门类,轻工业生产中的很大一部分就是微生物生产,还有一部分虽不能算微生物生产,但也有微生物的参与。 微生物在发酵工业上的应用 发酵工业是轻工业中重要的一个行业。发酵工程又叫微生物工程。对微生物进行生物工程改造,包括基因工程技术、转基因生物技术、合成生物学技术等,以及工业化应用微生物发酵生产的工程等。发酵是微生物特有的作用,在几千年前就被人类认识了,并且用来制造酒、面包。微生物工程,是大规模发酵生产工艺的总称,就是利用微生物发酵作用,通过现代工程技术手段来生产有用物质,或者把微生物直接应用于生物反应器的技术。它是在发酵工艺基础上吸收基因工程、细胞工程和酶工程以及其他技术的成果而形成的。 发酵工程跟化学工业、医药、食品、能源、环境保护和农牧业等许多领域关系密切,对它的开发有很大的经济效益。DNA重组技术和生物反应器装有固定化酶的容器,能进行生物化学合成,是生物工程中的两大支柱。从工业规模生产这一点看,生物反应器尤其重要。因为只有通过微生物发酵,才能形成新的产业。

充填与复垦

中国是个产煤和耗煤大国,长期以来的粗放式的开采方式给环境造成了严重的破坏,地面沉陷、河流断流和地下水位下降等“黑色灾难”时常发生。同时还有很多煤炭资源埋藏在建筑物下、水下和铁路下,要把这些丰富的资源开采出来而又不对环境造成重大破坏,先进的充填方法成为了“三下”采煤的必然选择。本文介绍了当今的充填开采技术,阐述其发展动力,并从技术的层面展望了未来充填开采技术的发展趋势。 实施城市垃圾充填与采空区治理相结合,比传统的填埋、堆肥、焚烧处理垃圾方式,更有助于城市垃圾的规模化处理.充填法开采不仅带来工程实践意义的革新,而且实现了矿井的"掘"、"采"、"处"三元开采模式,其科学和工程意义重大. 3.2 减沉开采减沉开采技术主要包括条带开采与充填开采。条带开采技术存在的主要问题是采出率低、浪费大量煤炭资源;而传统的全部充填开采技术存在的主要问题是充填成本相对煤炭价格偏高、充填材料来源受限、充填量大、充填工艺不能适应煤矿高效开采要求。为了降低充填成本,基于“关键层理论”,相关学者提出了部分充填(条带充填)控制开采沉陷的思路,并推广应用。近年来,我国在兖州、抚顺、大屯等矿区应用采空区上方离层裂隙注浆充填法也起到了减缓下沉速度和下沉量的作用,但开发廉价、性能优良的充填材料和提高对岩层移动控制规律的认识势在必行。 3.3 煤与瓦斯共采瓦斯是一种新能源,既可以用来发电,也可用作工业燃料、化工原料和居民生活燃料。因此若在开采高瓦斯煤层的同时,利用岩层运动的特点将煤层气开采出来将是我国煤层气开发的一条重要途径。减少巷道内的瓦斯含量,有效预防事故发生,让高瓦斯煤层变成低瓦斯煤层,实现安全生产。 3.4 煤矸石的综合利用煤矿企业减少矸石排放的主要措施是将巷道布置在煤层内,也可以根据煤矸石的特点,进行综合利用。煤矸石分二类:一类是随着矿井建设、开拓掘进而产生的矸石,俗称“岩矸”,可以将井下岩巷掘进矸石不提升出井,将矸石充填到采空区,或进行巷旁与废弃巷道充填及矸石充填置换井下煤柱等。另一类是煤炭洗煤加工而产生的附产品,如洗选黑矸、筛上物、煤泥等,此类矸石可用于发电、供热,燃烧物还可用于制造砖、水泥、混凝土、砌砖、陶粒等。 3.5 煤炭地下气化技术煤炭地下气化是一种整体绿色开采技术,我国于1958~1960年曾在16个矿区进行试验。煤炭地下气化的特点是把埋藏在地下的煤炭直接变为煤气,通过管道把煤气供给工厂、电厂等各类用户,使现有的地下作业改为采气作业,是开采煤炭的一种新工艺。目前我国的地下气化技术仍处于工业试验阶段,有很多问题需要去研究和探索。 4 结束语 随着社会经济的发展,在可持续发展的总战略目标下,实现“绿色矿业”是社会、经济、环境共同的需要,是坚持以科学发展观统领经济发展全局,努力建设资源节约型、环境友好型社会,建设创新型国家的必然要求。要实现绿色开采,需要相关学者综合研究和解决政策、技术等诸多难题,花大力气开展相关技术和政策的研究和创新,另外国家还应在政策与税收等方面对绿色开采加以支持

