生物质的特征范文

时间:2023-12-15 17:33:04

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生物质的特征

篇1

生态位是指一个种群在生态系统中,在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。它的研究已成为评价种间、种内关系及种群在群落中所处地位的重要内容[1-4],在森林资源保护与利用、生物多样性及其形成机制、群落演替与动态等方面有着广泛的应用前景。目前,国内外许多研究者在生态位理论、生态位测度和生态位应用等方面做了大量研究[5]。2010年,“中国丹霞”被正式列入《世界遗产名录》,联合申报的江郎山名列其中,这也是浙江首个世界遗产。目前对江郎山的研究主要集中在地质地貌方面,如:彭花明等[6]研究发现江郎山的形成与构造、岩性和风化作用有着密切联系,并提出了景观保护的策略。张广胜等[7]研究发现岩性对江郎山地貌的形成起了基础性和决定性的作用。田毓仁等[8]认为江郎山地址遗迹具有独特的成景机制,是地质构造演化、岩浆作用以及外动力共同的结果。朱诚等[9]对江郎山亚峰垂直贯穿于丹霞地貌岩层永康群中辉绿岩脉标本K-Ar法测年,揭示了当地峡口红层盆地抬升的时代为晚白垩世(77.89±2.6)MaBP(K2)。岩生植物对保持水土,减缓丹峰的风化,维护和美化景观起着重要作用,而该地岩生植物的生态位研究未见报道。本文分析了其主要岩生植物的生态位特征,旨在探讨种群对环境资源的利用状况及相互关系,为该地岩生植物资源的保护和可持续利用提供科学的理论依据。

1材料和方法

1.1研究区概况江郎山位于浙江省江山市西南部,地理位置118°22′~118°49′E,28°15′~28°52′N,总面积51.39km2,核心景区面积8.3km2,缓冲面积43.09km2,最高海拔(郎峰)824m。该地属于中亚热带季风性湿润气候,四季分明,雨水充沛,年降水量为1650~2200mm,相对湿度85%~95%,全年无霜期250~290d,年平均气温17.1℃;土壤为由紫红色砂砾岩风化形成的岩性土,水土保持良好;植被覆盖率达85%,植被类型较为丰富,植被垂直分布表现出一定的规律性,山体中下部为常绿阔叶林,中上部为常绿落叶阔叶混交林,岩壁为苔藓植被、岩生草甸和次生灌丛。

1.2研究方法

1.2.1样方设置沿着在江郎山风景区的游览线路,选取典型样方。基于岩生植被种类少,且多为草本的现状,选取2m×2m或4m×4m共50个样方进行调查,记录样方内灌木层草本层的所有植物的高度、盖度和生活型等,同时记录海拔、坡度、坡位、坡向、岩生率等外界自然条件。

1.2.2计算方法物种的重要值计算:重要值=(相对盖度+相对高度)/2[10]。对样方数据进行聚类分析,得出8种群落类型,即作为8个资源位。

2结果与分析

2.1生态位宽度生态位宽度是反映植物种群对环境资源利用状况的数量指标之一,其数值越大,说明该植物种群对环境的适应能力越强,对资源的利用越充分,种群的生态位宽度值说明了它们在群落中的地位和作用。本文选取了资源位出现4次以上的种类,对江郎山主要岩生植物的生态位宽度进行了计算,结果见表1。其中,山类芦的生态位宽度最大,为1.986,说明该种在此地分布较广,在各种类型中都有分布,生态适应能力强。地笋(1.618)次之,前胡(1.560)第三。而大叶火焰草和虎耳草的生态位宽度在1.0以下,说明它们分布较少,而且空间分布不均匀,适宜生存的生境比较少,对生境的要求更为苛刻。不同物种在恶劣环境条件下会选择不同的生存对策。对恶劣环境适应能力较强的物种,通过扩大地理分布来维持足够的种群数量,如:地笋,前胡和滴水珠等,虽然在各个资源位重要值都较小,但在资源位上出现频率较高;而适应能力较差的物种则选择在较适宜的环境中保持优势数量的方法来维持足够的种群数量,如:石韦、苦苣苔等。

2.2生态位相似性比例江郎山岩生植物的生态位相似性比例(Cih)的计算结果见表2。Cih≥0.7的种对有6个,占总对数的5.0%;0.6≤Cih<0.7的种对有5个,占总对数的4.2%;0.5≤Cih<0.6的种对有9个,占总对数的7.5%。总体上看,Cih在0.5以上的种对共有20个,占总对数的16.7%,表明物种之间对资源的需求趋同性不高。其中,滴水珠与小沼兰,滴水珠与石韦,卷柏与饭包草,卷柏与透茎冷水花,凹叶景天与虎耳草,小沼兰与石韦的Cih均在0.7以上,说明它们对环境的要求比较相似。石韦与饭包草,石韦与浙皖粗筒苣苔,虎耳草与小沼兰,虎耳草与香花芽豆藤Cih均在0.1以下,说明它们对环境的要求差异性较大。优势种山类芦与其他种生态位相似性比例值在0.32~0.57之间,总体上呈现与生态位宽的物种具有相对较高的生态位相似性比例。

2.3生态位重叠生态位重叠是2个种在与生态因子联系上具有相似性,当2个物种利用同一种资源或共同占有某一资源就会出现生态位重叠现象[13-15]。江郎山岩生植物的生态位重叠(Oih)的计算结果见表3。Oih≥0.9的种对有4对,占总对数的3.3%;0.7≤Oih<0.9的种对有9个,占总对数的7.5%;0.5≤Oih<0.7的种对有22个,占总对数的18.3%。Oih≥0.5的种对有35个,占总对数的29.2%,总体上说,重叠值大的种对比例不大,说明岩生植物针对同类资源需求的集中性不高,或者各物种在多维资源方面(光、热、水等)得到很好的综合互补分配[16]。其中,滴水珠与小沼兰,滴水珠与石韦,凹叶景天与虎耳草,小沼兰与石韦的Cih均在0.9以上,说明它们对资源的需求具有一定的共性。优势种山类芦与其他种的生态位重叠在0.29~0.82之间,总体上呈现与生态位较宽的物种具有较高的生态位重叠,山类芦在群落中的优势明显,据实际调查情况,其他种对它并不构成竞争威胁。

3讨论与结论

在浙江全省主要的丹霞地貌岩生植被调查中发现,江郎山岩生植被的物种相对较丰富,具有生长密集,覆盖度较高特点,岩生植物的生态位宽度以山类芦最高,其他依次为地笋,前胡,卷柏,饭包草,滴水珠,野百合,浙皖粗筒苣苔,凹叶景天,小沼兰,香花崖豆藤,透茎冷水花,石韦,苦苣苔,大叶火焰草,虎耳草。但受坡面险峻,土壤、水热条件等条件限制,岩生植物以苔藓、草本植物占绝对优势,说明群落不具备稳定发展的条件,自我更新能力较弱,建议景区加强植被保护,特别是对中国特有植物的保护,如:滴水珠,防止景点的过度开发、滥采滥挖等人为破坏行为。生态位相似性比例表明江郎山岩生植物对资源的需求趋同性不高,其中,滴水珠与小沼兰,滴水珠与石韦,卷柏与饭包草,卷柏与透茎冷水花,凹叶景天与虎耳草,小沼兰与石韦的Cih均在0.7以上,说明它们对环境的要求比较相似,至于到底是哪些环境要求相似,未能在此次的基础调查中找出,可能需要进一步从土壤理化性质等方面加以探究。石韦与饭包草,石韦与浙皖粗筒苣苔,虎耳草与小沼兰,虎耳草与香花芽豆藤Cih均在0.1以下,说明它们对环境的要求差异性较大。

篇2

研究区隶属于青海省乌兰县,地处柴达木盆地北缘欧龙布鲁克地块内;出露的地层主要为古元古界达肯大坂岩群;主断裂霍德生沟断裂带控制本区地层、岩体的形成与展布,次级断裂构造发育,主要为近东西向,次为北东向,亦有南北向和北西向;复式紧闭褶皱总体呈现“S”型展布,节理、裂隙发育;印支期岩浆活动强烈,具多期次活动的特点,并伴有强烈的交代蚀变、矿化。区内伟晶岩广泛分布,主要分布于古元古代地层内、岩体外接触带及次级断裂两侧,受次级断裂控制明显,具有一定的成矿前景。

伟晶岩分布

研究区伟晶岩都集中产出,根据其分布的特点可将其分为三个分布区。Ⅰ区分布在霍德生北坡西,主要为碎裂化或糜棱岩化的钾长花岗伟晶岩,共出露七条伟晶岩岩脉,岩脉走向290°—305°。宽1—2m,长约20米。围岩是混合岩化黑云片麻岩。Ⅱ区分布在霍德生北坡中部,共出露四条伟晶岩岩脉。位于断裂北侧的达肯大坂岩群与额肯片麻岩体的接触边缘带。呈右行雁列状产出,走向约260°。主要岩石类型为花岗伟晶岩,围岩为混合岩化的片麻岩。Ⅲ区分布在霍德生北坡以东,共有十九条伟晶岩脉沿断层带展布。岩脉主要有两组走向,大部分走向平行构造带270°—300°,少数走向170°—190°与构造带小角度相交。两类不同走向的伟晶岩脉表明是两期的岩浆热液活动作用。岩石类型主要为中粒二长花岗伟晶岩和钾长花岗伟晶岩。围岩有钾长花岗岩、混合岩化片麻岩,黑云母片麻岩。

