生理生態儀器
1. 哪位能植物生理學中的光響應的解釋
當然是PAM-2100和MINI-PAM了!
1983年,WALZ公司首席科學家、德國烏茲堡大學的Ulrich Schreiber教授設計製造了全世界第一台調制熒光儀——PAM-101/102/103,使在自然光下測量葉綠素熒光成為現實,解決了科學界近50年的技術瓶頸。PAM-101/102/103迅速在植物生理、生態、農學、林學、水生生物學等領域得到廣泛應用,出版了大量高水平研究文獻。但該儀器比較笨重,不易帶到野外。
1992年,WALZ公司首席科學家、調制熒光儀發明人、德國烏茲堡大學的Ulrich Schreiber教授設計製造了全世界第一台攜帶型調制熒光儀——PAM-2000,並且在植物生理生態學等科研領域得到廣泛應用,此後十幾年中成為全球最暢銷的調制熒光儀。
1996年,WALZ公司在濃縮PAM-2000功能的基礎上,設計製造了一台更加方便攜帶的超攜帶型調制熒光儀——MINI-PAM。該儀器對PAM-2000的功能進行了濃縮,更加適合野外操作,同時價格也更加便宜。
2003年,WALZ公司在保留PAM-2000所有功能和優點的基礎上,結合最新技術,將PAM-2000升級到了PAM-2100。
PAM-2100
系統描述
PAM-2100採用了獨特的調制技術和飽和脈沖技術,從而可以通過選擇性的原位測量葉綠素熒光來檢測植物光合作用的變化。PAM-2100的調制測量光足夠低,可以只激發色素的本底熒光而不引起任何的光合作用,從而可以真實的記錄基礎熒光Fo。PAM-2100具有很強的靈敏度和選擇性,使其即使在很強的、未經濾光片處理的環境下(如全日照甚至是10000 μmol m-2 s-1的飽和光強下)也可測定熒光產量而不受到干擾。因此,PAM-2100不但適合在實驗室人工控制的環境下測量,還可以在自然環境中甚至是強烈的全光照條件下開展野外科學研究。
PAM-2100是非常便攜、強大的測量系統,它將各種光學和電子元件組裝在一個24 cm×10.5 cm×11 cm的外殼中。測量光由655 nm的發光二極體(LED)發出,可在低頻(600 Hz)和高頻(20 kHz)間自動切換。光化光(光合生物實際可吸收利用進行光合作用的可見光)由鹵素燈(白光)或紅光LED(655 nm)提供。遠紅光(735 nm,促進光系統I迅速消耗掉在PQ處累積的電子)由LED發出。
PAM-2100的按鍵操作非常簡單。基礎測量只需單健操作。數據在內置電腦中自動分析、存儲並且在顯示屏上顯示。除了「參數窗」外,在「動力學窗」還可顯示曲線的實時變化。
PAM-2100利用光纖進行信號傳輸。光適應葉夾2030-B(專利產品)上配備微型光量子/溫度感測器,可在記錄熒光信號的同時,同步記錄光合有效輻射(PAR)和溫度變化。
PAM-2100內設10個標准Run(預先編好的間隔一定時間並按一定順序執行特定命令的程序),用戶只需一次按鍵就可進行復雜的實驗。用戶還可對這些標准Run進行編輯得到自己的User-Run(數量不限),來滿足特殊的實驗需要。
PAM-2100主機可以直接連接電腦(圓口)鍵盤,在野外現場,可以根據實驗需要,不需電腦就可以進行特殊程序的編輯。
PAM-2100還可以設定單機操作軟體DA-2100自動間隔一定時間執行某個Run或User-Run,而Run是可以無限擴展的,因此,可以說PAM-2100的功能幾乎可以無限擴展。只要將主機和葉夾(均可固定在三角架上)固定好,按一次按鍵,(人不在現場看守)儀器可以自動進行非常復雜的測量過程。
此外,PAM-2100主機還可以連接電腦顯示器或投影儀放大顯示,非常適合進行教學使用。
特點
1) 聲譽卓著的PAM-2000的升級版
2) 精巧、准確、迅速、操作簡便的高級光合作用檢測設備
3) 可單機操作(採用內置電腦,DA-2100軟體記錄),可連接外置電腦操作(Windows操作軟體PamWin)
4) 攜帶型設計,帶大屏幕液晶顯示屏(可顯示曲線變化)和20個按鍵
5) 強大的數據收集、分析和存貯功能
6) 可以預先編寫和設定程序,進行特殊研究目的測量
7) 內置鋰電池可滿足長時間野外工作需要,並可連接外置12 V電池
8) 多種葉夾可供選擇,專利設計的光適應葉夾2030-B可同時記錄PAR和溫度變化
9) 光源選擇:自然光,內置光源(提供測量光、光化光、飽和脈沖和遠紅光),可選外置鹵素燈光源(特別適合野外研究)
功能
1) 可測熒光誘導曲線的快速上升動力學O-I-D-P相和O-J-I-P相
2) 可測熒光誘導曲線的慢速下降動力學並進行淬滅分析(Fo, Fm, Fv/Fm, F, Fm, Fo』, dF/Fm』, qP, qN, NPQ, rETR等)
3) 可測光響應曲線和快速光曲線(RLC)
4) 儀器內置一系列標准實驗(Run1~Run10),用戶可對其進行編輯建立自己的User-Run
5) 可在線檢測植物、微藻、地衣、苔蘚等的光合作用變化
6) 單機操作功能強大,特別適合野外操作,實驗室內單機操作時可連接電腦顯示器或投影儀放大顯示
應用領域
儀器設計特別適合野外使用,可用於研究光合作用機理、各種環境因子(光、溫、營養等)對植物生理狀態的影響、植物抗逆性(乾旱、冷、熱、澇、UV、病毒、污染、重金屬等)、植物的長期生態學變化等。在植物生理學、植物生態學、植物病理學、農學、林學、園藝學、水生生物學、環境科學、毒理學、微藻生物技術、極地植物光合作用研究等領域有著廣泛應用。
10個標准Run
Run 1:測量實際量子產量Yield(ΔF/Fm』)
Run 2:測量最大量子產量Fv/Fm
Run 3:記錄誘導曲線並進行淬滅分析(采點率10 ms/點)
Run 4:記錄誘導曲線並進行淬滅分析(采點率30 ms/點)
Run 5:qN 的馳豫動力學
Run 6:快速誘導動力學O-I-D-P相(線性時間)
Run 7:快速誘導動力學O-J-I-P相(對數時間)
Run 8:光響應曲線(需76 min)(稍加編輯即可測量快速光曲線)
Run 9:光響應曲線(需33 min)(稍加編輯即可測量快速光曲線)
Run 10:儀器自檢
用戶可根據實驗需要,自行修改或編製程序。
MINI-PAM
MINI-PAM採用了獨特的調制技術和飽和脈沖技術,從而可以通過選擇性的原位測量葉綠素熒光來檢測植物光合作用的變化。MINI-PAM的調制測量光足夠低,可以只激發色素的本底熒光而不引起任何的光合作用,從而可以真實的記錄基礎熒光Fo。MINI-PAM具有很強的靈敏度和選擇性,使其即使在很強的、未經濾光片處理的環境下(如全日照甚至是10000 μmol m-2 s-1的飽和光強下)也可測定熒光產量而不受到干擾。MINI-PAM是野外光合作用研究的強大工具。
超攜帶型調制葉綠素熒光儀MINI-PAM的特點在於快速、可靠的測量光合作用光化學能量轉換的實際量子產量。此外,MINI-PAM秉承了WALZ公司PAM系列產品的一貫優點,通過應用調制測量光來選擇性的測量活體葉綠素熒光。基於創新性的光電設計和高級微處理器技術,MINI-PAM在達到超便攜設計的同時可以得到靈敏、可靠的結果。同時,MINI-PAM的操作非常簡單。