土地复垦与生态重建解析

1土地复垦与生态重建产生需要三个条件: ①土地与生态问题已达到一定的危害程度—足以引起人们的注 意; ②公众有关心生活质量的意识(环境意识); ③社会有一定的经济发展水平(实力)。 土地复垦与生态重建是社会生产力发展到一定阶段,人类与土地的关系以及与环境的关系陷于深刻危机的严峻时期兴起的。它的兴起,意味着人类与土地以及环境都遭受了巨大的创伤。 2土地复垦与生态重建的作用 恢复土地资源、解决人地矛盾的一种有效措施 保护生态环境、提高人民生活质量的有效措施 缓解工农矛盾、解决就业和维护社会安定团结有效途径 区域和矿业可持续发展的有力保障 3我国矿产资源开发利用现状 1、需求量不断增大,资源量日益短缺: 2010年我国矿产需进口量将达到2亿t,到2020年,进口量将达到2.5亿~3亿t,那时全世界将面临矿产资源贫乏的困境。 2. 矿产资源分布不均,开发利用难度不断加大:矿产的利用不再是单一矿种的选治,而将转向多矿种、伴生矿的综合利用。这是对传统理论与方法的挑战 3.矿产资源浪费严重,环境成本高:首先,是矿产储量的最终开采利用率很低;其次,是矿产资源综合利用率低;矿产资源开发利用与环

境协调问题是不容忽视的世界性问题。 4土地破坏的分类: 中国科学院黄土高原综合考察队认为煤炭开采造成的土地破坏有两种类型:一是占用土地,包括排矸场、露天开采剥离物压占的土地及由其引起的土地污染;二是采空区造成的地表变形、塌陷、裂缝,以及由此引起的水土流失、土地质量退化。 5土壤孔隙的分类: 无效孔隙:在无结构的黏土中较多,在砂质土及结构良好的土壤中少毛管孔隙:能保持对植物有效的毛细管水,对土壤供水供肥具有重要的意义 通气孔隙:是土壤水分,空气的通道,其数量是土壤通气、透水性的重要指标 6土壤质地的分类: 黏质土类: 颗粒细小,比表面积大,大孔隙小,通气透水性差,能 阻留悬浮物于土壤表层。具有较强保肥、保水性能,但也增加了污染物的转移难度 砂质土类:砂粒含量占优势,通气性、透水性强,分子吸附、化学 吸附及交换作用弱。对污染物的吸附能力弱,由于通气孔隙大,污染物容易随水淋溶、迁移 壤土:介于黏土和砂土之间,其形状差异取决于壤土中砂、黏粒含量比例 7土壤污染过程的特点:

农业微生物学作业题参考答案

农业微生物学作业题参考答案 作业题一参考答案 一、名词解释(20分) 生长曲线:在分批培养中,以细胞数目的对数值作纵坐标,以培养时间作横坐标,就可以画出一条有规律的曲线,这就是微生物的典型生长曲线。 氨化作用:就是微生物将有机氮化物转化成氨的过程。 培养基:培养基是一种人工配制的、适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的营养基质 拮抗作用:由某种微生物的生长而引起的其他条件改变抑制或杀死他种生物的现象。 菌落:微生物在固体培养基上局限一处大量繁殖,形成肉眼可见的群体,即称为菌落。 朊病毒:朊病毒在电子显微镜下呈杆状颗粒、直径26nm,长100~200nm(一般为125~150nm)。 生物固氮:生物固氮是指分子氮通过固氮微生物固氮酶系的催化而形成氨的过程。 衣原体:衣原体是一类在真核细胞内营专性能量寄生的小型革兰氏阴性原核生物。 根瘤:是根瘤细菌与豆科植物的共生在植物根部共生发育形成的特殊结构。 互生作用:一种微生物的生命活动可以创造或改善另一种微生物生活条件,彼此促进生长。 二、填空(20分) 1. 细菌的基本形态有球状、杆状、螺旋状 2. 放线菌的菌丝有营养菌丝、气生菌丝、孢子丝 3. 霉菌的无性孢子有节孢子、胞囊孢子、分生孢子、厚垣孢子 4. 微生物的呼吸类型有有氧呼吸、无氧呼吸、兼性呼吸 5. 地衣是蓝细菌和真菌的共生体。 6. 常用的微生物杀虫剂包括细菌、真菌、病毒 7. 根据固氮微生物与高等植物间关系,可以把固氮作用分为自生、共生、联合 三、简答题(30分) 1、举例说明微生物多样性和环境适应性及其用于农业生产中的实例 五个共性对人类来说是既有利又有弊的。我们学习微生物学的目的在于能兴利除弊、趋利避害。人类利用微生物(还可包括单细胞化的动、植物)的潜力是无穷的。通过本课程的学习,要使自己努力达到能在细胞、分子和群体水平上认识微生物的生命活动规律,并设法联系生产实际,为进一步开发、利用或改善有益微生物,控制、消灭或改造有害微生物打好坚实的基础。 2.简述温度对微生物的影响 ⑴低温对微生物的影响 大多数微生物对低温具有很强的抵抗力,当微生物所处环境的温度降低到生长最低温度以下时,微生物的新陈代谢活动逐渐降低,最后处以停滞状态,但微生物仍能维持较长的生命,当温度恢复到该微生物最适生长温度时,又开始正常的生长繁殖。所以可以采用低温保藏菌种,用冷藏方法保藏食品,以期限制其中的微生物活力,防止腐败。 ⑵高温对微生物的影响 高温可以死微生物,主要是由于它使微生物的蛋白质和核酸等重要生物高分子发生变性、破坏。所以可以采用高温进行灭菌和消毒。 3.简述革兰氏染色方法及其机理 革兰氏阳性细菌由于细胞壁较厚、肽聚糖含量较高和其分子交联度较紧密,在用乙醇洗脱时,肽聚糖网孔会因脱水而明显收缩,再加上它基本上不含类脂,故乙醇处理不能在壁上溶出缝隙,因此,结晶紫与碘复合物仍能牢牢阻留在其细胞壁内,使其呈现紫色。反之,革兰氏阴性细菌因其壁薄、肽聚糖含量低和交联松散,故遇乙醇后,肽聚糖网孔不易收缩,加上它的类脂含量高,所以当乙醇把类脂溶解后,在细胞壁上就会出现较大的缝隙,这样,结晶紫与碘的复合物就极易被溶出细胞壁,因此,通过乙醇脱色后,细胞又呈无色。这时,再经番红等红色染料进行复染,就使革兰氏阴性细菌出现红色,而革兰氏阳性菌则仍呈紫色。 四、论述题(30分) 1.论述氮素循环途径及微生物在氮素循环中的作用