综上,伟晶岩多以脉状或透镜状产出,局部呈雁列状排列,并且成群、成带分布在研究区的三个区域。岩脉主要产在额肯片麻岩体、达肯大坂岩群、钾长花岗岩中,其产出状态与附近构造密切相关,主要受断层控制分布在断层两侧。

伟晶岩岩石学特征

1.伟晶岩矿物组成

研究区主要有两种类型的花岗伟晶岩和钾长花岗伟晶岩,钾长花岗伟晶岩沿构造带可分为碎裂化与糜棱岩化。

碎裂化钾长花岗伟晶岩中主要矿物为钾长石(49%-50%),石英(47%-48%),绢云母小于1.1%。钾长石呈它形粒状,格子双晶清楚,波状消光,大小4—5mm;石英它形粒状,粒径0.6—1mm,团块状集合体与长石混杂集合体形成伟晶结构。

糜棱岩化钾长花岗伟晶岩主要为钾长石(49%-50%),石英(47%-48%),斜长石2%—3%。岩石受动力挤压发生碎粒化产生韧性变形。钾长石产生裂隙,晶体拉长具有明显的微波状消光。石英全部被动力挤压碎粒化重结晶,受剪切应力作用显示带状定向分布形成微定向构造。

中粒二长花岗伟晶岩主要矿物为钾长石(35%-36%),斜长石(36%-37%),石英(27%-28%)。钾长石它形粒状,具格子双晶;斜长石它形—自形粒状;石英不规则它形粒状杂乱分布。由于岩石晚期受到构造动力脆性破碎造成长石产生裂隙和部分石英重结晶。

综上,几种伟晶岩矿物组成各不相同,蚀变程度也不相同,部分遭受了构造挤压变形。岩浆侵入时与不同的围岩发生各不相同的接触交代致使形成的伟晶岩矿物组成不相同。

2.伟晶岩结构构造

野外观察伟晶岩为块状构造,伟晶结构。矿物颗粒不规则,局部见微定向构造,霍德生一带伟晶岩的结构带发育较好。上述结构带中,花岗结构及伟晶结构属原生结构带,并常为未分异伟晶岩所具有,其他结构常常在分异结型伟晶岩中发育。

伟晶岩成因

伟晶岩成因主要有两种观点:一种是残余熔浆结晶说,认为伟晶岩是由花岗质岩浆结晶分异产生的富挥发分的残余岩浆—热液(伟晶岩浆)结晶而成;第二种观点是交代成因说,认为含稀有矿化的伟晶岩,不是岩浆直接结晶的产物,而是外来热液的结果。

区内伟晶岩成群成带分布。Ⅰ区伟晶岩走向与构造线大致平行,岩石碎裂化、糜棱岩化。根据其岩脉产出的宏观特征与岩石特征以及矿物组分特点可知伟晶岩的钾化与后期的花岗质岩浆热液密切相关。并且后期接触交代围岩的热液与附近的闪长岩有关,可能是花岗质岩浆后期结晶分异出来的热液上升侵位围岩,与围岩接触交代使富钾,并且遭受了同期的构造运动中岩石韧性变形使其糜棱岩化、碎裂化。Ⅱ区伟晶岩大部分呈雁列状展布,局部与雁列带小角度穿插,岩脉产于片麻岩中,附近存在闪长岩岩体。所以该部分伟晶岩应是花岗质岩浆分异的残余部分侵位于次级断层或节理,与围岩接触交代形成的。Ⅲ区伟晶岩主要沿断层带分布,走向与断层走向平行,主要为二长花岗伟晶岩,钾长石为他形粒状,由于遭受动力挤压导致石英重结晶,长石产生裂隙。所以,该部分伟晶岩与附近的花岗岩岩体有关,在构造运动期,花岗质岩浆沿构造带侵入,在结晶后期,岩浆结晶分异出的热液与围岩接触交代形成。

总之,伟晶岩的分布整体受构造带的控制,在构造运动中花岗质岩浆结晶分异的残余部分沿断层带或次级构造带侵入围岩,按照不同的地球化学阶段进行结晶分异及交代演变,使富钾(长石)形成钾长石花岗伟晶岩或二长花岗伟晶岩。

篇3

关键词:蓝莓;生物学特性;栽培技术

蓝莓果实营养丰富,且有预防血管老化、强心抗癌及明目等保健作用。基于蓝莓的独特保健功效及广阔的市场前景,世界各地兴起了蓝莓的栽培热潮。笔者根据近几年栽培实践,将蓝莓的生物学特性及栽培技术总结如下。

1蓝莓的生物学特性

1.1蓝莓的主要栽培种类

蓝莓为杜鹃花科越桔属植物,全世界约400个种,我国约91个种28个变种,主要分布于东北和西南地区。

目前,已栽培利用的主要有3个种类:高丛蓝莓、矮丛蓝莓和兔眼蓝莓[1]。

高丛蓝莓主产于北美温带、亚热带,是目前全世界人工栽种面积最大的蓝莓种类。高丛蓝莓又分北方高丛、南方高丛和半高丛等。南方高丛蓝莓需要低温休眠的时间短,适合南方种植;半高丛蓝莓是高丛蓝莓与矮丛蓝莓的杂交种,树高一般为0.7~1.5m,适于休眠期较长、寒冷的北方种植;北方高丛蓝莓适宜于在休眠期稍长的北方种植,树高通常2~3m。

矮丛蓝莓主要分布于美国东北部和加拿大东部沿海地区,以野生资源为主,树高不足0.5m,适宜北方寒冷地区种植,它分布在高丛蓝莓的北界。

兔眼蓝莓原产北美洲亚热带地区,树高2~5m,树势旺盛,抗旱,耐热,长寿,丰产,对土壤酸度的要求幅度宽些,休眠期与需水期均较短,适合我国南方地区栽培。

所有蓝莓均喜光,在排水良好,并富含有机质的酸性土壤(pH值4.2~5.5)上生长良好。

1.2蓝莓的形态特征

蓝莓为灌木,树体大小及形态差异显着。树高0.3~5.0m,多年丛生,有常绿也有落叶,单叶互生,叶全缘或有锯齿。花冠常呈坛形或铃形。花瓣基部联合,外缘4裂或5裂,白色或粉红色,雄蕊8~10个,短于花柱,由昆虫或风媒授粉,花序多为总状花序。多数品种成熟时果实呈蓝黑色,有的品种为红色;果实有球形、椭圆形、扁圆形或梨形,平均单果重0.5~2.5g。果肉细软,多浆汁。种子细小,食用时可随果肉食下不影响口感,根系多而纤细,粗壮根少,分布浅,没有根毛[2]。

1.3蓝莓的生长、开花和结实习性

蓝莓在一个生长季节内可多次生长,以二次生长较为普遍。在我国南方,蓝莓1年有2次生长高峰,第1次是在5~6月,第2次是在7月中旬至8月中旬。幼苗栽植后第3年生长明显加快,新枝萌发多并生长旺盛,年生长量可达1m以上。

当年生枝顶端多形成花芽,花芽从顶端向下进行分化,每一枝条可分化的花芽数与品种和枝条粗度有关,高丛蓝莓一般4~7个,兔眼蓝莓3~6个;花芽在节上以单生为主。各种蓝莓的花芽分化期不同,矮丛蓝莓和高丛蓝莓在7~8月开始分化,兔眼蓝莓从6月中旬开始;9月底至10月初,蓝莓的花芽分化已经完成。从形态上看,蓝莓花芽肥大,呈椭圆形或近球形。花芽以下为一些窄尖的营养芽和休眠芽。

蓝莓的开花期因气候和品种有明显的差异,正常年景蓝莓在我国南方3月上、中旬开花,北方为4~5月;花期一般15~20d,最长达40d。花在一个伸长的轴上着生,构成总状花序。花开的同时营养芽开始发育成营养枝,营养枝生长到一定程度(长度不等)便停止生长,顶端最后一个细尖的幼叶变黑成黑尖,黑尖约2周左右脱落,至2~4周后,位于黑尖下的营养芽长出新枝,并具有顶端优势,即实现枝条的转轴生长,这种转轴生长在南方一年有3~5次。夏季最后1次新梢上紧挨黑尖的一个芽原始体逐渐增大发育成花芽,占据了顶端的位置。从枝顶花芽往下还能形成多个花芽,第2年春天开花并结果。其下的营养芽又发育成营养枝,而结过果实的短小枝秋后逐渐干枯、脱落。

蓝莓多为异花授粉植物。高丛蓝莓自交可孕,但可孕程度在品种间有明显差异;而兔眼蓝莓和矮丛蓝莓一般自交不孕,因此在生产上须考虑多品种搭配建园,以提高产量。蓝莓的花受精后,子房迅速膨大,大约1个月后增大趋于停止,之后浆果保持绿色,体积仅稍有增长。当浆果进入变色期与着色期后,浆果增大迅速,可使果径增长50%。在着色以后,浆果还能再增长20%,且甜度和风味变得适中。同一果穗上的果实不同时成熟,果穗顶部、中部的果实先熟,成熟时间一般在6~8月。同一品种和同株树上的果实成熟期一般在30d左右;在贵州麻江和江苏南京,兔眼蓝莓早熟品种6月中旬开始成熟,晚熟品种7月上、中旬开始成熟[3]。

