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生物与环境的作用精选(九篇)

生物与环境的作用

第1篇:生物与环境的作用范文

关键词:环境生物技术; 应用; 发展

中图分类号:X17 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2016)02-184-001

环境生物技术主要是通过对生物或者生物体的一些部分功能的直接或间接的利用,来对污染物进行消除的一种工艺,对环境污染问题能够做到高效的解决,而且在解决污染问题的同时还会产生出有用物质,这种工程技术在当前的环境治理中发挥着重要的作用,而且与可持续发展的思想是相一致的,有着消耗低、速度快以及效率高等特点。

一、环境生物技术在固体废弃物处理中的应用

利用环境生物技术处理固体废弃物中的生活垃圾、农业废弃物,可以采取卫生填埋的方法,它将城市生活垃圾存积在一起放入卫生填埋场,下层设置不透水的自然或人工的隔水层[1]。在处理过程中还要增加排气口与监测设备的设置,在当天的垃圾填埋结束之后在上面铺设一层土壤,然后利用科学的管理方法来对垃圾场地貌以及生态平衡状态进行恢复,主要的应用理由就是微生物对垃圾中的有机物实行分解,然后用填埋的方式还能够产生沼气进行二次利用。环境生物技术在堆肥中的应用,主要就是使废弃物在一定的温度环境中发酵,这种方法对生活垃圾的处理比较有效,处理步骤就是先对废弃物实行预处理,然后进行堆肥,后期处理之后存放,堆肥技术具有安全性高、成本低的优点。沼气发酵的手段是将牲畜禽类的粪便与农作物秸秆、污水等结合在一起,利用微生物所具备的厌氧发酵的特性,最终产生沼气,主要在农村地区具备比较大的发展优势。沼气能够在照明以及燃料等方面得到很好的利用,还可以利用沼气建立生态农场养殖模式,为绿色农业的发展做出贡献。

二、环境生物技术在水污染治理中的应用

环境生物技术中对微生物实行降解来处理水中污染物的形式,被叫作生化处理或生物降解,在生化反应中会因为微生物的差别,采取的处理技术也不同[2]。其中好氧降解技术中的生物膜法就是通过在污水处理的反应器中加入介质来实现的,介质可以承载微生物,使其获得继续的生长,进而转变成为粘液状的膜,最终会利用这种膜来对污水进行净化,在处理中膜会逐渐增厚,成为一个完整的微生态环境,这一技术不需要进行污泥的回流,而且产生的膜的生物性较高,在生化反应中比较稳定。除此之外还有生物自然的净化技术类型,比如生物塘、人工湿地等方法,生物塘就是通过太阳能作为基础能源,然后在其中种植水生植物,通过对水体中污染物进行吸收来得到净化的效果,在生物塘中可以种植水生植物,也可以加入曝气,对于水体生物的好氧降解有促进作用,现代化复合生态系统的建立使得生物塘的技术功能更加强大。人工湿地对于化工、纸浆等多种污水类型都可以进行净化处理,主要是通过自然生态系统中化学、物理及生物这三个方面的作用来操作的,污水中存在的有机物在湿地所具备的过滤、沉淀作用下进行截流,再次利用,其中可溶性的有机物在植物生物膜的反应下会被吸收、分解,湿地的再生与更换则可以通过填料来实现。

三、环境生物技术在废气和大气污染治理中的应用

环境生物技术对废气进行处理,及时将其中的有机污染物或恶臭物质降解或转化,达到净化空气的效果,属于一项空气污染处理的新技术[3]。环境生物技术对气体类的污染物的处理主要有生物过滤法和洗涤法、植物修复法等几种手段,生物过滤法就是通过活性物质的填充对废气进行加压与预湿,然后在生物滤池中使得气体中含有的污染物与生物膜相结合吸收,最后被降解从滤池的顶部排出。这一处理方式具有操作简便、设备投入少、效率高等优点,但是通常需要较大的占地面积。生物洗涤法要经过废气吸收与悬浮再生两个环节,由洗涤器与生物反应器组成,废气与生物悬浮液相互反应被分解净化后在反应池上部排出,然后对生物悬浮液进行充氧,产生的废气就会被微生物氧化、利用,而悬浮液也会在处理中实现再生,属于一个反复的过程。

四、未来环境生物技术的应用发展探究

环境生物技术在废水处理技术中的应用已比较成熟,实现了广泛的发展。好氧与厌氧工艺实现了相结合的发展以及无害化的生产处理过程,自动化程度不断提升,在今后的发展中针对不容易降解污染物的生物基因库的建设与特殊功能微生物的培养实验是主要的研究趋势。在当前科技的进步中,分子生物技术在传感器研究领域有着重要的支持作用,传感器能够使环境达到自动、连续的观测,判断环境污染状态,还可以对讲解规律进行分析,得出污染的发生原因,促进环境生物技术更全面的进步。另外,环境生物技术在发展中还需要不断的与相关科技相结合。将环境生物技术与光、声、电搭配,可提升技术作用效率,对高浓度的有害、难降解废水有效的处理,如电化学高级氧化-高效生物处理技术、辐射分解-生物处理组合技术等,这也是环境生物的未来发展趋势。

环境生物技术在环境治理中的应用效果逐渐凸显,这种高新技术的应用可以产生很大的环境效益,我国现阶段的社会发展中污染问题逐渐严峻,而且正处在一个经济转型的重要阶段,因此工业企业与政府、学术研究部门应该加强相互间的合作,在我国所具备的资源优势的基础上引进先进的技术与经验,推动环境生物技术的进步,为我国生态环境的可持续发展做出贡献。

参考文献:

[1]余莉萍,尹华,彭辉.环境生物技术的应用及发展趋势[J]城市环境与城市生态,2002,02:52-54

[2]华军.环境生物技术的研究现状及发展前景[J]污染防治技术,2006,02:23-26

第2篇:生物与环境的作用范文

【关键词】环境检测;现代生物技术;应用

1 现代生物技术概述

现代生物技术主要指的是以DNA技术基础的一系列生物高新技术的总称,包括基因工程、细胞工程、微生物工程、酶工程、蛋白质工程、生物修复技术等。现代生物技术产业其开发周期较短,效益较高,在上世纪七十年代,现代生物技术已经进入大规模工程应用阶段。现代生物技术在农业、药品、食品等工业中广泛应用,并在环境监测评价与环境防治等方面发挥着十分重要的作用。随着环境问题日益突出,现代生物技术将在环境检测与环境治理方法发挥着更为重要的作用。在环境检测中,生物发光检测技术、生物酶技术、PCR技术、生物芯片技术、生物传感器技术等现代生物技术在应用中表现出灵敏性高、检测快速、操作简单等优势,在环境检测中应用越发广泛。

2 环境检测中现代生物技术的应用分析

2.1 生物发光检测技术

在自然环境中,一些细菌、真菌及昆虫等生物具有着发光特性,其均属于革兰氏阴性兼厌氧杆菌,可以运动。在环境检测中可以选择发射荧光特性的细菌作为指示菌,放射荧光强度受到土壤中重金属影响,将放射荧光强度作为环境检测指标,可以进行土壤中混合毒物、樟脑球、Cu、Zn等重金属。实践证明,在环境检测中应用生物发光检测技术,以荧光细菌作为敏感材料其检测灵敏性高,检测直观、快速,可以与生物传感器技术、计算机技术等相结合应用,未来其在环境检测中的检测范围将会扩大,自动化检测水平更高。

2.2 生物酶技术

生物酶技术在环境检测中的原理主要是建立于环境污染物对特定酶所存在的抑制作用原理,通过显色剂显色程度对酶是否被抑制或抑制程度进行分析,从而判断环境污染物是否存在或其含量高低。如重金属对土壤酶存在着一定影响,利用重金属与土壤酶之间的影响关系,以酶指标作为重金属污染检测依据切实可行。生物酶技术将酶与微生物相结合,极大提高了其污染治理效果,于污染物中投放生物酶,可以快速消除其臭味,降低水体氨、氮、COD等含量,改善水质。随着生物酶技术发展,其酶种类增加,在不同污染环境、不同领域中适用性良好,可以针对特定治理情况采取相应生物酶技术进行处理。