微生物在农业领域的应用

微生物在农业领域的应用 自20世纪7O年代以来,微生物科学技术在中国农业中得到了普遍推广和应用。在农业生产中,中国研制出多种微生物制剂,以防治园林和蔬菜病虫害,改善作物品质:在农业环保中,中国利用微生物处理水污染,化学农药污染,固体废弃物以及利用微生物生产沼气,有效改善了农村环境,节约了能源。农业微生物资源的开发利用对促进农业生产的变革具有明显的现实意义和深远的历史意义,其必将成为世界各国政府和科技部门研究的重点。 农业微生物基因工程研究现状与前景概述 众所周知,微生物和农业的关系十分密切.索有“微生物大本营”之称的土壤中,微生物扮演质循环的主要角色,有着不可替代的作用.它们分解动植物的残体废物而将其转化成为腐殖质,促进土壤良好结构的形成.许多土壤微生物可固定空气中的氮素和转化各类有机物,不断为植物提供可有效利用的碳、氮、磷、钾、硫等各类营养元素.自然界还广泛存在昆虫的病原微生物和植物病菌的拮抗微生物,它们可用于植物病虫害的防治而部分替代化学农药.另外,通过微生物繁殖和发酵能生产有机酸、氨基酸、生长激素、抗生素、各类酶制剂等多种产品,可分别用作饲料添加剂、食品添加剂和农药等,应用日益广泛.然而地球上的农业微生物资源虽然极为丰富,人类对其利用也有久远的历史.但是,传统常规的微生物技术主要是筛选各类天然微生物菌株并加以利用,不仅效率低、周期妊、成本高,而且选出的菌株通常还存在种种缺陷和不足,因而使其广泛应用受到限制.基因工程技术能够迅速实现遗传物质在不同生物种之间的转移,因而已经农业微生物遗传改良的主要手段.对野生型菌株进行遗传改良,可以提高相关功能基因的表达量、延长表达时问、产生新的优良性能.固氮菌重组后的固氮效率可以大幅提高;一些具有杀虫和防病作用的菌株通过基因工程改造后,毒力效价提高,效力变得迅速和持久,防治对象范围扩大,应用更加广泛.有的土壤微生物具有降解化学工业污染物的能力,但当环境中污染物成分比较复杂时往往难以发挥作用,通过改造后这一缺陷就可克服.面对人口剧增、耕地锐减、资源枯竭、环境恶化等重大社会、经济问题的严峻挑战,农业微生物基因基因工程技术的进一步研究开发将成为实现农业可持续发展的有效途径.目前农业微生物基因工程已发展成为现代生物技术中最为活跃,最具创新性的前沿领域之一,并且取得了不少重大的进展. 微生物农药。微生物农药是指非化学合成、具有杀虫防病作用的微生物制剂,如微生物杀虫剂、杀菌剂、农用抗生素等.这一类微生物包括杀虫防病的细菌、病毒和真菌。微生物农药是利用微生物菌体或其代谢产物来防治植物病虫害的一种生物制剂,它是通过从自然界采集患病体,进行分类筛选病原体或病菌拮抗微生物,经人工培养、收集、提取而制成的。这些病原体和拮抗物及其产物为昆虫吞食、动植物接触感染后,由于微生物自身活动产生毒素,导致昆虫新陈代谢受阻,组织器官受到破坏,有害植物病毒细胞死亡,从而达到消灭病虫害的目的。 微生物激素微生物激素是一种植物生长调节剂,一般以极低的浓度促进植物细胞的发育,使植物茎杆伸长,叶面增大,刺激果实生,或者促进作物提前抽穗开花,提早成熟,也能打破种子休眠激素作用机理是在植物体内促进或抑制酶类、糖类合成,诱导植物细胞发育,达到促进增长的效果。现在使用普遍的有五大类植物激素:赤霉索、生长索、细胞分裂素、脱落酸、乙烯。其中,前三种为促进型激索,后两种为抑制型激素。激素生产一般用阎体发酵或r[业发酵进行。

海洋微生物利用综述

海洋微生物利用综述 海洋是生命的发源地,其生物多样性远远超过陆生生物。海洋生物包括海洋动物、海洋植物和海洋微生物。海洋约占地球表面积的7l%,是一个开放、多变、复杂的生态系统。正是海洋特殊的物理、化学因素的复杂性,造就了生命活动的复杂性,物种资源、基因功能和生态功能上的生物多样性。海洋中生物资源极为丰富,生物活性物质种类繁多,并且正在为人类提供着大量的食品,多种材料和原料,具有可再生的特点。已引起世界各国的重视,具有巨大开发潜力。 海洋微生物来自(或分离自)海洋环境,其正常生长需要海水,并可在寡营养、低温条件(或高压、高温、高盐等极端环境)下长期存活并能持续繁殖子代的微生物均可称为海洋微生物。遗传多样性代表有机体种群之内和种群之间的遗传结构的变异。由于海洋微生物的生存环境与陆栖微生物迥异, 他们处在高盐、低温和高压的环境下,生存竞争特别激烈,所以产生了一些不同于陆地微生物的变异,具有很强的防御能力和识别能力,在遗传型上表现出特异性,这些遗传差别使得某些微生物能在局部环境中的特定条件下更加成功地生存和繁殖。 海洋微生物多样性是指所有海洋微生物种类、种内遗传变异和它们的生存环境的总称。自年等利用核酸序列的测序来研究微生物的进化问题以来,对微生物的多样性的研究进入了一个崭新的阶段。属于海洋微生物的有海洋病毒,海洋细菌和海洋真菌三大类。 海洋病毒是海洋环境中土著性的、超显微的、仅含有一种类型核酸、专性活细胞内寄生的一类非细胞形态微生物。具有形态多样性和遗传多样性,侵染各种海洋生物。50-60%的海洋异养细菌死亡是由海洋噬菌体裂解引起的。海洋病毒的感染致病给水产养殖业造成巨大损失。

