序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇食物鏈的特征范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

關鍵詞多媒體教學；小學科學；電子白板

《小學科學課程標準》指出:“小學科學教育的課程資源無處不在，無時不有。從性質上包括人、物、環境三大資源?！钡谄綍r的教學中，教師由于認識上的不足，易忽視創新技術的運用。而近年來，很多優秀教師推崇樸實的教育，對多媒體資源的利用有所偏頗。因此，結合課題，本文對電子白板教學媒體資源進行嘗試性的開發、研究，以期能提高教學效率。

優勢一:“涂鴉”不可怕———運用電子白板“撤銷”、“保存”功能

運用電子白板的功能，只要選擇了電子白板的“撤銷”按鍵就可以重來，空出新的表格給其他小組進行交流;“保存”按鍵可以保留，保存學生填寫的內容，選中可以擴大和縮小或者移到適當的位置。還可通過隱藏來實現演示不同的交流內容。在研究食物鏈時做了一個測試，請學生上黑板寫食物鏈。在短短的五分鐘內，學生寫下了4條薔薇花叢中的食物鏈。寫得很特別:①蚜蟲草②草蚜蟲瓢蟲小鳥細菌③草蟲子小鳥④小鳥貓頭鷹老鷹人四條食物鏈凸顯了學生不同的學習狀況:第一條對食物鏈的起始不清楚;第二條把看不見的食物關系羅列了出來;第三條是箭頭方向反了;第四條超范圍，要求是可見的薔薇花叢中。矛盾、錯誤、正確、超前的思維一并展現，生成了具有生命力的“食物鏈”概念?！巴盔f”并不是實際意義上的隨意寫，而是學生思維開放式的展現。“涂鴉”更體現了科學的精神———敢于質疑，敢于表達自己不同的想法。完成了思維深度分析后，利用保存鍵保存錯誤的想法，利用撤銷功能對錯誤進行修改。一次完整的科學概念修正過程就完成了。當然，在操作的時候，要注意運用的需要，不可濫用。

優勢二:交流人數多———運用電子白板“無限克隆”、“橡皮擦”、“標準字體”功能

如在教學《植物的葉》這一課。學生研究的樹葉有六張樹葉，研究的范圍是在小組內，每組是怎么分的，實物投影只能每次展示一個。很難讓全班學生了解不同的想法。鑒于此，我讓學生把樹葉拍下來，放在電子白板上，利用無限克隆的功能，讓有不同想法的學生來講臺前展示，在研究交流后，學生可以通過對展示的想法進行修改，揭示同一種樹葉有著共同的結構、相同的表面特征、相同葉子的邊緣……

優勢三:管理更方便———運用電子白板“遮擋”、“聚光燈”功能

在《植物的葉》這一課中，為吸引學生的注意，我利用白板功能串起一個個的探究活動。第一個是前面說到的撿樹葉，聚焦了學生研究的興趣。第二個活動是關注缺損的樹葉。學生會把破損的樹葉帶到課堂中，但是他不會注意到破損的樹葉不能用來研究。此時我們可以用聚光燈功能，把缺損的樹葉與其他的樹葉區別開來，學生能較快地發現了它與完整樹葉的區別，為研究一張完整的樹葉做好鋪墊。學生的學是從關注開始，而利用電子白板的各種功能，能讓學生短時關注變成長時間的研究興趣。

優勢四:情境很生動———運用電子白板的“視頻播放”、“移動”、“無限克隆”功能

篇(2)

關鍵詞：青蝦；氨基酸；組成；東平湖

中圖分類號：O657.63；S932.5+1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）09-2149-02

食物聯系是生態系統結構與功能的基本表達形式，初級生產的能量通過食物鏈-食物網轉化為各營養層次生物生產力，形成生態系統資源產量，并對生態系統的服務和產出及其資源種群的動態產生影響；位于山東省泰安市東平縣的東平湖生物資源以多種類為特征，同時又有明顯的優勢種。東平湖作為南水北調東線工程途經的最后一個大型蓄水工程，必須保證東平湖生態系統的可持續發展。關鍵資源種青蝦在食物網中能量流動特征監測是認識東平湖生態系統資源生產及其動態的關鍵生物過程。以氨基酸含量為研究參數，研究營養質量在食物網中的作用，為評價東平湖生態系統的穩定性水平提供理論依據[1-3]。

用GC-MS分析氨基酸的國內報道很少，采用三氟醋酸酐與酸性正丁醇作為氨基酸的衍生化試劑，對衍生化條件和色譜條件進行了優化，建立了樣品中氨基酸的分離及定量分析方法，該方法分析速度快、樣品處理簡單、分離效果好、定量準確。