2.3 PCR技术

PCR技术即为聚合酶链式反应,属于一种于体外合成特异性DN段方法,能够实现基因DN段快速扩增。PCR技术在应用中其特点主要表现在以下方面:其一,操作简单。当前,PCR技术在应用中多应用耐高温TAQ DNA聚合酶,于NDA扩增仪进行检测,通过计算机实现对扩增仪的操作控制,从而简化了步骤;其二,速度快。让目的DNA实现数百万倍扩增的反应,一般需要约30个周期,应用PCR技术则只需要几个小时便可完成;其三,特异性强。耐高温TAQ DNA聚合酶可以在高温环境中进行操作,其结合特异性较高,其正确程度增加;其三,灵敏度高。PCR进行DNA定型灵敏度较高,可以通过单细胞、双细胞、单一等进行检测。以DNA双链模板形成为例,PCR技术原理如下图所示:

图1 PCR技术原理示意图

PCR技术在环境检测中的应用,可以准确快速检测出环境中的有害生物、致病性细菌,其检测效率较高,逐渐取代了传统的分离培养法。通过PCR技术进行水体病原微生物检测,较之细菌指标法其灵敏性更高,水中病原体均可以扩增,在病原微生物含量极低的情况也可以进行有效检测。构建基于PCR技术的实时监测水体系统,可以评价水体污染程度,确定流行病污染源提供技术支持。随着PCR技术的不断发展,出现了较多的新型PCR技术,如反向PCR技术、复式PCR技术等。

2.4 生物芯片技术

生物芯片技术,指的是将抗原、抗体、基因组DNA、CDNA等生物探针分子,通过微电子技术及微加工技术固定于玻璃片、硅片、凝胶等介质表面,从而组建为微型生物化学分析系统,对DNA、蛋白质、细胞等生物组分进行有效检测分析。将生物芯片技术应用于环境检测领域,可以实现污染微生物、化合物对人体、动植物及环境等方面的污染及危害进行快速检测,主要应用于食品添加剂检测、水质监控、药物检测、有害细菌检测等。

2.5 生物传感器技术

在生物技术及电子科技发展的推动下,生物传感器获得高度发展。传感器设备多具备微型化、自动化与高度集成化特征,能够为环境检测提供有效的新型分析方法。一般生物传感器主要由转换器与敏感材料两大部分构成,其在检测速度较快,操作简单便捷,成本较低。基于PCR技术及芯片技术制作出的生物传感器芯片,其分析检测速度较快,体积较小,便于携带,在未来环境检测中应用前景广阔。

3 现代生物技术在环境检测中的发展趋势

随着科学技术与环境检测技术的不断发展,现代生物技术在环境检测中的应用将更为广泛,其所发挥的作用更为突出。未来,PCR技术、生物酶技术等其他生物检测技术将更为完善,检测内容更为丰富,检测效果更为突出,并取代一些传统的环境检测方法;现代生物技术的应用,将会为水处理技术提供巨大的技术支持,尤其是生物酶技术,开发新型高效工程菌,构建相应的处理设备,实现工程菌应用产品化;生物修复技术在环境治理中将会获得广泛应用。

4 结语

现代生物技术属于环境检测的新型技术,其在环境检测中灵敏性较高,精度较好,操作简单快捷,成本较低,在环境检测中的作用及地位不断提高,取代了部分传统环境检测方法,其应用现实意义重大。在概述现代生物技术的基础上,重点对发光检测技术、生物酶技术、生物芯片技术、生物传感器技术等进行分析,并探讨其未来发展趋势。相信未来现代生物技术其综合效益更为明显,应用前景更为广阔。

参考文献:

第3篇:生物与环境的作用范文

一、动物学中环境教育方面的内容

1.保护动物资源

保护动物资源是环境保护的重要内容之一。对众多的野生动物资源保护,首先考虑的应该是保护生存受威胁的物种。我国有关部门1988年公布了《国家重点保护野生动物名录》,明确规定国家一级保护动物96种,二级保护动物161种,从而把野生动物保护纳入法制的轨道,这是极其重要的举措。生物物种多样性越丰富,生态系统就越趋于稳定和健康地发展。其次是应该保护动物生存的环境,即栖息场所。植树造林,绿化荒山,为野生动物的生存和发展创造机会。建立自然保护区是保护野生动物资源的重要措施之一。我国已建立700多个自然保护区并规定了对大熊猫、金丝猴、白鳍豚、扬子鳄、海南坡鹿、东北虎、叶猴等我国特定的、稀有的珍贵动物的保护,禁止捕猎。

2.动物与生态平衡

野生动物是自然生态系统中的重要组成部分和维护生态系统稳定的积极因素。从生态系统来考虑,动植物资源都必须在其能够不断更新的范围内来加以利用,不要轻易地消灭某些动物,因为它们作为生态系统的一部分,对于保持生态系统的相对稳定是不可缺少的。任何动物都与它们的生活环境息息相关,生活环境决定了每种动物个体的生存和种族的繁衍状况。在一个生态系统内,它们之间彼此互相联系、互相斗争,各自处于相对稳定的状态,形成一个动态平衡的复杂的整体。环境保护的目的就是最有效和最有益地合理利用并保护自然资源。复杂的食物网是生态系统保持稳定的重要条件,它具有较强的抵抗干扰的能力。若破坏了自然界中的这种生态平衡,就会造成经济上的损失和对人健康的危害。比如,在某个地方,由于人们大肆捕杀老虎,使附近村庄周围的野猪、蓝牛羚等动物泛滥成灾,它们毁坏庄稼,使大片农田荒芜。由于缺乏有力的自然控制,整个生态就会遭到破坏。因此说,动物在生态平衡的保护中具有重要的作用。

3.生物防治

生物防治就是利用生物之间的制约关系,使害虫和天敌之间保持一定的平衡关系。常见的方法有以鸟治虫,以菌治虫,以虫治虫,以蛙治虫等。此外,利用耕作方法防治、利用不育昆虫防治和遗传防治等也获得了成功。利用生物防治病虫害与传统的农药杀灭病虫害相比,有百利而无一害,它不仅是增产节支的有效措施,而且还是防治农药污染环境和农作物的理想方法,不影响人类健康,具有广阔的发展前景。因此,近些年来,利用生物防治有害昆虫,如青蛙消灭害虫、蛇消灭老鼠、黄蜂消灭螟蛉等方式,日益受到广大农民的重视。

二、动物学中环境保护教育的途径

1.生物课堂教学是实施环境教育的主渠道

学校教育是以课堂教学为主的教育,要在学校中进行环境教育,就应该立足课堂,以教科书为纲,在课堂教学中联系实际灌输环保意识,让学生获得动物知识,认识动物与环境的关系。把教材中的教学内容作为环保教育切入点,是在生物教学中进行环保教育的有效途径。在教学中努力挖掘教材的教育因素,寻找与环境教育相关的结合点,适当拓宽加深,联系实际进行环境教育。在动物学课本中,凡是直接讲到环保知识的部分,则要讲深讲透;凡与环境问题有关的内容,则要作必要的引申、扩展和补充,与环境有机地联系起来,扩大学生的知识面。环境教育内容丰富多彩,教学方法也是多种多样的。

2.课外活动中渗透环境教育

第4篇:生物与环境的作用范文

1、简述环境、生态环境和生境的区别与联系。

环境是指某一特定生物体或生物群体周围一切事物的总和;生态环境是指围绕着生物体或者群体的所有生态因子的集合,或者说是指环境中对生物有影响的那部分因子的集合;生境则是指具体的生物个体和群体生活地段上的生态环境,其中包括生物本身对环境的影响。

2、环境的类型都有哪些?