海洋微生物学

1、在人类的肠道中存在一个丰富的生态系统,这是一个数量惊人和种类繁多的微生物,大约有10个微生物,包括400多种重要的细菌,有100多个物种组成。 2、定居在肠道里的微生物为人类提供了许多好处,它们帮助人类消化食物、防御病原体、获得营养,调节脂肪含量,甚至还促进肠上皮细胞的更新。第一篇关于微生物功能的文章起因于来自两个不相关的,健康人的排泄物的基因组分析。参与新陈代谢的许多基因在人类肠微生物组中是富足的,例如那些参与异质、多糖和氨基酸等物质的新陈代谢的基因。下面我将从3个方面讲解肠道微生物的功能(对异质物质和毒素的代谢、人类外在体型的调节、作为疾病的病因) 3、肠道微生物对外来物质的代谢是至关重要的,大多数的药物被看做是外来的物质。与生物除污是类似的,这些微生物可以使有害的物质降解解毒。 4、通过上千年的选择,使得人类和微生物之间拥有一个有益的酶系统,一个例子就是共同的新陈代谢。其能产生两种影响。Good 和bad。 5、早期研究,人类可以通过肠中的微生物进行划分,因为这些微生物受到不同生活习惯、生理等条件的影响。而在这些不同的影响因素中,饮食是主要的影响因素。我们摄取食物的不同改变了肠道中的微生物,然后改变了人类的外在体型。

6、进行动物研究来看待肥胖。在胖老鼠体内的微生物从食物中获取能量的能力更强,因此导致了肥胖积累。微生物代谢难以消化的多糖,将其变为短链脂肪酸,这些短链脂肪酸很容易被吸收并作为脂质储存在寄主脂肪组织中。 与瘦人相比较,在胖人的体内,拟杆菌所占的比列小。当给肥胖的人提供低卡路里的食物时,这个比率将要改变,并且他们的体重将减轻2-6%。这些发现显示,肠道微生物在肥胖中起着重要的作用。 7、ppt上 8、Hooper等将微生物与寄主的关系分为互利共生、同食共生及致病3种。互利共生就是微生物寄宿在寄主内,双方都不会危害对方,且双方受益。同食共生就是在共生中不损及对方,但是也没有明显的有益作用。共生微生物的生态失衡会使寄主致病,即使在没有外来传染性微生物侵入的条件下,共生微生物的生态失衡也会引发寄主发生炎性肠病。 寄主与肠道微生物之间的共生关系经过几十亿年的协同进化,使得平衡向互利共生移动,在正常的情况下寄主与肠道微生物之间处于一种互利共生的状态。 9、肠道微生物影响寄主的健康情况。肠道微生物在免疫系统的发育和发展中起着重要的作用,其可能产生不利的影响引起免疫失调。肠易激综合症也许是最好的例子。肠易激综合征是。。。。。 10、研究表明,在患者的体内,微生物的组成发生了变化。微生物多样性的改变会产生如下几个结果。。。。。。

