中国科学院、南京农业大学：《土壤生态学》试题及答案2.doc_大学文库

谈谈微生物在氮素循环中的作用。(申卫收) 微生物在氮素循环中占有十分重要的地位,许多氮的转化过程都是由微生物来完成的。氮的主要转化过程包括氮素的矿化和固定( Nitrogen mineralization and Ammonium fixation); 硝化作用( Nitrification) 硝酸还原作用( Nitrate Reduction 反硝化作用( Denitrification) 固氮作用( Nitrogen fixation)。有机氮的矿化作用是指土壤有机质碎屑中的氮素,如可溶性氨基酸、短肽、蛋白质和不溶性蛋白质、结构性含氮物质如几丁质和肽葡聚糖以及核酸等,在土壤动物和微生物的作用下,由难以被植物吸收利用的有机态降解转化成可被植物吸收利用的NH4+的过程。氮矿化速率决定了土壤中用于植物生长的氮素的可利用性,是生态系统氮素循环最重要的过程之一。生态系统土壤氮矿化受土壤有机质、土层深度、pH值和盐碱度等土壤理化性质影响,也受凋落物、群落类型和植物组成的影响,如凋落物基质CN比,凋落物质量,还受土壤动物与土壤微生物的影响。氮素固定过程是将NH4+结合成氨基酸的过程。该过程取决于微生物生长时对氮的需求,也与基质碳的有效性和非生物参数紧密相关。真菌的C:N比较大, 一般范围变动于15:1-45:1,而细菌的C:N比较小,变动范围通常在3:1-5:1 之间。业已证明,土壤微生物的C:N比通常为5:1-8:1。硝化作用就是把氨转化为硝酸盐的过程,这个过程是通过微生物来实现的。首先由亚硝化单胞菌属( Nitrosomonas)把氨转化成亚硝酸盐,再由硝化杄菌属 ( Nitrobacter)把亚硝酸盐转化为硝酸盐。这两类细菌是专性需氧微生物,在大多数生长环境中它们是生长在一起的,由于亚硝酸盐到硝酸盐的转化速度很快因此亚硝酸盐的含量很低。影响硝化作用的因素有土壤酸度、通气性、湿度和温度硝酸还原作用是同硝化作用相反的过程。一些细菌、真菌和蓝细菌在氨基酸和蛋白质的合成过程中,将NO3还原成-NH2。亚硝酸盐和羟胺(NH2OH)是其中间产物:O2不抑制该过程。但NH4+的存在或还原性含氮有机代谢物会抑制这个过程。微生物将NO3还原成NO2,并进一步还原为逸散到大气中的气态的N2O 和N2的过程称为反硝化作用。土壤反硝化作用的产生条件:存在具有代谢能力的反硝化微生物;合适的电子供体;嫌气条件或O2的有效性受到限制;N的氧化物,如NO3、NO2、NO或N2O作为末端电子受体。影响反硝化作用速率的因素有土壤硝酸盐含量、碳的有效性、土壤含水量、土壤p和温度。在环境中,氮素的主要贮库是以气态氮存在于大气中约占大气体积的80% 一般来说,存在于大气中的氮素生物是不能直接利用的。因此氮素循环中最关键的是把气态氮固定下来,成为无机的氮化物。具有固氮作用的微生物只限于原核生物,其中包括各个不同类群的微生物。至今没有见到真核生物能够固氮。 2、试述目前有关有机污染物污染土壤的微生物修复技术。(申卫收) 原位(In-si)生物修复技术原位生物修复技术是污染土壤不经搅动或移动,在原位和易残留部位进行的处理方法,包括以下七种方法

1、谈谈微生物在氮素循环中的作用。(申卫收) 微生物在氮素循环中占有十分重要的地位，许多氮的转化过程都是由微生物来完成的。氮的主要转化过程包括：氮素的矿化和固定(Nitrogen mineralization and Ammonium fixation)；硝化作用（Nitrification）；硝酸还原作用（Nitrate Reduction）；反硝化作用（Denitrification）；固氮作用（Nitrogen fixation）。有机氮的矿化作用是指土壤有机质碎屑中的氮素，如可溶性氨基酸、短肽、蛋白质和不溶性蛋白质、结构性含氮物质如几丁质和肽葡聚糖以及核酸等，在土壤动物和微生物的作用下，由难以被植物吸收利用的有机态降解转化成可被植物吸收利用的 NH4 +的过程。氮矿化速率决定了土壤中用于植物生长的氮素的可利用性，是生态系统氮素循环最重要的过程之一。生态系统土壤氮矿化受土壤有机质、土层深度、pH 值和盐碱度等土壤理化性质影响，也受凋落物、群落类型和植物组成的影响，如凋落物基质 C/N 比，凋落物质量，还受土壤动物与土壤微生物的影响。氮素固定过程是将 NH4 +结合成氨基酸的过程。该过程取决于微生物生长时对氮的需求，也与基质碳的有效性和非生物参数紧密相关。真菌的 C : N 比较大，一般范围变动于 15:1-4.5 : 1，而细菌的 C : N 比较小，变动范围通常在 3 : 1-5 : 1 之间。