科学技术对环境的影响
第一篇:科学技术对环境的影响
试析科学技术对环境的影响
科学技术的发展和利用,对社会生态具有正反两个方面的影响。科学技术在人类社会的进步与发展中,起着不可估量的作用。可以这样说,没有科学技术,就没有人类的现代文明。科学技术的迅猛发展,强烈冲击着社会的各个角落,改变着社会生态环境。一方面,科学技术的发展不断改变着人类生活的条件、状况和环境,有利于社会生态的发展;另一方面,某些科学技术的发展和使用又导致生态环境污染和巨大灾难,危害社会生态的发展。 当今世界科学技术突飞猛进,社会生产力的大大提高,经济规模的空前扩大。只有科技的发展和普及,才能使单位生产量的能耗、物耗大幅度下降,才能不断地开拓新的能源和材料,才能实现既减少投入,又能增加产出的理想发展模式,进而使发展越来越减少对资源、能源的依赖性,并相应减轻对环境的污染。人类通过采用有效的技术手段开发自然资源,低科技水平下的非资源变成高科技时代的资源,诸如核能技术的进步,使原子潜能变为有效的能源。高科技的投入也使环境系统发生变化,太空技术的发展,使外空环境改变;另一方面,科技进步也使环境的有效保护更加先进、合理。
改善生态环境的质量,防治日益严重的环境污染和生态破坏,同样也需要依靠科学技术进步。全球性的环境污染和生态破坏日益严重,清新的空气、洁净的水、绿色的森林不断消失,臭氧层出现巨大空洞,全球气候异常,都是人类活动不符合自然界发展规律带来的恶果,已经给人类敲响了警钟。许多国家的经验表明,技术应用带来的资源浪费和环境破坏,最终还要依靠科学技术进步来解决。例如,解决汽车尾气污染问题,无论采用哪一种方法,科学技术都是关键因素。当前,一些发达国家就是依靠先进的环境保护科学技术,已经消除和控制了其主要的工业污染,同时加强了对自然生态的保护,环境质量显著改善,使当地居民生活在蓝天碧水的环境之中。 总之,科学技术发展是改变人类社会生态环境的根本因素,而人类社会生态环境得到改善也是科学技术发展的最终结果。
正如任何事物都有其两面性一样,任何科学技术的使用都会导致生态平衡的失调。只不过科学技术的成就往往比破坏更加为人类所重视。所以有时即使有一定的负效果,也会采用这类科学技术。最明显的例子就是药品的使用。虽然医生都清楚地知道药品的副作用,但仍然要使用,正是由于这对于治疗疾病具有重要意义。虽然有些科学技术目前尚未能指出其对环境生态的破坏作用,也仅仅是因为人类的认识能力有限,随着科学的发展和人类实践的过程,其破坏性会逐渐显现出来。
工业技术的发展,直接导致了人类历史上的3次技术革命,使人们步入工业社会直至信息社会。然而,蒸汽机的出现,极大地促进了煤的燃烧,这使得空气中的二氧化碳与二氧化硫的含量剧增;内燃机的出现造成了光化学烟雾;化工技术的进步,每年都能推出大批没有经过诱变性检验的新产品。即使是被认为“洁净能源”的电能,也由于它在输送和运动电机时对原有的电磁平衡产生影响而损害人类的神经系统、改变动物所处的静电场而影响其血清成分。另外,全球变暖与海平面上升、臭氧空洞、森林资源日益减少、放射性核污染等等人类生态环境的恶化,无一不与工业技术的应用有关。
生态环境是指与人类密切相关的,影响人类生活和生产活动的各种自然力量和作用的总和,构成生态环境的各种要素是人类生活与生产的物质基础,良好的生态环境是人类发展的前提,同时也是人类赖以生存、社会得以安定的基本条件。因此生态环境是关系到人类生存的大问题,考虑到地球的整体性和相互依存性,不能只依靠环境治理解决环境问题,必须把环境与发展统一起来思考,可持续发展是解决科学技术与生态环境协调发展的战略方法。地球只有一个,地球上的自然资源和环境资源,不仅属于当代人也属于世世代代的后人。因此,无论发达国家还是发展中国家,都应坚持可持续发展的原则,促进科学技术与生态环境的协调发展。
第二篇:养殖环境对种猪繁殖性能影响及调控技术
养殖环境对种猪繁殖性能影响及调控技术摘 要:养殖环境对种猪繁殖性能有着十分重要的影响。特别是瘦肉型种猪在高强度人工选择条件下,一方面提高了种猪的品质和生产性能,提高了瘦肉率、日增重和饲料转换效率;另一方面,也导致种畜抗逆性和繁殖力的明显下降。本文介绍“一种公猪人工授精三位一体养殖方法”和“一种提高种猪繁殖性能的药物组合物”等综合方法,有利于调控极差温度环境和提高种猪繁殖性能。关键词:养殖环境;应激;极差温度;性欲低下;Leptin激活剂1 养殖环境对种猪性能的影响
1.1 主要表现
