生物与环境工程学院

生物与环境工程学院（10篇）

1.生物与环境工程学院 篇一

浙江工业大学生物与环境工程学院导师 钱海丰

钱海丰

工作部门:海洋学院其他

性别:男

技术职称:高校教授

最高学位:博士

民族:汉族

籍贯:浙江上虞县

钱海丰，博士，教授，博士生导师，美国康奈尔大学博士后，日本京都大学JSPS研究员，教育部创新团队成员;2007-20入选浙江省“新世纪151人才工程”第三层次培养人员、中青年学术骨干、中青年学术带头人;20入选浙江省钱江人才培养计划，入选浙江省“新世纪151人才工程”第二层次培养人员，美国环境化学协会会员。

一、主要承担项目

(1)“除草剂诱导根系有机酸分泌的特征及调控机理,国家自然科学基金,(2013.01-.12),到款数:80.0000,排名：1

(2)手性除草剂咪唑烟酸对拟南芥生物钟及其相关代谢功能调控的`选择性差异研究，国家基金,2011-01-01到2013-12-01,到款数:33.0000,排名：1

(3)自然环境因子下除藻化感物质的筛选及其分子毒理机制研究，省科技厅,2010-08-01到2012-08-01,到款数:10.0000,排名：1

(4)设施作物中农药代谢及其环境因子调控机制研究,973子课题,2009.01-2013,12,25万排名：2

(5)NO抗除草剂胁迫的分子机理及信号传导途径研究，省自然科学基金(Y5080019)，2009.01-2010.12，8万，排名：1

二、近年来发表论文

1.QianH(钱海丰),WangR,ChenJ,DingH,YongW,SonglinR,FuZ.Analysisofenantioselectivebiochemical,physiological,andtranionaleffectsofthechiralherbicidediclofopmethylonriceseedlings.JAgricFoodChem.2012，6;60(22):5515C5523

2.QianH(钱海丰),HuB,YuS,PanX,WuT,FuZ.TheEffectsofhydrogenperoxideonthecircadianrhythmsofMicrocystisaeruginosa.PLoSONE.2012,7(3):e33347

3.ZhangQ,ZhaoM,QianH(钱海丰),LuT,ZhangQ,LiuW.Enantioselectivedamageofdiclofopacidmediatedbyoxidativestressandacetyl-CoAcarboxylaseinnontargetplantArabidopsisthaliana.EnvironSciTechnol.2012,7,46(15):8405C8412

4.QianH(钱海丰),PanX,ChenJ,ZhouD,ChenZ,ZhangL,FuZ.AnalysesofgeneexpressionandphysiologicalchangesinMicrocystisaeruginosarevealthephytotoxicitiesofthreeenvironmentalpollutants.Ecotoxicology.2012,21(3):847C859

5.QianH(钱海丰),LiJ,PanX,SunZ,YeC,JinG,FuZ.EffectsofstreptomycinongrowthofalgaeChlorellavulgarisandMicrocystisaeruginosa.EnvironToxicol.201227(4):229C237

6.QianH(钱海丰),WangR,HuH,LuT,ChenX,YeH,LiuW,FuZ.Enantioselectivephytotoxicityoftheherbicideimazethapyranditseffectonricephysiologyandgenetranion.EnvironSciTechnol.2011,45(16):7036C7043

7.QianH(钱海丰),LiJ,PanX,SunL,LuT,RanH,FuZ.CombinedeffectofcopperandcadmiumonheavymetalionbioaccumulationandantioxidantenzymesinductioninChlorellavulgaris.BullEnvironContamToxicol.2011,87(5):512C516

8.QianH(钱海丰),LuT,PengX,HanX,FuZ,LiuW.EnantioselectivephytotoxicityoftheherbicideimazethapyrontheresponseoftheantioxidantsystemandstarchmetabolisminArabidopsisthaliana.PLoSONE.2011,6(5):e19451

9.QianH(钱海丰),PanX,ShiS,YuS,JiangH,LinZ,FuZ.Effectofnonylphenolonresponseofphysiologyandphotosynthesis-relatedgenetranionofChlorellavulgaris.EnvironMonitAssess.2011,182(1-4):61C69

10.QianH(钱海丰),LiJ,PanX,JiangH,SunL,FuZ.Photoperiodandtemperatureinfluencecadmium‘seffectsonphotosynthesis-relatedgenetranioninChlorellavulgaris.EcotoxicolEnvironSaf.2010,73:1202C1206

11.QianH(钱海丰),YuS,SunZ,XieX,LiuW,FuZ.Effectsofcoppersulfate,hydrogenperoxideandN-phenyl-2-naphthylamineonoxidativestressandtheexpressionofgenesinvolvedphotosynthesisandmicrocystindispositioninMicrocystisaeruginosa.AquatToxicol.2010,99:405C412

12.SunL,WenL,ShaoX,QianH(钱海丰),JinY,LiuW,FuZ.Screeningofchemicalswithanti-estrogenicactivityusinginvitroandinvivovitellogenininductionresponsesinzebrafish(Daniorerio).Chemosphere.2010,78(7):793C799.

13、JinY,ZhangX,LuD,SunL,QianH(钱海丰),LiuW,FuZ.Histopathologicalandproteomicanalysisofhepatictissuefromadultmalezebrafishexposedto17β-estradiol.EnvironToxicolPharmacol.2010,29(1):91C95.

14、JinY,ZhangX,ShuL,ChenL,SunL,QianH(钱海丰),LiuW,FuZ.Oxidativestressresponseandgeneexpressionwithatrazineexposureinadultfemalezebrafish(Daniorerio).Chemosphere.2010,78(7):846C852.

15.QianH(钱海丰),LiJ,SunL,ChenW,ShengGD,LiuW,FuZ.CombinedeffectofcopperandcadmiumonChlorellavulgarisgrowthandphotosynthesis-relatedgenetranion.AquaticToxicol.2009,94(1):56C61

16.QianH(钱海丰),HuH,MaoY,MaJ,ZhangA,LiuW,FuZ.Enantioselectivephytotoxicityoftheherbicideimazethapyrinrice.Chemosphere.2009,76(7):885C892.

17.QianH(钱海丰),ChenW,SunL,JinY,LiuW,FuZ.InhibitoryeffectsofparaquatonphotosynthesisandtheresponsetooxidativestressinChlorellavulgaris.Ecotoxicology.2009,18(5):537C543

18.QianH(钱海丰),ChenW,LiJ,WangJ,ZhouZ,LiuW,FuZ.TheeffectofexogenousnitricoxideonalleviatingherbicidedamageinChlorellavulgaris.AquatToxicol.2009,92(4):250C257

19.QianH(钱海丰),XuX,ChenW,JiangH,JinY,LiuW,FuZ.AllelochemicalstresscausesoxidativedamageandinhibitionofphotosynthesisinChlorellavulgaris.Chemosphere.2009,75(3):368C375

20.QianH(钱海丰),ChenW,ShengGD,XuX,LiuW,FuZ.Effectsofglufosinateonantioxidantenzymes,subcellularstructure,andgeneexpressionintheunicellulargreenalgaChlorellavulgaris.AquatToxicol.2008,30;88(4):301C307.

21.QianH(钱海丰),DanielShengG,LiuW,LuY,LiuZ,FuZ.InhibitoryeffectsofatrazineonChlorellavulgarisasassessedbyreal-timepolymerasechainreaction.EnvironToxicolChem.2008,27(1):182C187.

22.QianH(钱海丰),HuB,CaoD,ChenW,XuX,LuY.Bio-safetyassessmentofvalidamycinformulationonbacterialandfungalbiomassinsoilmonitoredbyreal-timePCR.BullEnvironContamToxicol.2007,78(3-4):239C244.

23.QianH(钱海丰),HuB,WangZ,XuX,HongT.Effectsofvalidamycinonsomeenzymaticactivitiesinsoil.EnvironMonitAssess.2007,125(1-3):1C8.

三、教学工作

(1)学年7,分子生物学,授课对象：,学年总课时：80

(2)学年7,分子生物学实验,授课对象：60,学年总课时：32

四、主要获奖

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五、申请专利

一种农杆菌介导获得转基因高羊茅植株的方法ZL200610052562.6

六、著作和教材

(1)生命科学概论,教材,科学出版社

七、联系方式

Tel:0571-88320742,Email:hfqian@zjut.edu.cn

2.生物与环境工程学院 篇二

关键词：微生物,环境工程,运用

1 运用微生物对水质情况进行监测

饮用水以及食品领域的细菌监测最重要的一个对象就是大肠菌群, 而且这已经在世界的范围里都已得到了明确。目前我国的水质标准对大肠菌群的规定:其中饮用水是≤3 (个/L) , 游泳用水的质量标准则是≤10 (个/L) 。另外根据水的等级, 其中一级水则是每升要小于等于500个, 而二级水则要小于等于10000个, 三级水的标准则是小于等于50000个。由于大肠菌群会让乳糖产生发酵效应, 因此会分析出酸以及气体, 那么通过检测酸性物质和气体就能够获得大肠杆菌的数量, 再结合大肠菌群检数表, 就能够判断出水质情况, 所以利用微生物进行水质检测从卫生学方面来说无疑具有重要意义。

2 使用微生物对废水进行治污处理

采用微生物来净化工业以及生活污水成本最低, 而且非常简单, 净化效果非常出色, 具体有下面几种方法:

2.1 厌氧处理法

厌氧微生物可以在无氧环境下生存, 那么将这些微生物置入废水中, 就能够让废水中存在的有机物分解成CO2和CH4等物质。具体过程大概经过三个步骤:第一, 水解发酵。这个环节主要是废水中的有机物在厌氧微生物的作用下被分解成较为简单的有机物, 比如纤维物质在厌氧菌的作用下转化成蛋白质以及糖类等, 然后再进一步转换成脂类以及氨基酸等物质, 接着进行转换就能够转变成脂肪酸和甘油等物质。接着添加一些产酸菌, 就能够将这些物质进一步转换成乙酸、丁酸以及醇类物质。参与这些发酵活动的微生物包括了拟杆菌属、真细菌以及双歧杆菌等厌氧微生物。第二, 转化成乙酸或者氢气环节。这主要是利用产氢产酸菌将第一阶段中间衍生物如丙酸和丁酸和各种醇类等进行转换, 形成乙酸和氢气, 同时伴随二氧化碳气体产生。第三, 转化成甲烷。在这个阶段主要是运用产甲烷菌将第二阶段生成的乙酸、氢气以及二氧化碳进行发酵反应转化成甲烷。其具体的处理方法包括了厌氧接触法、升流式厌氧污泥层反应器以及生物膜等方法。

2.2 好氧处理法

这种方法就是将好氧微生物放置在拥有大量氧环境下, 使之快速繁殖, 然后通过好氧微生物对污水中的有机物进行氧化分解, 从而转化成二氧化碳以及水和硝酸盐等物质, 这样就能够实现对污水的净化。目前这种方法比较简单, 而且灵活性较强, 比如有活性污泥法以及生物转盘法等。

3 对固体垃圾进行微生物发酵转化成肥料

对于固体垃圾的处理, 可以在这些固体废物中置入大量的嗜热的微生物以及硝化细菌、纤维分解微生物等, 然后再为这些微生物的快速生长提供一定的环境, 并能够促进微生物反馈回路的形成。比如对于部分中温微生物, 如果温度升高或者不能够适应该种微生物生长时, 就能够变成负反馈机制, 此时会抑制微生物的生长, 然后嗜热微生物的在高热环境下活性增强, 于是又再次形成正反馈回路, 也就是高温微生物的数量快速增长会让温度出现升高, 但是如果温度上升到一定程度, 同样也会对嗜热菌构成负面影响, 于是嗜热菌的数量增长就会变缓, 最终让这个温度保持在一定范围之内。根据最新对不同微生物的研究表明, 白腐真菌能够很好的分解含苯有毒污染物, 所以注意这类真菌的培养则能够很好的分解固体垃圾。

4 运用微生物对废气进行净化

微生物也能够对废气进行净化, 对此第一, 要对废气进行液相转换, 然后通过液相环境置入微生物从而实现对废气进行降解, 其中产生的代谢物则能够进入到液相环境中, 部分可以作为细胞代谢能源, 另一部分比如二氧化碳被析出。比如通过微生物净化二甲苯就可以在室温环境下进行, 其中废气含有二甲苯的浓度达到了每立方米为250mg~2500mg之间, 气流量则为每小时100L~400L, 废气在空塔中的时间为28s~83s, 该塔的阻力将为12.8Pa~40.9Pa之间, 根据实验结果得出, 该生物膜填料塔在处理含有二甲苯的废气具有良好的效果, 总有效去除率达到了90%以上。

5 固定化微生物技术的应用

这种方法能够解决普通微生物难以处理的废气以及废水问题。利用微生物固定化技术, 将活炭核、海藻酸钙、N-假丝酵母进行混合, 形成混合菌群, 然后将其放置在不同含氧环境下对废水的净化处理进行研究, 该废水主要是由生产土霉素产生, 经过实验结果得出:通过固定微生物, 温度和p H值的使用条件更加宽广, 同时对有机物的降解能力也好于普通微生物。另外著名专家袁志文在自己的论述中分析了运用固定化微生物处理技术, 发现生物脱臭塔在处理臭气的时间通常不大于13s, 去除低浓度 (每立方米小于1219mg) 的甲硫醇气体效果极佳, 能够达到99%以上。而且脱臭塔能够有效消解废气浓度和进气量增加可能引起的负荷冲击, 因此适应能力也更强。

总之, 微生物处理技术在环境保护领域的应用越来越广, 而且随着微生物技术的不断发展, 未来微生物对于促进环保事业的发展无疑会做出越来越大的贡献, 而且经济效益日益突出。

参考文献

[1]张蔚萍, 陈建中.固定化微生物技术在环境工程中的应用[J].云南环境科学, 2003 (12) .

[2]周东群.污水治理专用微生物制剂的开发研究[D].山东轻工业学院, 2012 (06) .

3.专题六 生物与环境 篇三

“生物与环境”主要内容有生态因素、种群和群落、生态系统的结构和功能、生态系统的稳定性、人与生物圈及生物的多样性。生物与环境的关系，首先表现为生物适应所生存的环境，同时又影响着环境。可以用上面知识框架图概括。

一、生态因素

1. 凡直接影响生物的形态、生理和分布等的因素都是生态因素，包括非生物因素和生物因素，生态因素还影响动物的行为、生活习性。

2. 生物与生存环境中的生物因素是相互的。不论种内和种间都可分为互助和斗争。寄生、捕食和竞争是种间斗争关系，互利共生是种间互助关系。种内互助与种内斗争在一定条件下可以相互转化，如某一区域内的一种生物，开始数量少时，表现为种内互助，但当数量过多时，则出现种内斗争。

3. 生态因素对生物是综合起作用的，但诸多因素的作用不是等同的，在特定时间，特定区域必然有一种起主导作用的生态因素。

二、种群与群落

1. 种群是生态研究的一个重要单位，种群不是同一种个体的简单集合，它有种群密度、出生率和死亡率、年龄组成和性别比例等特征。研究种群的核心问题是种群数量的变化，在复习中重点理解种群数量的增长规律（即“J”型和“S”型增长）并能运用相关知识解决一些生态问题，如鱼类捕捞、害虫防治等问题。

2. 生物群落中的各种群的生物都存在着直接或间接的关系。在群落中各个生物种群占据了不同的空间，这是由该种群对环境的适应性决定的。生物群落具有垂直分层结构和水平结构，即生物群落占有一定的立体空间。

三、生态系统

1. 生态系统依湿度、盐度和人为控制等因素划分为不同类型，主要有森林、草原、海洋、湿地、农田和城市生态系统等类型。所有的生态系统都具有相同的结构和功能。生态系统的结构包括生态系统的成分和食物链（网）。一个生态系统中的所有生物都有不同的营养功能，依此将生态系统的成分划分为生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。食物链和食物网构成生态系统的营养结构，是能量流动和物质循环的渠道。

2. 能量流动和物质循环是生态系统的功能。一要理解能量流动的含义、过程、特点和意义；二要通过碳循环理解生态系统的物质循环的含义及特点；三要理解生态系统两大功能同时进行相互依存的关系。

3. 生态系统的稳定性是一个生态系统保持或恢复自身结构和功能相对稳定状态的能力，包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性。抵抗力稳定性能抵抗干扰，保持原状，大小决定于生态系统的自动调节能力，而生物的多样性是自动调节能力的基础；恢复力稳定性与抵抗力稳定性具有相反的作用，一个生态系统的抵抗力稳定性越强，则恢复力稳定性就越弱。

四、人与生物圈

1. 掌握生物圈的概念和生物圈稳态的原因，认识生物圈的形成是地球理化性质和生物相互作用的结果，要实现人类社会的可持续发展，应该改变自己的生产和生活方式。

2. 生物多样性是生态系统稳定性的基础，包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，这是由微观到宏观三个不同研究水平上的多样性。了解生态系统多样性的价值、现状和生物多样性面临威胁的原因。

【考情分析】

“生物与环境”专题涉及到许多社会热点、焦点问题，如生态农业、生物的多样性、可持续发展、西部大开发以及沙尘暴、温室效应、酸雨等全球性环境问题，故一直是高考中的考点和热点，但在高考试题中所占的比例偏少，从08年开始已略有增加。在过去九年理综全国卷中主要是选择题形式考查，09年全国卷Ⅰ第一次以非选择题的形式考查；内容上主要是通过对图表的分析考查同学们对生态系统基本知识的掌握以及构建知识网络、运用分析与归纳等方法从材料中获取信息、运用图表精确表达有关生态学现象的能力。考点重点分布在生态因素、种群及其数量变化类型、生态系统的结构和功能生态系统的稳定性、生态农业等。

本专题涉及内容在今后高考中所占比例会有所增加，考查形式选择题和非选择题，重点考查应用生物与环境相关知识解决一些实际问题，如渔业捕捞、害虫防治、植树造林、环境污染等问题。

【考点例析】

例1 （10新课标）假设a、b、c、d是一个简单生态系统中最初仅有的四个种群，其a、c、d的营养关系为a→c→d，a与b的关系如图，a是该生态系统主要的自养生物，请回答：

[时间][a][b][种群数量][O]