业已证明，土壤微生物的 C : N 比通常为 5 : 1-8 : 1。硝化作用就是把氨转化为硝酸盐的过程，这个过程是通过微生物来实现的。首先由亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas）把氨转化成亚硝酸盐，再由硝化杆菌属（Nitrobacter）把亚硝酸盐转化为硝酸盐。这两类细菌是专性需氧微生物，在大多数生长环境中它们是生长在一起的，由于亚硝酸盐到硝酸盐的转化速度很快，因此亚硝酸盐的含量很低。影响硝化作用的因素有土壤酸度、通气性、湿度和温度。硝酸还原作用是同硝化作用相反的过程。一些细菌、真菌和蓝细菌在氨基酸和蛋白质的合成过程中，将 NO3 -还原成-NH2 。亚硝酸盐和羟胺（NH2OH）是其中间产物；O2 不抑制该过程。但 NH4 +的存在或还原性含氮有机代谢物会抑制这个过程。微生物将 NO3 -还原成 NO2 - ，并进一步还原为逸散到大气中的气态的 N2O 和 N2 的过程称为反硝化作用。土壤反硝化作用的产生条件：存在具有代谢能力的反硝化微生物；合适的电子供体；嫌气条件或 O2 的有效性受到限制；N 的氧化物，如 NO3 -、NO2 -、NO 或 N2O 作为末端电子受体。影响反硝化作用速率的因素有土壤硝酸盐含量、碳的有效性、土壤含水量、土壤 pH 和温度。在环境中,氮素的主要贮库是以气态氮存在于大气中,约占大气体积的 80%. 一般来说,存在于大气中的氮素生物是不能直接利用的。因此,氮素循环中最关键的是把气态氮固定下来，成为无机的氮化物。具有固氮作用的微生物只限于原核生物，其中包括各个不同类群的微生物。至今没有见到真核生物能够固氮。 2、试述目前有关有机污染物污染土壤的微生物修复技术。(申卫收) 原位( In-situ) 生物修复技术原位生物修复技术是污染土壤不经搅动或移动,在原位和易残留部位进行的处理方法,包括以下七种方法

投菌法( Bioaugmentation):直接向遭受污染的土壤接入外源的污染物降解菌, 同时提供这些微生物生长所需的营养,包括常量营养元素和微量营养元素。常量营养元素包括氮、磷、硫、钾、钙、镁、铁、锰等,其中氮和磷是土壤生物治理系统中最主要的营养元素,微生物生长所需的碳、氮、磷质量比大约为120:10: 生物培养法( Biculture):定期向受污染土壤中加入营养和氧或H2O2作为微生物氧化的电子受体以满足污染环境中已经存在的降解菌的需要提高土著微生物的代谢活性,将污染物彻底地矿化为CO2和H2O。研究认为通过提高受污染土壤中土著微生物的活力比采用外源微生物的方法更可取因为土著微生物已经适应了污染物的存在外源微生物不能有效地与土著微生物竞争,只有在现存微生物不能降解污染物时,才考虑引入外源微生物。无论选择何种微生物,应首先确定有利于污染物降解菌生长的营养元素的添加率生物通气法( Bioventing):是一种强迫氧化的生物降解方法。在污染的土壤上打至少两口井,安装鼓风机和抽真空机将空气强排入土壤中,然后抽出,土壤中挥发性的有毒有机物也随之去除。在通入空气时,加入适量的氨气可以为土壤中的降解菌提供氮素营养,促进微生物降解活力的提髙。生物通气法生物修复系统的主要制约因素是土壤结构不合适的土壤结构会使氧气和营养元素在到达污染区域之前就被消耗,具有多孔结构的土壤污染可以采用生物通气法来处理。生物注射法 Biosparging:亦称空气注射法 Airsparging),即将空气加压后注射到污染地下水的下部气流可加速地下水和土壤中有机物的挥发和降解。它是在传统气提技术的基础上加以改进后形成的新技术抽提和通气并用,为微生物的降解作用补充溶解氧,并通过增加及延长停留时间促进生物降解提高修复效率。当然,这项技术的使用也受到场地的限制受到岩相学和土层学的影响,一般在处理砂土层土壤污染的效果较好在处理粘土层的污染物时效果不理想。农耕法( Land farming):对污染土壤进行耕犁处理,在处理过程中结合施肥、灌溉等农业措施,尽可能地为微生物提供一个良好的生存环境,使其有充分的营养、适宜的水分和pH值从而使微生物的代谢活性增强保证污染物的降解在土壤的各个层次上都能发生。该方法结合农业措施,经济易行,对于土壤通透性较差土壤污染较轻、污染物较易降解时可以选用。有机粘土法:这是近年发展起来的种新的原位处理污染地下水的方法,是一种化学和生物相结合的方法。利用人工合成的有机粘土可有效地去除污染物。带正电荷的有机修饰物、阳离子表面活性剂通过化学键键合到带负电荷的粘土表面上合成有机粘土,有机粘土可以扩大土壤和含水层的吸附容量,粘土上的表面活性剂可以将有毒有机物吸附到粘土上富集,有利于微生物对污染物的原位降解原位微生物-植物联合修复( Phytoremedying):在污染土壤上栽种对污染物吸收力高、耐受性强的植物利用植物的生长吸收以及根区的微生物特殊修复作用,从土壤中去除污染物。异位生物修复技术预制床法( Prepared bed):在不泄漏的平台上,铺上石子和砂子将受到污染的土壤以15—30cm的厚度平铺其上,并加入营养物和水,必要时也可加一些表面活性剂定期翻动土壤补充氧气,以满足土壤中微生物生长的需要。处理过程中流出的渗滤液,回灌于该土层上,以便彻底清除污染物。预制床处理是农耕法的延续但它可以使污染物的迁移量减至最低

