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生物環境定義范文1
1 嗜熱微生物
1.1 嗜熱微生物的定義及分布
嗜熱微生物也被稱為嗜熱菌或者高溫菌。嗜熱微生物主要分布于溫泉、堆肥、煤堆、有機物堆、強烈太陽輻射加熱的地面、地熱區土壤以及陸地和海底火山口等高溫環境[2]。
1.2 嗜熱微生物的分類
嗜熱微生物分為耐熱菌、兼性嗜熱菌、專性嗜熱菌、極端嗜熱菌、超嗜熱菌,根據嗜熱微生物對高溫環境的耐受程度不同,學者們作如下的區分(表1)。
1.3 嗜熱微生物的應用
1.3.1 嗜熱酶及超級嗜熱酶 嗜熱酶(55~80 ℃)和超級嗜熱酶(80~113 ℃)具有與普通化學催化劑不同的高催化效率、很強的底物專一性、在高溫條件下穩定性良好等優點。這些酶在食品工業、造紙工業、煙草業、石油開采、醫藥工業、環境保護、液體燃料的開采、能源利用等領域中具有廣闊的應用前景。
1.3.2 抗生素 嗜熱微生物生活在高溫環境中,能夠產生多種特殊的代謝產物,其中有一部分是抗生素類,為目前抗生素的開發和生產提供了新的思路,有較大的應用前景。
1.3.3 嗜熱微生物菌體及其它活性物質 嗜熱微生物菌體可直接用于工業生產,同時嗜熱微生物在高溫的條件下還會產生維生素等物質。
2 嗜冷微生物
2.1 嗜冷微生物的定義
嗜冷微生物是適應低溫環境生活的一類極端微生物[3]。
2.2 嗜冷微生物的分類
嗜冷微生物分為專性嗜冷菌、兼性嗜冷菌、極端嗜冷菌、耐冷菌,根據嗜冷微生物對低溫環境的耐受程度不同,學者們作如下的區分(表2)。
2.3 嗜冷微生物的應用
2.3.1 環境保護方面 通過嗜冷微生物產生的冷適應酶來實現低溫下的污染物生物降解。
2.3.2 食品方面 嗜冷微生物常用于牛奶加工業、果汁提取工藝、肉類加工業、烘培面包工藝、乳酪制造業等食品制作方面。
2.3.3 生物技術方面 嗜冷微生物也用于生物降解或生物催化?；旌吓囵B的專一嗜冷微生物在污染環境中擴增和接種產生的酶可提高不耐火化學藥品的降解能力。由于嗜冷微生物的特殊蛋白質結構,嗜冷微生物在生物催化方向上具有更大的優越性和更好的應用前景。
3 嗜酸微生物
3.1 嗜酸微生物的分布及定義
自然界存在許多強酸環境,如廢煤堆及其排出水、酸性溫泉、廢銅礦、生物瀝濾堆及酸性土壤等。其中,許多微生物的代謝活動也會產生酸性環境。生長在酸性環境中的微生物被稱為嗜酸微生物[4]。
3.2 嗜酸微生物的分類
嗜酸微生物分為嗜酸型、耐酸型、極端嗜酸微生物,根據嗜酸微生物對酸性環境的耐受程度不同,學者們作如下的區分(表3)。
3.3 嗜酸微生物的應用
3.3.1 在冶金方面的應用 冶金方面利用嗜酸微生物是將貧礦和尾礦中金屬溶出并回收,即我們常說的生物濕法冶金。 []
3.3.2 環境保護應用 利用嗜酸微生物處理重金屬,去除率可達到80%以上,而且處理成本比傳統方法要降低很多。
3.3.3 能源應用 利用嗜酸微生物為催化劑,可以構建成為微生物燃料電池。
4 嗜堿微生物
4.1 嗜堿微生物的定義
一般把最適生長pH值在9.0以上的微生物稱嗜堿微生物[5],其所耐pH值可高達10~12。到目前為止,嗜堿微生物還沒有確切的定義。
4.2 嗜堿微生物的分類
嗜堿微生物分為嗜堿菌、耐堿菌、專性嗜堿菌、兼性嗜堿菌,根據嗜堿微生物對堿性環境的耐受程度不同,學者們作如下的區分(表4)。
4.3 嗜堿微生物的應用
4.3.1 發酵工業 嗜堿微生物可以作為許多酶制劑的生產菌。如洗滌劑酶和環糊精的生產都是利用嗜堿微生物的胞外酶獲得的。
4.3.2 造紙工業 嗜堿微生物被應用于革脫脂、造紙木漿脫脂等。
4.3.3 其他方面 嗜堿微生物和堿性纖維素酶在堿性廢水處理、化妝品、皮革和食品等方面也具有獨特用途。在環境保護方面嗜堿微生物可發揮巨大作用;堿性淀粉酶可用于紡織品退漿及淀粉作粘接劑時的粘度調節劑;用于皮革工業中的脫毛工藝以提高脫毛效率和質量,利用嗜堿微生物進行苧麻脫膠。
5 嗜鹽微生物
5.1 嗜鹽微生物的分布及定義
在自然界中,有許多含有高濃度鹽分的環境,如美國猶他大鹽湖(鹽度為2.2 %)、著名的死海(鹽度為2.5%)、里海(鹽度為1.7%)、海灣和沿海的礁石池塘等。在這些高鹽環境中仍然存在許多抗高滲透壓微生物,即嗜鹽微生物。
5.2 嗜鹽微生物的分類
嗜鹽微生物分為弱嗜鹽微生物、中度嗜鹽微生物、極端嗜鹽微生物,各自最適生長鹽濃度如表5。
5.3 嗜鹽微生物的應用
利用菌體發酵,可生產高聚化合物。除去工業廢水中的磷酸鹽,用于開發鹽堿、生產嗜鹽酶。嗜鹽古菌和紫膜蛋白能通過構型的改變儲存信息,可作為生物計算機芯片的新材料,還可用于高鹽污水的處理。
6 嗜壓微生物
6.1 嗜壓微生物的定義
需要高壓才能良好生長的微生物稱嗜壓微生物。最適生長壓力為正常壓力,但能耐受高壓的微生物被稱為耐壓微生物。
6.2 嗜壓微生物的分類
嗜壓微生物分為耐壓菌、嗜壓菌、極端嗜壓菌,各自的最低生長壓、最適生長壓、最高生長壓如表6。