按环境的性质可将环境分成自然环境、半自然环境(被人类破坏后的自然环境)和社会环境三类;按环境的范围大小可将环境分为宇宙环境(或称星际环境)、地球环境、区域环境、微环境和内环境。

3、根据生态因子的性质,生态因子分为哪几类?

根据生态因子的性质,其可分为气候因子、土壤因子、地形因子、生物因子和人为因子。

4、简述李比希(Liebig)最小因子定律。

在一定稳定状态下,任何特定因子的存在量低于某种生物的最小需要量,是决定该物种生存或分布的根本因素。这一理论被称做“Liebig最小因子定律”。应用这一定律时,一是注意其只适用于稳定状态,即能量和物质的流入和流出处于平稳的情况;二是要考虑生态因子之间的相互作用。

5、简述谢尔福德(Shelford)耐性定律。

生物的存在与繁殖,要依赖于综合环境因子的存在,只要其中一项因子的量(或质)不足或过多,超过了某种生物的耐性限度,则使该物种不能生存,甚至灭绝。这一理论被称为Shelford耐性定律。

6、试述生态因子的作用规律。

(1)综合作用。生态环境是一个统一的整体,生态环境中各种生态因子都是在其他因子的相互联系、相互制约中发挥作用,任何一个单因子的变化,都必将引起其他因子不同程度的变化及其反作用。

(2)主导因子作用。在对生物起作用的诸多因子中,其中必有一个或两个是对生物起决定性作用的生态因子,称为主导因子。主导因子发生变化会引起其他因子也发生变化。

(3)直接作用和间接作用。环境中的一些生态因子对生物产生间接作用,如地形因子;另外一些因子如光照、温度、水分状况则对生物起直接的作用。

(4)阶段性作用。生态因子对生物的作用具有阶段性,这种阶段性是由生态环境的规律性变化所造成的。

(5)生态因子不可代替性和补偿作用。环境中各种生态因子对生物的作用虽然不尽相同,但都各具有重要性,不可缺少;但是某一个因子的数量不足,有时可以靠另外一个因子的加强而得到调剂和补偿。

7、试述光的生态作用。

太阳光是地球上所有生物得以生存和繁衍的最基本的能量源泉,地球上生物生活所必需的全部能量,都直接或间接地源于太阳光。

(1)不同光质对生物有不同的作用。光合作用的光谱范围只是可见光区,红外光主要引起热的变化;紫外光主要是促进维生素D的形成和杀菌作用等。此外,可见光对动物生殖、体色变化、迁徙、毛羽更换、生长、发育等也有影响。

第5篇:生物与环境的作用范文

关键词:高中生物教学;环境教育;关联性;渗透

改革开放以来,我国生物基础教育取得了辉煌成就,高中生物课程建设也取得了显著成绩,但面对新世纪的挑战和激烈的国际竞争,我国的生物教育课程存在着明显的缺陷。学生缺少创新思想,欠缺综合能力和动手方面的能力,不能将所学的知识应用到现实生活中。《全日制普通高中生物课程标准》(以下简称为《高中生物课标》)中前言部分明确指出:“强调学生的主动学习,并增加实践环节……能够在探究能力、学习能力和解决问题能力方面有更好的发展;能够在责任感、合作精神和创新意识等方面得到提高。”[1]纵观全球教育发展,综合化的课程形式是课程改革的一种趋势,而环境教育就是一门跨学科的综合课程主题。本文以《高中生物课标》和《中小学环境教育实施指南》(以下简称为《指南》)为蓝本,寻求两者相结合的切入点。同时,举例说明在生物课应采用的一些教学方式,使环境教育更好地渗透进去,为高中生物教育教学提供一些新思路、新方法。

一、高中生物课程与环境教育的相关联性

《高中生物课标》中从课程目标到内容标准,或是彰显环境教育的目标和内容,或是蕴涵环境教育元素和信息,为高中生物课程具体而有效地渗透环境教育搭建了平台。

《高中生物课标》的课程总目标提到:“理解人与自然的和谐发展的意义,提高环境保护意识。”《指南》的第一部分前言中关于我国面临的环境形势中指出了我国的环境问题十分突出,环境形势十分严峻,并且列出了十大主要表现形式。这就对我们的经济发展模式和环境保护水平提出了更高的要求。生物科学作为自然科学中的一门基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的科学。它是环境科学及环境保护技术的基础,在高中生物讲授中应该突出讲解人类所面临的环境问题,让学生从情感上了解其所带来的危害。将课标中关于环保的理念植根于学生的头脑当中,在学习生物技术、生物体的结构层次以及生物多样性的知识时重点讲解,启发同学们用所学的知识发明研制出新的节能环保型产品。

义务教育阶段生物课程内容标准是《高中生物课标》的重要组成部分,它包括了10个一级的主题:1.科学探究2.生物体的结构层次3.生物与环境4.生物圈中的绿色植物5.生物圈中的人6.动物的运动和行为7.生物的生殖、发育与遗传8.生物的多样性9.生物技术10.健康地生活。环境教育要引导学生认识世界是普遍联系和相互依存的、引导学生珍视生物多样性,关注不同文化对环境的影响、引导学生理解可持续发展的内涵、引导学生主动参与解决环境问题,培养学生的环境责任感。我们可以从上述《高中生物课标》的10个主题看出,这些内容没有一个不符合环境教育的基本理念的、没有一个不可以作为环境教育基础的。尤其第3、4、8主题明确了环境的字眼,让其与环境教育的关联性更加紧密,使高中生物作为实施环境教育的载体显得无可厚非而又环环相扣。

二、在生物教学中渗透环境教育的多种方式

(一)课堂讲授法

课堂讲授是教学的重要方式之一,它是向学生传达概念、原理、知识和技能的主要阵地。在课堂上可以适当地渗透环境教育,让学生对环境教育的理论部分有一个总体上的概念。

(二)综合实践活动

绿色植物是生物圈中作用最大的一类生物,它对生物圈的存在和发展起着决定性的作用。在讲授生物圈中的绿色植物这一主题时可以通过综合实践活动,开展各种探究活动,加深学生对相关知识理解的同时,将所学知识应用到实际生活中去,更好地渗透环境教育。

例如,阐明绿色植物的光合作用,说明绿色植物有助于维持生物圈中的碳氧平衡,描述绿色植物在生物圈循环中的作用,参加绿化校园,打造绿色学校的活动。

活动安排:(1)勘察整个校园的绿化情况,找出绿化欠缺和不合理的地方;(2)设计绿化方案,可以参考其他学校或是公园的情况;(3)选定绿化方案,组织学生植树、植草;(4)由学生担负小树茁壮成长的责任,使学生增强责任感;(5)就绿化校园活动开展讨论会,谈谈植树给校园环境所带来的好处,分享一下植树的心得,更进一步设计可以让校园更美丽、更经济、更环保的方案。

(三)探究学习法

课堂上填鸭式的教学方法与素质教育的理念相违背,老师一个人唱独角戏的形式已不能成为主流。互动学习,启发学习都是当今老师所必须采用的。老师可以根据课堂上所要讲的主题,抛出一个话题让大家自由发言、随意思考,老师再慢慢指引着学生朝所要达到的目标靠近,最后得出所要的结论。老师可以提出一个环境方面的问题,从而引出讨论的话题。比如:

首先,出示一个世界人口发展历程的图表:其次,叙述从1830年(10亿人口)开始人类每增加10亿人口的时间,分别用去100年、30年、15年、12年、12年,速度极大地加快了。根据联合国人口部门最新的预测,世界人口最早将在2011年或者最晚在2015年达到70亿。

然后,讨论一下最近几十年人口增加过快的原因,人口增长的优缺点以及对环境的影响。人类的活动对生物圈有重要的作用,老师应从生物圈的高度引导学生开展人和生物圈关系的探究。

三、总结

我们在高中生物课堂教学活动中进行环境教育的方法远不止上述这些。我们只要在生物课堂教学活动中时时刻刻关注学生的思想实际,充分挖掘出高中生物教材中环境教育的渗透点,做到有的放矢,高中生物课堂教学中环境教育就一定能收到令人满意的效果。在高中生物课中渗透环境教育在提高环保意识的同时又为学生开展动手能力的活动提供了实践的内容与主题,符合素质教育的方针与理念。所以,对高中学生加强环境教育是一项长期的战略任务和经常性工作,充分利用各种方法和途径,在生物教学中切实渗透环境教育,那么就能够引发学生对环境问题的关心,从而增强他们的环境保护意识和动手与创新能力,使素质教育朝着更广阔的方向发展。

参考文献:

[1]教育部.中小学环境教育实施指南(试行)[M].人民教育出版社,2003.

