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新航路开辟对物种的影响论文研究

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新航路开辟对物种的影响论文研究

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1.提高了全球粮食产量,使世界人口激增。1800年前后,世界人口已经突破9亿。2.改变了人们的饮食习惯。3.推进了当地经济和贸易的发展。比如水稻在北美的推广,促进了对外贸易的发展。4.对当地环境产生了一定影响。美洲的地表植被遭到破坏;中国过度的垦荒造田,导致了水土流失。

不影响。地大物博,适合很多人

1、新航路的开辟,促进了世界范围内人口的迁移与物种交换,也导致了各种疾病的传播。2、新航路开辟促进了商品的世界性流动,欧洲的商人和殖民者在欧洲、亚洲、非洲、美洲之间建立了直接的商业联系,世界市场开始形成。3、对欧洲:开始殖民扩张,海外市场扩大,资本原始积累加速,引发商业革命和价格革命,欧洲的主要商路由地中海沿岸转移到大西洋沿岸,西欧开始崛起;促进了封建制度的瓦解和资本主义的发展,4、对美洲:殖民者掠夺金银、原料和种族屠杀,使美洲的传统社会遭到灭顶之灾。5、对非洲::成为猎获黑人奴隶的场所,黑奴贸易,严重破坏非洲社会经济发展。6、对亚洲:大陆沿岸的一些岛屿为殖民者所侵占。 白银的大量流入刺激了亚洲各国经济的发展。 7、对世界:新航路开辟,各个大洲之间的相对孤立状态被打破,世界开始连城一个整体。全球性联系加强,以欧洲为中心的世界市场开始形成,人类从此从各民族的分散孤立的发展开始走向整体世界。

战争对民航业的影响研究论文

你是哪个专业的啊。我是你们教官

两次世界大战对民航业发展产生了促进作用。因为在一战前,世界上各个军事强国都以海军和陆军为主要的军种,并没有空军。而一战时,欧洲各个列强为了在作战中取得胜利,才组建了空军,但从整体看,那时的空军属于初创,作战技术和理念都不是十分成熟。但是到了二战,各国都非常重视空军的建设,突出立体作战的效能,特别是加强了性能优越的机种的研发,所以,二战时期是空军逐渐走向成熟,并且其地位超越海军和陆军的关键时期。因此,一战、二战空军的发展拉动了整个航空业的发展。

是的。一战飞机的机身都是木头拼接起来的,大多数飞机你去看,都有“线”连起来,那是钢丝,不是无线电天线,是用来固定飞机结构的。打飞机的时候一旦钢丝被打断,那么飞机就散架了。一战期间法国飞机生产了51000架、英国共生产55000架、德国生产了50000架,英国在停战前每月能生产3500架,德国差不多2000架。当时候工业生产水平普遍不高,能够保证这个产量也不容易了。二战的飞机主要是金属蒙皮了,当然材料为铝最好。向苏联铝工业基础不佳只能用木头,但是像伊尔-2这样的飞机内置了装甲板。同样还有英国的蚊式轰炸机。二战期间美国共生产飞机30万架、其中4发飞机36000架、双发36000架,英国生产12.5万架,苏联生产8万架,德国10万架,日本6万5千架。在工业发达的国家,飞机不是很困难,特别在美国。发动机-机身-配套件生产链完整,不受外界干扰,很容易获得高产量

“北斗”卫星定位系统;“神舟”系列飞船;“嫦娥”探月卫星;

新西兰气候对生物的影响研究论文

导读

在人类繁衍至今的地球上,大多数物种正遭受着气候变化的影响 。微生物支持所有高等营 养生 命形式的存在。为了 了解地球上的人类和其他生命形式(包括那些我们尚未发现的)如何能够抵御人为的气候变化--重要的是纳入对微生物的了解。我们不仅应该了解微生物如何影响气候变化(包括温室气体的生产和消耗),还应该

核心作用以及其在全球范围内的重要性。它提醒人们 ,气候变化的影响将在很大程度上取决于微生物的 响应,而微生物的响应对于实现环境可持续发展的未来至关重要。

论文ID

原名: Scientists’ warning to humanity: microorganisms and climate change

译名: 科学家对人类的警告:微生物与气候变化

期刊: Nature Reviews Microbiology

IF: 34.648

DOI:

发表时间: 2019年

通信作者: Ricardo Cavicchioli

通信作者单位: 新南威尔士大学(The University of New South Wales)

文章上线一年就被引186次,可见期重要性和影响力

综述内容

2 海洋生物群

海洋生物占地球表面的70%,从沿海河口,红树林和珊瑚礁到公海(图1)。 温度 上升不仅会影响 生物过程 ,还会降低水的密度,导致分层和环流现象的发生,从而影响生物的扩散以及营养物质的运输。 降水,盐度和风也影响分层 ,混合以及环流。来自空气、河流和河口流动的养分输入同样会对微生物的组成和功能造成影响,而气候变化会影响所有这些物理因素。

海洋环境中除了数量庞大的海洋微生物外,还发挥着重要的生态系统功能。海洋微生物通过碳和氮的固定,使有机物矿化,形成海洋食物网以及全球碳和氮循环的基础。颗粒有机物中碳的沉积以及其固定到海洋沉积物中过程是大气中螯合CO 2 的关键长期机制。因此,通过矿化和海底储藏碳氮的释放之间的平衡决定了气候变化。除了变暖(由于大气中CO 2 浓度的增加,增强了温室效应),海洋环境自工业化前以来酸化了约0.1个pH单位,预计到本世纪末还会进一步减少0.3-0.4个单位。因此有必要了解海洋生物将做出何种响应。 温室气体浓度升高对海洋温度,酸化,分层,混合,温盐环流,养分供应,辐射和极端天气事件的影响会对海洋微生物菌群产生重大环境影响,这些影响包括生产力,海洋食物网,海底碳排放和固定等方面。