1 材料與方法

1.1 儀器、試劑與方法

樣品中的氨基酸測定是在Agilent 6890N氣相色譜儀與5973N質譜儀聯機（GC-MS）上進行的。丙氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、脯氨酸、苯丙氦酸、組氨酸、酪氨酸、蛋氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、纈氨酸、絲氨酸等14種標準氨基酸樣品均為分析純，購自美國Sigma公司。鹽酸、異丙醇、二氯甲烷、乙酰氯、三氟乙酸酐均為分析純，購自國藥集團上海試劑公司。

1.2 GC-MS條件

2 結果與分析

對東平湖關鍵種青蝦定量分析了14種氨基酸成分，影響蛋白質營養價值的因素主要是其氨基酸組成。如圖1所示，天冬氨酸、蘇氨酸含量較高。丙氨酸、甘氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸在青蝦中的組成相對比較大，必需氨基酸中蛋氨酸在青蝦中含量偏低，蛋氨酸與天冬氨酸相比，蛋氨酸僅為天冬氨酸10%左右，又由文獻[8]可知，動物對其他氨基酸的需求量的比值越低，說明其缺乏的程度越大，對其他氨基酸的限制程度越強，組氨酸、賴氨酸在青蝦中相對含量也偏低，可能對上行動物造成與蛋氨酸相類似的限制作用，從而影響食物鏈的營養質量，而亮氨酸在青蝦中的含量比較高。

青蝦作為東平湖食物網的關鍵種，是大型魚類的餌料，其氨基酸含量組成直接影響著大型魚類的營養狀況，進而影響整個食物網的健康水平，起著巨大的作用。餌料中氨基酸組成的平衡性不但能提高蛋白質效率、降低餌料系數，還能提高適口性，減少餌料的浪費。Silfer等[9]比較了多種氨基酸組成的餌料，發現氨基酸平衡餌料的誘食性最強。研究結果也表明，早期資源種攝食階段的死亡率是資源量的主要決定因素之一，青蝦是優勢性較強的餌料種類，它作為東平湖的關鍵種，在食物網能量傳遞和食物網營養平衡方面處于重要地位，其氨基酸含量水平對整個東平湖生態系統的穩定性起著關鍵作用。

3 小結與討論

采用化學衍生法和GC-MS分析技術，測定了東平湖生態系統中的關鍵種青蝦的氨基酸含量。東平湖關鍵種青蝦在食物鏈氨基酸傳遞中起著承上啟下的關鍵作用，青蝦氨基酸含量豐富均衡，作為蛋白質主要成分的氨基酸在食物鏈中的傳遞是動物最主要的一種營養過程。青蝦氨基酸組成特征的測定將有助于研究營養品質在東平湖食物網中的作用，為進一步評價該水域的生態穩定性提供了科學數據。

參考文獻：

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[3] 黃 權，孫兆和，趙 靜，等.數種魚類肌肉中氨基酸成分及含量的比較研究[J].氨基酸和生物資源，1996，18（1）：37-42.

[4] 馬英杰，張志峰，馬愛軍，等. 黃渤海幾種海產品無脊椎動物蛋白質與氨基酸含量分析[J]. 海洋科學，1996（6）：8-10.

[5] 侯瑞民，趙相寶.南四湖六種魚類礦物質和氨基酸含量分析[J].預防醫學文獻信息，2001，7（3）：260-261.

[6] 邱麗氚.大螺旋藻氨基酸成分的研究[J].太原師范學院學報（自然科學版），2004，3（1）：81-83.

[7] 王成剛，唐學璽，鄭 波，等.臭氧處理海水對小球藻蛋白質、氨基酸和碳水化合物含量的影響[J].海洋科學，2001，25（2）：15-17，23.

篇(3)

[關鍵詞] 生態農業 發展模式 運用

[中圖分類號] S-1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650（2016）08-0105-02

近年來，生態農業在世界各國都有了較大發展。并且在很多國家的用地面積已成規模，生態農業產品產值不斷增加。我國在生態農業的基礎上相繼提出"可持續發展農業"、"集約型農業"、"精準農業"、"都市農業"等概念。近年來在全國各地開展國家級生態農業試點工程，建設生態合理、功能良性循環的新型綜合農業體系，取得了很好的成效。

