生物学影响范文

生物学影响范文（精选12篇）

生物学影响 第1篇

关键词：化控剂,玉米,产量,生物学性状

吉林省桦甸市为湿润冷凉区, 原始植被为针阔叶混交林, 具有降雨充沛、年降水量800~900 mm, ≥10℃有效积温2 750℃、日照时数偏少等气候特点, 容易造成玉米植株生长高大, 发生超高现象。生长期容易发生风灾, 造成倒伏, 严重影响玉米产量[1,2,3]。另外, 随着玉米品种要求群体密度增大, 玉米倒伏风险增大。为避免倒伏的发生, 通过喷施化控剂可提升玉米光合速率和植物酶的活性, 保花、保果、壮根、缩节, 降低株高, 提高玉米抗病、抗寒、抗旱、抗倒伏等综合能力, 使玉米群体株高达到矮化的目的[4,5]。试验采用在同时期喷施不同剂量的丰而壮化控剂, 为当地合理使用丰而壮、防止玉米倒伏、提高玉米群体的抗逆性提供理论依据, 从而为吉林省湿润冷凉区玉米高产高效栽培提供有力科技支撑[6,7,8]。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点设在吉林省桦甸市桦郊乡新政村。试验地土壤为冲积土, 地势平坦, 地力均匀, 属于中等肥力, 前茬为玉米。供试土壤含全氮0.079%、全磷0.199 8%、有机质1.1437%、速效氮102.56 mg/kg、速效磷104.58 mg/kg、速效钾153.88 mg/kg, p H值5.9。

1.2 试验材料

供试品种为先玉335, 由敦煌种业有限公司提供。供试肥料由桦甸市延庆农资有限公司提供。化控剂为丰而壮, 由中国石油吉林石化公司农化有限公司提供。

1.3 试验设计

试验按照丰而壮施用量的不同, 设4个处理, 施丰而壮667.5 m L/hm2 (A) 、1 001.3 m L/hm2 (B) 、1 335.0 m L/hm2 (C) , 以喷水作对照 (CK) 。3次重复, 随机排列, 小区面积30 m2。试验小区为5行区, 10 m行长。试验处理使用电动超低量喷雾器喷施。使用播种器播种, 播种密度为5.3万株/hm2, 播种深度4 cm。试验区施纯N 200 kg/hm2、P2O580 kg/hm2、K2O 85kg/hm2、锌肥7.5 kg/hm2。将氮肥的1/4和全部P、K、Zn作底肥, 结合起垄全部施入。6月下旬用N肥的3/4作追肥。在各小区中间2行 (10 m2) 进行各生育期调查。

1.4 田间测产及考种

在各小区成熟期收获中间2行 (10 m2) 记录产量, 各处理的穗部性状在室内进行考种。每小区按固定顺序选2垄, 把2垄玉米果穗全采称鲜重, 按平均穗重选取10穗, 用于室内考种, 并测量穗长、穗粗、秃尖、穗粒数、百粒重、含水量、产量。田间测量记载每小区所选2垄中的20株的株高、茎粗、穗位。调查每小区收获株数、有效穗数、空秆数和倒伏株数。

2 结果与分析

2.1 不同剂量化控剂对玉米生物学性状的影响

由表1可知, 大喇叭期株高依次为CK>处理A>处理B>处理C, 收获期株高依次为处理A>CK>处理B>处理C, 穗位依次为处理A>CK>处理B>处理C, 节间长依次为CK>处理A>处理B>处理C, 径粗依次为处理C>处理B>处理A>CK, 气生根数依次为处理C>处理B>处理A>CK。

2.2 不同剂量的化控剂对产量构成的影响

由表2可知, 各处理穗长、穗粗变化不显著。秃尖大小依次为处理B>处理A=处理C>CK。穗粒数大小依次为CK>处理A>处理B>处理C, 百粒重大小依次为处理A>处理C>处理B>CK, 产量大小依次为处理A>处理B>CK>处理C。

3 结论与讨论

试验表明, 随着化控剂量的增加, 在大喇叭期株高逐渐降低, CK株高最高;在收获期株高和穗位方面, CK也接近最高值;CK的径粗、气生根数为最低值。各处理的穗长、穗粗变化不显著;CK的秃尖最小, 穗粒数最多;随着化控剂量的增加, 百粒重逐渐降低, CK最少;处理A的产量最高, 处理C的产量最低;处理A、处理B分别比CK增产6.0%、4.2%。

因此, 吉林省东部湿润冷凉区桦甸市化控试验, 明确施用丰而壮667.5 m L/hm2明显优于其他处理。该区域玉米种植5.3万株/hm2时, 使用丰而壮667.5 m L/hm2, 能够充分发挥该品种群体优势, 增强抗逆性, 增产效果显著, 为玉米生产达到高产、稳产、高效, 提供有力的技术支撑。

参考文献

[1]赵敏, 郭建伟, 周淑新, 等.植物生长调节剂对玉米抗倒性的调控研究进展[J].中国种业, 2007 (3) :14-15.

[2]张修金, 蔡建.玉米专用调节剂玉黄金在夏玉米上的应用效果[J].安徽农学通报, 2007 (6) :88-89.

[3]方向前, 曹文明, 丁绍文, 等.吉林省湿润冷凉区玉米优质高产高效生产制约因素及对策[J].中国种业, 2013 (4) :40-42.

[4]方向前, 杨粉团, 边少锋, 等.吉林省湿润冷凉区玉米喷施植物生长调节剂对生物性状及产量的影响[J].杂粮作物, 2007, 27 (6) :411-412.

[5]刘华伟.玉米化控剂应用效果初探[J].农业科技通讯, 2008 (8) :56-58.

[6]李宁, 李建民, 翟志席, 等.化控技术对玉米植株抗倒伏性状、农艺性状及产量的影响[J].玉米科学, 2010, 18 (6) :38-42.

[7]杨粉团, 方向前, 边少锋, 等.玉米群体及调优栽培技术研究进展[J].杂粮作物, 2008, 28 (4) :261-263.

非生物因素对生物的影响说课稿 第2篇

非生物因素对生物的影响说课稿1

一、说教材:

1、教材分析:

本节安排了全书的第一个探究活动，主要目的是让学生了解探究的一般过程，并且体会控制实验变量和设置对照实验的重要性。

2、教学目标:

知识目标：（1）举例说出影响生物生存的环境因素。

（2）举例说出生物之间有密切的联系。

能力目标：体验探究的一般过程，学习控制变量和设计对照试验。

情感目标：形成爱护实验动物的情感，能够认真观察和记录，并与小组其他同学合作和交流。

3、教学重点：

（1） 说出影响生物生存的环境因素。

（2） 体验探究的一般过程，学习控制实验变量和设计对照试验。

4、教学难点：形成爱护实验动物的情感，能够认真观察和记录，并与小组其他同学合作和交流。

5、教具准备：课前各小组准备鼠妇10只，湿土、纸盒、纸板、玻璃板、表、笔、一份实验用表。

二、说教法：

本节采用的是引导法，对探究的每一个步骤，都要引导学生积极地思考提出问题，根据学生已有的知识和经验作出假设，制定计划是探究的重要环节，教师应起重要的引导作用。

三、说学法：

本节采用的是实验法，在实验法中，控制实验变量和设置对照实验是设计实验方案必须处理的两个关键问题。

四、说教学过程：

第一课时：

导入 ：

通过上节课的学习，我们知道了，生物在生物圈内生存需要一定的条件，如果条件改变不能满足时，生物是不可能很好地生存的。同学们认同这一观点吗？

一、影响生物生存的环境因素 ：

首先引导学生根据经验引出影响生物生存的例子，如：鱼儿离开水就会死亡；南方的植物移到北方就容易死亡；需要光的植物如果放到阴暗处长势就不好。那同学们能分析出你们举的例子是受环境中的哪一因素的影响吗？ 水、温度和光等非生物因素的影响，又如，蜻蜓吃蚊子，蚊子的生存受到影响，这又是受到生物因素的影响，从而归纳出影响生物生存的环境因素。那么，我们应该用什么方法来探究影响生物生活的环境因素呢？下面我们就以鼠妇为例来分析鼠妇分布的环境因素。

二、探究的一般过程 ：

（1）引导分析、提出问题：通过课外捕捉鼠妇，你细心观察过鼠妇的生活环境吗？鼠妇喜欢生活在阴暗、潮湿的环境中。针对鼠妇的生活环境提出问题。（2）作出假设：提出的问题，应根据学生的已有的知识和经验作出假设。同学们提出影响鼠妇生活的环境因素有很多种，但是我们只能一种一种地验证。比如我们提出假设光照对鼠妇有影响，为了确保实验结果只是因为光照不同而引起的，就应当使其他条件都相同，也就是说，只有光照不同，光照就是这个实验中的变量。像这样，在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这个条件不同之外，其余条件都相同的实验，叫做对照实验。今天我们先验证光对鼠妇分布的影响。（3）分析讨论、制定计划：学生分成若干小组，进行实验的设计与探究。制定计划是探究的重要环节，实验法是常用的方法，在实验法中，控制变量和设置对照实验是设计实验方案必须处理好的两个关键问题，教师要引导各小组制定实验方案，实验变量确定后，应该给鼠妇提供哪两种不同的环境，让学生懂得实验时控制变量和设计对照实验的重要性；实验方案确定后，让学生自己设计表格，让学生充分参与，体现出新课改的理念。（4）实施计划：学生根据自己的实验设计进行实验、观察并记录。教师巡回指导，可在巡回指导中选出有代表性小组进行后面的结果交流。（5）得出结论：各组交流实验数据、分析小组和全班数据，讨论全班实验数据是否支持假设。（6）表达与交流：是学生总结和反思探究过程，展示探究成果的重要环节，教师应多鼓励学生正确表达其探究结果，并与其他同学交流。教师选出有代表性的小组进行交流，并引导其他同学发现问题，吸取经验。（7）布置课下内容：课下有兴趣的小组对其他影响鼠妇生活的因素进行探究，并写一份实验后的心得。

注意：在整个实验过程中，教师要提醒各小组同学不盲目从事，一定要仔细观察，实事求是，注意发现问题，通过合作，探讨问题，得出结论；实验完毕，应将鼠妇放归自然。

第二课时：

导入：

上节课我们探究了光照、湿度对鼠妇的影响。实际上除了上述两项外，鼠妇的生活还受温度 、空气等非生物因素的影响。不仅鼠妇，所有生物的生活都会受到非生物因素的影响。当环境中一个或几个因素发生急剧变化时，甚至导致生物死亡。请同学们举例说明。如：干旱缺水会导致农作物死亡；洪涝灾害也会导致农作物死亡，动物的生存离不开空气，长时间缺氧会使动物死亡；温度过高或过低都会使生物死亡等。

大家说得很好。自然界中的每一种生物的生存不但会受到非生物因素的影响，还会受到周围很多其他生物的影响，这些其他生物就是我们上节课所提到的生物因素。

三、生物因素对生物的影响：有关生物因素对生物的影响，教师可让学生用生活中常见的事例，从而归纳出生物与生物之间捕食、竞争、合作关系以及寄生关系。如：捕食关系：植食性动物中的兔以某些植物为食，肉食性动物中的狼又以兔为食物，大自然中的“弱肉强食”就是这种关系。竞争关系：水稻和稻田中的杂草之间争夺阳光、养料和水分；小家鼠和褐家鼠争夺居住空间和食物；合作关系：蚂蚁、蜜蜂等营群体生活的昆虫；生物界的寄生关系非常普遍，如：蛔虫、猪肉绦虫和血吸虫等寄生在人和其他动物体内 。

也可即兴表演，分小组扮演不同的生物来表示各种生物因素。第一小组：可以表演捕食关系由学生即兴发挥。第二小组：可以表演竞争关系。（牛、羊吃同一片草地中的草）第三组：可以表演合作关系。第四组可以表演寄生关系。各小组的同学可以利用自己的生物学知识发挥想像力。充分展示一些同学的表演天赋，使同学们对知识点印象深刻。在愉快的气氛中完成教学任务。

最后，评出最佳演员给予表扬和奖励。

课堂小结：通过两节课的学习我们知道了影响生物生活的因素有非生物因素、生物因素两大类。这两大类因素对生物是同时共同起作用的，而不是单独地、孤立地起作用。

总之，生物的生存受到很多环境因素的影响，这些生存因素共同构成了生物的生存环境。生物只有适应环境才能生存。

三、巩固练习：

1. 山顶、山腰、山脚生长的植物不同，造成这种差异的环境因素是（ ）

A 营养 B 温度 C 土壤 D 水分

2. 探究的一般过程开始于（ ）

A 发现问题、提出问题 B 做出假设

B制定和实施计划 D表达和交流

3. 在设计探究实验时，下列不能作为一组对照实验的是（ ）

A 有光、无光 B 有光、无水 C 干燥、湿润 D 有空气、无空气

4. 猫头鹰和田鼠的关系属于（ ）

A 捕食关系 B 寄生关系 C 合作关系 D 竞争关系

四、布置作业：课后练习及目标检测题

非生物因素对生物的影响说课稿2

一、说教材

1、教材所处的地位和作用：

本节课选自人教版义务教育课程标准实验教科书生物学七年级上册，第一单元第二章第一节的内容，是本章的一个重点，不仅加深了对生物圈的认识，还为后面学习生物对环境的适应与影响奠定了基础。

本节课知识点清晰，一是生物因素对生物的影响，另一个就是非生物因素对生物的影响。呈现方式也直观，前者是通过图片以及学生结合生活中的事例归纳出生物与生物之间的关系；后者是一个探究实验，也是本节课的最大特点。使学生明确学会探究实验是生物学习的一个重要内容。在教学中不仅让学生亲身体验探究的过程，更重要的是引导学生理解对照实验的作用、条件。从而让学生能够联系生活，学会探究的方法，培养生物科研能力。所以在教学中要充分利用教材，多采用直观手段，认真组织活动，帮助学生初步养成科学探究的习惯。