6.3 嗜壓微生物的應用
生物環境定義范文2
一、選擇題
1.生態學是研究。()
A.水分與環境之間相互關系的科學
B.生物與環境之間相互關系的科學
C.環境與環境之間相互關系的科學
D.氣候與環境之間相互關系的科學
2.生態學作為一個學科名詞是首先提出來的。()
A.德國人
B.英國人
C.美國人
D.日本人
3.現代生態學的研究對象是。()
A.生物
B.環境
C.生態系統
D.生物圈
4.現代生態學的研究重點是。()
A.種群
B.群落
C.生態系統
D.個體
5.生態學研究的最低層次是。()
A.個體
B.種群
C.群落
D.生態系統
6.現代生態學的特點是。()
A.個體生態學
B.種群生態學
C.群落生態學
D.系統生態學
7.物種是由聯系起來的個體的集合。()
A.外在因素
B.內在因素
C.環境
D.地理區域
8.個體生態學就是在層次上研究生物與環境的一一對應關系。()
A.個體水平
B.種群水平
C.群落水平
D.生態系統水平
9.研究生物個體發育、系統發育及其與環境關系的生態學分支稱為。()
A.個體生態學
B.種群生態學
C.群落生態學
D.景觀生態學
10.生態系統這個概念最早是由英國生態學家提出的。()
A.坦斯利
B.高斯
C.溫·愛德華
D.克利斯琴
11.生態系統主要是。()
A.分類學上的單位
B.功能上的單位
C.結構上的單位
D.形態學上的單位
12.達爾文《物種起源》發表于生態學發展的。()
A.萌芽時期
B.建立時期
C.鞏固時期
D.現代生態學時期
二、填空題
1.生態學又稱之為。
2.生態學是研究生物與——之間相互關系的科學。
3.美國生態學家歐德姆認為生態學是研究生態系統的和的科學。
4.生態學一詞是由首先提出來的。
5.在現代生態學發展中，生態學發展的主流是。
6.按研究方法劃分，生態學可分為、和等。
7.生物種群上一層次的生物組織層次是。
8.生態學的研究方法主要包括、、和。
三、簡答題
1.簡述生態學的含義及變化。
2.簡述生態學的分支學科。
3.簡述生態學的發展歷程。
4.簡述生態學的基本視角。
5.簡述生態學的研究方法。
四、論述題
試述現代生態學的發展趨勢。
參考答案：
一、選擇題
1.B2.A3.C4.C5.A6.D7.B8.A9.A
10.All.Bl2.B
二、填空題
1.環境生物學
2.環境
3.結構功能
4.?？藸?/p>
5.生態系統生態學
6.野外生態學實驗生態學理論生態學
7.生物群落
8.野外調查研究實驗室研究系統分析和模型
三、簡答題
1.生態學的經典定義是研究生物與環境相互關系的科學，生態學定義的發展代表了生態學的不同發展階段，強調了不同的生態學分支和領域。有關生態學定義的差別主要是關于居住對象“生物”、居住地“環境”以及兩者關系的內容有所不同。不同發展階段生態學定義也不斷發展，生態系統生態學時期定義為：研究生態系統結構與功能的科學;現代強調人類生態學，定義生態學為：研究生物及人類生存條件、生物及其群體與環境相互作用的過程及其規律的科學。
2.按研究對象的生物組織水平可分為個體生態學、種群生態學、群落生態學、生態系統生態學、景觀生態學、區域生態學和全球生態學;按生物分類類群劃分有普通生態學、動物生態學、植物生態學和微生物生態學等;按生境類型劃分有陸地生態學和水域生態學等;按研究方法劃分有野外生態學、實驗生態學和理論生態學等;按生態學與其他科學的交叉劃分有生理生態學、分子生態學、數學生態學和化學生態學等;按應用領域劃分有農田生態學、農業生態學、漁業生態學、森林生態學、景觀生態學、人類生態學和生態倫理學等。
3.生態學的發展可概括為四個時期，即生態學的萌芽時期、生態學的建立時期、生態學的鞏固時期、現代生態學時期。從大約公元前2000年到l7世紀?？藸柺状翁岢錾鷳B學名詞為生態學的萌芽時期;從生態學名詞提出到19世紀末稱之為生態學建立時期;20世紀l0—30年代為生態學的鞏固時期;l935年坦斯利提出生態系統的概念后生態學進入現代生態學時期。
4.生態方法論的許多原理與哲學思想中整體與部分、事物相互間普遍關聯等辯證唯物論有關，這使生態學的研究方法，特別是系統生態學研究體現了以下幾個觀點：
(1)層次觀。認為任何系統都是其他系統的亞系統，同時它本身又是由許多亞系統組成的。生命物質有從大分子到細胞、器官、機體、種群和群落等不同的結構層次。生態學研究機體以上的宏觀層次。雖然每一生命層次都有各自的結構和功能特征，但高級層次的結構和功能是由構成它的低級層次發展而來的。
(2)整體觀。生態系統是由不同的生物有機體和無機環境要素構成的整體，系統各要素相互聯系、相互影響，分工合作，共同完成系統整體功能。
(3)系統觀。系統研究，必須探討各組分間、各層次間作用與反饋的調控，以指導實際系統的科學管理。
(4)綜合觀。生態學與一些基礎學科如遺傳學、進化論、生理學和行為學等相互交叉，同時還大量地利用了物理學、化學、生理學和氣象學等多個學科的研究方法和測量技術。現代生態學家們還廣泛地吸收了系統論、控制論、信息論、協同論、突變論及耗散結構的新概念和新方法，深入地研究生態系統的結構和功能。