2栽培技术

2.1园地选择

根据蓝莓的生态适应性,先确定适栽区域,即气候条件适宜区,然后进行种植地块的选择。在选择种植地块时要首先了解或测定土壤pH;其次,要尽可能选择土壤疏松、富含有机质而且排灌条件良好的地方,若是山地要尽量选择阳坡中、下部,坡度不宜超过15°,大于15°时要修筑2m宽的梯田;立地类型以荒山地、低产松林改造地最佳,坡地退耕也可。但退耕地的栽植成活率不如松林改造地的成活率高,而且病虫害和杂草也比松林改造林地多,使生产管理成本增大。在南方丘陵山区,结合商品林基地建设,推广种植蓝莓,既能改善生态环境,又调整了林种结构,还可以增加山区群众的经济收入[4]。

2.2品种配置与定植时间

异花授粉是提高蓝莓产量和果实大小的重要因素之一,高丛蓝莓自花结实率高,而矮丛蓝莓和兔眼蓝莓多数品种自花结实率极低或不结实。异花授粉可使高丛蓝莓的坐果率从67%提高到82%,使兔眼蓝莓从18%提高47%。因此,在蓝莓的种植园内,至少需配置2个以上品种相互授粉,以提高产量和品质。授粉树配置比例一般为2~3∶1,即主栽品种2~3行,授粉品种1行。

在冬季不很干旱的南方,以秋季至早春萌动前定植最好。一年生苗的定植深度在15~20cm,而且要扶土踩紧压实,做到“三扶两踩一提苗”。在秋冬季干旱的地方以雨季到来时定植为宜;有灌溉条件的地方,一年四季均可定植。在贵州麻江夏季定植,也能达到95%以上的成活率。

2.3定植密度与整地

高丛蓝莓定植密度以1.0~1.5m×2.0~3.0m为宜;兔眼蓝莓常选择1.5m×2.0~2.5m;半高丛蓝莓选择0.6~1.2m×2.0m。在国外,实际栽培密度常根据机械化程度而定。我国南、北方,可以根据实际经营目标选择适宜的密度。

定植前挖定植穴称为整地,整地(定植穴)规格为1.0m×1.0m×0.5m(长×宽×深)。种植半高丛蓝莓和矮丛蓝莓可适当缩小整地规格,对兔眼蓝莓可适当增大整地规格。定植穴挖好后,将取出的泥土掺入磨碎的松树皮和泥炭或松林下的腐殖土等,混合均匀后回填入穴内,回填土要以高出地面20~30cm为宜,在土壤酸度不够的情况下可掺入适量硫磺粉。

3参考文献

[1]邵春英,崔自亮,杨艳丽.蓝莓优良品种介绍[J].麦类文摘(种业导报),2007(8):36.

[2]聂飞,韦吉梅,文光琴,等.蓝莓的生物学特性与栽培管理技术[J].中国果菜,2007(3):25-27.

篇4

关键词: 体育舞蹈专业 思想政治教育 工作策略

近年来高校不断扩招,很多高校陆续开设了一批符合市场定位的、以培养复合型人才为办学目标的专业。体育舞蹈专业就是在这样的时代背景下迅速发展起来的一个新兴专业,目前这一专业在全国很多综合型大学和体育院校都已普及,然而对于体育舞蹈专业的学生来说,他们的思想、品德修养、性格特点、行为举止等方面和其他专业学生具有明显不同的特点。如何开展思想政治教育工作是体育院系当前急需解决的一个问题。高校辅导员和舞蹈专业课教师应以体育舞蹈学生的性格特征、学习特点为根据,找出思想政治教育工作中存在的不足,找准思想政治教育恰当的切入点,提高思想政治教育的质量和实效。

1.体育舞蹈专业大学生思想教育现状与原因

当前,大多数体育舞蹈专业的学生思想政治教育是积极向上的,学生的政治观念比较成熟,具备较强的爱国主义精神,爱党爱国,在大是大非面前,有大局观,对高等学校的思想政治教育模式基本认同。这一结果与、教育部和团中央在全国八省74所高校中针对大学生思想政治状况的调查结果是一致的。但体育舞蹈学生的思想政治教育状况有其特殊性。具体表现如下:

1.1学生重业务轻德育。

由于就业压力大,不少体育舞蹈专业大学生出现了重视专业技能而忽视自身德育的情况。他们功利思想严重,认为只有专业技能高才有助于将来就业。学生大多承认德育的重要性,只是在就业的压力下提高求职竞争力而纷纷报考各种辅导班。这种情况使得大部分学生没有学习动机,学习效果不理想。

1.2体育舞蹈学生以女生为主,有不同程度的迷茫与厌学情绪。

由于专业的特殊性,体育舞蹈专业学生以女生为主,他们来自不同的地域,因而思想和性格略有差异。处于多元文化中,面临各种社会思潮、不良社会风气的冲击,给他们带来了较大的负面影响。部分女同学爱美爱攀比,虚荣心较强,学习动机不强,甚至有厌学情绪,很多学生处于迷茫状态。有些学生对较严格的学生管理产生排斥感,进而产生厌学情绪,给思想政治教育工作带来了更大的难度。[1]

1.3在学习上缺少自己的目标,不懂得运用合理的学习方法。

体育艺术类,生源的基本文化素质比较低。在学习上缺少自己的目标,不懂得运用合理的学习方法。体育舞蹈专业的大学生作为高校的一个特殊的群体,有着属于体育与艺术所固有的专业特点和性格特征,他们活泼好动,爱好广泛,舞台感强,在学习生活中表现欲比较突出。高校管理上常常脱离体育舞蹈大学生的专业特点和性格特征,进行大众化的思想教育,忽略体育舞蹈专业学生的个体差异。

2.加强体育舞蹈专业大学生思想政治教育的对策

通过上面对体育舞蹈学生个体性差异的梳理,我们发现他们在思想、学习和纪律上存在一定的偏差和困惑,思想政治教育的主要实施者——辅导员的工作显得极为重要,因为合理的教育方式和导引策略对学生学习和成长等方面的作用是尤为重要的。[2]

2.1发挥班干部和党员作用,加强沟通,及时掌握学生动态。

学生干部是师生联系的桥梁,应组织和倡导各项具体学生活动、思想政治活动。站在开展思想教育活动这个平台上了解同学、贴近同学,及时准确地掌握学生的思想动态,以便有针对性地开展思想政治工作。因此学生干部队伍建设、学生党员的作用就显得格外重要。我们作为管理者,加强师生感情、保证无障碍沟通,及时准确地把握学生的心理动态等是学生管理工作取得良好成效的保障。

2.2培养政治意识。

大学教育应始终坚持“育人为本,德育为先”的理念,培养学生积极的政治意识。思想政治教育工作者应紧密结合大学生的生活实际和思想理念,激励学生树立积极的人生观和价值观。此外,还可以通过开展各类有益活动,引导学生关注国家政治生活,促使学生能够在健康的校园文化氛围中受到潜移默化的教育,摒弃功利思想,培养良好的政治意识。[3]

2.3促进个性发展。

体育舞蹈专业大学生的思想政治教育必须从实际出发。根据不同的具体问题,进行分类指导和个性化教育,突出教育内容的个性化。体育舞蹈专业学生的思想教育工作对于高校来讲是一个崭新的课题,有很深的研究价值。了解体育舞蹈专业的学生特点,有效地改进工作方式和教育内容,加强学生的思想教育工作,并且有针对性、及时性和实效性地提高体育舞蹈专业学生的思想政治教育水平。

2.4强化制度建设。

如果没有切合实际的教育方案,就不能收到良好的思想政治教育实效。完善学生管理和教育的一系列规章制度,不仅可以规范学生的举止与言行,还可以提高学生的体育舞蹈专业技能。针对体育舞蹈专业学生的特点而制定科学的制度,可以让学生实现自我管理和自我约束。在思想教育过程中,我们要将体育舞蹈专业学生的特点与国家有关思想政治教育的政策、法规相互结合,从而制定出适应新时代要求的、符合体育舞蹈专业大学生特点的规章制度。

3.结语

作为学校教育的重要组成部分,体育舞蹈专业大学生的思想政治教育工作关系到体育舞蹈事业的未来。为此,社会和学校应充分重视思想政治教育工作,从体育舞蹈专业学生的个性特点出发,针对现有问题加以改进和完善,使我国体育舞蹈专业学生的思想政治教育工作迈向更高的层次。

参考文献:

[1]刘原.体育专业大学生思想政治教育研究[J].科教文汇,2009(06).