2.教学目标：

根据上述教材分析，结合新课程标准的新理念以及学生已有的认知结构心理特征，制定如下教学目标：

（1）知识目标：

1）举例说出影响生物生存的环境因素的种类；

2）能设计“光对鼠妇生活影响”的实验，并能对实验结果进行分析得出结论。

（2）能力目标：

通过探究“光对鼠妇生活的影响”，初步学会探究活动的一般方法；并能学着用这一方法去试着解决一些生物学问题。

（3）情感与价值观目标：

形成爱护实验动物的情感，养成认真观察和记录的习惯，并学会与小组同学合作和交流。

3.重点，难点以及确定依据：

本着课程标准，在吃透教材基础上，我确立了如下的教学重点、难点

重点：

（1）能够说出影响生物生存的环境因素，依据：环境与生物的关系是目前人类所关心的话题，生物与环境构成了生态系统，所以这一个知识点也是学习生态系统以及生物圈的基础。因而，将此定为本节课的教学重点。

解决方法：通过展示图片资料和文字资料，引导学生归纳出生物与生物之间的关系、非生物因素有哪些。通过这种直观的教学方式对学生加以引导，提高学生的归纳能力。

（2）通过探究活动学习探究的一般过程。新教材倡导探究性学习，这又是初中课本第一次出现的探究活动。

难点：

探究实验的设计，小组合作进行探究的过程。这是初中课本出现的第一个探究活动，由于初一的学生认知水平有限，对于探究实验的设计比较难以实现，需要教师加以引导。

解决方法：通过分组实验，教师引导，学生自主合作得出结论，强化学生对探究过程的理解和记忆，促进学生形成合作意识。

二、说学情

1、学生的知识基础

认识了生物，知道了生物的特征

学习了生物圈，知道了生物圈为生物生存提供的基本条件

2、学生的能力基础

初一学生刚开始接触生物学这门学科，所以教师要把教学的重心和主要任务放在培养学生对生物学的兴趣上面。他们认知水平还处在一个感性认识阶段，教师在教学过程中可以采用课外实践活动来激发学生的兴趣，并且在课堂教学中多注重师生互动的环节和启发式教学，掌控好课堂纪律，提高课堂学习效果。在这节探究性实验中，教师需要一步步的引导学生了解探究的一般过程，而且学生自己动手操作的时间相对较多，学生可以从中体会到学习生物学的乐趣，进而培养他们对生物学的兴趣。

关于生物与生物的关系，学生根据生活经验，能说出几点来，但这些认识是有限的，所以需要进一步学习。

关于非生物因素，学生已经在上一节有所了解，所以教师应把重点放在引导学生理解探究的一般过程及实验设计上，考虑到初一学生的认知水平，在引导学生设计实验方案时，只对单一因素进行研究。

三、说教法

1.教学策略

1）面向全体学生，具备一定知识容量。

2）发挥学生主体地位，利用教师指导作用。

3）推理性探究策略

2.教学手段

1）多媒体教学

2）分组合作实验探究教学

3）视频教学

四、说流程

（一）设问导入

生物圈是所有生物的家，生物圈为生物的生存提供了哪些条件？条件发生变化，对生物有无影响？

用多媒体展示学习目标

一、影响生物生存的环境因素、

二、生物因素对生物的影响.

给出自学指导，学生自学课本

展示图片，请看：鱼缸中的鱼受到哪些因素的影响？

对同学们所说的因素可分两类来研究。

空间、水温、养料、阳光等是非生物因素；水草、鱼等是生物因素。

生物因素对生物的影响：

展示图片，蜻蜓吃蚊子，蚊子的生存受到影响，那它们之间是什么关系呢？请同学们自己举例分析。

它们是吃与被吃的关系，对！也就是捕食关系。

农田里的小麦都在争夺阳光和地下水，是竞争关系。蜜蜂采蜜，是合作关系。

教师利用板书和同学们共同归纳出影响生物生存的环境因素。

（二）探究的一般过程

非生物因素怎样影响生物的生活呢？让我们一起通过实验来探究吧。

请同学看书P14中“探究的一般过程”，探究的过程包括哪些步骤？

（学生分析归纳探究过程的步骤）

（三）探究“光对鼠妇生活的影响”

鼠妇又称“潮虫”，在南方也叫“西瓜虫”，属甲壳纲，潮虫科。播放《找鼠妇》视频，让学生观察讲述鼠妇的特征以及生活环境。

当你搬开花盆或石块，它很快就爬走了。为什么呢？是因为环境变亮了吗？

（1）引导分析、提出问题：通过细心观察过鼠妇的生活环境吗，鼠妇喜欢生活在阴暗、潮湿的环境中。针对鼠妇的生活环境提出问题。

（2）作出假设：提出的问题，应根据学生的已有的知识和经验作出假设。同学们提出影响鼠妇生活的环境因素有很多种，但是我们只能一种一种地验证。比如我们提出假设光照对鼠妇有影响，为了确保实验结果只是因为光照不同而引起的，就应当使其他条件都相同，也就是说，只有光照不同，光照就是这个实验中的变量。像这样，在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这个条件不同之外，其余条件都相同的.实验，叫做对照实验。今天我们先验证光对鼠妇生活的影响。

（3）分析讨论、制定计划：学生分成若干小组，进行实验的设计与探究。制定计划是探究的重要环节，实验法是常用的方法，在实验法中，控制变量和设置对照实验是设计实验方案必须处理好的两个关键问题，教师要引导各小组制定实验方案，实验变量确定后，应该给鼠妇提供哪两种不同的环境，让学生懂得实验时控制变量和设计对照实验的重要性；实验方案确定后，让学生自己设计表格，让学生充分参与，体现出新课改的理念。

（4）实施计划：学生根据自己的实验设计进行实验、观察并记录。教师巡回指导，可在巡回指导中选出有代表性小组进行后面的结果交流。

（5）得出结论：各组交流实验数据、分析小组和全班数据，讨论全班实验数据是否支持假设。

（6）表达与交流：是学生总结和反思探究过程，展示探究成果的重要环节，教师应多鼓励学生正确表达其探究结果，并与其他同学交流。教师选出有代表性的小组进行交流，并引导其他同学发现问题，吸取经验。

（7）布置课下内容：课下有兴趣的小组对其他影响鼠妇生活的因素进行探究，并写一份实验后的心得。

注意：在整个实验过程中，教师要提醒各小组同学不盲目从事，一定要仔细观察，实事求是，注意发现问题，通过合作，探讨问题，得出结论；实验完毕，应将鼠妇放归自然。

巩固练习：

1.山顶、山腰、山脚生长的植物不同，造成这种差异的环境因素是

A营养B温度C土壤D水分

2.探究的一般过程开始于（）

A发现问题、提出问题B做出假设

B制定和实施计划D表达和交流

3.在设计探究实验时，下列不能作为一组对照实验的是（）

A有光、无光B有光、无水C干燥、湿润D有空气、无空气

4.猫头鹰和田鼠的关系属于（）

A捕食关系B寄生关系C合作关系D竞争关系

五、说学法

本节采用的是实验法，在实验法中，控制实验变量和设置对照实验是设计实验方案必须处理的两个关键问题。还有学生自主、合作学习，总结归纳等学法。

六、说评价

1.通过开放性问题来考核学生对知识的掌握程度

2.从归纳总结中评价学习效果

小结：

对于初次接触探究过程的学生来说，引起学习的兴趣至关重要，而且要让他们明白探究的一般过程是从发现问题开始的。在授课时特地借助牛顿的例子，使学生更容易明白，同时也激发了学生的好奇心，所以课堂气氛较好，学生积极性很高.

注意点：

在课堂上虽然重点强调了设置对照试验的思想，由于学生的理解力和掌握程度有所差别，从课后练习可知，有少部分学生这方面知识还不能灵活用运，当变量改变时，不能迅速正确的做出调整，在课后应对其单个辅导，使其能真正掌握并灵活利用。

非生物因素对生物的影响说课稿3

我说课的内容是人教版七年级生物第一册第二章第一节《生物与环境的关系》中的非生物因素对生物的影响，下面我将从以下几个方面来阐述我对本节课的理解和设计思路，教材分析、学情分析、教学方法、教学过程、评价与反思。

一、教材分析：

教材分析包括三个方面：一、教材的地位作用;二、教学目标;三、重点难点

(一)教材的地位、作用和前后知识的联系

本节安排了全书的第一个探究实验，主要目的是让学生了解探究实验也是生物学研究的一个重要方法。在教学中不仅让学生体会到探究的一般过程，更要引导学生理解控制实验变量和设置对照实验的思想及重要性。教材中这部分的内容与前后知识联系紧密，渗透了“科学探究”，“环境因素”，“实验设计”等主题。通过学习本节内容，使学生认识到生物与生物，生物与环境之间密不可分，培养学生的环保意识和严谨的求知态度。

(二)教学目标

知识目标：(1)举例说出影响生物生存的环境因素。

(2)举例说出生物之间有密切的联系。

能力目标：体验探究的一般过程，学习控制变量和设计对照试验。

情感目标：形成爱护实验动物的情感，能够认真观察和记录，并与小组其他同学合作和交流。

(三)教学重点与难点

重点：

(1)说出影响生物生存的非生物因素。

(2)体验探究的一般过程，学习控制实验变量和设计对照试验。

依据：非生物因素为进一步学习生态系统做好铺垫，掌握探究的一般过程，为以后的探究活动打下基础.因而，将此定为本节课的教学重点。

突破：学生自学课本后分小组做探究实验，教师通过实验中存在的问题，引导学生分析讨论，结合实际强化重点知识。

难点：

体验探究的一般过程，形成良好的实验习惯，能够认真观察和记录，并能与小组其他同学合作交流。

依据：学生初次接触探究实验，要完整的完成一次探究活动，养成良好的实验习惯，可能会遇到很多问题，需要教师适当的引导启发，所以将此定为本节课的教学难点。

突破：通过分组实验，强化学生对探究过程的理解和记忆，促进学生形成合作意识。

二、学情分析：

关于生物与生物的关系，学生根据生活经验，能说出几点来，但这些认识是有限的，所以需要进一步学习。

关于非生物因素，学生已经在上一节有所了解，所以教师应把重点放在引导学生理解探究的一般过程及实验设计上，考虑到初一学生的认知水平，在引导学生设计实验方案时，只对单一因素进行研究。

三、教学方法：

(一)教法分析：主体采用先学后教模式，模式主要分为三个阶段：第一阶段，揭示学习目标，目的是使学生在上课开始就明确学习目标和学习方向。促进学生在以后的各个环节里主动地围绕目标探索、追求。第二阶段，指导学生自学，让学生带着明确的任务，掌握恰当的自学方法，从而使自学更有效，充分体现学生为主题的思想。第三阶段，结果检测，最大限度地暴露学生自学后存在的疑难问题，找出那些真正需要教师引导、点拨的问题，重点强调，以提高教学效率。整个课堂以“先学后教”为总体模式，但由于学生是初次接触探究活动，所以重点难点处还需要教师引导学生通过探究实验来突破。

(二)学法：自主学习法、探究法。

四、教学程序设计：

(一)课前准备：

教师准备：

1、根据教学内容制作课件。

2、鼠妇10只，湿土、解剖盘、纸板、玻璃板(八份)。

学生准备：

课前在学校或家里的花盆、砖块下寻找并观察鼠妇。

(二)课堂教学过程设计：

(1)模式图

教学过程包括4个环节，第一个环节教师正确揭示学习目标，给出整个课程中学生自学的依据。第二环节学生自学课本内容、教师点拨学生自学课本，掌握学习目标一、二所要求的相关内容。第三环节教师引导学生学习非生物因素，让学生以小组形式完成一次探究实验，掌握探究的一般过程，理解控制变量及设计对照试验的思想。第四个环节小结(当堂练习)教师总结本节所学内容，指导学生完成练习册相关题目，对学生做错的题目进行分析，个别学生应给以课后指导。

(2)教学流程

教师活动

学生活动

设计意图

1、引入新课

(1)用多媒体展示一张离开水的鱼的图片引出提问：

①鱼离开水后会怎么样?

②影响鱼生活的环境因素有哪些?

教师通过点评学生回答，引出本节课的标题??环境对生物的影响。

(2)用多媒体展示学习目标一：影响生物生存的环境因素、二、生物因素对生物的影响.给出自学指导.学生自学课本

学生回答：

鱼离开水会死亡。

影响与生活的因素有：空气，水，营养物质，其他鱼，人

引导学生从日常生活出发，善于思考，提高了学生学习的积极性，使学生成为课堂上的主人翁。符合新课标的要求。

2、、(1)教师通过以下两个

问题检测学生自学的结果。

①影响生物生存的环境因素的分类?

②“螳螂捕蝉，黄雀在后”这三者之间的关系?生物之间的关系主要可分哪几类?对于学生回答，对的部分给予肯定，错的部分强调更正。

(1)教师通过几幅图片检测学生对生物之间关系的掌握程度，加深理解。

学生根据自学指

导学习相应内容

学生回答：①有

阳光、温度、水、

空气等非生物因

素和生物因素。

②影响某种生物

生活的其他生物生物之间有竞争、捕食、合作等关系

增强学生的自学能力，充分体现学生为主体的思想。

完成学习目标一、二之后,教师引导学生学习目标三：非生物因素对生物的影响.