（1）该生态系统中a和b的种间关系是 。

（2）若d大量死亡，则一定时间内种群密度增加的种群是 ，种群密度减少的种群是 。

（3）若持续干旱使a大量死亡，c和d种群密度将会 。

（4）当受到外界的轻微干扰后，经过一段时间，该生态系统可以恢复到原来的状态，说明该系统具有 。与热带雨林相比，该生态系统的抵抗力稳定性 （低、高）。

（5）为了调查该系统c种群的密度，捕获了50个个体，将这些个体标记后放掉，一段时间后重新捕获了40个个体，其中有5个带有标记，c种群的数量约为 个。

解析 a与b的关系可以看出在最初a、b的种群数量同时增多，但是随着时间的推移b的数量开始减少，说明在a、b竞争的过程中，a最终胜利。如果d的数量大量减少，即c的天敌数量减少，导致c的数量迅速增多，进而导致a被大量捕食，使得a的数量锐减。而如果干旱导致a即生产者大量减少，必将使得c和d的种群密度都会相应的减少。生态系统低于外界干扰的能力是抵抗力稳定性，而与热带雨林相比，该生态系统的生物种类、种群数量、营养结构复杂程度等都很低，因此抵抗力，因此抵抗力稳定性也很低。

答案 （1）竞争 （2）c、a （3）降低 （4）恢复力稳定性、低 （5）400

点评 生态因素是环境中影响生物的形态、生理和分布等的因素，包括非生物因素和生物因素，在复习中要理解阳光、温度、水分、土壤等非生物因素对生物的影响，要理解生物与生物之间的关系，如种内关系和种间关系，特别是种间关系是构成生态系统营养结构的主体，一定要理解生物与生物之间的互利共生、寄生、捕食和竞争关系，不仅要理解，还要能准确识别相关坐标曲线。下面是典型的三种曲线，应该掌握。

有关生态系统的结构见例3点评。本题第（5）问所涉及到关生物种群的调查方法，特别是标志重捕法和样方法，希望一定要关注，高中生物公式、反应式不多，该记的还是应该熟练掌握的。

[K/2 K][净补充量][出生率][死亡率][种群密度][出生率或死亡率]

例2 （10山东）右图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是（ ）

A. 在K/2时控制有害动物最有效

B. 图示规律可作为控制人口增长的依据

C. 该图可用于实践中估算种群最大净补充量

D. 在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量

解析 本题考查出生率和死亡率与种群密度的关系分析。在K/2时，种群的净补充量最大，因此对于有害动物不宜在此防治，因此A错误；该图示不能作为控制人口增长的依据，由于人类与自然种群不同，受其他因素如计划生育的影响，因此B错误；该图可用于实践中估算种群最大净补充量，用于指导生产实际，因此C正确。在K值时捕捞鱼类得到的日捕获量最多，因此D错误。

答案 C

点评 关于种群相关内容的考查是过去多年高考中常考考点，特别是种群数量的变化问题。种群是指生活在一定自然区域内同种生物个体的总和，它具有种群密度、出生率和死亡率、年龄组成和性别比例。种群研究的核心问题是种群数量的变化，种群的数量的变化是由出生率和死亡率、迁入和迁出决定的，故凡是会引起种群的出生率和死亡率、迁入和迁出的因素，都会引起种群数量的变化，如食物、气候、被捕食、传染病等等。在理想条件下，种群的数量会连续增长，呈“J”型增长；而在自然界，由于环境条件有限而呈“S”型增长。以上这些内容都是关于种群的核心知识，应加强理解。另外，研究种群数量变化的意义在过去的高考是也是常考考点，应多关注研究种群数量变化的，在野生生物资源的合理利用和保护、害虫的防治等方面的重要意义，如鱼类的捕捞问题等等。

A. 此食物网共有6条食物链

B. 硅藻既是生产者，又是分解者

C. 磷虾在不同食物链上都属于同一营养级

D. 严禁过度捕杀蓝鲸由于其对该食物网影响最大

解析 此食物网共有8条食物链，硅藻是植物，属于生产者，不是分解者，生产者遭到破坏对食物网的影响最大。而磷虾在每一条食物链中都是第二营养级，所以C项对。

答案 C

点评 生态系统的的结构是本专题一个重要内容，包括生态系统的成分和营养结构。生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，营养结构包括食物链和食物网。关于食物网理解要从以下几个方面：①能够准确数出一个食物网中有多少条食物链，每条食物链都应从生产者开始到最高营养级；②要理解营养级和消费者级的区别，要能找出一个食物网中占多个营养级的生物；③能判断一具食物网中某些生物的变化对其它生物的影响；④理解食物链和食物网是生物系统的能量流动和物质循环的渠道。

例4 （10全国）下图是一个农业生态系统模式图，关于该系统的叙述，错误的是（ ）

A. 微生物也能利用农作物通过光合作用储存的能量

B. 多途径利用农作物可提高该系统的能量利用效率

C. 沼渣、沼液作为肥料还田，使能量能够循环利用

D. 沼气池中的微生物也是该生态系统的分解者

解析 在该农业生态系统中，农作物可以成为家畜的饲料和人的食物，家畜也能成为人的食物，沼气池中的微生物可以利用农作物秸秆、人和家畜粪便中的有机物，而沼液和沼渣又可以为农作物提供肥料，沼气池发酵产生的沼气又能成为人类的能源物质，实现了能量的多级利用，提高了该生态系统的能量利用率。沼气池中的微生物利用的是无生命的有机物，因此在生态系统中的地位属于分解者。能量是不能循环利用的，所以C项的叙述是错误的。

答案 C

点评 生态系统的能量流动是指生态系统中能量的输入、传递和散失的过程，其特点是单向流动、逐级递减，在能量流动过程中一定要理解输入每一个营养级能量的去向，其中一部分通过呼吸作用散失、一部分被分解者利用、一部分传递至下一营养级，还有一部分未被利用，故能量流动是逐级递减的，传递效率不可能达到100%，只有10～20%。要注意的是各级消费者的摄入量应等于同化量和粪便量之和。

生态系统的物质循环是指在生态系统中，组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境的循环过程，具有全球性和循环性的特点。还应理解能量流动和物质循环的关系是同时进行的，彼此相互依存，不可分割。

【实战演练】

配套练习十一

一、选择题（5题，每题6分）

1. 下列有关生物与环境关系的叙述，错误的是（ ）

A. 在寒冷地带的森林中，针叶林较多；在温暖地带的森林中，阔叶林较多

B. 如果一个种群中幼年个体较多，老年个体较少，这个种群的种群密度就会越来越大

C. 一个生态系统的先进行能量流动，再进行物质循环，因为能量是物质循环的动力

D. 生物多样性是人类赖以生存和发展的基础，生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性

2. 根据下图，叙述正确的是（ ）

[绿色植物][细菌][蝉→螳螂→黄雀→蛇][光、H2O、CO2、N2等]

A. 图中各种成分在生态学上可以构成一个生物群落

B. 图中各种成分在生态学上可以构成一个生态系统

C. 细菌与蝉之间的关系属于竞争

D. 蛇属于三级消费者

3. 对下面有关曲线叙述错误的是（ ）

[０][０]

A. 甲图中a种群与b种群为竞争关系，a种群为S型增长，其增长受本身密度制约

B. 乙图中为保护鱼类资源不受破坏，并能持续地获得最大捕鱼量，应使被捕鱼群的种群数量保持在K/2水平

C. 丙图中B种群与A种群为捕食关系，其中B为捕食者，A为被捕食者

D. 丁图中随着营养结构复杂程度的增加，抵抗力稳定性减弱，但恢复力稳定性增强

4. 2009年“哥本哈根气候变化大会”全球关注，“低碳生活”将成为全人类共同的选择。根据下图所示碳循环的部分过程进行的有关分析，不正确的是（ ）

[③][①][生物群落][大气中的CO2][化石燃料][②]

A. 参与①过程的生物包括生产者、消费者和分解者

B. ②过程增强后①过程随之增强，故不能通过增强②来减少大气中的CO2

C. 生物群落内部碳循环的物质形式是含碳有机物

D. 人类减少对③的依赖是当前缓解温室效应的重要措施

5. 在社会主义新农村建设中，某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统（如图所示）。下列关于该生态系统的分析错误的是（ ）

①该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和家禽家畜

②植物是该生态系统的主要成分

③该生态系统的建立，提高了各营养级间的能量传递效率

④沼气池的建造和植树造林提高了该生态系统的稳定性

⑤该系统中，沼渣沼液可用作农作物肥料的原因主要是分解者微生物将其中的有机物分解为无机物，同时为农作物提供二氧化碳

⑥对于该系统中农作物、林地等各自所在的小系统，人类要做好除草、治虫等工作，从能量流动角度看，除草、治虫的目的是使能量流向对人类最有益的部分

A. ③④ B. ①②③

C. ④⑤⑥ D. ①②③④⑤⑥

二、填空题（4题，每空2分，共计42分）

6. 某种昆虫在不同温度和湿度条件下种群数量的变化如下图。据图回答：

[80][85][90][95][100][30℃][32.5℃][35℃][相对湿度/%][种群数量]