(5)進化觀。進化觀認為各生命層次及各層次的整體特性和系統功能都是生物與生物、生物與環境長期協同進化的產物，協同進化是生態系統普遍存在的現象。
(6)新生特性原則。當低層次的單元結合在一起組成一個較高層次的功能性整體時，總會有一些在低層次從未有過的新生的特性產生。
5.生態學的研究方法可歸納為野外調查研究、實驗室研究、系統分析和模型等三方面。野外調查研究是對難以或無法在實驗室內進行的生態現象、生態過程的實地考察;實驗室研究包括控制實驗和實驗室分析，控制實驗是模擬自然生態系統中單項或多項因子相互作用及其對生物影響的方法;系統分析和模型是把研究對象視為系統，用各種模型，包括數學模型研究和解決問題的方法。
四、論述題
隨著生態學的發展，現代生態學已形成了明顯的特點及發展趨勢。
(1)系統理論在生態學中廣泛應用，生態系統生態學研究成為生態學發展的主流，系統分析方法成為生態學的方法論基礎。
(2)現代生態學向宏觀和微觀兩極發展，宏觀方向發展到全球生態學，成為主流;微觀方向發展到分子生態學，其成果同樣重大不容忽視。
生物環境定義范文3
微生物負荷的定義是“單位重量的微生物在單位時間內所承受的有機物的數量”。
在環境科學領域通常用F比M有機負荷率來表征。與之相對的是容積負荷，定義是“單位容積在單位時間內所承受的有機物的數量。
環境科學領域：有機負荷率F比M，也叫污泥負荷，F指的是有機物，M指的是微生物。
（來源：文章屋網 ）
生物環境定義范文4
【關鍵詞】濕地；生態恢復；丁香湖
1.濕地生態系統的作用
濕地系統是一個完整的生態系統，它形成了內部良好的循環并具有較好的經濟效益和生態效益。具有投資低、出水水質好、抗沖擊力強、增加綠地面積、改善和美化生態環境、視覺景觀優異、操作簡單、維護和運行費用低廉等優點。[1]濕地生態系統（wetland ecosystem）是指地表過濕或常年積水，生長濕地植物的地區[2]。由于濕地分布廣泛，種類繁多，相互之間差異顯著，給濕地下一個統一的定義是十分困難的。不同的人對濕地有不同的理解，有人統計過大約有50多種定義[3]?？傮w上看來，濕地的定義基本上分為兩類。一類是管理者給出的定義，通常采用的最有代表性的是《濕地公約》（《關于特別是作為水禽棲息地的國際重要濕地公約》）中關于濕地的定義，即：“不問其為自然或人工，長久或暫時性的沼澤地、泥炭地或水域地帶，靜止或流動，淡水、半咸水、咸水體，包括低潮時不超過6m的水域”。另一類是學者的定義，研究者從不同的角度出發，根據研究的區域及對象不同，給出的定義也不完全一樣，從學科來看可以概括為水文學、動力地貌學、生態學、泥炭地質學、景觀學等。從系統論觀點來看，濕地是一個半開放的系統，一方面它是一個較獨立的生態系統，它有其自身的形成、發展和演替過程，如獨特的土壤形成過程（潛育化或泥炭化）和植被演替過程；另一方面它在許多地方又需要依賴相鄰的地貌景觀，和它們進行物質和能量的交換，同時也影響臨近系統的活動。廣泛所接受的濕地定義可以理解為“濕地是地球表層上由水、土和挺水或濕生植物（可伴生其他生物）相互作用構成，其內部過程長期為水控制的自然綜合體[4]”。
城市濕地是城市的生命線，它具有調節徑流，防洪減災，保護城市安全，改善城市氣候，提供城市清潔用水，創造城市居民戶外游憩空間，支持生物棲息地，保護生物多樣性以及航運，廢物處理，灌溉等多種功能。而丁香湖濕地水域環境退化，水流被限制，水生生物多樣性嚴重降低，廢物與污染物聚集等諸多問題。在生態恢復的過程中，應保護好城市水體及其岸線，恢復其原有的結構與功能，維持生物多樣性。
2.濕地生態系統恢復的原則
濕地生態恢復，包含生態景觀，水文，基質和土壤，植被的恢復。即根據恢復地現有的地理與生態環境狀況，構建多種生境，以便豐富生態系統類型和生物多樣性；通過疏挖河道，修建與擴深池塘來行洪，以改善與恢復水文條件。對于部分環境已發生根本改變的地點，可從其他地方搬運一些濕地土壤來恢復其土壤基質。而地帶性植物的移植則有利于加快植被的形成與恢復過程。鑒于城市湖泊，河流在整個城市景觀體系中的重要地位和作用，可以在對其實施生態恢復的同時進行與之相適配的景觀設計，從而使城市湖泊具有水質凈化與景觀美化的雙重功能。動植物多樣性的恢復與濕地水文生態條件的改善密切相關，一般地，本地植物種類的引入與恢復及景觀的復合性有利于動物多樣性的恢復。
3.丁香湖濕地的生態恢復
丁香湖地處沈陽市北部的城鄉接合部，早在清朝年間曾經是一個蓮花滿池，魚躍蟹肥，蘆葦點綴，候鳥棲息的世外桃源。沈陽著名的“塔灣夕照”景觀便是指此地的風光。[5]然而，自從20世紀50年代到改革開放前，沈陽市工業發展迅速，工業垃圾和城市生活垃圾不斷地排放到丁香湖地區，丁香湖地區原有的自然生態遭到嚴重破壞。上世紀八十年代，大小采沙場在丁香湖地區掠奪式的采沙，破壞了湖區的原有地貌。