3、探究(非生物因素的影响)

用牛顿用发现苹果总是往下落的现象而最终发现了地心引力的故事引出探究活动一般是从发现问题、提出问题开始的。

(1)教师进一步引导：课前捉过鼠妇你细心观察过鼠妇的生活环境吗?鼠妇喜欢生活在阴暗、潮湿的环境中。针对鼠妇的生活环境提出问题。

(2)提出问题后，应根据学生的已有的知识和经验作出假设，经多次筛选确定为：光会影响鼠妇的生活

(3)制定及实施计划：学生分八个小组进行实验的设计与探究。在实验设计中,控制变量和设置对照实验是必须处理好的两个关键问题，教师引导各小组制定实验方案后,学生根据探究实验报告册上的要求，完成实验，记录结果。

(4)得出结论：各组交流实验数据、分析小组和全班的数据，讨论全班实验数据是否支持假设。

(5)表达与交流：学生总结和反思探究过程，教师应鼓励学生正确表达其探究结果，并与其他同学交流。

学生理解本实验中除光照不同外,其他因素(湿度、温度等)应保持一致且为最状态。

由于课前已经安排学生翻动花盆或砖块寻找妇，所以可以提问学生鼠妇适合生活在什么环境中(以活跃课堂气氛)。

让学生懂得实验时控制变量和设计对照实验的重要性;整个过程学生要充分参与，体现出新课改学生为主体的理念。

4、(1)教师小结：

①影响生物生存的环境因素

②探究的一般过程

(2)学生做练习册相关、习题，教师巡视并给予指导

5、课后练习

参照光对鼠妇生活影响的探究过程，独立完成一个类似的探究(如土壤湿度，温度等对鼠妇生活的影响)。

6、下课后和学生一起将实验鼠妇放生。

学生积极回顾本

节所学内容，认

真完成练习册上

的有关习题

目的：回顾本节知识点，加深记忆，让学生学以致用!

培养学生爱护实

验动物的情感

五、巩固练习：

1.山顶、山腰、山脚生长的植物不同，造成这种差异的环境因素是()

A营养B温度C土壤D水分

2.探究的一般过程开始于()

A发现问题、提出问题B做出假设

B制定和实施计划D表达和交流

3.在设计探究实验时，下列不能作为一组对照实验的是()

A有光、无光B有光、无水C干燥、湿润D有空气、无空气

4.猫头鹰和田鼠的关系属于()

A捕食关系B寄生关系C合作关系D竞争关系

六、评价及反思

对于初次接触探究过程的学生来说，引起学习的兴趣至关重要，而且要让他们明白探究的一般过程是从发现问题开始的。在授课时特地借助牛顿的例子，使学生更容易明白，同时也激发了学生的好奇心，所以课堂气氛较好，学生积极性很高.

注意点：

生物学影响 第3篇

高中生物概念学习对策概念是对事物本质属性的概括，是对同类事物由感性认识到理性认识的升华，同时也是人类生活学习的一种思维方式。概念是一种抽象的，难于理解的意识形态，不同于我们日常生活中常见的具体的事物。理解概念，更多的是需要我们的理性思维而不是感性思维。而理解高中生物学概念，则需要高中生将感性思维与理性思维相结合。高考是人生重要的转折点，学习生物学是越过转折点的重要一环，学习生物学概念则是这重要一环的基础，基础不牢，生物学学习势必会走入死胡同。

一、影响高中生物概念学习的因素

（一）高中生物学概念自身的因素

高中生物概念不同于我们日常生活所接受的概念，它更科学、更严谨、更规范。由于近代生物学不如语文、数学、历史等老牌学科历史悠久广为人知，一些新兴的生物学概念不断涌现，加上我国生物学科发展的不够完善，人们对生物学的相关概念还是比较陌生的，如酶，淋巴循环等。

高中生物学的很多概念比较抽象难懂。例如，染色体的定义为：细胞内具有遗传性质的DNA深度压缩形成的聚合体，易被碱性材料染成深色，其本质是脱氧核糖核酸。此定义涉及大量化学概念，聚合体、碱性材料、脱氧核糖核酸，易让学生产生抵触情绪。

高中生物学的相关概念很难从感性思维上进行理解。例如，人体最大的器官是皮肤而不是心肝脾肺的其中之一，人体内水分占到人体重一半以上，这些都与我们的直观感觉有很大的差异。无形中与高中生以前形成的思维概念进行抗争，阻碍了高中生对生物概念的理解吸收。

（二）高中生自身的因素

高中生在十几年的学习生涯中，接触的知识基本上来源于课堂，遇到由實验观察得出的高中生物概念时，容易因不能推导或无法想象而影响理解。最终产生逃避思想，以致自暴自弃。自身的恐惧与理解的困难，阻碍了学生学习生物学概念。

有些生物学概念与以前学生认知的概念相左，如上文提到的皮肤是人体最大器官，人体内水分占到人体重一半以上，要摒弃以前熟知的概念是一个艰辛的过程，若学生不能以一种开放的心态来接受新的思想，学习高中生物学便达不到理想的效果。

有些生物学概念需要运用理性思维进行理解。例如，DNA是双螺旋结构。其中，双螺旋结构是一种什么样的结构，跟我们直观感觉的螺旋结构有什么区别，DNA为什么会是这种结构，等等，都没有很强的逻辑解释。这些都需要学生具有开放的思维和理性思维能力。

大多数生物学概念都比较枯燥乏味，这就要求高中生潜下心来精心学习。坚持本身就是一项艰巨的任务，作为高中生，面临高考的压力，且生物并不是主要学科，把心思全花在学习生物学上难免力不从心。再者，对生物学的学习看不到立竿见影的效果，也会影响高中生学习生物学。

（三）任课教师的因素

部分生物课任课教师对于生物学的相关概念理解不够透彻，在教学过程中只是照本宣科，没有加入自身对于这一概念的理解，把引导学生理解相关概念的任务交给书本，导致学生对相关概念理解不够透彻。

此外，一些学校将教授生物的任务交给数学教师或化学教师，并没有专业的教师进行生物课指导，由于教师专业不过硬或者教学方法一层不变，调动不了学生的好奇心。例如，对于DNA结构仅仅说它是双螺旋的，而不做过多的讨论与设想。

再者，生物课任课教师没能很好地调动高中生的感性思维。例如，细胞的有氧呼吸，细胞为什么要进行有氧呼吸以及如何进行有氧呼吸都是按照相关学术讲解，这大多运用的是学生的理性思维，而没有与感性思维相结合，没有通过生活中常见的例子进行类比，无法加深学生对这一概念的理解。

最后，在教学过程中忽视实验、感知认识的功效，大多依靠死记硬背。适当的实验环节和野外事物考察能起到很好的教学效果。

二、相应的对策研究

通过对高中生物学概念学习中存在问题的剖析，可以研究出如下的对策：

（一）高中生学习方式的改变

由于高中生物学概念的特殊性，传统死记硬背的学习方式效率不高，因此转变学习方式学习生物学，显得尤为重要。可以采用类比联想的方式来提高学习效率，如“光合作用”在课本中的定义为：植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和碳反应，利用光合色素，将二氧化碳（或硫化氢）和水转化为有机物，并释放出氧气或氢气的生化过程。同时，也有将光能转化为化学能的能量转化过程。植物摄入二氧化碳和光犹如人摄入食物和氧气一样。人吸收氧气，释放二氧化碳。植物吸收二氧化碳，释放氧气。二者在自然界达到平衡。

在学习生物学的过程中需要高中生充分发掘自己的想象力，多思多想，从而提升对生物学学习的兴趣，加深对生物学的理解。以DNA为双螺旋结构为例，对自己或老师同学发问，加深对概念的理解。

与实际生活相结合，学以致用才能发挥最大的学习效果，也才能感受到学习的乐趣。沼气的形成是发酵的过程，伤口愈合是血小板，细胞分裂的结果，等等，要善于发现生活中的生物学。

（二）教师教学方式的改变

教师在教学的过程中要改变传统的教学方式，更多地将理性思维与感性思结合起来。例如，在对相关生物学概念“叶绿体”的教学过程中，通过图画、PPT和相关视频教材加深学生的理解。

重视实验的重要性。“百闻不如一见”，教师在教学过程中可以设置实验环节。

例如，染色体能被碱性染料染成深色，可以在相关仪器设备下进行观察，通过相应的实验环节可以让学生在感官上认同，从而易于接受相应的概念。

挖掘高中生的想象力。教师在教学过程中对于有关概念可以进行开放式的学生自由讨论或者请有绘画功底的学生进行描画以加深印象。必要时可以带学生走出课堂，到工厂、野外进行观察。寓教于乐，达到事半功倍的效果。

三、结语

学习高中生物学概念是一个互动的过程，需要各方面共同努力。教师在教授知识过程中要保证自身素质过硬，不能错教乱教。学校在安排生物教师时要严格把关，对学生负责。高中生在学习生物学概念时，不理解之处要向教师和同学请教，在讨论中相互借鉴、相互学习，取长补短。

参考文献：

[1]韩会.高中生物学概念教学现状及应对策略[J].辅导员，2012，（7）.

生物学影响 第4篇

一、影响高中生物概念学习的因素

( 一) 高中生物学概念自身的因素

高中生物概念不同于我们日常生活所接受的概念, 它更科学、更严谨、更规范。由于近代生物学不如语文、数学、历史等老牌学科历史悠久广为人知, 一些新兴的生物学概念不断涌现, 加上我国生物学科发展的不够完善, 人们对生物学的相关概念还是比较陌生的, 如酶, 淋巴循环等。

高中生物学的很多概念比较抽象难懂。例如, 染色体的定义为: 细胞内具有遗传性质的DNA深度压缩形成的聚合体, 易被碱性材料染成深色, 其本质是脱氧核糖核酸。此定义涉及大量化学概念, 聚合体、碱性材料、脱氧核糖核酸, 易让学生产生抵触情绪。

高中生物学的相关概念很难从感性思维上进行理解。例如, 人体最大的器官是皮肤而不是心肝脾肺的其中之一, 人体内水分占到人体重一半以上, 这些都与我们的直观感觉有很大的差异。无形中与高中生以前形成的思维概念进行抗争, 阻碍了高中生对生物概念的理解吸收。

( 二) 高中生自身的因素

高中生在十几年的学习生涯中, 接触的知识基本上来源于课堂, 遇到由实验观察得出的高中生物概念时, 容易因不能推导或无法想象而影响理解。最终产生逃避思想, 以致自暴自弃。自身的恐惧与理解的困难, 阻碍了学生学习生物学概念。

有些生物学概念与以前学生认知的概念相左, 如上文提到的皮肤是人体最大器官, 人体内水分占到人体重一半以上, 要摒弃以前熟知的概念是一个艰辛的过程, 若学生不能以一种开放的心态来接受新的思想, 学习高中生物学便达不到理想的效果。

有些生物学概念需要运用理性思维进行理解。例如, DNA是双螺旋结构。其中, 双螺旋结构是一种什么样的结构, 跟我们直观感觉的螺旋结构有什么区别, DNA为什么会是这种结构, 等等, 都没有很强的逻辑解释。这些都需要学生具有开放的思维和理性思维能力。

大多数生物学概念都比较枯燥乏味, 这就要求高中生潜下心来精心学习。坚持本身就是一项艰巨的任务, 作为高中生, 面临高考的压力, 且生物并不是主要学科, 把心思全花在学习生物学上难免力不从心。再者, 对生物学的学习看不到立竿见影的效果, 也会影响高中生学习生物学。

( 三) 任课教师的因素

部分生物课任课教师对于生物学的相关概念理解不够透彻, 在教学过程中只是照本宣科, 没有加入自身对于这一概念的理解, 把引导学生理解相关概念的任务交给书本, 导致学生对相关概念理解不够透彻。

此外, 一些学校将教授生物的任务交给数学教师或化学教师, 并没有专业的教师进行生物课指导, 由于教师专业不过硬或者教学方法一层不变, 调动不了学生的好奇心。例如, 对于DNA结构仅仅说它是双螺旋的, 而不做过多的讨论与设想。

再者, 生物课任课教师没能很好地调动高中生的感性思维。例如, 细胞的有氧呼吸, 细胞为什么要进行有氧呼吸以及如何进行有氧呼吸都是按照相关学术讲解, 这大多运用的是学生的理性思维, 而没有与感性思维相结合, 没有通过生活中常见的例子进行类比, 无法加深学生对这一概念的理解。

最后, 在教学过程中忽视实验、感知认识的功效, 大多依靠死记硬背。适当的实验环节和野外事物考察能起到很好的教学效果。

二、相应的对策研究

通过对高中生物学概念学习中存在问题的剖析, 可以研究出如下的对策:

( 一) 高中生学习方式的改变

由于高中生物学概念的特殊性, 传统死记硬背的学习方式效率不高, 因此转变学习方式学习生物学, 显得尤为重要。可以采用类比联想的方式来提高学习效率, 如“光合作用”在课本中的定义为: 植物、藻类和某些细菌, 在可见光的照射下, 经过光反应和碳反应, 利用光合色素, 将二氧化碳 ( 或硫化氢) 和水转化为有机物, 并释放出氧气或氢气的生化过程。同时, 也有将光能转化为化学能的能量转化过程。植物摄入二氧化碳和光犹如人摄入食物和氧气一样。人吸收氧气, 释放二氧化碳。植物吸收二氧化碳, 释放氧气。二者在自然界达到平衡。

在学习生物学的过程中需要高中生充分发掘自己的想象力, 多思多想, 从而提升对生物学学习的兴趣, 加深对生物学的理解。以DNA为双螺旋结构为例, 对自己或老师同学发问, 加深对概念的理解。

与实际生活相结合, 学以致用才能发挥最大的学习效果, 也才能感受到学习的乐趣。沼气的形成是发酵的过程, 伤口愈合是血小板, 细胞分裂的结果, 等等, 要善于发现生活中的生物学。

( 二) 教师教学方式的改变

教师在教学的过程中要改变传统的教学方式, 更多地将理性思维与感性思结合起来。例如, 在对相关生物学概念“叶绿体”的教学过程中, 通过图画、PPT和相关视频教材加深学生的理解。

重视实验的重要性。“百闻不如一见”, 教师在教学过程中可以设置实验环节。

例如, 染色体能被碱性染料染成深色, 可以在相关仪器设备下进行观察, 通过相应的实验环节可以让学生在感官上认同, 从而易于接受相应的概念。

挖掘高中生的想象力。教师在教学过程中对于有关概念可以进行开放式的学生自由讨论或者请有绘画功底的学生进行描画以加深印象。必要时可以带学生走出课堂, 到工厂、野外进行观察。寓教于乐, 达到事半功倍的效果。

三、结语

学习高中生物学概念是一个互动的过程, 需要各方面共同努力。教师在教授知识过程中要保证自身素质过硬, 不能错教乱教。学校在安排生物教师时要严格把关, 对学生负责。高中生在学习生物学概念时, 不理解之处要向教师和同学请教, 在讨论中相互借鉴、相互学习, 取长补短。

摘要：影响高中生物学概念学习的因素有很多, 主要体现在三个方面, 即生物学概念自身的因素, 高中生自身的因素和教师的因素。针对高中生学习生物过程中可能出现的问题进行研究剖析, 提出相应的解决措施。

关键词：高中生物,概念学习,对策

参考文献

[1]韩会.高中生物学概念教学现状及应对策略[J].辅导员, 2012, (7) .