（1）在温度偏离最适温度或湿度偏离最适湿度条件下，昆虫种群数量会 。一个生态因子的变化会影响 的作用。昆虫种群数量变化是温度和湿度 的结果。

（2）昆虫种群的大小由种群的 决定。

（3）经调查，第一年此种昆虫种群数量为N0，如果在理想条件下，每年增长率保持不变，且λ=1.3，第三年该种群数量为 。

7. 下图表示一个森林生态系统中的食物网，图中数字表示该生物的个体数量，括号内的数字表示该生物的平均体重。据图回答：

（1）该食物网中占据第三营养级的生物有A～I中的 。

（2）若初级消费者中， 被除去，则对该生态系统能量流动的影响最大。

（3）若除去G后，在一定时间内，生产者数量将 。

8. 某生态学家以“保护和利用草原生态系统”为课题，对某草原进行了几项专题研究，并绘制了如下两图。其中：甲图表示一个鼠群迁入一个新的生态系统后的种群增长曲线；乙图表示单位面积的放牧量与生产者的净生产量的关系，图中的虚线代表未放牧时，草原中生产者的净生产量，请据图分析并回答下列问题：

（2）甲图中，最可能表示因种内斗争而限制鼠群数量增长的曲线段是 。

（3）适宜的放牧量控制在乙图的b点和c点之间，为什么？

（4）如果该草原生态系统的放牧量长期在乙图中c点以上，会造成怎样的后果？

9. 为了研究能量流经生态系统的食物链时，每一级的能量变化和能量转移效率，美国生态学家林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，得出了下图所示的数据：

[分解者

14.6][植食性动物

62.8][肉食性动物

22.6][未利用

327.3][呼吸作用

122.6][生产者

464.6][太阳能][未

固

定][12.5][12.6][62.8][96.3][293][18.8][29.3][5.0][2.1]

根据上图所提供的数据，回答以下问题：

（1）用表格的形式，将图中每一营养级上的能量“流入”和“流出”整理成为一份清单。并计算“流出”该营养级的能量占“流入”该营养级的百分比。

（2）流入某一营养级的能量，为什么不会100%地流到下一个营养级？

（3）通过以上分析，生态系统能量流动的特点是 配套练习十二

一、选择题（5题，每题6分）

1. 下图分别表示两种生物种群随时间推移而发生的数量变化。下列关于甲、乙、丙三图的有关描述错误的是（ ）

A. 甲图反映两种生物共同生活在一起，相互依赖，彼此有利的互利共生关系，如豆科植物和圆褐固氮菌之间的关系

B. 乙图反映两种生物之间的捕食关系，是构成生态系统营养结构的主要形式

C. 丙图反映两种生物相互争夺资源和空间等而形成的竞争关系，如水稻和稻田中的杂草之间的关系

D. 以上三图均反映不同生物之间的关系，它们相互作用，共同维持生态系统的稳态

2. 下列关于生物与环境的叙述错误的是（ ）

A. 马尾松纯林较混交林容易遭受松毛虫的危害，根本原因是生态系统的营养结构简单，自动调节能力小

B. 近年来，赤潮和水华在我国时有发生，对水域生态系统带来严重影响，含有重金属的工业污水排放与赤潮、水华等的形成有关

C. 稻田里农民拔除稗草，鱼塘中人们不断地清除食肉的“黑鱼”，人们这样做是为了调整能量在生态系统中流动的方向

D. 一般认为害虫防治主要是控制该种群的大小，而不是彻底消灭害虫

3. 如图表示某种处于稳定状态的生物种群，因某些外界环境变化导致种群中生物个体数量改变时的4种情形。下列有关产生这些变化的原因分析中，正确的是（ ）

a若图①所示为草原生态系统中某种群个体数量，则a点后的变化原因可能是过度放牧

b若图②所示为某发酵罐中菌种数量，则b点后的变化原因可能是增加营养供应

c若图③中c点后发生的变化表明生态系统的抵抗力稳定性有一定限度

d图④曲线可用于指导海洋捕捞

A. 只有1种说法正确 B. 只有2种说法正确

C. 只有3种说法正确 D. 4种说法都正确

4. 下图是某生态系统结构模式图，下列说法正确的是（ ）

[养鸡场][养猪场][人][鱼塘][蘑菇房][沼气池][鸡粪（饲料）][沼渣（饲料）][猪粪][沼液] [沼渣][秸秆][能源

鸡粪] [水稻、

大豆等]

A. 大豆、水稻、蘑菇是该生态系统的主要成分

B. 流入鸡体内的能量约占农作物总能量的10％～20％

C. 该生态系统实现了物质和能量的多级利用，但仍需要外部投入

D. 鸡、猪、鱼和蘑菇等生物的加入，提高了生态系统的恢复力稳定性

5. 下列有关生物与环境关系的叙述，错误的是（ ）

A. 环境中的各种生态因素，对生物体不是同时共同起作用的，对某个或某种生物来说，各种生态因素所起的作用并不是同等重要的

B. 先涝后旱容易发生蝗灾，对蝗虫的防治现在提倡生物防止，如天敌防治，使害虫的数量保持在较低水平

C. 在一个生态系统中，营养级越多，在能量流动消耗的能量就越多

D. 生物多样性面临威胁的主要原因是生物生存环境的改变和破坏

二、填空题（4题，每空2分，共计42分）

6. 某生物科技小组对某农田生态系统进行实地调查，请你运用所学知识协助解决一些实际问题：

（1）该生态系统的结构包括 。

（2）为了提高农作物的产量。对初级、次级消费者应当采取的措施是：禁捕或适当放养 ；用喷洒农药等人工方法来减少 。

（3）氮元素在生物群落和无机环境之间是不断循环的，但是还要往农田中不断施加氮肥，这与物质循环并不矛盾，主要原因是 。

（4）如果该农田生态系统中狗尾草大量繁殖，调查其种群密度的方法是 ，取样的关键是要做到随机取样。

（5）农田生态系统的 稳定性较低，废弃的农田上会发生群落演替。

7. 下面是关于生物群落多样性的问题探索：

（1）生物多样性包括 。

（2）从分子水平分析，生物多样性的直接原因是 ，根本原因是 。从进化分析，生物多样性的原因是 。

（3）研究鸟类多样性与植物物种多样性和取食高度多样性的关系如下图，（取食高度多样性是对植物垂直分布中分层和均匀性的测度。层次多，各层次具更茂密的枝叶表示取食高度多样性高。）

8. 下图中甲图表示用某种杆菌为饲料培养大草履虫和双小核草履虫的种群数量变化，其中实线为混合培养时双小核草履虫和大草履虫的种群变化，虚线为单独培养时双小核草履虫的种群变化。乙图是生态系统中碳循环示意图，图中“→”表示碳元素的流动方向。请据图分析回答下列问题：

（1）从甲图可见，大草履虫的存在使双小核草履虫的种群增长速率 。

（2）甲图中大、小草履虫之间通过 关系而间接发生作用，其作用结果是 ；乙图中D、E两个种群之间通过 关系而直接发生作用。

（3）在乙图中，C→A表示的生理过程是 ，E→C表示的生理过程主要在细胞中 进行。

（4）若乙图表示农田生态系统，从生态系统功能的角度分析，农民下田拔草，捕捉害虫，喷洒农药的目的是 。

（5）在全球气候变暖的背景下，以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”成为全球热点。在我们的日常生产生活中，与此相符合的行为有哪些？（最少写两点）

9. 酸雨是指pH小于5. 6的酸性降水，是多种酸性污染气体溶于大气中的水分后，产生硫酸或硝酸等化合物，然后随着雨点降落下来而成。某生物探究小组为了了解酸雨对陆生植物的影响，设计了一个模拟实验方案：

乙种植物幼苗

培养液][气体流量计][SO2气体]

目的原理：大气中的SO2是酸雨形成的主要原因之一。在实验室中以SO2模拟酸雨，研究不同SO2量对两种植物幼苗生长的影响，从而了解自然界中酸雨对植物的危害。

实验材料：

a实验装置如右图。

b甲乙两种植物的种子、SO2气体，气体流量计（控制充气量）、蒸馏水、植物培养液等。

实验步骤：

a取5套实验装置并编号，设立 ① 。

b甲乙两种植物的种子发芽后，取已长出一片真叶的幼苗若干株，分别直立于盛有植物培养液的玻璃皿中，并放入实验装置的容器内，如上图所示。

c按图装配好实验装置。

e关闭实验装置活塞，将装置置于适宜的 ③ 环境下。在5天统计各组两种幼苗的死亡数，并计算死亡率。

实验结果：

（1）实验结果如下表。

[编号&1&2&3&4&5&SO2量&C1&C2&C3&C4&C5&死亡率

（%）&甲&0&10&40&80&0&乙&0&0&20&40&0&]

4.生物与环境的关系教案 篇四

七年级生物集体备课组

一 教学目标 1、知识目标：

（1）、举例说出影响生物生存的生态因素，包括生物因素和非生物因素。（2）、举例说出生物必须适于环境才能生存下来、生物在适应环境的同时，也影响和改变着环境。

2、能力目标：

尝试学会分析图片和文字资料 3情感态度价值目标

形成热爱生命，保护环境的思想感情，激发对生命科学的学习热情和环境的学习兴趣 二、教学重点 描述生物对环境的适应和影响 鼓励学生从生活中发现问题、提出问题培养学生科学探究精神。三、教学难点