研究表明:养殖环境对发挥种猪生产性能有着直接的影响。当自然气温和相对湿度超过34℃、75%以上时,高温(湿)必然影响动物体的热量交换。由于血液主要分布于体表,机体为了散发热量,血液循环加快,消化系统血液分布量就会减少,直接影响饲料的消化吸收;由于机体用于散热能耗增加,导致饲料利用率下降。低温、高湿使畜禽体内热量散发加剧,耗能增加,生产性能降低。现实情况下,高温环境种公猪约有25%~30%出现繁殖机能生理性障碍,性欲减退或丧失;有性欲,但不爬跨母畜和丧失交配能力;有性欲,精液品质异常,无受精能力等等。低温“冷应激”发生在10℃以下(临界值18℃),饲料营养消耗增加15%左右,饲养成本增加。同时,精神沉郁或不安、呻呤、食欲旺盛、躯体寒颤、肌肉紧缩或颤抖,性功能迟缓、采精延长、射精量少,密度降低、精子“云雾状”活力下降等。母猪生存环境温度在28℃时会受到热应激伤害,使繁殖性能不同程度地下降,性腺机能减退。限制能量可直接影响FSH、LH的释放,并导致采食量降低,能量和蛋白质摄入
不足,下丘脑和垂体分泌活动受到抑制,间接性作用于卵巢类固醇激素的产生而影响母猪的正常发情,使发情周期延长,同时高温不利于卵子的受精及受精卵在输卵管里的运行,致使卵子受精率和胚胎成活率降低。当温度下降至母猪临界下限温度10℃时,由于寒冷的刺激母猪会出现卵巢机能减退、受胎率下降、胚胎存活率降低、窝重减少、流产等。
伴随全球气候变暖,特别是夏季持续高温和昼夜温差缩小,对种猪繁殖性能的影响也在加大。因此,越来越多养殖企业在着力建设标准化人工授精站和母猪繁殖车间,有效地改善养殖环境和种猪繁殖机能,减缓极差温度对繁殖力的影响。
1.2 作用机理的探究
实践证明:高温高湿使种猪日采食量明显减少、精神烦躁不安、呼吸急促、肌肉颤抖、睾丸长度、宽度分别扩张3cm,体温升高0.5~1℃,每分钟呼吸增数15~16次,性欲低下,冲动抑制、射精量少、密度降低、畸形精子和死精数目增多、活力减退,导致母猪受胎率低于65%(正常在90%以上),这种高温气候即或是短期影响,在3~5个月内也难于恢复;当环境温度高于37℃且持续一周以上时,公猪性欲明显减退,精液品质明显下降,采精量迅速减少,精子体外存活时间和保存时间明显缩短。严重时造成睾丸生精机能永久性丧失或诱发睾丸炎。
“热应激”对母猪繁殖性能同样造成不利影响。其一,“热应激”改变了内分泌机能状态,使甲状腺功能异常,促甲状腺素分泌量改变,血浆中促肾上腺皮质素显著增加;其二,“热应激”使甲状腺素利用受阻,使机体对甲状腺素的产生造成反馈抑制。当遭受持续“热应激”也会间接地影响卵巢机能,严重时会诱发卵巢囊肿。高温对初情期和断奶再发情影响更加直接,使青年母猪初情期推迟22d,温度高于28℃时母猪性成熟会迟延。Johnston等(1999)报道,在27.1~29.2℃的热环
境中母猪断奶后15d发情率为79.2%,极显著的低于17.7~20.4℃温暖环境中的相应发情率(93.4%)。Keith(1982)报道:初产母猪断奶后恢复发情的时间在前7~9月的要比其它月份更长,断奶后无发情症状的初产母猪中46.2%的卵巢有黄体,而38.5%的卵巢无黄体。环境温度对断奶母猪的发情行为影响极大,当猪舍环境温度高于23℃时发情配种成功率将明显下降。
1.3 品种差异
不同品种的瘦肉型种猪对环境温度的敏感程度和影响程度也不相同,这与该品种抗逆性、体质和调节能力有关。一般来讲,对环境温度敏感性排序依次为皮特兰猪>丹麦长白猪>台系杜洛克猪>大约克夏猪;从品种来源上看,外来品种>培育品种>本地品种。这是品种进化和人们追求经济目标所实施的选育强度差异所造成的。从季节影响程度上分析,我国长江流域和部分南方省区7~10月份的高温期间,特别是昼夜持续性高温,某些敏感个体表现出更加明显的繁殖机能抑制所致。从饲养管理环境上分析,频繁使用的种公猪比较于间歇使用的种公猪,繁殖机能更加弱化。时下更多企业的养殖车间小气候环境调控能力差,加之饲料营养缺乏和管理水平低下,促成了种猪繁殖机能障碍的发生。
1.4 常规调整
一直以来,对种猪繁殖机能生理性障碍调整多见于应用性激素调控方法,例如对公猪使用丙酸睾丸酮,母猪使用氯前列稀醇、绒毛膜促性腺激素或孕马血清。但生产上使用注射性激素既不方便,同时频繁使用可能引起生理内分泌紊乱或导致种猪应激反应。且性激素作用时间短(仅维持数小时),需要连续注射数天。注射性激素也只能暂时增进种猪的性行为,很难从根本上解决种猪繁殖功能障碍和精液品质低下等问题,反而加速种猪繁殖功能退化,缩短了种用年限。
2 应用环境调控技术
2.1 改进养殖工艺
应用“一种公猪人工授精三位一体养殖方法”专利技术,以改善传统养殖方式和“养殖—采精—管理”分段操作过程。将“公猪饲养—精液采集—检测稀释—分装保存”等环节紧密相扣,免去了驱赶公猪异地采精,易受物理、化学和生物学环境的干扰和影响,也极大地提高了人工授精效率。