第6篇:生物与环境的作用范文

[关键词] 品牌;环境;研究构架

一、品牌生态环境的概念

1.品牌生态环境的定义(内涵)

虽然,我们可以简单地将品牌生态环境定义为:品牌生存的时空内,一切对品牌的生长、发育、行为和分布有着直接或间接影响的要素与各种条件的总和。但是,我们认为,这种定义未免太过于宽泛、流于空洞、意义不大。还有没有更加精准的、更加实际的、更加让读者一目了然的“品牌生态环境”的定义?比如说,我们能不能说上一句类似于“我们把光照、温度、土壤、大气、水分、食物和其他相关生物等生物生存所不可缺少的环境要素称为生态因子”的话。进一步,我们要问,对于品牌来说,光照是什么?温度是什么?土壤是什么?大气是什么?水分是什么?食物是什么?相关生物又是什么?这些问题,都需要我们深入而细致地进行考量。我们不能仅仅套用一般性的“环境”定义,那样做,没有实际意义,而且,也是不负责任的态度。

2.品牌生态环境的种类(外延)

(1)品牌生态环境的命名。对于品牌生态环境因子,采用相关学科的已有名称进行命名是无可厚非的。因为,品牌来源于现实,而现实中的许多事物的称谓是一个约定成俗的问题,不是一下子改得过来的,改成别的也没有实际意义,没有这个必要。在命名问题上,重要的问题是,在对纷繁复杂的具体因子进行分类的基础上,根据属性、功能、来源、成分等进行划分、归纳和整理为一个体系,命名就是一件水到渠成的事。所以,我们说,品牌生态环境命名的问题,本质上是分类研究的问题,是一个归纳整理的问题。

(2)品牌生态环境的类型。在没有科学的品牌生态环境分类学研究之前,我们是否可以简单地从品牌产品生产的角度,把品牌生态环境分为品牌内生态环境和品牌外生态环境两大类。品牌内生态环境是指品牌产品的生产制造企业的环境,而品牌外生态环境是指品牌产品的生产制造企业以外的环境。

关于品牌内生态环境。王东民(2004)认为,单从企业内部视角来看,发展品牌至少有36个关键因素:市场定位、品牌辐延、驰名商标、工业设计、专利发明、新品开发、技术进步、信息网络、市场调查、公关策略、广告创作、CI策略、新闻宣传、企业外脑、价格策略、销售观念、营销改革、战略联盟以及国际市场,等等。这实际上是指品牌生态的内环境。对于内环境的研究,正如以上所说,首先是将上面这36个关键因素分类。

关于品牌外生态环境。同品牌内生态环境研究一样,至今还没有品牌生态学研究者对此有系统研究。从品牌环境的角度,多数品牌研究者(而不是品牌生态学研究者)将品牌环境描述为:资源环境、产业环境、技术环境、人口环境、自然环境、政治环境、经济环境、法律环境等(祖月、郝松林2006)。

实际上,我们知道,还有一个对于品牌的成长特别有影响的外部环境是市场格局,特别是市场中竞争品牌的影响。从生态学的角度,我们可以将这个因素类比为“生物环境”中的“种间关系”环境。当然,我们也可学习现代生态学的构架,将“生物环境”放在“种群”和“群落”中去讨论。所以,下面我们要讨论的品牌生态环境是指品牌的“非生物因子”环境。

现在的问题是,在品牌环境生态学中,我们如何将其梳理成为一个有序的环境体系,并且,根据这个体系,如何简洁明了地进行分类和命名。

二、品牌生态环境的组织与结构

1.品牌生态环境的组成成分。在本文中作为一个抛砖引玉式的探索,我们比照生态学中对于非生物因子生态环境构成的分类,把品牌的“非生物因子”生态环境分为品牌气候因子、品牌土壤因子、品牌地形因子。并且,与相应的品牌环境因子对应起来。当然,我们还要进一步研究有无此“套用”的必要性。

(1)品牌气候因子。在生态学中,气候因子也称地理因子,包括光照、温度、水分、空气等。那么,我们是否可以相应地将市场(需求)环境、经济环境、政策法律环境、文化环境与光照、温度、水分、空气产生以下的对应关系:光照——市场(需求)环境、温度——经济环境、水分——政策法律环境、空气——文化环境。

(2)品牌土壤因子。土壤泛指自然生态环境中以土壤为主体的固体成分,其中土壤是植物生长的最重要基质,也是众多微生物和小动物的栖息场所。土壤因子对生物产生影响的方面包括土壤矿物质、土壤有机质、土壤结构性状三个方面。那么,我们是否可以将资源环境、人口环境、基础设施环境与土壤矿物质、土壤有机质、土壤结构性状作如下的对应关系:土壤矿物质——资源环境、土壤有机质——人口环境、土壤结构性状——基础设施环境。

(3)品牌地形因子。在生态学中,地形因子主要是指地面的起伏、坡度、坡向(向阳和向阴)等。那么,我们是否可以将起伏、坡度、坡向与产业环境、技术环境、媒体通路环境做如下相应的对应:起伏——产业环境、坡度——技术环境、坡向——媒体通路。

笔者认为,怎样的对应关系不重要,重要的是我们起码有一个能引起讨论的品牌生态环境(严格意义上说是品牌“外环境”中的“非品牌种群”环境,类似于生态学中的“自然环境”中的“非生物因子”环境)的结构。

2.品牌生态环境因子的关联。类似于大自然的光照(热能)给地球送来了温暖,使地球表面土壤、水体变热,引起空气和水的流动,生态环境因子通过相互作用而关联起来形成一个生态环境的整体,通过生态系统的能量循环和物质循环将生态环境中的各种生态因子进行关联。在品牌生态学中,我们十分有必要研究各品牌生态因子之间的相互关联与互动的复杂关系。

三、品牌生态环境的运动与变化

1.品牌生态环境的自然变化

正如在生态环境中,光照是引起环境变化的一个重要“自变量”。我们认为,市场需求——市场中人的需求是品牌生态环境中的一个重要的“自变量”。所以,我们也很有必要研究在品牌生态环境中,自变量是什么?因变量是什么?自变量与因变量之间的关系如何?这些研究势必对我们调查和预测环境变化有重要的作用。

2.品牌生态环境对品牌的作用规律

(1)限制性规律(李比希最小因子定律)。生态学研究告诉我们,生物在生长发育的不同阶段往往需要不同的生态因子或生态因子的不同强度。例如,低温对冬小麦的春化阶段是必不可少的,但在其后的生长阶段则是有害的。那些对生物的生长、发育、繁殖、数量和分布起限制作用的关键性因子叫限制因子。这一规律是1840年农业化学家J.Liebig在研究营养元素与植物生长的关系时发现的,后人称之为Liebig最小因子定律(Liebig's law of minimum):植物生长并非经常受到大量需要的自然界中丰富的营养物质如水和CO2的限制,而是受到一些需要量小的微量元素如硼的影响。