生物能适应环境，也能影响和改变环境。

四、课时安排：1课时

五、教学过程

导入：同学们请看这幅图——是我们居住的地球，地球上的任何地方都有生物吗? 学生:是或不是

通过调查我们认识到，生物都是生活在一定环境中的环境中的。今天我们就来学习生物与环境的关系.展示教学目标：

1、举例说出影响生物生存的生态因素，包括生物因素和非生物因素。

2、举例说出生物必须适于环境才能生存下来、生物在适应环境的同时，也影响和改变着环境。

3、体验探究实验的一般过程，模仿控制实验变量和设计对照实验。

4、形成爱护小动物的情感，能够认真观察和记录。

自学指导1：阅读课本P12完成以下问题：

什么是生态因素？生态因素可以分为几类？

1、环境中影响生物的生活和分布的因素叫生态因素。

2、生态因素分为：生物因素和非生物因素。知识巩固：观察水稻的图片、说出影响水稻的生态因素.老鼠、蝗虫、蛇、哇、阳光、温度、水、空气、水草等 归类，生物因素：老鼠、蝗虫、蛇、哇、水草

非生物因素：阳光、温度、水、空气 自学指导2：阅读课本P13完成以下问题

非生物因素：阳光、温度、水分、空气、土壤等 小结：非生物对生物有影响

自学指导3：阅读课本P16完成以下问题 观看图片：生物因素与生物之间存在什么关系？

捕食关系、竞争关系、合作关系、寄生关系等。自学指导4：阅读课本P16---P17完成以下问题

为什么农民要给农作物施肥？这说明农作物还受到哪些非生物因素的影响？ 生物必须有

才能生存下去 生物也有

和

环境.本节课小结：

1、环境中影响生物的生活和分布的因素叫生物圈。

2、生态因素：环境中影响生物的生活和分布的因素叫生态因素。

3、生态因素包括：生物因素和非生物因素

4、生物必须有 适应环境

才能生存下去，也影响和改变环境 练习：

1、下列叙述中，不属于非生物因素对生物影响的是（）A、春来江水绿如蓝

B、雨露滋润禾苗壮

C、草盛豆苗稀

2、在同一块菜地里同时栽培大蒜，若栽培在露天环境中，长出的叶片是绿色的；而在遮光条件下栽培，长出的叶片是 黄色的。这说明影响叶绿素形成的非生物因素是（）A、水分

B、空气

C、无机盐

D、光

3、影响一只蜜蜂生存的非生物因素不包括（）A、阳光

B、空气

C、温度

D、其它蜜蜂

4、仙人掌的叶变成了刺是受哪种非生物因素的影响（）A、温度

B光照

C、水分

D、土壤

5、“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”，造成这一差异的非生物因素是（A、阳光

B、水分

C、温度

D、湿度）

6、“竹外桃花三两枝，春江水暖鸭先知”这句诗描述的是哪一 种非生物因素影响了鸭的生活？（）A、光

B、温度

C、水

D、空气

7、玉米、小麦不能在沙漠地区大面积种植，是因为沙漠地区 不能提供充足的（）

A、阳光

B、水分

C、空气

D、温度

8、“蓬生麻中，不扶自直”是说蓬在这种环境中长的更直更 高，这种现象主要受（）的影响。A、阳光

B、水分

C、空气

5.《生物与环境组成生态系统》评析 篇五

本节课是生物学“生物与环境”主题中“生物与生物圈”单元的内容，课程标准规定本单元要形成的重要概念是：生态系统的概念，组成：分解者，消费者，和分解者，描述食物链和食物网。本节课是生物与环境主题的重点章节，有利于下节课理解生物圈。

本节课特点分析：

本节课的主要教学环节：导入设计，主题探索，小结。

1、导入设计，利用多媒体视频呈现大自然的优美壮阔的情境，吸引学生的兴趣，以巧妙的问题引领学生进入新课程的学习和探索。

2、突出重要概念的建构

本节课老师引领学生从宏观到微观，从感性到理性，从贴近学生的生活的事实到一般概念到重要概念，环环相扣，逻辑线路清晰，非常有层次感，知识的上下位关系把握到位，帮助学生建立知识的层级关系和知识结构。

3、信息技术与学科概念的结合的点把握精准，结合的恰到好处，自然天成，教学手段丰富，有视频，图片，课本剧，PK，板书简图，资料分析等等，调动起学生学习的兴趣和积极性，课堂气氛活泼，学习效率高。

4、小结环节中的习题设计维度有层次，重点突出，形式新颖，如考你IQ等。

小建议：小结可以再做一个到学科思想高度的提升，课堂结束时提出一个继续探索的问题。

本节课是生物学“生物与环境”主题中“生物与生物圈”单元的内容，课程标准规定本单元形成的重要概念是：生态系统的概念，组成，描述食物链和食物网。本节课是生物与环境主题的重点。

本节课特点分析：

本节课的主要教学环节：导入设计，主题探索，小结。

1、导入设计，利用多媒体视频呈现大自然的优美壮阔的情境，吸引学生的兴趣，以巧妙的问题引领学生进入新课程的学习和探索。

2、突出重要概念的建构

本节课老师引领学生从宏观到微观，从感性到理性，从贴近学生的生活的事实到一般概念到重要概念，环环相扣，逻辑线路清晰，非常有层次感，知识的上下位关系把握到位，帮助学生建立知识的层级关系和知识结构。

3、信息技术手段的选择与学科概念学习的结合点把握精准，结合的恰到好处，自然生成，信息量丰富，科学，有视频，PPT，图片，微课,信息技术与课堂教学深度融，再借助课本剧，PK，板书简图，资料分析等方式，调动学生学习的兴趣点和积极性，达到了教学目标。

6.生物与环境工程学院 篇六

关键词：环境工程,农业生态,应用

近几年来,随着农业的快速发展,农副产品的产量越来越高,但在农副产品产量增高的同时,也带来了很多的负面影响。众所周知,农作物的产量的提升是以燃烧大量的化石燃料为代价实现的,而燃烧大量的化石燃料必然会产生大量的污染环境的气体,同时过度的种植以及放牧也会加快土地的退化,致使土地逐渐呈现“荒漠化”,倘若这些问题再不解决,其后果将不堪设想。由此可见,探讨农业生物环境工程在农业生态中的应用势在必行。

1 农业生态中应用农业生物环境工程的意义

在农业生态中应用农业生物环境工程技术具有如下几点意义:1)为农业发展提供良好的生态环境;2)实现能源的有效利用;3)实现总体环境的管理。

1.1 为农业发展提供良好的生态环境

农业生物环境工程技术为生态农业的发展提供了良好的生态环境,在农业生物环境技术的辅助下,我们可以实现高密度的养殖工作,进而实现物质与能量之间的循环,进而在不减少产量的情况下,实现对于土壤的保护。在同样的土地空间内,利用农业生物环境工程技术本身所具有的高密度化的养殖,实现以最小单位的土地面积获得最高产量的农作物,为生态农业的发展奠定了良好的基础[1]。

1.2 实现能源的有效利用

农业生物环境工程技术本身具有的集约化的种植和养殖方式,可以实现能源的集中使用,虽然在使用农业生物环境技术的过程中也会损耗一定的能量,但与传统的农业生态环境相比,在农业生物环境工程的参与下,能源的消耗还是要更低一些的。除吃之外,农业生物环境技术还可以实现对于太阳能能源的高效利用,众所周知,农业生产的本质就是将大自然中的太阳能资源转化为食物,进而形成最终的农产品[2],而农业生物环境技术本身所具有的温室设施恰好可以实现对于太阳能源的高效利用,进而在不损害自然资源的情况下,实现农产品产量的提升。

1.3 实现总体环境的管理

与传统的农业生产环境不同,农业生物环境技术下,农业的发展不仅注重农产品的产量,更注重环境的保护和改善,在实现对能源的利用的同时,农业生物环境工程技术也注重对于废弃物的处理,在实现废弃物的处理的同时也保证了环境的无伤害性以及无污染性,进而实现对于总体的环境的管理[3]。

2 农业生物环境工程在生态农业中的应用

随着农业生物环境工程技术的发展,越来越多的人意识到农业生物环境工程技术的优势以及重要性,因此,越来越多的人选择将农业生物环境工程技术应用到生态农业的发展中。提起农业生物环境工程在生态农业中的应用,比较成功的典范就是:1)三位一体生态农业模式;2)四位一体生态农业模式。

2.1 三位一体生态农业模式

三位一体的生态农业模式大都应用在南方城市中,在三位一体的生态农业模式中,最有名的就是“猪——沼——果”这一模式,这一循环模式主要是由三个部分组成的,以沼气作为整个循环过程的传输纽带,以动物的养殖以及瓜果蔬菜的种植结合在一起,作为最终的技术工程。其主要是以生态经济原理为基础,既包含了废物的处理,又包含了清洁的生产以及养殖[4]。举例来说明,如,我们可以种植牧草产生农作物来喂猪,而猪产生的粪便投到沼气池中可以形成促进牧草生长的二氧化碳以及热量,进而使牧草得到快速的生长,生长后的牧草可以继续供给给猪,促进猪的成长,以此类推,无限循环下去,实现循环生产的过程,进而实现农业生物环境工程技术在农业生态中的应用。

2.2 四位一体生态农业模式

与南方地区的三位一体的生态模式相比,北方更推崇四位一体的生态农业模式,如“日光温室种植——设施畜牧养殖——沼气发酵——厕所改良”与三位一体的模式不同,该模式主要以太阳能作为主要的能源动力,以沼气作为整个的循环生产的传输纽带,将瓜果蔬菜的种植以及生物的养殖和厕所击飞技术结合在一起,作为最终的技术工程,实现农业生物环境工程技术在生态农业中的应用[5]。如,农业生物技术本身所具有的温室设施可以高效地利用太阳能能源实现农作物的生产以及动物的养殖,通过养殖这些动物可以解决有机肥料不足的问题,同时,修建的沼气池所产生的沼气可以用来做饭以及照明,同时还可以为蔬菜补充生产所需要的二氧化碳以及热量,进而实现物质与能量的循环利用。

3 结束语

综上所述,我们可以得知,在生态农业中运用农业生物环境工程技术,不仅可以实现农作物的产量的增加,还可以实现对于环境的保护,同时还可以转废为宝,实现能量的最高利用。希望在本文的相关的建议的帮助下,可以实现农业生物环境技术在农业生态中的应用,进而为我国的农业技术的发展做出一定的贡献。

参考文献

[1]张泉丽.浅析生态农业在农业经济可持续发展中的作用[J].农业与技术,2016(08):122..