“一种公猪人工授精三位一体养殖方法”专利技术的主要内容包括:将公猪集中在有小气候环境调控能力的人工授精车间内饲养,配备专门采精间、精液检查和存放实验室,与工作人员休息室同为一体,营造了养殖、采精、精检、保存和生产操作工作环境优越的硬件条件。从建设工艺及材料选择上:要解决夏季和冬季两种极差温度的降温、隔热和供暖、保温,为其提供优越舒适的生存环境。屋面采用双层金属彩瓦0.2~0.35cm+夹层PVC复合材料及轻钢压模面板墙体。
第三篇:旅游对环境的影响
(一)、旅游对环境的消极影响 (1)、造成环境污染
1. 旅游产品生产过程中对环境的不利影响。一是旅游资源开发时,旅游交通的建设若规划不当,如遇山开路,遇水搭桥,就地随意采石砍树等,破坏了旅游生态环境的协调完整性。二是在旅游食宿措施的建设过程中,水、电及其他能源供应的絮乱,费水、废气、垃圾的处理不及时等都可能对生态环境形成污染。
2. 旅游产品消费过程中对生态的不利影响。旅游产品消费过程中对生态的不利影响最为明显的表现在对生态环境的污染和对生态系统的破坏上。旅游产品消费过程中对旅游区环境的污染表现在直接污染和间接污染两方面。直接污染是指旅游者进行旅游活动时产生的污染,如旅游者留下的生活污水、粪便以及乱掷垃圾、废瓶、废纸、罐头盒等对生态环境产生污染。间接污染主要还是大气的污染,旅游离不开交通,交通工具是使旅游者从居住地到风景区的载体,于是,各种车辆纷至沓来,呼啸而过,汽车尾气在空中四处弥漫。这种废气不止污染空气,而且对人体也极为有害。此外,西南与中南地区的酸雨危害面积大,已经使一些地区的树木枯死,环境质量下降。
3. 使历史文化遗产遭到不同程度的破坏。在经济利益的驱使下,不少旅游地超负荷接待游客,或乱建滥造旅游措施,而使得一些有珍贵历史文化价值的古迹或独特、协调的自然、人文景观遭受破坏。因游人乱刻乱画,随意触摸文物,随意丢弃废物,直接或间接导致的文物古迹的破坏,更是不胜枚举。如在故宫的宫墙、石板走道、各类门栏上,在泰山的摩崖石刻上,在古老长城的城墙、城楼上,都留有游客不文明的印迹。
4. 传统文化简单、粗糙的舞台化、商品化、导致其文化内涵消失和艺术形式的退化。为了获取经济效益,迎合旅游者猎奇的需要,各旅游区多放弃传统文化的社会、精神意义及艺术含义,随意改变其传统艺术设计形式,使传统文化粗糙、简单地舞台化、商品化。传统民俗、庆典活动等再也不按特定时间、地点、方式进行,而由“旅游需求”随时随地举行,仿佛其存在基础是旅游者需求而非当地的社会生活。地方特色的工艺品制作转向面对大众市场,机械批量生产,并逐渐走向粗制滥造,失去传统的艺术形象和价值。
5. 直接或间接导致旅游接待地社会道德水平下降。来自世界各国的旅游者有着各自不同的道德观念和生活方式。旅游者消极颓废意识和生活方式,极易使部分旅游区居民失去纯朴的美德,诱发唯利是图的拜金主义欲望,从而败坏当地的社会风气,影响社会秩序的安定。旅游供给一方对环境的污染和破坏是在旅游开发建设过程和旅游经营过程中发生的。就旅游供给一方而言,旅游作为污染源与工业污染源有共同之处,即以旅游服务设施所排放的“三废”(废气、废水、废碴)和布局不当造成对环境的污染为主。
(2)旅游对环境的污染来自两方面,即旅游供给与旅游需求双方。旅游需求一方对环境的污染和破坏是在旅游者的流动和暂时停留的过程中发生的。主要表现为:大量人口的涌人带来拥挤、混乱;人的破坏性行为对环境造成污染和破坏;大量人口的践踏使土质变化;大量人口的暂时停留带来趁出以往的生产、生活资料的消耗和能源的使用;人群的集中所带来的大气污染、噪音污染、视觉污染等。从旅游者角度分析旅游污染环境的途径可以看出旅游作为污染源存在着不同于一般污染源的特殊性。
(二)、旅游对环境的积极影响 为了生存和发展,人们总是需要开发自然资源。许多开发活动对环境是具有破坏作用的,而健康有序的旅游活动,可以实现部分自然资源的永续利用,减少资源开发对生态的破坏。旅游业的健康发展促进环境保护主要表现在如下方面。
1、旅游业的健康发展促进了环境保护的开展 (1)、优化产业结构,保护生态环境如合理规划、健康发展的旅游业可替代部分资源消耗大、污染重的传统产业,达到减轻污染排放的目的。有的农业地区退耕还林,退木还草,退田还湖,转向发展旅游,一方面使当地农民获得同等或更多的经济收入,另一方面也保护了环境维护了生态平衡。 (2)、提高目的地环境质量