微生物资源在农业中的应用

微生物资源在农业中的应用(2012-04-22 20:51:29)转载▼标签:杂谈分类:作业~之类的 摘要:以科技为先导转变农业结构和机制是农业现代化必经之路,特别是生物技术在农业中的重要作用不可小视。生物技术包含分支繁多,其中的微生物工程及酶工程是最主要的分支之一,在农业应用中极为广泛,如微生物肥料、微生物饲料、微生物农药在农业生态中都有应用,并且仍有巨大的开发价值。 关键词:微生物肥料;微生物饲料;微生物农药;生态农业 The Factor of Microorganism Resource in Our Agriculture Abstract:Science and technology is the most important factor to change the structure and mechanism of our agriculture,particularly biotechnology.Among lots of branches,microbial engineering and enzyme engineering are outstanding and spread in sort of agricultural field. Key word:microbiological fertilizer;microbiological forage;microbiological pesticide;fermentation ecological agriculture “我国要进行一次新的农业科技革命”,这是江泽民总书记于1996年9月26日果断做出的英明决策[1]。我国农村人口众多,可耕地面积相对较少,农业机械化程度不高,农产品深加工能力弱,农产品市场狭窄等方面的不足和困难给国家造成了沉重的负担。令人欣喜的是,生物技术等高新技术的发展使我国农业生产发生了巨大变化,令农民看到了转机。 在生物技术众多领域中,微生物(酶)工程技术是农业技术革新中的最主要力量之一[1]。我国拥有世界10%的生物资源,据不完全统计其中微生物种类有3万种[2],意味着我国的微生物工程和酶工程研究具有很大的发展潜力。 1微生物肥料 微生物肥料是指一类含有活微生物的特定制品,应用于农业生产中,作物能够获得特定的肥料效应,在这种效应的产生中,制品中活微生物起关键作用。微生物肥料作为一种新型肥料,施入土壤后,通过特定菌株的快速繁殖,能固定大气中的氮素,释放土壤中固定态的磷、钾元素,使得环境的养分潜力得以充分发挥并为作物生长营造一个良好的土壤微生物环境,在减少化肥用量、降低环境污染、提高农作物品质等方面具有重要意义。尤其是集固氮、解磷解钾和作物生长刺激素于一身的复合微生物肥料的研发在农业可持续发展中有举足轻重的作用。 1.1微生物肥料的作用 1.1.1微生物在自然生态系统中的作用 微生物作为自然生态系统的基本组分,履行着主要分解者的作用,推动着自然界养分元素的生物化学循环过程,是大自然中元素的平衡者。 1.1.2 微生物对土壤肥力的特殊作用 在土壤—植物生态系统中,微生物对土壤肥力的作用至关重要。微生物一方面分解有机物质形成腐殖质并释放出养分,另一方面又转化土壤碳素和固定无机营养元素。土壤微生物对于系统中的养分循环和植物有效性主要有两方面的作用:一是微生物自身含有一定数量的C、N、P、S等,可看成一个有效养分的储备库;二是土壤微生物通过其新陈代谢推动着这些元素的转化与活动。 1.1.3 刺激和调控作物生长 许多用作微生物肥料生产的微生物种类在生长繁殖过程中产生对植物有益的代谢产物,如生长素、吲哚乙酸、维生素、氨基酸,能够刺激和调节作物生长,使植物生长健壮,营养状况改善,进而有增产效果。 1.1.4 减少或降低植物病(虫)害 研究证明,多种微生物可以诱导植物的过氧化物酶、苯甲氨酸解氨酶、脂氧合酶、葡聚糖酶等参与植物防御反应,利于防病抗病。有的微生物种类还能产生抗菌素类物质,有的则是由

海洋微生物的特性

海洋微生物的特性 与陆地相比,海洋环境以高盐、高压、低温和稀营养为特征。海洋微生物长期适应复杂的海洋环境而生存,因而有其独具的特性。 嗜盐性 海洋微生物最普遍的特点。真正的海洋微生物的生长必需海水。海水中富含各种无机盐类和微量元素。钠为海洋微生物生长与代谢所必需,此外,钾、镁、钙、磷、硫或其他微量元素也是某些海洋微生物生长所必需的。 嗜冷性 大约90%海洋环境的温度都在5℃以下,绝大多数海洋微生物的生长要求较低的温度,一般温度超过37℃就停止生长或死亡。那些能在0℃生长或其最适生长温度低于20℃的微生物称为嗜冷微生物。嗜冷菌主要分布于极地、深海或高纬度的海域中,其细胞膜构造具有适应低温的特点。那种严格依赖低温才能生存的嗜冷菌对热反应极为敏感,中温就足以阻碍其生长与代谢。

嗜压性 海洋中静水压力因水深而异,水深每增加10米,静水压力递增1个标准大气压。海洋最深处的静水压力可超过1000大气压。深海水域是一个广阔的生态系统,约56%以上的海洋环境处在100~1100大气压的压力之中,嗜压性是深海微生物独有的特性。来源于浅海的微生物一般只能忍耐较低的压力,而深海的嗜压细菌则具有在高压环境下生长的能力,能在高压环境中保持其酶系统的稳定性。研究嗜压微生物的生理特性必需借助高压培养器来维持特定的压力。那种严格依赖高压而存活的深海嗜压细菌,由于研究手段的限制迄今尚难于获得纯培养菌株。根据自动接种培养装置在深海实地实验获得的微生物生理活动资料判断,在深海底部微生物分解各种有机物质的过程是相当缓慢的。 低营养性 海水中营养物质比较稀薄,部分海洋细菌要求在营养贫乏的培养基上生长。在一般营养较丰富的培养基上,有的细菌于第一次形成菌落后即迅速死亡,有的则根本不能形成菌落。这类海洋细菌在形成菌落过程中因其自身代谢产物积聚过甚而中毒致死。这种现象说明常规的平板法并不是一种最理想的分离海洋微生物方法。 趋化性与附着生长 海水中的营养物质虽然稀薄,但海洋环境中各种固体表

