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第1篇：微生物多樣性研究范文

關鍵詞：不同地區；蘋果樹； 粘木；砧木；微生物

中圖分類號：S641.3 文獻標識碼：A

1 采樣與方法

1.1試驗材料與處理

本文通過對不同地區的蘋果園區的砧木種子為試驗材料，采用盆栽的方法，將各個地區的砧木種子播撒到盆中，連續培養，直至長勢基本相同，在試驗中，要保證試驗的蘋果植株是無病蟲、健康的植株。于2012年7月，用無菌實驗袋采集蘋果樹的砧木和周邊的混合土壤，送到實驗室測定。

1.2測定方法

1.2.1土壤微生物數量的測定

取一定重量的土壤，稱取1g，置于100mL無菌水中，充分振蕩，然后離心，取上清液，就得到土壤浸出液（可以看做土壤中的微生物全部轉移至水中）。然后做梯度稀釋，取一定稀釋度的溶液，涂平板，培養后數菌落數，然后乘上稀釋倍數。

1.2.2土壤中有機質的測量方法

1.2.2.1測試時稱取0.5g風干的土樣（長期潮濕的土常含有較多的還原性物質，會干擾測定結果，必須充分風干，使它氧化后才能測定）放入試管中，加入2.5mL0.167mol/L重鉻酸鉀溶液振蕩，再迅速加入5mL濃硫酸，振蕩一分鐘再靜置半小時。用滴管吸取5滴上層清液，加入比色瓷板孔穴中，加2滴蒸餾水，攪勻，跟標準溶液制成的標準色階比色，記下比色讀數。

1.2.2.2滴定法稱取研細的風干土樣0.5g，放入干燥的硬質試管中，加入硫酸銀0.1g，用移液管加入5mL0.067mol/L重鉻酸鉀溶液，再緩慢加入5mL濃硫酸，并不斷攪拌。在酒精燈上加熱這溶液，使它沸騰。為了防止管內液體飛濺，加熱時在試管口上套一支小漏斗，當試管內液體開始冒出白煙時停止加熱。冷卻后，將試管中的液體全部移入錐形瓶內，稀釋到50mL左右。

1.3分析方法

實驗結果用Excel 2007進行分析，用統計軟件SPSS19.0進行相關性分析和聚類分析。聚類分析法先把各個分類對象單獨視為一類，然后根據距離最小的原則，依次選出一對分類對象，并成新類。如果其中一個分類對象已歸于一類，則把另一個也歸入該類；如果一對分類對象正好屬于已歸的兩類，則把這兩類并為一類。每一次歸并，都劃去該對象所在的列與列序相同的行。經過m-1次就可以把全部分類對象歸為一類，這樣就可以根據歸并的先后順序做出聚類譜系圖。

2 結果與分析

2.1蘋果園中土壤微生物的分布情況

影響當地蘋果園中土壤微生物的非人為因素有：環境及其蘋果樹的栽培管理，這些自然影響因素對微生物的繁殖和生長有重要的影響，這就導致了這些不同蘋果樹園區中的土壤微生物會存在顯著性差異。而反映這些土壤微生物的主要是放線菌，細菌和真菌等。這些微生物反過來也會影響土壤中的肥性。

2.2不同蘋果砧木根際土壤微生物數量

土壤微生物是指生活在土壤中的微生物。一般包括細菌、放線菌、真菌、藻類、原生動物、病毒及類病毒。其個體微小，一般以μm或nm來計算，通常1g土壤中有106～109個，其種類和數量隨成土環境及其土層深度的不同而變化。它們在土壤中進行氧化、硝化、氨化、固氮、硫化等過程，促進土壤有機質的分解和養分的轉化。

2.3土壤中微生物與有機質之間的關系

土壤有機質是土壤中形成的和外部加入的所有動、植物殘體不同分解階段的各種產物和合成產物的總稱。土壤有機質是土壤固相部分的重要組成成分，盡管土壤有機質的含量只占土壤總量的很小一部分，但它對土壤形成、土壤肥力、環境保護及農林業可持續發展等方面都有著極其重要作用的意義。研究結果表明：在有機質含量高的地區，微生物的生物數越高，也就是活性越高，在有機質含量達到35kg/L的蘋果園區中，土壤微生物與有機質的相關性的在0.84～0.92之間；在有機質含量為10kg/L的蘋果園區中，土壤微生物與有機質的相關性的在0.64～0.82之間。

2.4蘋果園中土壤微生物的聚類分析

蘋果是一種多年生植物，容易受到小氣候環境的影響，區域內的蘋果園受到區域內微生物的影響，因此在蘋果園中的土壤類型的微生物有明顯的差別。本文中用聚類分析的方法，對6個進行聚類分析，將6個地區分為3類：山東，河南；遼寧，黑龍江；新疆，寧夏。這一研究結果符合我國的氣候分布標準。

3 結論

3.1不同地區 蘋果砧木中的土壤微生物數量是不相同的，在蘋果樹這個生態系統中，蘋果樹與土壤微生物相互影響，在有機質含量高的土壤中，有機質與土壤微生物的相關性更高的。

3.2聚類分析 將地區分為3類：山東，河南；遼寧，黑龍江；新疆，寧夏。

參考文獻

第2篇：微生物多樣性研究范文

關鍵詞： DNA提取 土壤 微生物多樣性

土壤是微生物生活的主要場所，蘊含著豐富的微生物資源并表現出高度的多樣性，據估計每克土壤中含有4000-7000種近109個細菌細胞，含有幾千到上百萬種不同的基因組信息。長期以來，對土壤微生物的研究僅限于極少部分可培養的微生物，而這種可培養的微生物還不到自然界微生物總量的1%，實際上絕大多數環境微生物都是不可或很難被培養的，利用傳統的培養方法研究土壤微生物多樣性，具有很強的偏好性。隨著發展起來的宏基因組學利用分子生物學的研究方法繞過培養方法來研究微生物多樣性及功能這一局限，為土壤微生物研究開辟了新的道路[1]。而宏基因組學技術在研究土壤微生物方面的關鍵第一步是提取DNA。

提取高濃度、大片段、多樣性程度高、具有代表性的土壤微生物總DNA對土壤微生物多樣性研究至關重要。然而，土壤是一個非常復雜的異質體系，其中含有的腐植酸及腐植酸類似物、酚類化合物、重金屬離子等，在DNA提取過程中如不能有效去除，將直接影響后續的PCR擴增、核酸雜交、內切酶消化等分子操作[2]。土壤微生物DNA的提取純化是一個耗時、繁瑣的過程，許多學者一直在探索更加快速、高效、低成本的土壤DNA提取方法。下面就近年來已發表的國內外DNA提取相關方面的文獻，對DNA提取作了些論述。

一、土壤DNA

土壤中的DNA主要存在于細胞核內，核內DNA占整個細胞DNA量的90%以上，核外DNA主要有線粒體DNA和質粒DNA，因此，土壤DNA提取主要獲得的是核內DNA[3]。

二、影響土壤DNA提取的主要因素

影響土壤DNA提取的因素主要有以下幾點：1）DNA與土壤環境基質的相互作用。DNA與粘土礦物、高含量有機質等之間的吸附會降低DNA提取產量。2）DNA共提取物。土壤中含有的腐植酸及腐植酸類似物、酚類化合物、重金屬離子等對土壤DNA提取存在影響，限制性內切酶活性在共提取的腐植酸濃度為0.8-51.71μg/mL時就受到抑制，且Taq聚合酶對腐植酸具有高抑制敏感性[4]。3）DNA的降解、損失或損傷。土壤樣品保存方法不當，會導致微生物細胞降解或DNA降解，如土壤樣品儲存在4℃下3周，高分子量DNA顯著減少[5]；還有DNA提取過程越繁瑣或步驟越多，DNA損失就越多，DNA提取過程中的剪切力也會對DNA分子會造成損傷。4）細胞不完全裂解。

三、土壤DNA提取方法

土壤樣品的DNA提取，通常包括細胞裂解、細胞碎片的去除和核酸的沉淀與純化三個步驟。根據微生物細胞是否需要從他們的環境基質中分離出來，可將DNA提取方法分為直接法和間接法，直接法耗時短且具有更好的DNA恢復率，可以獲得更好體現樣品微生物多樣性的代表性DNA，從而直接法得到更為普遍的應用[6]。

已經出現了很多被接納并廣泛使用的土壤DNA提取方法，可以說這些方法被當作了標準。其中，Zhou 等[7]于1996年提出了一種多元組成土壤DNA恢復方法，該研究為應對某一具體的土樣提供了指導便于選擇適當的DNA提取和純化方法。有人在此基礎上，改進了方案，來提取幾種性質不同的土壤樣品DNA，并得到了較好的結果[8]。而有些土壤樣品來自于極端環境或由于本身特性，提取出滿足用于分子分析的DNA比較困難。這時結合使用不同的細胞裂解方法就顯得特別重要（常見的細胞裂解方法見表1）。例如引進土壤預洗滌程序用于提取一般有機質（腐植酸）和金屬離子含量比較高的森林土樣DNA，DNA提取產量和質量可以得到改善[9]。風沙土壤本身微生物數量較低，需要采取特殊的土壤處理方法，以獲得足夠產量的DNA，張穎等人也報道了一種風沙土壤微生物總DNA提取方法，獲得的DNA可直接用于PCR分析[10]。還有，一些極端環境如火山土壤樣品DNA提取面臨著粘土和其他礦物含量高的難題，Ruth M.Henneberger等[11]嘗試了各種提取方法，最終成功地提取到了效果較好的DNA，這都證明了結合使用不同提取處理的重要性。

DNA提取技術除了在土壤樣品上的應用外，還有很多其他的環境樣品如沉積物、堆肥、植物組織、動物標本、消化物或糞便、骨骼牙齒、化石冰與凍土、碳酸鹽巖石、唾液等。另一方面，DNA提取技術的不斷發展與成熟也促進了市場上出現了許多各種各樣的商業化DNA提取試劑盒。S.M. Dineen等[12]比較了6種商業DNA提取試劑盒用于三種土樣細菌孢子的DNA提取，結果表明FastDNA？SPIN kit提取DNA產率最高，而E.Z.N.A.？Soil DNA和PowerSoil？DNA Isolation kits在去除壤土提取物中PCR抑制物方面表現出最高的效率。

以上所訴的大多屬于直接法，直接法雖然產量高，但是純度一般較低，有時需要進一步的純化，獲得的DN段也較小；相對而言，間接法雖然需要另外的特殊處理材料和足夠的土壤數量，耗時長，但獲得的DNA純度高、長片段多，且含有更少的真核基因序列，在進行深入的微生物群落測序和克隆構建福斯質粒文庫方面，間接法是一個有用的方法[13]。