显然,旅游业的开发基础之一就是拥有优美、高质的环境,任何旅游者都不希望前往个生态环境很糟糕的地方旅游。旅游者内心深处对纯净的空气和水质、优美的环境和生态、绿色的森林和大地的向往客观上督促旅游开发经营者规范其旅游开发方式,提供高环境质量的绿色旅游产品。很多旅游开发项目,如在旅游区植树造林、封山育林、养花种草等,都意味着旅游地生态环境质量的上升。 (3)、改善基础设施和服务设施
旅游的发展既能改善地方的基础设施,如机场、火车站、汽车站、道路、通信、用水系统和污水处理系统等,又可以促进当地休闲娱乐、景区景点、住宿餐饮等服务设施的建设,从而使地方经济水平得以提高,地方人居环境得以改善。 (4)、保护环境、自然景观和历史古迹
良好的环境、独特的自然资源、珍贵的文物古迹,都是吸引旅游者的重要因素。为了吸引更多的旅游者并提高他们的满意程度,许多风景区、野生动物区和历史文化古迹在开发旅游的同时,也非常关注环境保护问题。在目前我国还不富裕的情况下,国家拿出大量的财力进行旅游区、自然保护区、风景名胜区等重要旅游接待地的环境保护和资源管理,还有很大困难。旅游业收入丰厚,通过适度的旅游开发,可以筹措到一定的资金,这些资金又可以投入到旅游环境建设中,从而使风景区环境优化,野生动物区收到更好地保护,历史文化遗迹得到维护、恢复和修整。 (5)、美化目的地人居生活环境发展旅游业客观上还见推进目的地土地绿化和环境净化,最终达到美化人居环境的功效。旅游业发展过程中,可以促进植树造林、开发园艺项目或设计建设生态化建筑,目的地绿化面积不断扩大,空气污染、噪声污染、水体污染、垃圾污染和其他环境问题也能得到有力的控制。例如南京夫子庙景区,有著名的秦淮河,明清时期的“金陵四十八景”多数都反映了十里秦淮“游船云集,鼓瑟相闻”的历史文化。许多年来秦淮河水质低劣、污染严重、两岸民居破旧,有负盛名。近年来该地区在旅游开发过程中,尤其重视自然环境的恢复和河流生态环境的改善,通过实施污水截流、河道整治、生态护砌、两岸民居改造等工程,谋求秦淮河的绿化、净化和美化,河岸的南京市民重新体验了秦淮碧水带来的美好生活环境。
2、强化了人们的环境保护意识
旅游环境保护作为一项系统工程,需要政府旅游管理部门、旅游经营部门、目的地居民和旅游者的全体参与,同时旅游业的良好运行也促进了政府旅游管理部门、旅游经营部门、目的地居民和旅游者各方的环境保护意识。良好的环境是目的地发展旅游业的重要条件。旅游开发可以带来较好的经济收益,是目的地民众摆脱贫困落后的面貌,在体会到良好的环境给自己生产生活带来的好处后,目的地民众的环保意识会空前增强。对于旅游者而言,旅游是一种短暂的生活方式,是他们对自己日常工作生活环境感到厌倦后对陌生环境的一种向往。在整个旅游活动中,目的地良好的环境会给他们留下深刻的印象,大自然赐给人类的清泉飞溅、林海绿浪、鸟语花香的优美环境让他们感受到美化环境与提高生活质量之间的密切关系,进而树立环保意识,注重环境保护。事实上,近年来流行与世界各地的生态旅游使旅游者有了亲近自然、了解自然、观察自然、感受自然的机会,让他们体会到自然环境是美的源泉,是人类创造美好生活的基本条件,从而在感受自然、得到审美愉悦过程中,更加珍惜大自然的一草一木,约束自己的旅游行为,提高环境保护意识。政府环境管理部门、旅游经营部门在规划和开发旅游项目的过程中,也不断意识到良好的环境是旅游业赖以生存的基础,是旅游业持续发展的重要因素,所以也会采取种种措施保护自然环境,在旅游规划中事先就环境保护方面制定规划、采取措施,并按其重要程度实行分级管理、分级保护。旅游开发与环境保护良性互动的理念逐渐得以树立和贯彻。
(三)针对旅游对环境问题的影响,提出以下保护对策 1. 旅游生态环境的保护对策
(1)、治理已遭污染的旅游生态环境.对于已遭污染的旅游生态环境,无论其污染的原因是旅游业还是非旅游业的.为了发展旅游业,在旅游区域应采取有效治理措施,适应从根本上治理.如旅游区的污染工厂要坚决搬迁,旅游区禁止发展污染工业等。
(2)、重建已被破坏的生态环境.在现有旅游区和开发旅游区,若旅游生态环境的某一部分已遭破坏,影响了整个生态环境的美学特征.则应对该地区进行相应的生态环境建设.若旅游区山青水不秀,则应治理水,若水秀山不青,则要治山。在治山时,还要根据山地的环境特征,该种树则种树,该种草则种草,该栽花则栽花,使这些树、草、花能有维护稳定生态系统的生态效益,有据旅游观赏价值。 (3)、应用旅游生态环境容量理论,避免旅游生态环境遭旅游活动的破坏和污染。在旅游规划和管理中,旅游超载是导致“旅游活动污染旅游生态环境、旅游活动破坏旅游业发展”的根本原因所在,因此,在旅游开发和管理时,应适度控制旅游生态容量。