測量光合量子產量只需一個按鍵(START)操作即可,儀器會自動測量熒光產量(F)和最大熒光(Fm),並計算光合量子產量(Y=ΔF/Fm),得到的數據會在液晶顯示屏上顯示同時自動存儲。此外MINI-PAM還有許多模式(MODE)菜單,包括熒光淬滅分析(qP、qN和NPQ)和記錄光響應曲線等,以滿足用戶的特殊需要。
連接光適應葉夾2030-B後,可以測量光合有效輻射(PAR)、葉片溫度和相對電子傳遞速率(rETR)。內置電池可以滿足1000次量子產量測量的需要,儀器內存可以存儲4000組數據。
Windows操作軟體WinControl可以進行數據傳輸、數據分析和遙控操作。
標准版的MINI-PAM採用紅光作為測量光。根據用戶需要,我們也可提供以藍光(470 nm)作為測量光的MINI-PAM。
特點
1)聲譽卓著的PAM-2000的濃縮版
2)精巧、准確、迅速、操作簡便的高級光合作用檢測設備
3)可單機操作(採用內置電腦),可連接外置電腦操作(Windows操作軟體WinControl)
4)超攜帶型設計,帶液晶顯示屏和8個按鍵
5)強大的數據收集、分析和存貯功能
6)能耗低,內置鋰電池可滿足長時間野外工作需要,並可連接外置12 V電池
7)多種葉夾可供選擇,專利設計的光適應葉夾2030-B可同時記錄PAR和溫度變化
8)光源選擇:自然光,內置光源(提供測量光、光化光和飽和脈沖),可選外置鹵素燈光源(特別適合野外研究)
功能
1)可測熒光誘導曲線並進行淬滅分析(Fo, Fm, Fv/Fm, F, Fm', ΔF/Fm』, qP, qN, NPQ, rETR, PAR和葉溫等)
2)可測光響應曲線和快速光曲線(RLC)
3)51個內置模式菜單,方便參數設置和標准測量
4)可在線監測植物、微藻、地衣、苔蘚等的光合作用變化
5)功能強大,特別適合野外操作,實驗室內利用WinControl控制時可自編程序
2. 植物生理生態實驗室應該有哪些 基本儀器
應該是關於生長方面實驗的,看看精秀熱工有沒有這方面的資料吧
3. 生命科學方面近幾年的高端儀器誰知道有哪些
http://www.bio-equip.com/
建議你去這個中國生物器材網看看。
離心機 天平
超速,高速冷凍,大容量,台式,其他 超微量,分析,精密,其它天平及附件
培養箱/乾燥箱 植物生理生態
CO2/三氣,低溫,植物,生化,雜交,恆溫/恆濕,厭氧,黴菌,烘箱/乾燥箱,其他 植物生理,土壤/生態
同位素/發光檢測 凈化安全消毒
液閃儀,γ計數器,其他同位素,發光檢測 超凈台,生物安全櫃, 消毒/滅菌器,安全防護
顯微系統 轉基因儀
生物,倒置,實體,電子/掃描探針,顯微成像,微操縱,共聚焦,附件及其他/濾波片 轉基因儀
電泳設備 生理/病理/葯理/毒理
電泳儀,電泳槽,國產凝膠成像,進口凝膠成像 電生理儀器,膜片鉗,腦立體定位儀,切片機,動物行為,動物實驗儀器,動物活體成像
檢驗儀器 各類泵
酶標儀,洗板機,微生物,滲透壓,其他檢驗儀器 恆流泵/蠕動泵,注射泵,真空泵及其它泵
PCR 超聲波儀器
普通PCR, 梯度PCR, 定量PCR 清洗,破碎
紫外設備 生物晶元
透射/分析儀,紫外/核酸蛋白檢測儀 生物晶元,點樣儀,掃描儀,晶元分析軟體
光譜/色譜/質譜/層析 樣品處理
光譜/分光光度計,液相,氣相,質譜,氣體發生器 攪拌,勻漿,混合,研磨,均質,搖床/振盪,脫色搖床,移液工作站,核酸提取純化,樣品管理,收集器
低溫/製冷/恆溫 實驗工具耗材
低溫冰箱,液氮容器,凍干機,製冰機,恆溫槽/水浴, 冷卻水循環, 金屬浴,其他溫度設備/程序降溫儀 移液器類,培養類,過濾層析和雜交,試管和離心管,其他實驗耗材
理化分析 試劑
酸度計,離子計/電導計,粒度儀,旋光儀,其它理化分析/SPR 分子生物學,生化,細胞,血清/培養基,免疫/診斷檢測,抗體,神經,標准品/對照品,食品檢測,植物,動物,其他試劑
合成/測序/細胞分析/蛋白質組 實驗動物/細胞株
DNA/有機/多肽合成,測序/基因分析,細胞分析,蛋白質組 實驗動物,動物器具,細胞株/菌種
超濾超純濃縮 實驗室傢具
純水,超濾/微濾,濃縮儀,旋轉蒸發儀 實驗台,通風櫃
發酵罐/細胞反應器 其它
國產發酵罐,進口發酵罐,細胞反應器,發酵罐配套設備 葯檢/制葯,環境監測,食品飲料,圖書,其它
我覺得最貴的那些儀器就是最先進的儀器了。比如個人化操作基因組測序儀
、發現Ion Torrent
Ion Torrent, 個人化操作基因組測序儀(PGM?), 是市場上相較其他測序技術,更簡單,經濟和具有強大的可擴展性的測序平台。PGM?台式系統的設計配合革新性的半導體晶元技術,使整個平台具有極高的擴展性和快速完成測序的性能。
Ion Torrent 技術通過專有的大規模並行半導體感應器,對於DNA 擴增時產生的離子流,實現直接和實時的檢測。當試劑通過集成的流體通路進入Ion Torrent半導體晶元中,密布於晶元上的反應孔立即成為上百萬個微反應體系。這種獨特的流體體系,微體系機械設計和半導體的技術組合,使我們得以快速直接的將遺傳信息翻譯成數碼的DNA測序結果,得到大量高質量的測序數據。
個人化操作基因組測序儀,配合Ion Torrent的半導體晶元,反應試劑盒和計算機伺服器,數據分析套件,提供您最尖端的測序解決方案。
發現『擴展』
比擬半導體技術升級的強大擴展性
? 技術的基礎以超過千億美金規模的半導體產業為支持
? 晶元密度的提升以40年來累積驗證的摩爾定律為證據
? 晶元產量的擴展以四百家標准化半導體生產企業為選擇
發現『簡捷』
簡單真實的生物化學原理
? 真實的離子流測序原理
? 無修飾的核酸,無需酶化學級聯,無需任何熒光和化學發光
? 經濟的標准試劑
發現『快速』
直接,實時的測序技術
? 實現更多的研究和市場應用
? 快速的運行時間提速研究周期和文章的發表
? 革新性的半導體測序晶元,無需光學檢測和掃描
測序和分析流程
Ion Torrent 測序流程標準的要素包括,從准備隨機片段的DNA 文庫或者擴增子文庫,到樣本的PCR 擴增和在PGM?的測序運行。
完成整個PGM?的測序運行後,數據將會自動的導入專用的Torrent 預裝分析套件的計算機伺服器。在這里,原始的測序信號會轉化成鹼基序列並且以工業標準的SFF或者FASTAQ格式存儲起來。這些測序數據可以通過眾多商業化的軟體進行後續不同應用的分析或者全新基因組的拼接。
A. DNA/RNA 樣本
B. 相應的文庫准備
C. 測序樣本准備
D. 測序反應
E. FASTQ 數據格式的測序結果
Torrent 數據分析軟體
Ion Torrent PGM 到 Torrent 伺服器和資料庫 到終端用戶電腦
4. 由美國Ritchre提出的「作物環境綜合系統」,也就是「CERES系統」是什麼
1、 精確農業的概念及簡介