篇5

[关键词]锰矿废渣 电解锰 冶炼废渣 酸雨 发芽率 活力指数

中图分类号:F840.61 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)40-0262-03

近年来,人们对环境的关注日益加强,在矿石的开采、加工过程中,地下的一些有毒有害物质逐渐被迁移转化到地面上,从而对土壤、水体、空气等人类的生存环境造成巨大影响。人类逐渐关注锰的利用及矿山开采对土壤、空气、地表水和地下水造成的锰污染问题,目前,国内对锰矿废渣的研究多集中于锰矿废弃地的土壤评价、诊断、重金属的含量特征研究[6-8],而从不同类型的锰矿废渣的角度综合研究重金属的污染程度以及矿区植被生长状况方面的研究相对较少。本文以该地区的矿井废石、冶炼渣、电解锰渣、尾矿为研究对象,探讨淋溶条件下重金属的释放特征以及淋溶液对植物种苗生长的影响,从而为矿区环境治理及生态修复提供科学依据。在浸出实验条件下,有毒有害成分的浸出速度和浸出率往往都小于自然界真实的浸出过程,因而表征自然界废渣堆的重金属迁移释放的作用是有限的,前人的大量研究证实了酸雨是造成废渣库污染的主要原因。因此,需要进一步了解采矿区以及锰矿废渣堆放地常年酸雨的状况以及在酸雨淋溶条件下环境受重金属淋出的污染状况,同时考虑不同酸度下不同类型的锰矿废渣有利于更加真实地反映自然界的状况并模拟废渣堆有毒有害成分的迁移释放规律。在实验室进行间歇式动态淋溶模拟实验。

1、淋溶实验装置与设计

将高50cm,直径5cm的PVC管一端用PVC管帽封住,于PVC管帽中部钻1个1cm小孔,接上40cm长小塑料管。为了防止滤料堵塞,在管帽上铺一层无纺布,无纺布上垫一层厚2cm ,粒径1-2cm的石英砂。于PVC管内装入各种类型的废渣样品350g,装样时边装边导实。柱中实验样品均过200目的尼龙筛,装填高度约为20cm。为了保证淋滤液能够均匀地流入样品柱内,降低淋滤液在柱内的不均匀性,在样品顶部铺一层滤纸,同时在淋溶柱的顶端以封口胶固定淋溶胶管的末端以保证淋溶水从淋溶柱的中央处淋溶。将淋溶柱置于铁架上固定,于淋

溶柱底部放上塑料容器,通过小塑料管收集淋溶水。淋溶前用去离子水浸润饱和淋溶柱。

2、 酸雨配制

渣样中离子的浸出不仅取决于降雨的 pH 值,还取决于降雨中阴阳离子种类和含量。模拟酸雨的化学组分应与自然降水中雨水的化学组分相近。根据贵州地区收集到的自然降水的相关资料,酸雨用 H2SO4、HNO3和去离子水采用逐步释稀法来配制,其中 H2SO4和HNO3的摩尔浓度比为 5∶1。酸雨的 pH 值设3个处理:pH2.8(极端条件下)、pH4.2(酸雨平均值),同时配制 pH5.6(天然降雨背景值)的溶液作为对照(CK)。已知稳渗率只与土质有关,在细砂中为 7~8mm/h,该值乘以淋溶截面积即可算出可控制的淋出速度(向文英,2003),用输液管控制淋溶速率在14ml/h左右。实验所采用的淋溶方式为间歇淋溶。间歇淋溶是指每淋溶4天,并收集此4天里的淋溶水,间隔4天后再进行第二阶段的淋溶,如此循环,一共经历9个周期。淋溶水的pH值和EC值立即用pH计测定,然后滴加硝酸密封保存,用ICP-MS测定其中Cr、Mn、Cu、Pb、Zn、As、Cd,Hg、Se、Co、Ni的含量。

3、结果及讨论

3.1 不同pH值条件下废渣重金属的迁移特征

根据实验所得数据,从不同pH值条件下五种类型的废渣九个周期内废渣重金属淋溶的平均淋出量的差异来分析,不同酸度的酸雨淋溶下废渣重金属淋溶量存在明显的差异:具体表现为极端酸雨(pH2.8)>平均酸雨值(pH4.2)>天然降雨背景值(5.6)。其中电解锰渣在三种pH值条件下均有较高的淋出量和淋出率,图3.1~图3.2以Mn和Ni离子为例说明在pH2.8条件下有较高的淋出量。其他离子在pH2.8条件下的淋出量均大于平均酸雨值和天然背景值,图略。这说明酸度越大的淋溶水越有利于有毒有害重金属的淋出,这说明酸雨的酸度越大废渣迁移转化释放的重金属离子就越多,从而对环境的危害也就越大。

3.2 不同类型废渣重金属迁移特征

从不同类型废渣重金属迁移特征来看,电解锰渣的溶出量和溶出率是最高的,重金属的淋出量的大小顺序为电解锰渣>冶炼渣>旧尾矿>新尾矿矿井废石>。淋溶水中各重金属含量差别较大,其平均含量顺序为Mn>Ni>Zn>Co>Se>Cr,其浓度范围分别为:0~3139.8544 mg・L-1、0.0006~2.5190mg・L-1、0.0003~3.4260mg・L-1、0.0001~1.7547mg・L-1、0.0001~0.7212mg・L-1、0.0004~0.5476mg・L-1。实验表明淋出元素的最高值基本都出现在淋溶初期(1~3周期),因此初期淋溶水有比较高的重金属含量。

从离子类型来看Mn、Cr、Ni、Cd、Hg、Se的淋出量较大,其浓度范围分别达到:未检出~3139.8mg・L-1、0.0001~0.5476mg・L-1、0.0004~2.519mg・L-1、未检出~0.1291mg・L-1、未检出~0.0251mg・L-1、未检出~0.7212mg・L-1。其他离子Cu、Pb、Zn、Co、As等含量相对较低。不同类型的锰矿废渣中重金属的淋出量差异显著,电解锰渣重金属的淋出浓度最高,其中Mn、Cr、Ni、Cd、Hg、Se、Hg的淋出浓度最高达到3139.3mg・L-1、0.5476mg・L-1、2.4066mg・L-1、0.1670mg・L-1、0.7212mg・L-10.0251mg・L-1。其重金属平均淋出量的大小顺序为电解锰渣>冶炼渣>旧尾矿>新尾矿>矿井废石。

从淋溶时间上分析,重金属释放量存在明显差异,淋溶时间也是影响重金属元素向环境释放量的重要因素之一。本次实验通过对五种不同类型的锰矿废渣样品进行九个周期的淋溶,分别对淋溶水中的元素进行了分析。选择淋溶前期(1-3周期)、淋溶中期(4-6周期)、淋溶后期(7-9周期)不同类型的锰矿废渣绘制方块图,从图3.4中可以看出,样品在淋溶初期都出现较大的淋出量,之后的淋溶中期和淋溶后期均呈现相同的趋势即明显下降,超标较严重的重金属Mn、Cr、Cd、Se在初期淋出量高,之后呈稳步下降趋势。秦燕等人对铜矿采矿废石的研究中也有类似情况。其中Cr、Cd从第一周期到第三周期呈上升趋势,到第三周期后开始稳步下降。Se、Cd、Mn在淋溶初期达到最大值,在淋溶后期开始稳步下降。

五种类型的锰矿废渣矿井废石、冶炼渣、电解锰渣、旧尾矿、新尾矿Ni最大浸出浓度分别为0.9626、1.5620、2.4066、2.5190、1.1780mg?L-1。在PH2.8条件下矿井废石、旧尾矿、新尾矿Ni在第三周期达到最大值,分别为0.9626、2.5190、1.1780mg?L-1,分别超标47.13、124.95、57.9倍。冶炼渣在第二周期达到最大值1.5620mg?L-1,然后呈下降趋势。电解锰渣在PH5.6条件下达到最大浸出值2.4066超标119.33倍。总体上看电解锰渣的浸出率要高于其他样品,PH2.8条件下,第三周期值最高,其后呈下降趋势,到淋溶后期又有上升的趋势,这说明极端酸雨下更容易使Ni离子溶出,到第三周期当样品在酸雨作用下充分浸润后,离子溶出是最高的。在长时间的淋溶下也可能使Ni淋出量增加。PH4.2和5.6条件下总体呈下降趋势。

五种类型的锰矿废渣矿井废石、冶炼渣、电解锰渣、旧尾矿、新尾矿Hg最大浸出浓度分别为0.0124mgL-1、0.0044mg?L-1、0.0251mg?L-1、0.0096mgL-1、0.0082mgL-1。分别超标11.422、3.366、24.07、8.596、7.224倍。其中矿井废石、冶炼渣、新尾矿在PH2.8条件下第一周期达到最高,电解锰渣在PH4.2条件下第二周期达到最高,旧尾矿在PH4.2条件下第一周期达到最高。从总体趋势分析,Hg元素在前三周期都有很高的淋出量,且随着淋溶时间的增加呈下降趋势,从第三周期以后,基本上没有检出。

五种类型的锰矿废渣矿井废石、冶炼渣、电解锰渣、旧尾矿、新尾矿Cu最大浸出浓度分别为0.0191、0.2281、1.8810、0.6217、0.0193mg?L-1。在PH2.8条件下Cu在第三周期达到比较高的值,淋溶水值为1.8810超标0.881倍。而后值开始下降,PH4.2和5.6条件下,第一周期值最高,其后呈下降趋势,这从分说明极端酸雨下更容易使Cu离子溶出,到第三周期当样品在酸雨作用下充分浸润后,离子溶出是最高的。