投菌法(Bioangmentation) :直接向遭受污染的土壤接入外源的污染物降解菌, 同时提供这些微生物生长所需的营养,包括常量营养元素和微量营养元素。常量营养元素包括氮、磷、硫、钾、钙、镁、铁、锰等,其中氮和磷是土壤生物治理系统中最主要的营养元素,微生物生长所需的碳、氮、磷质量比大约为120∶10∶ 1。生物培养法(Bioculture) : 定期向受污染土壤中加入营养和氧或H2O2 作为微生物氧化的电子受体,以满足污染环境中已经存在的降解菌的需要,提高土著微生物的代谢活性, 将污染物彻底地矿化为CO2 和H2O。研究认为,通过提高受污染土壤中土著微生物的活力比采用外源微生物的方法更可取,因为土著微生物已经适应了污染物的存在,外源微生物不能有效地与土著微生物竞争,只有在现存微生物不能降解污染物时,才考虑引入外源微生物。无论选择何种微生物,应首先确定有利于污染物降解菌生长的营养元素的添加率。生物通气法(Bioventing) :是一种强迫氧化的生物降解方法。在污染的土壤上打至少两口井,安装鼓风机和抽真空机,将空气强排入土壤中,然后抽出,土壤中挥发性的有毒有机物也随之去除。在通入空气时,加入适量的氨气,可以为土壤中的降解菌提供氮素营养,促进微生物降解活力的提高。生物通气法生物修复系统的主要制约因素是土壤结构,不合适的土壤结构会使氧气和营养元素在到达污染区域之前就被消耗,具有多孔结构的土壤污染可以采用生物通气法来处理。生物注射法(Biosparging) :亦称空气注射法(Airsparging) ,即将空气加压后注射到污染地下水的下部,气流可加速地下水和土壤中有机物的挥发和降解。它是在传统气提技术的基础上加以改进后形成的新技术,抽提和通气并用,为微生物的降解作用补充溶解氧,并通过增加及延长停留时间促进生物降解,提高修复效率。当然,这项技术的使用也受到场地的限制,受到岩相学和土层学的影响,一般在处理砂土层土壤污染的效果较好,在处理粘土层的污染物时效果不理想。农耕法(Land farming) :对污染土壤进行耕犁处理,在处理过程中结合施肥、灌溉等农业措施,尽可能地为微生物提供一个良好的生存环境,使其有充分的营养、适宜的水分和pH 值,从而使微生物的代谢活性增强,保证污染物的降解在土壤的各个层次上都能发生。该方法结合农业措施,经济易行,对于土壤通透性较差、土壤污染较轻、污染物较易降解时可以选用。有机粘土法:这是近年发展起来的一种新的原位处理污染地下水的方法,是一种化学和生物相结合的方法。利用人工合成的有机粘土可有效地去除污染物。带正电荷的有机修饰物、阳离子表面活性剂通过化学键键合到带负电荷的粘土表面上,合成有机粘土,有机粘土可以扩大土壤和含水层的吸附容量,粘土上的表面活性剂可以将有毒有机物吸附到粘土上富集,有利于微生物对污染物的原位降解。原位微生物- 植物联合修复( Phytoremedying) :在污染土壤上栽种对污染物吸收力高、耐受性强的植物,利用植物的生长吸收以及根区的微生物特殊修复作用,从土壤中去除污染物。异位生物修复技术预制床法( Prepared bed) : 在不泄漏的平台上,铺上石子和砂子,将受到污染的土壤以15 —30cm 的厚度平铺其上,并加入营养物和水,必要时也可加一些表面活性剂,定期翻动土壤补充氧气,以满足土壤中微生物生长的需要。处理过程中流出的渗滤液,回灌于该土层上,以便彻底清除污染物。预制床处理是农耕法的延续,但它可以使污染物的迁移量减至最低