2.1 微生物影响气候变化

海洋浮游植物只占全球植物生物量的1%,但却完成了全球一半的光合作用(CO2 的固定以及OO 2 的产生)。与陆生植物相比,海洋浮游植物分布范围更广,受季节变化的影响较小,周转率更快。因此,浮游植物在全球范围内对气候变化反应迅速。太阳辐射、温度和淡水向地表水输入的增加加强了海洋分层,从而减少了营养物质从深水到地表水的输送,降低了初级生产力。相反,CO 2 含量的升高,在营养成分不受限制的情况下,可以增加浮游植物的初级生产力。一些研究表明,在过去的一个世纪里,全球海洋浮游植物的总体密度有所下降,但由于数据获得的有限性、分析方法的差异等多方面原因,这些结论需要进一步考证。也有研究发现全球海洋浮游植物产量增加以及特定区域或特定浮游植物群的变化。全球海水冰面积的下降,导致更高的光渗透率和潜在的更多初级生产;然而,对于可变混合模式、养分供给变化以及极地地区的生产力趋势影响的预测效应相存在矛盾的现象。这强调了收集关于浮游植物生产和微生物群落组成的 长期数据 的必要性。

除了海洋浮游植物对CO 2 固定的贡献外,化学自养古菌和细菌同样可以在深水黑暗条件下以及极地冬季期间在表层进行CO 2 的固定。海底产甲烷菌和甲烷氧化菌是CH 4 的重要生产者和消费者,但它们对这种温室气体大气通量的影响尚不确定。海洋病毒、嗜细菌细菌以及真核食草动物也是微生物食物网的重要组成部分。气候变化对捕食者-被捕食者的相互作用的影响,包括病毒-宿主的相互作用,可以影响全球生物地球化学循环。

气溶胶影响云的形成,从而影响阳光照射和降水,但它们影响气候的程度和方式仍不确定。海洋气溶胶由海盐、非海盐硫酸盐和有机分子的复杂混合物组成,可以作为云凝结的核,影响辐射平衡,从而影响气候。了解海洋浮游植物对气溶胶的贡献方式,可以更好地预测不断变化的海洋环境将如何影响云层和对气候的反馈。此外,大气本身含有大约10 22 个微生物细胞,确定大气微生物生长和形成聚集体的能力对于评估它们对气候的影响具有重要价值。

植物生长的沿海生境对于碳的固定具有十分重要的意义,人类活动,包括人为的气候变化,在过去的50年里使这些栖息地减少了25-50%,海洋捕食者的数量减少了高达90%。基于微生物活动决定了有多少碳被再矿化并释放为CO2 和CHCH 4 ,同时考虑到如此广泛的环境扰动,因此这些扰动对微生物群落的影响同样需要进一步评估。

2.2 气候变化对微生物的影响

气候变化扰乱了物种之间的相互作用,迫使物种适应、迁移或被其他物种取代或灭绝。 海洋变暖、酸化、富营养化和过度使用(例如捕鱼、 旅游 )共同导致珊瑚礁的衰退,并可能导致生态系统的改变 。一般来说,微生物比宏观生物更容易分散。然而,许多微生物物种存在生物地理差异,扩散、生活方式和环境因素强烈影响群落组成和功能。海洋酸化使海洋微生物的pH条件远远超出其 历史 范围,从而影响到其胞内pH水平。不善于调节体内pH值的物种会受到更大的影响,许多环境和生理因素影响微生物在其本土环境中的反应和整体竞争力。例如, 温度 升高会 增加 真核浮游植物的蛋白质合成 ,同时 降低细胞核糖体浓度 。由于真核浮游植物的生物量为~1 Gt C,核糖体富含磷酸盐,气候变化引起的氮磷比的改变将影响全球海洋的资源分配。海洋变暖被认为有利于较小的浮游生物而不是较大的浮游生物,改变了生物地球化学通量。 海洋温度升高、酸化和营养供应减少预计将增加浮游植物细胞外溶解有机质的释放,微生物食物网络的变化可能导致微生物产量增加,而牺牲更高的营养水平 。温度升高还可以缓解铁对固氮蓝藻的限制,对未来变暖海洋的食物网提供的新氮来源具有潜在的深远影响。需要认真注意如何量化和解释环境微生物对生态系统变化和与气候变化相关的压力的响应。因此,关键问题仍然是关于菌群转移的功能后果,例如碳再矿化与碳固存的变化,以及与养分循环之间的关系。

3 陆生生物

陆地生物量是海洋生物量的100倍,其中陆地植物约占全球一半的净初级生产力。土壤储存了约2万亿吨的有机碳,其数量远高于大气和植被中碳的总和。陆地环境中的微生物总数与海洋环境中的总数相似。土壤微生物调节储藏在土壤中以及释放到大气中的有机碳的数量,并通过提供调节生产力的多种营养元素间接地影响植物和土壤中的碳储存。

植物通过光合作用吸收大气中的CO 2 ,并产生有机质;相反,植物的自养呼吸和微生物的异养呼吸将CO 2 释放回大气中。温度影响这些过程之间的动态平衡,从而影响陆地生物圈捕获、储存人为碳排放的能力(图1)。而气候变暖可能加速碳的排放。森林覆盖陆地面积的30%,占陆地初级生产力的50%,对人为排放的CO 2 的固存率高达25%。永久冻土中的有机物质中碳的积累远超过呼吸所损失的,创造了最大的陆地碳汇。但由于气候变暖预计将使永久冻土减少28-53%,从而使大型碳库可用于微生物呼吸以及温室气体排放。