3.3 不同类型废渣重金属迁移对种苗生长的影响

选取不同类型的锰矿废渣的淋溶水第一周期和第九周期淋溶水分别进行种子发芽实验,对油菜、黑麦草、紫花苜蓿、白菜、水稻种子萌发和幼苗生长状况进行研究,统计结果以种子各项指标的平均值比较处理间的显著性差异(邓肯,新复极差法),其中第一周期淋溶水各个处理间种子间大多不发芽或见异状发芽,对种子发芽的抑制作用较大。试验结果表明,在用pH=2.8的淋溶液处理下,平均重金属含量最高的电解锰渣发芽势和发芽率都比其他处理低,其中电解锰渣、旧尾矿、新尾矿淋溶液的根长与CK比较差异显著(p

总体上,酸度越强,对物种的抑制性越强,前期淋溶水对物种的抑制作用强于后期,电解锰渣淋出液对物种的抑制作用性最强。发芽指数与活力指数是反映种子活力的综合指标。活力低的种子抗逆能力弱,而且出苗率也低(范玉珍,2009)。种子活力比常规发芽率的测定更可以反映种子在实际条件下萌发速度和整齐度以及幼苗健壮生长的潜势(李培旺等,2006)。由上表可知,不同处理下同一种子的活力指数差异显著。各个物种在不同类型的废渣处理下,物种耐性强弱顺序表现为:水稻最强,其次为白菜、油菜、黑麦草和紫花苜蓿。

4. 结论:

动态淋溶实验下,淋溶水的pH整体呈下降趋势,但淋溶后期逐渐趋于稳定。EC值先增加迅速,到第3周期后达到比较高的值,然后开始下降。这说明淋溶初期电导率高,因此离子的淋出率是非常高的,对环境的危害也是最大的。动态淋溶实验下,淋溶水的pH整体呈下降趋势,但淋溶后期逐渐趋于弱碱性。在淋溶水pH值为2.8条件下,EC值先增加迅速,到第3周期后达到比较高的值,然后开始下降。在淋溶水pH值为4.2和5.6条件下,淋溶初期EC值增加迅速,到淋溶后期呈下降趋势,但EC值总体上比pH值为2.8条件下偏低,这说明在极端酸雨下,离子溶出率是非常高的,对环境的危害也是最大的。不同酸度下重金属淋溶的差异表现为不同pH值下重金属的淋出量为极端酸雨(pH2.8)>平均酸雨值(pH4.2)>天然降雨背景值(5.6),从淋溶时间上分析,淋溶初期有很高的重金属淋出量,淋溶后期差别不太明显,随着淋溶时间的变化,总体呈下降趋势。从离子类型来看Mn、Cr、Ni、Cd、Hg、Se的淋出量较大,其他离子Cu、Pb、Zn、Co、As等含量相对较低。

不同类型废渣重金属差异:不同类型的锰矿废渣中重金属的淋出量差异显著。电解锰渣浸出液和淋溶水中重金属含量均高于其他废渣。从不同类型锰矿废渣来看重金属的平均淋出量为电解锰渣>冶炼渣>旧尾矿>新尾矿>矿井废石。

酸度越强,对物种的抑制性越强,前期淋溶水对物种的抑制作用强于后期,电解锰渣重金属污染大对物种的抑制作用强于其他渣样,这刚好和酸度强时重金属的淋出量高、前期淋溶水重金属含量高于后期淋、电解锰渣的重金属淋出量高于其他类型废渣形成一一对应关系。各个物种在不同类型的废渣处理下,物种耐性强弱顺序表现为:水稻最强,其次为白菜、油菜、黑麦草和紫花苜蓿。

酸度越大重金属淋出量高,对作物生长抑制作用强于酸度小的淋溶水;在淋溶前期(1-3周期)重金属淋出量高对植物种苗的生物毒性强,抑制作用大。后期淋溶水(6-9周期)的抑制作用明显下降;物种耐性强弱的大小顺序为水稻白菜>油菜>黑麦草>紫花苜蓿。

参考文献

[1] 方晰,田大伦,谢荣秀,湘潭锰矿矿渣废弃地植被修复前的土壤诊断[J].生态学报,2006,Vol.26,No.5May.

篇6

关键词:湿地;植物;规律

引言

湿地水体富含有丰富的优质氧化物,在水体植物氧化中可能含有较多的污染物质,直接影响水体的质量,分析水体中氮、磷营养物质的水平,对水体中可能含有的丰富浮游生物进行高效利用和分析,确保水体中营养物质的有效性。水质内含有多种藻类、浮游生物等,这些营养物质的快速繁殖,使得水体内部的氧含量下降,严重的影响湿地植物的规律生长,造成浮游生物、鱼类等多种生物大量死亡,水质出现严重的污染。本文将针对湿地植物的基本组成规律进行分析,研究植物组成的规律,对湿地产生的影响。分析有效改善湿地植物规律化生长水平的方法,加强湿地植物的规律化发展建设,提高湿地植物的环境保护,确保湿地植物的组成平衡,规划化发展。

1 湿地组成规律

湿地主要是有砂石、土壤等多种介质组成的,是按照一定比例分配逐步形成的。按照植物的选择性,湿地的污水形成自然的生态系统。湿地具有良好的净化能力,利用生态系统中的物质,实现化学协同清理作用、物理协同清理作用、生物协同清理作用,实现污染物质的过滤、沉淀,通过生态物质的吸收、实现污水物质的有效净化。湿地的组成规律是受环境影响的,通过对生长空间、养分量、阳光阻挡水平、生态平衡标准等多项问题进行分析,确定湿地存在的基本环境,有效改善湿地生长空间的平衡状态,对湿地自然净化系统进行生态组成。

湿地中含有藻类植物,这种植物是一种原始的植物体,结构简单。没有茎、没有叶,是由单细胞植物五成的,非多细胞生物。藻类植物的内部结构简单,常见的藻类植物有海带等。藻类植物根据其结构、分布状态具有不同的本质区别,有的是具有净化水质的功效,有的是具有污染水质的功效。根据生态系统、植物生态结构标准,对藻类的湿地生长状态进行合理的分析,确定藻类植物组成规律,对藻类植物的生长标准,生长水平进行分析,确定藻类植物的有效功能和无效功能,根据生态平衡系统的基本原则和功效,合理的制定生态功能标准,对藻类的生活状态进行分析,加强对湿地藻类规律性生态系统的研究,提高湿地生态系统的研究。藻类植物在水中存在,与各种鱼类共同占有空间,藻类大量的繁殖会直接影响其他鱼类、浮游动物等湿地内的食物链生态系统,造成生态系统受到破坏,直接影响湿地内部的生态平衡。藻类植物受到阳光的影响,会大量聚集早阳光充足的地方,将水面上的阳光大量的遮盖起来,造成水表层的阳光不足,氧气无法进入水中,水下植物、动物、浮游生物等无法进行光合作用,造成严重缺氧,这会抑制水体内生物的活动、影响光合作用,造成水质内生态系统发生改变。水中光合作用,提高有机物的吸收速度。藻类植物的有机物积累能力大于消耗能力,这造成大量的有机物积累,水下细菌自身,有机物消耗速度不变的情况下,大量细菌滋生,严重的消耗水下的氧气量,造成耗氧量增加。水下的微生物在合理的生存状态下迅速繁殖,生物链系统快速发展,水中的耗氧量迅速增大。水下有机物质的沉淀,在水底层中聚集,大量的有机物需要进行氧化分解,没有足够的氧气供应,这些有机物就会转变为厌氧状态,大量的厌氧细菌滋生,严重的影响湿地植物的组成。随着戏剧的繁殖,无机氮含量增加。在缺氧状态下,大量的消耗氧气,在缺氧状态下进行反消化作用。将底层中的有机物质进行快速分解,提高有机物的光合作用,有机物在厌氧状态下出现腐化的现象,湿地表层逐步显现出腐化状态,严重的会造成整个生态水系腐化。

2 湿地的净化需求

湿地水生态系统的良好维护是保证湿地水质标准的基础,通过湿地多样性的生物繁殖,对湿地植物组成结构进行区分和净化。湿地内的生物分为漂浮生物、沉水植物、挺水植物等,不同的植物在湿地组成上有不同的功效,对湿地的净化作用不同。通过物质水流和风浪,可以有效的对悬浮层进行讲解,吸收其中沉淀的泥沙和无机盐,可以将水底下的污染物质移出表面。浮叶植物具有一定的观赏价值,在不同的季节,浅水浮游植物可以通过光合作用,对湿地水系表层进行净化,具有较强的耐污染性作用,可以有效的提高湿地的自我净化作用。

水生植物在湿地中可以促进有机物质的沉淀,抑制表层的沉积。降低湿地水系中的磷含量,将水生植物的氮传输至湿地底部,促进系统内部的化学循环作用,降低湖泊中的氮含量,防止浮游氧化作用。水生植物的个体较大,生长周期短,吸收营养物质的能力强,在水生系统中数据较高级的生物,可以对湿度的生物系统进行快速的税负,提高湿地对外界的干扰能力,稳定水生系统结构。水生系统较为复杂,在自然状态下可以保证生物的稳定多样性。其中水花生、莲子草等植物,可以有效的加强湿地的排泄作用,提高湿地内的营养物质水平,水生植物生态系统营养物质的快速稳定,可以提高循环系统的稳定,加强水生系统的真正排毒作用。湿地植物的组成受阳光、温度、地理位置、生态群落标准的影响,湿地在不同的状态下有不同的规律性组成。分析自然群落的生物引进标准,仔细的斟酌湿地生态系统存在的不良状态,合理的认识湿地植物的组成规律,这有利于对湿地的研究和管理。在湿地生态状态不平衡的时候,可以对湿地进行人工生态系统干预,逐步提高湿地系统植物组成规律的稳定性,确保湿地植物的有效性。

结束语

综上所述,湿地植物的组成受自然条件影响,在不同的湿地状态下具有不同的变化。根据实地植物的自然选择标准,对湿地植物进行净化效果分析,确定湿地植物的群落分布,加强湿地生态系统效益的合理选择,提高植物生态系统的周密性,加强湿地植物的规划标准性分析,对生态系统具有合理的稳定意义。

参考文献

[1]王建华,吕宪国.城市湿地概念和功能及中国城市湿地保护[J].生态学杂志,2007(4).