生物学影响 第5篇

一.利用案例引入新课

在新授课的教学中，好的引入可以说是成功的一半，而利用与实际相关的一些案例材料来引入新课，既容易接受，又可以引发学生的兴趣。在本节课中，我首先由事物的两面性来承接上一堂课的内容(有关生态因素)，同时导入本节课的内容(生物对环境的适应和影响)。然后利用一些录象资料介绍昆虫的采粉过程、猎豹的捕食过程以及植物的种子形态、沙漠中的仙人掌和热带雨林植物等，通过这些形象的案例引发学生兴趣，并因势诱导提出一些问题，使学生认识到各种生物对于环境都有一定的适应性，从而为本节课开了一个好头。利用这种方式来引入新的教学内容，刚开始就抓住了学生，激发了学生的兴趣，同时还通过一些探究性的问题激发了学生的求知欲望。

二.利用案例展开讨论

在通过这种灵活的方式导入新课后，不是带着能够层层分析，得出答案，而是把此问题留给学生，并展示了一些与要学习的内容相关的一些案例，通过这些案例层层设问，来引导学生看书，自己总结知识上，解决问题。如：在介绍生物的保护色时，展示三幅相关的图片，然后让学生提出自己的观点，总结出保护色的概念。然后进一步提供螳螂捕食苍蝇、北极雷鸟的保护色等，让学生围绕其讨论保护色的意义。这样的方式使的课堂气氛异常的活跃，学生的发言非常积极，而且见解各有不同，最终通过看书又获得了一致的意见。而且在这样的过程中，学生往往会得到一些进一步的结论，如保护色的局限性，当北极雷鸟冬季换羽后，却没有下雪，这时对它的生存反而是一种危险。

三.利用案例材料进行检测

在学生结合问题自主学习或合作学习后，我改变了通常的先由学生回答，教师总结的做法，而是采用相关的案例或检测题，来检测学生自主性学习的情况，取得了良好的效果。如：在学习完保护色、警戒色、拟态的三个概念后，提供给学生黄蜂、毒毛毛虫、北极熊、枯叶蝶、蝗虫等各种生物的图片，分析他们在适应环境方式上的区别，从而得出三者的区别。通过填表的`方式完成检测，既让学生动了起来，又检验对于知识的理解程度。

四.利用案例材料进行点拨

通过上面的检测，找出学生上在知识、能力方面存在的问题后，需要进行点拨及反馈纠正。这时我通过一些典型的例子，帮助其进一步加深对各个概念的理解。例如：通过蜥蜴体色随不同环境而改变、雷鸟在降雪前就换上了白羽、震动枝条，竹节虫跌落不动、蜂兰花瓣吸引雄黄蜂帮其传粉几个例子的分析，指出在这几个概念的理解关键是体色和外界环境的关系。

五.渗透德育教育，使学生全面发展

生物学本来就是一门生命科学，是和我们人类息息相关的一门学科，因此在教学过程中我尽量让学生掌握唯物主义的世界观，认识到这个世界是人类生存的家园，我们应当爱护我们的这个家园。

生物学影响 第6篇

关键词：马铃薯；干旱胁迫；离体培养

1.研究意义

马铃薯（Solanum tubersum L.）茄科茄属，是一年生草本块茎作物，其块茎可供食用，马铃薯具有很高的营养价值和药用价值。是世界上仅次于小麦、水稻、玉米之后的第四大粮食作物，原产于南美的安第斯山脉[1]，也是中国第三大作物，可以作为粮食、蔬菜、饲料等，与人民的生活密切相关。

马铃薯是中国第三大作物，产量高，营养丰富，对环境的适应性较强，现在我国马铃薯种植面积居世界第二位。它的营养丰富，素有“地下苹果”和“第二面包”之称[2]。随着人口的不断增涨，耕地面积的减少，水资源的减少，马铃薯种植不仅面临着恶劣环境挑战，更面临着由人口问题带来的粮食问题的巨大挑战。干旱是世界性的问题，世界干旱、半干旱地区已占陆地面积的三分之一以上，干旱对植物的影响在诸多自然逆境因素中占首位。显然，对植物抗旱机理的研究显得尤为重要[3]。

2.材料与方法

2.1试验材料。试验材料为85份离体保存、培养90天后的马铃薯组培苗资源材料。

2.2试验方法。本试验采用了控制单一变量的对照试验的原则进行设计。实验中干旱胁迫的来自于添加了PEG的MS培养基，而对照组为普通MS培养基。采用的是PEG模擬干旱胁迫处理85份马铃薯资源材料，在离体条件下分别采用PEG培养基和普通培养基培养，通过测量试管苗的茎叶及根的鲜重，对比分析数据，最终得出PEG浓度与马铃薯试管苗生物学的产量的关系。

2.2.1培养基的配制。本试验组织培养试验的培养基是植物组织培养中常用MS的培养基以及添加PEG的MS培养基（配制流程同普通MS培养基）。

2.2.2数据的分析。数据应用检验来对比分析材料在4种不同培养基条件下的差异，该分析过程采用Excel软件中相关处理程序进行。抗旱系数直接反映材料对干旱胁迫的敏感程度，根据抗旱系数，结合PEG对生物学产量的影响，对85份资源进行分类：抗旱型；敏感型；中度敏感型。与抗旱系数相比，抗旱指数在考察材料产量稳定性的同时也兼顾材料旱地产量，抗旱指数越高说明该品种（系）抗旱能力越强。根据抗旱系数和抗旱指数初步筛选出具有抗旱特性的马铃薯品种。

3.结果分析

3.1PEG模拟干旱胁迫对85份马铃薯试管苗根茎生长的影响。通过对干旱胁迫敏感度不同的85份马铃薯试管苗在不同胁迫水平下培养90天后的根、茎叶的鲜重的统计数据，得到茎叶、根鲜重数据表。85份马铃薯资源材料在四种不同的培养基条件下，在添加PEG培养基的MS培养基中，培养的马铃薯根、茎叶鲜重的重量总体上呈下降趋势，说明干旱胁迫严重影响着植物生物学产量，并且旱地产量下降。

3.2不同浓度PEG对85份马铃薯试管苗根茎生物学产量的影响。植物在干旱胁迫下，茎叶、根重量的变化是评价抗旱能力强弱的重要依据。耐旱、中度耐旱和干旱敏感类资源材料随着PEG浓度的增加都呈递增趋势，说明干旱胁迫严重影响着植物的生物学产量；并且同一PEG浓度时，耐旱、中度耐旱和干旱敏感类资源材料的茎叶、根之比依次呈递增的趋势，说明在干旱胁迫下，耐旱植物的生物学产量受的影响最小，干旱敏感植物的生物学产量受的影响最大，抗旱品种的选择直接影响着植物的产量。

通过抗旱系数来反映植株对干旱的敏感程度。随着PEG浓度的增加，耐旱、中度耐旱和干旱敏感类资源材料的抗旱系数都呈递减趋势，说明干旱胁迫越来越强，产量越来越少；同一PEG浓度时，耐旱、中度耐旱和干旱敏感类资源材料的抗旱系数呈依次递减的趋势，说明相同干旱胁迫条件下，耐旱植物的生物学产量更高。当PEG浓度为4mM时，耐旱和中度耐旱类资源材料的抗旱系数较接近，说明在此条件下时，耐旱植物和中度耐旱植物的生物学产量相接近，抗旱敏感程度几乎相同。

抗旱指数反映的是材料在整个群体中的表现，所以，抗旱指数在考察材料产量的同时，也兼顾材料旱地产量。随着PEG浓度的增加，中度耐旱和干旱敏感的资源材料的抗旱指数依次呈递减的趋势，说明随着干旱胁迫的增加，旱地产量递减；耐旱类资源材料的抗旱指数从2.90降到2.22，然后又增加到2.91，说明该材料在整个群体中的旱地产量表现上出现了重复，根据抗旱指数的计算可以知道，在不同浓度4mM和6mM下时，干旱胁迫不同，与对照组相比，在干旱胁迫下的生物学产量相接近，耐旱植物对干旱敏感程度相同，旱地产量稳定，说明耐旱植物在干旱胁迫下的产量比较稳定。同一PEG浓度时，耐旱、中度耐旱和干旱敏感资源材料的抗旱指数依次递减，说明在相同的干旱胁迫条件下耐旱植物的产量更稳定，旱地产量更高，在干旱条件下抗旱品种的选择影响着产量（图1）。

4.结论

结果表明：①根据抗旱系数，结合PEG对生物学产量的影响，85份资源可以分为3类，其中13份为抗旱材料（抗旱系数>0.4），34份对PEG模拟胁迫敏感（抗旱系数<0.25），其余38份为中度敏感材料；②添加了PEG的马铃薯资源材料生物学产量在根、茎叶鲜重均有不同程度的下降；同种马铃薯资源材料试管苗随着PEG浓度的增加，马铃薯根、茎叶鲜重呈现递减的趋势；③通过PEG浓度变化表现出干旱胁迫对根的胁迫影响更大；④不同马铃薯品种在PEG干旱胁迫下，对茎叶和根的影响不同。

参考文献：

[1]魏延安.世界马铃薯产业发展现状及特点[J].世界农业，2005，

[2]戴朝曦.全能食物.马铃薯[J].森林与人类，2008.

[3]焦志丽.马铃薯干旱危害及提高抗旱性的研究[D].东北林业大学，2012.

生物炭对土壤微生物生物量碳的影响 第7篇

1 不同生物炭对土壤微生物生物量碳的影响

生物炭施入土壤后, 生物炭的多孔性和表面特性能够为微生物生存提供生存场所, 同时为土壤添加额外的碳源和氮源, 可能会提高微生物的活性, 加快代谢过程, 增加微生物量。同时, 生物炭的添加也有可能改变微生物群, 从而引起微生物量及呼吸代谢的变化[2]。

整个培养过程中, CS1%、CN1%生物炭处理的土壤微生物生物量碳与CK变化趋势相一致。培养90 d时, 处理CS1%、CN1%及CK微生物生物量碳分别为149.6、143.5、138.1 mg/kg;培养结束时, CS1%、CN1%及CK的微生物生物量碳含量分别为150.7、165.1、149.3 mg/kg。相对于CK, CS1%和CN1%分别提高了1.4、15.8 mg/kg, CN1%的效果好, 但是2种生物炭添加对土壤微生物生物量碳的增加幅度有限。

在3%的添加量下, 培养90 d时, 处理CS3%、CN3%的微生物生物量碳分别为126.9、152.8 mg/kg;180 d培养结束时, CS和CN的土壤微生物量碳分别为191.2、206.3 mg/kg, 分别比CK高出41.9、57.0 mg/kg, CN3%的效果更好, 同时90 d后能明显增加土壤微生物生物量碳的含量, CN生物炭提高效果更好。

2 同种生物炭不同添加量对土壤微生物生物量碳的影响

培养结束时, 处理CS1%、CS3%的土壤微生物生物量碳含量分别为150.7、191.2 mg/kg, 相对于CK, CS1%、CS3%分别提高了1.4、41.9 mg/kg, CS3%的效果好。

培养结束时, 处理CN1%、CN3%的土壤微生物生物量碳含量分别为165.1、206.3 mg/kg。相对于CK, CN1%、CN3%分别提高了15.8、57 mg/kg, CN3%的效果好。

研究结果显示, 生物炭的添加能提高土壤中微生物生物量碳的含量, 随着添加量的增加, 土壤中微生物生物量碳的含量呈上升趋势;同时, CN生物炭更有利于提高土壤中微生物的活性[3]。

生物炭添加后, 由于加入了新的物质, 微生物在短时间内有一个适应的过程, 期间微生物数量可能会保持不变或有下降趋势, 同时改变土壤中微生物群落的结构, 促进可以利用生物炭的微生物群落的生长。因此, 土壤中微生物生物量碳可能会在一定的时间段内没有明显变化, 而随着微生物群落的改变及适应性, 使得可以利用生物炭的微生物群落增加, 受生物炭抑制的微生物群落降低[4]。

参考文献

[1]徐明岗, 于荣, 王伯仁.土壤活性有机质的研究进展[J].土壤肥料, 2000 (6) :5-8.

[2]黄辉, 陈光水, 谢锦升, 等.土壤微生物生物量碳及其影响因子研究进展[J].湖北林业科技, 2008 (4) :34-41.

[3]曹国良, 张小曳, 王亚强, 等.中国区域农田秸秆露天焚烧排放量的估算[J].科学通报, 2007 (15) :1826-1831.