通过对表层土壤(10cm)和以及深层土壤(100cm)剖面进行对比评估发现,气候变暖会增加碳向大气中的排放。有关不同土壤地点之间碳损失的差异的进一步解释需要更多的预测变量。然而,来自全球对变暖反应的评估的预测表明,气候变暖条件下,陆地碳损失产生了积极的反馈,加速了气候变化的速度,特别是在寒冷和温带地区(这些地区储存全球大部分土壤碳)。

3.1 微生物对气候变化的影响

CO 2 含量的升高,提高了初级生产力,增加了植物凋落物含量,促进了微生物对凋落物的分解从而导致更高的碳排放。温度的影响不仅是微生物反应速率的动力学效应,也是植物输入刺激微生物生长的结果。一些固有的环境因素(如微生物群落组成、枯木密度、氮素可获得性和水分)影响微生物活动,这就需要通过地球系统模型对气候变暖所造成的土壤碳损失进行预测,以纳入对生态系统过程的控制。在这方面,植物养分的可获得性影响森林的净碳平衡,营养贫乏的森林比营养丰富的森林释放更多的碳。植物将约50%的固定的碳释放到土壤中,供微生物生长。分泌物除了被微生物利用作为能源外,还可以破坏矿物-有机体的结合,从微生物呼吸利用的矿物中释放出有机化合物,增加碳排放。这些植物-矿物质相互作用的相关性说明了在评估气候变化的影响时,除了生物相互作用(植物-微生物)之外,生物-非生物相互作用的重要性。

土壤有机质用于微生物降解还是长期储存取决于许多环境因素,包括土壤矿物特征、酸度、氧化还原状态、水的有效性、气候等方面。有机物的性质,特别是基质的复杂性,同样会影响微生物的分解。此外,不同土壤类型中微生物获取有机质的能力具有差异性。如果将可获得性考虑在内,预计大气中CO 2 含量的增加将促进微生物的分解能力,这会使得土壤中有机碳的留存量降低。升高的CO 2 浓度增强了植物和微生物之间对氮的竞争。食草动物会影响土壤中的有机质含量,从而影响微生物的生物量和活性。气候变化可以减少食草动物,导致全球氮和碳循环的总体变化,从而减少陆地碳的固定。有害动物(例如蚯蚓)通过间接影响植物(例如,增加土壤肥力)和土壤微生物来影响温室气体排放。蚯蚓肠道中的厌氧环境含有执行反硝化并产生NO2 的微生物。蚯蚓提高了土壤肥力,它们的存在可以导致温室气体净排放,尽管温度升高和降雨量减少对有害生物摄食和微生物呼吸的综合影响可能会减少排放。

在泥炭地,抗腐烂的枯枝落叶等会抑制微生物分解,同时水饱和度限制了氧的交换,促进了厌氧菌的生长以及CO2 和CHCH 4 的释放。植物凋落物组成和相关微生物过程的变化(例如,减少对氮的固定化和增强的异养呼吸)正在将泥炭地从碳汇转变为碳源。永久冻土的融化使得微生物可以分解先前冻结的碳,释放CO2 和CHCH 4 。永久冻土的融化导致了水饱和土壤的增加,这促进了产甲烷菌和一系列微生物产生CH 4 和CO 2 。据预测,到本世纪末,缺氧环境的碳排放将比好氧环境的排放在更大程度上驱动气候变化。

3.2 气候变化对微生物的影响

气候的改变可以直接(例如季节性和温度)或间接(例如植物组成、植物凋落物和根系分泌物)影响微生物群落的结构和多样性。土壤微生物多样性影响植物多样性,对包括碳循环在内的生态系统功能很重要。短期实验室模拟变暖以及长期(50多年)自然地热变暖最初都促进了土壤微生物的生长和呼吸,导致CO 2 净释放,随着基质的耗尽,导致生物量减少,微生物活性降低。这意味着微生物群落不容易适应高温,由此产生的对反应速率和底物损耗的影响减少了碳的整体损耗。相比之下,一项长达10年的研究发现,土壤群落能够通过改变基质使用的模式以适应升高的温度,从而减少碳的损失。在年平均温度范围超过20 C的森林土壤中也发现了细菌和真菌群落的实质性变化。

微生物生长对温度的响应是复杂多变的。微生物生长效率是衡量微生物如何有效地将有机物转化为生物量的指标,效率较低意味着更多的碳被释放到大气中。一项为期一周的实验室研究发现,温度升高导致微生物周转率增加,但微生物生长效率没有变化,同时该研究预测,气候变暖将促进土壤中的碳积累。一项长达18年的实地研究发现,土壤温度越高,微生物的效率就会降低,在这段时间结束时,不易分解的底物的分解会增加,同时土壤碳的净损失也会增加。

气候变化通过温度、降水、土壤性质和植物输入等几个相互关联的因素直接或间接地影响微生物群落及其功能。由于沙漠中的土壤微生物受到碳的限制,植物增加的碳输入促进了含氮化合物的转化,微生物生物量,多样性,酶活性以及对复杂有机物的利用。虽然这些变化可能会增强呼吸作用和土壤中碳的净损失,但干旱和半干旱地区具有的特点可能意味着它们可以起到碳汇的作用。为了更好地了解地上植物生物量对CO 2 水平和季节性降水的响应,我们仍需增加对微生物群落响应以及功能的了解。