堆肥式处理( composting piles:在土壤中直接渗入能提高通气保水能力的支撑材料如树枝、稻草、粪肥、泥炭等易堆腐物质,以提供微生物丰富的营养物质并使用机械翻动或压力系统充氧,同时加石灰来调节最适pH,使微生物的降解活性大大提高。经过一段时间的发酵处理,可以使大部分污染物降解。经堆肥处理消除污染后的土壤又可返回原地或用于农业生产。生物反应器( Bioreactor):生物反应器是一种特殊的反应器通常为卧式鼓状、气提式,可分批或连续培养可建在污染现场或异地处理。处理时将污染土壤转移至生物反应器中加入3—9倍的水混合使其呈泥浆状,同时加入营养物质, 并在充氧的条件下剧烈搅拌,使微生物与底物充分接触,完成处理过程。处理后的土壤又可通过渗灌系统回灌到土壤中,在回灌过程中加入营养和已经驯化的微生物并通入氧气使土壤中的生物降解过程更快。生物反应器的降解条件比较容易控制可以满足微生物降解所需的最适条件,获得最佳处理效果。 3、试述磷脂脂肪酸( phospholipid fatty acids,PLFA)分析技术测定土壤微生物群落结构多样性的原理和方法。磷脂由甘油、2分子脂肪酸和1分子磷酸基团(PO4)组成。脂肪酸特别是磷脂脂肪酸是活细胞的基本组成部分,因为其具有结构多样性,并具有很高的生物特异性,是有用的生物标记物。它可以作为活性微生物生物量的代表,因为生物死后磷酸基团很快就消耗掉了,在贮藏物中也没有发现其存在,在生物量组成中有相对恒定的比例。通过多元统计比较总的PLFA的类型,其在类型上发生变化就意味着在微生物群落上发生变化。特定的PLFA发生变化,可以作为特定生物群变化的指示。 PLFA分析技术测定土壤微生物群落结构多样性的方法包括: 初提( Initial Extraction); 1-25g千土氯仿:甲醇:磷酸缓冲液(20:1.0:0.8) 离心,过滤并除去氯仿相; N2干燥。脂肪分离( Lipid Separation); 用固相硅酸提取柱用下述化学试洗提分离脂类: 中性脂类使用氯仿; 醣脂类使用丙酮; 磷脂使用甲醇皂化/甲基化( Saponification/Methylation); 用2MKOH溶解在MeOH GC分析( GC analysis); 气相色谱分离脂肪酸甲脂利用标准物确定峰高和出峰时间。数据分析和解释( Data Analysis and Interpretation)。多元统计分析数据

堆肥式处理(Composting piles) :在土壤中直接渗入能提高通气保水能力的支撑材料,如树枝、稻草、粪肥、泥炭等易堆腐物质,以提供微生物丰富的营养物质,并使用机械翻动或压力系统充氧,同时加石灰来调节最适pH ,使微生物的降解活性大大提高。经过一段时间的发酵处理,可以使大部分污染物降解。经堆肥处理消除污染后的土壤又可返回原地或用于农业生产。生物反应器(Bioreactor) : 生物反应器是一种特殊的反应器,通常为卧式鼓状、气提式,可分批或连续培养,可建在污染现场或异地处理。处理时将污染土壤转移至生物反应器中,加入3 —9 倍的水混合使其呈泥浆状,同时加入营养物质, 并在充氧的条件下剧烈搅拌,使微生物与底物充分接触,完成处理过程。处理后的土壤又可通过渗灌系统回灌到土壤中,在回灌过程中加入营养和已经驯化的微生物,并通入氧气,使土壤中的生物降解过程更快。生物反应器的降解条件比较容易控制,可以满足微生物降解所需的最适条件,获得最佳处理效果。 3、试述磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acids，PLFA）分析技术测定土壤微生物群落结构多样性的原理和方法。磷脂由甘油、2 分子脂肪酸和 1 分子磷酸基团(PO4)组成。脂肪酸特别是磷脂脂肪酸是活细胞的基本组成部分，因为其具有结构多样性，并具有很高的生物特异性，是有用的生物标记物。它可以作为活性微生物生物量的代表，因为生物死后磷酸基团很快就消耗掉了，在贮藏物中也没有发现其存在，在生物量组成中有相对恒定的比例。通过多元统计比较总的 PLFA 的类型，其在类型上发生变化就意味着在微生物群落上发生变化。特定的 PLFA 发生变化，可以作为特定生物群变化的指示。 PLFA 分析技术测定土壤微生物群落结构多样性的方法包括：初提（Initial Extraction）； 1-25g 干土；氯仿：甲醇：磷酸缓冲液(2.0:1.0:0.8)；离心，过滤并除去氯仿相； N2干燥。脂肪分离（Lipid Separation）；用固相硅酸提取柱；用下述化学试洗提分离脂类：中性脂类使用氯仿；醣脂类使用丙酮；磷脂使用甲醇皂化/甲基化（Saponification/Methylation）；用 2M KOH 溶解在 MeOH； GC分析（GC analysis）；气相色谱分离脂肪酸甲脂；利用标准物确定峰高和出峰时间。数据分析和解释（Data Analysis and Interpretation）。多元统计分析数据