20世紀後半期世界農業的高速發展,除了依靠生物技術的進步和耕地面積、灌溉面積的擴大外,基本上是在化肥與農葯等化學品和礦物能源的大量投入條件下獲得的。但由此引起的水土流失、土壤生產力下降、農產品和地下水污染、水體富營養化等生態環境問題,已經引起了國際社會的廣泛關注,並推動了農業可持續發展和精確農業理論的產生和發展。"精確農業"是"Precision Agriculture"、"Precision Farming"、"Site-specific Farming(Agiculture)"等名詞的中譯。[4]精確農業是現代信息技術(RS,GIS,GPS),作物栽培管理技術,農業工程裝備技術等一系列高新技術的基礎上發展起來的一種重要的現代農業生產形式和管理模式,其核心思想是獲取農田小區作物產量和影響作物生產的環境因素(如土壤結構、土壤肥力、地形、氣候、病蟲草害等)實際存在的空間和時間差異信息,分析影響小區產量差異的原因,採取技術上可行,經濟上有效的調控措施,改變傳統農業大面積、大樣本平均投入的資源浪費作法,對作物栽培管理實施定位,按需變數投入。它包括精確播種,精確施肥,精確灌溉,精確收獲這幾個環節。而精確農業的興起對合理施肥提出了新的理論和技術要求。從化肥的使用來看,化肥對糧食產量的貢獻率佔40%,然而即使化肥利用率高的國家,其氮的利用率也只有50%左右,磷30%左右,鉀60%左右,肥料利用率低不僅使生產成本偏高,而且造成地下水和地表水污染、水果蔬菜硝酸鹽含量過高等環境問題。總之施肥與農業產量、產品品質、食品和環境污染等問題密切相關。精確施肥的理論和技術將是解決這一問題的有效途徑。
2、 精確施肥(變數處方施肥)
2.1精確施肥的必要性
"土壤--作物--養分"間的關系十分復雜。雖然我們已確定了作物生長中必不可少的大量元素和微量元素,但作物需求養分的程度因植物的種類不同而有差別。即使是同一種作物,不同的生長期對各種養分的需求程度差別也很大。苗期是作物的"營養臨界期",雖然在養分數量方面要求不多,但是要求養分必須齊全和速效,而且數量足夠。很多作物在營養"最大效率期"對某種養分需求數量最多,營養效果最好,同一作物不同養分的"最大效率期"不同,不同作物同一養分的"最大效率期"也不同。不同養分具有"養分不可替代性"即作物的產量主要受最少養分含量那個養分所限制,而這個最少的養分不能被其它養分所代替。為消除"最小養分率"的限制,大量的使用化肥,而這又造成一系列的環境問題。所以為取得良好的經濟效益和環境效益,適應不同地區、不同作物、不同土壤和不同作物生長環境的需要,變數處方施肥是我們未來施肥的發展方向。
2.2精確施肥
我們認為精確施肥是將不同空間單元的產量數據與其他多層數據(土壤理化性質、病蟲草害、氣候等)的疊合分析為依據,以作物生長模型、作物營養專家系統為支持,以高產、優質、環保為目的的變數處方施肥理論和技術。精確施肥是信息技術(RS,GIS,GPS),生物技術,機械技術和化工技術的優化組合。按作物生長期可分為基肥精施和追肥精施,按施肥方式可分為耕施和撒施。按精施的時間性分為實時精施和時後精施。
3、理論及技術體系
3.1土壤數據和作物營養實時數據的採集
對於長期相對穩定的土壤變數參數,象土壤質地、地形、地貌、微量元素含量等,可一次分析長期受益或多年後再對這些參數做抽樣復測,在我國可引用原土壤普查數據做參考。對於中短期土壤變數參數,象N,P,K,有機質、土壤水分等,這些參數時空變異性大,應以GPS定位或導航實時實地分析,也可通過遙感(RS)技術和地面分析結合獲得生長期作物養分豐缺情況。這是確定基肥、追肥施用量的基礎。20世紀90年代以來,土壤實時采樣分析的新技術、新儀器有了長足的發展進步。
3.1.1基於土壤溶液光電比色法開發的土壤主要營養元素測定儀,在我國已有若干實用化的產品推廣。
3.1.2基於近紅外(NIR)多光譜分析技術、半導體多離子選擇效應晶體管(ISFET)的離子敏感測技術的研究已取得了初步的進展和研究成果[5,6]。
3.1.3基於近紅外(NIR)光譜技術和傳輸阻抗變換理論的土壤水分測量儀在我國已經研製成功[7,8]。
3.1.4基於光譜探測和遙感理論的作物營養監測技術研究也取得了一定的進展。
用植物光譜分析方法診斷植物營養水平具有快速、自動化、非破壞性等優點,但診斷專一性不夠,解譯精度也有待提高。在作物N營養與作物光譜特性方面,無論是多光譜被動遙感,還是激光熒光雷達主動遙感的研究和應用都已較為成熟[9,10,11],在外觀未發現缺氮症狀時,已能區分作物的N素營養水平。日本首先研製了葉綠素計應用於田間作物氮素營養水平診斷及指導施肥,取得了較好的效果,據日農機新聞1999年又報道了一種自動化施肥裝置,在水稻生長期間,可根據其葉子進行判斷,自動調節施肥量,用分光感測器分析水稻生長情況,同時用GPS系統導航,任何人都能進行操作。但植物中P、K和微量元素的營養水平與作物光譜特性的關系研究較少。國內外研究發現基於現在的儀器設備條件下,在嚴重缺磷時,光譜分析才能用作物磷營養診斷[12];鉀只能區分3~4級營養水平[13]。但隨著一系列地球觀測衛星的將在近幾年發射,衛星影像空間解析度和光譜解析度的提高,遙感技術將在作物營養監測的中扮演重要的角色。
3.2差分全球定位系統(DGPS)
無論是田間實時土樣分析,還是精確施肥機的運作,都是以農田空間定位為基礎的。全球定位系統(GPS)為精確施肥提供了基本條件。GPS接收機可以在地球表面的任何地方、任何時間、任何氣象條件下至少獲得4顆以上的GPS衛星發出的定位定時信號,而每一衛星的軌道信息由地面監測中心監測而精確知道,GPS接受機根據時間和光速信號通過三角測量法確定自己的位置。但由於衛星信號受電離層和大氣層的干擾,會產生定位誤差,美國提供的GPS定位誤差可達100米,所以為滿足精確施肥或精確農作需要,須給GPS接受機提供差分信號即差分定位系統(DGPS)。DGPS除了接收全球定位衛星信號外,還需接收信標台或衛星轉發的差分校正信號。這樣可使定位精度大大提高。我們在實驗中用的美國GARMIN公司的GPS12XL 接受機,接收差分輸入後可達到1~5的定位精度。現在民用DGPS已完全能滿足精確施肥的需要。現在的研究正向著GPS-GIS-RS一體化,GPS-智能機械一體化方向發展。日本最近實驗利用GPS定位插秧機、GPS定位自動施肥機,誤差在10cm以內[14,15]。
3.3決策分析系統
決策分析系統是精確施肥的核心,直接影響精確施肥的技術實踐成果。決策分析系統包括地理信息系統(GIS)和模型專家系統二部分。GIS用於描述農田空間屬性的差異性;作物生長模型和作物營養專家系統用於描述作物的生長過程及養分需求。只有GIS和模型專家系統緊密結合,才能制定出切實可行的決策方案,這也使現在國內外GIS集成的研究熱點。在精確施肥中,GIS主要用於建立土壤數據、自然條件、作物苗情等空間信息資料庫和進行空間屬性數據的地理統計、處理、分析、圖形轉換和模型集成等。作物生長模型是將作物及氣象和土壤等環境作為一個整體,應用系統分析的原理和方法,綜合大量作物生理學、生態學、農學、土壤肥料學、農業氣象學等學科的理論和研究成果,對作物的生長發育、光合作用、器官建成和產量形成等生理過程與環境和技術的關系加以理論概括和數量分析,建立相應的數學模型。它是環境信息與作物生長的量化表現。通過作物生長模型我們可以得出任意生長時期作物對土壤生長環境的要求,以便採取相關的措施。在這方面美國的科學家們綜合考慮大氣-土壤-作物之間的相互作用,早在20世紀70年代研製出大型作物模擬模型CERES(覆蓋了玉米、小麥、高粱、大豆、花生等12種作物),國內高亮之等系統的完成了水稻模型RICEMOD[16]。但這些模型在生理生態模擬方面仍比較簡單,其機理性、適用性有待於進一步發展和提高。我國20世紀80年代就就開發了作物營養專家系統,但無論是作物肥料效應函數模型為基礎的專家系統,還是測土施肥目標產量模型,都屬於統計模型,不同的統計模型計算的施肥量相差3倍以上[16]。以作物生理機理為基礎的作物營養模擬模型有待於進一步發展和提高。