气候变化同样也使湖泊、海水等环境中富营养化的频率、强度和持续时间增加。水华蓝藻能够产生各种神经毒素、肝毒素和皮毒素,危害鸟类和哺乳动物的 健康 。有毒蓝藻目前已造成了包括中国太湖在内的全世界多个地区严重的水质问题。气候变化直接和间接地有利于蓝藻的生长,许多形成水华的蓝藻可以在相对较高的温度下生长。与此同时,湖泊和水库热分层的增加使浮力蓝藻能够向上漂浮并形成密集的表面水华,这使它们能够更好地获得光,更加具有选择性优势。目前实验室和原位实验都证明了有害的蓝藻 Microcystis 属具有适应高CO 2 的能力。因此,气候变化和CO 2 含量的增加预计会影响蓝藻水华的菌株组成。

4 农业

根据世界银行表明(世界银行关于农业用地的数据),近40%的陆地环境专门用于农业。这一比例在未来预计有可能增加,这将导致土壤中碳、氮和磷以及其他养分的循环发生重大变化。此外,这些变化与生物多样性的丧失息息相关。增加对使用植物和动物相关的微生物的了解,以提高农业可持续性发展,减轻气候变化对粮食生产的影响,但这样做需要更好地了解微生物对气候变化的响应。

4.1 微生物对气候变化的影响

甲烷菌在自然和人工厌氧环境中产生甲烷,此外还有与化石燃料相关的人为甲烷的排放(图2)。近年来(2014-2017)大气CH 4 水平显著升高,但其背后的原因尚不清楚。尽管 水稻 仅覆盖了10%的可用耕地,但却养活了全球一半的人口,同样,稻田也贡献了农业20%的CH 4 排放的。据预测,到本世纪末,人为气候变化将使水稻生产产生的CH 4 排放量翻一番。 反刍动物 是人为CH 4 排放的最大单一来源,反刍动物肉类生产所产生的碳排放比植物高蛋白食物生产的碳排放高19-48倍;即使是非反刍动物肉类生产所产生的CH 4 也比植物高蛋白食物生产的碳排放高出3-10倍。 化石燃料 的燃烧和化肥的使用大大增加了环境中可利用氮含量,扰乱了全球生物地球化学过程,威胁到生态系统的可持续发展。农业是温室气体NO2 的最大排放者,NO2 通过微生物氧化和氮的还原而释放。气候变化扰乱了微生物氮转化(分解、矿化、硝化、反硝化和固定)和N 2 O的释放速率。迫切需要了解气候变化和其他人类活动对氮化合物微生物转化的影响。

4.2 气候变化对微生物的影响

升温和干旱强烈地影响着作物的生长。以真菌为基础的土壤食物网在广泛管理的农业(例如牧场)中很常见,而以细菌为基础的食物网通常出现在集约化系统中,但与后者相比,前者更能适应干旱环境。对全球范围内的表层土进行评估发现, 土壤真菌和细菌占据了特定的生态位,并且对降水和土壤pH的响应不同,这表明气候变化将对它们的丰度、多样性和功能产生不同的影响 。预计由于气候变化而增加的干旱会导致全球旱地中细菌和真菌的多样性和丰度的减少,这种减少将进一步降低微生物群落的整体功能,从而限制了它们支持植物生长的能力。

气候变化和富营养化(由于化肥的施用)对微生物竞争力的综合影响存在不可预测的影响。例如,营养丰富通常有利于有害的藻类繁殖,但在相对较深的Zurich湖中观察到了不同的结果。

5 感染性疾病

气候变化影响着海洋和陆地生物群中疾病的发生和传播(图3),这取决于不同的 社会 经济、环境和宿主病原体特有的因素。了解疾病的传播和设计有效的控制策略需要充分了解病原体、及其传播媒介和宿主的生态学,以及扩散和环境因素(表1)。例如,海洋酸化还可能直接导致鱼类等有机体的组织损伤,潜在地导致免疫系统减弱,从而创造细菌入侵的机会。对于农作物来说,当人们考虑对病原体的响应时,包括CO 2 水平、气候变化、植物与病原体的相互作用在内的不同相互作用的因素都是重要的。不同的的微生物能够引起不同的植物疾病,进而影响作物生产,导致饥荒,并威胁粮食安全。病原体的传播和疾病的出现是通过物种的运输和引进来促进的,并受天气对扩散的影响和生长环境条件的影响。

表1 病原体对气候和环境因素的传播响应。

气候变化可以通过改变宿主和寄生虫的适应来增加疾病风险。对于外温动物(如两栖动物),温度可以通过扰乱免疫反应,从而增加感染的易感性。每月和每天不可预测的环境温度波动增加了古巴树蛙对病原菊苣真菌 Batrachochytrium dendrobatidis 的敏感性。温度升高对感染的影响与真菌在纯培养中生长能力下降形成对比,说明在评估气候变化的相关性时,更应该注重于评估宿主-病原体的反应(而不是从分离微生物的生长速率研究中推断)。气候变化预计会增加一些人类病原体对抗生素的耐药率。2013-2015年的数据表明,日最低温度提高10 C,将导致 Escherichia coli , Klebsiella pneumoniae 以及 Staphylococcus aureus 的抗生素耐药率增加2-4%。潜在的潜在机制包括:高温促进抗药性可遗传因子的水平基因转移,以及提高病原体生长率,促进环境的持久性、携带和传播等。