1 生態農業的基本特征

1.1 時間與空間結構互補

在生態農業模式中，時間結構指的是根據不同物種生長發育周期的不同和季節性差異，在時間上滿足不同物種對資源的需求，協調利用各種環境資源。空間結構指的是根據不同物種特性的差異，實現空間位置和相互配比的合理搭配，獲得更大的生態優勢。通過時間和空間上的科學調整，在保護自然環境的前提下進行不同物種的高效運營，最終達到有效利用環境條件、組合增值的目的。

1.2 食物鏈物種和養分互補

在生態農業模式中，不同的物種構成了不同的食物鏈，通常是由綠色植物到動物再到微生物的逐步演進的過程，而在這一過程中，由于綠色植物需要的養分有"相互回避"的特性，所以通過改進食物鏈實現生態農業模式內的資源利用成為必然。通過把各類農作物和動植物、微生物有機結合在一起，增加并延長食物鏈，實現養分的補給，提高生態農業的單位產品數量和生產率。

1.3 地域性和多樣性較強

生態農業是根據自然生態規律和經濟運行法則開展的農業模式，其前提是必須尊重客觀規律。由于各地自然條件的差異和季節性影響程度的不同，決定了在不同的區域不能照搬同一種生態農業模式。同時，在該模式中還要注重物種的搭配，提高抗災能力，這就決定了要實現物種的多層次和多樣性搭配，使植物、動物和微生物形成依存關系，實現共生互利、趨利避害和相生相養，提高生態農業系統的穩定性。

2 生態農業的基本模式

2.1 食物鏈型生態農業模式

在食物鏈型生態農業模式中，多種生物之間通過良性循環的多級利用模式聯系起來，形成上一個環節的產出是下一個環節的投人的形式，使能量轉換率和資源利用率大幅提高，并可以有效防止農業廢棄物對生態環境的污染。例如通過建設沼氣池治理農業廢棄物以及農村糞便、污水亂排問題，產生清潔能源（沼氣）和有機肥料（沼液、沼渣），形成"農業廢棄物-沼氣-有機肥-無公害農產品生產"循環鏈條，實現農業廢棄物的清潔化和能源化利用，達到經濟、生態、社會三大效益的統一。還有很多其他類型的食物鏈型生態農業模式，比如畜-沼氣-作物循環、作物-畜-廢棄物-作物/食用菌循環等。

2.2 時空搭配型生態農業模式

目前，時空搭配型生態農業模式中以立體農業的研究最為廣泛。在這種模式中，遵循生物群落的生長規律和時空布局特點，合理的配置資源，構建新一級的高層次的生態系統，形成時間和空間上的多層次性三維立體結構，使生態系統中的各個物種能夠互惠互利，以較少的投入獲取較大的收益，實現生態效益和經濟效益的協調發展?，F在比較典型的生態農業生產模式有果林地立體套種、濕地立體養殖、山地立體種植模式等。

2.3 以生態經濟學為指導的精準控制生態農業模式

發展生態農業，在有限的土地資源和空間內合理的利用每一寸土地，提高能量的循環效率、物質的轉化率和第二性物質的生產量，必須以保護生態環境作為前提。如果違背生態經濟學的客觀規律，一味過度開發，勢必會造成資源的匱乏和環境的惡化，進而影響到整個生態農業系統的可持續發展。因此，生態農業必須科學合理的安排配置資源，采取種養結合的形式來調節生態系統，達到生態系統的良性循環和可持續發展。例如對土壤進行養分監測，對耕地地力進行綜合評價，再根據生產目標總量，從終端系統得到相應的施肥方案。通過這種合理施用化肥、農藥的方式，實現有機和無機相結合，資源利用和保護相結合，促進生態和經濟兩方面的良性循環。

3 生態農業模式運用對策

3.1 注重技術推廣和人才培養

生態農業在我國的發展還處于初級階段，要讓廣大群眾轉變傳統觀念，了解生態農業，接收生態農業，就要通過多種渠道、多種方式加強對專業技術人才的培養，全方位加強對生態農業的推廣，使生態農業的理念深入人心，便于生態農業因地制宜的推廣開展。

3.2 建立生態農業保障體系

發展生態農業需要建立完善的保障體系，包括完善的服務保障體系、完善的技術保障體系和完善的資金保障體系。通過建立保障體系，使生態農業體系具備技術人員支撐和農技服務網絡支撐，培訓并引導農民按照農業技術規程開展生態農業建設。另外，認真貫徹落實上級各項支農惠農強農政策，制定出臺相應的扶持優惠措施，促進農業持續增效，促進農民持續增收。