3.4控制施肥
現在有二種形式,一是實時控制施肥。根據監測土壤的實時感測器信息,控制並調整肥料的投入數量,或根據實時監測的作物光譜信息分析調節施肥量[18,19]。二是處方信息控制施肥。根據決策分析後的電子地圖提供的處方施肥信息,對田塊中肥料的撒施量進行定位調控。
4.理論技術存在的問題和未來發展方向
土壤數據採集儀器價格昂貴,性能較差,不能分析一些緩效態營養元素的含量,而遙感由於空間解析度和光譜解析度問題,使遙感信息和土壤性質、作物營養脅迫的對應關系很不明確,不能滿足實際應用的需要。隨著高解析度遙感衛星服務的提供(1~3m),加強遙感光譜信息與土壤性質、作物營養關系的研究和應用將是近幾年精確施肥研究的熱點和重點。 DGPS的定位精度已完全能滿足精確施肥的技術需要,雖DGPS導航自動化施肥或耕作機械已有研究,但DGPS與GIS資料庫結合進行自動化機械施肥還有待於進一步發展,同時GPS-RS-GIS也正趨向於一提化。 作物模型和專家系統方面,除進一步加強作物營養機理和生理機理研究外,模型的適用性和通用性方面應於精確施肥緊密結合,因為現在許多模型需要的變數過多或普通方法難以測定,即模型需要進一步簡單化和智能化。
5.中國發展精確施肥的思考
精確施肥在中國的必要性。我國的化肥投入突出問題是結構不合理,利用率低。化肥投入尤其是磷肥的投入普遍偏高,造成養分投入比例失調,增加了肥料的投入成本。[20]我國肥料平均利用率較發達國家低10%以上,氮肥為30-35%,磷肥為10-25%,鉀肥為40-50%。肥料利用率低不僅使生產成本偏高,而且是環境污染特別是水體富營養化的直接原因之一,眾所周知的太湖、滇池的富營養化,其中來自肥料面源污染負荷高達1/3-1/2。隨著人們環境意識的加強和農產品由數量型向質量型的轉變,精確施肥將是提高土壤環境質量,減少水和土壤污染,提高作物產量和質量的有效途徑。
5. 植物逆境中心和生理生態研究所什麼關系
首先我猜你是吉林大學生命科學院大二的. 其次,你給的分也太少了點哈 逆境就是指高溫,高壓,低溫,飢餓,乾燥,潮濕等等不利於植物生長的條件. 給你設計一個小的,比如你利用無土栽培養了一盆西紅柿,這樣培養液你可以自己控製成分,然後換培養液,比如缺。
6. 山東省果樹研究所的儀器設備
擁有生理、生化、分子等研究領域大中型科研儀器、設備100多台(套)版,建有果樹育種實驗室權、果樹生理生態實驗室、設施果樹生物學實驗室,1000㎡現代化溫室一棟,1000 ㎡的高光效簡易溫室一棟。建有常規育種、生物技術育種和現代果樹栽培技術試驗基地6處總規模300畝;在果樹重點產區建有長期穩定的果樹高效標准生產技術試驗示範基地16處,總規模5000多畝。
7. 關於地球科學家遭到質疑例子
地球環境污染和破壞的九大現象
一、大氣污染
大氣污染的定義
在干潔的大氣中,痕量氣體的組成是微不足道的。但是在一定范圍的大氣中,出現了原來沒有的微量物質,其數量和持續時間,都有可能對人、動物、植物及物品、材料產生不利影響和危害。當大氣中污染物質的濃度達到有害程度,以至破壞生態系統和人類正常生存和發展的條件,對人或物造成危害的現象叫做大氣污染。造成大氣污染的原因,既有自然因素又有人為因素,尤其是人為因素,如工業廢氣、燃燒、汽車尾氣和核爆炸等。隨著人類經濟活動和生產的迅速發展,在大量消耗能源的同時,同時也將大量的廢氣、煙塵物質排入大氣,嚴重影響了大氣環境的質量,特別是在人口稠密的城市和工業區域。所謂干潔空氣是指在自然狀態下的大氣(由混合氣體、水氣和雜質組成)除去水氣和雜質的空氣,其主要成分是氮氣,佔78.09%;氧氣,佔20.94%;氬,佔0.93%;其它各種含量不到0.1%的微量氣體(如氖、氦、二氧化碳、氪)。
大氣污染物的分類
大氣污染物主要可以分為兩類,即天然污染物和人為污染物,引起公害的往往是人為污染物,它們主要來源於燃料燃燒和大規模的工礦企業。
顆粒物: 指大氣中液體、固體狀物質,又稱塵。
硫氧化物: 是硫的氧化物的總稱,包括二氧化硫,三氧化硫,三氧化二硫,一氧化硫等。
碳的氧化物: 主要包括二氧化碳和一氧化碳。
氮氧化物: 是氮的氧化物的總稱,包括氧化亞氮,一氧化氮,二氧化氮,三氧化二氮等。
碳氫化合物: 是以碳元素和氫元素形成的化合物,如甲烷、乙烷等烴類氣體。
其它有害物質: 如重金屬類,含氟氣體,含氯氣體等等。
大氣污染的危害
大氣污染對氣候的影響很大,大氣污染排放的污染物對局部地區和全球氣候都會產生一定影響,尤其對全球氣候的影響,從長遠的觀點看,這種影響將是很嚴重的。
一是大氣中二氧化碳的含量增加,燃料中含有各種復雜的成分,在燃燒後產生各種有害物質,即使不含雜質的燃料達到完全燃燒,也要產生水和二氧化碳,正因為燃料燃燒使大氣中的二氧化碳濃度不斷增加,破壞了自然界二氧化碳的平衡,以至可能引發「溫室效應」,致使地球氣溫上升。二是臭氧層被破壞 。
大氣被污染後,由於污染物質的來源、性質和持續時間的不同,被污染地區的氣象條件、地理環境等因素的差別,以及人的年齡、健康狀況的不同,對人體造成的危害也不盡相同。大氣中的有害物質主要通過下述三個途徑侵入人體造成危害:
(1)通過人的直接呼吸而進入人體;
(2)附著在食物上或溶於水中,使之隨飲食而侵入人體;
(3)通過接觸或刺激皮膚而進入到人體。其中通過呼吸而侵入人體是主要的途徑,危害也最大。
大氣污染對人的危害大致可分為急性中毒,慢性中毒,致癌三種。
大氣層保護
許多環境問題是跨國界的,甚至是全球性的,如溫室效應和臭氧層破壞等大氣污染,需要世界各國的共同努力才能逐步解決。人們在70年代早期開始認識到氟氯烴可能對環境有害,並且開始尋找代替品。到了80年代中期,臭氧層破壞的證據已經日益清楚,採取共同行動的呼聲也日益高漲。到了1987年,許多國家的代表匯集在加拿大第二大城市蒙特利爾,簽署了《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾協定書》。這個協定書是對付世界環境公害的一個開創性的國際協定,目的是控制氟氯烴和其它破壞臭氧層的物質的消費量,保護地球的「外衣」,也保護人類自己。
經過修正後的蒙特利爾協定書是一個有約束力的國際協定。按照規定,工業國的氟氯烴和其他受限制物質的排放量必須立即減少,在2000年以前逐步完全停止使用這類物品。發展中國家在1996年以前可以繼續有限度的增加這些物質的消費,然後就應當逐步減少,到2010年時必須完全停止使用這些有害物質。除了時間上的優惠以外,這一協定書還包含了兩個對發展中國家有利的條款:一個是建立一項臨時多邊基金,幫助發展中國家採取代替氟氯烴的技術;另一個是技術轉讓條款,要求簽字國把最好的技術按照「公平和最有利的條件」轉讓出去。
我國已加入了修正後的蒙特利爾協定書,並且制定了履行國際義務的國家行動方案,包括建立保護臭氧層組織管理機構,制定有關行業的管理規范,積極開展替代品和替代技術的研究,為企業的替代技術改造安排配套資金等等。
二、酸雨
有人認為酸雨是一場無聲無息的危機,而且是有史以來沖擊我們最嚴重的環境威脅,是一個看不見的敵人。這並非危言聳聽。