由沈陽歷史變遷不難看出沈陽城市的發展方受損生態系統依靠自然力量不能恢復，生態恢復是必然方向。丁香湖地區生態恢復的基本思路為：以生物多樣性為基礎，以食物網為紐帶，構建不同層次的生態鏈，并在此基礎上構建與生態鏈有機結合的產業鏈，以形成可持續發展的健康的濕地生態系統。
在丁香湖濕地生態恢復工程建設之初，確立了“以水景觀為主，集自然景觀、人文景觀、水資源綜合利用，生態環境平衡、休閑旅游等功能為一體”的功能定位。整個工程占地7.52平方公里。主要由蓄水工程、南北分干等河渠改造、湖心島及環湖生態綠地建設工程、污水截流及道路、橋涵等配套工程五大部分組成。形成三湖、三渠、七島的丁香湖蓄水工程主框架。通過實施拓寬渠道，整修護岸、增設節制閘和分水閘等工程，實現渠湖相通、水面連續的目標，使丁香湖蓄水工程水系統成為有機整體。從2005年1月至2007年8月，歷時2年零7個月的時間，整個生態恢復計劃的基本工作已經完成。
在此區域建成了丁香湖公園。整個區域綠化美化總面積達66780平方米，形成柳堤春曉、夏荷映日、平湖秋月、璞玉凝輝四大景區，英守遠眺、湖心聽雨、永安訪古、丁香探幽、長橋攬月、御路漫步、湖灣親水、碧湖泛舟景觀。湖區植物以耐水濕植物、鄉土樹種為主要植被，建立起多層次、多結構的植物體系，以全面恢復整個地區的生態平穩。與此同時，修建市民休閑廣場3個、親水平臺2處、休閑長廊3個、景觀亭3個?，F在，作為沈陽最大的水景公園，丁香湖擁有9公里長的景觀路、15余萬株樹木、40余萬平方米的草坪等大量的天然植被，平均濕度達到57%，集自然景觀、人文景觀、水資源綜合利用，生態環境平衡、休閑旅游等功能為一體，實現了西部濕氣滋潤沈城的美好愿望。
現在丁香湖地區不僅改善了周圍的生態環境，還成為沈陽市民周未出游的文化娛樂中心。湖上開設畫舫、游艇等項目，并且成立了帆板俱樂部。2009年9月13日，中國·沈陽2009全國帆板挑戰賽決賽也選擇在煙波浩淼丁香湖畔舉辦。綠樹環抱下的丁香湖成為名副其實的生態湖。
【參考文獻】
[1]俞孔堅，李迪華，孟亞凡.濕地及其在高科技園區中的營造[J].中國園林，2001，2：26-28.
[2]蔡曉明.生態系統生態學[M].北京：科學出版社，2000.
[3]Scope and UNEP，Ecosystem Dynamics in Freshwater，Wetland and Shallow Water
Bodies.Proceeding working Misk，Prinsk，and Tsk haltowb，USSR，1982.
生物環境定義范文5
關鍵詞：果園;環境數據;數據表示;XML
中圖分類號：TP274+2 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.12.018
Data Acquisition and Data Format of Orchard Environment based on XML
ZHOU Guo-min，FAN Jing-chao，WU Ding-feng，XIA Xue，QIU Yun
（Agricultural Information Institute， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100081， China）
Abstract：According to the lack of exchanging and sharing data format in the orchard environment，based on analyzing the characteristics of the orchard environment data， an orchard environment data format which was expressed by Schema XML was presented by method of variable data acquisition indicator. It consisted of 43 elements. The root element was <OrchardEnvironmentData>， and consisted of 7 elements： <Version>， <BeginDate>， <EndDate>， <Orchard>， <FruitVariety>， <RecordingDefinition>， <RecordSet>. Its feasibility was verified by the actual application of data representation which acquired by the Orchard Data Acquisition System， and by the data share application in Internet.