那么,这个定律是否也提示我们,在一个具体的品牌运作过程中,十分重要的问题是找到对于你的品牌来说的“最小因子”,并且,我们用什么样的方法才能找到这个对于品牌成长限制最大的环境因子?实际上,有许多研究者对此早已有密切的关注,如黄知常和邓阳(2007)。

(2)非等价规律。对生物起作用的诸多因子是非等价的,其中有1-2个是起主要作用的主导因子。主导因子的改变常会引起其他生态因子发生明显变化或使生物的生长发育发生明显变化,如光周期现象中的日照时间和植物春化阶段的低温因子就是主导因子。在品牌生态学中,各品牌生态环境因子的作用是否也是等价的?如果不是等价的,那么,我们是否要研究其主导因子是什么?另外,主导因子与限制因子的区别是什么呢?我们用什么研究方法进行主导因子研究呢?这一方面的研究是鲜见的。

(3)替代性规律。生态因子虽非等价,但都不可缺少,一个因子的缺失不能由另一个因子来代替,这就是生态因子的构成不可替代性。但某一因子的数量不足,有时可以由其他因子来补偿,例如光照不足所引起的光合作用的下降可由CO2浓度的增加得到补偿,这就是生态因子的数量可替代性。受此规律的启发,我们在品牌生态学中,是否要研究各种因子间的替代性呢?笔者认为是很有必要的。因为,我们在现实中有许多条件多数时候是难以满足的,有许多时间是需要寻找替代性因子的。

四、品牌生态环境的功能与作用

正如生物有机体在不断地同其周围生态环境进行物质与能量的交换过程中,与环境是相互作用的一样,品牌与其环境也是相互作用的,这一点是毋庸置疑的。

1.品牌生态环境对品牌的直接影响

第7篇:生物与环境的作用范文

【关键词】环境污染 生物技术 应用 前景

中图分类号:Q933

1我国生态环境的现状

我国生态环境污染日趋严重,如 “三废”污染、水体污染、土壤污染、废弃塑料和农用地膜污染、农用化肥和农药污染等,造成水资源严重短缺,土地荒漠化日益加剧,森林覆盖率剧减,草场严重退化。生态环境的恶化,时刻威胁着人们的生命财产安全,疾病发病率也迅速提高。因此,必须积极发展高新技术,如现代环保生物技术等,采用防治结合的方式,解决当前的环境危机,维护生态平衡,已迫在眉睫。

2环境生物技术简介

生物技术是建立在生命科学的基础上,通过直接或间接的方式利用生物或生物有机体的特定部分或某些功能,建立降低或消除污染物的生产工艺或能够高效净化环境污染,同时又能生产有用物质的工程技术。主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程、染色体工程、生化工程等。生物技术在环保领域发挥着越来越重要的作用,正衍生出一门新兴的学科与技术,即我们所说的“环境生物技术”,亦称“环境生物工程”。其特点如下:

2.1 实现对污染物的循环利用

对垃圾废弃物的降解生成的产物或副产物,一般都可重新利用。这样,可把污染降到最小程度,不仅可解决长期污染的问题,还实现了对固废的循环利用。

2.2安全可靠、效果明显

利用发酵工程技术治理,产生的物质基本属于稳定无害的物质,常见的包括CO2、水、氮气、甲烷等。并且,多数都是一步到位,无二次污染。因此,该技术既安全、彻底又高效。

2.3简化流程,节约成本

生物技术是建立在酶促反应基础上的生物化学过程。酶作为生物催化剂,实质是一种活性蛋白质。一般在常温常压或近乎中性的条件下即可发生反应。因此,绝大部分生物治理对环境条件要求不高,并可就地实施。

3.环境生物技术在三废处理中的应用

3.1在废水处理方面的应用

废水中含有许多有毒有害物质,比如,酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇、蛋白质等。废水生化处理经近百年的发展,现已形成了许多新工艺、新技术。通过生物技术治理废水,主要借助微生物的降解作用完成。它分为耗氧降解技术与厌氧降解技术两种。耗氧降解技术又分为:活性污泥法与生物膜法。目前,采用较多的是固定化酶与固定化细胞技术,它属于酶工程技术。固定化酶又称为水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法,导致水溶性酶和固态的不溶性载体结合起来,从而使酶不再溶于水。微生物细胞犹如一个天然的固定化酶反应器。微生物细胞的固定可采用制备固定化酶的方式。对于污水中的多种污染物,均可通过固定化酶或固定化细胞进行治理。国内外有很多这方面的成功案例。

3.2在废气净化方面的应用

废气是近年来重要的污染源之一。如何利用生物技术高效净化废气也成为重要的研究课题。目前采用的方法包括生物过滤、生物洗涤、生物吸附和植物修复法等。常用的生物反应器有生物净气塔、渗滤器和生物滤池等。根据微生物在废气处理过程中的具体形式,分为两大类:生物吸附法与生物过滤法。前者可治理含胺、酚和乙醛等气体,后者可降解恶臭性废气。植物修复技术是把太阳能作为动力,依靠植物的同化作用达到净化气体的目的。它属于一种绿色技术。现在,全球都有很多成功处理废气的案例。美国利用微生物作用来净化工业恶臭气体,效果明显,且还不会出现二次异臭。德国与荷兰利用生物膜过滤技术可除掉超过90%的硫化氢。我国相关学者也在此方面取得了不错的成果。比如,利用生物膜填料塔处理橡胶再生脱硫过程中产生的低浓度的有机废气,经试验表明,该方法是可行的,若相关条件控制适度,净化效果显著,净化率可超过90%。相比原有的废气处理方法,生物技术法有着很多优势:节约成本、效果好、安全可靠、没有二次污染等。

3.3在处理固废方面的应用

工农业生产、城市建设与日常生活都会产生很多固体废弃物。传统固体废弃物的处理方式,不仅浪费资源能源,还会污染环境。利用生物技术处理城市生活垃圾和农业废弃物,不但可以把这些废弃物变为优质的有机肥料,实现废物的资源化,更有利于生态环境的良性循环。常见的处理方式包括卫生填埋、堆肥和发酵制沼气等。

4.环境生物技术在环境污染修复中的应用

4.1污染土壤的生物修复

随着农业的发展,各种化学杀虫剂、农药被大量使用。而这些农药很多都会残留在土壤中,。尤其是那些极难降解的农药给生态环境造成难以估量的损害。通过相关生物技术处理,可以把这些污染物质进行有效分解,生成水与CO2。不仅不会造成对环境的破坏,还能防止出现二次污染。但是是分解周期较长,不符合农业生产的需求。重金属属于土壤污染中重要的污染物。重金属污染的生物治理机制是:借助生物作用(酶促反应)导致重金属的化学形态改变,将其固定在土壤中,或减轻其毒性。这样,可有效制约重金属在土壤中的移动。通过生物的吸收、代谢作用后,会进一步固定重金属或减小其毒性,从而净化土壤。此外,生物修复污染土壤的过程中,还能提高土壤有机物的数量,调动相关微生物的活性,从而优化土壤生态结构。同时,还能强化对土壤的固定作用,避免土壤受到风蚀、水蚀的破坏,预防水土流失。

4.2.水体生物自然净化技术

环境生物技术中通过植物吸收达到净化水体与土壤的方法被称为生物自然净化技术。分为生物塘与人工湿地两种。前者把太阳能作为初始能源,利用塘中植物的同化作用将水中的污染物吸收掉,从而净化水体。生物塘中可栽植的高效净化植物有水葫芦、芦苇、水莴苣等。同时,还应构建集组合曝气、水生植物、水产养殖一体化复合生态系统,进而提高生物塘的处理能力。后者是通过自然生态系统中的物理、化学、生物等作用达到对水体的净化作用。由于人工湿地处理系统出水水质较好,可用于饮用水源的处理,并且所需成本也比常规处理方法要低。