土地复垦与生态重建

1.土地复垦与生态重建的定义内涵及区别? 答:土地复垦的定义:对人为和自然损毁的 土地,因地制宜地采取整治措施,使其恢复 到可供利用的期望状态的行动和过程.生态重建的定义:将人类所破坏的生态系统恢复成具有生物多样性和动态平衡的本地生态系统.其实质是将人为破坏的区域环境恢复或重建成一个与当地自然界相和谐的生态系统.”复垦”往往是对土地的恢复利用,而”生态恢复”不仅包括土地因子的恢复,还包 括其他诸如水体\植物和动物等生态因子 的恢复,所以”复垦”理应是”生态恢复”的重要任务之一.土地复垦侧重于土地的保护和恢复利用,而生态重建侧重于生态系统的修复与重建.由于土地生态系统是区域生态系统中的一个子系统,因此土地复垦就自然而然地成为生态重建的核心内容. 2.国外近来重点研究的领域:1.干旱、半干旱地区土地复垦的方法和技术2.矿山固体废弃物的处理与复垦 3.提高复垦土壤生产力的土壤培肥措施 4.矿山复垦土地的再造植被与牧草和农作物生产技术 5.矿山废弃地的复垦 6.矿山酸性水的排放 7.复垦规划与复垦效果评价及相关的法规研究 8.污染土地的复垦 9.生态复垦与生物复垦9.开采沉陷及其复垦11.计算机在土地复垦中的应 用及软件开发12.矿山复垦土地的景观再 造和侵蚀控制13.土地复垦设备及产品的 研制。 3.采矿对土地的破坏:挖损,塌陷和压占。挖损是由于露天矿对上覆土层的直接挖掘、开采所造成的土地破坏;塌陷是由于井工开采造成的地表陷落、裂缝、错动等土地破坏;压占是指露天开和井工开采时排出的固体废渣堆积、占用土地造成的破坏。一、井工开采沉陷地 1.地表下沉盆地积水和坡地是最主要的破坏特征,严重影响的土地的使用。2.裂缝及台阶地表裂缝容易造成水土流失和养分损失,影响农业生产。当裂缝大到一定程度时还会出现堑沟或台阶,对地表破坏更大。3.塌陷坑往往造成农田绝产及建筑物或道路的破坏,危害极大。二、露采迹地露天开采由于作业的需要,必须直接剥离大量的地表岩土以及其上生长的大量植被,对土地的破坏是毁灭性的。三、废弃物堆积地废弃物在露天堆放情况下,经受风吹、日晒和雨淋,发生物理风化的剥蚀作用和化学风化,其中的有毒金属元素通过扬尘、雨水的淋溶作用渗入周围土地并沉积在表面,导致严重的土壤污染并影响农业耕作。有些金 属污染还能沿着食物链传递,最终进入人 体,危害人类健康。 4.采矿对环境的影响?采矿诱发的地裂、地 面沉陷、泥石流,导致景观变化、地表水 漏失、水位下降、空气质量下降、水质变 差等,给周围村民的生产生活带来诸多的 不便。一、井工开采沉陷对环境的影响1. 开采沉陷对环境的影响地下开采在表形 成下沉盆地、地裂缝、台阶、塌陷坑后, 矿区地形、地貌的变化,影响植被的生长 发育,破坏自然景观。2.对植物野生动物和 微生物的影响3.引发滑坡和泥石流4.加剧 岩石的风化和剥蚀5.疏干地下水,地下水 位下降。二、露天开采对环境的影响:对 景观、水资源的影响三、固体废弃物对环 境的影响:对景观、生物、水资源、大气 的影响。 5.土壤的形成、组分及物理特性:先是岩石 经过风化变成母质,而后是成土母质在自 然因素的作用下,经过生物作用产生肥力 而发育成土壤。土壤是由一个由固液气三 相组成的分散系。一、土壤孔性除了调节 水、肥、气、热外,还决定生物的活动。 二、土壤质地它的差异形成不同的土壤结 构和通透性状,因而对土壤的过滤截留、 物理和化学吸附、化学分解、微生物降解 都有重要影响。