3.3 完善生態農業管理信息系統

生態農業必須以生態經濟學為指導，實現科學發展，建設生態農業信息中心，實現生態農業信息自動獲取與遠程綜合管理；建立生態農業信息數據庫，完善信息綜合管理系統和技術評價體系，使群眾及時了解農業生產所需信息，為生態農業技術裝備作業提供信息技術支撐。

3.4 拓寬渠道提高運營效率

富裕農民、改造農業和建設農村是發展生態農業的最終目的，這決定了生態農業必須要符合經濟發展規律、創造市場需求、發掘發展潛力，形成政府引導、農民主體、社會參與、市場運作的發展新格局。在具體運作中，要注意在經營管理中解決好深加工、銷售和物流配送等問題，形成生態農業產業鏈，促進生態農業快速有序發展。

篇(4)

繁殖力的平衡限制法則

按照自然界的普遍規律，各種生物中越是長壽的動物、植物或細菌，其繁殖能力越弱。

先看植物界。眾所周知，銀杏樹壽命可達數千年，常被用于代表華夏文明，數量卻不多。相反，楊、柳、梧桐樹其樹齡難過百年，卻易于栽培，到處都是。

在生物圈中，物種間和物種內的繁殖力均有一定的平衡法則，那就是形體大小、壽命長短以及在食物鏈位置上的限制。生物的形體越大，消耗的資源越多，其繁殖力必須受到限制，如大象、鯨魚、已經滅絕的恐龍等；而細菌、昆蟲、蟻類等細小生物，壽命雖短，繁殖力卻極強。還有就是食物鏈的位置越高，繁殖力越弱，如獅、虎、鷹。否則，食物鏈中其下端的生物將無生存空間，這些高端生物也將無法生存。顯然，繁殖力平衡限制法則在維持物種的多樣性和生態的平衡上有重要作用。

那么人呢？人類的預期壽命正明顯延長，人類生育的需求和欲望卻在下降，生殖能力也出現下降，其最明顯的標志是數量的減少。在發達國家，人們的壽命較長，但是生育率卻在下降。壽命較短、兒童死亡率高的非洲國家，則是出生率最高、人口增長速度最快的地區。

為何太監長壽人妖卻短命？

篇(5)

[關鍵詞] 土壤 鎘 測定 原子分光光度 農民 生活 健康

[中圖分類號] S15 [文獻標識碼] B [文章編號] 1003-1650 （2015）02-0085-01

1 實驗展開地點

1.1 采樣地點：

甘肅省蘭州市榆中縣夏官營村土地中

1.2 實驗操作地點：

甘肅省蘭州市榆中縣西北民族大學化工學院實驗室

2 實驗目的

當今社會隨著科技的發展，人們生活水平的不斷提高，人們對于自身生命健康也越來越重視，為了人們生活的健康，我們要對人們生活周圍的污染進行檢測。鎘是一種重金屬，土壤中鎘的過量存在會通過土地中種植的植物間接進入人體，對人體的健康造成危害，所以為了人們的身體健康，對土壤中的重金屬進行定期檢測是很有必要的，為此，我們小組針對鎘進行的檢測。

3 實驗原理

采集的土壤試樣用酸性溶液溶解后，通過酸性介質，經過稀釋后的化液直接噴入空氣-乙炔火焰。在高速運動的火焰中形成的Cd基態原子蒸汽對光源發射的特征電磁輻射產生吸收。從而產生特征吸收曲線，用作圖工具excel繪制出特征曲線，測得試液吸光度（扣除全程序空白吸光度），從而可以從標準曲線查得Cd含量。計算土壤中Cd含量。

該方法適用于高背景土壤（必要時應消除基體元素干擾）和受污染土壤中Cd的測定。方法檢出限范圍為0.05―2mgCd/kg。

4 試劑和材料

4.1 試劑

HNO3-HF-HClO4或HCl-HNO3-HF-HClO4混酸體、鹽酸、硝酸、氫氟酸和高氯酸、鎘儲備標

標準液、鎘標準使用液

4.2 儀器

空氣-乙炔火焰：原子化燈、鎘空心陰極燈

5 實驗控制條件

5.1 波長測定：229.3nm

5.2 通帶寬度：1.5nm

5.3 火焰類型：藍色火焰

6 實驗操作步驟

6.1 土樣試液的制備

稱取1.000―1.500g土樣于50mL聚四氟乙烯坩堝中，用少許蒸餾水潤濕，加入20mLHCl，在電熱板上加熱（

6.2 按照以下表格配制

根據此表格，以此向1到6個容量瓶添加試劑，最后用0.2%的硝酸溶液將其定容到50ml，通過公式可得每個容量瓶中的含鎘濃度依次為：0ug/ml、0.05ug/ml、0.10ug/ml、0.20ug/ml、0.30ug/ml、0.40ug/ml，以此從6個容量瓶中取出5ml的試劑溶液于10ml的比色管中，同時，將土壤的酸性試劑溶解溶液一起放入分光光度計中通過空氣-乙炔火焰：原子化燈及鎘空心陰極燈的照射，使其產生吸收特征曲線，測定其吸光度，繪制特征曲線。