[2]周磊,简保权,周玮,等.农业生物环境工程在生态农业中的应用[J].农业工程技术(新能源产业),2011(10):17-21.

[3]龚宏伟.现代生物技术在发展生态农业中的前沿应用[J].农业与技术,2011(4):6-9.

[4]管正学,管轶众,王建立,等.生物工程在农业资源开发中的应用[J].资源科学,2000(6):46-50.

7.生物与环境工程学院 篇七

［摘要］ 依据开放式、研究性教学和学习理念设计了一套环境工程微生物实验教学内容，即将基本技能训练、自主选择实验项目的设计与实施等各个环节有机地融合在一起，成功构建了一个实验教学的“开放式、研究性教学和学习”平台。通过这个平台，在综合学科知识及实验技能、培养学生科研素质、激发学生创新思维等方面效果显著。

［关键词］ 环境微生物；自主研究性；实验教学；开放式；教学改革

［中图分类号］ G642 ［文献标志码］ A

［文章编号］ 1008-2549(2016) 11-0075-03

环境工程微生物学实验对于巩固理论知识、培养学生运用微生物的技术分析、解决环境问题能力非常重要[1，2]，然而传统环境微生物学“验证性”的实验内容及“程式化”的教学方法，却极大地抑制了学生的学习兴趣和自主创新能力，也无法使学生真正了解实验的意义及微生物在污染控制中的作用[3]。改革环境工程微生物学的实验内容，构建新的教学模式已成为环境工程微生物实验教学改革的首要目标[4]。近年来，我们在环境工程微生物学实验教学中进行了一系列自主研究性、开放式实验教学改革方面的有益探索。

一环境工程微生物实验教学内容与教学方法的现状

原先我校环境工程微生物学实验也是采用传统的实验教学模式，即课前教师先准备好实验材料与实验器材，课中学生按照设定的内容和程序验证实验结果，课后再提交实验报告的模式。这种教学模式将学生局限在有限的时间、空间和知识框架内，使学生过多地关注实验结果，而不重视实验过程，难以发挥学生的实验积极性和主动性。学生虽然也能掌握一定的微生物操作技能，但缺乏对环境工程微生物学理论和技术的融会贯通，缺乏独立分析与解决问题的能力[5-6]。我校环境科学与工程专业是福建省重点专业，“环境工程微生物学”和“环境生物技术”是该专业两门重要的专业必修课，配套的环境工程微生物实验课程能让学生更好的将理论与实践相结合，并为适应工作岗位提供保证。我们原先的实验内容并未突出环境工程与科学应用型人才培养的要求，大多是基础性实验和少量的综合性实验，且在教学方法上也是采用传统的微生物实验教学方法。这种现状与素质教育的要求格格不入，改革势在必行，只有改革现有的环境工程微生物实验教学内容、创新实验教学方法才能使环境工程微生物实验的教学质量真正得到提高。二环境工程微生物学实验教学内容的自主研究性改革自主研究性学习是指在教师指导下，学生自主选题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的一种学习活动[7]。实施自主研究性教学改革，既要重新认识教师与学生关系及其教学方式，又要改革教学制度和管理方式[8]。因此，我们在总结实验教学经验的基础上，从实验教学内容的创新、教学方法和手段的改革等方面，就如何建立科学的、体现专业特色的环境工程微生物学新的实验教学体系，引导学生发挥主动性和创造性等方面进行了一些探索和尝试。

（一）环境工程微生物学实验自主研究性教学模式的组织与实施

1总体设计框架

我们的环境工程微生物实验课开在三年级上学期，共36学时。为充分调动和激发学生的学习积极性和主动性，我们从2013年开始进行了自主研究性实验教学模式改革的实践。首先将实验内容调整为二个层次即规定内容与自主选择内容，第一个层次由5次实验和一次期末操作考核组成，占总成绩的50%（其中实验与考核各占60%和40%）。学生通过完成2个一体化的实验链掌握微生物实验基本原理、方法和技能，并为开展第二个层次的实验打下基础。这2个实验链分别以显微镜操作与无菌操作为主线，前者是环境中微生物的检验技术，由油镜使用、微生物简单与复合染色、形态观察、直接计数与大小测定等知识点，2个完整的实验组成；后者则将玻璃器皿包扎与灭菌、培养基配制与灭菌、无菌操作、微生物接种与培养、菌落形态描述等整合为第二个实验链。通过这两个实验链的完成着重使学生建立无菌概念，强化对微生物的感性认识，掌握微生物研究的基本操作技术。第二个层次是自主设计研究性实验，让学生结合各自的兴趣，设计一个与环境微生物学有关的实验方案并完成实验方案，写出小论文，这部分内容也占总成绩的50%。通过自主研究性实验的完成使学生独立创新能力得到提高，为今后从事生产活动与科学研究打下基础。

2自主研究性实验内容框架与组成

引导学生根据个人兴趣自主选择实验内容，但为了避免自主选题的盲目性，我们根据环境工程微生物的现状及发展趋势，设置了三个模块供学生参考：即不同环境中微生物的检测与分析、功能性微生物的分离和筛选、如何资源化处理废弃物培养微生物。在微生物检测模块，让学生检测自己最关心、最感兴趣的环境中微生物，诸如对校园不同地点自来水及不同品牌饮用水进行卫生微生物学检测和评价；对不同宿舍、教室、功能区、食堂与超市、图书馆等不同生活场所空气中的微生物进行监测，并评价校园环境与微生物的关系；分析校外人口密集的公共场所如公共汽车、医院、电影院、大型广场等空气中微生物存在状况；不同类型有机废水生物处理构筑物中的微生物群落构成调查及其与废水处理效能的相关性分析等。第二个模块是功能性微生物的分离和筛选实验，涉及到如何从难降解有机物或重金属污染的环境中采样筛选与分离功能性微生物，并对其性能做出初步评价。可供选择的项目包括：持久性有机污染物（多环芳烃、有机农药等）降解菌的筛选及性能测定；典型重金属污染微生物吸附剂的制备及应用；生物表面活性剂产生菌的筛选、制备及性能测试；生物絮凝剂产生菌的筛选及其絮凝条件优化等。而在废弃物微生物资源化利用方面主要有：环境中纤维素分解菌的分离、纯化与应用；利用发酵工业废水如味精、酒精，食品工业如豆、乳制品废水等资源化生产有机物或单细胞蛋白等。上述这三个模块基本涵盖了环境科学与工程领域的主要研究内容与热点，作为自主研究性实验教学内容改革的主要范围。

3自主研究性实验模式改革的实施过程与管理

自主研究性实验教学通过采用学生自行查找资料、自选题目并设计实验方案(包括研究方法、技术路线、进度安排)、自己准备材料和配制试剂、自己安排与动手实验并解决实验中出现的问题、最后提交规范的研究论文等教学过程[9]。为使学生有充足的时间准备与开展实验研究，我们不仅安排了过半的学时用于自主研究性实验项目的实施，而且在实验课还没有开始前就把实验教学改革的总体思路告诉学生，并公布选题方向及注意点。要求学生在2周时间内，先以3~4名同学自由组合成一个实验小组，选出小组长并确定实验主要内容与题目，教师对汇总的项目进行审核并根据需要作适当调整，并要求小组长负责在3周时间内按规定格式提交科学规范的实验项目计划书，包括立项依据(目的和意义、国内外动态、主要参考文献等)，提出研究方案(目标、主要内容、方法、技术路线、需要解决的关键问题、进度安排、预期结果等)，并列出经费预算。提交的计划书由指导教师根据实验方案的可行性和实验室条件等提出补充与修改意见，学生进行修改并在2周时间内形成最终实验方案。确保能在第 8 周开始自主研究性实验。全程采用开放式教学，实验室对学生全面开发，实验室人员提供仪器、药品，教会学生使用和维护基本仪器，并与指导教师、研究生助教一起共同负责实验室安全和学生管理。学生以课题研究小组为单位，根据自己设计的实验方案，合理安排实验时间。在实施过程中，要求学生密切注意观察实验现象，及时记录实验数据，遇到不能解决的问题要及时与指导教师交流。所有实验小组尽量在第 13~14 周内完成实验研究，实验结束后，要求按科学规范的格式分析实验数据、评价实验结果并得出结论，最后以小组为单位共享其实验数据，但每人必须独立完成实验结果的分析及论文的撰写。

