生物质的作用十篇

生物质的作用篇1

1、土壤是培育农作物的重要基质，是农作物赖以生存的物质基础，是供给农作物生长所需要的水、肥、气、热的主要源泉。这是以为土壤是由矿物质、有机质、土壤水分和土壤空气组成的。

2、矿物质是组成土壤的最基本物质，它能提供农作物所需的多种营养元素。对改善土壤的理化性质和土壤团粒结构以及保水、供水、通风、稳温等都有重要作用。

3、土壤水分是农作物必不可少的物质条件。

4、土壤空气是农作物根系吸收作用和微生物生命活动所需要的氧气的来源，也是土壤矿物质进一步风化及有机物转化释放出养分的重要条件。

（来源：文章屋网 ）

生物质的作用篇2

关键词：蛋白质-蛋白质对接；分子动力学模拟；蛋白质-蛋白质相互作用

Abstract：Proteins that play a critical role in many cellular processes often perform their functions by interacting with other proteins. Therefore， the studies of protein-protein interactions are vital to exploring the essence of life， understanding the mechanism of diseases and developing new drugs to improve human health. With the sustained development of bioinformatics， more and more computational methods have been applied to structural and functional research of proteins. Protein-protein docking and molecular dynamics simulation are both widely applied to the studies of protein-protein interactions. This article reviews the theory of computational methods， softwares and the application in protein-protein interactions.

Key words：Protein-protein docking； Molecular dynamics simulation； Protein-protein interactions

众所周知，蛋白质在生物进程中扮演着重要的角色。蛋白质通过与其他生物大分子（如蛋白质，DNA和RNA）相互作用介导细胞内各种重要的生理过程，如基因的复制、转录、翻译以及细胞周期调控、信号转导、免疫反应等，其中，蛋白质-蛋白质相互作用尤为常见。因此蛋白质-蛋白质相互作用的研究有助于人们探明其细胞内功能，从而了解各种疾病发生机制，为进一步的新药研发提供帮助。目前为止，研究蛋白质-蛋白质相互作用主要有酵母双杂交、免疫共沉淀、亲和色谱、质谱、核磁共振等多种实验方法，这些技术为蛋白质相互作用研究做出了重要贡献，积累了宝贵的数据资源。

随着计算机处理能力的不断提升，生物信息学的理论模拟方法得到迅速发展和广泛应用。生物信息学整合数学，物理，化学，信息学等众多学科的优势，以计算模拟手段进行生物学相关研究。自Janin和同事们[1]首次运用自动化对接算法预测牛胰蛋白酶抑制剂-胰蛋白酶复合物3D结构至今，蛋白质-蛋白质对接领域已取得很大进步。该方法常用于蛋白质结构及功能研究，分析配体与蛋白质间或者蛋白质-蛋白质间的相互作用模式，便于研究者从原子水平探究受体-配体间作用机制。分子动力学模拟在诞生至今的几十年中不断随着计算机软硬件技术的快速提升而愈加发展完善，已经成为研究蛋白质、核酸等生物大分子的结构和动力学特性的重要工具。本文将对蛋白质-蛋白质对接和分子动力学模拟的基本原理及其在蛋白质间相互作用研究中的应用进行简要概述。

1 蛋白质-蛋白质对接

准确的蛋白质-蛋白质复合物结构是进行蛋白质-蛋白质相互作用研究的基础。然而，通过实验方法测定蛋白质-蛋白质复合物结构比测定单个蛋白质更加困难。随着计算机水平的不断发展，人们开始希望用计算模拟手段来预测蛋白质复合物的真实结构，并希望从原子层面来分析蛋白质-蛋白质相互作用的内部机制。蛋白质-蛋白质分子对接是一种常用的方法。它是指利用两个单体蛋白质的三维空间结构，来预测蛋白质-蛋白质复合物结构。解决蛋白质对接问题有两个关键因素：打分函数和搜索算法[2]。打分函数应能够区分出正确的或近似正确的蛋白质对接复合物，而且搜索算法需严格地探索由相互作用的蛋白质形成的巨大构象空间。

1.1打分函数 蛋白质-蛋白质对接可以被归类为一个全局最优化问题，其主要目的是找到蛋白质分子间最稳定关联结构。使用打分函数是准确评估结合蛋白间的相互作用所必需的。打分函数有两个作用：构象采集和母板选择及精制。打分函数的根本目的是从错误的对接取向中区分出正确或近似正确的对接取向。打分函数主要有两种类型：基于物理原理的函数和基于实验知识的函数。通常，基于物理原理的能量函数用分子力场如CHARMM[3]和AMBER[4]描述蛋白质-蛋白质相互作用。

打分函数可能包括几何学与化学的互补，静电力、范德华力和氢键的相互作用以及解相关能量项。最常用的打分函数是形状互补。经常将形状互补与FFT算法联合应用于详尽的全局搜索。静电场在带电粒子或极性分子间的相互作用中扮演着重要角色。泊松-玻尔兹曼方程常被用来解决从原子水平获得溶剂化生物分子系统的静电电位问题。打分函数包括了极其重要的离散和核心相互作用，通常用范德华力相互作用来描述。