四、土壤DNA提取方法對土壤微生物多樣性分析的偏差影響

已報道的從土壤中提取DNA的方法有很多種，但大多數只適用于有限的土壤類型，這些核酸提取方法也會有復雜的低效性，不可避免地會引進各自的偏差[14]。Jan Dirk van Elsas等[15]比較分析了四種提取方法獲得的DNA多樣性，發現方法對表觀豐度和群落結構有明顯的影響，其中，通過兩種方法獲取土壤DNA得到了一種迄今未描述的放線菌組。為了改善宏基因組方法，研究DNA提取偏差以及提供一些工具便于評價不同組的豐度，Tom O.Delmont等[16]人也設計并開展了實驗，他們的工作強調了提取的DNA庫與目前無法獲取的完整土壤宏基因組之間的不同。

目前，絕大多數土壤微生物基因組總DNA提取時采用的是一次裂解，而一次裂解并不能得到較為完全的土壤宏基因組，因此一般基于提取的DNA分析獲得的土壤微生物多樣性可稱為表觀土壤微生物多樣性。為了盡量獲取完整的土壤樣品DNA，Larry M.Feinstein等[17]在評估了一個常用土壤DNA提取試劑盒時，改變了細胞裂解方案，對粘土、砂土和有機質土壤子樣品進行多次連續DNA提取，得出大部分DNA能夠通過前幾次提取獲得，并且通過集中三次連續提取，DNA提取的偏差可以得到很大程度降低。同樣，郭等的實驗結果也證實了這點，土壤DNA的3次連續提取最低回收率占5次連續提取的76%以上，而且與新鮮土壤相比，風干過程顯著降低了土壤微生物豐度，但利用風干土壤中微生物豐度的變化趨勢反映新鮮土壤中微生物數量變化規律具有一定的可行性，這也為使用風干土壤進行土壤微生物多樣性研究提供了一定的依據[18]。

五、討論與展望

對于同一份土壤樣品，不同的DNA提取方法獲得的DNA往往具有差異而表現出方法特異性。DNA提取也會有復雜的低效性，土壤宏基因組DNA的不完全提取，土壤中的腐植酸、蛋白質等物質對PCR的抑制，這些都會對土壤微生物多樣性造成偏低的評估，提取的土壤DNA質量將直接影響到后續的分子生物學分析的真實性。目前，沒有一種DNA提取方法適用于所有類型的土壤樣品，在面對一些棘手的土壤樣品DNA提取時，可采取一些不同的提取方法。

土壤DNA提取是進行土壤分子生物學分析的關鍵步驟，也是一個限制步驟。隨著PCR芯片和高通量測序技術的不斷發展和應用，對大批量土壤樣品DNA的快速獲取也變得迫切需求。雖然市場上出現的商業DNA提取試劑盒已為土壤DNA的獲取提供了不少方便，但在應對較多的土壤樣品量，還是需要消耗較多時間來手工操作，缺乏自動高效性。 因此，必須尋求更加高效的DNA提取方法。■

參考文獻

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[15] Larry M. Feinstein， Woo Jun Sul and Christopher B. Blackwood. Appl. Environ. Microbiol， 2009，75（16）：5428.

第3篇：微生物多樣性研究范文

生物多樣性的物質實體就是資源,是人類賴以生存的物質基礎.農業生物多樣性不僅為人類提供基本的食物和各種工業原料,還是一些非常有價值的育種性狀(如抗病抗蟲性狀、優質性狀和高產性狀)的重要基因來源,在生態系統的維持中也起著重要的作用.隨著現代生物技術的應用,轉基因植物對農業生態系統尤其是對農業生物多樣性的影響受到了廣泛的關注[1~3].本文根據近年來國內外的研究進展,綜述了轉基因植物對農業生物多樣性的影響,旨在為轉基因植物的合理利用和農業生物多樣性的保護提供參考.

2對作物遺傳多樣性的影響

關于轉基因植物對作物遺傳多樣性的影響,存在兩種截然不同的觀點.一種觀點認為轉基因植物(起碼是現在這一代的轉基因植物)的引入和發展對作物遺傳多樣性存在著負面的作用.Altieri[1]認為,轉基因作物的引入,使為數不多的幾家大型生物技術公司控制和壟斷了種子和生物技術市場,大大減少了作物種植類型和品種數量,加劇了作物系統品種簡單發展的同時,也加劇了作物遺傳多樣性的流失.因為農民通過持續將商業化種子與本地種雜交,可以增加當地作物的遺傳多樣性.綠色革命期間,作物品種的開發還未受制于現代農業生物技術知識產權[37,45],因而不妨礙農民對種子的保留和試驗[17,37],那時作物遺傳多樣性的喪失還不至于象近期這么嚴重.Gupta[9]認為,獲得品種知識產權的高成本抑制了民間品種繁育者的積極性,破壞了生物多樣性的保護.這種情形由于不同國家對知識產權立法理解的不同,而復雜化[25,34].Lesser[25]特別提到,知識產權保護其實并不適用于那些根據古老的植物育種實踐和當地品種保育技術所生產出來的作物品種.因此,知識產權制度并不能滿足通過當地品種的管理來達到保護作物遺傳資源的目的.少數的轉基因作物品種在短期內由于具有比常規品種更高的產量、更優良的產品品質以及更高的抗性而被農民普遍采用.常規品種和土著品種則因無人或很少人種植而逐漸滅絕,這就導致了大量遺傳資源的喪失,作物遺傳多樣性進一步降低.在現有的知識產權體制下無疑更加劇了這種趨勢[22].另一種觀點認為,轉基因植物的引入對作物遺傳多樣性保護起著良好的促進作用.Hawtin[12]認為,轉基因生物技術的應用在植物遺傳資源保護中起著重要作用,可以為建立種子庫進行異地保護作物遺傳資源提供更為有效的手段.他斷言,分子遺傳技術可以使種子庫中遺傳物質的跟蹤更為精確.這些技術對精確鑒定植物材料是否抗病非常有用,而這種鑒定對于抗病材料的收集和儲藏是至關重要的.超低溫保存更使遺傳資源的長期保存成為可能,使更多的遺傳材料能在需要時保證供給.然而也有學者[17,37]認為,種子庫并不能將目前各種植物的所有遺傳多樣性保存起來,而且植物(尤其是草本植物)本身仍在進化中.

3對物種多樣性的影響

3•1對目標生物及相關生物物種多樣性的影響

抗除草劑轉基因作物會跟雜草和野生近緣種雜交,使得這些雜草對除草劑也產生抗性.為了防治這些具有抗性的雜草,農民只能加大除草劑的用量或是采用更強的除草劑[24,39].如果這些雜草對細菌、真菌或其它作物病害也產生抗性的話,那么它們的防治將更加困難[51].在農民使用除草劑的量不夠多的情況下,對除草劑有抗性的雜草群體仍能萌發.對除草劑敏感的雜草群體也會發展出對除草劑的耐性,或者那些對某種除草劑有耐性的雜草會取代沒有耐性的雜草.雜草科學家發現,后一種現象更容易發生.事實上,1997年在美國愛荷華州觀察到,普通的(A-maranthusrudis)雜草群體在避過草甘膦(glyphosate)的施用后,才推遲萌芽;絨毛葉(Abutilontheophrasti)對草甘膦有了更大的耐性后,農民仍按照原來的施藥量噴施草苷膦,就不能達到預期效果[36].這些問題將導致農民使用.比草甘膦毒性更大的除草劑.種植轉基因抗蟲作物能減少殺蟲劑的使用,降低作物損失.但是昆蟲種群具有天生的快速適應環境壓力的能力,使抗蟲生物技術的長期有效性受到了嚴重的威脅.昆蟲和其它有害生物對害蟲防治機制的適應,將會對環境和人類健康產生嚴重后果.當昆蟲種群對一種害蟲防治措施適應后,將會導致更高毒性的化學殺蟲劑的使用.同樣,如果害蟲適應了某一種轉基因抗蟲作物后,另一種人類目前尚未了解其對環境和人類健康影響的基因就會取代原來基因的位置,侵染作物[33].

許多研究證明了昆蟲對轉基因作物抗性的進化,提到建立過渡區作為昆蟲庇護所來減慢這種抗性進化速率的重要性.現有的研究資料都局限在對特定害蟲的實驗室研究.隨著更多研究資料的報道,對昆蟲抗性發展進化程度的了解將大大加深.Tabashnik[47]在實驗室試驗中發現,對Bt毒素耐性增加的有鱗翅目(蝶和蛾)、鞘翅目(甲蟲類)和雙翅目(蚊和蒼蠅).如果田間試驗也支持這個結果,那么將會影響抗性管理策略的發展.Huang等[16]發現,在一定的劑量下,歐洲玉米螟(Ostrinianubilalis)對Bt毒素抗性的遺傳是不完全顯性,而不是以前認為的隱性.根據這個試驗結果,玉米螟的抗性將會比以前預料的發展得快.現在的抗性管理策略很大程度上是建立在玉米螟對Bt毒素抗性較慢的假設上,因為原來一直以為這是一個隱性遺傳性狀.如果這個結果被證實,將會對現在的抗性管理策略發展和庇護所面積大小帶來巨大的影響.Koskella等[23]發現,轉Bt基因作物的Bt毒素被吸附到土壤粘粒后,并不持續分解,而是在很長一段時間內保持其殺蟲活性.Bt毒素在土壤粘粒中的存在將會增加害蟲產生抗性的風險.Schuler等[44]發現,轉基因植物Bt毒素的表達通過影響昆蟲的行為和目標害蟲的抗性,而進一步影響非目標生物.所有這些研究結果表明,以前的預測過低地估計了害蟲種群對Bt毒素抗性進化的速度.轉基因抗病毒作物對生物多樣性的影響也引起了科學家的關注.

首先,這些轉基因抗病毒作物會改變它們的近緣植物,使這些原來對某種病毒并不敏感的植物成為該病毒的寄主而感病,也就是擴大了病毒的寄主范圍.其次,抗病毒轉基因植物可以改變病毒侵染植株的過程[38,39].這些改變會導致出現致病性更強的病毒[10,38,39].遺憾的是,有關這方面的潛在風險研究幾乎沒有.科學家關注的另一個問題是抗病毒轉基因作物DNA基因組在植物病毒RNA復制時與病毒基因組的重組[38,39].在一個實驗室的研究中發現,這種遺傳重組確實發生在煙草屬植物Nicotianabenthamiana和豇豆萎斑病毒之間[6].研究人員認為,這種重組將會導致出現在遺傳上有獨特特征的病毒,從而更加難以防治.在所有與抗病毒轉基因植物有關的風險中,最值得關注的現象既不是病毒寄主范圍的擴大,也不是某些病系致病力的增強,而是抗病毒轉基因作物的雜草化[38].美國國家研究委員會(NRC)[33]認為,美國農業部(USDA)現在所堅持的抗病毒轉基因南瓜(Cucurbitamoschata)不會通過基因流使野生南瓜雜草化的假設,必須通過長期的研究才能確認.NRC還認為,USDA關于抗病毒轉基因南瓜對野生南瓜種群的影響也“并不怎么受到科學研究結果的支持”,尤其是有好幾種病毒對轉基因南瓜具有抗性,而不僅是象USDA原來認為的只有3種或更少.雖然目前農業生產上極少關注作物(無論是傳統作物還是轉基因作物)向近緣野生種的基因轉移,但這種基因轉移無疑是存在的[10,46].人們關心的不是是否有基因流的存在,而是這些基因的轉移是否會進一步加強某些雜草的“野性”,而使得它們的防治更為困難、費用更大[10,21,46].一般地,如果作物種植距離近緣野生種很近,轉基因作物基因流轉移的風險將很大.美國在向日葵(Helianthusannuus)和雙低油菜(Brassicanapus)上都存在著這種基因流[10,21,46],極有可能產生所謂的“超級雜草”.Johnson草就是通過高粱(Sorghumvulgare)的基因轉移而獲得的一種具有經濟價值的雜草[10,21,46].Snow等[46]認為,雖然還沒有充分的研究資料,但通過從傳統作物的基因流轉移而增強雜草野性的機率極少.轉基因作物的廣泛種植,會大大增強近緣雜草的野性.這是因為基因重組技術更精確、更快速,允許目的基因有更多的組合,將極大地增加轉基因作物與雜草雜交的機會,而增強近緣雜草的野性.Mikkelsen等[30]通過田間試驗發現,轉基因雙低油菜的抗除草劑基因轉移到它的一個近緣野生種上.Linder等[26]利用田間試驗和溫室試驗發現,轉基因油菜的基因也可以向近緣野生種轉移.