1、谈谈微生物在氮素循环中的作用微生物在氮素循环中占有十分重要的地位,许多氮的转化过程都是由微生物来完成的。有机氮的矿化作用是指土壤有机质碎屑中的氮素,如可溶性氨基酸、短肽、蛋白质和不溶性蛋白质、结构性含氮物质如几丁质和肽葡聚糖以及核酸等,在土壤动物和微生物的作用下,由难以被植物吸收利用的有机态降解转化成可被植物吸收利用的NH4+的过程。还受土壤动物与土壤微生物的影响。氮素固定过程是将NH4+结合成氨基酸的过程。该过程取决于微生物生长时对氮的需求,也与基质碳的有效性和非生物参数紧密相关硝化作用就是把氨转化为硝酸盐的过程,这个过程也要通过微生物来实现硝酸还原作用是同硝化作用相反的过程。一些细菌、真菌和蓝细菌在氨基酸和蛋白质的合成过程中,将NO3还原成NH2。 2、试述目前有关有机污染物污染土壤的微生物修复技术 (1)原位(In-situ)生物修复技术原位生物修复技术是污染土壤不经搅动或移动,在原位和易残留部位进行的处理方法,包括以下七种方法。投菌法( Bioaugmentation) 生物培养法( Biculture) 生物通气法生物注射法农耕法原位微生物植物联合修复 (2)异位生物修复技术预制床法堆肥式处理生物反应器 3、试述磷脂脂肪酸( phospholipid fatty acids,PLFA)分析技术测定土壤微生物群落结构多样性的原理和方法。磷脂因为其具有结构多样性,并具有很高的生物特异性,是有用的生物标记物。它可以作为活性微生物生物量的代表,因此特定的PLFA发生变化,可以作为特定生物群变化的指示。 PLFA分析技术测定土壤微生物群落结构多样性的方法包括: 初提( InitialExtraction); 脂肪分离( Lipid Separation); 皂化/甲基化( Saponification/Methylation) GC分析数据分析和解释 4、何为生物富集?生物浓缩、生物积累与生物放大的概念及其区别在哪儿?(王永生物富积指的是某元素或化全物在生物体中浓度远大于环境中的浓度的现象,且这种情况随着生长发育的时间的延长而增加一般随着营养级的升高而升高生物浓缩又称生物学富积指的是某元素或化合物在生物体中的浓度超过相对应的环境中浓度的现象.与生物富积有一个度的差别生物积累:同一生物体与周围环境相比而言,某元素或化合物在生物体中的浓度超

1、谈谈微生物在氮素循环中的作用微生物在氮素循环中占有十分重要的地位，许多氮的转化过程都是由微生物来完成的。有机氮的矿化作用是指土壤有机质碎屑中的氮素，如可溶性氨基酸、短肽、蛋白质和不溶性蛋白质、结构性含氮物质如几丁质和肽葡聚糖以及核酸等，在土壤动物和微生物的作用下，由难以被植物吸收利用的有机态降解转化成可被植物吸收利用的 NH4 +的过程。还受土壤动物与土壤微生物的影响。氮素固定过程是将 NH4 +结合成氨基酸的过程。该过程取决于微生物生长时对氮的需求，也与基质碳的有效性和非生物参数紧密相关。硝化作用就是把氨转化为硝酸盐的过程，这个过程也要通过微生物来实现硝酸还原作用是同硝化作用相反的过程。一些细菌、真菌和蓝细菌在氨基酸和蛋白质的合成过程中，将 NO3 -还原成-NH2 。 2、试述目前有关有机污染物污染土壤的微生物修复技术（1）原位( In-situ) 生物修复技术原位生物修复技术是污染土壤不经搅动或移动,在原位和易残留部位进行的处理方法,包括以下七种方法。投菌法(Bioangmentation) : 生物培养法(Bioculture) 生物通气法( 生物注射法农耕法原位微生物- 植物联合修复（2）异位生物修复技术预制床法堆肥式处理生物反应器 3、试述磷脂脂肪酸（phospholipid fatty acids，PLFA）分析技术测定土壤微生物群落结构多样性的原理和方法。磷脂因为其具有结构多样性，并具有很高的生物特异性，是有用的生物标记物。它可以作为活性微生物生物量的代表，因此特定的 PLFA 发生变化，可以作为特定生物群变化的指示。 PLFA 分析技术测定土壤微生物群落结构多样性的方法包括：初提（Initial Extraction）；脂肪分离（Lipid Separation）；皂化/甲基化（Saponification/Methylation） GC 分析数据分析和解释 4、何为生物富集？生物浓缩、生物积累与生物放大的概念及其区别在哪儿？(王永) 生物富积指的是某元素或化全物在生物体中浓度远大于环境中的浓度的现象,且这种情况随着生长发育的时间的延长而增加.一般随着营养级的升高而升高. 生物浓缩又称生物学富积,指的是某元素或化合物在生物体中的浓度超过相对应的环境中浓度的现象.与生物富积有一个度的差别. 生物积累:同一生物体与周围环境相比而言, 某元素或化合物在生物体中的浓度超