生物学影响 第8篇

1材料与方法

1. 1试验动物及环境

国家啮齿类试验动物中心上海分中心饲养于SPF屏障系统内的SD大鼠,随机挑选90日龄性体成熟的SPF SD大鼠90只( 雌雄各半) ,动物生产许可证为SCXK( 川) 2008 - 19。屏障系统温度、湿度、压差等各项指标完全符合国家标准。除饮用水外其余饲喂条件相同,动物自由采食和饮水。饲料成分为: 粗蛋白质21. 8% ,粗脂肪5. 0% 。饲料、垫料、笼具等经高压消毒处理,不能高压消毒处理的物品用消毒液 ( 0. 25% 过氧乙酸) 消毒后从传递窗进入。动物笼具每周更换1次,饮用水瓶每周一、周三、周五统一更换。

1. 2检测仪器与试剂

超纯水机( 型号为ADW1 - 0 - 0400) ,德国投资生产; 超净工作台,苏州苏杭净化机械有限公司生产; 天平ELECTRONIC - T100 ( 精度0. 01 g) 和ELECTRONIC - JA1203N( 精度0. 001 g) ,上海天平仪器总厂生产。

1. 3测定方法

在每组亲代哺乳鼠中随机选择同日龄出生的SPF离乳鼠100只 ( 雌雄各半) ,试验动物共计300只,分别在4周龄、8周龄、12周龄时随机抽取60只 ( 雌雄各半) ,禁食不禁水12 h。活体称重,颈椎脱臼处理,迅速剖开胸腔、腹腔,依次取出心脏、肝脏、脾脏等主要器官,剔除脂肪和筋膜,挤尽血液,用滤纸吸干表面的液体,立即称量体重并计算脏器系数。脏器系数( % ) = 脏器重量( g) /体重( g) × 100% 。

1. 4数据的统计分析

所有测定值均以平均数 ± 标准差表示,对数据采用t检验,利用SPSS 11. 0软件进行统计分析。

2结果与分析

2. 1 4周龄SPF SD大鼠主要脏器重量、脏器系数的测定( 结果见表1)

注: 组间同性别及组内不同性别之间比较,数据肩标* 表示差异显著( P < 0. 05) ,无肩标表示差异不显著( P > 0. 05) 。

由表1可知,3组4周龄试验动物同性别间主要脏器系数差异不显著( P > 0. 05) ,组内雌雄之间主要脏器系数差异不显著( P > 0. 05) ,雄性肝脏的机制酸化水及机制无菌水、胸腺的机制酸化水显著高于雌性 ( P < 0. 05) ,附睾的机制酸化水显著高于子宫( P < 0. 05) ,雌性肾上腺的机制无菌水显著低于雄性( P < 0. 05) 。

2. 2 8周龄SPF SD大鼠主要脏器重量、脏器系数的测定( 结果见表2)

由表2可知,3组8周龄试验动物同性别间主要脏器系数差异不显著( P > 0. 05) ,组内雌雄间生殖器官脏器系数差异极显著( P < 0. 01) 。雄性肝脏的机制酸化水及机制无菌水、胸腺的机制酸化水显著高于雌性( P < 0. 05) ,附睾的机制酸化水显著高于子宫 ( P < 0. 05) ,雌性肾上腺的机制无菌水显著低于雄性 ( P < 0. 05) 。卵巢的机制酸化水、机制无菌水、高压酸化水极显著低于睾丸( P < 0. 01) 。

2. 3 12周龄SPF SD大鼠主要脏器重量、脏器系数的测定( 结果见表3)

由表3可知,3组12周龄试验动物同性别间主要脏器系数差异不显著( P > 0. 05) ,组内雌雄之间主要脏器系数差异不显著( P > 0. 05) 。雄性肝脏的机制酸化水及机制无菌水、胸腺的机制酸化水显著高于雌性( P < 0. 05) ,附睾的机制酸化水显著高于子宫 ( P < 0. 05) ,雌性肾上腺的机制无菌水显著低于雄性 ( P < 0. 05) 。

注: 组间同性别及组内不同性别之间比较,数据肩标* 表示差异显著( P < 0. 05) ,**表示差异极显著( P < 0. 01) ,无肩标表示差异不显著( P > 0. 05) 。

注: 组间同性别及组内不同性别之间比较,数据肩标* 表示差异显著( P < 0. 05) ,无肩标表示差异不显著( P > 0. 05) 。

3讨论

从3组试验动物的统计数据来看,4周龄试验动物同性别间主要脏器系数差异不显著( P > 0. 05) ,组内雌雄间主要脏器系数差异不显著( P > 0. 05) ; 8周龄试验动物同性别间主要脏器系数差异不显著( P > 0. 05) ,组内雌雄间生殖器官脏器系数差异极显著 ( P < 0. 01) ; 12周龄雄性试验动物同性别间主要脏器系数差异不显著( P > 0. 05) ,组内雌雄间主要脏器系数差异不显著( P > 0. 05) 。表明在饮用有酸水情况下,高压饮水组和纯水机制水组动物3个生长时段主要脏器重量、脏器系数组间差异不显著( P > 0. 05) ; 在饮用无酸水情况下,高压饮水组和纯水机制无菌水组动物3个生长时段主要脏器重量、脏器系数组间差异不显著( P > 0. 05) 。3组试验动物组内不同性别同期体重增长差异明显,且3组试验动物中雄性大鼠在3个阶段的体重增长系数明显高于雌性大鼠,说明性别对体重影响较大,对脏器重量和脏器系数也存在一定影响。比较同一性别不同时间段脏器系数发现, 3个时间段的各脏器系数并无一定规律,同一脏器系数在不同时间段差异明显,尤其是胸腺、生殖器官等随着年龄增长而变化的脏器组织,说明月龄对脏器系数有影响。试验饲养的SPF大鼠同期脏器重量及其系数与甘日华等[3]报道的数值相近,但同期试验动物的体重略高,这可能与饲养管理水平有关。

脏器重量及其系数是衡量动物功能状态、质量控制的重要指标,更是生物医学研究的重要基础指标[4],它既能反映试验动物正常的生理状态和饲养管理水平,也是药物非临床研究中重要的参考数据[5]; 但是脏器重量受取材手法、技术熟练程度等主观因素的影响较大,因此不能对脏器重量及其系数进行无条件比较。建议同一试验中必须有足够数量的配对动物,其次必须要严格统一各种条件,相同的操作方法和按照统一的顺序摘取器官,尽量避免各种可能的干扰因素,同时各试验动物中心有必要建立属于自己的脏器基础系数参考值。

基于传统高压灭菌水耗时、耗能、耗人工、产量小、容易造成二次污染等弊端,目前普遍采用纯净、超纯净水机制等设施设备来改善试验动物的饮水问题; 但纯水机制无菌水是否能保持无菌以及其对试验动物和动物试验的影响程度等问题还存在争议。雷培琪等[6]研究表明,普通城市自来水经过纯水机制备后的无菌水在普通环境下密封保存1个月仍未检测出细菌生长,从微生物角度阐明机制酸化水代替传统高压酸化水作为试验动物饮用水的前提成立。试验结果表明,机制酸化水与高压酸化水在不同时间段试验动物的主要脏器及其系数测定数据间差异不显著。

高压酸化水和机制酸化水对同期试验动物的脏器重量及其脏器系数等指标的影响并不明显,对生长、发育、繁殖性能以及血液生理、生化指标的影响还在试验测定中,初步统计数据显示它们之间差异不显著。长期( 27周以上) 饮用酸化水的试验动物其血液、肠道的p H值是否受影响,酸化水对动物试验结果是否有影响等问题还需要进行进一步的研究。

摘要：为了观察比较3种不同饮用水对SPF大鼠生长发育和繁殖性能的影响,试验将性体成熟的SPF大鼠90只(雌雄各半)随机分成3组,1组饮用纯水机制酸化水(简称机制酸化水)、2组饮用高压灭菌酸化水(简称高压酸化水)、3组饮用机制灭菌无酸水(简称机制无菌水);其他饲喂条件相同。将各组动物按照雌∶雄=1∶1的比例交配,长期同居繁殖,依次所得F1代鼠离乳后饮水类型与其亲代相一致。分别在4周龄、8周龄、12周龄时测定3组动物F1代主要脏器重量(心脏、肝脏、脾脏、肺脏等)及其脏器系数指标值。结果表明:机制无菌水与传统高压灭菌水对SPF大鼠的体重增长和主要脏器、脏器系数等指标的影响总体不明显,是否饮用酸化水对SPF大鼠的体重增长和主要脏器、脏器系数等指标的影响总体不明显,性别、月龄因素对体重增长、脏器重量及脏器系数有明显影响。

生物学影响 第9篇

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2013年7月-2014年7月于青海大学附属医院接受治疗的肝癌患者88例作为研究对象。纳入标准:(1)经细胞学或者病理确诊为肝癌;(2)因肿瘤侵犯肺血管无法切除、患者拒绝手术治疗、年龄较大等不适宜进行手术的患者;(3)治疗前1周未接受放化疗及分子靶向治疗;(4)预计生存时间不短于3个月;(5)不伴妊娠、哺乳,急慢性感染性疾病;(6)不伴有精神异常、无精神病史。

按照随机数表法将所有入组患者分为观察组及对照组各44例,两组患者的性别、年龄、肿瘤直径等基线资料比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

1.2 治疗方法

对照组患者接受TACE治疗,具体如下:改良Seldinger法经股动脉穿刺,经腹腔动脉及肠系膜上动脉造影、了解肿瘤血供,采用微导管超选到肿瘤供血动脉。经导管缓慢注入化疗混合药物(FUDR 750~1 000 mg,奥沙利铂100~150 mg,吡柔比星10~20 mg),其后采用吡柔比星及超液态碘化油、在DSA透视下对供血动脉进行栓塞(吡柔比星10~20 mg+超液态碘化油10~20 ml充分乳化),对于血供丰富难以栓塞者可以加用350~560μm明胶海绵栓塞,间隔4~6周后进行再次TACE术治疗。

观察组患者接受TACE联合氩氦刀治疗,先T ACE治疗,后氩氦刀冷冻消融治疗,TACE方法同对照组,氩氦刀治疗方法如下:所有患者均经计算机体层摄影(computed tomography,CT)引导下治疗,采用利多卡因局部浸润麻醉后,按照手术需要摆放患者体位。根据患者肿瘤大小选择不同规格的冷冻消融刀,术前CT扫描以确定进针点、进针方向。常规消毒铺巾后切开预定穿刺点的皮肤,冷冻消融刀穿刺至预定的肿瘤部位,开启冷冻主机并引入氩气冷媒,刀尖区域降温至-140℃以下,持续时间10~15 min(根据肿瘤大小合理调整冷冻消融的持续时间)。冷冻消融期间持续进行CT扫描监测,理想的冰球范围为超过肿瘤边缘。关闭氩气后引入氦气热媒,复温至20℃~30℃,重复冷热循环,最后拔除氩氦刀并布局包扎。术后注意进行心电图、血压、血氧饱和度等基本生命体征监护。

1.3 观察指标

1.3.1 血管新生相关指标

治疗后3周,抽取患者空腹外周静脉血5 ml,高速离心后取血清,采用酶联免疫吸附法(enzymelinked immunosorbent assay,ELISA)测定其中血管新生相关指标水平,包括内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)及缺氧诱导因子-α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)、Ⅳ型胶原纤维(collagenⅣ,CollⅣ)、层黏连蛋白(Laminin,Lam)。

1.3.2 侵袭相关指标

治疗后3周,抽取患者空腹外周静脉血5 ml,高速离心后取血清,采用ELISA测定其中侵袭相关指标水平,包括细胞间黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)、内皮细胞特异性分子-1(endothelial cell specific molecule-1,ESM-1)、基质金属蛋白酶-13(matrix metalloproteinase-13,MMP-13)、尿激酶型纤溶酶原激活物(urokinase-type plasminogen activator,u PA)。

1.3.3 肿瘤预后相关指标

治疗后3周,采用ELISA法测定患者血清中肿瘤活性相关指标,具体包括甲胎蛋白(alpha-fetoprotein,AFP)、癌胚抗原(Carcinoembryonicantigen,CEA)、a-L-岩藻糖苷酶(α-L-fucosidase,AFU)、可溶性B7-H3(soluble B7-3 molecule,s B7-H3)。

1.4 统计学方法

选用SPSS 21.0统计软件进行数据分析,计量资料以均数±标准差(±s)表示,用t检验,计数资料用χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 血管新生相关指标

治疗前两组患者的血清血管新生相关指标水平,差异无统计学意义(P>0.05),观察组患者的治疗后血清VEGF、HIF-1α、Lam水平值低于对照组患者,差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

2.2 侵袭相关指标

治疗前两组患者的血清侵袭相关指标水平比较,差异无统计学意义(P>0.05),观察组患者接受治疗后的血清ICAM-1、ESM-1、MMP-13、u PA水平均低于对照组患者,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

2.3 肿瘤预后相关指标

观察组患者的治疗后AFP、CEA、AFU、s B7-H3水平低于对照组患者,差异有统计学意义(P<0.05)。见表4。

3 讨论

原发性肝癌是临床肿瘤恶性程度排名前3位的疾病,5年生存率较低,由于肝脏代偿能力强、早期不表现出明显躯体不适,多数患者至临床确诊时已经到达中晚期。因此保守治疗是治疗肝癌的最主要方式,对于错失肿瘤手术切除时机的患者,目前临床治疗首选TACE。TACE通过将导管选择性的插入肿瘤供血动脉中并注入栓塞剂,达到闭塞肿瘤供血动脉、阻断肿瘤细胞营养供应的作用,最终实现肿瘤组织缺血坏死的目的。TACE治疗后短期内可以迅速缩小肿瘤直径、效果显著,但是该术式多难以完全杀灭肿瘤细胞、完全阻断肿瘤血供。故TACE治疗长期疗效有限,反复多次TACE治疗可以加重患者的肝功能损伤,制约TACE在肝癌中的应用。