篇7

关键词:茶叶;挥发性成分;形成机制

中图分类号:TS272

文献标识码:A

文章编号:1007-7847(2014)06-0550-07

茶叶的挥发性成分是茶叶中所存在的化学物质综合配比的结果,它对茶叶品质的贡献率高达25%~40%。由于制作工艺的不同,茶叶中各种成分的配比也不相同,因此形成了具有不同类别和香型的茶叶。随着现代仪器分析技术的不断发展,已经从茶叶中分离鉴定出数百种化合物,这些香气化合物在不同类型的茶叶之间差别很大,这主要受到不同的加工工艺、自然环境与栽培条件、茶树品种、外源诱导等诸多因素的影响。目前文献中对茶叶挥发性成分的研究,大多数都是停留在挥发性成分的分离及鉴定上,因此对不同类型的茶叶(绿茶、乌龙茶和红茶等)的具体香气成分已有一个大致的了解,但是对这些挥发性成分的形成机制及影响因素则很少有全面的研究。由于影响茶叶挥发性成分的变量很多,即便是同一类型的茶叶在香型及香气组成上都会有较大的差异,因此,全面总结各种影响因素对茶叶挥发性成分的影响是十分困难的,但是茶叶中-些非常重要的挥发性成分的生物合成途径以及形成机制则是一致的。因此,本文从萜烯醇类物质的生物合成途径、胡萝卜素类和脂肪酸的氧化降解和微生物住后发酵过程中的作用等方面入手,总结和这些影响因素相关联的茶叶挥发性成分的形成机制,为稳定茶叶品质、进一步开发茶叶深加工饮品及保健作用提供理论基础和实践指导。

l 茶叶挥发性成分的形成机制

茶叶的挥发性成分是茶叶中各种挥发性物质以不同的比例所构成的,它少部分存在于茶鲜叶中,人部分是通过不同的加工工艺形成的。茶叶挥发性成分虽然含量低微,只占茶叶总干质量的0.01%.~0.05%,但它的种类却多达500种,是决定茶叶品质的重要因子之一。目前,从茶叶中鉴定出的挥发性成分涵盖了有机化学分类中的醇类、碳氢化合物、醛类、酮类、酯类、甲氧基苯类、酚类、酸类、内酯和含氮化合物等。在这些化合物中,构成茶鲜叶的芳香物质约有100种,这些物质是茶叶中的固有香气,是茶树体内自身生物合成的香气物质,其他的为转化型香气,是茶叶中的香气前体物质和制茶过程中各种不同的生产工艺所决定的。本文通过对茶叶香气形成机制的探讨和总结,能够为茶叶深加工产晶的香气淡薄及质量不稳定等问题提供一些参考,从而提高茶叶等级,稳定茶叶产晶的质量。

1.1 萜烯醇类物质的生物合成与茶叶香气

挥发性的单萜和倍半萜是茶叶中重要的香气成分,主要为芳樟醇、脱氢芳樟醇、香叶醇、芳樟醇氧化物、α-萜品醇、法尼醇、橙花醇和雪松醇等。这些物质通常带有浓郁的甜香、花香和木质香,广泛存在于不同类型的茶叶中。它们在茶树体内通常以葡糖苷形式存在,这些糖苷挥发性较差,因此,茶鲜叶基本没有香味。这些重要的萜烯醇类物质是茶叶加工过程中由葡糖苷水解酶水解形成。Takep等向酶失活的茶叶组织中加入葡萄糖苷酶后,这些茶叶组织能够释放出芳樟醇和香叶醇等香气物质,但是加入这种酶的抑制剂Hg2+后这两种香气物质的生成停止了,说明这些香气物质的前体为葡糖苷。樱草糖苷酶也是一个参与糖苷态香气前体释放的重要的酶,它通过水解樱草糖苷释放香气苷元,同时樱草糖苷是茶鲜叶中重要的醇系香气前体物质,含量高于葡糖苷。另外,一些自然环境和加工工艺也会造成茶叶中这些糖苷及其酶类物质的变化,从而导致不同类型的茶叶中这些香气化合物之间的差异。特别是在制茶的萎凋过程中,经揉捻、发酵以结合态形式存在的芳樟醇葡糖苷因细胞破碎而产生酶解反应,水解产生大量的芳樟醇。因此,在一些红茶和乌龙茶的香气成分中也捡出了较高含量的芳樟醇,而后发酵的黑茶中芳樟醇的含髓却比较低。一些研究证明植物体内的萜类物质来源于异戊烯基焦磷酸(isopentenylpyrophosphate,IPP)及其异构物二甲烯丙基焦磷酸(dimethylallylpyrophosphate,DMAPP),它们通过质体中的2-C-甲基-D-赤藓糖醇-4-磷酸等途径合成,具体的生物合成途径如图l所示。而芳樟醇的4种氰化物(I、II、Ⅲ和Ⅳ)则是芳樟醇先氧化形成芳樟醇-6,7-环氧化物之后进一步转化形成的,如图2所示。总之,这些挥发性萜烯醇类物质具有宜人的花果香味,同时它们的活性闽值也比较低,即使在茶叶中含量非常低微,但却是茶叶中不可或缺的重要香气成分,对茶叶的品质贡献非常大。

1.2 苯丙酸类和苯环型化合物

苯丙酸类和苯环型化合物主要是以苯酸为起点,经过一系列复杂的生物合成途径形成的,形成的物质大多数不具有挥发性,通常只有在C。位上发生酰基化或甲基化,才会有芳香气味。通常这些化合物主要包括具具有苦杏仁气味的苯甲醛和风信子气味的苯乙醛;具有攻瑰化香的笨甲醇和苯乙醇、具微弱玫瑰香味的2-苯基乙醇、有类似香草精的愉快香味的香豆素等,其中2-苯基乙醇主要是苯丙酸通过丙酬酸和笨乙醛进一步形成的。这些化合物在各种茶叶中均有检出,它们的具体牛物合成途径及形成机制还行待进一步研究

1.3

胡萝卜素的氧化降解

胡萝卜素类氧化降解米源的香气化合物也是茶叶中一类非常重要的香气物质,这类物质通常具有典型的花果香及木质香味,对茶叶香气的贡献很大。 这些物质主要包括6-甲基-5 -庚烯-2-酮、α-紫罗酮、β-紫罗酮、香叶基丙酮、茶螺烯酮、5,6-环氧-β-紫罗酮、β-大马士酮、β-环柠檬醛和二氢猕猴桃内酯等,它们在不同类型的茶叶中均有检出,尤其在红茶中含量最高。β-紫罗酮具有典型的紫罗兰香味和木质香味,Kanani等发现其感官阈值较低(0.007 μg/L),估计对茶叶香气贡献非常大。Schuh等利用气相色谱一嗅觉测定法(GC-O)和香味抽提物稀释分析法(AEDA)分析大吉岭红茶的特征香气成分时,认为β-大马士酮是大吉岭红茶中一种非常重要的香气化合物,其香气活性值低至0.004 μg/L。特别是在红茶的发酵过程中,强烈的酶性氧化,使胡萝卜素大量降解形成这些致香化合物,同时形成了红茶独特的花果香。胡罗素的氧化降解是很多植物中挥发性成分的主要形成途径,如图3所示,这些降解形成的挥发性成分对都是各种植物中非常重要的香气化合物。

1.4 脂肪酸的衍生物

脂肪酸衍生物的合成途径主要是通过多烯脂肪酸类氧化(oxidized polyenoic fatty acid)脂肪氧合酶途径形成的。这些脂肪酸类的衍生物大多数为醛类和酯类化合物,其中具有青草香气的反-2-庚烯醛由亚油酸自动氧化形成;具有油臭气及粗老气的(E,Z)-2,4-庚二烯醛和(E,E)-2,4-庚二烯醛由亚麻酸自动氧化形成:反-2-己烯醛是亚麻酸经酶解作用形成顺-3-己烯醛和反-3-己烯醛后异构化的产物;己醛则是亚油酸经酶解形成的,茶叶加工时发酵和干燥阶段大量形成。一些酯类成分如:十六烷酸甲酯、哑油酸甲酯、亚麻酸甲酯等,它们是由一些高级脂肪酸和低级醇脱水缩合而成,这些化合物挥发性差且无气味。其他的一些酯类成分如:茉莉酮酸甲酯、水杨酸甲酯和乙酸苄酯等,这些成分在乌龙茶中含量较高,是1 乌龙茶中重要的香气成分,这些物质是脂肪酸在制茶过程中与醇类物质发牛化学反应形成的。另外,具有嫩叶的鲜爽和清香气味的顺-3-己烯一l-醇是茶叶中亚麻酸酶解及自动氧化后的降解产物:具有淡青的嫩枝叶气息的己醇则是由茶叶中的亚油酸经酶解后生成己醛,己醛再经醇脱氢酶作用而还原成己醇。