过环境中浓度,且随着生长期的延长而增长,强调不同的生育阶段的区别生物放大同一食物链上,随着营养级的升高某元素或化合物在生物体中的浓度不断升高的现象 5、试设计一生物富集的研究方案(卢佳可设计一条食物链(网),测定各水平生物体内的某一项指标测算出生物富集倍数。 6、什么是生物监测,有何特点?(卢佳答 (1)生物监测是利用生物分子、细胞、组织、器官、种群和群落等各层次对环境污染物程度所产生的反应来阐明环境的状况。从生物学角度为环境质量的监测和评价提供依据,又称生物学监测,是利用生物对环境中污染物质或环境变化的反应,即利用生物在各种污染环境下所发出的各种信息来判断环境污染状况的一种手段 (2)特点: a.生物监测反映自然的综合的污染 b生物富集倍数约为103~106; c可以直接反映污染物的生物有效性 7、试结合你熟悉的领域,举例设计一生物监测方案王永) 现在生物监测是利用对环境状况变化比较敏感的植物或动物,进行培育,通过对它们的监测和研究,来反映环境质量的变化。如鱼类在水中的活动情况、呼吸和繁殖情况等等,以此变化来测定环境的质量变化。对水体富营养化可采用水生生物群落代谢率监测富营养化, 采用生理学技术研究水污染生态学是目前国际上的先进方向。可对浮游生物群落代谢率进行了数值分析,可采用产氧速率(P)或使用代谢比(P/R)的方法,也可运用多元回归方法,提出了新综合指数,建立了可供水体富营养化管理的模型,生物监测具有准确性高,反应灵敏的特性,有很高的实用价值,在富营养化监测中有广阔的应用和发展前景。 11、简述污染物动物排泄的主要途径污染物动物排泄的主要途径有: 经呼吸道排泄随同胆汁排泄肾小管排泄随同各腺体排泄 12、简述污染物在陆地生态系统中的主要归宿,可用哪些主要参数描述? 污染物在陆地生态系统中的主要归宿有: (1)转移:进入生态系统的污染物从区室的一处散布到另一处, 或从一区室散布到另一区室的过程。其本质是物理性迁移过程。 (2)代谢或转化:在生物体内经生物化学作用而发生形态变化, 产生代谢产物。 (3)矿化或降解:污染物通过化学(包括生物化学)作用分解成

过环境中浓度,且随着生长期的延长而增长,强调不同的生育阶段的区别. 生物放大:同一食物链上,随着营养级的升高某元素或化合物在生物体中的浓度不断升高的现象. 5、试设计一生物富集的研究方案（卢佳）可设计一条食物链（网），测定各水平生物体内的某一项指标，测算出生物富集倍数。 6、什么是生物监测，有何特点？（卢佳）答：（1）生物监测是利用生物分子、细胞、组织、器官、种群和群落等各层次对环境污染物程度所产生的反应来阐明环境的状况。从生物学角度为环境质量的监测和评价提供依据，又称生物学监测，是利用生物对环境中污染物质或环境变化的反应，即利用生物在各种污染环境下所发出的各种信息来判断环境污染状况的一种手段。（2）特点： a .生物监测反映自然的综合的污染； b.生物富集倍数约为 103~106； c.可以直接反映污染物的生物有效性。 7、试结合你熟悉的领域，举例设计一生物监测方案(王永) 现在生物监测是利用对环境状况变化比较敏感的植物或动物，进行培育，通过对它们的监测和研究，来反映环境质量的变化。如鱼类在水中的活动情况、呼吸和繁殖情况等等，以此变化来测定环境的质量变化。对水体富营养化可采用水生生物群落代谢率监测富营养化，采用生理学技术研究水污染生态学是目前国际上的先进方向。可对浮游生物群落代谢率进行了数值分析，可采用产氧速率(P)或使用代谢比(P/R)的方法，也可运用多元回归方法，提出了新综合指数，建立了可供水体富营养化管理的模型，生物监测具有准确性高,反应灵敏的特性，有很高的实用价值，在富营养化监测中有广阔的应用和发展前景。 11、简述污染物动物排泄的主要途径污染物动物排泄的主要途径有：经呼吸道排泄随同胆汁排泄肾小管排泄随同各腺体排泄 12、简述污染物在陆地生态系统中的主要归宿，可用哪些主要参数描述？污染物在陆地生态系统中的主要归宿有：（1）转移：进入生态系统的污染物从区室的一处散布到另一处，或从一区室散布到另一区室的过程。其本质是物理性迁移过程。（2）代谢或转化：在生物体内经生物化学作用而发生形态变化，产生代谢产物。（3）矿化或降解：污染物通过化学（包括生物化学）作用分解成