7 實驗數據的處理

7.1 標準曲線的相關數據

鎘相關系數r=0.9990―0.9997，回收率90.5%～105.8%，RSD3%，最低檢出限0.005mg/kg。

7.2 土壤中鎘的濃度

鎘（mg/kg）=m/M

其中：m：標準曲線上查的鎘含量（ug）、M：稱樣土壤重量（g）

根據此公式計算土壤中鎘含量為：0.23mg/kg

8 實驗注意事項及數據討論

8.1 實驗注意事項

8.1.1材料與方法：采樣地點應選擇在農民聚集地并且大家長期種植地，在其土地中采集的土壤更加具有代表性，同時測定方法也是應該值得注意的，方法的選擇有利于實驗數據的準確性。

8.1.2人為操作：人為操作時會因為個人原因造成實驗數據之間存在一定的誤差

8.1.3實驗條件的限制及采樣地點的選擇：不同的實驗條件都會對實驗造成不同程度的影響，例如：溫度、濕度、光照等都會對實驗造成不同程度的影響，應該適當控制外界條件，選擇最佳的操作條件。

8.2 數據討論

該實驗測定的土壤含鎘量為0.23mg/kg，處于國家土壤環境質量標準一級和二級之間，說明甘肅省蘭州市榆中縣夏官營地區的土壤受鎘的影響較小，本土壤適用于農田、蔬菜地、果園、牧場、林地的發展，同時可以看出其發展潛力較大。

附錄： 表1 土壤環境質量標準值 mg/kg

參考文獻

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[2]戴慧峰;何濤;陳麗娟;李紅;張文華 石墨爐原子吸收分光光度法檢測土壤中鎘含量的不確定度計算 上海農業科技 2014-08-05

篇(6)

林業生態工程是根據生態學、生態經濟學、系統科學與生態工程原理，針對自然資源環境特征和社會經濟發展現狀所進行的以木本植物為主題，并將相應的植物、動物、微生物等生物種群人工匹配結合而形成的穩定而高效的人工復合生態系統的過程。它本身包括著傳統的造林綠化內容，一些成功的單項造林技術與新技術的篩選與應用，但不是簡單“相加”與“拼盤，’；它的目的不僅只考慮經濟效益，而是經濟、生態、社會三大效益并重；它的全過程是配套技術合理組合的完整工藝流程。

二、林業生態工程的基本原理

1、系統論原理

人工生態系統的建造調控是生態工程的主要目的所在。我國著名科學家錢學森教授給“系統”所下的定義是“由相互作用和相互依賴的若干組成部分結合而成的具有特定功能的有機整體”、凡是一個系統它應具備如下特征。

1.1結構的有序性

一個系統既然是廣有機整體，它本身必須具備自然或人為劃定的明顯邊界，邊界內的功能具有明顯相對的立性。一片果園、一個人工林它與相鄰的系統是具有明顯邊界的，其功能與其他系統也是不同的。同時，每一個系統本身一定要有兩個或兩個以上的組分所組成。系統內的組分之間具有復雜的作用和依存關系。作為人工林生態系統，本身就包括著森林生物和森林環境兩大組分，而其兩大組分又可以自成系統(于系統)。像森林生物要分成植物(林木與伴生植物)、動物(鳥獸、昆蟲)、微生物(真菌、細菌)；從環境角度講，作為人工生態系統又應當分成自然環境和社會經濟環境。這些組分形成了復雜的水平分離和垂直分離。

1.2系統的整體性

為一個穩定高效的系統必然是一個和諧的整體，各組分之間必須具有適當的量的比例關系和明顯的功能上的分工與協調，只有這樣才能使系統順利完成能量、物質、信息、價值的轉換功能。系統中某一個組分發生量的變化以后必然影響到其他組分的反應，最終影響到整個系統。林、眶生態工程設計、建造過程中一個重要任務就是如何通過整體結構的建造而實現人工生態系統的高功能。

2、環境因子的綜合性

自然界中眾多個環境因子都有自己的計算單位，每個因子也都是對生物產生重大影響，在林業生態工程中要十分注意的是多項因子對生物群落的綜合作用。這種綜合影響的作用往往與單因子影響有巨大的差異。如何進行多因子綜合評價對今后林業生態工程研究是十分重要的。