key words：orchard;environment data;data format;XML
突破傳統果業的限制，發展現代果業是我國水果產業發展的必然趨勢?，F代果業的重要特征是果園生產和管理的數字化、信息化、機械化，數字果園的概念也應運而生[1]。果園環境涉及的數字化對象包括空氣溫濕度、光照強度、光有效輻射、紫外線強度、降雨量、風速、風向、露點、土壤水分含量、土壤溫度、土壤NPK含量、土壤微量元素含量、土壤重金屬含量等。近年來，果園環境數據采集系統的研制與應用已得到重視，相關研究也比較多。在圍繞某一個指標進行數據采集和監測的研究方面，Changying Li[2]報道了一種氣體傳感器陣列監測藍莓果實病害的方法，樊志平等[3]設計實現了柑橘園土壤墑情遠程監控系統，李光林等[4]研制了一種基于太陽能的柑桔園自動灌溉與土壤含水率監測系統， 張會霞等[5]利用“3S”技術設計實現了一種柑橘園GPS數據采集系統。在對整個果園環境多個指標進行數據采集和綜合管理的研究方面，葉娜等[6]報道了一種蘋果園環境監控系統的研究與設計，王新忠等[7]研究了基于無線傳感的丘陵葡萄園環境監測系統，楊愛潔等[8]提出了一種基于無線傳感器網絡的果園數字信息采集與管理系統，王文山等[9]采用物聯網技術設計了一種果園環境信息監測系統。另外，還有一些學者的研究則側重在果園環境數據采集所涉及的信息通訊技術，如Raul Morais等[10]報道了用于葡萄精準管理的多點環境數據采集裝置，岳學軍等[11]采用GPRS和ZigBee技術實現了果園環境監測系統，潘鶴立等[12]采用ZigBee和3G/4G技術研究分布式果園遠程環境監控系統的設計，徐興等[13]報道了山地橘園無線環境監測系統優化設計方法及如何提高監測的有效性。綜上，這些研究工作基本上都是在利用多種信息技術來實現果園環境數據的獲取和監測，不同的是使用的監測指標和監測手段有所差異，但他們都對所獲取的數據多采用私有的數據格式進行存貯和管理，對如何把所監測的數據與其他信息系統進行交換和共享則幾乎沒有涉及。
近年來如何從技術角度來消除“信息孤島”，解決信息系統之間的數據交換問題受到很多研究者的關注，常志國等[14]提出了一種交通信息基礎數據元XML Schema表示模型來解決交通信息系統之間的數據交換和共享，潘峰等[15]構建了國家衛生數據字典XML Schem來實現衛生數據的交換與共享，農業領域也有學者開展數據交換和共享方面的研究，如戴建國等[16]針對國營農場管理報道了基于 REST 架構和XML的農情數據共享技術研究，陳宏等[17]提出了蔬菜種植元數據模型信息描述方法。但針對果園環境數據表示以及數據共享技術方面的研究幾乎沒有涉及。
本研究在分析果園環境數據內涵的基礎上，研究基于XML技術的果園環境采集數據表示技術，重點解決果園環境采集數據的表示格式，為不同系統之間果園環境采集數據的交換和共享應用提供支撐。
1 材料和方法
1.1 果園環境數據分析
果園環境是果園中果樹群體以外的空間，以及直接或間接影響該果樹群體生存與活動的外部條件的總和。果園環境包括非生物因素和生物因素兩方面，非生物因素是指溫度、光、水分、空氣、土壤、地形、污染等環境因素;生物因素是指果樹以外的動物、植物、微生物等環境因素。果園環境采集數據就是利用技術手段獲取的各種環境因子的狀態數據或者特征數據，從數據形態上來看，有數值、字符、圖像、視頻、聲音、矢量等。
果園氣候環境因子方面，大氣、溫度、光照、水分等氣候因子與果樹生產有密切的關系，目前利用物聯網技術可直接采集的數據包括空氣溫濕度、光照強度、光有效輻射、紫外線強度、降雨量、風速、風向、露點等。
果園土壤環境因子方面，利用物聯網技術或者實驗室檢測手段可以采集的數據有土壤含水率、土壤pH值、土壤有機質含量、土壤電導率、土壤溫濕度、土壤重金屬含量、地下水位、土壤鹽分等。其中，土壤有機質含量是評價果園土壤肥力的重要指標，也是影響果樹生長的重要因素。土壤水分是果樹吸收水分的主要來源，土壤濕度過低時，果樹吸水困難，甚至凋萎，但如果土壤濕度過高，又會發生漬害，土壤水分含量影響著果樹的產量和品質。土壤中重金屬含量影響著果品安全，也越來越受到人們的關注。
果園地形環境因子方面，一般利用遙感技術和GIS技術獲取和管理果園的地形起伏、海拔、山脈、坡度、坡向、高度等地貌特征數據。
果園生物環境因子方面，果園病蟲害和雜草方面的數據更受關注。近來利用現代信息技術手段自動測報果園病蟲害數據得到研究和應用部門重視。伍梅霞等[18]報道了自動蟲情測報燈在果園有害生物測報上的初步應用情況。邢東興等[19]利用光譜數據定量化測評紅蜘蛛蟲害對紅富士蘋果樹的危害程度。
1.2 果園環境采集數據表示格式設計方法
果園環境采集數據不但為果園生產管理系統提供支撐，同時也是果品質量追溯、果品電子商務等果園經營管理系統的數據源之一，果園環境采集數據需要在不同管理系統之間實現自動交換和共享?，F有的果園數據采集與管理系統一般采用私有的數據格式進行數據存貯和管理，因此需要設計一個果園環境采集數據表示格式，基于這樣的標準格式，才能在不同系統之間實現數據的自動交換和共享。
XML（Extensible markup language）是國際互聯網聯盟（W3C）開發的用于網絡環境下進行數據交換和管理的技術[20]，它以一種開放的、自我描述的方式定義數據結構，通過Schema使XML文檔結構化，并能創建不依賴于平臺、語言或者格式的共享數據。近年來，農業領域一些學者也開始采用XML技術來研究農業數據元數據標準以及數據表示。日本學者吉田智一[21]提出了農業生產工程管理中的數據表示格式FIX-pms，歐洲學者Martini[22]提出了用于農業信息交換的agriXchange格式規范，Kunisch M[22-23]提出了針對農場的信息表示格式規范agroXML。本研究也采用XML技術來描述果園環境采集數據。