食源性、气源性、水源性和其他环境病原体可能易受气候变化的影响(表1)。对于媒介传播的疾病,气候变化将影响媒介的分布,从而影响疾病传播的范围,以及媒介传播病原体的效率。许多传染病,包括几种媒介传播疾病和水传播疾病,都受到大规模气候现象(如ENSO)造成的气候变化的强烈影响,这种现象每隔几年就会破坏全球约三分之二地区的正常降雨模式和温度变化。据报道,与ENSO有关的疾病有疟疾、登革热、齐卡病毒病、霍乱、鼠疫、非洲马病和许多其他重要的人类和动物性疾病。

尽管已经在自然和实验室条件下,微生物种群的适应机制已有研究,但与动物(包括人类)和植物相比,微生物物种适应当地环境的研究较少。与植物和动物相关的病毒、细菌和真菌病原体以影响生态系统功能、影响人类 健康 和粮食安全的方式适应非生物和生物因素。病原农业真菌的适应模式很好地说明了微生物活动与人类活动之间的循环反馈。“农业适应”病原体引起流行病的可能性比自然产生的菌株更高,这会对作物生产构成更大的威胁。真菌病原体通过进化以适应更高的温度来增强它们入侵新的栖息地的能力,这使真菌病原体对自然和农业生态系统构成的威胁更加复杂。

6 微生物减缓气候变化

增加对微生物相互作用的了解将有助于设计缓解和控制气候变化及其影响的措施。例如,了解蚊子如何对Wolbachia细菌(节肢动物的一种常见共生体)作出反应,通过将Wolbachia引入埃及伊蚊种群并将其释放到环境中,从而减少了寨卡病毒、登革热和基孔肯雅病毒的传播。在农业方面,了解将NO2 还原为无害N 2 的微生物的生态生理学的进展为减少排放提供了选择。生物炭是广泛和间接减轻气候变化微生物影响的农业解决方案的一个例子。生物炭是通过限制氧条件下生物质的热化学转化而产生的,其可以通过减少微生物矿化和减少根系分泌物对矿物释放有机物的影响,从而促进植物的生长,减少碳的释放,从而改善有机质的存留。

微生物生物技术可以为可持续发展提供解决方案,微生物技术同样为实现联合国17个可持续发展目标中的许多目标提供了实用的解决方案(化学品、材料、能源和补救措施),解决贫困、饥饿、 健康 、清洁水、清洁能源、经济增长、产业创新、可持续发展等问题。毫无疑问,通过提高公众对全球变暖中微生物的主要作用的认识,即通过实现 社会 的微生物学素养,无疑会促进对此类行动的支持。

7 总结

微生物对固碳做出了重大贡献,特别是海洋浮游植物,它们固定的净CO 2 与陆地植物一样多。因此,影响海洋微生物光合作用和随后在深水中储存固定碳的环境变化对全球碳循环具有重要意义。微生物还通过异养呼吸(CO 2 )、产甲烷(CH 4 )和反硝化(N 2 O)等作用对温室气体排放做出重大贡献。许多因素影响微生物温室气体捕获与排放的平衡,包括生物群落、当地环境、食物网的相互作用和反应,特别是人为气候变化和其他人类活动。 直接影响微生物的人类活动包括温室气体排放、污染、农业活动以及人口增长,这些活动促进了气候变化、污染、农业活动以及疾病传播 。人类活动改变了碳固定与释放的比率,将加速气候变化的速度。相比之下,微生物也提供了重要的机会,可以通过改善农业、生产生物燃料和修复污染来补救人为问题。

为了理解可控范围内小规模相互作用的微生物多样性和活动如何转化为大系统通量,重要的是将研究结果从个体扩展到群落,再到整个生态系统。为了了解世界各地不同地点的生物地球化学循环和气候变化反馈,我们需要关于推动物质循环的生物(包括人类、植物和微生物)以及调节这些生物活动的环境条件(包括气候、土壤理化特性、地形、海洋温度、光和混合)的定量信息。

现存的生命经过了数十亿年的进化,产生了巨大的生物多样性,而微生物多样性与宏观生命相比实际上是无限的。 由于人类活动的影响,宏观生物的生物多样性正在迅速下降 ,这表明动植物物种的宿主特异性微生物的生物多样性也将减少。然而,与宏观生物相比,人类 对微生物与人为气候变化之间的联系所知甚少 。我们可以认识到微生物对气候变化的影响,以及气候变化对微生物的影响,但我们对生态系统的了解并不全面,因此,在解释人为气候变化对生物系统造成的影响方面仍存在挑战。由于人类的活动,正导致气候变化,这对全球生态系统的正常行驶功能造成影响。在海洋和陆地生物群落中,微生物驱动的温室气体排放的增加,并积极地反馈给气候变化。忽视微生物群落对气候变化的作用、影响和反馈反应可能导致会导致对人类的发展造成威胁。目前迫切需要立即、持续和协调一致的努力,明确将微生物纳入研究、技术开发以及政策和管理决策当中。