1.5 微生物的作用

在我国六人基本茶类中,只有黑茶的生产涉及微生物的参与,这个工序称为渥堆后发酵过程。在这个过程中微生物胞外酶的催化和湿热作用,使茶叶内含成分种类和含量发生了极为复杂的变化,从而形成了黑茶特有的色泽黑润、滋味醇和、香气纯正、汤色黄浓明亮的品质特征。目前,微生物对黑茶香气的影响主要是导致其产生了大量的甲氧基苯类化合物,特别是在普洱茶中。甲氧基苯类化合物的含量非常高,而在其他类型的茶叶(绿茶、乌龙茶、红茶)中几乎未检出。甲氧基苯类化合物同时是普洱茶具有典型陈香味最主要的原因,其中主要为1,2.3-三甲氧基苯、l,2,4-三甲氧基苯、3,4-二甲氧基甲笨、1.2,3-三甲氧基-5-甲基苯等。刘通讯等认为,甲氧基苯类及其衍生物能够有效改善茶叶的粗老味,使普洱茶香味陈醇,是普洱茶陈香的最要特征香气之一。这种物质的形成和后发酵过中微生物的活动有较大的关系,这些甲氧基苯类化合物可能是微生物酶氧化降解单宁酸(Tannic acid ,TA)和表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin gal-late,EGCG)形成的。其可能形成途径如图4所示。另外,一些研究也证明,仅仅是普洱茶中检出较高含量的甲氧基苯类化含物,而在其他黑茶(如湖南茯砖茶)中并末检出此类化合物,检出的都是一些具有典型菌花香味的物质。这可能与后发酵过程中小同的微生物种类有关,研究证明普洱茶的微生物主要是黑曲霉,而茯砖茶中的微生物主要是冠突散囊菌,其他黑茶(六堡茶、雅安藏茶和青砖茶)中的微生物种类及对其香气的影响有待进一步研究。普洱茶随着储藏时间的增加而不断陈化,特别是普洱生茶,经过数年至十年的陈化,其香气和滋味感受逐渐接近普洱熟茶。近年来,普洱茶随着陈化时间的增长,价格一路上涨,我们猜测这可能是缓慢氧化与微生物的活动及相关酶促反应共同作用的结果,但其陈化的分子机制及其香气成分的变化还有待进行系统的研究。

1.6 其他一些重要化合物的形成机制

在茶叶的挥发性成分中,一些酚类化合物,如具有烟味的4-甲基愈创木酚和4-乙基愈创木酚,具有丁香和康乃馨香气的异丁子香酚和4-乙基苯酚等,前3种物质主要由阿魏酸经微生物和相关酶降解生成,而4-乙基苯酚主要存在于后发酵茶中,是在微生物作用下由香豆酸经脱羧反应和双键加氢反应生成,是构成日本腌制茶特征香气的主要成分之一。酸类组分,大部分来自于茶鲜叶,是茶树物质代谢过程中的中间产物,尤其是脂肪族羧酸,它们是植物的花、茎、叶、果实里的酯类和脂肪的组成成分,这些物质沸点较高,挥发性比较差,对茶叶香气的贡献不大。含氮化合物主要为咖啡因、吡嗪和吡咯类化合物,其中咖啡因是茶叶中重要的功效性成分,对茶叶香气贡献不大。其他的成分如2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪和2 -乙酰基吡咯等,这些物质在炒青的绿茶中含量比较高.是高温条件下,氨基酸和糖加热后形成,能使茶叶具有典型的焦糖香。

2 不同类型茶叶中一些重要挥发性成分的总结

目前,对茶叶香气成分的提取主要有同时蒸馏萃取(simultaneous distillation extraction, SDE)和顶空固相微萃取(headspace solid-phase microex-traction,HS-SPME),SDE法在萃取过程中需要大量的有机溶剂,且需要在高温下进行,次生反应比较激烈,所萃取出来的香气成分在一定程度上不能真实地的反映茶叶的原始香气情况,而HS-SPME法则不需要任何的有机溶剂,它集采样、加热、萃取和解吸过程为一体,是一种比较理想的茶叶香气成分分析技术。因此,我们对文献中用HS-SPME法对不同类型茶叶的香气成分的研究进行了总结,找出不同类型茶叶对应的一些重要香气成分的分布比重情况,为进一步探索茶叶香气成分的形成机理提供理论基础。这些重要的挥发性化合物的相对含量检出范围如表1所示。

通过表l我们可以看出,绿茶和红茶中主要以高含量的萜烯醇类物质为主(芳樟醇和香叶醇等),但红茶中花果香味的酮类物质含量较绿茶高;乌龙茶中主要以橙花叔醇、吲哚、茉莉内酯和α-法呢烯等具有典型茉莉花香味的物质作为其特征性香L成分;而具有陈香味的甲氧基苯类化合物则是普洱茶中含量最高的化合物,这些差异主要和不同的茶树品种、加工工艺和环境条件等有关。

3 结论与展望

通过对不同类别的茶叶挥发性成分的形成机制进行总结后发现,萜烯醇类物质的形成与葡萄糖苷酶水解茶树体内的葡糖苷有关;大多数酮类化合物的形成与胡萝卜素的氧化降解有关;大量存在于普洱茶中的甲氧基苯类化合物的形成可能与微生物酶氧化降解丹宁酸和表没食子儿茶素没食子酸酯形成有关等。再者,茶叶的香型可能是由一种或几种香气成分起主导作用,其余起协调支配作用,是内含各种香气成分比例恰当的综合反映。茶叶的香气成分受到栽培措施、栽培环境、茶树种植及加工工艺等的影响。目前,已有很多文献对不同加工工艺对茶叶品质造成的影响进行了总结,但是对茶叶香气成分的合成途径及一些关键化合物的形成机制的报道较少,对茶叶挥发性成分的一些功效机制的总结电是空白。因此,全面对茶叶挥发性成分的形成机制进行了解,对稳定茶叶质量、增加茶叶附加值具有重要意义。

同时,末来对茶叶挥发性成分的研究还应朝以下几个方面展开:

1)目前,对茶叶挥发性成分的生物合成途径人多是参考其他植物中挥发性成分的合成途径来进行推断的,尽管它们有一些相同之处,但茶叶挥发性成分十分复杂,影响其变化的因素非常多,因此其合成途径可能会发生变化,后期应进一步研究茶叶中相关酶类与挥发性成分形成及其变化的关联性研究:

2)在茶叶的挥发性的生物合成途径及形成过程中,一些关键酶的形成、鉴定、释放以及与底物的相互作用等动力学过程还有待进一步研究;

3)茶叶挥发性成分可能的功效机制及其对人类健康的益处还需进一步探索和挖掘:

4)茶叶挥发性成分随季节、土壤等的变化而变化的分子机制研究:

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生物活性物质的危害

菌类美味可口,如平菇、香菇等可汤、可菜,很受喜欢,但某些食用伞菌含有多种肼的衍生物(如伞菌氨酸),多为潜在的有毒或致癌物质,一般摄入时对健康造成的伤害很小,但大量摄入就很危险。有些人喜食杏仁,而杏仁中含有毒性很强的苦杏仁苷和生氰糖苷,过量食用会有致命的危险。山黧豆种子中含有神经毒素3-N-草酰基-2,3-二氨基丙酸,食入过多会损伤运动神经而引起麻痹。豆类也含有多种有害的生物活性物质,如凝集素、生氰糖苷、肌醇六磷酸、甲状腺肿素、皂角苷、植物雌激素等。所幸的是天然存在于豆类中的大多数有毒物质在烹调过程中会被破坏。植物性食物中的许多生物活性物质还会干扰矿物质的吸收,如茶中的丹宁是铁吸收的抑制剂;肌醇六磷酸可导致维生素D和锌的缺乏。植物中还有许多化合物有类似激素的活性,如首先在南美洲的饲料植物中后来又在野燕麦中发现的维生素D糖苷,具有维生素D的活性;甘草中的甘草酸有盐皮质激素的活性,因此过量食用甘草可导致钠潴留和严重高血压;现还发现在植物尤其豆科植物中有的化合物具有雌激素或抗雌激素的活性。引起过敏反应也是生物活性物质常见的危害,如对那些6-磷酸葡萄糖脱氢酶缺乏的人来说,食用蚕豆可能是致命的;乳糜泻是一种对谷蛋白过敏的反应,这种谷蛋白存在于小麦、黑麦及大麦中,对此物质过敏的人群约占1/2000;饮用葡萄皮中含过量多酚物质的红葡萄酒或含甲基黄嘌呤(如咖啡和茶)的饮料引起的偏头痛也是常见的反应。