3•2對非目標生物物種多樣性的影響

轉基因植物對非目標生物的影響受到了廣泛關注.這些非目標生物包括不屬于害蟲的動物、植物和微生物[39,51].昆蟲天敵、土壤微生物和以健康昆蟲種群為食的野生生物(如鳥類和無脊椎動物)都有可能受到轉基因植物的影響[20].實驗室試驗已證實,轉基因抗蟲作物對有益捕食性昆蟲,如草蛉(Chrysoperlacarnea)[13]、瓢蟲(Adaliabipuncta-ta)[3]、美洲大斑蝶(Danausplexippus)幼蟲[27]和土壤生物[51]等具有負作用.Hilbeck等[13]發現,在給草蛉幼蟲(一種以多種農業害蟲為食的捕食性昆蟲)飼喂以Bt玉米為食的害蟲時,其死亡率為62%,而飼喂以危害普通玉米的害蟲時,其死亡率只有37%[14].在孟山都公司向美國環保局提交的資料中,以Bt玉米害蟲為食的草蛉幼蟲的死亡率并沒有差異.但美國國家研究委員會認為,孟山都公司沒有完全成功地模仿自然狀態,因為他們只是將Bt毒素涂在鱗翅目昆蟲的卵表面,而草蛉取食的卻是害蟲卵內部的營養[33].對Hilbeck[13]等的研究結果也同樣存在爭議.在美國環保局向其科學咨詢委員會(scientificadvisorypanel)提交的報告中認為,Hilbeck等并沒有充分模仿田間狀態,以證實草蛉蟲確實是以危害Bt玉米害蟲為食的.

美國環保局認為,在該研究中草蛉蟲的取食范圍缺乏控制,暴露在Bt下的水平也不如在田間狀態下[50].如此相互矛盾的結果和解釋意味著在這一領域還需要更進一步的研究,特別是需要用田間狀態下和生態系統內的研究資料來補充實驗室研究結果.Birch等[3]研究發現,表達雪花蓮植物凝集素(一種能減少蚜蟲侵害的植物蛋白)的轉基因馬鈴薯(Solaumtubero-sum)會導致蚜蟲的天敵———瓢蟲數量的下降,而其不能受精和不能孵化的卵增加.Tabashnik[47]認為,轉基因作物使害蟲數量降低,對保持天敵的有效數量會有負面影響.這些結果意味著轉基因作物與依賴健康天敵數量的IPM防治策略及生物保育存在潛在的沖突.另一方面,在美國威斯康星(Wisconsin)進行的田間試驗發現,在轉Bt馬鈴薯田里捕食性昆蟲和寄生性昆蟲的數量要比傳統的采用化學殺蟲劑防治非轉基因馬鈴薯害蟲的田間大.但是這個試驗沒有檢測未施或少施化學殺蟲劑的傳統馬鈴薯田間的情況[15].這些結果說明,在評價轉基因抗蟲作物的作用時,必須與現在的各種防治措施進行比較,包括頻繁使用化學藥劑、少用或根本不用化學藥劑的情況.Losey等[27]實驗室試驗證明,轉Bt抗蟲玉米(Zeamays)花粉會損害美洲大斑蝶.飼喂有轉Bt玉米花粉的馬利筋(Asclepiassyriaca)葉片,美洲大斑蝶幼蟲第2d就有10%以上的死亡,4d后死亡率達44%,而兩個對照組全部存活.

幼蟲對不同處理的馬利筋葉片攝取量也明顯不同:不加花粉的葉片攝取量最大,加有普通玉米花粉的葉片攝取量次之,加有Bt玉米花粉的葉片攝取量最少.由于葉片攝取量少,幼蟲生長緩慢,試驗結束時攝取含Bt花粉葉片的幼蟲重量只有無花粉葉片的一半.在隨后的一個驗證試驗中,以有轉基因玉米植株花粉自然傳粉在上面的馬利筋草葉片飼喂美洲大斑蝴蝶幼蟲48h,其死亡率高達19%;以沒有轉基因玉米植株花粉或根本沒有任何花粉玷污的馬利筋草葉片飼喂美洲大斑蝶幼蟲,其死亡率要小得多.研究人員認為,Bt玉米對非靶標生物的影響,可以超越田間界限的限制.在3m范圍內,距離越近則影響越大.轉基因作物的影響范圍遠遠超過這一距離[11].Wraight等[53]的研究則證明,轉Bt玉米對黑色玉帶鳳蝶(Papiliopolytes)無毒害作用;轉基因植物對非目標生物有復雜的影響.他們研究了不同種類的轉Bt玉米對不同蝶類種群的影響,并且同時在田間和實驗室進行.Losey等[29]只是在實驗室內研究了一種轉Bt玉米對一種斑蝶的影響.這些結果說明,轉基因植物的生態風險還需做進一步的研究,并且必須建立在個案評估(case-by-case)的基礎上.美國環保局的報告[50]也說明了在這一領域有繼續研究的必要.這分報告認為,在美國玉米帶內,大斑蝶繁殖地區與玉米花粉撒播范圍之間并沒有太大的重疊區,“……已發表的對大斑蝶毒性影響的初步報告應該不致于使人們目前對大斑蝶的風險產生過分的廣泛關注”.但是,在它的背景報告中卻同時告誡說,在田間狀態下Bt玉米花粉對美洲大斑蝶威脅評價的研究仍在繼續進行.美國環保局只是最近才開始注意到玉米田中馬利筋草上大斑蝶的存在.馬利筋草必須暴露在最高濃度的Bt玉米花粉下,才能使大斑蝶幼蟲處于最大的風險中[55].正在進行的研究將有望提供關于在大斑蝶繁殖區與玉米花粉撒播范圍的重疊地帶中大斑蝶所遭受威脅的性質和程度.

4對生態系統多樣性的影響

4•1通過食物鏈對生物多樣性的影響如果轉基因抗蟲植物確實影響目標害蟲和非目標昆蟲,那么它們還會通過食物鏈進一步影響這些昆蟲的捕食者.Johnson[20]注意到,在英國有50%的農田鳥類種群數量在急劇減少.他將幾種鳥類劇減的原因直接歸于化學殺蟲劑使用的增加.根據鳥類的劇減及過去幾十年里化學殺蟲劑和除草劑對歐洲植物和昆蟲種群造成的傷害,Johnson預測產生殺蟲毒素的轉基因作物也將會損害食物鏈中當地鳥類與農作物的聯系,而這些聯系對于維持生物多樣性是至關重要的.英國皇家協會也注意到最近生物多樣性的下降極有可能是受到“現代農業生產實踐”的影響,并強調應更多地研究轉基因植物對鳥類、哺乳動物和土壤生物的影響[39].美國國家研究委員會[33]認為,含有各種殺蟲毒素的轉基因作物的商品化,會因食物來源減少,而傷害某些野生生物.相反地,由于化學殺蟲劑會消滅鳥類的食物來源,因此轉基因作物取代化學殺蟲劑后,也有一些鳥類的種群數量將會增加.

4•2對土壤生態系統生物多樣性的影響

受轉基因植物潛在影響的生物并不僅僅是昆蟲和其它動植物,還包括土壤生態系統內的各種生物.轉基因作物的外源基因及其表達產物可通過根系分泌物或作物殘茬進入土壤生態系統,土壤的特異生物功能類群以及土壤生物多樣性都有可能因此而改變[2].外源基因的導入可能影響到植物分解速率和C、N水平,進而影響土壤生物、生態過程和肥力[5].在評價轉基因植物對環境的作用時,EPA認為其中對土壤生物多樣性的影響是一個重要的組成部分[50].Jepson等[18]提出,向環境釋放轉基因植物,需要評價土壤微生物、動物類群和土壤生態過程.Trevors等[48]建議,采用功能類群的多樣性評價土壤生物群落的變化.Angle[2]強調,風險評價的重點是土壤微生物,而原生動物是監測土壤生物種群變化的最敏感指標.如前所述,Bt毒素被吸附到土壤粘粒后,并不持續分解,而是在很長一段時間內保持其殺蟲活性[23].在水培和土培轉Bt基因玉米的根系分泌物中均發現了活性Bt毒素[43].Bt毒素在土壤粘粒中的長期存在,將會增加其對土壤生態系統生物多樣性影響的風險[23].轉基因植物根系分泌物及其殘渣進入土壤后,通過與土壤微生物相互作用,可能會改變土壤微生物對外來底物的利用,影響微生物的活動過程[31].美國環保局在綜合報道中指出[51],轉Bt棉花(Gossypiumspp.)增加了土壤細菌和真菌的數量,抗蟲轉基因煙草增加了土壤中的分解者和線蟲.一個抗真菌病害的轉基因煙草(Nicotianatabacum)品系明顯損害了菌根對植物根系的侵染,而菌根的侵染是有利于植物生長的.轉冠癭堿(opines)基因煙草根系分泌物組成的改變影響了兩種假單胞菌的物種豐富度[40].在轉甘露堿(mannopine)基因煙草根際土壤中以甘露堿為底物的細菌數量比非轉基因煙草高80倍,但細菌總數以及芽胞細菌、耐熱細菌、熒光假單胞菌屬細菌的數量與常規煙草無顯著差異[35].Donegan[4]發現,在美國種植幾種Bt抗蟲棉的土壤中微生物數量、種類和組成與種植常規棉的地區差異顯著.與非轉基因紫花苜蓿(Medicagosativa)相比,種植轉基因紫花苜蓿的土壤細菌群落功能多樣性單一,可培養的需氧芽孢桿菌和利用木質素的細菌數量顯著增加[5].也有轉基因作物對微生物的組成沒有影響的報道.與非轉Bt基因玉米和空白土壤相比,轉Bt基因玉米殘茬分解對土壤可培養細菌、放線菌和真菌數量并沒有顯著的影響[41,42];轉Bt基因馬鈴薯對土壤微生物沒有影響[51];轉凝集素(lectins)基因馬鈴薯對根際微生物群落沒有影響[7];轉T4-溶菌酶(T4-lysozyme)基因馬鈴薯對可培養的需氧細菌以及有益細菌的功能沒有影響[28];馬鈴薯根際或塊莖接種拮抗微生物時,轉T4-溶菌酶基因馬鈴薯對微生物的建群沒有負面影響,根際細菌群落的結構也沒有明顯改變[29].上述研究結果表明,目前轉基因植物對土壤生態系統生物多樣性的影響尚無定論,仍需進一步的研究和解釋.事實上,在前述美國環保局的那分報告[50]中指出,在這個問題上仍需提供更多的資料.雖然報告認為,現有的試驗證據表明轉Bt作物不可能對土生生物有相反的影響;然而報告同時也指出,在這個領域中的研究必須繼續進行,特別是有關植物根系表達Bt蛋白水平的研究,辨別其表達量是否高于正常表達量,以便進一步確定其對土壤生態系統生物多樣性的影響.