(4)、采取必要措施,减缓旅游生态环境的自然破坏。自然界对旅游生态环境的突发性破坏,人类目前只能部分预测,不能避免。但对于缓解性的破坏,却可通过一定的措施,减缓其对旅游生态环境的破坏,如珍稀濒危的动植物的异地移植保护、人工植树造林等。
第四篇:旅游对环境的影响
在当今社会,旅游已经成为重要的第三产业,在有些国家和地区旅游业甚至成为最大的经济支柱,但是在旅游业给人类带来有利影响的同时,也带来了很多潜在的威胁。比如环境的压力,世界遗产地的破坏,旅游中存在的安全问题等都是一些值得深思的问题。 在发展旅游的初期阶段,只注重旅游带来的经济效益而忽略了旅游发展对环境造成的负面影响,对于旅游环境的影响问题进行深入的研究是很有现实意义的。
旅游和环境之间存在着非常密切的联系。一方面,旅游的发展以优质的环境为前提;另一方面,旅游发展又给环境带来巨大的影响。优质的环境是旅游发展的前提。为了吸引游客,旅游管理者势必会力求早就并维持良好的环境,这些活动就会在一定程度上改善环境。比如,:道路改善,服务设施的增加,遗迹的翻修和维护,旅游目的地及周围的的环境卫生等。同时相比重工业,旅游业是投入少,见效快,污染小的一个产业,并且可以带动其他产业的发展,提供更多的就业岗位,减少社会上无业人民的数量,在一定程度上对维持社会的秩序起着积极的作用等。这些都是旅游活动对环境的积极影响。
旅游对环境的消极影响表现在以下的几个方面:
1 旅游开发对环境造成的破坏和威胁
旅游产品在开发过程中的不利影响。在开发的时候,旅游交通造成的影响,如遇山开路,遇水搭桥,砍伐树木,采集矿石等,都破坏了环境的协调完整性。以华山国家级风景名胜区为例,近年来随着旅游业的发展和风景名胜区的建设,产生了许多不良效应。如华山峪人行道路与黄浦峪山公路的建设,产生大量的碎石和石渣堆积河道,造成水泥流的隐患。景区沿路所建设的金矿和石渣厂对山体和植被造成大量破坏。
盲目的开发会造成景观的破坏。
旅游食宿措施的建设过程中造成的影响。废水,废渣,垃圾的处理不及时造成的污染。 2旅游产品消费过程中造成的破坏
最明显的表现就是对生态环境的污染。旅游者在旅游过程中产生的生活污水,粪便,随手乱扔的垃圾,废品等都是对生态环境产生污染。旅游离不开交通,产生的废气,噪音也是一种对环境的污染。
3对历史文化遗产造成的破坏
在经济效益的驱使下,许多旅游地超负荷接待游客,滥造旅游设施,这些都给旅游地带来了不同程度的破坏。传统文化变得更加的商业化,舞台化,使其失去了原有的意义。 4对当地文化的冲击
来自各地的游客或多或少都有自己地区的文化传统,来到旅游地后自然把当地的文化带劲了旅游地,对当地的文化都会造成影响,甚至有些商家为了追求经济效益,败坏当地的社会风气。
5大规模的旅游活动使生态失调
第五篇:环境对植物生长的影响
蒸腾速率 =————————扩散阻力
气孔下腔蒸气压-大气蒸气压
= ——————————————————气孔阻力+扩散层阻力 (一) 内部因素对蒸腾作用的影响
气孔频度(stomatal frequency)(叶片的气孔数/cm2),气孔频度大且气孔大时,蒸腾较强;反之则阻力大,蒸腾较弱。气孔开度。气孔具特殊结构,如气孔下陷,气孔外有许多表皮毛状体(trichome),更增大了阻力,蒸腾更慢。叶片水分状况,CO2 和离子(特别是钾离子含量),ABA等
叶面积和叶片内部面积大小也影响蒸腾速率。移栽树木及其它苗时剪去部分叶片。(二) 外界条件对蒸腾作用的影响蒸腾速率大小决定于叶内外的蒸汽压差大小,所以凡是影响叶内外蒸汽压差的外界条件,都会影响蒸腾作用。
1、光照。 光照是影响蒸腾作用的最主要外界条件。光照促使气孔开放。另外光照通过提高气温和叶温,增加叶内外的蒸汽压梯度,减小气孔阻力,加快蒸腾速率。
2、空气湿度。空气相对湿度低,蒸腾大,因叶内外蒸汽压差大。但当空气相对湿度增大时,空气蒸汽压增大,叶内外蒸汽压差就变小,蒸腾下降。但大气相对湿度太低,引起气孔关闭,蒸腾反而又下降。
3、温度。在一定范围内,温度升高使水分子从细胞表面蒸发以及水蒸气分子通过气孔的扩散过程都加速,促进了蒸腾作用。温度过高,叶片失水过多,气孔关闭,蒸腾下降,
4、风。 风对蒸腾的影响比较复杂。微风促进蒸腾作用。因为风能将气孔外边的水蒸气吹走,使扩散层变薄甚至消失,外部扩散阻力减小,蒸腾加快。但强风可能由于机械压力导致保卫细胞失水而使气孔关闭,同时强风也降低叶温,内部阻力增大,因而降低蒸腾。
5、其他影响根系吸水的因素也影响蒸腾作用。