生物活性物质在疾病发生和预防中的作用

在许多慢性疾病如心脏病,癌症和骨质疏松症等的发生中饮食起了什么作用,已经成为营养学家关注的问题。有证据证明,食物中的生物活性物质与心脏病和癌症的发生有关。肥胖是危害人们健康的主要因素,而某些饱和脂肪酸的过多摄入不但引起肥胖,并且使血液胆固醇浓度升高。食用鱼类能降低血浆胆固醇或血压从而使心脏病的发病率降低,这应归功于鱼中的不饱和脂肪酸。〔1〕还有人提出某些多不饱和脂肪酸也会减少心脏病患者心律失常的发生。南地中海国家的吸烟人数比例相对高,但他们心脏病的发病率却比其它地区低,这与他们的饮食—橄榄油、红葡萄酒、大蒜、水果、蔬菜中存在某些保护性成分不无关系。

食物在癌症发生中的作用是一个有争论的问题,但癌症的发生确与饮食有关。动物研究指示,限制能量摄入可降低癌症发生的危险;蔬菜、水果能减少结肠癌,胃癌的发病率;绿叶蔬菜和胡萝卜富含胡萝卜素,对人体癌症的大量观察发现,其血浆β-胡萝卜素水平较正常人为低,因此认为,它能降低癌发危险,是通过减少自由基的作用而实现的,虽然胡萝卜是胡萝卜素的主要来源,但防癌效果最强的是白菜类绿叶蔬菜而不是胡萝卜。这可能是因为绿叶蔬菜还含有其它防癌物质,如具有特征性辛辣味的含硫化合物(如葡萄糖异硫氰酯,S-甲基半胱氨酸亚砜氧化物)。尽管这些化合物大量用于饲喂动物时会诱发甲状腺癌,但小量时似具有保护动物对抗某些癌症诱发剂的作用,据认为其机制是诱导小肠产生使这些化学物质代谢的酶。大蒜中类似的含硫化合物(烯丙基二硫化物)具有同样的抑癌效果。〔2〕

食物中脂肪摄入量的增加及复合糖类摄入量的减少与结肠癌的增加有关。食物的某些成分或肠道某些分泌物被修饰后能够成为致癌剂或辅助致癌剂,但在大肠中可以由于糖类的存在而被减少。食物中非淀粉多糖,抗消化淀粉及纤维素等物质的增加,可使大肠内容物稀释并加快粪便的排出,因而缩短了大肠粘膜接触致癌物的时间。糖类发酵可产生短链脂肪酸,降低粪便的pH值,并可阻止胆汁酸和中性固醇的降解,据认为,次级胆汁酸使许多致癌剂更活泼,并且它还是谷胱甘肽S-转移酶潜在的非底物抑制剂,而此酶与外源性致癌剂的解毒有关。〔1〕

饮食中的生物活性化合物对某一特定个体的作用,不仅依赖于这些物质的效力、剂量、持续时间,而且与该个体的年龄、性别、健康状况有关。以乙醇为例:一方面,适量的乙醇摄入可以降低中、老年心血管疾病的发生及其引起死亡的危险 性;另一方面同样剂量的酒精能增加青年妇女过早死于癌症的危险性;何况适量的酒精对肝病患者来说也是有害的。再如,两项大规模的随机试验即β-胡萝卜素、维生素A效能试验和α-生育酚、β-胡萝卜素对癌症预防研究中发现,增加吸烟者β-胡萝卜素供应量,能增加其死于肺癌的危险性。〔1〕一般认为生物活性物质大多源于植物,因此食用植物性食物种类越多,接触这些生物活性物质的机会就越多。虽然大多数植物化合物能诱导产生使它们自身分解和消除的酶,但该系统在幼年期尚未发育成熟,所以给儿童吃在成人看来似乎是单调的食物也许是有益的。

尽管天然食品这个术语被广泛地用于表达一种有益于健康的含义,但是食物中天然存在的生物活性物质对健康的影响也是不容忽视的。虽然许多天然存在的毒物通常被分散在许多受体上,其毒性有些也许是拮抗的,因此总的毒性为零,食物的加工也能使某些生物活性物质分解和消除(如用酵母发酵面包使肌醇六磷酸分解;对豆粉加热处理使胰蛋白酶抑制剂灭活),但为了预防和治疗疾病,生物活性物质仍是一个值得研究的课题,如何开发利用生物活性物质对人体有利的一面,避免或消除其有害的一面值得我们进一步去探讨。

参考文献

[1] Biochemical society transaction.1996,(24):771~774

[2] Biochemical society transaction.1996,(24):811~813

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关键词 外源信号;ABA;茶鲜叶;内含物质;影响

中图分类号 S571.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2014)15-0309-01

虽然加工过程是形成茶叶品质的关键,但鲜叶中的多酚类、氨基酸、水浸出物和芳香物质等内含物质的组成与含量是茶叶品质形成的物质基础。鲜叶的品质除与茶树品种和栽培措施相关以外,还与环境条件密切相关。不同环境条件对鲜叶内含物质产成不同的影响。

近年来越来越多的研究表明,在逆境胁迫下,茶树体内的某些信号物质会发生变化,改变茶树体内代谢水平,会导致茶树叶片内含物质发生变化。已有研究表明,如干旱和淹水胁迫均会显著降低没食子酸和咖啡碱等茶叶品质成分的合成。成龄茶树叶片在冬季低温胁迫的影响下,单糖和双糖的含量均伴随温度的降低而递增。因此,探讨逆境下产生的胁迫信号对茶树鲜叶品质的影响,可为通过利用外源信号来调控茶叶品质提供理论基础[1-2]。

本研究选用广东地区的主栽茶树品种黄枝香作为研究材料,通过不同浓度的外援胁迫信号处理茶树,分析茶树鲜叶水浸出物、儿茶素、多酚类、黄酮类、氨基酸、咖啡碱、水溶性糖、醚浸出物等内含物质的变化,为下一步研究提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验设计

经过对低温胁迫试验处理的叶片内信号的测定后,筛选出ABA(脱落酸)作为喷施信号。喷施方式采用叶面喷施,设5个ABA浓度处理,分别为0(CK)、50、100、150、200 mg/L。3次重复,4株茶树为1次重复。

1.2 试验方法

各处理喷施ABA 10 d后采摘新梢一芽3、4叶,分别测定水浸出物、儿茶素、多酚类、黄酮类、氨基酸、咖啡碱、水溶性糖、醚浸出物。各试验处理完成后,各重复随机选取生育状况基本一致的新梢,采摘一芽3、4叶。生化分析所用鲜叶迅速用蒸汽固定法固样。

2 结果与分析

从表1可以看出,喷施ABA可以显著提高鲜叶水溶性糖的含量,喷施150 mg/L ABA的处理鲜叶水溶性糖含量最高。喷施50 mg/L ABA的鲜叶氨基酸含量最高,而喷施150 mg/L ABA的鲜叶氨基酸含量最低。喷施150 mg/L ABA能提高鲜叶黄酮类的含量,其余ABA浓度则减少黄酮类含量。同时,喷施ABA能使鲜叶水浸出物、多酚类、儿茶素、咖啡碱和醚浸出物减少。并且水浸出物、多酚类、儿茶素、咖啡碱都在150 mg/L ABA时含量最低,而醚浸出物在200 mg/L ABA时含量最低。

3 结论与讨论

鲜叶是茶叶品质的物质基础,茶叶的品质特征决定于鲜叶内含物质的总量和组成比例。乌龙茶以其香高味醇著称于世,在乌龙茶中已知的香气成分有100多种,其中以萜烯醇类为中心构成了主要赋香成分,它们的含量多寡,极大地影响着乌龙茶的质量。已有研究表明,蛋白质、糖类等物质的生物合成与构成萜烯类、青叶醇等香气成分和构成儿茶素、氨基酸等滋味成分密切相关,而茶叶香气的生物合成途径与植物体内的蛋白质、脂肪、糖类之间有一定的关系,构成萜烯类(芳樟醇、橙花醇、香叶醇等)、青叶醇(顺-3-己烯醇)等香气成分和构成儿茶素、氨基酸等的滋味成分,都是与蛋白质、脂肪、糖类等物质的生物合成密切相关。而喷施适量ABA能提高可溶性蛋白质和可溶性糖的含量。由此可见,喷施适量ABA能明显影响鲜叶中的香气成分[3-4]。

研究表明,喷施外源信号能明显改变鲜叶内含物质成分比例,影响茶叶品质。近年来,高香型乌龙茶广受消费者喜爱。在对适制“乌龙茶”的茶树品种进行栽培管理时,在综合考虑保证茶叶滋味的同时,可通过适当利用外源信号提高茶叶香气,助推产品销售。

4 参考文献

[1] 韩文炎.土壤水分胁迫对茶叶品质成分的影响[J].中国茶叶:文献摘要,2005(3):48.

[2] 唐明德.茶树叶片含糖量研究初报[J].茶叶通讯,1981(1):6-12.

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龙生龙凤生凤说明了生物的遗传道理,是生物界普遍存在的现象,产生的原因是生物在生殖过程中,亲代把自己的遗传物质准确地复制出二份传给后代,使后代得到了亲代的遗传物质。

遗传现象是指经由基因的传递,使后代获得亲代的特征、性状的一种现象。遗传学是研究这一现象的学科。遗传物质的基础是脱氧核糖核酸(DNA),亲代将自己的遗传物质DNA传递给子代,而且遗传的性状和物种保持相对的稳定。

(来源:文章屋网 )