果園環境因子眾多，不同果園因管理目的不同，所選擇的采集指標也不同，不同采集指標的采樣頻率也不盡相同。為了提高果園環境采集數據表示格式的通用性，本研究采用可變采集指標項的數據表示方法。該方法把果園環境采集數據文件分為兩個部分。第一部分用來定義所選擇的采集指標項情況，包括指標名稱、數據單位、數據采集點的GPS坐標、數據采用方法說明。第二部分用來順序存放所采集的數據，每條數據中采集指標項的次序與第一部分定義的數據采集指標項相對應。
2 結果與分析
2.1 果園環境采集數據格式的Schema
果園環境采集數據采用XML文件來存貯，按照可變采集指標項的數據表示方法，其XML文件的語法規則采用Schema文件來定義。在Schema文件中，按照基本數據類型、基礎子元素類型、子元素類型、根等4個層次，一共定義了43個元素。Schema文件中各元素之間邏輯關系如圖1所示。
從圖1可以看出，果園環境采集數據表示格式的根元素是<OrchardEnvironmentData>，它由<Version>、<BeginDate>、<EndDate>、<Orchard>、<FruitVariety>、<RecordingDefinition>、 <RecordSet>這7個元素組成。版本元素<Version>描述了果園環境數據表示格式所采用的XML Schemas版本號。時間元素< BeginDate > EndDate >描述果園環境數據采集的開始時間和結束時間。<Orchard>元素描述果園名稱和果園ID號， < FruitVariety>元素描述水果品種名稱、學名和ID號。通過這兩個元素的ID號可以把果園的環境數據與其他生產經營管理數據進行關聯。<RecordingDefinition>元素描述數據存貯的結構，是對具體數據記錄存放形式的解釋，由若干個數字型、矢量型、圖像型、視頻數據型、聲音型、備注型的數據采集指標項的結構定義組成，支持可變指標項的定義，可根據實際情況來決定數據采集指標項的數量。<RecordSet>元素是實際采集數據的記錄實體，由順序存放的<Record>元素組成，<Record>元素中的數據項和<RecordingDefinition>元素中定義的數據采集指標項是一一對應的，并通過數據采集指標項中的<index>元素值來關聯。
2.2 果園環境采集數據表示格式實例
以位于陜西洛川某果園的數據采集系統為例，其數據采集點現場以及采集數據的快照如圖2。各種傳感器采集的果園環境數據由專門系統來進行管理，并存貯在SQL Server數據庫中。
根據Schema文件中所規定的語法形式，就可以把SQL Server數據庫中存貯的果園環境數據表示成XML格式的數據。圖3是所形成的果園采集環境數據XML文件的片段。如圖3所示，在<RecordingDefinition>元素部分，定義了所采集的指標項分別是大氣溫度、大氣濕度、降雨量、監測點1的土壤溫濕度和監測點2的土壤溫濕度以及光合輻射，這些數據都是DataItem型，如果涉及到監測點的GPS坐標，則在<Coord>元素中定義。在< RecordSet >元素部分，則通過<Record>元素來順序存放所采集的數據。
2.3 果園環境采集數據表示格式的應用
對于現有的果園數據采集與管理系統來說，利用本文所述的果園環境數據表示格式，不需要改變其數據存貯形式和相應的管理程序，只需在此基礎上，通過一個數據轉換程序，把果園的環境數據轉換成符合果園環境數據表示格式的XML文件，然后通過webservices技術實現一個數據共享接口，需要使用這個果園的環境數據時，只需要調用這個數據共享接口，就能獲得相關的數據。其應用方案的邏輯結構如圖4，其特點在于不改造原有的果園數據采集系統，僅需通過新增加一個數據共享接口就能實現果園環境數據的共享應用。
果園環境數據共享服務包括3個接口。GetDataStruct接口返回數據結構定義信息，實際上就是<RecordingDefinition>元素中的內容。GetDataBeginEndDate接口返回已有數據的起始和結束日期，以圖2所示的實例為例，其返回開始日期是2015-01-01T08：00：00，結束日期是2015-01-01T15：00：00。GetData接口返回指定起止日期的果園環境數據，實際輸出形如圖3的XML文件。
3 結 論
本研究設計了一種果園環境采集數據表示格式，并通過對某果園數據采集系統所采集數據的實際表示，以及在Internet環境中的共享應用，來驗證果園環境采集數據表示格式的設計。結果表明，該格式的設計是可行的，并且具有潛在的良好性能：（1）數據格式簡明易用;（2）系統集成簡單，用戶可以很方便地建立起一個網絡化的果園環境數據集成共享系統;（3）透明，用戶關心的事情少，并不需要知道原有果園數據采集系統的實現細節，只需要了解能提供的服務。
參考文獻：
[1] 周國民.數字果園研究現狀與應用前景展望[J].農業展望，2015，11（5）：61-63.
[2] LI C Y， GERARD W K， JI P S， et al. Gas sensor array for blueberry fruit disease detection and classification[J]. Postharvest Biology and Technology，2010， 55：144-149.