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我们的地球正在经历着巨大的气候变化,而这些变化对人类的影响已经开始显现出来。比如去年东南亚国家的海啸和最近袭击美国新奥尔良的飓风。 我们的地球正在经历着巨大的气候变化,而这些变化对人类的影响已经开始显现出来。比如去年东南亚国家的海啸和最近袭击美国新奥尔良的飓风。 实际上,在我们关注气候的变化带给人类灾难的同时,生物世界特别是海洋生物也在经历着气候改变对它们的巨大冲击。 近期,环保组织的一些专家经过在英国近海的观测,发现海水的温度正在持续升高。这显然也是全球气温升高的一种体现。造成的后果包括,英国近海浮游生物种群数量的迅速变化,鳕鱼数量的减少,并且已经开始沿着食物链影响到各类海鸟的数量。洋面海水温度的提高直接干扰和影响了浮游生物和鱼类的繁殖,进而造成以鱼类为食的海鸟的数量的变化,同时给当地渔民的生产产生影响。 研究还发现,沿海岸的风暴发生次数也在增长。这种风暴是由于气压和洋流的变化所形成的。而我们知道,气温和海水温度的不均衡正是气压和洋流变化的成因。这种风暴将可能使沿海地区遭受洪水灾害,破坏沿岸的港口设施。同时海平面的升高破坏了海鸟的筑巢地,使它们的数量进一步减少。 另一组科学家在他们的研究报告中还强调指出,除了温度,海水酸碱度也在发生变化,也就是说我们的海洋正在变“酸”。据他们观测,海水的ph值已经从8.3降低到8.2并且正在继续降低。他们预计,到本世纪末,海水ph值将降到7.6。这将影响到几乎所有的海洋生物,比如珊瑚虫、海胆、各种甲壳类以及鱼类繁殖的成功率。它们到底能否忍受这么“酸”的海水?这真的是一个问题。 有关项目官员Andrew Lee说:我们的海洋已经承受了诸如过度捕捞、深海油气的开采、沿海地区的大规模开发等等带来的巨大压力。而这份研究报告则向我们揭示了气候变化正在加剧这种危机,如果我们不采取行动的话,将来它有可能彻底摧毁我们的海洋生态系统。 气候变化在今后100年中可能减慢大洋温盐循环(thermohaline circulation)系统,也就是依靠海水的温度和含盐密度驱动的全球洋流循环系统,这样的循环过程对于水质以及营养物质流动都至关重要。预计世界主要渔场的四分之三都将受到严重影响。此外,在未来几十年里,海洋表面温度继续升高可能导致高达80%的珊瑚被漂白和死亡。同时,人们越来越担心二氧化碳排放将导致海洋酸性增加,进而影响海洋壳类生物、珊瑚和处在食物链底层的浮游生物的生存。报告指出,人类活动引起的污染导致去氧后的“死水区”增多,2003年这样的死水区大约有150个,目前已增至200个。超过80%的海洋污染来自陆地。东亚和东南亚附近海域遭到污染的风险尤其严重。报告还指出,高达80%的世界主要鱼类物种被捕捞的速度超过或接近它们的繁衍速度,底层拖网捕鱼这种破坏力大、缺乏可持续性的捕鱼方法被广泛使用。科学家发现,污染、过度捕捞、海温上升等因素越来越频繁地与外来入侵物种增多联系在一起,这些入侵物种对当地海洋生物种群构成严重威胁。环境署执行主任施泰纳表示,这份报告揭示了一些破坏力强、长期持续的因素对于海洋生态环境及渔业的影响,其中气候变化的影响尤为突出。这不仅是一个环境问题,同时也是经济发展问题。发展中国家的大量人口依靠渔业为生,还有26亿人从海产品中摄取蛋白质。

温带海洋性气候。

新西兰大部分地区为温带海洋性气候。远北地区在夏季为亚热带气候,而南岛内陆的高山地区冬季气温可低至-10°C,新西兰的大部分国土都临近海岸,所以气候都较为温和。

越往南走,平均气温就会越低。一月与二月是一年中最温暖的月份,而七月则是全年中最寒冷的月份。夏季的平均最高温度约为20-30ºC,冬季温度约为10-15ºC。

温带海洋性气候的特点

温带海洋性气候是一种全年温和潮湿的气候类型,其特征十分明显:冬无严寒,夏无酷暑,全年水分配较为均匀。分布在纬度40~60°之间的大陆西岸。多数临近海洋的大陆地区,都具有海洋性气候特征,西欧沿海地区是大陆上典型的海洋性气候区。

这类气候全年在盛行西风影响下,西岸常有暖流影响,增温增湿,西风从暖洋面吹来,降水颇多。冬季常有温带锋面气旋来袭,因而尽管全年有雨,秋冬降雨量通常略多于春夏。雨以小雨和小阵雨居多,几乎没有雷雨。气旋频繁过境,年降雨量500~700mm,在地形有利地区(如北美洲西北部)多达2500mm以上。

最冷月平均气温在0℃以上,最暖月又低于22℃,年较差远小于同纬度的内陆与东岸地区。属于这一气候的有西北欧、加拿大太平洋沿岸、智利南部、澳大利亚东南部、新西兰等小部分。除亚洲、非洲和南极洲外,其余各大洲均有分布,其中以西欧及不列颠群岛地区最为典型。

台风对种植甘蔗的影响研究论文

为预防热带风暴对甘蔗的危害,可采取以下措施:

(1)选用抗倒品种。选用纤维含量多、韧性大、根群发达、基部粗壮等抗风的优良品种。

(2)营造防风林带。在台风濒临的蔗区因地制宜,营造防护林带,是抗御台风侵袭、减少风灾损失的重要措施。

(3)加强栽培管理。甘蔗深沟浅种结合,分次培土,把土培高培牢。有条件的地区,采用湿培土措施,使蔗根扎深扎稳,这是增强抗风抗倒的关键措施。此外,合理施肥,增施钾肥,注意及时排除田间积水,加强虫害防治,促进根群发育、基部粗壮、组织坚韧,均能增强抗倒能力。

(4)风前捆蔗搭架。台风来临前,把邻近的3~4丛甘蔗,在2/3高度处捆成一束,加强支撑力。

(5)灾后处理。及时扶蔗;解开蔗捆;清理甘蔗地,加强田间管理。

7.甲戌本存十六回(1-8回、13-16回、25-28回),此本脂批说曹雪芹死于“壬午除夕”。初由咸同年间大兴藏书家刘铨福收藏,胡适1927年得之于上海,后存放美国康奈