蒸腾作用的昼夜变化是由外界条件所决定的。在天气晴朗、气温不太高、水分供应充分的日子里,随着太阳的升起,气孔渐渐张大;同时温度增高,叶内外蒸汽压差变大,蒸腾渐快,在中午12时到下午1-2时达到高峰,而后随着太阳的西落而蒸腾下降,以至接近停止。但在云量变化造成光照变化无常的天气下,蒸腾变化则无规律。蒸腾作用受外界条件综合影响,其中以光照为主要因素,一般蒸腾速率的周期性变化与光强日变化基本一致。
简述植物的地下部分和地上部分的相关性,主茎与分枝的相关性,营养生长与生殖生长有何相关。
植物的地下部分和地上部分的相关性:
1、相互依赖 — 有机营养物质和植物激素的交流 。“根深叶茂” 、“本固枝荣”,根供给地上部生长所需的水分、矿物质、少量有机物、CTK和生物碱等。而地上部供给根生长所需的糖类、维生素、生长素等。
2、相互制约 — 对水分、营养的争夺。根冠协调与否的指标是根冠比(R/T)。影响根冠比的因素:(1)水分(2)矿物质N多,R/T; 缺N,R/T上升P、K充足, R/T上升(3)温度较低温度时,R/T上升(4)光强强光照,加速蒸腾,地上部生长受抑制,R/T 在农业生产上,可用水肥措施、修剪、生长调节剂等来调控作物的根冠比,促进收获器官的生长。营养生长与生殖生长有何相关:
1、相互依赖:营养生长是生殖生长的物质基础;而生殖过
程中产生的激素类物质又作用于营养生长。
2、相互制约:(1).营养器官生长过旺,消耗较多养分,影响生殖器官的生长。(2).生殖器官的生长抑制营养器官的生长
主茎与分枝的相关性——顶端优势植物主茎顶芽生长快,侧芽生长慢甚至不明发的现象称为顶端优势。顶端优势与生长素有关。但生长素不是调节顶端优势的唯一因子,细胞分裂素对生长素有拮抗作用,细胞分裂素有解除侧芽抑制的作用。
植物的抗性生理:抗冷性、抗冻性、抗热性、抗旱性、抗涝性、抗盐性、抗病性
(1) 植物耐盐的生理基础植物的耐盐性是指植物通过生理或代谢过程来适应细胞内的高盐环境,主要表现在:
①耐渗透胁迫通过细胞的渗透调节以适应由盐渍而产生的水分逆境。植物耐盐的主要机理是盐分在细胞内的区域化分配,盐分在液泡中积累可降低其对功能细胞器的伤害。有的植物将吸收的盐分离子积累在液泡里。植物也可通过合成可溶性糖、甜菜碱、脯氨酸等渗透物质,来降低细胞渗透势和水势,从而防止细胞脱水。
②营养元素平衡有些植物在盐渍时能增加K+的吸收,有的蓝绿藻能随Na+供应的增加而加大对N的吸收,它们在盐胁迫下能较好地保持营养元素的平衡。 ③代谢稳定在较高盐浓度中某些植物仍能保持酶活性的稳定,维持正常的代谢。抗盐的植物表现在高盐下往往抑制某些酶的活性,而活化另一些酶,特别是水解酶活性。 ④与盐结合通过代谢产物与盐类结合,减少离子对原生质的破坏作用,如抗盐植物中广泛存在的清蛋白,它可以提高亲水胶体对盐类凝固作用的抵抗力,避免原生质受电解质影响而凝固。
(2) 提高植物抗盐性的途径有:
①选育抗盐性较强的作物品种②播种前以一定浓度盐溶液浸种③用植物激素处理植株
5. 五大类激素的生理作用。生长素与赤霉素1)IAA与GA的促进作用生长素与赤霉素彼此有增效作用。用10-4M的GA3和10-5M的IAA顺序处理矮生豌豆茎切段时, 其伸长幅度比单用一种激素处理时要大得多。见图6-33。
2)IAA与GA的拮抗作用在黄瓜性别分化上的IAA促进黄瓜雌花分化,GA3促进其雄花分化。如IAA处理过的黄瓜秧,再用GA3处理则IAA作用可被抵消,反之亦然。生长素与细胞分裂素
1)IAA与CTK的促进作用IAA使CTK的作用持续时间能延长,CTK能加强IAA的极性运输。CTK和IAA比例变化可有效控制愈伤组织分化为芽、茎和叶和根。
2)IAA与CTK的拮抗作用CTK促进双子叶植物侧芽发育, 而IAA则是抑制侧芽发育。在控制顶端优势中CTK/IAA高比例有利侧芽发育。而低比例的CTK/IAA有利于顶端优势的保持。但激动素、玉米素和苄基嘌呤等能抑制生长素的促进作用。图6-34所示。 生长素与乙烯
1) IAA对乙烯的促进作用生长素和所有人工合成生长素都能提高乙烯的产量。生长素在10-7M以下无反应, 阀值是10-6M。此后乙烯生成速度随生长素浓度增高而增高, 乙烯产量峰值约出现在10-5 –10-4M之间, 然后下降到生长素浓度达10-3M为止。当生长素浓度达10-6 M(阀值), 伸长生长下降, 此时正是组织内开始诱导乙烯生成,并迅速上升, 如此时IAA浓度持
续增高,乙烯大量生成达高峰值(图6-35)。
2)乙烯对IAA的抑制作用
1、抑制IAA合成。乙烯增多提高组织内部IAA氧化酶活性, 进而使IAA促进伸长的作用被抑制。
2、乙烯影响生长素运输的效应。 (图6-36)。GA与ABA的拮抗作用