（二）自主研究性实验教学模式改革实施的保障条件

主要通过以下几个措施确保实验教学改革的顺利实施并达到预期改革效果。

1采用多种教学手段强化基础性实验教学效果为实现加强基础、强化能力、开拓创新性实验能力的实验教学改革目标，我们采取了3种教学方法提高基础性实验教学质量。首先是执行课前预习制，提前一周向学生预告下次实验内容，要求学生撰写预习报告并提交，再在上课时花5~10分钟提问抽查并记入平时成绩；其次是合理利用多媒体手段，使抽象教学概念形象化，使微观世界宏观化，将教学中很难表达的内容或能见度小的实验形象生动直观地显现出来；第三是要求每位同学独立完成实验并现场评定单次实验成绩，避免出现个别同学在实验中“袖手旁观”，没有积极参与实验的现象。通过这3种教学措施确保学生能掌握微生物基础实验操作技能，并为下步的自主研究性实验开展打下基础。

2自主研究性实验采用开放式教学模式

自主研究性实验采用教学内容、手段和过程等均以“学生自主，教师为辅”的开放式教学方法。这种开放式主要体现在两个方面：即学生自主选题并完成实验，第二是全面开放实验室。实验室对学生实行全面开发，学生可随时开展实验，实验员提供仪器、药品，教会学生使用和维护仪器，学生根据自己的实验合理安排时间。全面开放实验室是实施自主研究性实验教学的前提，于是我们建立了开放型环境工程微生物实验室平台，并在实验室坚持值班制度（由指导教师、实验员及研究生助教轮流值班），从人力、物力上保障学生的研究性实验进行。

（三）开放式实验教学必须重视的几个问题

实验室是实施素质教育、培养学生创新能力的重要基地，实验室对学生开放，是教育改革的重要内容[10]。全面开放实验室是实现自主研究性实验教学改革的关键，但实验室开放，给实验室和实验教学管理带来了新的问题，不仅涉及到实验人员的安排以及设备、场地、低值易耗品等方面的协调问题，而且还增大了实验室的工作量、实验材料消耗和仪器设备的磨损率[11]。因此，必须通过有效的措施充分调动实验室人员和实验教师参与实验室开放的积极性，细化实验室开放的相关制度，确保环境工程微生物实验室开放的正常有效运转。

1开放实验室的安全管理

开放实验室要制订细化与更高要求的实验室管理措施与岗位责任制。微生物类实验室存在自身的特殊性，除了水、电及有毒、易燃易爆等化学试剂的安全管理外，还涉及到各种微生物，稍有疏忽，会导致人员感染或实验室污染；各类灭菌设备是微生物实验室最常用设备，使用率高且危险性大，需要按规定检测，使用时必须有专人在场；微生物菌种要由专人保管，并建立严格的使用登记制度。安全是开放式实验室需要特别重视的问题，需要把实验室安全的教育纳入日常工作，要经常对实验人员及学生进行安全教育和安全技能训练，确保实验室日常工作、实验教学安全进行。

2开放实验室的实验耗材管理

自主研究性实验需要学生自行使用各类实验材料，不仅材料种类繁多，而且在实验室开放后，学生多、人员杂，学生进行实验的时间也不统一等。因此，开放实验室的实验耗材、玻璃器皿的使用等也需要有明确的制度规范。有毒化学品的管理与使用严格依据学校的相关制度执行，常规的实验药品也要分类存放，专人管理，要求所有参与自主研究性的学生以小组为单位，专人负责取用实验耗材，使用后要及时归位。严禁学生未经允许使用其他同学准备的实验材料如灭菌的玻璃器皿、培养基等，协调使用微生物生化培养箱特别是温度的控制等。

(四）实验教学成绩考核

实验教学考核是教学工作的重要组成部分，是检验实验教学改革成效的一种手段[12]。以往环境工程微生物实验考核内容与形式单一，考核的改革长期滞后，因此建立一套切实可行的实验教学考核体系势在必行。对于环境工程微生物实验的考核，首先明确实验考核内容包括：使用仪器观察和研究微生物的技能；常用灭菌器械的使用方法和各种器皿的包扎、棉花塞的制作等技能技巧；采集、培养和处理实验材料的技能；独立进行观察和实验设计的能力等。其次是改革原有实验教学考核以实验报告为主要依据的模式，最终成绩由两部分组成：包括前期个人对于基础实验徒手操作考核，及后期每小组自主研究性实验过程中的表现，以及所提供的由研究计划书——中期汇报——1篇小论文为主体的综合考核体系。学生的成绩考核贯穿于整个实验课的课前、课中及课后，特别重视自主研究、开发性实验实施过程中对学生的考核，这就要求参与开放式实验管理的实验室人员、实验教师、研究生助教要及时了解并记录学生在实验过程中的平时表现、操作能力与实验态度，对表现特别优秀及协调管理水平高的小组长给予适当加分奖励。三自主研究性、开放式实验教学改革的效果

从近几年的实验教学改革效果看，自主研究性实验是实验教学改革、改变传统教学模式、有效提高实验教学质量、切实提升人才培养质量的重要举措，是提高学生实验技能、综合素质和创新能力的有效途径。基础实验中的人人“独立操作”和自主研究性实验小组人员的“分工明确”，有效地提高了实验教学质量。通过自主研究性、开放式实验教学改革的实施，学生对微生物学研究方法和实验基本操作有了深刻的理解，对微生物学理论知识有了进一步印证，综合素质得到了有效的提升。总之，研究性、开放式实验的开展是应用技术型本科高校发展的必然趋势，它能充分发挥学生学习的主动性、积极性，更能将学生的科研、创新能力淋漓尽致的激发，对于学生将来的工作能力提升起到重要的作用。参考文献

[1]梁璐怡，胡宝兰，朱亮.环境微生物学实验教学模式改革[J].实验材料与管理，2012，29(9)：:26-129.

[2]李维国，常立民，张晓艳，等.环境工程微生物学实验课教学改革的初步尝试[J].吉林师范大学学报（自然科学版），2007，28(1)：107-108.

[3][5]洪度华，弱正，秦璐璐.环境微生物学实验教学的改革-创新与反馈[J].实验室研究与探索，2011，30(5)：101-103.

[4][6]卜宁，陶思源.实施“三高”教学，创建微生物学实验课程新体系[J].微生物学通报，2006，33(1)：169-172.

[7][9]刘石泉，赵云林，雷存善，等.自主研究性模式改革微生物实验的初探[J].实验科学与技术，2011，9(2)：118-120.

[8]姬晓娜，曹文平.关于开放环境微生物实验教学方法的探讨[J].实验室管理科学，2010，13(3)：34-36.

[10]卜宁，赵新刚，陶思源，等.搭建开放研究平台深化实验教改研究-微生物学设计性实验教学的实践探索[J].辽宁教育行政学院学报，2013，30(2)：45-48.

[11]周晓兰，黄建忠.“微生物”实验室管理与实践教学改革[J].实验室科学，2007(5)：26-28.

8.三、生物与环境 维护生态平衡 篇八

三、生物与环境 维护生态平衡

教学目的：

1、能够应用分析推理等思维形式，认识草原上的鹰、兔、草的生态平衡 关系。

2、能够应用分析推理等思维形式，认识沙尘暴生成的原因。

3、为维护生态平衡，明确应该做些什么和怎么做。教学重点：知道草原上的鹰、兔、草的生态平衡关系。教学难点：能分析草原生态系统失衡的原因。

教学准备：活动手册、有关草原和沙尘暴的图片、影视资料。教学过程：

一、引入

师：“在生态瓶中哪些因素会影响其中动植物的生长？”

“生态瓶中的某些条件改变了，就会使整个生态瓶内生物的正常生长受到影响。在自然界里也一样，一些条件因素发生了改变，也可能使整个生态系统的生态平衡被破坏，有可能带来灾难性的后果。”

“今天我们就来研究维护生态平衡这个话题。”

二、探究过程

1、研究鹰、兔、草的生态平衡关系。

·草原上的鹰、兔、草之间有着怎样的食物关系？

·设想事物链的一个环节发生了变化，会发生什么现象？

（1）如果鹰少了，会发生什么现象？

（2）如果兔子少了，会发生什么现象？

（3）如果草少了，会发生什么现象？

“是什么原因引起的连锁反应。”

推测：如果上述现象发生了草原最终会变成什么样子？

·人类的哪些行为会造成鹰、兔子、草的减少？

让学生讨论后作出分析。

（对老鹰、兔子的猎杀；防止兔子与牛羊争牧草而进行的猎杀和驱赶；为了发展经济而过度的放牧；环境的恶化导致草的生长困难。）

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2、沙尘暴发源地之一的资料介绍。

让学生阅读P57，介绍宁夏腾格里沙漠的有关情况。

师介绍：发菜是一种藻类，因风干的发菜形状，色泽酷似妇女的头发而得名。它大多生长在干旱的草原、荒漠、平滩荒地和低山小丘，我国的甘肃、陕西、青海、新疆均有生产，而宁夏最为著名。