3、食物鏈原理

食物鏈與食物網是生態學的重要原理，食物鏈與食物網中的綠色植物通過葉綠素使太陽能轉化為化學能貯存于植株之中，所以，稱綠色植物為“生產者”。綠色植物被草食動物所食，草食動物被肉食動物吃掉，這些動物中有的吃草，有的吃其他動物以維持其生命。植物和動物殘體又可為小動物和低等生物分解、以這種吃與被吃關系形成的關系稱之為食物鏈關系。后兩者分別稱之為“消費者”和“分解者”。

4、擴大視野，修正傳統林業概念

多少年來我國大農業范疇一直存在著一個傳統觀念；農業就是糧食、林業就是“大木頭”、畜牧業就是豬和雞。林業建設幾年來一直認為用材林才是林，造林就是刨坑栽樹，農業防護林就是大小方田林網。林越來越萎縮，概念越來越窄，專業越分越細，將一個森林大系統分割得零零落落，把很多本來屬于林業范疇的東西，如中草藥、食用菌、野生動植物、野生花卉、香料植物甚至果樹都拒之門外。這種觀點對我國林業的發展是十分有害的。提出林業生態工程就是要歸還林業的本來面目，把林業作為一個完整的大系統來看待，發揮林業的綜合功能。

三、未來發展趨勢與展望

篇(7)

關鍵詞：湖泊富營養化；生物鏈；防治

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A 文章編號：0439－8114（2011）09－1735-03

Progress of Biological Chain Regulation on Lake Eutrophication

WANG Jun－xia1，ZHANG Ya－juan1，LIU Cun－qi1，LIU Lu－san2，WANG Ya－bin3

（1． College of Life Science， Hebei University， Baoding 071002，Hebei，China； 2． Chinese Research Academy of Environmental Sciences， Beijing 100012， China； 3． Environment Monitoring Institute of Baoding， Baoding 071002，Hebei，China）

Abstract： Lake eutrophication in China has become a serious problem． The research progress on biological chain regulation in controlling of lake eutrophication was introduced； and the function of biological chain of cut salt， control algae and crumb was described． The establishment of compound biological chains played a very important role in improving water quality of eutrophicated lake．

Key words： lake eutrophication； biological chain； control

自19世紀末以來，以水域富營養化為重點的湖泊生態環境問題的研究推動了湖泊水質改善與生態修復等一系列工作的開展。然而，由于湖泊所處地區地質結構和氣候變化歷程各異，不同“年齡”湖泊所呈現出來的問題也不同，從而使水質恢復工作體現出明顯的個體特征，增加了水質恢復的難度，限制了水域富營養化治理研究的發展。

各國學者已就富營養化驅動機制、關鍵控制因子以及富營養化治理等方面進行了深入而廣泛的研究，并逐步形成了防治水域富營養化的技術方法體系，包括營養鹽控制、直接除藻、生物調控、生態工程及生態恢復［1－3］。然而，實踐表明無論是營養負荷的削減，還是各種除藻措施的施行，均不能取得良好而持久的效果，一些不適當的物理、化學方法反而加劇了原本已經很脆弱的水生生態系統的破壞［4］。而生物調控方法利用生物的生理生化作用及食物鏈的傳遞過程，可以使湖泊中污染物與過量營養鹽發生降解和轉化，從而達到長期水體凈化的目的。其主要技術包括種植水生維管束植物、微生物凈化技術、生物浮床技術、生物鏈調控技術等，其中生物鏈調控技術因其經濟方便、能耗低且收效顯著、環保效益好而具有廣泛的應用前景，日益受到人們的重視［5］，該技術建立在生物操縱理論基礎之上，主要包括削鹽、控藻、碎屑三類生物鏈。

1經典生物操縱與非經典生物操縱

在富營養化治理技術方面，國外學者提出了經典的生物操縱方法，即通過調控浮游動物的群落結構，促進濾食效率高的植食性大型浮游動物，特別是枝角類的發展，提高浮游動物對浮游植物的攝食效率，降低藻類生物量，提高水體透明度，改善水質［6］。浮游動物在淡水生態系統中起著重要的作用，既是食物鏈的重要環節，又能積累和代謝一定量的污染物，是生物操縱的關鍵因子之一。但目前這種經典的生物操縱方法作為水質管理工具的有效性與穩定性存在較大的爭議［7］。湖泊生態系統復雜多變，多營養級的食物鏈管理很難使水體保持穩定的魚類和浮游動物種群，而浮游動物本身又難以直接利用微囊藻、顫藻和束絲藻等大型藍藻群體［8］。