隨著工業化和能源消費增多,酸性排放物也日益增多,它們進入空氣中,經過一系列作用就形成了酸雨。
人們對酸性排放物已經有了控制,但仍然還有酸雨現象。大氣塵埃可能是造成酸雨問題的另一原因。
酸性排放物
自由大氣里由於存在0.1~10μm范圍的凝結核而造成了水蒸汽的凝結,然後通過碰並和聚結等過程進一步生長從而形成雲滴和雨滴。在雲內,雲滴相互碰並或與氣溶膠粒子碰並,同時吸收大氣中氣體污染物,在雲滴內部發生化學反應,這個過程叫做污染物的雲內清除或雨除。在雨滴下降過程中,雨滴沖刷著所經過空氣中的氣體和氣溶膠,雨滴內部也會發生化學反應,這個過程叫污染物的雲下清除或沖刷。這些過程也就是降水對大氣中氣態物質的顆粒物質的清除過程,酸化就是在這些過程中形成的。
大氣塵埃
最近的發現表明,酸雨是比原來的想像要復雜得多的一種現象。研究得到的結果表明了大氣中存在著的鹼化合物出乎意料地起著關鍵性作用。鹼通過中和酸性污染物而對酸雨的作用進行抵消。我們發現,人們把全部注意力都集中到大氣中的酸性物質,掩蓋了鹼排放也已經有所下降這一事實。看來有許多因素正在減少大氣中這些鹼的含量,從而加劇了酸雨對生態的影響。具有諷喻意味的是,在這些因素中有幾個正是各國政府為改善空氣質量而採取的措施。
大氣中的大多數鹼都能在稱為大氣塵埃的空中粒子中找到。這些塵埃粒子富含碳酸鈣和碳酸鎂等礦物質,這些礦物質溶於水中就起鹼的作用。大氣塵埃粒子由多種來源共同形成。燃料的燃燒,以及水泥生產、采礦和金屬冶煉等工業活動,都會產生含鹼的粒子。建築工地、農場和在未經鋪砌的道路上車輛行駛也會造成塵埃粒子。
三、臭氧層破壞
臭氧層是地球最好的保護傘,它吸收了來自太陽的大部分紫外線。然而近二十年的科學研究和大氣觀測發現:每年春季南極大氣中的臭氧層一直在變薄,事實上在極地大氣中存在一個臭氧「洞」。
這種臭氧損耗現象是一種反常現象,這是否表明這一紫外線吸收層正處於全球性災難呢?通過不斷的科學研究,人們發現人類社會活動釋放的物質嚴重的破壞了臭氧層,當然這種現象還受到這一地區獨特的氣象狀態(極渦、寒冷的平流層溫度、極地平流層雲)的影響。
發現過程
英國南極測量局的大氣科學家在南極進行了一項研究計劃, 這一研究計劃分別在地面和空中進行。球載儀器一般是檢測該儀器所行進的大氣的構成及其化學性質。陸基探測儀和星載探測儀則執行遙測任務。這些研究活動採取了國際合作方式。例如,1987年代表19個組織和四個國家的大約150名科學家和輔助人員聚會於智利的蓬塔阿雷納斯,進行了一項規模空前的研究,即機載南極臭氧實驗。這項實驗表明1987年臭氧洞大小達到歷史最大。這一發現震驚了科學界。
形成機理
南極「臭氧洞」的成因目前尚無定論,其中最為令人信服的當是污染物質學說。此外還有:美國宇航局漢普頓芝利中心Callis等人提出南極臭氧層的破壞與強烈的太陽活動有關;麻省理工學院的Tung等人認為是南極存在獨特的大氣環境造成冬末春初臭氧耗竭,根據大氣動力學說,指出大量氯氟烴化合物的使用,以及南極初春沒有足夠陽光產生大量氧原子,並因此提出了不需要氧原子的循環機理。
通過分析我們似乎可以得出以下的主要觀點:(1)南極"臭氧洞"是在南極春季特殊的溫度和環流狀況下由極地平流層雲參與和非均相化學反應而引發產生的特殊現象。(2)極地旋渦等其它因素對氣體成分輸送的影響不是南極"臭氧洞"形成的決定因素,而只能影響臭氧洞的強度。(3)太陽周期變化通過光化學反應對南極"臭氧洞"強弱的影響可以忽略。
四、水污染
人類的活動會使大量的工業、農業和生活廢棄物排入水中,使水受到污染。「水污染」的定義:水體因某種物質的介入,而導致其化學、物理、生物或者放射性等方面特徵的改變,從而影響水的有效利用,危害人體健康或者破壞生態環境,造成水質惡化的現象稱為水污染。
水的污染有兩類:一類是自然污染;另一類是人為污染。當前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據污染雜質的不同而主要分為化學性污染、物理性污染和生物性污染三大類。
1、海水污染
污水、廢渣、廢油和化學物質源源不斷地流入大海。在許多海域,傾倒混有石油的污水是非法的,但這種事仍時有發生,而真正的石油災難是在巨型油輪泄漏或沉沒時發生的。如今我們設法用化學品使水中石油沉澱以達到清除石油的目的。
向海洋傾倒化學和放射性廢物的作法已持續多年。容器總有一天會腐蝕掉,有害物質便將進入海水中。我們對深層水與表層水的循環情況還了解不多,其過程或許比我們以前所想的要快。因此有害物質就會擴散到生物活動的水層中去。
2、地表水污染
五百多年以前,人們就認為飲用流經大城市的河水是危險的,而工業化,人口增長以及新的有毒化學品,使情況愈來愈糟。
排水系統的鋪設和清潔劑的使用有增無減,使我們的水道和湖泊中磷酸鹽含量日益增多。這種過度營養導致藻類迅猛繁殖。消耗水中的氧,使魚類死亡,生態系統惡化。由於工業上不妥善處理汞化合物和其它重金屬,也造成嚴重的水污染。汞通過食物鏈的進程逐漸集中,最後對吃魚的鳥或人類造成嚴重的神經損壞。
3、地下水污染
與地表水一樣,地下水也受到了污染的威脅,主要來自於地表或土壤水的下滲,農用氮肥以及垃圾中的油、酚污染著地下水,氮肥中的硝酸鹽一旦進入地下,便轉變為亞硝酸鹽,它在人體中能夠轉變成致癌物質。地面植被的破壞和濕地的排水減少了地表水的滲透,從而降低了潛水面。由於城市和工業的過度需要,淡水不斷被抽出作為生活和工業用水,然後作為地表污水重新排放,因而還會導致潛水面的進一步下降。另一方面,大量頻繁的灌溉可以增強滲透作用,使潛水面一直升到地表。而在乾旱地區,被水滲透的土地由於異常的蒸發作用,引起地下水中鹽類的沉澱,遲早會變成不能耕作的鹽鹼地。
水資源保護
地球上的水似乎取之不盡,其實就目前人類的使用情況來看,只有淡水才是主要的水資源,而且只有淡水中的一小部分能被人們使用。淡水是一種可以再生的資源,其再生性取決於地球的水循環。隨著工業的發展,人口的增加,大量水體被污染;為抽取河水,許多國家在河流上游建造水壩,改變了水流情況,使水的循環、自凈受到了嚴重的影響。
五、固體廢物
凡人類一切活動過程產生的,且對所有者已不再具有使用價值而被廢棄的固態或半固態物質,通稱為固體廢物。各類生產活動中產生的固體廢物俗稱廢渣;生活活動中產生的固體廢物則稱為垃圾。"固體廢物"實際只是針對原所有者而言。在任何生產或生活過程中,所有者對原料、商品或消費品,往往僅利用了其中某些有效成分,而對於原所有者不再具有使用價值的大多數固體廢物中仍含有其它生產行業中需要的成分,經過一定的技術環節,可以轉變為有關部門行業中的生產原料,甚至可以直接使用。可見,固體廢物的概念隨時、空的變遷而具有相對性。
固體廢物的產生途徑
維持人類社會一切活動的物料,處於動態平衡過程,並遵循質量守恆規律,可用社會物料流程來描述這一規律。
1.人類的一切活動,相對於外界環境而言,只不過開發與利用了物料,而最終以廢物的形式等量回歸於環境。這種對物料的"利用與歸還"經常處於交叉的狀態。在生產與產品的消費過程中,均產生各種形態的廢物,這些廢物一部分在生產與消費中得到回收和再利用。而另一部分,恰好與在環境中開發的原料等量的部分,以廢物形式返回與環境中,形成一個封閉循環系統。
2.在現代社會中,人類活動的每一環節均產生各種狀態的廢物,從環境中原料的開發乃至產品的利用,無一例外。因此尋求減少廢物產量的唯一途徑,是降低原料的開發量、減少產品原料消耗。