下雨天 ,雨水多了就不甜了

砂土对植物的影响研究论文

一.植物与土壤的关系1. 土壤的生态意义土壤是岩石圈表面的疏松表层,是陆生植物生活的基质。它提供了植物生活必需的营养和水分,是生态系统中物质与能量交换的重要场所。由于植物根系与土壤之间具有极大的接触面,在土壤和植物之间进行频繁的物质交换,彼此强烈影响,因而土壤是植物的一个重要生态因子,通过控制土壤因素就可影响植物的生长和产量。土壤及时满足植物对水、肥、气、热要求的能力,称为土壤肥力。肥沃的土壤同时能满足植物对水、肥、气、热的要求,是植物正常生长发育的基础。2. 土壤的物理性质及其对植物的影响(1)土壤质地和结构 土壤是由固体、液体和气体组成的三相系统,其中固体颗粒是组成土壤的物质基础,约占土壤总重量的85%以上。根据固体颗粒的大小,可以把土粒分为以下几级:粗砂(直径2.0~0.2mm)、细砂(0.2~0.02mm)、粉砂(0.02~0.002mm)和粘粒(0.002mm以下)。这些大小不同的固体颗粒的组合百分比称为土壤质地。土壤质地可分为砂土、壤土和粘土三大类。砂土类土壤以粗砂和细砂为主、粉砂和粘粒比重小,土壤粘性小、孔隙多,通气透水性强,蓄水和保肥性能差,易干旱。粘土类土壤以粉砂和粘粒为主,质地粘重,结构致密,保水保肥能力强,但孔隙小,通气透水性能差,湿时粘、干时硬。壤土类土壤质地比较均匀,其中砂粒、粉砂和粘粒所占比重大致相等,既不松又不粘,通气透水性能好,并具一定的保水保肥能力,是比较理想的农作土壤。土壤结构是指固体颗粒的排列方式、孔隙和团聚体的数量、大小及其稳定度。它可分为微团粒结构(直径小于0.25mm)、团粒结构(0.25~10mm)和比团粒结构更大的各种结构。团粒结构是土壤中的腐殖质把矿质土粒粘结成0.25~10mm直径的小团块,具有泡水不散的水稳性特点。具有团粒结构的土壤是结构良好的土壤,它能协调土壤中水分、空气和营养物质之间的关系,统一保肥和供肥的矛盾,有利于根系活动及吸取水分和养分,为植物的生长发育提供良好的条件。无结构或结构不良的土壤,土体坚实,通气透水性差,土壤中微生物和动物的活动受抑制,土壤肥力差,不利于植物根系扎根和生长。土壤质地和结构与土壤的水分、空气和温度状况有密切的关系。(2)土壤水分 土壤水分能直接被植物根系所吸收。土壤水分的适量增加有利于各种营养物质溶解和移动,有利于磷酸盐的水解和有机态磷的矿化,这些都能改善植物的营养状况。土壤水分还能调节土壤温度,但水分过多或过少都会影响植物的生长。水分过少时,植物会受干旱的威胁及缺养;水分过多会使土壤中空气流通不畅并使营养物质流失,从而降低土壤肥力,或使有机质分解不完全而产生一些对植物有害的还原物质。(3)土壤空气 土壤中空气成分与大气是不同的,且不如大气中稳定。土壤空气中的含氧量一般只有10~12%,在土壤板结或积水、透气性不良的情况下,可降到10%以下,此时会抑制植物根系的呼吸,从而影响植物的生理功能。土壤空气中CO2含量比大气高几十至几百倍,排水良好的土壤中在0.1%左右,其中一部分可扩散到近地面的大气中被植物叶子光合作用时吸收,一部分可直接被根系吸收。但在通气不良的土壤中,CO2的浓度常可达10~15%,这不利于植物根系的发育和种子萌发,CO2的进一步增加会对植物产生毒害作用,破坏根系的呼吸功能,甚至导致植物窒息死亡。土壤通气不良会抑制好气性微生物,减缓有机物的分解活动,使植物可利用的营养物质减少;但若过分通气又会使有机物的分解速率太快,使土壤中腐殖质数量减少,不利于养分的长期供应。(4)土壤温度 土壤温度具有季节变化、日变化和垂直变化的特点。一般夏季、白天的温度随深度的增加而下降,冬季、夜间相反。但土壤温度在35~100cm以下无昼夜变化,30m以下无季节变化。土壤温度能直接影响植物种子的萌发和实生苗的生长,还影响植物根系的生长、呼吸和吸收能力。大多数作物在10~35℃的范围内生长速度随温度的升高而加快。温带植物的根系在冬季因土温太低而停止生长。土温太高也不利于根系或地下贮藏器官的生长。土温太高或太低都能减弱根系的呼吸能力,如向日葵在土温低于10℃和高于25℃时其呼吸作用都会明显减弱。此外,土温对土壤微生物的活动、土壤气体的交换、水分的蒸发、各种盐类的溶解度以及腐殖质的分解都有显著影响,而这些理化性质与植物的生长有密切关系。3. 土壤的化学性质对植物的影响(1)土壤酸碱度 土壤酸碱度是土壤最重要的化学性质,因为它是土壤各种化学性质的综合反映,它与土壤微生物的活动、有机质的合成和分解、各种营养元素的转化与释放及有效性、土壤保持养分的能力都有关系。土壤酸碱度常用pH值表示。我国土壤酸碱度可分为5级:pH<5.0为强酸性,pH5.0~6.5为酸性,pH6.5~7.5为中性,pH7.5~8 .5为碱性,pH>8.5为强碱性。土壤酸碱度对土壤养分有效性有重要影响,在pH6~7的微酸条件下,土壤养分有效性最高,最有利于植物生长。在酸性土壤中易引起P、K、Ca、Mg等元素的短缺,在强碱性土壤中易引起Fe、B、Cu、Mn、Zn等的短缺。土壤酸碱度还能过影响微生物的活动而影响养分的有效性和植物的生长。酸性土壤一般不利于细菌的活动,真菌则较耐酸碱。pH3.5~8.5是大多数维管束植物的生长范围,但其最适生长范围要比此范围窄得多。pH>3或<9时,大多数维管束植物便不能生存。(2)土壤有机质 土壤有机质是土壤的重要组成部分,它包括腐殖质和非腐殖质两大类。前者是土壤微生物在分解有机质时重新合成的多聚体化合物,约占土壤有机质的85~90%,对植物的营养有重要的作用。土壤有机质能改善土壤的物理和化学性质,有利于土壤团粒结构的形成,从而促进植物的生长和养分的吸收。(3)土壤中的无机元素。植物从土壤中摄取的无机元素中有13种对其正常生长发育都是不可缺少的(营养元素):N、P、K、S、Ca、Mg、Fe、Mn、Mo、Cl、Cu、Zn、B。植物所需的无机元素主要来自土壤中的矿物质和有机质的分解。腐殖质是无机元素的储备源,通过矿化作用缓慢释放可供植物利用的元素。土壤中必须含有植物所必需的各种元素及这些元素的适当比例,才能使植物生长发育良好,因此通过合理施肥改善土壤的营养状况是提高植物产量的重要措施。二.植物为土壤“解毒”春天的风吹来了绿色,也偶然间吹来了我做这个课题的想法。在沈阳郊区踏青时,我发现有一片土地草枯叶黄。出于好奇,我采集了一些土壤。经过化验,“元凶”终于现身,是一种重金属——镉。镉对植物生长极为有害,而且可以长时间累积。冥思苦想之后,我终于找到了解决问题的巧妙途径:在废弃的土壤上种植耐受性强的植物,将土壤中的镉“吸”出来,再把植物收割后回收利用,以此改良土壤。植物能够富集重金属。培养液略显酸性、有大量有益微生物如有机磷细菌对植物生长有利,而且浑河水竟也可以改善植物生长情况而使镉的总富集量增加!我完成了这次属于自己的创新性学习,找到了一条通向探究神秘自然、奇妙宫然、科学自然的路!