針對中國富營養化湖泊藍藻水華嚴重的問題，科學家提出了非經典的生物操縱理論，即通過調節濾食性魚類（如鰱魚和鳙魚）的數量直接控制藍藻［9］，這一理論已經在多個試驗中得到了證實，在滇池、巢湖水污染治理中得到應用。Crisman等［10］研究認為，在熱帶和亞熱帶地區枝角類種類較少，而且體型較小，浮游植物食性魚是更為合適的生物操縱工具。非經典的生物操縱所依靠的放養對象正是經典的生物操縱理論要求捕除或毒殺的對象。與經典的生物操縱法相比，非經典的生物操縱方法具有多方面的優點。一是具有持久性，因為非經典生物操縱所依賴的主體魚類，可以存活數年，且種群可被人為調控及食譜相對較寬，種群容易長期穩定，耐藻毒素性強；其次能降低營養庫存，通過對魚類的捕撈作用，可以從湖泊中移走大量的營養鹽。但這種方法的控藻效果受到很多因素影響，如放養模式、放養密度、湖泊形態、地域特征、群落結構等，因而該生物操縱應在對所治理水體生物群落結構及相互關系充分了解的基礎上開展調控，才能取得良好的治理效果［5］。

生物操縱技術通過調控水生生物群落某一營養級的生態功能來治理水體富營養化，但忽視了整個生物鏈這一相對獨立的單元對水體富營養化的調控功能。實際上，任何營養級的生物，都受到相鄰營養級捕食、競爭等作用的制約與影響［5］。在湖泊生態系統中，水體中藻類、水生植物、浮游動物、底棲軟體動物、魚類等分別作為不同食物鏈中的一環，通過捕食、競爭等關系制約著各種生物的生物量，進而影響到水體中氮、磷等營養鹽的吸收與轉化，因此通過改變食物網結構達到控制富營養化水體藻類數量成為了新的研究熱點。圍繞富營養化湖泊中營養鹽含量過高、藻類大量生長與沉積碎屑過度積累等問題，構建具有削減營養鹽、控制藻類生長或促進沉積物中碎屑分解等特定生態功能的生物鏈，可以在不同層次上充分發揮生物組分對富營養化調控的功能。

2削鹽生物鏈

該生物鏈以削減營養鹽負荷為目標，在全面了解湖泊自身特性（形態、水質、功能等）的前提下，識別并確定具有較強吸收、削減氮、磷等水體營養負荷的生物鏈類型（如沉水、挺水或浮葉植物―草食性魚類），優化調整湖泊生物鏈和營養級結構，使生物鏈對營養鹽的吸收去除效率最大化。

水生高等植物在湖泊生態系統中起著不容忽視的重要作用，其能夠快速吸收水體和沉積物中的營養鹽，分泌產生他感物質抑制浮游植物生長，被廣泛用于降低湖泊水體營養鹽負荷、控制藻類生長、調節湖泊生態系統［1］。因此在必要情況下，可適當引入具有良好吸鹽抑藻效應的水生植物和土著草食性魚類，優化調整湖泊生物鏈和營養級結構，構建營養負荷削減的生物鏈篩選及其優化調控技術［5］。目前對水生高等植物尤其是沉水植物在淺水湖泊生態系統中的功能的研究十分活躍［3］，恢復水生高等植物已成為淺水湖泊富營養化治理和生態恢復的關鍵步驟之一。高吉喜等［11］研究了慈菇、茭白、菹草、金魚藻、滿江紅、水花生、菱角等7種水生植物對污水的凈化效果，結果表明7種植物對水中的TN、TP均有很高的凈化效率，其中慈菇和茭白的綜合凈化效率最高，但沒有考慮下一營養級的作用。王海珍等［12］通過在圍隔中放養鰱魚及種植菹草，發現鰱魚的濾食作用改善了水體的透明度，使菹草不受遮光限制而生長良好，同時菹草通過營養競爭和他感作用控制了浮游植物的生長，也為浮游動物提供了棲息環境，浮游動物又反過來控制小型的藻類，而大型的藻類則被鰱魚控制，水體生態修復效果較好。但需要注意的是如果水中草食性魚類密度較大，將造成水生植物減少，大型水生植物所固定的氮、磷等營養元素重新釋放回水體，加劇水體富營養化進程［13］。此外，人工收割將水生植物從湖泊中去除，也可達到將過量的營養物質從水中移走的目的。在這個步驟中，收割起到了類似生態系統內消費者的作用，給原有生態系統的物質循環路線一個出口，打通了富營養化水域被阻塞的物質流動。