4.3白色污染的治理

采用生物技术治理可从两方面入手,一是筛选具有降解塑料与农用薄膜的微生物,形成高效降解菌。二是分离克隆出带有降解功能的基因,再将其植入到特定的土壤微生物内,如根瘤菌。这样,既能发挥两者各自作用,还有利于加快对塑料垃圾的降解速度。此外,还应重点对预防白色垃圾技术进行攻关与研发。个别微生物可以生成一些高分子化合物,类似于塑料,被称为聚酯。为进一步节约成本、提高产量,人们正致力于通过DNA重组技术,试图改造某些微生物。比如,当前一个重点研究课题就是通过微生物发酵生产聚-β羟基烷酸(PHAs),相关研究人员正试图形成自溶性PHAs生产菌种。通过把PHAs重组菌发酵后,积累数量众多的PHAs,再添加一些信号物质,从而生成裂解蛋白,然后细胞壁被破坏,PHAs析出。即简化PHAs的提取流程,达到节约成本的目的。

4.4降解废水中微量油脂

含油废水属于一种量大面广的污染源。废水中的少量油脂并不能通过原有的物理或化学方法处理掉。上海交大生命科学技术学院和日本日立化成公司合作,从5种活性污泥或土壤中驯化分离出六种菌,分析了它们在低温条件下对低浓度植物类油脂的实际降解能力。不同菌的降解能力都各不相同,其中,发现两种菌的除油效果很好,除油率高达92.80% 和95.49%,相关特性还有待进一步研究。

4.5化学农药污染的消除

经统计资料显示,每合成一吨农原药需消耗3-4吨化工原料,多余的原料作为未反应物或中间副产物随水排出,每年数百家农药厂排出的废水上亿吨,危害极大。中科院成都生物所经过反复试验,终于找到了解决处理农药(乐果)废水的方法。他们将高效微生物菌种用于SBR设备处理有机农药废水,效果显著,使有机磷转化率达96-99%,其技术指标达到了相关排放标准。一般情况下施用的农药化肥约有80%的残留,特别是难降解的氯代烃类农药,给生态系统带来了极大的滞留危害,必须依赖基因工程构建的高效菌种来进行处理。但要想彻底消除化学农药的污染,还必须全面推广生物农药。生物农药是指由生物体产生的具有防治病虫害和除草功能的一大类物质的总称,大多是生物体的代谢产物,主要有微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。

5.环境生物技术在环境监测方面的应用

应用在环境监测领域的生物技术主要有以下几种:①监测水质,利用细菌的数量、某些粪便指示菌(大肠埃希氏菌、克霉伯氏菌)等②检测物质致突变性和致癌性,通常使用鼠伤寒少门氏菌来检验。③通过发光细菌对环境中的毒物进行检测,速度较快。④根据对水中藻类的生长情况测定,对水质进行监测或检测某些物质的毒性。近年来,国际上在这一领域的重点研究对象包括PCR技术(应用聚合酶式反应技术)、核酸探针、生物传感器等。PCR技术可用于当前还无法培养的微生物检测,一般适用于对土壤、水样、沉积物等环境标本的细胞检测。

随着今后技术的不断完善,对于水质的检测,核酸探针与PCR技术极有可能取代现在的常规微生物检测方式。此外,生物酶法具有良好的发展潜力,它适用于快速检测与现场测定。生物传感器具体有酶传感器、微生物传感器、免疫传感器,通过酶、微生物、抗原、抗体等生物材料作为分子识别元件,从而把外部对其理化特性的影响转化为电磁信号。它可用于对特定污染物的快速检测,并且操作简便、结果精确。

5环境生物技术现状及前景展望

5.1现状

环境生物技术虽有诸多优点,并能有效解决各种污染问题。但实际应用中依然存在种种局限:

①反应速度较慢,并且需要大型的反应器,需占用过多的土地面积。

②对于原水水质有着十分严格的标准,不然,不利于微生物的生长。

③运行过程中会发生一些问题,如污泥膨胀或流失,余下的污泥也不易处理。

④通常的微生物也极难解决人工合成物,尤其是难生物降解的污染物。

⑤实验室有可能泄漏某些活的有害菌体。大规模的微生物应用会给生态环境带来潜在的风险。

5.2发展前景

5.2.1各种新工艺新方法不断涌现

比如,国内有关专家利用高效反应器治理印染废水时,结合三种新技术,以提高生物处理效率。即在厌氧流化床中加入高效的脱色菌,通过聚集-交胶固定法,把脱色菌固定到活性污泥中。再在反应器中加入磁粉以构成稳恒弱磁场,从而对微生物产生正的磁生物效应以加快生化反应速率。此外,还有利用基因工程克隆生物生长基因控制植物生长、构建高效的细菌来治理各种污染问题,以及利用遗传工程处理农业固废中难降解的五碳糖等等新技术。

5.2.2综合利用

为了避免微生物降解污染物后形成二次污染,同时,让资源得到充分利用,生物治理技术也更趋向综合性利用,如利用降解后形成的微生物菌体、微生物体内酶、有关代谢产物、或其产生的能源。当前,“沼气田”发电是比较成熟的生物技术,投资少、成本低、使用管理方便,正受到很多国家的推崇。英国有的污水处理厂采用乳酸细菌降解农用工业垃圾生成乳酸。

5.2.3和其它现代科技有效结合

近年来,现代科技的发展特别是IT技术的快速发展,促使生物治理技术取得了极大的进步。生物处理工艺正实现自动化控制,并且,生物技术方面正积极开展数学模拟研究。据有关报道显示,目前已研制出电子计算机辅助系统。该系统分为分析程序与处理程序,进一步降低了废水处理厂设计方面的难度。随着自控技术的发展,连续性运行的大型氧化沟也随之产生。

5.2.4重点研究极端微生物与超级工程菌

极端微生物是指在一般生物无法生存的条件下能生存的生物。比如在高温、高酸、高碱、高压、高盐、低温等极端条件。这类微生物具有特殊的生理机制,有很高的环保应用价值。Whyte等经研究了解到,冷微生物菌株可以使石油烃、十二烷、正十六烷、甲苯、萘等发生矿化。随着技术的进步,对现有微生物的有效改造,不断研发出新的具有特殊功能的微生物。通过质粒工程技术,把分别降解芳烃、多环芳烃等的质粒接合到降解酯烃的细菌体内,形成一种“超级菌”。这种细菌在治理石油污染方面有着很好的应用前景,可以把60%的烃分解。同时,相比一般菌种,其几小时就能达到一般菌种净化一年左右的效果。

5.2.5转变观念,从治理转向预防

目前,随着环境问题的日益突出,世界各国都意识到环境保护的重要性。生物技术的发展也会从单纯地治理过渡到防治结合,以预防为主,最终实现清洁生产。比如,生产微生物农药、源于微生物体又能生物降解的表面活性剂等。今后还可应用于诸多领域,如洗涤剂制造、油类回收处理、感光乳剂稳定、植物病害防控、细胞破碎、微生物的快速测定等方面。目前,正尝试通过基因工程技术把PHBV基因植入某些植物体内,实现从植物体内获取塑料,从而解决严重的塑料污染难题。

5.3.展望

随着全球环境的日剧恶化,使人类的生存和发展遭到了一场前所未有的挑战,迫使人们进行一场‘环境革命’来振救人类自己。这场环境革命的意义就像18世纪的工业革命一样重大,而且需要更深入和彻底。在这场革命中,借助现代生物工程技术解决环境问题,纵然有其巨大的发展潜力与优势,也还存在诸多局限与不足,所以,面对环境危机日益恶化之势,不仅要建立健全相应的环境规划、法规、资金投入等生物技术良性应用环境,鼓励、资助研发更新更高效的环境生物技术,并使之得到产业化与商品化发展,还要把生物技术和其它各种相关技术有效地结合起来,才能切实有效解决当前困扰世界各国的生存危机的问题。