4•3作為所謂“外來種”對生態系統的影響

建立在重組DNA技術基礎上的植物基因工程技術,可以克服常規育種技術的不足,打破物種間的天然屏障,實現基因在動物、植物、微生物之間的轉移,甚至可將人工合成的基因導入生物體內.因此,轉基因植物的基因既可來自于種內,更多的來自于不同種間[19].也就是說,轉基因植物并非是自然界天然存在的物種,它對生態系統的影響就相當于一個外來種對某一生態系統的影響.由于遺傳背景不同,基因會發生各種各樣的相互作用,如基因的多效性、體細胞變異等,且轉基因植物中基因的表達受環境等多種因素影響,因此轉基因作物中有可能出現一些在常規育種中不曾遇到的新組合、新性狀[19].它們對生態系統生物多樣性的影響目前還缺乏充分的證據,現在已知的風險包括:1)轉基因植物演變為有害生物的可能性,如轉基因植物雜草化、怪物化或演變成優勢物種而破壞生態平衡和生物多樣性[52,54];2)轉基因植物是否會引發新的環境問題,如對除草劑產生抗性、對Bt殺蟲基因的抗性與治理,新病毒的產生等[8,19,56];3)對物種起源中心和基因多樣性中心的影響,對生物多樣性可持續利用的影響;4)基因漂流對生態環境和農業生產的影響[19].其影響包括:外源基因向相關植物、動物和微生物的水平轉移[10,30];外源基因向常規品種漂流而導致的有關種子質量、有機農業的爭端;在長期大規模應用后發生不可預見的環境問題,如產生的新性狀不穩定,單一種植的風險,改變了生物群落的結構和功能等.

第4篇：微生物多樣性研究范文

關鍵詞 轉基因作物；作物多樣性；農業生態系統多樣性；育種

中圖分類號 Q344+.11 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）02-0015-04

Abstract The potential impact of transgenic crops on biodiversity has been a topic of interest both in China and abroad. This paper reviewed the advances of the researches that based on the impact of transgenic crops on crop biodiversity and agro-biodiversity. The agro-biodiversity included following aspects：the major influence on soil communities of micro- and other organisms from transgenic crops；the effect of herbicide-resistant transgenic crops on the composition of weed communities；the effect of insect-resistant transgenic crops on target pest and non-target organisms；and the herbicides and pesticides application effect on transgenic crops. Based on the review，the conclusion may be drown that transgenic crops could continue to decrease the pressure on biodiversity. The negative factors should be reduced to the lowest level of the new variety breeding of transgenic plants.

Key words transgenic crop；crop biodiversity；agro-biodiversity；breeding

生物多樣性的物質實體就是資源，是人類賴以生存的物質基礎。人類基本的食物和各種工業原料源自生物多樣性，一些非常有價值的育種性狀（如抗病抗蟲性狀、優質性狀和高產性狀）的基因也來自生物多樣性[1]。生物多樣性在生態系統的維持中起著重要的作用，同時，生態系統的穩定性是作物生物多樣性存在的基礎，兩者相輔相成。隨著現代生物技術的應用，轉基因作物對農業生物多樣性和農業生態的影響受到了廣泛的關注[1-3]。轉基因作物到底該不該種植這一話題也一直是媒體和群眾的熱議話題之一，轉基因作物對農業生物多樣性的影響主要包括抗除草劑轉基因作物、轉Bt抗蟲作物的種植對生物多樣性的影響和轉基因作物的雜草和害蟲的田間管理兩部分內容。該文綜述了轉基因作物對作物多樣性和農業生態多樣性影響的國內外研究進展，旨在為轉基因作物育種的發展提供參考。

1 轉基因作物的種植對作物多樣性的影響

作物多樣性大致有2層含義，第一是指栽培作物種類的多樣性；第二是指同一作物種類品種和生態類型的多樣性。合理安排作物布局，保持農田作物種類的多樣性，對增加糧食生產的穩定性具有重要的意義。近年來，轉基因作物也有一定面積的種植，在農業生產上得到較多的應用。轉基因作物的種植也在影響生物多樣性。

轉基因作物對生物多樣性的潛在影響已經是一個大家普遍感興趣的話題，在生物多樣性公約簽署的背景下，這一話題更受到關注。在最近的綜述文章中，著名生態學家Carpenter[4]從遺傳多樣性的角度分析了大量文獻中報道的轉基因作物對環境的影響，范圍涉及到具體作物、農場范圍及更大的區域規模。目前在轉基因經濟作物種植地區，通過增加保護性耕種措施、減少殺蟲劑使用和使用更加環保的除草劑等方法降低了農業對生物多樣性的影響。

一般來說，在耕地上進行的農業生產效率越高，產量越高，可持續性則越強，生物多樣性受到的危害則越小。轉基因作物產量的增加也緩解了將更多土地轉換為農業用地的壓力，間接有利于生物多樣性。農業對生物多樣性最直接的消極影響是造成自然棲息地的大量喪失，這是由維持自然生態系統平衡必須的土地過多地轉化為農業用地所造成的。Carpenter[4]發現大量且不斷增長的論文顯示，轉基因作物的種植已經提高了產量，尤其是在發展中國家更為明顯。一份由Carpenter對全球農民所做的調查發現[5]，發展中國家作物平均產量的增加率：抗蟲玉米為16%，抗蟲棉為30%，而在一份對抗除草劑玉米的單獨研究中，產量增加率是85%。發達國家農民的產量報告顯示，抗除草劑棉花沒有變化，抗除草劑大豆增加了7%。Brookes等[6]估計，產量提高帶來的好處是減少了土地轉化為農業用地。他們還估計，如果不使用生物技術，可能會有264萬hm2土地被用于糧食和油料作物的生產。

保護作物的多樣性是被廣泛認可的，更多的品種和物種多樣性能夠讓農業系統在不同環境條件下保持生產力的平衡。隨著轉基因作物的推廣，對作物基因多樣性減少的擔心隨之增加，因為育種項目將目光投向很少一部分有價值的品種。3項研究（美國關于棉花和大豆的研究、印度關于棉花的研究）已經分析了轉基因作物的引入對作物基因多樣性的影響。在美國對棉花和大豆基因多樣性的研究得出的結論是轉基因作物的推廣對生物多樣性的影響非常小，幾乎為零。相反，印度Bt抗蟲棉，因為剛開始只在少數品種中利用轉基因技術導致了農場品種生物多樣性的下降，但是隨著時間的推移，更多的抗蟲棉品種得以使用，這種現象得到緩解[5]。Carpenter[4]認為，長遠看來，轉基因作物通過增加未充分利用的替代作物的數量使他們更適于大范圍的馴養種植，從而增加了作物生物多樣性。

2 轉基因作物種植對農業生態系統部分物種的影響

農業生態系統是人們利用農業生物與非生物環境之間以及生物種群之間相互作用而建立起來的并按人類社會需求進行物質生產的有機整體。農業生態系統的目標是最大程度地獲取高產、優質產品，以滿足人口不斷增長的需要，其生物多樣性的組分和功能與自然生態系統的有所不同。農業生態系統的物種可分為生產性生物種（productivity biota），如農作物、林木、飼養動物等，其多樣性對系統的生產力、穩定性起重要作用；資源性生物種（resource biota），如傳粉昆蟲、害蟲天敵、微生物等，其多樣性對系統內的傳粉作用、害蟲生物控制、資源分解、促進養分循環有著重要的作用，從而間接影響系統的穩定性和生產力；破壞性生物種（destructive biota），如雜草、害蟲等，這些影響系統生產力的生物種是被控制的對象。

2.1 轉基因作物對微生物和土壤生物群落的影響

農業生物多樣性對微生物和土壤生物群體有主要作用，同時這些微生物和生物群體對土壤系統的功能有根本影響，如氮循環、廢物的分解、營養的調動。許多研究對轉Bt作物對土壤生物群落的潛在影響進行了深入分析。Icoz and Stotzky[7]基于70篇科學論文對Bt作物對土壤生態系統的影響研究進行了充分的論述。發現轉Bt植物對土壤中微生物組群的影響程度大小表現為從無影響到輕微影響再到顯著影響，他們是不同地理環境、溫度、植物品種和土壤類型作用的結果，一般來說，土壤類型的作用是暫時的，與Cry蛋白的存在無關。總體來說，Cry蛋白很少或者沒有對潮蟲、跳蟲、螨蟲、蚯蚓、線蟲、原生動物有毒性作用，關 瀟等[8]利用普通水稻和轉基因水稻作為材料，研究對土壤生物群落的影響，結果表明，非轉基因組土壤微生物群落結構特征具有一定的相似性，轉基因組也具有類似的土壤微生物群落結構；轉基因水稻與非轉基因組相比，土壤微生物生物總量差異不顯著，轉Bt基因水稻根際土壤中的細菌、真菌、放線菌隨季節變化趨勢明顯，轉基因組與非轉基因組之間無顯著差異（P>0.05），影響較小。

在美國東北部進行的一項研究中，Hoheisel和Fleischer[9]調查了瓢蟲和它的食物（蚜蟲和花粉）的季節動態，他們的研究對象是一個蔬菜農場系統，包括Bt甜玉米、Bt馬鈴薯和轉基因抗蟲南瓜。結果表明：轉基因蔬菜作物對瓢蟲提供了保護，減少了25%的農藥使用。在一份包含同樣作物的相似研究中，Leslie等[10]比較了在種植轉基因作物及近等基因系的環境中鞘翅目和蟻科在土表的聚居狀態，并未發現物種豐富度和物種組成有什么不同，但發現轉基因蔬菜需要的殺蟲劑更少。結果表明：遺傳修飾技術育種可以被應用于蔬菜病蟲害的綜合管理系統中，為轉基因蔬菜提供了新的有效的方法來控制害蟲和病原菌的傳播[11-12]。