固體廢物的分類
固體廢物的分類是依據其產生的途徑與性質而定。在經濟發達國家將固體廢物分為工業、礦業、農業固體廢物與城市垃圾四大類。我國制定的《固體廢物管理法》中,將固體廢物分為工業固體廢物(廢渣)與城市垃圾兩類。其中含有毒有害物的成分,單獨分列出一個有毒有害固體廢物小類。
固體廢物的危害
垃圾正成為困擾人類社會的一大問題,全世界每年要產生超過計劃10億噸的垃圾,大量的生活和工業垃圾由於缺少處理系統而露天堆放,垃圾圍城現象日益嚴重,成堆的垃圾臭氣熏天,病菌滋生,有毒物質污染地表和地下水,嚴重危害人類的健康,這種現象若得不到遏制,人類將被自己生產的垃圾埋葬掉。
六、地面沉降
地面沉降是指在一定的地表面積內所發生的地面水平面降低的現象。地面沉降現象很早就為史書所記載。作為自然災害,地面沉降的發生有著一定的地質原因。但是,隨著人類社會經濟的發展、人口的膨脹,地面沉降現象越來越頻繁,沉降面積也越來越大。在人口密集的城市,地面沉降現象尤為嚴重。現在我們研究地面沉降的原因時,不難發現,人為因素已大大超過了自然因素。現在的地面沉降現象與其說是自然災害,倒不如稱之為人為禍患。
地面沉降的地質原因
從地質因素看,自然界發生的地面沉降大致有下列三種原因:
1、地表鬆散地層或半鬆散地層等在重力作用下,在鬆散層變成緻密的、堅硬或半堅硬岩層時,地面會因地層厚度的變小而發生沉降。
2、因地質構造作用導致地面凹陷而發生沉降。
3、地震導致地面沉降。
地面沉降的人為原因
地面沉降現象與人類活動密切相關。尤其是近幾十年來,人類過度開採石油、天然氣、固體礦產、地下水等直接導致了今天全球范圍內的地面沉降。由於各大中城市都處於巨大的人口壓力之下,地下水的過度抽采更為嚴重,導致大部分城市出現地面沉降,在沿海地區還造成了海水入侵。
七、生物多樣性變化
生物群落是多種多樣的,人們可以從不同的角度將其劃分為若干類型。生物多樣性的涵義十分寬泛,即包括生物物種的多樣性,還包括生態適應性、形態、生理生態多樣性等廣泛的內容。
不同地理、氣候環境具有不同的生物群落。隨著工業文明的發展,人類社會逐步擴張,改變了廣大地區的生物環境,嚴重影響了生物多樣性,物種正以前所未有的速度從地球上減少。
據估計,全世界每年有數千種動植物滅絕。
砍伐森林
對世界植物和動物的最大威脅是生態環境的破壞。大部分生物很難離開它已適應了的環境。世界上物種最豐富的地方之一是熱帶雨林區,但是現在它正在遭受到越來越快的破壞。實際上,世界上所有的天然森林都受到嚴重威脅。程度最輕的是雨林被單一的經濟林所代替,情況最嚴重的地方已因侵蝕而被破壞成了貧瘠的灌叢地。
據世界自然保護基金會估計,全球的森林正以每年2%的速度消失,按照這個速度,50年後人們將看不到天然森林了。
開墾草原
北美的許多草原已經或多或少地消失了。在非洲,由於要解決日益增加的人口的糧食問題,人們正在大量焚毀有豐富動物資源的熱帶草原。在乾旱地區採用傳統農業方法既不可靠又危險。為開墾中亞內陸乾草原所做的努力,已經遭到了許多不幸的挫折。
排干濕地
沼澤濕地不僅是生物的生活環境,而且在水文循環中起著重要的作用。它可調節河流的流速,改善地下水的補給。但是為了發展工業和建築住房,許多濕地不是被排干就是蓄滿了水。試圖把濕地轉變為耕地,結果常常是土貧產低。
城市化發展
城鎮發展於良好的農業區,而都市化常常意味著為建設住宅、街道和停車場而犧牲耕地。這樣耕地就變成了不能出產生物的廢地。從自然或經濟的角度來看,這樣的土地很難再恢復成農田。
動物滅絕
許多動物種類已瀕臨滅絕,僅是面臨危險的脊椎動物數量也是十分驚人的。威脅的性質是各種各樣的:歐洲的猛禽正遭到採集鳥蛋者的威脅,而老虎則面臨著其出沒的密林被砍伐掉的危險。許多瀕臨動物已難以挽救了,而另外一些若能受到保護尚可倖存。
八、赤潮
赤潮是水體中某些微小的浮游植物、原生動物或細菌,在一定的環境條件下突發性地增殖和聚集,引起一定范圍內一段時間中水體變色現象。通常水體顏色因赤潮生物的數量、種類而呈紅、黃、綠和褐色等。
赤潮雖然自古就有,但隨著工農業生產的迅速發展,水體污染日益加重,赤潮也日趨嚴重。
赤潮的成因
赤潮究竟是一種原本就存在的自然現象,還是人為污染造成的,至今尚無定論。但根據大量調查研究發現,赤潮發生必須具備以下條件:
①海域水體高營養化;
②某些特殊物質參與作為誘發因素,已知的有維生素B1、B12、鐵、錳、脫氧核糖核酸;
③環境條件,如水溫、鹽度等也決定著發生赤潮的生物類型。發生赤潮的生物類型主要為藻類,目前已發現有63種浮游生物,硅藻有24種,甲藻32種、藍藻3種、金藻1種、隱藻2種、原生動物1種。
赤潮的危害
赤潮不僅給海洋環境、海洋漁業和海水養殖業造成嚴重危害,而且對人類健康甚至生命都有影響。主要包括兩個方面:
①引起海洋異變,局部中斷海洋食物鏈,使海域一度成為死海;
②有些赤潮生物分泌毒素,這些毒素被食物鏈中的某些生物攝入,如果人類再食用這些生物,則會導致中毒甚至死亡。
九、水土流失
土地資源是三大地質資源(礦產資源、水資源、土地資源)之一,是人類生產活動最基本的資源和勞動對象。人類對土地的利用程度反映了人類文明的發展,但同時也造成對土地資源的直接破壞,這主要表現為不合理墾植引起的水土流失、土地沙漠化、土地次生鹽鹼化及土壤污染等,而其中水 土流失尤為嚴重,乃當今世界面臨的又一個嚴重危機。
水土流失概述
水土流失是指在水流作用下,土壤被侵蝕、搬運和沉澱的整個過程。在自然狀態下,純粹由自然因素引起的地表侵蝕過程非常緩慢,常與土壤形成過程處於相對平衡狀態。因此坡地還能保持完整。這種侵蝕稱為自然侵蝕,也稱為地質侵蝕。在人類活動影響下,特別是人類嚴重地破壞了坡地植被後,由自然因素引起的地表土壤破壞和土地物質的移動,流失過程加速,即發生水土流失。
水土流失是我國土地資源遭到破壞的最常見的地質災害,其中以黃土高原地區最為嚴重。我國目前水土流失總的情況是:點上有治理,面上有擴大,治理趕不上破壞。全國水土流失面積解放初期為17.4億畝,到1980年約治理6億畝。由於治理趕不上破壞,水土流失面積卻擴大到22.5億畝,約占國土總面積的1/6,涉及近千個縣。全國山地丘陵區有坡耕地約4億畝,其中修梯田約1億畝,而另外3億畝坡地正遭受水土流失的危害。
水土流失危害
土壤肥力下降,水土流失可使大量肥沃的表層土壤喪失。
水庫淤積,河床抬高,通航能力降低,洪水泛濫成災。
威脅工礦交通設施安全。在高山深谷,水土流失常引起泥石流災害,危及工礦交通設施安全。
惡化生態環境。20世紀30~60年代,人們對於水土流失災害的認識還停留在對土地造成直接經濟損失方面,但在60年代以後,開始聯繫到人類整個環境所受的影響,包括沉澱物的污染,生態環境的惡化等。
水土流失的原因
易於發生水土流失的地質地貌條件和氣候條件是造成發生水土流失的主要原因。
人口多,糧食、民用燃料需求等壓力大,在生產力水平不高的情況下,對土地實行掠奪性開墾,片面強調糧食產量,忽視因地制宜的農林牧綜合發展,把只適合林,牧業利用的土地也辟為農田。大量開墾陡坡,以至陡坡越開越貧,越貧越墾,生態系統惡性循環;濫砍濫伐森林,甚至亂挖樹根、草坪,樹木銳減,使地表裸露,這些都加重了水土流失。另外,某些基本建設不符合水土保持要求,例如,不合理修築公路、建廠、挖煤、採石等,破壞了植被,使邊坡穩定性降低,引起滑坡、塌方、泥石流等更嚴重的地質災害。