[3] 樊志平，洪添勝，劉志壯，等. 柑橘園土壤墑情遠程監控系統設計與實現[J].農業工程學報，2010，26（8）：205-210.
[4] 李光林，李曉東，曾慶欣. 基于太陽能的柑桔園自動灌溉與土壤含水率監測系統研制[J].農業工程學報，2012，28（12）：146-152.
[5] 張會霞，陳宇暉，望勇. “數字果園”GPS 數據采集系統的設計與實現[J].廣東農業科學，2014，41（5）：227-231.
[6] 葉娜，錢稷，劉俊峰，等. 蘋果園環境監控系統的研究與設計[J].農機化研究，2010，32（10）：55-58.
[7] 王新忠，顧開新，陸海燕. 基于無線傳感的丘陵葡萄園環境監測系統研究[J].農機化研究，2011，33（11）：191-194.
[8] 楊愛潔，沈焱鑫，金丹娜，等. 基于無線傳感器網絡的果園數字信息采集與管理系統[J].農業工程，2011，1（1）：37-41.
[9] 王文山，柳平增，臧官勝，等. 基于物聯網的果園環境信息監測系統的設計[J].山東農業大學學報（自然科學版），2012，43（2）：239-243.
[10] RAUL M， MIGUEL A， FERNANDES S G， et al. A ZigBee multi-powered wireless acquisition device for remote sensing applications in precision viticulture[J].Computers and Electronics in Agriculture， 2008， 62： 94-106.
[11] 岳學軍，王葉夫，劉永鑫，等. 基于GPRS與ZigBee的果園環境監測系統[J].華南農業大學學報，2014，（4）：109-113.
[12] 潘鶴立，景林，鐘鳳林，等. 基于ZigBee和3G/4G技術的分布式果園遠程環境監控系統的設計[J].福建農林大學學報（自然科學版），2014，43（6）：661-667.
[13] 徐興，洪添勝，岳學軍，等. 山地橘園無線環境監測系統優化設計及提高監測有效性[J].農業工程學報，2013，29（11）：147-153.
[14] 常志國，張紹陽，曹金山，等. 交通信息基礎數據元XML Schema表示模型[J].現代電子技術，2012，35（18）：29-32.
[15]潘峰，劉丹紅，楊鵬，等. 國家衛生數據字典XML Schem的構建[J].第四軍醫大學學報，2009，30（10）：869-872.
[16] 戴建國，王克如，李少昆，等.基于 REST 架構和XML 的農情數據共享研究[J].中國農業科學， 2012， 45（20）：4156-4165.
[17] 陳宏，趙健，池美香，等. 蔬菜種植元數據模型信息描述研究[J].安徽農業科學，2012，40（3）：1288 -1290，1475.
[18] 伍梅霞，李立國，楊小平，等. 自動蟲情測報燈在果園有害生物測報上的應用初報[J].山西果樹，2012（2）：8-9.
[19] 邢東興，常慶瑞. 基于光譜反射率的果樹病蟲害級別定量化測評[J]. 西北農林科技大學學報（自然科學版）， 2009， 37（11）：143-148.
[20] W3C.Extensible Markup Language（XML） 1.0[EB/OL].[2015-03-18]. http：///TR/1998/REC-XML-19980210.
[21] 吉田智一，木浦卓治，南石晃明. rI生b工程管理デ`タ表F形式FIX-pms の_k[J].rI情笱芯浚 2013，22 （2）：103-116.
生物環境定義范文6
關鍵詞：化感作用 園林植物 配置
中圖分類號：S688 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（c）-0059-02
現代園林中的植物組成是一個生物種類極其豐富的人工群落。在園林綠化中，植物配置通常采用喬、灌、草結合的立體、多景觀配植模式。園林綠化喬、灌、草立體種植可以充分提高生物多有裕豐富植物種類，提高景觀效果。但是植物群落中不同種群間的化學生態關系――化感作用明顯影響該種植模式的穩定和可持續發展，這已經引起園林綠化者的重視。利用化感作用來研究園林中的喬、灌、草之間化學生態關系，優化三者之間的配置組合，將會更加有利于植物群落的穩定和景觀效果的發揮。該文將從化感作用的概念、發生的途徑、產生的物質基礎及其對園林建設方面的指導意義等方面進行闡述。
1 化感作用的概念
化感作用最初是由奧地利科學家H.Molish在1937年提出的，指出化感作用是指植物之間（包括微生物）作用的相互生物化學關系，這種生物化學關系包括有益和有害兩個方面。經過近40年的研究發展，E.L.Rice將植物化感作用定義為：植物（含微生物）通過釋放化學物質到環境中，而產生對其他植物直接或間接的有害作用[1]。這一定義首次說明化感作用是通過植物向環境釋放的化學物質來對周圍植物產生作用的。經過多年的研究探討，目前化感作用不僅包括植物（含微生物）與其他植物之間的相互作用，還包括機體的自毒作用。
2 化感作用發生的途徑