氩氦刀是氩氦冷冻消融技术的简称,是一种微创超低温冷冻消融肿瘤的先进医疗技术,于上世纪90年代兴起,是微创肿瘤治疗技术发展的新成果,目前在临床中也有所应用[3]。氩氦刀治疗的机制是冷冻后肿瘤细胞内冰晶的物理损伤,不可逆性使肿瘤细胞坏死。氩氦刀技术纯属物理治疗,具有彻底摧毁肿瘤的作用,治疗中不会导致肿瘤细胞扩散,且治疗过程痛苦小、患者术后恢复快,还可以有效地调控细胞因子和抗体的分泌。在TACE治疗基础上加入氩氦刀进行联合治疗是一种最新的肝癌治疗模式,有望弥补单纯TACE治疗的不足,扩大整体治疗效果。本次研究中观察组患者接受TACE联合氩氦刀治疗,在先行TACE治疗后对碘油缺失区域进行氩氦刀治疗,对照组患者接受单纯TACE治疗,从肝癌相关恶性生物学行为指标的血清表达上判断治疗效果的差异[4]。

肝脏肿瘤细胞的活性有赖于动脉血液提供氧需及营养,TACE治疗也是基于该原理阻断肿瘤血供。血管新生因子的存在可以促进肿瘤新血管生成,为残留的肿瘤细胞供氧、促使肿瘤增殖形成新病灶,甚至可以发生远处转移,是TACE治疗效果不佳、术后复发转移的主要原因之一[5]。肝癌患者的血清血管新生因子的表达可以一定程度上反映临床治疗的有效性,也直接关系到治疗后患者的肿瘤复发可能性。VEGF、HIF-1α、CollⅣ、Lam均是临床多见的血管新生相关指标。VEGF是最主要的促血管生成因子,HIF-1α在缺氧条件下稳定表达,与靶基因结合后可加速肿瘤生长,CollⅣ、Lam是血管基膜及肿瘤包膜的主要成分之一。本次研究中观察组患者的治疗后血清VEGF、HIF-1α、Lam水平均较低,提示加入氩氦刀治疗后可以更为彻底的阻断肿瘤细胞血供、进一步抑制肿瘤血管新生的能力,有助于临床效果的实现及维持。

恶性肿瘤细胞与良性肿瘤区别的关键之处在于前者具有侵袭能力,TACE及氩氦刀治疗的最终目的均是杀灭肿瘤细胞、最大程度的解除其侵袭转移能力。TACE联合氩氦刀可以取长补短,TACE治疗减少肿瘤血供并闭塞多处小血管后,大幅减少肿瘤内部的热池效应、提升氩氦刀冷冻区域的冷冻效应,靶区稳定降低更为彻底、肿瘤细胞完全坏死[6]。ICAM-1、ESM-1、MMP-13、u PA均为侵袭相关因子,ICAM-1可以介导细胞间机制的相互作用,参与细胞黏附转移过程;MMP-13可以降解多种细胞外基质成分,促进肿瘤细胞的游走、转移;u PA是一种丝氨酸蛋白水解酶,在病理条件下参与细胞迁移、细胞周围基质降解过程[7]。上述研究中观察组患者的血清ICAM-1、ESM-1、MMP-13、u PA表达水平较低,提示在TACE治疗基础上进行氩氦刀冷冻消融治疗,可以更为彻底的杀灭肿瘤细胞活性、大幅降低其侵袭转移能力。这与氩氦刀毁损范围超过肿瘤边缘,冷冻时刀尖区域降温至-140℃以下且进行冷热循环操作、彻底杀灭肿瘤关系密切。

对于无法接受根治性手术治疗的肝癌患者,治疗的最终目的为延长患者有质量的生存时间,故治疗后的复发情况是临床最为关注的指标之一。较多因子与肿瘤复发相关,其水平亦可间接预测是否存在肿瘤复发[8]。AFP是肝癌的首选检测指标,与肝癌存在较强的特异性,当肝癌存在以及复发时其水平可大幅上升;CEA是人类胚胎抗原特异决定簇的糖类抗原,存在于原发性肝癌组织中,虽然是一种广谱肿瘤标志物,但是当肝癌患者治疗后CEA水平大幅上升时具有一定的肿瘤复发指向性;AFU在肿瘤组织中的转换增加,与AFP联合检测是可以作为肝癌诊断的有效指标;s B7-H3是B7家族的免疫调控分子,在多种肿瘤细胞中均有表达,当肿瘤复发时其水平可大幅上升[9]。上述研究中观察组患者的血清AFP、CEA、AFU、s B7-H3表达量均较低,提示TACE联合氩氦刀治疗杀灭肿瘤细胞更为彻底,在抑制肿瘤的远期复发方面也更有优势。

综上所述,得出以下结论:肝癌患者接受氩氦刀治疗,可以降低肿瘤细胞的恶性生物学行为,有助于治疗效果的实现以治疗预后的改善,值得在日后临床实践中推广应用。

参考文献

[1]方肇勤,梁超,任红艳.肝癌常用治法复方抑制肝癌细胞恶性增殖的机制研究[J].中国中医基础医学杂志,2013,19(1):34-36.

[2]WANG Y,KAN H L,SUN H,et al.Magnetic resonance imaging-navigated argon-helium cryoablation therapy against a rabbit VX2 brain tumor[J].Exp Ther Med,2015,9(6):2229-2234.

[3]傅斌生,刘炜,张剑文,等.肝细胞肝癌患者血清和肝癌组织中fibulin-1蛋白的表达及其临床意义[J].中华肝脏外科手术,2013,2(3):175-177.

[4]HU K Q.Advances in clinical application of cryoablation therapy for hepatocellular carcinoma and metastatic liver tumor[J].J Clin Gastroenterol,2014,48(10):830-836.

[5]李丁,向华,张智明,等.肝细胞肝癌氩氦刀联合肝动脉介入治疗前后血清VEGF的变化[J].介入放射学杂志,2015,24(5):400-402.

[6]叶伟东,纪建松,涂建飞,等.氩氦刀冷冻消融联合肝动脉栓塞化疗术治疗中晚期肝癌的疗效分析[J].介入放射学杂志,2015,24(5):392-394.

[7]DE CASTRO ABREU A L,BAHN D,CHOPRA S,et al.Realtime transrectal ultrasonography-guided hands-free technique for focal cryoablation of the prostate[J].BJU Int,2014,114(5):784-789.

[8]赵晨阳,惠林萍,何琳,等.紫金牛三萜皂苷TSP02抑制人肝癌细胞增殖和侵袭作用机制研究[J].2013,38(6):861-863.

生物学影响 第10篇

水分是影响作物生长发育的关键因素,作物受旱会导致大面积减产甚至绝收。现代农业在水资源匮乏的地区通过地膜覆盖和秸秆覆盖方式保蓄土壤水分,提高作物的水分利用效率,从而保证作物在灌水不足的情况下能够正常生长。研究表明:农田覆盖可抑蒸保墑,改良土壤理化性质、促进作物生长,达到增产增收,增加经济效益的目的[1,2,3]。

根系作为作物吸收土壤水分的主要器官,在受到干旱胁迫时首先做出反应,在形态、质量以及化学组成上发生变化[4],以最大程度得减少干旱带来的不良影响。同时,由于根系过大,根冠比增大,光合产物将会从地上向地下转移,进而影响作物产量和经济效益。目前关于干旱胁迫对根系的影响的研究大多集中于裸地条件,涉及不同覆盖方式下的干旱胁迫研究鲜有报道。西南地区常发季节性干旱,蒸散量大且旱热同步,在雨季发生时会严重影响作物生长。研究以西南地区主要农作物玉米(Zea mays L.)为试验对象,结合现阶段我国旱区农田的主要生产方式,研究不同覆盖方式下不同生育期干旱胁迫对作物根系生物学性状的影响,具有现实的生产指导意义,可防止旱区尤其是季节性旱区作物减产提供科学的理论依据。

2 材料与方法

2.1 试验设计

2.1.1 土壤条件

试验地位于西南林业大学试验温室内,试验土壤为红壤,容重1.29g/cm3,pH值=7.11,土壤内有机质9.81g/kg,全氮0.91g/kg,全磷0.52g/kg,全钾9.22g/kg,有效氮77.36mg/kg,有效磷10.47mg/kg,有效钾80.68mg/kg。

2.1.2 盆栽情况

采用盆栽试验方法,盆高25cm,直径30cm。按照玉米不同生育期(Ⅰ:三叶-拔节期;Ⅱ:拔节-抽雄期;Ⅲ:抽雄-籽粒形成期;Ⅳ:籽粒形成-完熟期)进行干旱胁迫,结合不同覆盖方式,地膜覆盖下标记为:地膜Ⅰ期干旱(DⅠ)、地膜Ⅱ期干旱(DⅡ)、地膜Ⅲ期干旱(DⅢ)、地膜Ⅳ期干旱(DⅣ)、地膜全生育期不干旱(DⅤ)(对照);秸秆覆盖下标记为:秸秆Ⅰ期干旱(JⅠ)、秸秆Ⅱ期干旱(JⅡ)、秸秆Ⅲ期干旱(JⅢ)、秸秆Ⅳ期干旱(JⅣ)、秸秆全生育期不干旱(JⅤ)(对照);裸地覆盖下标记为:裸地Ⅰ期干旱(LⅠ)、裸地Ⅱ期干旱(LⅡ)、裸地Ⅲ期干旱(LⅢ)、裸地Ⅳ期干旱(LⅣ)、裸地全生育期不干旱(LⅤ)(对照)。采用定量灌水法进行试验,灌水量为:Ⅰ期:60 mm;Ⅱ期:90 mm;Ⅲ期:90 mm;Ⅳ期:60mm(表1)。干旱胁迫处理的灌水量为正常灌水量的1/2,灌水周期为5d。实验设定3次重复,共45盆,每盆栽种4棵玉米,每个生育期结束拔除1棵用作测量取样。玉米生育期观测时间为2014年7月23日~10月7日,供试品种为长城99。

注:“+”表示正常供水,“-”表示干旱胁迫处理

2.2 指标与测定方法

在4个生育期内使用脉络法对根长(RL)和根数(RN)进行测量;根系吸收面积,即根表面积(RSA)采用用甲烯蓝吸附法[15];根生物量采用烘干法,80℃杀青30min,105℃烘干16h,称重;玉米成熟时,按单株收获,单穗脱粒,籽粒均脱水至恒质量后称重,记为单株生物学产量。

为减少实验误差,保证实验数据真实严谨,参照标准化参数方法,所有数据测量均采用测量3次去平均值的方法。采用Office excel软件和SPSS 15.0软件对数据进行处理及显著性分析。

3 结果与分析

3.1 根长

根据图1,对照处理中根长由Ⅰ期至Ⅳ期逐渐增大,其中,Ⅱ期增幅最大,Ⅲ期渐缓,Ⅳ期无显著增加,甚至略微减少。而在相同的覆盖方式下,进行生育期进行干旱胁迫实验的玉米显示,在Ⅰ期和Ⅱ期进行进行干旱胁迫根长会有所增加,Ⅲ期和Ⅳ期进行进行干旱胁迫会使根长明显低于对照值。对比不同覆盖方式下的玉米根长,在各生育期中显著地表现为地膜覆盖>秸秆覆盖>裸地(P<0.05)。

3.2 根数

与根长的变化趋势相近,根数从Ⅰ期到Ⅳ期是逐渐增大的(图2),但Ⅱ期至Ⅲ期根数平均增幅41.2%与同时期根长平均增幅20.31%相比明显增大,且进入Ⅳ期根数依然有小幅增加;相同覆盖方式下,进行进行干旱胁迫实验的玉米根数在Ⅰ期、Ⅱ期为同生育期最大值,Ⅲ期、Ⅳ期为最小值;就最终的根数来看,3种覆盖方式中地膜覆盖的根数最多(平均值为29),秸秆覆盖次之(平均值为24),裸地最少(平均值为20)。

3.3 根表面积

在同一处理下,根表面积从Ⅰ期~Ⅲ期逐渐增长,并在Ⅲ期达到最大值,Ⅳ期时有所回落,回落平均比值分别为地膜覆盖9%,秸秆覆盖11%,裸地15%。根据表2可知,Ⅰ期,根表面积的大小显著的表现为地膜覆盖>秸秆覆盖>裸地(P<0.05);在Ⅱ期,根表面积在地膜覆盖和秸秆覆盖下显著的高于裸地(P<0.05);Ⅲ期,3种覆盖方式下根表面积无显著性差异(P<0.05);Ⅳ期,地膜覆盖的根表面积显著的高于裸地,而秸秆覆盖分别同其它两种覆盖方式无显著性差异(P<0.05)。

与相同覆盖方式下的对照相比(表3),干旱胁迫导致了4个生育期的根表面积不同程度的下降,其中,Ⅳ期发生干旱胁迫时根表面积降幅最小,Ⅲ期发生时根表面积降幅最大;在Ⅰ期中,地膜覆盖和秸秆覆盖的根表面积降幅相近,裸地根表面积降幅较大;其余生育期内,裸地根表面积降幅最大,秸秆覆盖次之,地膜覆盖下的根表面积降幅最小。

3.4 根生物量

根生物量Ⅰ期至Ⅲ期不断增加,达到一个最大值后开始减小。在Ⅲ期进行干旱胁迫的玉米在Ⅳ期复水后根生物量略有增加(图3)。在相同覆盖方式下,Ⅰ期进行干旱胁迫的根生物量最接近对照值(平均差异值分别为地膜覆盖-0.50g,秸秆覆盖0.20g,裸地-1.57g),Ⅱ期进行干旱胁迫使根生物量最大值降低(与对照值相比平均降幅为11.62%),Ⅲ期进行干旱胁迫根生物量的最大值最小(与对照值相比平均降幅为28.31%),Ⅳ期进行干旱胁迫在收获时根生物量最小。

注:同列同生育期不同小写字母表示差异达显著性水平(P<0.05)