【参考文献】

[1]刘涵戈 浅谈生物技术在环境保护中的应用 新教师教学 2011,(1)河南省项城市,河南,项城,466200

[2] 谢丹丽1 雷鸣2 生物技术在环境保护和污染修复中的应用 环境保护科学 2007,33(5)1. 中南大学湘雅二医院污水处理中心 长沙 410007; 2. (湖南农业大学资源环境学院 长沙 410128

[3]张伟锋 现代生物技术在环境保护工作中的应用 综合论坛2011 新密市环境保护局河南郑州452370

[4]郭颜伟 生物技术在环境保护工作中的应用探讨 科技传播 2011(11)新郑市环保局,河南新郑 451100

第8篇:生物与环境的作用范文

关键词:现代生物技术;环境工程;应用

经济发展与城市建设作为当前时展的主流与基本趋势,尽管在多年来已经取得了显著的成就,然而由于城镇在自身发展的过程中过于追求经济效益,而忽视了必然的社会效益,生态环境问题油然而生。针对当前愈演愈烈的环境问题,只有不断完善发展环境工程项目体系,不断创新发展已有的现代生物技术,才能真正在探索解决环境问题新方法的基础上,实现经济效益和社会效益的有效统一,真正为人类的可持续发展做出重要贡献。

1现代生物技术在环境工程中的应用

现代生物技术在构成上主要以DNA技术为基本引导,包括一系列生态高新技术,例如细胞工程技术、基因工程技术、微生物工程技术、生物修改技术等。从环境工程的角度来看,由于该技术具有无污染、再生方便、循环性强等基本特征,因此在环境工程中具有较高的应用价值,能够在确保生态环境友好的基础上追求最大化的经济效益。下面将以生物技术和基因工程技术为例来具体论述。

1.1生物技术的应用

生物技术在生态环境工程中的作用体现在多个方面,以医学为例,DNA重组技术的出现使得血浆蛋白相关临床病理特征不再那么神秘。研究人员开始利用生物及时对血浆蛋白进行结构上的优化处理,并通过母体繁殖的方法,制造出了大量的人体蛋白,而这些蛋白在临床上都具有极高的应用价值和显著疗效。与常规的临床治疗技术进行对比,生物技术的优势特征主要体现在两个方面,首先,生物技术的副作用低,由于人体蛋白是经由生态技术所获取的,因此应用于人体具有很高的适用性,不良反应发生率极低;其次,由于生物技术能够通过作用与人体网络功能体系的方式来达到综合医疗的临床诊治效果,因此比常规的化学疗法或放射性疗法具有更高的临床适用性。

1.2基因工程技术的应用

以植物基因工程技术为例,随着当前基因工程技术的不断创新发展,我们已经构建起了完善系统的生物技术体现,经由将植物基因工程的相关研究内容放置到标准操作流程当中,不仅能够植物基因工程在实际操作过程中科学性和准确性,同时还能够帮助研究人员研制出更多的转基因植物,进而产生大量的医学蛋白,为医学发展创造有利条件。

2现代生物技术继续发展的建议

当前现代生物技术的创新发展对生态环境工程建设活动起了重要的推动作用,而为了适应当前日益增长的环境保护与绿色发展的要求,就需要我们进一步地发展现代生物技术的重要作用。由于上文针对生物技术和基因工程技术展开了论述,下面将继续就这两点分析继续发展壮大现代生物技术的建议措施。

2.1提供生物技术在能源问题的应用效率

能源问题作为时展与经济建设的重要问题,与生态环境之间有着密切的关系。这就给我们以有益提示,在发展生态技术的过程中,应当强调将生物技术与能源开发与利用有机地结合起来,一方面不断提高旧能源的利用效率,另一方面不断研究探索新型能源与绿色能源,着力转变能源应用的传统地位,尝试新思路与新途径。可以说,基于生物技术的能源开发与利用是未来经济发展的重要途径与趋势之一。

2.2强化转基因工程及时在环境自治问题上的应用效果

生态环境问题在迫使人类开始重新审视人与自然关系的同时,也开始让人从环境保护的基本思路转变为强调提高环境的自治能力,因此如何在发展的过程确保生态环境的自我恢复能力,已经成为当前环境工程的重要研究课题。以转基因工程技术为例,通过将转基因技术与新植物培育与养殖有机地结合起来,从而达到植物品种改良、土壤优化的目的。此外,研究人员还可以考虑改良一些具有显著吸附能力的植物,通过将土壤中一些已经超标的金属元素予以有效吸收,在提高土壤自身恢复能力的基础上,提高当地生态环境的自治能力。另一方面,经由转基因工程技术所培育出的植物在应用过程中能够兼具经济效益和社会效益,这就达到了二者的有机协调。

3结语

事实上,现代生物技术所涵盖的范围与内容及其广泛,由于篇幅原因,本文在此只是简单地选取了生物技术和基因工程技术两方面的内容。当前现代生物技术在生态环境工程中的应用价值与实际效果已经为人为熟知,为了确保现代生物技术能够在未来更好地为环境问题作出重要贡献,就需要不断实现该技术的创新与发展,不断将现代生物技术与生态环境工程有机地结合起来,达到经济效益和社会效益的和谐统一。

参考文献

[1]孙毅.现代生物技术应用与环境保护研究的新进展[J].科技情报开发与经济,2012,7(14)26-17.

第9篇:生物与环境的作用范文

[关键词] 生物多样性 人居环境 绿化

1 引言

生物多样性作为地球的生命支持系统,其不可估量的资源、环境和经济价值是全人类赖以生存和发展的基础,并在维持全球和区域生态平衡、可持续发展方面具有十分重要的意义。近年来,随着不合理的人类活动导致生境丧失和片断化、环境污染、土地退化等,致使生物多样性大量丧失,严重威胁人类的生存与发展。保护生物多样性,构建和谐人居环境已成为世界各国关注的热点之一。

2 小城镇人居环境及其功能

小城镇人居环境,可以狭义的理解为小城镇居民的居住和社区环境。也可广义的理解为小城镇中各种维护人类活动所需的物质和非物质结构的有机结合体,包括小城镇居民的居住和活动的有形空间和贯穿于其中的人口、资源、环境社会政策和经济发展的各个方面。人居环境与自然生态环境的关系经历了一个由和谐到逐步失衡的演变过程,随着人类居住环境不断扩张,自然生态环境质量加剧衰退,人居环境与自然生态的关系正处于持续恶化之中。从小城镇自身的特点分析来看,小城镇人居环境具有多元性和局限性,小城镇的人口结构决定了其人居环境的这两个特性,它们既是社会问题,也是经济问题,更是环境问题,其质量好坏不仅影响小城镇居民的生活质量,更关系到小城镇乃至所在区域的可持续发展。人居环境是生态环境的一个子系统,它从属于生态环境,并对整个自然环境产生重要影响。人类创造其聚居环境的根本目的就是为人类生活和行为发展提供必要的物质环境,各种类型的建筑、街区、城镇等等,既是一个庞杂的聚居系统,又是构成各层次环境的基本内容。

3 生物多样性及其功能

生物多样性(Biodiversity)是指在一定空间范围内多种多样的有机体有规律地结合在一起的总和,包括动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与其生存环境所形成的复杂生态系统。生物多样性是“环境与自然资产”中具有生命意义的组成部分,它与人类共同组成了息息相关的生命系统。生命系统作为一个等级系统,包含多个层次水平:基因、细胞、组织、器官、种群、物种、群落、生态系统、景观等。生物多样性有益于物种间遗传基因的交换,增加对小城镇人居环境适应的物种,提高了小城镇绿色环境的稳定性和景观异质性。通过生物多样性保护,可改变人对自然的传统索取方式,使人与自然和谐发展共存的伦理观深入人心,从而保证小城镇环境的可持续发展。生物多样性保护是构建和谐小城镇人居环境首先考虑的问题 [1]。