ABA能抑制CA3促进枝、叶伸长的作用;ABA能抑制GA3诱导大麦种子内α-淀粉酶的生成,从而抑制GA促进种子萌发。GA3可打破芽或种子休眠, 而ABA则是促进休眠。
(1)生长素的生理作用①促进生长,②促进插条不定根的形成,如发根素的主要成分就是荼乙酸;③对养分有调运作用,可诱导无籽果实;④其它生理作用如:引起顶端优势、促进菠萝开花、诱导雌花分化等。
(2)赤霉素的生理作用①促进茎的伸长生长, ②诱导开花;③打破休眠,用2~3mg·L-1的GA处理休眠状态的马铃薯能使其很快发芽;④促进雄花分化,GA处理使雌雄异花同株的植物多开雄花;⑤诱导单性结实等。
(3)细胞分裂素的生理作用①促进细胞分裂,主要是对细胞质的分裂起作用;②促进芽的分化;③促进细胞扩大;④促进侧芽发育,消除顶端优势;⑤延缓器官衰老,可用来处理水果和鲜花等以保鲜保绿,防止落果;⑥打破种子休眠,可代替光照打破需光种子的休眠。 (4)脱落酸的生理作用①促进休眠;②促进气孔关闭;③抑制生长,该抑制效应是可逆的;④促进脱落;⑤增加抗逆性,ABA有应激激素之称。
(5)乙烯的生理作用①改变生长习性,引起植株表现出特有的三重反应和偏上生长;②促进成熟,有催熟激素之称;③促进脱落,它是控制叶片脱落的主要激素;④促进开花和雌花分化;⑤诱导插枝不定根的形成,打破种子和芽的休眠,诱导次生物质的分泌。
6.种子的生理:吸水、休眠。
1)种子吸水:种子只有吸收了足够的水分以后,各种与萌发有关的生理生化作用才能逐渐开始。这是因为水分可使种皮变软,使胚根易突破种皮,氧气透入而增强胚的呼吸,同时也水分可使原生质由凝胶转化为溶胶状态,使酶活性提高,为呼吸、物质转化、运输等一系列代谢活动提供基本条件;促进不溶性的大分子化合物转化为可溶性的低分子化合物,供胚萌发生长之用;使种子内贮藏的植物激素由束缚型转化为游离型,调节胚的生长。
各种不同的农作物种子,在萌发过程中吸水量不同。种子吸水速率与种子内贮藏物质的种类、土壤含水量、土壤溶液浓度以及环境温度的影响。通常,土壤含水量充足,土壤溶液浓度较低,环境温度较高,均能促进种子吸水。
种子吸水过程:第一阶段是急剧吸水的物理过程(鲜重增加),称吸胀作用。由于这个阶段的吸水主要依赖种子的衬质势,因此不论是否休眠,是否具生命力,均能进行吸水。其吸水量决定于种子的成分,而吸水速率与种皮的结构和组成成份有关,种皮致密富含蜡质、脂质的种子吸水慢。凡富含蛋白质的种子,其吸胀能力较大,如豆类种子的吸水率大于禾谷类种子,第二阶段是种子吸水停滞期。虽然种子不再吸水,但内部一些酶开始形成或活化,进行着剧烈的物质转化,为萌发的形态变化作好准备。第二阶段时间的长短取决于种子的种类(如菜豆只要4小时,豌豆要1天),也与温度有关。第三阶段使胚根细胞伸长,胚根在形态上突破种皮而伸出,俗称露白,此阶段由于生理生化变化及生长的需要,种子吸水再度上升,鲜重又明显升高,但干重实际是在不断下降。对于休眠种子或死种子却停留在第二阶段的状态 2)种子休眠的概念,引
起种子休眠的原因有哪些?如何解除休眠?
种子休眠:通常情况下是指成熟的植物种子即使在适宜的外界环境条件仍不能萌发称种子休眠(dormancy),这种种子生长的停顿往往起因于内部的生理抑制或种皮的障碍,故又称为生理休眠(physiologycal dormancy)。 (1)种子休眠的原因
①胚未成熟胚若在种子发育过程未能成熟,必须通过后熟作用才能发芽。
②种皮(果皮)的限制种皮(果皮)太坚硬或不透气,阻碍胚的生长,使种子呈现休眠状态。
③抑制物的存在果实或种子里存在着氰氢酸、氨、乙烯、水杨酸、香豆素和脱落酸等物质,抑制种子萌发。
(2)解除休眠方法主要有:
① 机械破损 有坚硬种皮的种子,用沙子与种子摩擦,切伤种皮或者去除种皮,可以促进萌发。
②清水漂洗 播种前将种子浸泡在水中,反复漂洗,让种子外壳中的萌发抑制物渗透出来,能够提高发芽率。
③层积处理 在层积处理期间种子中的抑制物质含量下降,而GA和CTK的含量增加,这会促进胚的后熟,从而促进萌发。
④温水处理 某些种子经日晒和用35~40℃的温水处理,可增加透性,提高萌发率。 ⑤化学处理 如酒精、甘油和浓硫酸等可提高种皮透性,过氧化氢由于能给种子提供氧气,促进呼吸,因而也能提高萌发率。
⑥激素处理 多种植物生长物质特别是GA能打破种子休眠,促进种子萌发。 ⑦光照处理 需光种子吸胀后照光可解除休眠,诱导发芽。
⑧物理方法 如X-射线、超声波、高低频电流、电磁场等处理种子,也有破除休眠的作用。
7. 为什么说光敏色素参与了植物的成花诱导过程?它与植物成花之间有什么关系?