自Rice將植物的化感作用定義為植物通過向環境釋放化學物質而實現，科學研究者們開始探索植物向環境釋放化學物質的方式。目前發現自然條件下植物向環境釋放化學物質的途徑主要有以下4種。
2.1 根系分泌
根系分泌是指由成活的植物根系向根系環境釋放化學物質的方式。植物種類不同、根系類型及部位不同以及根系所處的環境條件不同，其所分泌的化學物質的種類和數量也不同。研究發現，根系中細胞生命活動比較活躍的部位也是分泌化學物質的主要部位。研究發現：白三葉根系分泌物能抑制高羊茅和草地早熟禾的種子萌發和幼苗生長[2]。黑胡桃根分泌的胡桃醒能夠抑制松樹及多種雜草生長[3]。
2.2 植株殘體腐解
植物在生長過程中由于死亡、凋落等原因導致失去生命力的植株本身或落葉、殘根等組織，在環境中腐爛、分解釋放出的各類化學物質[4，5]。有很多研究證實植株殘體腐解能夠影響自身及周圍其他生物生長。如高羊茅殘體能夠抑制其自身種子萌發和幼苗生長，故在草坪管理中應該去除枯落物[6]；油松凋落葉對高羊茅種子萌發和幼苗生長有抑制作用[7]。
2.3 莖葉淋溶
自然條件下，活體植物的莖、葉等組織中的化學物質被雨、霧等溶解后帶入土壤中，影響周圍環境。一般的，植物組織符合表面有蠟質、生長年限短、表面積小等條件，則其經淋溶方式釋放的化學物質少。淋溶方式主要發生在降雨多、濕度大的地區及通過噴灌澆水的植物群落之間。
2.4 莖葉揮發
某些具有特殊氣味的植物可以將一些具有揮發性的化學物質釋放到周圍環境中，從而對其周圍生物生長產生影響。這些揮發性物質主要是萜類。這些萜類或被周圍植物以水汽態形式吸收，或隨空氣中的水汽下降進入土壤中。干旱、半干旱地區的植物更傾向于靠向周圍環境釋放揮發性物質來影響周圍環境中的植物。
3 化感物質的種類
化感物質是生物體內產生的能夠影響其他植物生長、健康、行為或群體關系的非營養性物質[8]，是化感作用產生的物質基礎。研究結果表明，化感物質主要是植物生理生化活動中經乙酸途徑和莽草酸途徑或兩途徑結合產生的次級代謝產物。這類物質一般分子量較小，結構較簡單，大致分為：水溶性有機酸、直鏈醇、脂肪族醛和酮；簡單不飽和內酯；長鏈脂肪酸和多炔；醒類；苯甲酸及其衍生物；肉桂酸及其衍生物；香豆素類；類黃酮類；單寧；內萜；氨基酸和多膚；生物堿和氰醇；硫化物和芥子油苷；嘌呤和核苷14類[1]。其中，酚類及其衍生物、萜類化合物及各種有機酸是目前已知的主要的化感物質。
4 化感作用在園林植物配置中的指導意義
園林設計者在進行植物配置時，植物種類選擇的科學性和藝術性是基本要求。其中科學性是決定園林景觀能否達到可持續性發展的關鍵因素?？茖W性進行植物配置首先要考慮植物之間的相互化學作用――化感作用。這樣才能建造一個穩定的園林人工群落系統，從而實現園林景觀的可持續性。因此，在園林植物的配置中，應該注意以下幾方面。
（1）在符合園林藝術性的基礎上，可以把具有相互促進作用的植物種類配置在一起。這樣，既可以滿足園林景觀的可賞性，又可以達到良好的生態效益，植物群落的穩定性也可以滿足。
（2）相互抑制的植物不能配植在一起，或配置在化感作用范圍外。
植物釋放的化感物質發揮化感作用具有一定的空間性，只有在一定的范圍內才能影響周圍環境中的其他植物。在園林植物配置時，若為了景觀效果，需把兩種相互抑制的植物種植在一個景點時，一定要拉大距離，降低其化感效應，避免不良生態效應的產生。已有研究表明：桉樹能夠抑制林下歐石楠和木麻黃生長[9]，木豆葉片浸提液影響一些草坪植物的種子萌發和幼苗生長[10]等。因此，在進行園林植物配置時一定要了解所配置植物間的化學生態關系。
此外，化感作用在園林中去除雜草、減少植物病蟲害方面還有有利作用。如一枝黃花分泌的2-順脫氫母菊酯能抑制美洲豚草生長；刺槐林下茅草生長不良是因為刺槐釋放出的刺槐素對茅草有抑制作用；除蟲菊合成的除蟲菊酯能夠殺死害蟲等。
總之，化感作用是一把雙刃劍。無論是自然生態系統還是人工生態系統，生物與生物、生物與環境之間都存在著這種化學生態關系，探討、發現并充分利用這些有利的相互關系，避免有害相互關系的發生對構建健康、和諧的人工植物群落具有重大意義。因此，園林植物之間的相互化學生態關系還需進一步擴大研究范圍和深度，培育化感新品種，這將對于我國園林植物配置水平起著很好的指導作用。
參考文獻
[1] Rice，E.L.Allelopathy[M].Academic Press，1984：1-5.
[2] 王曉英.白三葉根系分泌物的化感作用及其GC-MS分析[J].河南農業科學，2016，15（5）：96-100，134.
[3] 呂春霞，楊文權，慕小倩.植物化感作用及其在雜草防治中的應用[J].陜西農業科學，2002（12）：18-20.
[4] 廖馥蓀.高等植物的化學間的相互作用[J].草原與牧草，1986（2）：33.
[5] 李紹文.高等植物之間的生化關系[J].生態學雜志，1989，8（1）：66-70.
[6] 王曉英.高羊茅腐解物的自毒作用初探[J].河南農業科學，2015，44（5）：107-110，145.
[7] 王曉英.油松葉水提液對高羊茅的化感效應研究[J].草原與草坪，2016，36（2）：1-20.
[8] 吳曉華.植物化感作用機理及其在園林植物配置中的應用[J].山東林業科技，2010（3）：125-129.