3.5 根生物学性状与产量的相关性

表4对根系生物学性状与产量进行偏相关性分析,结果显示:产量与根生物量、根长有极显著正相关关系(P<0.01),与根数、根表面积有显著正相关关系(P<0.05);根生物量与产量、根表面积有极显著正相关关系(P<0.01),与根长、根数有显著正相关关系(P<0.05);根长与产量、根数有极显著正相关关系(P<0.01),与根生物量、根表面积有显著正相关关系(P<0.05);根数与根长有极显著正相关关系(P<0.01),与产量、根生物量、根表面积有显著正相关关系(P<0.05)。

注:**表示相关性达显著性水平(P<0.01),*表示相关性达显著性水平(P<0.05)

3.6 覆盖方式与产量的关系

如表5所示,地膜覆盖下玉米的产量在不同的处理下均高于秸秆覆盖和裸地,分别平均高出10.81%和41.2%;秸秆覆盖的产量在不同的处理下均高于裸地,平均高出33.85%。通过比较不同的生育期进行干旱胁迫所获得的产量多少可以发现,Ⅰ期进行干旱胁迫获得的产量相比其他生育期降幅最小,Ⅲ期进行干旱胁迫降幅最大。

4 结论与讨论

4.1 干旱胁迫对玉米根生物学性状的影响

作物根系对水分的变化相当敏感,在不同的水分条件下,作物根系通过一定的形态结构变化从而最大限度地吸取深层土壤中的水分,以保证作物生长发育[9,10]。

4.1.1 根长

干旱能够刺激根系地伸长。研究显示:Ⅰ期和Ⅱ期的干旱胁迫对根长地增加有促进作用,而在Ⅲ期和Ⅳ期进行干旱胁迫抑制了根长地增加。这可能是因为Ⅰ期时间较短,干旱胁迫对其的影响不明显;Ⅱ期开始玉米生长速度加快,对水和养分的需求增大,此时进行干旱胁迫直接刺激玉米地下节根生长,同时胚根和节根也有所增加以加强根系对土壤的着泥性以及对地上部分的支撑力;Ⅲ期开始玉米主要进行地上部分的发育,根系发育主要以地下节根生长为主,根系长度在此时达到最大值;Ⅳ期玉米开始生殖生长,根系发育渐缓,大量的下节根吸收的水和养分主要供给果实生长,其他器官(如胚根)出现衰退迹象,地下节根末端萎缩,根长减小。

注:表中产量均为单株平均产量,单位为g。百分比表示与同处理下地膜产量和秸秆产量对比结果

4.1.2 根数

干旱能够刺激根系节根加速生长和侧根的发生。研究显示:Ⅰ期和Ⅱ期的干旱胁迫对根数的增加有促进作用,而在Ⅲ期和Ⅳ期进行干旱胁迫抑制了根数的增加。对照组玉米根数在Ⅰ期~Ⅳ期是持续增大的,不同生育期干旱胁迫处理对根数造成的影响可能是因为:Ⅰ期主要以胚根和少量地下节根为主,水养的吸收主要依靠胚根和节根,干旱胁迫刺激地下节根加速生长和发生;Ⅱ期植株整体加速发育,开始出现大量地下节根和少量地上节根,增强对地上部分的支撑力和水养供给能力,干旱胁迫加速地下节根的生长和发生,根数增加的幅度最大;Ⅲ期开始地上节根的生长以进一步支撑地上部分,抗倒伏,此时进行干旱胁迫降低了地下节根的发生和地上节根的伸长,总根数依然有所增加;Ⅳ期相对来说根数增加的比例最低,增加的时期大致在子粒灌浆前期,后期除了果实外的其他器官逐渐衰退,根数不再增加。

4.1.3 根表面积

研究显示:正常供水情况下,根表面积从Ⅰ期~Ⅲ期逐渐增长,并在Ⅲ期达到最大值,Ⅳ期时有所回落,干旱胁迫导致了四个生育期的根表面积不同程度的下降,其中,Ⅳ期发生干旱胁迫时根表面积降幅最小,在Ⅲ期发生时根表面积降幅最大,这与前人的研究结果相同[12]。这可能是因为干旱胁迫使土壤表层及上层水分减少,根系通过改变形态(变细变长)以吸收深层的水分保证生存。Ⅰ期玉米对温度需求高于水分,加之历时较为短暂,干旱胁迫造成的根表面积降低的幅度较小,复水后进入Ⅱ期,根表面积迅速增大;Ⅱ期主要进行地上部分的营养生长,在整个生育期中占有重要位置,此时进行干旱胁迫刺激根系发生大量侧根,根系变得细长,尽管如此,依然导致了根表面积的减少;Ⅲ期主要进行地上部分生长,此时缺水导致根表面积大幅度降低,无法正常供给水养给作物孕穗,严重影响了后期的结实率;干旱胁迫在Ⅳ期发生时根表面积降幅最小,因为进入Ⅳ期的根系开始衰退,此时受旱对根系并无太大影响,相反会影响作物地上部分的生殖生长,导致产量降低。

4.1.4 根生物量

干旱胁迫导致根生物量减少[12,13,14]。研究显示:Ⅰ期进行干旱胁迫的根生物量最接近对照值,Ⅱ期进行干旱胁迫使根生物量最大值降低,Ⅲ期进行干旱胁迫根生物量的最大值最小,Ⅳ期进行干旱胁迫在收获时根生物量最小。这个可能是因为根系缺水变细变长,同时发生出许多细小的侧根,总体来看,干旱胁迫导致根系整体变小,根生物量也变小。Ⅰ期生长周期较短,受干旱胁迫的影响最小,复水后根系迅速发育,在最终收获时与对照的根生物量相差无几;Ⅱ期是玉米生长的重要时期,此时进行干旱胁迫虽然促进了根长和根数的增长,但是细小的根系依然严重降低了根生物量;Ⅲ期根系生长速度变缓,此时进行干旱胁迫无疑造成了根系“收缩”,本该在Ⅲ期达到的根生物量最大值,在Ⅳ期复水后产生;Ⅳ期由于根系发育进入渐缓期,光合产物主要分配到地上供给子粒灌浆,此时进行干旱胁迫直接导致了根系衰退,根生物量达到最小值。

4.2 根生物学性状对玉米产量的影响

根系部分的对比状况与地上部分是相对统一的。根据刘胜群等人的研究,根系干重与地上部分干重有着显著正相关关系[11],笔者的研究也显示出产量和根生物量、根长及根表面积有极显著正相关关系(P<0.01),与根数有显著正相关关系(P<0.05),可以通过控水调节根系生物量从而影响作物产量。韩希英等人的研究表明,干旱胁迫在拔节期以后会抑制根系生长,并减弱其对NH4+-N、NO3--N、速效P和速效K的吸收能力[12],这也从另一方面解释了根系与产量的关系。

根据根系和地上部分的关系进行分析:玉米根系在Ⅰ期生长的主要是初生根和1~4地下层节根,主要为种子发芽供给水分和无机营养。玉米的出芽和Ⅰ期生长对温度的要求高于水分,且历时较短,在这个时期进行干旱胁迫虽然会诱导产生侧根但不会太多,根长增大,对根表面积影响较小,复水后迅速生长,最终产量与对照最为接近;进入Ⅱ期,植株地上和地下部分迅速生长,在这个生育期进行干旱胁迫会导致大量二级、三级侧根的发生,但过于细长的根系降低了对水养的吸收,导致植株纤细,产量降低;玉米生长由Ⅱ期进入Ⅲ期会长出第5层及以上节根,一方面支撑地上部分,另一方面玉米孕穗需要大量水和养分,此时进行干旱胁迫所发生的侧根数量多,直径小,穿透力强,能够深入深层的土壤吸收水和养分,供给玉米生长,根表面积降幅达到最大值,影响了根系的吸收能力,影响植株的抽穗及孕穗过程,降低了结实率,影响产量;Ⅳ期开始,玉米进入生殖生长阶段,光合产物大量分配给地上部分,这时根系发育减缓,甚至出现萎缩和衰退现象,此时进行干旱胁迫对根长、根数、根表面积、根生物量的影响均很低,但对子粒的灌浆造成了严重影响,产量达到最低。

4.3 覆盖方式对玉米根生物量及产量的影响

农田覆盖作为一种农田作业技术已经得到普遍应用。地膜覆盖和秸秆覆盖均明显增加了玉米产量,土壤含水量和土壤养分含量,提高土地生产力[4,6],其中地膜覆盖比秸秆覆盖效果好[8]。研究也得出了相同的结论:在研究干旱胁迫对根生物学性状的影响时发现,3种覆盖方式下根长、根数、根表面积、根生物量的值一致地表现为地膜覆盖>秸秆覆盖>裸地,且3种覆盖方式下的产量也是按照地膜覆盖、秸秆覆盖、裸地。可能是由于覆盖能够很好的保持土壤中的水分,在外界水分供给不足的时候保证玉米根系得到良好的生长,而后通过发达的根系从土壤中吸收大量输送水分和养分,有效促进作物生长,提高作物产量,且地膜覆盖的效果优于秸秆覆盖。

5 结语

填料对曝气生物滤池影响的概述 第11篇

关键词:污水处理 曝气生物滤池 填料 研究方向

0 引言

曝气生物滤池(Biological Aerated Filter)是近些年来发展的一种新型的污水处理技术,它是集生物降解、固液分离于一体的污水处理设备[1,2]。与传统的污水处理工艺比较,它具有基建投资少,运行费用低,占地面积小,管理方便等诸多优点,非常适合我国的国情。

1 BAF的工艺原理

BAF是一种生物膜法处理工艺,其中废水净化过程是很复杂的,它包括废水中复杂的传质过程、氧的扩散与吸收、有机物的分解和微生物的新陈代谢等过程。滤池工作时,污水流经填料表面过程中,通过有机营养物质的吸附、氧向生物膜内部的扩散以及生物膜中所发生的生物氧化等作用,对污染物质进行氧化分解,使污水得以净化[3-4]。

2 BAF对填料的基本要求

2.1 填料表面适于微生物附着和生长 填料表面的物理和化学性质影响微生物附着、生长和生物膜的形成。表面粗糙、多孔的填料挂膜较快、生物量较高。

填料的表面结构、表面电位、亲水性等因素影响生物膜的附着。微生物一般带负电荷,而且亲水,因此填料表面带负电荷或亲水性强将有利于微生物的固定。

2.2 化学生物稳定性好 填料应对微生物无有害和抑制作用,不造成二次污染,且应具有较高的惰性,抗化学腐蚀且自身不被生物降解。

2.3 物理特征和机械性能适于反冲洗 填料的密度对于反冲洗是一个重要的影响因素,若密度过大将造成悬浮困难或耗水耗能过高,若密度过小在反冲洗阶段很容易跑料且不容易控制反冲洗强度。填料还应具有一定的机械强度,应避免在滤池运行过程中磨损严重而不能满足滤池要求。

2.4 价格适宜 填料价格影响工程投资和运行费用。廉价的天然材料用于填料虽可节省投资,但填料密度和流化速率等性能不适于反冲洗,可能增加能耗从而影响运行费用;一些合成填料性能虽好但彻骨本价格太高。因此,选择填料应兼顾性能和价格,优化选择。

3 填料在BAF工艺中的作用

在BAF工艺中,作为生物膜载体的生物填料(滤料),是该工艺的核心。生物填料影响着微生物的生长、繁殖、脱落和形态[5];起着吸附并截留污水中悬浮物的作用[6];并且还起到切割、阻挡气泡的作用,可以增加气泡在水体中的停留时间和气、液接触表面积,提高传质效果,加快氧的转移速率,减少曝气量,从而节约能源,并减少设备体积[5]。由此可见,填料对曝气生物滤池的运行效果及能耗都有着十分重要的影响。

4 填料对BAF效能的影响

4.1 填料类型的影响 曝气生物滤池滤料主要分为无机类滤料和有机类滤料,因填料类型不同在发展过程中依次出现过3种不同的形式[7-9]:BIOCARBONE、BIOFOR和BIOSTYR。BIOCARBONE采用的是石英砂粒;BIOFOR采用的是轻质陶粒;BIOSTYR采用的则是密度比水小的聚苯乙烯球形颗粒。在国外,Kent和Williams等[10]人依据BEWA(the British Effluent and Water Association)标准,对常见的7种可用作曝气生物滤池的填料进行了系统试验分析,认为Arlita(膨胀球形粘土)最适合作为曝气生物滤池的填料。在国内,对以陶粒为曝气生物滤池填料的研究较多。曹春艳等[11]通过实验对沸石、活性炭、建筑陶粒、工程陶粒四种填料的研究,表明在水力停留时间为1.5h,进水COD为150mg·L-1,有机负荷为0.74kg COD/(m3·d)时,工程陶粒是曝气生物滤池的最佳滤料。在实际工程中,应用球形轻质多孔生物陶粒取得了良好的效果,目前国内有数10个BAF采用其作为填料,从实际运行的效果分析,都能满足设计的要求。有机填料中,目前国内选用较多的有机类滤料主要为聚苯乙烯为材料的泡沫类球形滤珠。刘旭阳等[12]通过对以聚乙烯为材料的6种填料(分别是多孔球形悬浮填料、组合式环填料、阶梯环状悬浮填料、鲍尔环柱悬浮填料、半软性填料、多面空心球形悬浮填料)进行试验分析,结果表明由于比表面积的差异,阶梯环和多面空心球填料挂膜时间短,耐冲击负荷能力强,运行效果稳定。

4.2 填料物理特性的影响 BAF的生物降解性能的优劣很大程度上取决于填料的特性,填料的研究和开发在BAF工艺中至关重要。作为微生物载体的填料对水处理效果的影响主要反映在载体的性质,包括载体的比表面积的大小、粒径的大小、表面亲水性及表面电荷、表面粗糙度、载体的密度、堆积密度、孔隙率、强度等。填料的选择不仅决定了可供生物膜生长的比表面积的大小和生物膜量的多少,而且还影响着反应器中的水动力学状态。因此作为生物膜载体-填料的各种特性决定BAF反应器能否高效运行,能否在水处理中得到更广泛的推广与应用[13-15]。