用不同波长的光间断暗期的试验表明,无论是抑制短日植物开花,还是促进长日植物开花,都是以600~660nm波长的红光最有效;且红光促进开花的效应可被远红光逆转。这表明光敏色素参与了成花反应,光的信号是由光敏色素接受的。
光敏色素有两种可以互相转化的形式:吸收红光的Pr型和吸收远红光的Pfr型。Pr是生理钝化型,Pfr是生理活化型。照射白光或红光后, Pr型转化为Pfr型;照射远红光后,Pfr型转化为Pr型。光敏色素对成花的作用与Pr和Pfr的可逆转化有关,成花作用不是决定于Pr和Pfr的绝对量,而是受Pfr/Pr比值的影响。低的Pfr/Pr比值有利短日植物成花,而相对高的Pfr/Pr比值有利长日植物成花,而相对高的Pfr/Pr比值有利长日植物成花
8. 光对植物的生长有何影响,如何提高光能利用率? 1)光强对植物生长的影响间接作用
(1)光合作用合成的有机物是植物生长的物质基础。 (2)光合作用转化的化学能是植物生长的能量来源。 (3)加速蒸腾,促进有机物运输。 直接作用: (1)、光抑制茎的生长a、光照使自由IAA转变为结合态IAA。
b、光照提高IAA氧化E 活性,加速IAA的分解。 (2)、光抑制多种作物根的生长光可能促进根内形成ABA,或增加ABA活性。 (3)、光形态建成 (光控制植物生长、发育与分化的过程) 如黄化现象,红光下,Pfr水平高,不黄化;暗中Pfr转变为Pr,植物黄化。 2)光质
对植物生长的影响
红光、蓝紫光抑制植物生长,紫外光抑制作用更明显。原因:红光增加细胞质 [Ca2+],活化CaM,分泌Ca2+到细胞壁,细胞伸长受到抑制。 高山上的树木为什么比平地生长的矮小?a、高山上云雾稀薄,光照较强,强光特别是紫外光抑制植物生长
b、高山上水分较少;土壤较贫瘠;气温较低;且风力较大,这些因素不利于树木纵向生长。 3)影响光能利用率的因素,如何提高光能利用率?
影响光能利用率的因素:外界条件:光照、、温度、矿质元素、水分、光合速率的日变化。内部因素:①不同部位,不同部位叶绿素寒兰不一样,光合作用强度就不一样;②不同生育期,一株作物不同生育期的光合速率不尽相同。
提高作物光能利用率的主要途径有:(1)提高光合效率,如增加CO2浓度、降低光呼吸等。2)增加光合面积通过合理密植或改变株型等措施,可增大光合面积。(3)延长光合时间如提高复种指数、适当延长生育期,补充人工光源等。
9. C3,C4途径有何不同,C4植物叶片在结构上有哪些特点。
结构特点:首先C4植物叶片上都有花环状结构。C4植物叶片维管束鞘薄壁细胞比较大,里面的叶绿体数目少,个体大,叶绿体没有基粒或基粒发育不良。C4植物叶片的叶肉细胞内的叶绿体数目多,个体小,有基粒。其次,C4植物具有两种羧化酶:PEP羧化酶和RuBP羧化酶,前者主要存在于叶肉细胞,用于CO2的固定;后者集中于维管束鞘细胞,使CO2转化为有机物质。PEP羧化酶对CO2的亲和力远远超过RuBP羧化酶,能从空气中强有力地固定CO2。
10. 说明呼吸链的组成,及氧化磷酸化的过程。
所谓呼吸链即呼吸电子传递链,是线粒体内膜上由呼吸传递体组成的电子传递总轨道。呼吸链传递体能把代谢物脱下的电子有序地传递给氧,呼吸传递体有两大类:氢传递体与电子传递体。氢传递体包括一些脱氢酶的辅助因子,主要有NAD+
、FMN、FAD、UQ等。它们既传递电子,也传递质子;电子传递体包括细胞色素系统和某些黄素蛋白、铁硫蛋白。呼吸链传递体传递电子的顺序是:代谢物→NAD+
→FAD→UQ→细胞色素系统→O2。
氧化磷酸化是指电子从NADH或FADH2经电子传递链传递给分子氧生成水,并偶联ADP和Pi生成ATP的过程。它是需氧生物合成ATP的主要途径。电子沿呼吸链由低电位流向高电位是个逐步释放能量的过程。