4.人类活动:砍伐森林;改变地面植被分布格局;化石燃料燃烧 16、何谓温室效应和温室气体?(吴晓晨温室效应:大气中的微量(或痕量)浓度气体,能无挡地让太阳的短波辐射来到地球,并部分地吸收地球向外发射的长波辐射,使地表和地层大气变暖,宛如玻璃温室一般。微量气体的这种功能称为 “温室效应”。能够起到“温室效应”作用的气体叫做“温室气体” C02,CH4,N20,NOx,0,水汽,CFCs 17、土壤呼吸量及主要的影响因素(吴晓晨) 土壤呼吸是土壤释放CO2的途径。土壤呼吸作用:碳以CO2的形式从土壤向大气圈的流动。它主要是指未受扰动的土壤中产生CO2的代谢作用,包括3个生物学过程和1个非生物学过程: 生物学过程;植物根呼吸、土壤微生物呼吸、土壤动物呼吸非生物学过程:含碳物质的化学氧化作用主要的影响因素 1.生物因素:土壤呼吸与NPP有显著线形相关基质(有机物质)质量 2.土壤因素:土壤性质 3.气候因素: 4.人为因素:耕作、施肥 15、全球气候变化的特征及主要驱动因子(马静) 1、全球气温过去100年上升06℃,预计21世纪将以每10年02-0.5℃上升,到21世纪末全球气温将上升 1-3.5℃:2、降水格局发生变化,中纬度降雨量增加,北半球亚热带降雨量下降,而南半球降雨量啬:3 云量增加:4、海平面上升,过去100年,海平面上升10-20cm,21世纪预计海平面上升15-95cm,平均50 cm:5、天气和气候极端事件的次数和强度增加:6、厄而尼诺事件一般间隔2-7年,平均3-4年,近20年每2年发生一次,每次持续12-18个月特点:人为活动影响加剧:气候变化的速率增加:气候变化的区域差异增加:气候变化的不确定性(GHG 的源和汇:云量及其变化:海洋:极地冰雪) 驱动因子:1、天文因素:日一地关系:太阳黑子活动周期:2、地质因素:火山爆发:板块飘移,地形变化:3、大气环流:大气环流的某种持续异常导致气候异常:4、人类活动:砍伐森林:改变地面植被分布格局:化石燃料燃烧 16、何谓温室效应和温室气体?(马静) 温室效应:大气中的微量(或痕量)浓度气体,能无挡地让太阳短波辐射来到地球,并部分地吸收地球向外发射的长波辐射,使地表和地层大气变暖,宛如玻璃温室一般,微量气体的这种功能称为温室效应。温室气体:能起温室效应作用的气体。CO2、CH4、N2O、NOx、O3、水汽、CFCs 17、土壤呼吸量及主要的影响因素(马静) 土壤呼吸指碳以CO2的形式从土壤向大气圈流动。一般指未受扰动的土壤中产生的CO2的代谢作用。包括3个生物学过程(植物根呼吸、土壤微生物呼吸、土壤动物呼吸)和1个非生物学过程(含碳物质的化学氧化作用) 影响因素:生物因素(土壤呼吸与NPP有显著线性相关、与基质(有机物质)质量相关)、土壤因素(土壤性质)、气候因素(温度)、人为因素(耕作、施肥)

4．人类活动：砍伐森林；改变地面植被分布格局；化石燃料燃烧 16、何谓温室效应和温室气体？（吴晓晨）温室效应：大气中的微量（或痕量）浓度气体，能无挡地让太阳的短波辐射来到地球，并部分地吸收地球向外发射的长波辐射，使地表和地层大气变暖，宛如玻璃温室一般。微量气体的这种功能称为 “温室效应”。能够起到“温室效应”作用的气体叫做“温室气体”。 CO2，CH4，N2O，NOx，03，水汽，CFCs 17、土壤呼吸量及主要的影响因素（吴晓晨）土壤呼吸是土壤释放 CO2 的途径。土壤呼吸作用：碳以 CO2 的形式从土壤向大气圈的流动。它主要是指未受扰动的土壤中产生 CO2 的代谢作用，包括 3 个生物学过程和 1 个非生物学过程：生物学过程；植物根呼吸、土壤微生物呼吸、土壤动物呼吸非生物学过程：含碳物质的化学氧化作用主要的影响因素： 1．生物因素：土壤呼吸与 NPP 有显著线形相关基质（有机物质）质量 2．土壤因素：土壤性质 3．气候因素： 4．人为因素：耕作、施肥 15、全球气候变化的特征及主要驱动因子（马静） 1、全球气温过去 100 年上升 0.6℃，预计 21 世纪将以每 10 年 0.2-0.5℃上升，到 21 世纪末全球气温将上升 1-3.5℃；2、降水格局发生变化，中纬度降雨量增加，北半球亚热带降雨量下降，而南半球降雨量啬；3、云量增加；4、海平面上升，过去 100 年，海平面上升 10-20 ㎝，21 世纪预计海平面上升 15-95 ㎝，平均 50 ㎝；5、天气和气候极端事件的次数和强度增加；6、厄而尼诺事件一般间隔 2-7 年，平均 3-4 年，近 20 年，每 2 年发生一次，每次持续 12-18 个月。特点：人为活动影响加剧；气候变化的速率增加；气候变化的区域差异增加；气候变化的不确定性（GHG 的源和汇；云量及其变化；海洋；极地冰雪）。驱动因子：1、天文因素：日—地关系；太阳黑子活动周期；2、地质因素：火山爆发；板块飘移，地形变化；3、大气环流：大气环流的某种持续异常导致气候异常；4、人类活动：砍伐森林；改变地面植被分布格局；化石燃料燃烧。 16、何谓温室效应和温室气体？（马静）温室效应：大气中的微量（或痕量）浓度气体，能无挡地让太阳短波辐射来到地球，并部分地吸收地球向外发射的长波辐射，使地表和地层大气变暖，宛如玻璃温室一般，微量气体的这种功能称为温室效应。温室气体：能起温室效应作用的气体。CO2、CH4、N2O、NOX、O3、水汽、CFCS。 17、土壤呼吸量及主要的影响因素（马静）土壤呼吸指碳以 CO2 的形式从土壤向大气圈流动。一般指未受扰动的土壤中产生的 CO2 的代谢作用。包括 3 个生物学过程（植物根呼吸、土壤微生物呼吸、土壤动物呼吸）和 1 个非生物学过程（含碳物质的化学氧化作用）。影响因素：生物因素（土壤呼吸与 NPP 有显著线性相关、与基质（有机物质）质量相关）、土壤因素（土壤性质）、气候因素（温度）、人为因素（耕作、施肥）