三、土壤胶体物质 6.植物与土壤环境关系:一、植物生长与土 壤环境1.土壤物理性质对根系生长的影响 2.土壤温度对根系生长的影响. 3.土壤化学 性质对根系生长的影响4.土壤水分对根系 生长和分布的影响二、植物根系对土壤环 境的改良作用。三、根系对土壤养分循环 的作用。四、根系对提高土壤抗冲性的作 用。五、根系对固土护坡的作用。六、根 系对污染物的吸收与分解作用。 7.地表移动变形常用定量指标有:下沉、水 平移动、倾斜、曲率、水平变形、扭曲和 剪应变。地表破坏规律:地表裂缝和台阶、 塌陷坑和塌陷槽。地表移动变形规律:是 指地下开采引起的地表移动和变形的大 小、空间分布形态及其与地质采矿条件的 关系,包括地表移动盆地主断面内的移动 变形分布规律、地表移动稳定后全面积移 动分布规律。包括1.水平矿层非充分采动 时地表移动盆地主断面内地表移动和变形 分布规律2.水平矿层充分采动时地表移动 盆地主断面内地表移动和变形分布规律3. 水平矿层超充分采动时地表移动盆地主断 面内地表移动和变形分布规律4.倾斜矿 层非充分采动时地表移动盆地主断面内地 表移动和变形分布规律5.急倾斜矿层非充 分采动时地表移动盆地主断面内地表移动 和变形分布规律。 8.矿山开采沉陷的预计理论所需参数:开采 几何要素,如采深、采厚、开采面积;开 采沉陷参数,如下沉系数、水平移动系数、 拐点偏移距、主要影响角正切、边界角、 充分采动角等;地层结构和岩体的物理力 学性质参数,如煤层的倾角、断层、褶曲、 弹性模量及强度参数等; 9.景观要素:一、斑块1.干扰斑块2.残存斑 块3.环境资源斑块4.引入斑块二、廊道 1. 干扰廊道2.残存廊道3.资源环境廊道4.种 植廊道5.再生廊道三、基质基质是景观 中面积最大、连通性最好、在景观中起控 制作用的景观要素。 10.景观结构:一、景观结构类型1.分散的 斑块景观2.网状景观3.交错景观4.棋盘状 结构。二、景观格局类型:1.均匀分布格局 2.聚集型格局 3.线状格局 4.平行格局 5.特 定组合或空间连接,大多分布在不同类型 要素之间。 11.景观变化特点及稳定性:景观变化特点 可用3个参数描述:1变化趋势2.波动幅 度3.波动韵律。由于所有景观都受气候波 动的影响,在不同的季节,许多景观参数 会上下波动。另一方面,多数景观具有长 期的变化趋势。因此,从全球来讲,如果 景观参数的长期变化呈水平状态,并且其 水平线上下波动幅度和周期具有统计特 征,那我们就可以说景观是稳定的。可见, 只有成水平趋势、小的范围但有规则波动 的变化曲线才是稳定的。 12土壤重构的概念:是以工矿区破坏土地 的土壤恢复或重建为目的,采取适当的采 矿和重构技术工艺,应用工程措施及物理、 化学、生物、生态措施,重新构造一个适 宜的土壤剖面和土壤肥力因素,在较短的 时间内恢复和提高重构土壤的生产力,并 改善重构土壤的环境质量。 13.土壤重构类型:1.按煤矿区土地破坏的 成因和形式,可分为三类:采煤沉陷地土 壤重构、露天煤矿排土场重构、矿区固体 污染废弃物堆弃地土壤重构。2.按复垦所用 主要物料理化性质的不同,可分为土壤的 重构、软质岩土的土壤重构、硬质岩土的 土壤重构、废弃物填埋场及堆弃地的土壤 重构3.按区域土壤自然地理因素和地带土

相关文档
相关文档 最新文档