砂土:砂质土的主要肥力特征为蓄水力弱、养分含量少,保肥能力差、土温变化快,但通气性、透水性好,易耕作。粘土: 粘质土的主要肥力特征为保水、保肥性好,养分含量丰富,土温比较稳定,但通气性、透水性差,耕作比较困难(干时坚硬,湿时粘粒,故要在一定的含水量条件下耕作较好)。 壤土:土壤颗粒组成中黏粒、粉粒、砂粒含量适中的土壤。质地介于黏土和砂土之间,兼有黏土和砂土的优点,通气透水、保水保温性能都较好,是较理想的农业土壤。这类土壤,含砂粒较多的称砂壤土(砂质壤土),黏粒较多的称粘壤土(粘质壤土)。另外:按土壤的垂直结构来说,上层是壤土,下层是黏土(起到保水、保肥作用)的土壤肥力最佳,农业上称为“金盖土”。

砂质土(砂粒50%) 砂质土的主要肥力特征为蓄水力弱、养分含量少,保肥能力差、土温变化快,但通气性、透水性好,易耕作。 由于砂质土壤含砂粒较多,粘粒少,颗粒间空隙比较大,所以蓄水力弱,抗旱能力差。砂质土本身所含养料比较贫乏,由于缺乏粘粒(无机胶体)和OM(有机质胶体),保肥性差;通气性、透水性较好,有利于好气性微生物的活动,OM分解快,肥效快、猛而不稳,前劲大后劲不足。 砂质土壤因含水量少,热容量较小,所以昼夜温差变化大,土温变化快,这对于某些作物生长不利,但有利于碳水化合物的累积。 砂质土适宜种植耐旱、耐瘠、生育期短、早熟的作物。化肥施用少量多次,后期勤追肥;多施未腐熟有机肥;勤浇水。

砂质土对植物的影响主要是:(1)砂粒含量高,颗粒粗,比表面积小,组成的粒间大孔隙数量多,故土壤通气透水性好,土体内排水通畅,不易产生托水、内涝和上层滞水。(2) 保蓄性差。保水、持水、保肥性能弱,雨后容易造成水肥流失,水分蒸发速率快,失墒多易引起土壤干旱。(3)土壤中原生矿物以石英、长石为主,潜在养料含量少,但养分转化快。(4)土温变幅大, 白昼土壤升温快, 晚上降温也快;早春土温低,但随气温回升,土温上升也快,对喜温作物如花生、棉花、瓜类、块茎、块根作物生长有利,俗称热性土,但晚秋也容易造成霜冻。(5)砂性土耕性好,宜耕期长,耕后土壤松散、平整, 无坷垃或土垡, 耕作阻力小, 耕后质量好。这种土又称“轻质土”。(6)砂性土大孔隙多, 氧气充足, 以氧化过程为主, 土壤中无毒害物质存在。(7)发小苗不发老苗。砂性土“口松”,出苗快、齐、全,但因养分贫乏容易造成作物中后期脱肥、早熟、早衰。

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