18、C2的施肥效应及大气C02浓度升高对土壤温室气体排放的影响(吴晓晨) 大气CO2浓度直接影响植物的光合作用、呼吸作用、气孔导度以及植物对水分的利用效率等。大气CO2浓度增加可提高叶表面的CO2浓度梯度,使得CO2容易进入叶片内部而提高光合速率,这就是CO2的施肥效应。大气CO2浓度升高,促进CH4排放。原因是CO2增加导致水稻根系生长和根系分泌功能增强,根系生物量和分泌物在土壤中积累, 使水稻根际产CH4菌的有效底物也相应增加,从而促进了产甲烷菌的代谢活性,增加了CH4产量。稻田N2O排放主要受田间水分状况的影响,稻田排干的情况下, 升高CO2浓度才会导致N2O排放的增加。高粱地水分充足时,没有影响。田间水分出现亏却时,高浓度的 CO2才会引起土壤N2O排放的增加。总体来说,影响不大。但,CO2浓度升高会促进作物生长,植株特別是根系生物量积累增加,有助于土壤微生物从根系获得更多的碳源作为反硝化所需能量,有可能促进N2O的排放 19、土壤退化的类型及对生产力和生态环境的影响 20、土壤动物主要有哪些类群? 21、土壤动物的生态功能主要表现在哪些方面? 答:主要表现在如下几个方面 Ⅰ、土壤动物能够促进有机物分解和能量流动 2、土壤动物可以促进养分循环和转化 3、土壤动物有利于土壤肥力的保持和提高 4、土壤动物对土壤微生物的能起到调节作用 5、土壤动物对作物生产影响,寄生线虫对植物的危害很大,但些食微线虫能促进植物生长 6、土壤动物对污染物的迁移转化和土壤修复有影响 7、土壤动物可以作为土壤质量的生物指示 22、土壤动物与土壤肥力的保持有何关系? 答:1、土壤动物如蚯蚓对土壤结构有明显的改善作用 2、接种蚯蚓能降低土壤的容重 3、蚯蚓活动影响着土壤的pH和交换性能 4、蚯蚓能维持土壤的C、N平衡 23、试举例说明土壤动物在污染退化土壤生物修复中的作用答:1、蚯蚓能促进植物对土壤中的重金属的吸附作用能提高土壤中的微生物数量

18、CO2 的施肥效应及大气 CO2 浓度升高对土壤温室气体排放的影响（吴晓晨）大气 CO2 浓度直接影响植物的光合作用、呼吸作用、气孔导度以及植物对水分的利用效率等。大气 CO2 浓度增加可提高叶表面的 CO2 浓度梯度，使得 CO2 容易进入叶片内部而提高光合速率，这就是 CO2 的施肥效应。大气 CO2 浓度升高，促进 CH4 排放。原因是 CO2 增加导致水稻根系生长和根系分泌功能增强，根系生物量和分泌物在土壤中积累，使水稻根际产 CH4 菌的有效底物也相应增加，从而促进了产甲烷菌的代谢活性，增加了 CH4 产量。稻田 N2O 排放主要受田间水分状况的影响，稻田排干的情况下，升高 CO2 浓度才会导致 N2O 排放的增加。高粱地水分充足时，没有影响。田间水分出现亏却时，高浓度的 CO2 才会引起土壤 N2O 排放的增加。总体来说，影响不大。但，CO2 浓度升高会促进作物生长，植株特别是根系生物量积累增加，有助于土壤微生物从根系获得更多的碳源作为反硝化所需能量，有可能促进 N2O 的排放。 19、土壤退化的类型及对生产力和生态环境的影响 20、土壤动物主要有哪些类群？ 21、土壤动物的生态功能主要表现在哪些方面？答：主要表现在如下几个方面： 1、土壤动物能够促进有机物分解和能量流动 2、土壤动物可以促进养分循环和转化 3、土壤动物有利于土壤肥力的保持和提高 4、土壤动物对土壤微生物的能起到调节作用 5、土壤动物对作物生产影响，寄生线虫对植物的危害很大，但一些食微线虫能促进植物生长 6、土壤动物对污染物的迁移转化和土壤修复有影响 7、土壤动物可以作为土壤质量的生物指示 22、土壤动物与土壤肥力的保持有何关系？答：1、土壤动物如蚯蚓对土壤结构有明显的改善作用 2、接种蚯蚓能降低土壤的容重 3、蚯蚓活动影响着土壤的 pH 和交换性能 4、蚯蚓能维持土壤的 C、N 平衡 23、试举例说明土壤动物在污染退化土壤生物修复中的作用答：1、蚯蚓能促进植物对土壤中的重金属的吸附作用 2、能提高土壤中的微生物数量