水土流失的防治
水土流失是地表徑流在坡地上運動造成的。各項防治措施的基本原理是:減少坡面徑流量,減緩徑流速度,提高土壤吸水能力和坡面抗沖能力,並盡可能抬高侵蝕基準面。在採取防治措施時,應從地表徑流形成地段開始,沿徑流運動路線,因地制宜,步步設防治理,實行預防和治理相結合,以預防為主;治坡與治溝相結合,以治坡為主;工程措施與生物措施相結合,以生物措施為主。只有採取各種措施綜合治理和集中治理, 持續治理,才能奏效。
河流乾涸,森林減少,動物滅絕,臭氧層破壞,溫室效應等等
溫室效應、酸雨、和臭氧層破壞就是由大氣污染衍生出的環境效應。這種由環境污染衍生的環境效應具有滯後性,往往在污染發生的當時不易被察覺或預料到,然而一旦發生就表示環境污染已經發展到相當嚴重的地步。當然,環境污染的最直接、最容易被人所感受的後果是使人類環境的質量下降,影響人類的生活質量、身體健康和生產活動。例如城市的空氣污染造成空氣污濁,人們的發病率上升等等;水污染使水環境質量惡化,飲用水源的質量普遍下降,威脅人的身體健康,引起胎兒早產或畸形等等。嚴重的
污染事件不僅帶來健康問題,也造成社會問題。隨著污染的加劇和人們環境意識的提高,由於污染引起的人群糾紛和沖突逐年增加。
目前在全球范圍內都不同程度地出現了環境污染問題,具有全球影響的方面有大氣環境污染、海洋污染、城市環境問題等。隨著經濟和貿易的全球化,環境污染也日益呈現國際化趨勢,近年來出現的危險廢物越境轉移問題
就是這方面的突出表現。
地球的破壞給人類帶來的不利影響的表現有:生態環境形勢十分嚴峻,一是水土流失嚴重,土地沙化速度加快,森林生態功能衰退,草地資源退化,水生態環境系統仍在惡化;二是農業和農村水環境污染嚴重,食品安全問題日益突出;三是有害外來物種入侵,生物多樣性銳減,遺傳資源喪失,生物資源破壞形勢不容樂觀;四是由於我國人口規模龐大,人口自然增長率較高,導致關繫到國計民生的重要資源人均佔有量不斷下降,資源危機顯現;五是生態功能繼續衰退,生態安全受到威脅,工業固體廢物產生量急劇增加,大氣污染排放總量仍處於較高水平,全球變暖,臭氧層破壞等等。生態環境現狀不僅給生態環境帶來了巨大的破壞力,而且制約了經濟和社會的協調發展,減緩了社會主義進程。首先,生態環境的巨大破壞給我們造成了巨大的經濟損失。就拿我國每年所發生的洪澇災害來說,一場災難過後,成千上萬的人永遠離開了我們,大批大批的人無家可歸,不計其數的美好家園遭到破壞,無數的良田被洪水淹沒,再加上因道路毀壞所造成的交通中斷等等,我們仔細估算一下,我們是不是在經濟上蒙受了巨大的損失呢?其次.廢水.廢氣.廢渣等廢棄物的任意排放,導致大氣.河流.土地遭到污染,生態環境遭到嚴重破壞,同時也嚴重的損害了廣大人民群眾的身心健康;再次,由於植被遭到嚴重破壞致使水土流失嚴重,土地沙漠化越來越嚴重,這樣迫使許多農民遠走他鄉,而大部分又沒有固定的棲身之地,這加重了社會不安定因素。其實,由於環境遭到破壞所帶來的惡果還很多。
② 環境污染的原因
總的來說,環境污染可以是人類活動的結果,也可以是自然活動的結果,或是這兩類活動共同作用的結果。如火山噴發,往大氣中排放大量的粉塵和二氧化硫等有害氣體,同樣也造成大氣環境的污染。但通常情況下,環境污染更多地是由人類活動,特別是社會經濟活動引起的。我們平常所指的就是這類源於人類活動的環境污染。人類活動之所以會造成環境污染,是因
為人類跟其他生物有一個根本差別:人類除了進行自身的生產外,還進行更大規模的物質生產,而後者是其他所有生物都沒有的。由於這一點,人類活動的強度遠遠大於其他生物。例如,對生態系統中水的利用,其他生物僅取用滿足其生存要求的量,而人類對水的利用則不知道要比其他生物多多少倍,多到有的局部生態系統所有的水都不夠用。污染物的排放源稱為污染
源。各種污染源的情況將在第四節講述。
對環境污染可以從不同角度進行分類。根據受污染的環境系統所屬類型或其中的主導要素,可分為大氣污染,水體污染,土壤污染等等;按污染源所處的社會領域,可分為工業污染、農業污染、交通污染等等;按照污染物的形態或性質,可分為廢氣污染,廢水污染、固體廢棄物污染、以及雜訊污
染、輻射污染等。
8. 關於地球被破壞的資料
在一些國家,資本家或生產單位的經濟人為了追求高額利潤,任意向自然界排放各種有害物質,嚴重污染環境,特別是大氣和水源的污染,造成社會公害,引起許多疾病,使廣大人民的健康和生命受到嚴重威脅。對水源的污染有多種,其中「水俁病」就是舉世聞名的日本公害之一。「水俁病」於1953年首先在日本九州熊本縣水俁鎮發生,當時由於病因不明,故稱之為水俁病
1950年在水俁灣附近漁村中,發現一些貓步態不穩,抽筋麻痹,最後跳入水中溺死,當地人謂之「自殺貓」。1953年水俁鎮發現一個生怪病的人,開始只是口齒不清,步態不穩,面部痴呆,近而耳聾眼瞎,全身麻木,最後神經失常,一會酣睡,一會興奮異常,身體彎弓,高叫而死。1956年在這個地區又發現五十多人患有同樣症狀的病。經過對病的調查和研究,在1962年才確定水俁病的發生是由於汞的環境污染,特別是常期食用被污染的魚和貝類引起的甲基汞慢性中毒。這是從水俁鎮的工廠排放的氯化甲基汞污染海域,使魚和貝類中毒造成的。繼水俁鎮之後1963年,日本新瀉縣又有大批自殺貓、自殺狗出現。1973年在有明海南部沿岸的有明町等地又發生了水俁病。據報導這三次發病人數共計900多人,實際上在日本受害人數遠遠超過這個數字,僅水俁鎮受害居民已有一萬人左右。
汞俗稱水銀,它廣泛應用於許多工業部門。汞及其化合物都是有害物質,尤其是汞的烷基化合物的毒性更大。汞及其化合物可以通過呼吸或消化系統進入人體。無機汞進入人身體後,含汞濃度最高的是腎臟和肝臟。有機汞在人腦中蓄積最為顯著,其次是肝和腎。汞中毒後的臨床症狀即如「水俁病」症狀。
造成水污染的工業公害除汞外,還有酚、氰類、鉻、砷及某些重金屬鹽等物質。這些物質從工廠及科研單位排放出來,造成了嚴重的水污染。從而對人類造成的危害在國內外都時有發生。因此在發展國民經濟,加快四個現代化的進程中,一定要注意保護人類賴以生存的環境,防止污染,使人類在優美、舒適的環境中生存發展。
黑風暴:沙塵暴的一種,大風揚起的沙子形成一堵沙牆,所過之處能見度幾乎為零
18世紀以來,大批移民來到美國西部平原,濫墾濫伐,導致了20世紀30年代的3次黑風暴。1934年5月的一次風暴持續了三天三夜,從西海岸一直吹到東海岸,形成了東西長2400千米、南北寬2400千米、高達3400千米的灰黃色塵土帶。風暴以每小時100多千米的速度向東推進,橫掃北美大陸,塵暴過處,天昏地暗。中亞哈薩克地區,由於50年代大量開墾荒地,引起大面積土壤;風蝕,也發生過類似美國30年代的塵爆。在中國北部116萬平方千米的沙漠中,有39%是由於人為原因引起塵暴而造成沙漠化的。
沙塵暴是一種突發的、高強度的風沙災害。中國每年由此造成的直接經濟損失高達45億元之巨。中國西北地區,包括新疆、甘肅、青海、寧夏以及陝西和內蒙古的中西部,是中國沙塵暴的多發區。1993年5月5日的特大沙塵暴使甘肅、寧夏和內蒙古部分地區遭受巨大損失,死亡85人,傷殘264人,失蹤31人,直接經濟損失7.25億元。嚴重影響這些地區的經濟發展。
9. 哪種攜帶型調制葉綠素熒光儀最好用
當然是PAM-2100和MINI-PAM了!