2.2 抗除草劑轉基因作物對雜草群落的影響

轉基因植物田間釋放帶來的主要問題之一，就是抗性基因通過基因流轉移到野生植株，從而給農田生態環境造成潛在的危害，所以在釋放前對其潛在的基因漂移做出確切的評估是很必要的。轉基因作物的一個主要關注點在于轉基因性狀向雜草的任意傳播。已經有一些轉基因逃離和雜草獲得抗除草劑選擇優勢的證據[13-14]。抗除草劑基因從轉基因作物品種向近親雜草的轉移的風險已經在大田作物如芥菜/油菜、甜菜中得到證實[15-16]。Rose等[17]證實，“轉基因緩和策略”可能會對野生芥菜和油菜之間的雜交產生不良的遺傳負擔。轉基因緩和措施是一種對作物有利的矮化基因，但對雜草防控來說是有害的（雜草由于基因組成變化比同類的非轉基因雜草長得更快）。這一發現提出一個觀點，即轉基因植物總是賦予野生親緣植物所謂的健壯基因，使其更加強壯，具有轉變成超越同類的潛力并成為超級雜草，此外，Palaudelmàs等[18]發現，部分轉基因玉米活力低，很少結實和形成花粉，造成異花授粉率低。這樣，對轉基因植物的種植提出了一系列新的生態和經濟問題，讓科學家和政策制定者去考慮轉基因的限制問題。

作物生產實踐對雜草群落的組成有著顯著的影響。當地主要雜草種類的變化現象稱為雜草演變。在耐除草劑作物系統中，這樣的轉變和雜草管理是密切相關的，其中的耕作方式和除草劑的使用對雜草群落的演變有顯著影響。有文獻報道，在抗草甘膦作物中，有40種雜草（密切相關的物種的不同組群）的豐富度增加[4]。同一時間，在對美國6個州玉米、大豆和棉花的調查中，36%～70%的種植者反映：種植抗草甘膦作物，再實行輪作之后，雜草壓力已經降低。化學除草劑的使用也導致耐農藥雜草種群的發展，從而使雜草群落發生變化。在全球的15個國家中已經發現21種抗草甘膦雜草[4]。抗草甘膦雜草的出現需要調整雜草控制項目內容，采取一些實際措施控制抗性種群。

抗除草劑轉基因作物的引進已經和更多的保護性耕種措施聯系在一起，這些措施包括減少徑流、增加水分下滲和減少侵蝕等。在抗除草劑轉基因作物較大的種植國――美國和阿根廷，保護性耕作的應用趨勢已經得到廣泛關注，并開展了相關研究。然而，在這2個國家引進轉基因抗草甘膦作物之前，保護性耕種早已被一些種植者采用。一些研究已經顯示，保護性耕種與轉基因抗草甘膦作物之間有著積極的雙向因果關系。

2.3 轉基因Bt抗蟲作物對非靶標生物的影響

轉基因抗蟲作物自1996年被批準商業化種植以來，它的抗蟲性和經濟效益已得到了普遍肯定。Storer等[19]指出，預計種植轉Bt作物對農業生產最主要、最直接的影響是這些作物成為防治目標害蟲的理想物種，通常情況下，害蟲以這些作物作為主要食物來源，并且能夠在較大范圍內移動。種植轉Bt作物可自然形成較大范圍的區域害蟲的抑制，不僅減少了技術開發者的損失，還通過減少糧食損失或者減少使用害蟲控制措施（例如農藥）使非技術開發者和其他作物種植者獲益[4]。

轉基因抗蟲作物對非靶標生物的影響是多方面的，例如轉基因抗蟲作物的長期種植以后，次要害蟲是否上升為主要害蟲，是否會影響有益昆蟲，包括重要經濟昆蟲、捕食性和寄生性天敵以及重要蝶類的種類及種群數量等，構成轉基因抗蟲作物生態風險評估的重要內容。有研究調查了轉Bt玉米和棉花的引進對害蟲種群區域性暴發的影響，美國多地種植Bt玉米和棉花的地方以及中國種植Bt棉花地方的區域性害蟲抑制的效果[4]。轉基因作物對陸地上非靶標無脊椎動物的影響已經是大量室內試驗和區域研究的課題。截至2008年底，已經有超過360篇關于Bt作物對非靶標生物影響的原創論文被發表[20]。Naranjo對9種來自17個國家的轉Bt作物的135項基于實驗室的研究及來自13個國家的5種Bt作物的63項基于實驗田的研究，并采用meta分析技術進行分析。一般來說，實驗室研究比實驗田研究有更多重大發現的機會，這至少在生物研究的差異中得到解釋，同時實驗室研究相比實驗田研究有更多的蛋白質暴露機會。實驗田研究表現出更少的對非靶標生物的有害影響，同時殺蟲劑對非靶標生物影響比Bt作物大得多[20-21]。最近越來越多的關于Bt作物對非靶標生物影響的研究與Naranjo的結論一致[4]。楊 艷等[22]在總結國內外相關研究數據的基礎上，系統分析了轉基因抗蟲作物對非靶標蝶類和蠶類昆蟲的潛在影響，指出雖然蠶類和蝶類昆蟲對Cry1或Cry2類殺蟲蛋白敏感，但在自然條件下，這類非靶標昆蟲暴露于Cry殺蟲蛋白的水平很低，抗鱗翅目害蟲轉基因作物的種植對田間蝶類昆蟲的種群密度影響不顯著，不會給我國的蠶絲產業帶來負面影響。李麗莉等[23]認為轉基因抗蟲作物的花粉或花蜜是一些重要經濟昆蟲，如蜜蜂、熊蜂和一些寄生蜂，甚至捕食性天敵的食物來源，另外，花粉飄落到一些鱗翅目昆蟲如家蠶或重要蝶類昆蟲的寄主植物上，直接或間接對這些昆蟲造成一定影響。目前大多數研究表明轉基因抗蟲作物對非靶標昆蟲，特別是對有益昆蟲沒有明顯的不利影響。

3 除草劑和殺蟲劑在轉基因作物上的應用

轉基因作物的害蟲和雜草的田間管理已經導致了除草劑和殺蟲劑的使用。如果種植遺傳修飾抗蟲作物的農民減少了針對主要害蟲的廣譜殺蟲劑的使用，那么植物保護部門自然會抑制次要害蟲的種群，以便保護鳥類、嚙齒類動物和兩棲動物捕食的多樣性和豐富度。除了研究轉基因作物對非靶標生物影響及與傳統做法相比較外，一些研究還確定了自遺傳修飾作物引進后農藥的變化量。與阿根廷、澳大利亞、中國、印度和美國的傳統作物相比，農藥總活性物成分減少14%～75%[4]。Brookes和Barfoot[24]指出，農民種植轉基因作物可以減少噴灑9.1%的農藥，通常除草劑和殺蟲劑使用量的17.9%就可以達到防治效果，減少了對環境的影響。研究強調，轉基因作物明顯降低了作物種植區溫室氣體的排放，這些溫室氣體的排放量相當于2010年大街上860萬輛汽車尾氣的排放量。另外，很少研究得到耐除草劑轉基因作物對除草劑使用量變化的數據，或許是因為耐除草劑轉基因作物的用藥情況影響不同種類、數量除草劑的使用，因此，除草劑使用量的變化并不能作為環境影響的一個指標。一些研究已經采用環境指標來觀察殺蟲劑使用的變化，包括耐除草劑和耐殺蟲劑作物，在轉基因作物上的農藥使用情況與常規作物相比都表現降低了對環境的影響[4]。

Bennet等[25]對生物周期調查表明，耐除草劑的轉基因甜菜比傳統甜菜對環境有更小的損害。因為轉基因甜菜減少了除草劑制造、運輸和田地使用過程中的用量。美國科學院認為，隨著時間的推移，轉基因作物的一些效益預計會下降，隨著該技術被運用到更多的作物上，潛在的效益和風險也可能變得越來越大[26]。例如，自從1991年，Bt棉花植株在中國棉花生產中有效控制了棉鈴蟲的危害，減少了農藥的使用，增加了中國農民的收入。然而，2004年得到的數據顯示：這些效益正在被用量劇增的其他農藥削弱，這些農藥被用于控制次要害蟲[27]。這種現象已經被Wang等[27]證實，他曾經發現由于種植Bt棉花，防控次要害蟲的問題和殺蟲劑用量減少相比并沒那么重要。在美國，據環保局報道，另一種大田害蟲（根蟲）已經演變成對Bt毒素具有抵抗力[28]。

4 轉基因作物對生物多樣性的壓力和轉基因植物新品種選育

轉基因作物在過去15年間已經被商業化種植，從中可以看出生物多樣性對生態平衡有積極影響。通過增加產量、減少殺蟲劑使用、使用更多更環保的除草劑和采取保護性耕種措施，轉基因作物已經促進了農業的可持續發展。許多研究認為，轉基因作物對環境的影響很小，幾乎為零[4，20]。最近，美國國家研究委員會作出了一份對轉基因作物種植對農業可持續發展的綜合評價：一般來說，相比較于傳統種植的非轉基因作物，轉基因作物對環境有較小的負面影響[26]。因此，隨著全球農業系統的擴展，現代農業育種技術可以在現有農業用地的基礎上提高產量，在未來30～40年農業可預計養活繼續增加的世界人口，轉基因作物能夠繼續減少對生物多樣性的壓力，育種人員對保護生物多樣性作出了巨大貢獻[29]。

自然界中基因的橫向轉移現象廣泛存在，轉基因技術即是模仿自然界中的基因橫向轉移。自1996年轉基因作物產業化以來，已累計推廣15億hm2，2013年種植面積達到1.752億hm2，是1996年的100倍以上。目前，全世界27個國家種植轉基因作物，其中，19個發展中國家種植面積占54%，巴西達4 030萬hm2；美國是最大的轉基因作物種植國（7 010萬hm2），種植面積約90%為轉基因品種[30]。2008年我國啟動“轉基因生物新品種培育重大科技專項”重點支持水稻、小麥、玉米、大豆、棉花、豬、牛、羊生物的轉基因技術研發。萬建民[31]基于系統比較分析，建議我國進一步加強轉基因植物研發能力建設，夯實轉基因育種研究基礎，突破轉基因核心技術，培育轉基因植物新品種，加強產、學、研緊密結合，培育具有自主創新能力和市場競爭力的大型企業，同時加強科普宣傳，營造良好的社會氛圍，推進我國生物型新興產業的快速發展。

5 展望

從目前看來，轉基因抗除草劑和害蟲作物的種植，對農業生物多樣性的影響輕微。從長遠的角度考慮，轉基因作物的推廣可以通過增加產量、減少殺蟲劑的應用、使用更環保的除草劑及采用保護性耕作措施促進農業的可持續發展；這也從農業生物多樣性視角表明我國應發展轉基因植物育種。當然，任何事物的發展具有兩面性，加之轉基因作物研究的時間相對傳統作物較短，應該把轉基因作物對生物多樣性的潛在負面影響降到最低，以便更好地為農業生產服務。

6 參考文獻

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第5篇：微生物多樣性研究范文

自然生命的生存不需要人類，人類的生存卻必須依附豐富多彩的生物物種!人類從未能孤獨于世界，包括人類作為萬物之靈的智慧成果——文化，都是環境和生物多樣性的折射，其發生、發展和演替是以地球生命體系的發展和演替為基礎構建起來的。時至今日，人類才有所覺醒，終于將生存問題從狹隘的人類自身擴展到地球上相互依存的所有物種!