4 小城镇人居环境对生物多样性的影响

4.1 小城镇原生生境消失和碎化对生物多样性的影响。伴随着小城镇化进程的发展,楼群、混凝土地面逐渐取代了小城镇原有的自然生境、景观。小城镇化导致生态系统的碎化,变为孤立的“岛屿”,气温、湿度、风力和光照等小气候都产生质的剧烈变化,破坏了生态系统原有的结构和功能。原先生长良好的许多物种由于环境的筛选作用消失,或遗留种群的数量较小、分布区狭窄,环境随机性逐渐发生作用。随着生物入侵利用了剩余资源,占据大量的有效资源空间,进一步恶化了其他生物的栖息环境,加剧了种群的衰退和灭绝过程,导致了小城镇生物多样性的剧烈减少。

4.2 小城镇污染物等系统胁迫对生物多样性的影响。小城镇发展产生的“热岛”效应、混凝土地面不透水性造成土壤干旱、板结以及环境污染物等系统胁迫都影响植物的生理活动和群落的生态过程,尤其是小城镇工农业产生的废水、废物、酸雨和大气污染物对生物生存有明显的影响。一方面小城镇污染物对生物本身产生直接伤害和生理伤害,影响生物正常的生理活动和生长发育,致使生长势减弱乃至死亡,从而导致种群的减少,甚至灭绝;另一方面,污染物也能通过毒化生物的生存环境,破坏生物赖以生存的环境,间接对生物造成伤害,导致群落结构简单化、物种多样性丧失和原生生物多样性降低。

5 合理规划布局建立小城镇生态绿色网络,构建小城镇人居环境

正确认识自然对人的意义,认识人类与自然的天然纽带关系,在小城镇绿地系统规划和建设中,贯彻生态优先和整体优先的原则,以人与自然的可持续生存和发展为基础,将生物多样性保护作为重点,建立城乡一体化的大格局,在“以人为本”的小城镇人居环境建设原则下,尊重生态系统自身固有的完整性、稳定性和运行规律,克服狭隘的人类中心论,适当的从物种的保存、进化以及生态系统的完善、稳定出发,主动适应、调整和完善自然界及其过程,使人居环境建设与小城镇自然保护协调发展。

小城镇人居环境绿化的目的是植物所产生的生态效益,而生态功能的发挥是靠植物来完成的。我国国土辽阔,气候和土壤差异大,植被类型多样,植物种类丰富,但是我国小城镇绿化树种普遍缺乏地域特色和变化,制约了环境绿化的水平和效果。植物作为小城镇人居环境绿化的主体,不同的植物具有不同的生态功能,通过改善群落内部环境,提倡多层次、多品种、多形式的复层绿化,增加生物多样性,提高群落的生产力和生态效益。同时重视植物配置,借鉴地带性自然群落的种类组成、结构特点和演变规律,重视抗逆性和适应性的试验,根据种间和种内不同生态型的筛选,引进和培育栽培变种,丰富适应性植物种类;进一步开发利用绿地空间资源,根据不同植物的生态幅度,构筑和拓展生态环境,在植物选择上,以乡土植物为主,外来植物为辅,遵循土壤、气候、地形、地貌等自然条件和社会条件,突出个性特征与特色,合理配置乔木、灌木、藤本和草本植物,丰富林下植物,增加群落物种组成,提高叶面积指数和绿视率,形成疏密有度、障透有序和高低错落的群落层次结构以及丰富的色相和季相,使小城镇人居环境绿化达到最好的生态效益。

作为软质景观,环境绿化就是人居空间的柔化剂。生物多样性能够使人居环境绿化在形态、色彩和风格上不断发生变化,使其充满生机和活力,依靠多样的植物及配置模式,丰富人居环境中的绿地景观,使其在结构、功能和时间等方面充满变化,增强艺术效果,软化小城镇建筑群的轮廓线,使整个小城镇变得生动起来。利用河流、高压输电线路和道路等,在小城镇各绿地斑块之间以及与城外自然环境之间,尤其在影响生物群体的重要地段和关键点修建绿色廊道(corridor)和“暂息地”(stepping stone),形成绿色生态网络,减少“岛屿状”生境的孤立状态,增加开敞空间和各生境斑块的连接度与连通性,确保合理的绿带宽度。总之,在小城镇人居环境的建设过程中,人居绿地系统应保证整体性和连续性,减少小城镇间生物生存、迁移和分布的阻力面,给生物提供更多的栖息地和更便利的生境空间,改善生物群体的遗传交换条件,创造更好的生存和繁衍环境[2]。

保护小城镇人居环境中的生物多样性是小城镇环境绿化建设的主要目的,是促进小城镇生态系统稳定和协调发展的重要基础,小城镇人居环境的生物多样性与全体市民的切身利益息息相关,是全社会应该共同关注的基础性公益事业,应大力开展宣传教育,提高市民保护生物多样性的意识;同时通过立法,将生物多样性保护纳入小城镇规划建设和管理的重要内容中[3]。

6 小城镇环境绿化中增加和保护生物多样性的途径

小城镇人居环境的绿化建设要按照生态学、生物多样性及人文景观相结合的原则,以生物多样性为基础,以绿色植物为特征,以城乡一体化为理念进行小城镇的生态环境建设,主要是增加和保护生物多样性。

6.1 合理规划小城镇生态环境系统。当今小城镇的概念不仅仅局限于一个狭小的乡镇街道,小城镇人居环境的绿化建设要从整个地域的角度着手,把小城镇建成一个有机的整体。扩大对绿地的全面规划和合理布局,大力保护和发展自然、近自然模式,提高小城镇人居环境中绿地系统的多样性和稳定性。

6.2 加强小城镇环境绿化的特色性建设。各小城镇及小城镇各部位的环境条件都不尽相同,绿化有很高的异域性。保护和推广优良乡土树种,本地植物往往能体现本地景观特色,最适合本地生长条件,也比较容易达到景观的稳定性,符合适地适树的人居环境建设原则。

6.3 合理建设动植物园。公园建设是小城镇人居环境绿化的重中之重,选择特有、珍贵和有发展前途的植物与具有地方特色的人文景观合理配置,以保护原有的生态资源作为前提条件,设计有地方特色的各类公园,作为生物多样性保护的基地,同时发挥生物多样性保护的科研和普及作用。

6.4 注重湿地环境的保护和利用。小城镇中的各种水体,形成了小城镇中有独特功能的湿地生境,它不但有调节小城镇微气候、水体的过滤和自洁作用,也是多种动物、植物、微生物和水生植物的繁衍栖息地,在很大程度上丰富了生物多样性。这些湿地环境,往往在小城镇化进程中受到了很大的破坏和污染,保护和恢复湿地生态系统是小城镇生态人居环境建设的重点之一。

6.5 合理引进外来植物和古树名木的栽植。为了提升小城镇形象,环境绿化中对绿色景观的美化艺术效果要求越来越高,这就促进了外来植物的引种和古树名木的栽培。合理的引种栽培植物的丰富度,也加强了生物多样性的异地保护。但与此同时盲目引进外来物种也有负面影响,或耗时耗资或生物侵害,应当合理引进。

7 结语

在小城镇人居环境中保持和增加生物多样性是一个渐进的过程,在保护的同时,在数量和层次上要不断深入的改善目前我国小城镇中的人居环境。通过增加绿色的人居游憩空间和生物多样性,对于改变小城镇中出现的小气候问题、环境污染问题有一定的作用。优美、和谐的小城镇人居环境应当作为其他小城镇人居环境建设的借鉴,共同构建起小城镇人居环境中的绿色长城。

参考文献

[1] 刘跃建.城市森林与生物多样性保护[J].四川林业科技,2006(2):54-56.