4.2.1 填料粒径的影响 填料粒径是影响滤池处理效能的重要参数。Kent等[16]人研究了曝气生物滤池去除氨氮实验,表明填料粒径为2mm～4mm时曝气生物滤池的硝化效能比填料粒径为4mm～8mm和5.6mm～11.2mm要好的多。OTV公司关于填料粒径与出水BOD5、TSS浓度的关系研究也表明填料粒径越小,出水水质越好。以上研究说明填料粒径越小时,由于填料的比表面积比较大,单位体积内的微生物量高,因此处理效果越好。

填料粒径也是影响滤池运行周期的重要参数。OTV公司研究了填料粒径与固体容重的关系,表明粒径越大,滤层的含污能力就越大。Rebecca、Moore等[17]人以Starlight C为填料研究了填料粒径和反应器的运行周期表明填料粒径越大,滤池越不容易堵塞,运行周期相对较长。较大粒径填料(2.5～4.5mm)的运行周期比较小粒径填料(1.5～3.5mm)的运行周期延长了近70%。且大颗粒易与水分离,可加快反冲洗过程,并减少填料损失。

填料粒径对曝气生物滤池的处理效能和运行周期都有重要影响,填料粒径越小时处理效果越好,但填料粒径较小时,滤池容易堵塞,运行周期相对较短,需频繁反冲洗,且不易发挥填料深层的作用。因此曝气生物滤池选用填料需要同时考虑滤池的处理效能和运行周期,根据滤池进水水质和处理要求进行优化选择。

4.2.2 填料密度的影响 生物滤池填料的密度大小关系到生物滤池反冲洗强度的大小,密度越大,反冲洗强度越大,则需要的能量消耗越大;而填料的密度越小,用于反冲洗所消耗的能量也随之减小。因此在选择生物滤池填料时,需测定各种填料的密度。

4.3 填料层高度的影响

曝气生物滤池填料层高度对去除效果和基建投资有很大的直接影响。Francisco等[18]对陶粒作为填料的向下流曝气生物滤池工作性能与高度的关系进行了研究,得出结论:以陶粒作为填料的曝气生物滤池的床层适宜高度应为1.2m～1.5m之间。

在曝气生物滤池中可沿水流方向形成不同的优势菌群。李亚新等[19]人通过下向流BAF的研究,表明从填料顶部下至0.8m深度之间,COD去除明显,而氨氮在0m～0.6m之间去除效果较差,但在0.6m～1.4m氨氮浓度显著下降。江萍等[20]人用气液并流上升式的串联两极反应式(CN塔N塔)进行了处理生活污水的实验,污水流经总高度约1.3米,滤层高度到达1.2米之后,COD、氨氮的去除率分别可达到93.2%、80%。上述实验结果说明滤池进水端生长着大量异样菌,而在滤池另一端硝化菌占优势。

滤层高度与出水水质有关,在一定范围内,增加滤层高度可提高滤池的处理效果保证出水水质,但同时增加的污水提升扬程和反冲洗强度,将导致能耗升高。

5 结论与展望

从曝气生物滤池填料的发展来看,今后的研究方向主要将在以下几个方面:①研究填料对污染物去除的影响及污染物去除机制。②利用污染环境的废弃物如粉煤灰、污泥等开发新型填料的生产工艺和方法方面的研究。③研究填料性能参数和处理效率之间的关系以及填料表面改性与系列化陶粒滤料产品的研发寻求改善填料性能的工艺和方法。④制定适于曝气生物滤池的填料标准。

参考文献:

[1]张自杰.废水处理理论与设计[M].北京:中国建筑工业出版社.2003.

[2]李汝淇,钱易等.曝气生物滤池去除污染物的机理研究[J].环境科学. 1999,20(6):49-52.

[3]周云,戴婕,王占生.曝气生物滤池在上海周家渡水厂的应用[J].中国给水排水.2002.(10):6-8.

[4]郑俊,吴浩汀,程寒飞.曝气生物滤池污水处理新技术及工程实例[M].北京化学工业出版社.2002,26-30.

[5]张速新.曝气生物滤池在污水回用中的应用研究[D].北京:北京工业大学.2003:13.

[6]万平,陈建军,钟理.新型污水处理工艺——曝气生物滤池[J].工业水处理.2004,24(5):1-5.

[7]朱乐辉.污水处理新工艺——曝气生物滤池[J].世界环境.2000,(1): 34-37.

[8]张忠波,陈吕军,胡纪萃.新型曝气生物滤池——Biostyr[J].给水排水. 2000,26(6):15-19.

[9]P Chudoba, R Pujo1.A three-stage biofiltration process: performances of a pilot plant[J]. Wat Sc Tech, 1998: 38(8-9): 257-265.

[10]kent T D, Fitzpatrick C S B, William S C. Testing of biological aerated filter-(BAF)media[J]. War Sci Tech, 1996, 34(3-4): 363-370.

[11]曹春艳等.曝气生物滤池及其填料性能[J].黑龙江科技学院学报. 2005,15(3):192-195.

[12]刘旭阳.等.污水处理曝气生物滤料池填料性能研究[J].哈尔滨工业大学学报.2006,38(11): 1835-1840.

[13]Pujol R. A keypoint of nitrification in an upflow biofiltration reaction[J]. Wat Sci Tech, 1998, 38(3): 43-49.

[14]Frank Rogalla. New development in complete nitrogen removal with biological aerated filters[J]. Wat Sci Tech, 1990, 22(2): 273-280.

[15]Seguret F. Hydrodynamic behavior of a full-scale submerged biofilter and its possible influence on perf0rmances[J]. wat Sci Tech, 1998, 38(89): 249-25..

[16]T D Kent, S C Willims, C S B Fitzpatrick. Ammoniacal nitrogen removal in biological aerated filters: the efect of media size[J]. J.CIWEM, 2000, 14: 409-414.

[17]R Moore, J Quarmby, Tom Stephenson. The effects of media size on the performance of biological aerated filters[J].Water Research, 2001, 35(10): 2514-2522.

[18]Francisco Osorio, Emessto Hontoria, Optimization of Bed material1 height in a submered biological aerated filter[J].Journal of Environment Engineerin, 2001: 974—978.

[19]李亚新,华玉妹.生物曝气滤池处理生活污水工艺特性研究[J].给水排水.2001,27(9):31—33.

生物学影响 第12篇

1 CGRP的结构、分布及生物学效应

1.1 CGRP的分子结构

1983年,Rosenfeld等[1]应用基因重组和分子生物技术发现的辣椒素敏感的感觉神经末梢释放一种生物活性多肽—CGRP。感觉神经末梢能在前列腺素、ET、神经生长因子及血管张力的刺激下释放CGRP。CGRP基因先转录成mRN A前体,在心血管系统和神经系统转录成CGRP mRNA,然后转译出CGRP发挥其生物效应。CGRP分子量约为3800道尔顿,由37个氨基酸残基组成,生物半衰期约为18分钟,在第2位和第7位有一对二硫键的生物活性多肽,由2800个碱基对组成,基因含有5个内含子和6个外显子,全长7.6kb。

1.2 CCRP的分布

CGRP浓度在人类外周血中非常低,最大程度的来源是神经元的胞体、感觉神经末梢及甲状腺。整个心血管系统布满了CGRP的神经纤维,98%以上的血管分布有CGRP能神经纤维,同一条神经纤维内包含CGRP与P物质。在心脏以冠状动脉走行的部位、房室结、乳头肌和窦房结居多。心外膜、心内膜及心脏局部的副交感神经节上也存在CGRP免疫反应纤维。以左冠状动脉前降支中CGRP样免疫反应最高,其次右心房、左心室。在血管系统,以颈动脉、肠系膜动脉、腔静脉和股动脉上CGPR的结合位点的密度最高,而在肾动脉、肺静脉、肺动脉的密度则较低。

1.3 CGRP的生物学效应

在体内CGRP广泛分布于神经系统、心血管系统和肺组织内。它是一种具有强大舒血管作用和神经细胞保护作用的调节肽。在神经系统,CGRP能扩张脑血管、感受伤害性信息、介导神经一免疫系统相互调节、保护和功能恢复损伤的神经元等。在心血管系统,CGRP具有强大的舒血管作用(目前已知最强的内源性舒张血管活性多肽),促进细胞分化增殖,抑制内皮细胞凋亡和平滑肌细胞增殖,参与机体激素的调节,参与正性肌力作用及血管新生。

2 降钙素基因相关肽与运动

静脉注射CGRP可增高心脏收缩力,对心房肌尤其明显;CGRP可增加哺乳动物心肌细胞DNA和蛋白质合成,有致心肌肥大作用;高浓度的CGRP可引起窦房结的节律失常;人静脉注射CGRP表现为心率加快,并且这种作用不会因肾上腺受体阻滞剂的影响而减弱。Ren YS等[2]提出CGRP具有保护血管内皮细胞和缺血心肌的作用。欧阳伟等[3]研究发现,缺血预适应和降钙素基因相关肽预适应均能降低缺血所致的心室纤维性震颤和窦性心动过速的发生率,缺血/再灌注后的心肌梗塞面积明显低于对照组,提示CGRP具有心肌保护作用。

Fernandez等[4]对大鼠进行间歇运动后,对血浆CGRP进行测试发现其浓度下降,并认为运动过程中CGRP参与了神经一肌肉接头上G4Ache的调节。在李昭波等[5]的运动性心肌肥大模型中研究发现,运动组血浆和心肌组织中CGRP含量均显著高于对照组,提示运动性心肌肥大的形成过程中CGRP具有重要的调节作用。常芸等[6]指出,耐力训练以后心脏中的CGRP的分泌增加,测试发现血浆和心房中CGRP增高较明显。停止一段时间训练,发现CGRP的分泌与释放下降。金其贯等[7]对大鼠进行8w不同负荷的游泳训练发现,对照组血浆CGRP含量高于1h训练组,但无显著性差异;2h训练组血浆CGRP含量显著低于对照组,提示长期大负荷的运动可抑制机体CGRP的分泌。潘晓贵等[8]对SD大鼠进行为期10周的耐力训练,研究发现,耐力训练力竭心室肌CGRP含量较对照组显著下降(P<0.05),血清CGRP显著高于对照组(P<0.01)。提示耐力运动可造成CGRP的合成减少,降低了心脏CGRP储备。孙晓娟等[9]研究指出,对照组大鼠心肌组织CGRP含量明显低于耐力运动组;耐力运动组大鼠心肌组织CGRP含量明显高于力竭运动组。提示长期耐力运动使心脏CGRP含量增加,CGRP增强了心脏的作用;力竭运动使心脏CGRP含量下降,CGRP对心脏的保护作用减弱。

CGRP是一种具有强大舒血管作用和神经细胞保护作用的调节肽,目前对CGRP的研究已广泛应用于心血管领域。目前认为CGRP舒张血管机制可能有以下四种:①CGRP对血管的直接舒张作用；②CGRP结合受体,激活了腺苷酸环化酶,腺苷酸环化酶的激活使细胞内c-AMP升高,然后再通过第二信使c-AMP的介导而发挥CGRP的生物活性,AMP升高的程度与血管扩张反应的强弱密切相关;③CGRP维持细胞内C2+稳定,降低收缩单位对钙的敏感性;④血管平滑肌细胞上的K+-ATP通道被CGRP激活;⑤神经元P型和N型电压敏感性Ca通道与CCRP的血管扩张作用。适量的动可以使CGRP分泌和释放增多,过度训练使CGRP分泌和释放减少。运动性心肌肥大形成过程中CGRP作用的生理机制、运动过程中CGRP在神经一肌肉损伤与修复中所起的作用、运动过程中CGRP与神经—免疫的关系等问题有待进一步的研究。

摘要：降钙素基因相关肽是具有强大的扩张血管作用的生物活性多肽。该文采用文献资料法,时新近研究的降钙素基因相关肽及运动对其的影响进行分析,总结了降钙素基因相关肽生物学效应;运动可引起降钙素基因相关肽的分泌改变;运动对血浆中降钙素基因相关肽含量变化的影响;在运动心脏重塑中起重要的调节作用。为今后降钙素基因相关肽在运动医学领域的研究提供新思路。

关键词：运动,降钙素基因相关肽,血管,生物学效应

参考文献

[1]Rosenfeld MG,Mermod JJ,Amara SG,et al.Production of a novel neuropeptide encoded by the calcitonin gene via tissue-specific RNA processing[J].Nature,1983,304(5922):129-35.

[2]Ren YS,et al.Protective effects of Calcitonin gene-related peptide(CGRP)on myocardial cell injury and calcium and magnesium contents following severe hypoxia and simulated reperfuion[J].Med Sci Res,1993(21):177-178.

[3]欧阳伟,钱学贤,付向阳,等.降钙素基因相关肽预适应对在体大鼠心肌缺血/再灌注损伤的保护作用[J].中国动脉硬化杂志,1998,6(3):228—232.

[4]Fernandez HL,Hodges-Savola CA.Physiological regulation of G4 A Che in fast—twitch muscle:effects of exercise and CGRP[J].J Appl Physiol.1996,80(l):357-62.

[5]李昭波,高云秋,李维根,等.运动性肥大心脏心肌和血浆降钙素基因相关肽含量的变化[J].中国运动医学杂志,1999,18(1):7.

[6]常芸,孙迎.耐力训练后大鼠心脏中原癌基因c—myc的表达[J].中国运动医学杂志,1999,18(2):111-114.

[7]金其贯,李宁川,孙新荣,等.不同负荷的运动训练对大鼠心血管系统调节肽分泌的影响[J].浙江体育科学,2000,22(1):53—56.

[8]潘孝贵.降钙素基因相关肽对运动心脏重塑和保护作用机制的研究[D].上海:上海体育学院,2007.