生態多樣性、生物多樣性、文化多樣性是緊密相聯的整體。在這條以生物多樣性為中間環節的因果鏈條中，我們意識到，如果生態環境的惡化和生物多樣性的減少是問題本身顯性的外現的話，那么問題隱性的內在，就是文化和價值取向的物化和去生命化，就是人類心靈生態環境的惡化。工業文明以來，在物質文明的催動下，人類只顧自身的需求，只注意到自然、環境、生物資源的實用價值，無度地開發利用。隨著科技和生產力的不斷提高，需求、消費和生產被無限地激發和膨脹，沒有生命的各種存在不斷被制造出來，消耗資源、污染環境，占據生命的空間，使人的心靈生態進一步被影響、被物化。所以，自然環境得以改善的根本在于個人、群體、乃至人類等多個層面上的心性的改善。生物多樣性與文化多樣性是生態環境多樣性的一體兩面。

多樣的文化是不同區域的原住民和居民與生態環境和生物多樣性相應形成的，是千百年來人與相應區域環境和諧相生的經驗、思想、方法的系統積淀。特定的生物多樣性和生態環境對相應區域人的生存生活以及習俗傳統有直接的影響。而文化與生物及生態環境之間的相互關系又能通過人們所從事的生產、生活、習俗和信仰等方面具體地表現出來，這對于生物和生境的多樣性保護有著重要的意義和直接的作用，是生物多樣性保護最根本的力量和體系!

為此，本期雜志特別關注生物多樣性和文化多樣性：從東非大草原到亞馬孫叢林；從雅魯藏布江大峽谷到西雙版納雨林……我們嘗試從這些地球上生物和文化多樣性最豐富的地區取樣，以生命智慧的視角探索人類和生態環境之間和諧、平衡的自然關系，以期對映當代人類的生存困境，為人類擺脫生存危機提供樸素的生存樣板。

人類可以選擇不孤獨!人的心智和心性的美好而化在生物多樣性和文化多樣性保持和發展方面，具有重要力量!美好的心性讓人的思想、觀念、思維方式美好，這又使相應的行為、生產、生活方式美好，所有這一切又將使自然生態環境得以保護，變得更美好!生物多樣性得以維持發展，人類生存才會在天地萬物的相生相長下得以維系!

心性的美好而化，才是2012人類登上“諾亞方舟”的唯一船票……

一個健康價值傳播的平臺

一種自然、健康、有機的生活方式

一份愛自己、嘗他人、愛自然的生活態度……

還原生活立足于有機農業、活力農耕，結合現代西方醫學、自然醫學和東方傳統養生智慧，以直營店為載體，集健康食品、健康用品、健康服務、健康人居空間設計、健康文化傳播為一體，生產和銷售健康產品，傳播和推廣健康價值，促進人們達成身、心、靈的全方位健康轉化，為人們的幸福與快樂創造無限可能……

一個蘋果的墜落引起了牛頓的注意，這個偶然的經驗，誕生了萬有引力的概念。人們開始探索，外界雜碎的事物是如何通過牛頓的大腦，轉化為清晰而有邏輯的分析。其實靈感的激發并不是偶然，那些對事物有特殊感知的人，對外界似不起眼的事物，都能賦予特殊的含義。這使得他們能探索并發現更多事物的本質。大腦的靈感，并非單純的偶然，它的背后隱藏著復雜的科學奧秘。這期雜志將告訴讀者，人類的靈感是如何產生的。

哥斯達黎加的Aviarios樹懶保護所里，收留了很多幼小的樹懶孤兒。他們每日都在工作人員的悉心照顧下逐漸地成長。保護所的創始人朱迪艾維主要用山羊奶和樹葉哺育這些小生命。在野外，小樹懶通常需要母親一年的照顧才能獨立生活。有的小樹懶才一個月大就來到了樹懶孤兒院，剛來到這里時，它們身體狀況很差，甚至還有受傷。本期雜志，會給讀者介紹小樹懶們在保護所的生活，以及工作人員是如何照顧這些小生命的。

第6篇：微生物多樣性研究范文

（一）資產的兩重性森林生物樣性資產由森林生物資產（包括活動物、植物和微生物）和森林生態資產（森林生態效益資產）構成。森林生物資產的最大特點是具有生物轉化功能（岳上植，2002.）。生物轉化是指導致森林生物多樣性資產質量（遺傳價值、密度、成熟期、脂肪層、纖維強度）或數量（重量、立方米、纖維的長度或直徑）發生變化的生長、蛻化、生產、繁殖的過程，從轉化的機理上看，森林生物多樣性資產主要靠自然力的作用和自身的轉化能力實現其再生和轉化。林業生產活動只起“催化劑”作用，會經常出現數量不減反增的現象。因此，對于森林生物多樣性資產的初次確認和再次確認應定期地結合評估，以評估促進核算。

（二）價值的多元性森林生物多樣性是森林這一綜合地域類型中所呈現出來的生物多樣性。一般而言。生物多樣性包括物種多樣性、遺傳多樣性和生態系統多樣性三個層次，其所體現出來的價值分為直接使用價值、間接使用價值、選擇價值和存在價值四類（國家環保局，1998）。直接使用價值是指森林生物多樣性直接滿足人們生產和消費需要的價值，又可分為直接實物價值和直接非實物服務價值；間接使用價值是指森林生物多樣性提供的生態功能的價值；選擇價值是指人們為了將來能直接或間接利用森林生物多樣性的支付意愿；存在價值是人們為確保森林生物多樣性繼續存在的支付意愿（張穎，2002）。價值的多元性決定了會計確認與計量的困難與復雜性。森林生物多樣性與人類的生存與發展密切相關，其所體現的價值不僅在于為當代人提供直接使用價值，更重要的是為人類目前及將來所創造的巨大的非直接使用價值，所展現的是對人類可持續發展的積極意義。

（三）資產的整體性森林生物多樣性資產是有形資產和無形資產相互統一的整體。當森林生物多樣性作為提供木材、竹材和蘑菇及其它動植物產品來源時，釋放的是直接環境效益，此時屬于有形的森林生物資產；當森林生物多樣性作為涵養水源、保育土壤、固碳制氧等森林生態效益資源的時候，釋放的是間接環境效益，此時屬于無形的森林生態資產，兩者的結合點在于森林生物多樣性資源同一載體。森林生態資產不能脫離森林生物資產而獨立存在，兩者相互依存，其價值的形成、消費和補償過程密不可分。因此，森林有形資產在其實物量和價值量的增減變動過程中，森林無形資產也相應地發生變動，其所發揮的生態效益地會發生變化。因而在對森林有形資產的價值確認和計量中，也要相應地對森林無形資產的價值及其所產生的效益進行確認與計量。

（四）稀缺性和不可替代性森林生物多樣性資產是相對稀缺的，這不僅表現在天然存量方面，還表現在生成率方面。同時，地球上生物物種是自然界長期進化的產物，因而各物種的形態、結構和功能在絕對意義上是不可替代的。森林生物多樣性資產的稀缺性和不可替代性，產生了對有限資源的優化配置要求，體現在會計上是必須對其進行確認和計量。

（五）產品的公共性和市場的無形性森林生物多樣性資產發揮的生態效益具有典型的外部經濟性，它超越了進行森林經營活動的林業行業以外的外部影響，即不通過市場機制反映的影響，進而會產生不能全部反映到私人收益中的社會收益。公共物品是具有外部經濟性的典型例子。森林生物多樣性資產發揮的生態效益主要是一種無形效用，不能貯藏和移動，生產者難以對其控制，即無法迫使受益者償付了補償費用后才能享用其生態效用。因此，森林所提供的生態效益服務具有“公共物品”的特性。同時，由于森林生物多樣性資產中的生態資產一般不存在市場，所以應更多地考慮非市場價值的計價方法，實現對其生態價值的確認和計量。

二、森林生物多樣性資產的會計確認、分類

（一）森林生物多樣性資產的會計確認森林生物多樣性價值的會計確認是指將森林生物多樣性資源作為一項森林生物多樣性資產、森林生態效益記入會計載體的過程。會計確認的核心問題是選擇合理的會計確認標準。森林生物多樣性資產要能夠作為一項資產加以確認，應當符合資產的確認條件，會計確認從理論上講要同時滿足四項標準：（1）可定義性。我國《企業財務會計報告條例》中給出的資產定義為：“資產是指過去的交易、事項形成并由企業擁有或者控制的資源，該資源預期會給企業帶來經濟利益”。“預期會給企業帶來未來經濟利益”是資產的最本質特征。森林中擁有豐富的野生動物資源（如藥用、食用、纖維、芳香油等）和野生植物資源（如哺乳類、鳥類和爬行類等）。作為林業經營組織來講，一旦森林生物多樣性資源為其所擁有或控制就能為它帶來直接或間接的凈現金流入。因此，它們符合確認的第一個條件——資產的定義。（2）可計量性。森林生物多樣性資產可以通過現有多種計量屬性選擇達到對其計量的目的，但是由于森林生物多樣性資產自身的特殊性，其計量比較復雜。同時，對森林生物多樣性資產的科學定價主要通過對其價格評估的基礎上進行。從長遠來看，隨著評估理論和技術方法的不斷發展和完善，能夠做到對森林生物多樣性資產的合理計量。（3）相關性。會計信息的相關性是指會計信息能夠影響信息使用者的決策、能夠導致信息使用者決策的差別（于富生等，2000）。顯然，森林生物多樣性資產計量所反映的信息，可以幫助決策者了解森林生物多樣性資產的實物量和價值量、存量和流量信息，從而會影響到他們為我國森林生物多樣性保護事業所采取的宏觀或微觀的經濟決策。（4）可靠性。可靠性是指信息使用者可以對會計信息給予充分信賴。“當信息沒有重要錯誤或偏向，并能夠如實反映其所擬反映或理當反映的情況而能供使用者作依據時，信息就具備了可靠性”（國際會計準則委員會，2003）。真實反映是可靠性的核心標志。森林生物多樣性資產的計量結果，可從一定程度上真實反映林業經營組織所擁有或控制的森林生物資產和森林生態資產的實物量與價值量，足以使決策者信賴。

（二）森林生物多樣性資產的分類森林生物多樣性資產分類標準有多種，其中最基本的是按存在形態分。按存在形態可將森林生物多樣性資產分為有形的森林生物資產和無形的森林生態資產。森林生物資產是指森林中活的動物、植物和微生物及棲息于動物、植物和微生物的個體基因，包括林木資產、林副產品及以森林為依托生存的動物、植物和微生物等，因此森林生物資產是一種有形資產。森林生物資產在價值層次上主要表現為物種多樣性價值和基因多樣性價值，在價值總額中主要表現的是直接使用價值。森林生態資產是指森林生態效益所形成的資產，包括有機物質的生產、的固定、的釋放、營養物質循環與貯存、水土保持、凈化污染物等。森林生態資產在價值層次上表現的是森林生態系統多樣性價值，在價值總額中表現的主要是間接使用價值和和部分直接使用價值（如旅游觀賞價值、科學文化價值等），此外森林生物多樣性所表現出來的選擇價值和存在價值，也歸屬于森林生態資產。