1983年,WALZ公司首席科學家、德國烏茲堡大學的Ulrich Schreiber教授設計製造了全世界第一台調制熒光儀——PAM-101/102/103,使在自然光下測量葉綠素熒光成為現實,解決了科學界近50年的技術瓶頸。PAM-101/102/103迅速在植物生理、生態、農學、林學、水生生物學等領域得到廣泛應用,出版了大量高水平研究文獻。但該儀器比較笨重,不易帶到野外。
1992年,WALZ公司首席科學家、調制熒光儀發明人、德國烏茲堡大學的Ulrich Schreiber教授設計製造了全世界第一台攜帶型調制熒光儀——PAM-2000,並且在植物生理生態學等科研領域得到廣泛應用,此後十幾年中成為全球最暢銷的調制熒光儀。
1996年,WALZ公司在濃縮PAM-2000功能的基礎上,設計製造了一台更加方便攜帶的超攜帶型調制熒光儀——MINI-PAM。該儀器對PAM-2000的功能進行了濃縮,更加適合野外操作,同時價格也更加便宜。
2003年,WALZ公司在保留PAM-2000所有功能和優點的基礎上,結合最新技術,將PAM-2000升級到了PAM-2100。
PAM-2100
系統描述
PAM-2100採用了獨特的調制技術和飽和脈沖技術,從而可以通過選擇性的原位測量葉綠素熒光來檢測植物光合作用的變化。PAM-2100的調制測量光足夠低,可以只激發色素的本底熒光而不引起任何的光合作用,從而可以真實的記錄基礎熒光Fo。PAM-2100具有很強的靈敏度和選擇性,使其即使在很強的、未經濾光片處理的環境下(如全日照甚至是10000 μmol m-2 s-1的飽和光強下)也可測定熒光產量而不受到干擾。因此,PAM-2100不但適合在實驗室人工控制的環境下測量,還可以在自然環境中甚至是強烈的全光照條件下開展野外科學研究。
PAM-2100是非常便攜、強大的測量系統,它將各種光學和電子元件組裝在一個24 cm×10.5 cm×11 cm的外殼中。測量光由655 nm的發光二極體(LED)發出,可在低頻(600 Hz)和高頻(20 kHz)間自動切換。光化光(光合生物實際可吸收利用進行光合作用的可見光)由鹵素燈(白光)或紅光LED(655 nm)提供。遠紅光(735 nm,促進光系統I迅速消耗掉在PQ處累積的電子)由LED發出。
PAM-2100的按鍵操作非常簡單。基礎測量只需單健操作。數據在內置電腦中自動分析、存儲並且在顯示屏上顯示。除了「參數窗」外,在「動力學窗」還可顯示曲線的實時變化。
PAM-2100利用光纖進行信號傳輸。光適應葉夾2030-B(專利產品)上配備微型光量子/溫度感測器,可在記錄熒光信號的同時,同步記錄光合有效輻射(PAR)和溫度變化。
PAM-2100內設10個標准Run(預先編好的間隔一定時間並按一定順序執行特定命令的程序),用戶只需一次按鍵就可進行復雜的實驗。用戶還可對這些標准Run進行編輯得到自己的User-Run(數量不限),來滿足特殊的實驗需要。
PAM-2100主機可以直接連接電腦(圓口)鍵盤,在野外現場,可以根據實驗需要,不需電腦就可以進行特殊程序的編輯。
PAM-2100還可以設定單機操作軟體DA-2100自動間隔一定時間執行某個Run或User-Run,而Run是可以無限擴展的,因此,可以說PAM-2100的功能幾乎可以無限擴展。只要將主機和葉夾(均可固定在三角架上)固定好,按一次按鍵,(人不在現場看守)儀器可以自動進行非常復雜的測量過程。
此外,PAM-2100主機還可以連接電腦顯示器或投影儀放大顯示,非常適合進行教學使用。
特點
1) 聲譽卓著的PAM-2000的升級版
2) 精巧、准確、迅速、操作簡便的高級光合作用檢測設備
3) 可單機操作(採用內置電腦,DA-2100軟體記錄),可連接外置電腦操作(Windows操作軟體PamWin)
4) 攜帶型設計,帶大屏幕液晶顯示屏(可顯示曲線變化)和20個按鍵
5) 強大的數據收集、分析和存貯功能
6) 可以預先編寫和設定程序,進行特殊研究目的測量
7) 內置鋰電池可滿足長時間野外工作需要,並可連接外置12 V電池
8) 多種葉夾可供選擇,專利設計的光適應葉夾2030-B可同時記錄PAR和溫度變化
9) 光源選擇:自然光,內置光源(提供測量光、光化光、飽和脈沖和遠紅光),可選外置鹵素燈光源(特別適合野外研究)
功能
1) 可測熒光誘導曲線的快速上升動力學O-I-D-P相和O-J-I-P相
2) 可測熒光誘導曲線的慢速下降動力學並進行淬滅分析(Fo, Fm, Fv/Fm, F, Fm, Fo』, dF/Fm』, qP, qN, NPQ, rETR等)
3) 可測光響應曲線和快速光曲線(RLC)
4) 儀器內置一系列標准實驗(Run1~Run10),用戶可對其進行編輯建立自己的User-Run
5) 可在線檢測植物、微藻、地衣、苔蘚等的光合作用變化
6) 單機操作功能強大,特別適合野外操作,實驗室內單機操作時可連接電腦顯示器或投影儀放大顯示
應用領域
儀器設計特別適合野外使用,可用於研究光合作用機理、各種環境因子(光、溫、營養等)對植物生理狀態的影響、植物抗逆性(乾旱、冷、熱、澇、UV、病毒、污染、重金屬等)、植物的長期生態學變化等。在植物生理學、植物生態學、植物病理學、農學、林學、園藝學、水生生物學、環境科學、毒理學、微藻生物技術、極地植物光合作用研究等領域有著廣泛應用。
10個標准Run
Run 1:測量實際量子產量Yield(ΔF/Fm』)
Run 2:測量最大量子產量Fv/Fm
Run 3:記錄誘導曲線並進行淬滅分析(采點率10 ms/點)
Run 4:記錄誘導曲線並進行淬滅分析(采點率30 ms/點)
Run 5:qN 的馳豫動力學
Run 6:快速誘導動力學O-I-D-P相(線性時間)
Run 7:快速誘導動力學O-J-I-P相(對數時間)
Run 8:光響應曲線(需76 min)(稍加編輯即可測量快速光曲線)
Run 9:光響應曲線(需33 min)(稍加編輯即可測量快速光曲線)
Run 10:儀器自檢
用戶可根據實驗需要,自行修改或編製程序。
MINI-PAM
MINI-PAM採用了獨特的調制技術和飽和脈沖技術,從而可以通過選擇性的原位測量葉綠素熒光來檢測植物光合作用的變化。MINI-PAM的調制測量光足夠低,可以只激發色素的本底熒光而不引起任何的光合作用,從而可以真實的記錄基礎熒光Fo。MINI-PAM具有很強的靈敏度和選擇性,使其即使在很強的、未經濾光片處理的環境下(如全日照甚至是10000 μmol m-2 s-1的飽和光強下)也可測定熒光產量而不受到干擾。MINI-PAM是野外光合作用研究的強大工具。
超攜帶型調制葉綠素熒光儀MINI-PAM的特點在於快速、可靠的測量光合作用光化學能量轉換的實際量子產量。此外,MINI-PAM秉承了WALZ公司PAM系列產品的一貫優點,通過應用調制測量光來選擇性的測量活體葉綠素熒光。基於創新性的光電設計和高級微處理器技術,MINI-PAM在達到超便攜設計的同時可以得到靈敏、可靠的結果。同時,MINI-PAM的操作非常簡單。
測量光合量子產量只需一個按鍵(START)操作即可,儀器會自動測量熒光產量(F)和最大熒光(Fm),並計算光合量子產量(Y=ΔF/Fm),得到的數據會在液晶顯示屏上顯示同時自動存儲。此外MINI-PAM還有許多模式(MODE)菜單,包括熒光淬滅分析(qP、qN和NPQ)和記錄光響應曲線等,以滿足用戶的特殊需要。
連接光適應葉夾2030-B後,可以測量光合有效輻射(PAR)、葉片溫度和相對電子傳遞速率(rETR)。內置電池可以滿足1000次量子產量測量的需要,儀器內存可以存儲4000組數據。
Windows操作軟體WinControl可以進行數據傳輸、數據分析和遙控操作。
標准版的MINI-PAM採用紅光作為測量光。根據用戶需要,我們也可提供以藍光(470 nm)作為測量光的MINI-PAM。
特點
1)聲譽卓著的PAM-2000的濃縮版
2)精巧、准確、迅速、操作簡便的高級光合作用檢測設備
3)可單機操作(採用內置電腦),可連接外置電腦操作(Windows操作軟體WinControl)
4)超攜帶型設計,帶液晶顯示屏和8個按鍵
5)強大的數據收集、分析和存貯功能
6)能耗低,內置鋰電池可滿足長時間野外工作需要,並可連接外置12 V電池
7)多種葉夾可供選擇,專利設計的光適應葉夾2030-B可同時記錄PAR和溫度變化
8)光源選擇:自然光,內置光源(提供測量光、光化光和飽和脈沖),可選外置鹵素燈光源(特別適合野外研究)
功能
1)可測熒光誘導曲線並進行淬滅分析(Fo, Fm, Fv/Fm, F, Fm', ΔF/Fm』, qP, qN, NPQ, rETR, PAR和葉溫等)
2)可測光響應曲線和快速光曲線(RLC)
3)51個內置模式菜單,方便參數設置和標准測量
4)可在線監測植物、微藻、地衣、苔蘚等的光合作用變化
5)功能強大,特別適合野外操作,實驗室內利用WinControl控制時可自編程序
10. 如何測量水體葉綠素濃度,藍藻濃度,微囊藻濃度
采來的水樣要用魯哥固定液固定,濃縮後,再在顯微鏡下用血球計數板計數,就知道藻濃度了,葉綠素濃度可以用分光光度計