3控藻生物鏈

在確定導致富營養化的主要優勢藻的前提下，篩選并確定以藻類為第一營養級，對主要富營養化藻類具有顯著定向生物密度制約效應的藻－濾食魚類、藻－浮游動物－魚類等生物鏈，可以建立密度制約的控藻生物鏈［5］。魚類引入系統后，其攝食活動豐富了水體中的食物鏈關系，提高了生物種群間的攝食能力和新陳代謝作用，不但控制了藻類生物量，而且加速了水中氮、磷營養物質的循環，提高了氮磷的轉化速率，并最終以魚產品的形式脫離水體。林濤等［13］在微型生態系統中分別引入鰱魚、鳙魚，發現鳙魚攝食浮游動物劍水蚤，使得劍水蚤被控制在較低的水平，則第一營養級藻類的捕食壓力和生存空間得到極大的緩解，促進了浮游藻類的生長；鰱魚則直接濾食浮游植物尤其是藍藻，使該系統中藍藻顯著下降。因此，利用魚類的攝食選擇性，可以選擇有效的控藻生物鏈來促進水質恢復。唐匯娟等［14］利用鰱魚對浮游植物較高的攝食效率，成功控制了圍隔中浮游植物的生物量；劉建康等［15］則利用鰱鳙直接控制東湖微囊藻水華。這種控藻食物鏈對魚類的密度有一定要求，密度過大或過小都會影響控藻效果［16］。魚類密度過小，牧食壓力小，可能對藻類生長起不到抑制作用，但較高密度的放養，不僅因魚類排泄物增加導致水體有機質和營養鹽含量增加，而且高密度的魚類增強了對水體的擾動，進一步增加了底泥中污染物的釋放量［17］。劉建康等［18］指出鰱魚控制東湖微囊藻水華的有效密度為46～50 g／m3，郎宇鵬等［19］認為50 g／m3的鰱魚投放密度對藍藻有明顯的抑制作用。

實際上，藻類生物量的變化是魚類密度、牧食壓力、氮磷營養鹽濃度、氮磷比和沉積物等多種因素相互影響、綜合作用的結果［19］，但通過放養適宜密度的濾食性魚類來控制水體中藻類生物量仍不失為一種有效的調控方法。

4碎屑生物鏈

碎屑生物鏈以控制湖泊沉積環境中的有機碎屑為目的。在定量分析不同種類的底棲軟體動物、線蟲、水蚤類、蝦蟹類及食腐屑鯉科魚類等水生生物分解處理有機碎屑能力的基礎上，篩選并構建有機碎屑作為第一營養級，碎屑食性動物與其捕食者或更高捕食者（如具有較高經濟價值的大型肉食性魚類）為更高營養級，能有效消化分解各類有機碎屑的生物鏈，從而控制有機碎屑沉積速率，有效緩解因內源營養負荷釋放導致次生富營養化加劇的趨勢［5］。陸開宏等［20］發現羅非魚在濾食藻類的同時，通過濾食、嚙食等多種方式消耗了水中大量的懸浮顆粒及有機碎屑。大型淡水雙殼類軟體動物是自然界水體中重要的底棲生物，在水體生態系統中起著重要的作用，由于其強大的濾水濾食功能，利用它們來改善水質，在理論和應用上有重要意義［21，22］。尤其是底棲軟體動物對富營養化水體具有明顯的凈化效應［1］。費志良等［23］研究發現三角帆蚌對水體懸浮物和葉綠素a的消除率分別達到76％和94％，水體透明度提高近兩倍。盧曉明等［24］發現底棲軟體動物河蚌和螺螄通過濾食或刮食水中有機顆粒物對富營養化水體中的COD、氮、磷等有一定的去除效果。

通過生物鏈調控富營養化的技術在湖泊水體治理中發揮著重要的作用，具有廣闊的應用前景，但是水域生態系統內部組分關系復雜，水生生物之間的生物鏈類型繁多，單純利用水生生物群落某一營養級治理湖泊富營養化有很大的局限性。因此可以充分發揮削鹽、控藻、碎屑等不同類型生物鏈對富營養化的聯合調控效應，建立削鹽－控藻－碎屑復合生物鏈調控技術［5］。但是這種技術的應用必須掌握水體生態系統的變化情況、物種關系及演化過程，同時要考慮到不同生物鏈類型之間的拮抗作用，保證生物鏈較高的穩定性與自我維持能力。

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