（三）森林生物多樣性資產核算在實踐中的應用從森林生物多樣性資產會計核算的可操作性角度考慮，目前主要可側重于森林物種多樣性價值方面的核算，特別是其中植物和動物多樣性價值的核算。雖然森林生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性三個層次，但目前人們對每個層次的認識是非常有限的。相對而言，物種多樣性最明顯也最容易測定。而森林遺傳基因多樣性多發生在分子水平上，它主要包括染色體的多態性、蛋白質的多態性和核酸的多態性三個方面。就目前人們的研究手段和認識水平看，要做到完全掌握森林中有機體，即動植物和微生物的DNA中的氨基酸的排列次序及其結構還是比較困難的。而生態系統多樣性的測定比遺傳多樣性的測定更困難，因為系統的邊界都是模糊的。同時，對于物種多樣性，也部分受到研究手段和認識水平的限制，對于其中的微生物多樣性測定與確定比較困難，所以物種多樣性目前主要著重于植物與動物多樣性的測定，特別是其中的裸子植物、被子植物和脊椎動物。因此，一般來講，目前森林生物多樣性資產的核算主要是以物種多樣性中的植物與動物價值的核算為代表，暫不考慮基因及生態系統多樣性價值的核算。

三、森林生態效益的會計確認

（一）森林生態效益的概念及特征森林生態效益作為一種間接效益，就是指在一定的會計期間內森林生態資產所釋放出來的效用。其具有幾個重要特征：（1）外在經濟性。外在經濟性在林業中是最普遍的現象。當森林生物多樣性發揮涵養水源、保育土壤、固碳制氧和保護物種及基因多樣性等多種生態效益的時候，這種生態效益卻被非林業經營部門乃至全社會無償地享用，而不必為此付出相應的費用。（2）非減性。森林生物多樣性直接效益的發揮，意味著森林生物資產的減少。而森林生態效益的實現，并不意味著一定要減少森林生態資產。（3）模糊性。森林生物多樣性的直接效益隨著木材、蘑菇、動物毛皮等的出售而實現，并可用貨幣直接計量。但森林生態效益沒有物質載體，無法對其效益進行準確的計量，只能通過估計來反映。因此，森林生態效益的確定具有模糊性。

（二）森林生態效益的會計確認長期以來我國傳統林業會計中核算的收益部分只是對市場上可以進行交換的貨幣收益進行確認，對林業生產經營活動所引起的生態效益外在性不予確認，使得大量的森林生態效益價值游離于會計循環之外，嚴重阻礙了森林生物多樣性資源可持續效益的發揮，危及了林業自身的生存和發展。因此，作為林業經濟經營組織必須考慮林業生產經營活動對外部產生的影響，會計上應反映這一巨大的森林生態效益，將森林生態效益外在經濟性作為收入要素納入核算體系（溫作民，2003），從而進一步轉化為林業經營組織的環境效益，真實地評價其業績。根據財務會計的收入定義，收入是一種經濟利益的總流入。顯然，森林生態效益外在性部分并沒有形成經濟利益的流入。因此，傳統財務會計確認收入的流入和流出概念不能滿足將森林生態效益完整地納入會計核算體系的要求。要將森林生態效益作為收入要素納入會計系統，其確認可以根據其標準進行：（1）符合定義。符合森林生態效益定義，森林生態效益作為一種間接效益，是指在一定的會計期間內森林生態資產所釋放出來的效用。（2）可計量性。據有關部門測算，森林生態效益是其經濟效益的13倍。國外特別是發達國家對森林生態效益每年都要進行準確的核算。（3）相關性。森林生態效益會計核算提供了關于森林生物多樣性非木材價值的更多的信息，這些信息將有助于投資者和決策者對森林生態功能重要性留下深刻的印象，特別是可以為林業主管部門或財政部門進行相關決策或制定相關的會計制度與準則提供依據，適應新時期我國林業跨越式發展的需要。（4）可靠性。模糊性雖然增加了森林生態效益計量的難度，但是只要是估計的合理，仍然具有可靠性。因此，凡是符合森林生態效益的定義，能夠用貨幣計量，并且具有相關性和可靠性的森林生態資產所釋放的效用，都可確認為森林生態效益。

四、森林生物多樣性價值的會計計量

（一）森林生物多樣性價值的計量尺度計量包括貨幣計量與非貨幣計量。就貨幣計量而言，其計量單位籠統地講就是貨幣，由于貨幣能把經濟業務全面、綜合地反映出來，所以貨幣成為會計統一的計量尺度。森林生物多樣性價值的計量應同時采用貨幣計量和非貨幣計量兩種形式。這主要是由森林生物多樣資產的特點和森林生態效益的特點決定的。森林生物多樣性資產的兩重性、價值的多無性、產品的公共性和市場的無形性以及森林生態效益的外在經濟性、模糊性等特征，一方面反映了對其價值計量過程的不確定性和復雜性；另一方面，即使它們的價值通過一定的方法得以計量，但在其計量結果的公眾認可度上目前仍存有爭議。因此，對森林生物多樣性價值的計量完全以貨幣作為統一的計量尺度目前仍存在著較大的困難。為了滿足提供森林生物多樣性方面的會計信息，使其具有較強的可理解性，應當盡可能多地考慮運用非貨幣計量尺度。在非貨幣計量形式中，可同時使用包括實物計量、勞動計量、混合計量等多種形式。運用貨幣計量形成一些財務指標，運用非貨幣計量則會形成實物指標、勞動指標、技術指標、技術經濟指標和文字說明等，從而提供信息使用者決策有用的會計信息。

（二）森林生物多樣性價值的計量屬性以歷史成本為基礎計量是一項廣為流行的會計慣例。對于一般實體資產來講，在沒有通貨膨脹或通貨膨脹較小的情況下，其歷史成本與其價值的差異是較小的。然而，森林生物多樣性資產是一項特殊資產，以歷史成本計價卻是森林生物多樣性一個致命弱點，這主要是由于森林生物多樣性資產大部分是由自然力作用形成的。少部分是由自然力和人力作用形成的。因此，它們往往沒有或只有較低的歷史成本。另外，它們又是有生命力或活動力的，其價值隨著時間的變化而不斷在變化，只有在交易的那一刻才能暫時相對固定其價值。因此，如果僅按目前的歷史成本會計模式來計量，它們的價值計量會偏低，違背了會計信息相關性的原則，不能達到為決策者提供有用信息的目的。因此，在可持續發展理念下，森林生物多樣性價值的計量屬性，不應局限于傳統的單一歷史成本計量，而應包括面向市場、未來、風險和不確定性的公允價值在內的多種計量模式。公允價值是一種復合的會計計量屬性，從狹義上看，其表現形式有：現行市價、現行成本、可變現凈值和以公允價值為計量目的的未來現金流量的現值。歷史成本固然可以提供可靠的會計信息，但有時為了管理或決策上的需要，要求會計可以提供以公允價值反映的更為相關的會計信息。另外，象森林生態資產一類的歷史成本原本就沒有，用公允價值反而可以更可靠地反映它們的真實價值。在這些情況下，用公允價值代替歷史成本對森林生物多樣性資產進行計量也是可行的。當然，用公允價值計量所帶來的一個負面影響是公允價值的確定避免不了主觀因素的影響，這對會計信息的可靠性的影響不容忽視，因此怎樣提高和增強公允價值的可靠性是一項需要進一步研究的課題。從目前我國會計現實來看，公允價值的運用條件尚不具備（張心靈等，2004），森林生物多樣性價值的會計計量屬性可以選擇以歷史成本計量為主，輔之以公允價值的計量模式。具體計量時，應分別不同資產及不同階段加以考慮。森林生物資產的初始計量應按歷史成本進行計量；森林生態資產的初始確認應按公允價值計量；森林生物資產及森林生態資產報表日計量應采用公允價值計量。公允價值可以通過如實際市場價法、費用支出法、旅行費用法、替代花費法、機會成本法或條件價值法等，對森林生物多樣性資產進行評估取得。從發展的角度看，公允價值計量模式極有可能成為21世紀的主流（黃世忠，1997），那么森林生物多樣性資產將來應主要選擇公允價值的計量模式，即采用“公允價值＋歷史成本”模式。

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第7篇：微生物多樣性研究范文

【關鍵詞】土地整理 生態保護 生物多樣性 農地整理

土地整理是指根據社會經濟發展的需要，采取一定的手段，對土地利用方式、土地利用結構和土地利用關系進行重新規劃與調整，以提高土地利用率，實現土地集約利用目標的一種措施。當前，土地整理過多地關注耕地數量的增加，而對由此引起的生態問題重視不夠。不適當的整理方式和技術，使土壤性狀發生變化，農田生態系統的穩定性下降，最終使生物量減少，甚至造成整個生態系統破壞。因此，探討土地整理對生物多樣性的影響，重視土地整理生態設計，以減少對生物鏈的不良影響，保持生物多樣性，尤為迫切與重要。

一、土地整理的生物多樣性影響分析

對農業區域生物多樣性的保護，不能像保護自然生態系統那樣通過建立生態自然保護區來實現，農業區域是人類進行生產、生活的地方，因此要保護該區域的生物多樣性，不能以犧牲該地區人們的生產、生活為代價，而是應該通過工程措施，對生物多樣性從物種多樣性、遺傳多樣性等層次上進行利用與保護。

1.土地整理單項工程的影響

土地整理的目的之一是增加耕地、提高土地利用率。因此，原有未利用地上的原生、次生自然生態系統將被單一的農作物替代，景觀多樣性將降低，某些生物的生存空間遭到破壞，不僅導致植物、動物的物種多樣性的降低，還有可能導致病蟲害發生的頻率和強度的增加。在土地平整工程中，機械對土壤的擾動，使得土壤環境發生了劇烈的變化，破壞了土壤中的微生物生境，從而導致土壤微生物大量死亡；混凝土渠道的修建對水生生物的影響也較為顯著，渠道直且光滑，提高了水的利用率，但卻導致渠道中水生生物的死亡。為了營造水生生物生存的環境，通過排水溝設計為水生生物提供避難所。土地整理中排水溝通常不加襯砌，而且在田塊的較低部位，由于地下水的滲漏，即使在最干旱的曬田期也能涵蓄一定的水量來保證水生生物的存活；田塊間的田埂、道路兩側的農田防護林則可以成為一些動植物的棲息地，對病蟲害發生的減少、農田生態系統的生物多樣性的維持有著積極的作用。

2.土地整理布局的影響

農地的整理多為實現一定的社會和經濟效益，因此在整理布局中，很多只考慮經濟性以及耐用性，而忽視了生態的考量，這極不利于農業的可持續發展。為了節省農地整理的資金投入，在修建排水渠道時，對溝渠進行裁彎取直是一種普遍的現象，此外一些地區在田間大量鋪設混凝土路面和溝渠，并誤認為這是一種高品位的設計，這種混凝土鋼筋結構的溝渠，特別是溝渠采用“三面光”的設計，這不僅增加了投資，而且減少了綠地面積和生物棲息的場所，影響了土地生態環境。