猎隼又叫鹘，是一种凶猛的鸟，上嘴钩曲，背青黑色、尾尖白色、腹部黄色，驯熟后可帮人打猎。猎隼在全国大部分地区都有分布，但主要集中在西北地区。近年来，由于猎隼在中东一些国家是王宫贵族的宠物，一种身份的象征，在境外1只经过驯化、体型高大的猎隼价格很高，因此在我国西北地区猎杀、猎捕和走私猎隼的情况非常严重。猎隼的数量急剧下降，严重影响当地生态平衡，引发鼠害泛滥，给当地牧民生活和经济带来了很大影响。猎隼现在是我国一级重点保护野生动物。

自主学习资料后，鼓励学生提出想了解或不清楚的问题。

三、分析草原生态系统失衡的原因。

思考：是人类的哪些行为引起的草原生态系统失衡？

这些行为的后果是什么？

最终结果是什么？

我们如何改变这种状况呢？

组织学生进行讨论。

课后拓展：

在维护大自然生态平衡的活动中，我们该做什么？我们怎样做？

2、小结。

9.生物与环境工程学院 篇九

教学目的：

1、了解一些动植物正在灭绝或已经灭绝了。

2、认识一些我国特有的珍稀动植物。

3、进行调查研究活动，了解一种珍稀动植物的生存状况，提出我们保护性的建议。

4、认识到爱护珍稀动植物的意义，树立爱护环境的意识。

教学重点：让学生认识我国一些特有的珍稀动植物。

教学难点：会写一份关于某种珍稀动植物的调查报告。

教学准备：课前做的资料收集。

教学过程：

一、引入

谈话：你们知道地球上已经灭绝或正面临灭绝的动植物吗？

把你们了解到的情况向其他同学介绍。（教师补充介绍：19世纪，朱鹮在中国和日本等东亚地区广泛分布，由于战争和环境破坏，到20

世纪60年代人们认为朱鹮已经灭绝了。直到1981年，人们在陕西秦岭

重新发现7只朱鹮，经过20多年的努力，朱鹮现存248只。）

二、探究过程

1、认识了解我国特有的珍稀动植物。

（1）请学生说出书上图中珍稀动植物的名称，说一说这些珍稀动植物的情

况。

（2）请学生介绍其他珍稀动植物的情况，也可以介绍当地有特色的动植物。

（3）教师要做好相应准备，进行必要的补充介绍。

2、写一份关于某种珍稀动植物的调查报告。

（1）自主选题，可以选珍稀动植物，也可以选本地有特色的动植物。

（2）交流调查活动计划。

（3）调查活动安排课后进行。

3、小结。

10.生物与环境工程学院 篇十

关键词：高中生物   《稳态与环境》   思考与讨论   再构

一、高中生物《稳态与环境》引进“思考与讨论”栏目机制的现实意义

作为高中生物课程必修内容，“思考与讨论”栏目机制保留了独特的适应地位和规范实效价值，尤其在生物学教学过程中产生了有效的推动作用，毕竟其是透过生命活动现象以及规则加以深度揭示的科学内容。透过解析我国生物课程规范体系，高中生记录了理性生命活动规律之后，会把注意力主动放在活动本质意义的层面上。

实际上，生命世界，包括细胞和自然生态体系架构，都蕴藏着不同层次的生命机理内容，涉及物质和结构基础的合理发展、衰亡规则。其中，“分子和细胞”栏目注重学生在生命系统物质结构基础的掌握力度，而“遗传和进化”栏目让学生学会了适应当今生态环境和对应调节机制的关联。

生命系统始终维持开放性，其与外界经过物质、能力信息的交流与转换，使得生命系统蕴含的动态变化特性更加显著。具体来讲，这部分动态变化结果始终在规定范围内进行，否则就会随时面临解体的危机。也就是说，稳定作为生命系统独立存在的支撑要素，时刻监察生物体内部新陈代谢的细节，其实就是把维持自身稳态作为长久发展的动机。由此可见，科学地探究生命活动的本质规律，可以使得“思考和讨论”栏目重构工作在高中生物《稳态与环境》课程中更具存在的深刻价值，并且时刻保留不可替代的规范引导价值功效。

首先，透过知识吸纳角度观察。此类栏目机制引导学习之后，高中生能够科学地分析生物个体生存环境的变化特征，同时结合自我稳定机制的调节，分析生物与无机环境之间的相互作用机理，试图从中构建一类完整的理论体系架构。

其次，在丰富实践能力方面。规划固定栏目之后，高中生能够适当地掌握内部科学分析原理和要素衔接要点，快速形成思维整体性构筑习惯，并且经过初步建立数学模型后，能结合内因、外因的关联作用，去验证特定事物的变化。

最后，在个体情感价值观稳固层面上。师生经过长期的经验交流，有机地提升对生命系统和环境关系的调试水准，确保为人类和自然的长远发展提供特定的疏通观念，为进一步形成标准生态、环境保护理念积累条件。

二、重构“思考与讨论”栏目机制的要求及内容

1.总体设计思路

要想架构“思考与讨论”栏目，教师应系统地阐述生命活动调节以及生物环境机理内容，毕竟采用简单、合并的手段，才能使得稳态核心概念统领范围下的个体、群体水平内容得到一定程度的释放。其实，就是令生物个体、群体转化为异质化层次生命系统要素，使得它们在经受外界环境相互作用的基础上，结合自身调节机制进行稳态状况维持。

2.稳态概念综述

法国生理学家贝尔纳首先指出细胞外液作为机体细胞直接生存的外部环境而存在，就是所谓的身体内环境，所以细胞理化效应比较稳定。美国生理学家坎农全面延展内环境稳定概念的内容，同时提供内部稳定细致过程达成的要求。须知这部分环境结构的任何变化结果都必然引起机体自动调节组织和器官的活动现象，进一步产生一系列反应来克制内环境变化结果。在其实质上，是将利用代偿性进行反应调节而形成的稳定化状态称之为稳定内涵，认为其作为一种可变的相对稳定状态而存在，并且为机制调节完善和抵御外界环境变化提供条件。

综合起来分析，稳定是生命系统得以发展的主要特性，更是其于外界物质、能量和信息交流的衔接媒介。经过自身稳定状态的调节，使得生命系统内部异质化机制变化规律变得更加清晰，这也正是此栏目延续的价值。

3.引导的侧重点

结合科学实践方面的解读，此类栏目注重研究不同生物系统关联模型建设方法，尤其在系统边界较为明确的前提下，教师会指导高中生在分析内部组成要素和层次组建规则基础上，全面验证后期各类实践问题的分析整编规则。如异质化组分间的影响关系定量、定性分析，模型结构优化模拟操作等。因为考虑到高中生的发展水平和需求，所以此类栏目不会对学生掌握完整的系统分析方法提出过多要求，而是将重点放在系统方法领悟层面上，只要初步学会结合系统整体进行局部拆解，并梳理外部环境关系就可以了。而在情感价值观领悟活动中，主要是引导学生时刻关注生物科学和社会的同步发展关系，包括植物激素应用前景概括和艾滋病预防手段等，进一步形成生态环境和自我保护意识，督促自己不产生任何对生态体系造成负面影响的行为。

三、相关教学引导策略补充

1.通过不同实践单元进行生物稳态与环境关联知识体系的构建

涉及个体综合水平调节内容比较抽象，如若单纯通过教师的生硬讲述，会令学生对学习失去兴趣，所以教师可以考虑定期开设模型构建和评比探讨活动，督促学生通过探究性学习完成特定知识内容的重构任务。如关于动物激素调节实验，教师可以让学生在分析激素基础知识的基础上，联系日常生活案例，揭示人体吸收葡萄糖的规律，为后期胰岛素知识的学习打好基础;再如通过构筑模型系统，配合各种颜色卡片代表葡萄糖、糖原、胰岛素等机理，并以小组为单元，模仿、演练吃饭和运动后身体的变化状态，进一步验证血糖调节模型构建结果的正确度。

2.科学、技术以及社会相互关系教育渗透指标的有序落实

在此类栏目结构中，个体和群体水平的稳态与环境的内容，都与人们的日常生活和生产实践有着密切的关系。如人体的许多疾病都是稳态失调的结果，诸多环境问题又是生态系统的失调结果。科学技术成果的运用，在满足人们某些愿望的同时，能带来一些始料不及的问题，如生物多样性的锐减、臭氧层的破坏等。教师应当鼓励学生亲自调查或广泛搜集资料，再通过课堂讨论，加深对科学、技术、社会相互关系的认识，提高参与社会事务的讨论和公众决策的能力。

四、结语

综上所述，高中生物《稳态与环境》课程教学中“思考与讨论”栏目的再构工作十分复杂，教师必须联系最新的专业规划要求，以及学生的实际接受状况，进行简化处理，帮助学生树立生态环境和自我保护的意识，进而为他们的多元化发展打下坚实的基础。

参考文献：

[1]李英芳.《分子与细胞》教材课后作业设计的再探究[D].石家庄：河北师范大学，2013.

[2]戴敏.高中生物《稳态与环境》模块“自主学习册”的开发与利用[D].长沙：湖南师范大学，2014.

[3]孟霞.探视高中生物教学理论联系实际的六条途径及切入点[D].石家庄：河北师范大学，2014.

[4]郭丽媛.高中生物情境式习题的编制与分析[D].石家庄：河北师范大学，2014.

[5]凡秀丽.高中生物教师学科教学知识结构的研究[D].桂林：广西师范大学，2014.