生物生存環境的惡化直接減慢了農田物種的擴散，生物的棲息地被混凝土鋼筋結構的溝渠隔開，物種的擴散受到影響，導致群體趨向不穩定，造成生物多樣性的下降。在土地整理的空間結構上，土地整理中“路成框”的指導思想勢必引起項目區的景觀破碎，導致植被斑塊間的自然連通度降低，進而影響到生物多樣性的發展。但是，溝渠和農田防護林的建設在某種程度上減輕了這種威脅。溝渠遍布在整個項目區，而且在溝渠與路相交處有涵管、橋等水工建筑保證溝渠的貫通，這就為一些動物的遷移、植物孢粉的運移提供了可能。農田防護林在項目區也基本貫通，是動植物遷徙的重要廊道。土地整理中防護林的建設提倡選用本地物種，這對保護生物多樣性也有著積極的響。

二、土地整理生態化設計

生態保護型整理模式多種多樣，有從農地整理結構設計、道路設計和河溝渠設計3個方面構建了保育形模式；有從生態模式、仿自然模式和等級模式3個生態型農地整理模式；有從國內外土地整理研究和實踐的新成果中，

提出的我國景觀生態保護型土地整理設計模式中構想等等。其中可以起到保護生物多樣性的方式如下：

（1）田間路不宜使用混凝土結構，盡量采用土石鋪路，混凝土結構不具透氣性，導致花草樹木無法生長，一些小型動物和微生物無法棲息，從而減少了生物的多樣性，破壞了該地方的生態平衡。

（2）渠道邊坡不宜過陡，盡量設計為緩坡。渠道邊坡是許多生物生長和棲息的地方，邊坡太陡，渠道水位變化過快，很容易對邊坡一帶的動植物帶來沖擊，增加了兩邊生物的存活難度，因此在修建渠道時應該盡量延長渠道邊坡的長度，以增加和穩定兩岸動植物的生存空間，在條件允許的情況下，可以修建復式斷面的渠道。

（3）筆直無彎道渠道雖然最具經濟效益，但就保持生物多樣型來說，凹凸多變的渠道無疑是最佳的，筆直無彎道渠道水流湍急，不利周圍生物的棲息和藏匿，多變渠道的渠道則可以阻擋、改變水流，穩定水溫，同時渠道凹凸處也是許多生物理想的棲息地。

（4）渠道周圍規劃植栽。渠道周邊缺植栽，造成日光直接照射，使日夜溫度差很大，對生態的發展亦有不良影響。植栽可提供陰影，緩和水溫的變化，制造野生動植物棲息的有利環境。

（5）保留一定的溝塘和低洼地區。溝塘和低洼地的生產力雖然不高，但卻是野生動植物良好的棲息生長之所，它可凈化環境，減少旱澇。

第8篇：微生物多樣性研究范文

一、土地整理的生物多樣性影響分析

對農業區域生物多樣性的保護,不能像保護自然生態系統那樣通過建立生態自然保護區來實現,農業區域是人類進行生產、生活的地方,因此要保護該區域的生物多樣性,不能以犧牲該地區人們的生產、生活為代價,而是應該通過工程措施,對生物多樣性從物種多樣性、遺傳多樣性等層次上進行利用與保護。

1.土地整理單項工程的影響

土地整理的目的之一是增加耕地、提高土地利用率。因此,原有未利用地上的原生、次生自然生態系統將被單一的農作物替代,景觀多樣性將降低,某些生物的生存空間遭到破壞,不僅導致植物、動物的物種多樣性的降低,還有可能導致病蟲害發生的頻率和強度的增加。在土地平整工程中,機械對土壤的擾動,使得土壤環境發生了劇烈的變化,破壞了土壤中的微生物生境,從而導致土壤微生物大量死亡;混凝土渠道的修建對水生生物的影響也較為顯著,渠道直且光滑,提高了水的利用率,但卻導致渠道中水生生物的死亡。為了營造水生生物生存的環境,通過排水溝設計為水生生物提供避難所。土地整理中排水溝通常不加襯砌,而且在田塊的較低部位,由于地下水的滲漏,即使在最干旱的曬田期也能涵蓄一定的水量來保證水生生物的存活;田塊間的田埂、道路兩側的農田防護林則可以成為一些動植物的棲息地,對病蟲害發生的減少、農田生態系統的生物多樣性的維持有著積極的作用。

2.土地整理布局的影響

農地的整理多為實現一定的社會和經濟效益,因此在整理布局中,很多只考慮經濟性以及耐用性,而忽視了生態的考量,這極不利于農業的可持續發展。為了節省農地整理的資金投入,在修建排水渠道時,對溝渠進行裁彎取直是一種普遍的現象,此外一些地區在田間大量鋪設混凝土路面和溝渠,并誤認為這是一種高品位的設計,這種混凝土鋼筋結構的溝渠,特別是溝渠采用“三面光”的設計,這不僅增加了投資,而且減少了綠地面積和生物棲息的場所,影響了土地生態環境。

生物生存環境的惡化直接減慢了農田物種的擴散,生物的棲息地被混凝土鋼筋結構的溝渠隔開,物種的擴散受到影響,導致群體趨向不穩定,造成生物多樣性的下降。在土地整理的空間結構上,土地整理中“路成框”的指導思想勢必引起項目區的景觀破碎,導致植被斑塊間的自然連通度降低,進而影響到生物多樣性的發展。但是,溝渠和農田防護林的建設在某種程度上減輕了這種威脅。溝渠遍布在整個項目區,而且在溝渠與路相交處有涵管、橋等水工建筑保證溝渠的貫通,這就為一些動物的遷移、植物孢粉的運移提供了可能。農田防護林在項目區也基本貫通,是動植物遷徙的重要廊道。土地整理中防護林的建設提倡選用本地物種,這對保護生物多樣性也有著積極的響。

二、土地整理生態化設計

生態保護型整理模式多種多樣,有從農地整理結構設計、道路設計和河溝渠設計3個方面構建了保育形模式;有從生態模式、仿自然模式和等級模式3個生態型農地整理模式;有從國內外土地整理研究和實踐的新成果中,提出的我國景觀生態保護型土地整理設計模式中構想等等。其中可以起到保護生物多樣性的方式如下:

(1)田間路不宜使用混凝土結構,盡量采用土石鋪路,混凝土結構不具透氣性,導致花草樹木無法生長,一些小型動物和微生物無法棲息,從而減少了生物的多樣性,破壞了該地方的生態平衡。

(2)渠道邊坡不宜過陡,盡量設計為緩坡。渠道邊坡是許多生物生長和棲息的地方,邊坡太陡,渠道水位變化過快,很容易對邊坡一帶的動植物帶來沖擊,增加了兩邊生物的存活難度,因此在修建渠道時應該盡量延長渠道邊坡的長度,以增加和穩定兩岸動植物的生存空間,在條件允許的情況下,可以修建復式斷面的渠道。

(3)筆直無彎道渠道雖然最具經濟效益,但就保持生物多樣型來說,凹凸多變的渠道無疑是最佳的,筆直無彎道渠道水流湍急,不利周圍生物的棲息和藏匿,多變渠道的渠道則可以阻擋、改變水流,穩定水溫,同時渠道凹凸處也是許多生物理想的棲息地。

(4)渠道周圍規劃植栽。渠道周邊缺植栽,造成日光直接照射,使日夜溫度差很大,對生態的發展亦有不良影響。植栽可提供陰影,緩和水溫的變化,制造野生動植物棲息的有利環境。

(5)保留一定的溝塘和低洼地區。溝塘和低洼地的生產力雖然不高,但卻是野生動植物良好的棲息生長之所,它可凈化環境,減少旱澇。

第9篇：微生物多樣性研究范文

這個國際紀念日的確立，說明生物多樣性問題已經引起各國政府的廣泛關注。生物多樣性保護與持續利用已成為人類與環境領域的中心議題。

什么是“生物多樣性”？

生物多樣性（biological diversity 或 biodiversity)是指地球上的生物（包括動物、植物、微生物）在所有形式、層次和聯合體中生命的多樣化，包括生態系統多樣性、物種多樣性和基因多樣性。生物多樣性是地球上生命經過幾十億年發展進化的結果，是人類賴以生存的物質基礎。這一概念反映了基因、物種和生態系統的相互關系：基因是物種的組成部分，物種是生態系統的組成部分，也是生物多樣性的中心。生物多樣性作為地球上各種生物賴以長期存在、繁衍、昌盛的基礎和社會財富的源泉，已越來越受到人類的重視。

生物多樣性為什么如此重要？

人類從生物多樣性中得到了所需的全部食品、許多藥物和工業原料。物種為人類提供了食物的來源，作為人類基本食物的農作物、家禽和家畜等均源自野生物種。野生物種是培育新品種不可缺少的原材料，特別是隨著近代遺傳工程的興起和發展，物種的保存更有著深遠的意義。

物種是多種藥物的來源，隨著醫學研究的深入，越來越多的物種被發現可作藥用。

物種資源能提供大量的工業原料。自然界的動植物能提供給人類所需的皮毛、皮革、纖維、油料、香料、膠脂等各種原料。

以上的例子是人們所熟知的直接價值，而間接價值也非同小可。

物種多樣性對科學技術的發展是不可或缺的。仿生學的發展離不開豐富而奇異的生物世界。生物多樣性是維持生態系統相對平衡的必要條件，某個（些）物種的消亡可能引起整個系統失衡甚至崩潰。

生物多樣性的間接價值主要與其功能有關：固定太陽能、調節水文、防止水土流失、調節氣候、吸收分解污染物、貯存營養元素并促進養分循環和維持進化過程等方面都與生物多樣性間接相關。許多目前認為無足輕重的物種，可能有著重要的價值。

椐估計，地球上生物約有300萬-1000萬種以上，但至今有案可查的僅150萬種，經人類研究和加以利用的只是其中的一小部分。很多物種還沒來得及定名就已滅絕。

不同類型的生態系統面積的銳減，無法再現的基因、物種和生態系統正以前所未有的速度消失。如果不立即采取有效措施，人類將面臨能否繼續以其固有方式生活的挑戰。生物多樣性的研究、保護和持續合理利用亟待加強，刻不容緩。

由于中國是人口最多的國家，而且80%人口分布在農村，對生物多樣性具有很大的依賴性。中國經濟的高速發展和龐大的人口壓力給生物多樣性造成很大影響，致使中國成為生物多樣性受到嚴重威脅的國家。在《瀕危野生動植物種國際貿易公約》列出的640個世界性瀕危物種中，中國就占了約25%共156種，形勢十分嚴峻。

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我國是《生物多樣性公約》的締約國，又是多種生物的起源中心。保護生物多樣性的工作，己列入政府議事日程，尤其是近年環境保護、污染防治和生態保護并重方針的實施，有力地推動了生物多樣性保護工作的進程。

面對全國范圍內的生物物種危機，這些努力無疑是遠遠不夠的，還需要全體國民的重視和對物種棲息地的持續改善。

作為普通公民，我們能為生物多樣性保護做些什么呢？