1.2搜索算法 搜索算法的主要目的就是在势能图上定位最稳定的状态。对接复合物可能解的构象搜索可通过两种不同的方案执行。第一种方案是进行全空间搜索，第二种是随机地或按一定顺序只搜索局部空间。快速傅里叶变换是最为著名的用于全空间的搜索算法之一。Katchalski-Katzi[5]和助手首次将快速傅里叶变换法用于蛋白质对接，确定受体配体间几何契合。该方法被应用于许多程序，如GRAMM[6]， FTDock[7]，3D-Dock[8]以及ZDock[9]。局部搜索算法包括模拟退火，蒙特卡洛法及遗传算法等。Vieth和助手们[10]发现分子动力学法最适于进行大空间搜索，而遗传算法比其他算法更适合进行小空间搜索。大多数情况下，蒙特卡洛算法和分子动力学算法都用来进行蛋白质柔性处理。

1.3对接过程 蛋白质-蛋白质对接一般通用的过程包括：①尽可能多的从全局或局部搜索中生成对接复合物；②筛选和评估复合物；③精制和重排。这三步可被细分为更多步。第一步完成刚体的全局搜索，尽可能多的生成对接蛋白质-蛋白质构象。在第二步中，采用生物或实验信息和打分函数来扫描并评估第一步得到的对接复合物。错误对接复合物的得分比接近X射线结构复合物的得分高是很常见的，许多得分高的结构并不实际存在。应过滤掉这些不实际存在的结构，将剩下的对接复合物进行评估。第三步涉及到侧链及可能骨架的柔性。柔性处理时主要进行重排侧链。

2 分子动力学模拟

分子动力学模拟是一门利用经典力学来模拟大分子体系运动的方法，它综合了数学、统计物理、化学、计算机等多门学科的内容。分子力场是分子动力学模拟的基础。它采用简单的函数来描述分子能量与结构之间的关系。分子力场的基本函数形式包括了原子之间的成键相互作用与非键相互作用。非键相互作用主要包含了范德华力与长程静电力。

2.1分子动力学模拟过程 分子动力学模拟的步骤主要包括了四步：第一步是确定初始构象，初始构象尽量选越接近模拟系统的结构越好，通常是能量较低的构象。通常采用分子力学方法对其构象进行优化；第二步平衡相过程，在前一步中已经确定的模拟体系将进行平衡相过程。在构建平衡相的过程中，须对其构象以及温度等参数进行调控并加以监控，还要判断体系是否已经达到平衡；第三步生产相过程，模拟体系中的分子以及构成分子的原子开始根据初始速度运动，此时根据牛顿力学和预先给定的粒子间相互作用势来对各个粒子的运动轨迹进行计算，并从这个过程中抽取计算分析时所需要的数据和样本；第四步将对计算结果进行深入分析处理。

2.2研究进展及常用软件 Tajkhorshid等成功的模拟了水分子通过不同通道亚型的过程[11]。Xu等在水溶液和磷脂双层中对β淀粉样多肽进行了多次长时间分子动力学模拟，发现在生物膜和有机溶剂中以α螺旋为主，在水溶液中则以无规则卷曲为主[12]。京都大学医学研究科的岩田想[13]成功分析了存在于细胞的，负责将物质运送到细胞内的一种蛋白Mhp1的构造，运用该结果通过在计算机上模拟，在分子层次上弄清了Mhp1将物质运往细胞内的机制。

目前，用于分子动力学模拟的软件越来越成熟。较为常用的主要有：GROMACS，NAMD， AMBER，CHARMM，TINKER、LAMMPS等。GROMACS[14]是用户界面友好的分子动力学模拟软件，模拟中的参数条件和基本功能已经趋于成熟，里面包含多种力场，非常适用于模拟生物大分子这种复杂体系。同时由于其速度快，在非生物体系统中也得到了广泛的应用。AMBER[15]不仅是一个程序，而是包含了从体系准备到动力学模拟，再到轨迹分析等一系列程序的集合。同时，AMBER 还是一系列力场的名称，这些力场涵盖了蛋白质、核酸、糖类、脂类等众多生物大分子。NAMD同样适用于模拟计算蛋白质、核酸等生物大分子体系，而且并行计算效率非常高。

3 展望

目前，蛋白质分子对接及分子动力学模拟等计算手段虽然已广泛用于蛋白质-蛋白质间相互作用的相关研究，但还是存在一些值得改进的地方。例如，蛋白质-蛋白质对接过程中，蛋白质柔性的相关处理，构象搜索的合理性及打分函数的准确度；分子动力学模拟中力场的种类和所研究体系的匹配度等。随着计算机技术不断的发展，这些生物信息学方法有待进一步优化和相关软件需要进一步完善，从而使其更适用于蛋白质等生物大分子的模拟研究。总之，将生物信息学方法与传统实验手段相结合来进行蛋白质间相互作用等生物大分子体系研究，是一条有待进一步发展的有效途径。

参考文献：

[1]WodakS J，puter analysis of protein-protein interaction[J].Journal of molecular biology，1978，124：323-342.

[2]Taylor，J.S.and Burnett，RM.DARWIN：A program for docking flexible molecules[J].Proteins. 2000，41：173-191.

[3]Brooks，B.R.，States，D.J.， S.andKarplus，M.CHARMM： a program for macromolecular energy， minimization， and dynamics calculations[J]put.Chem.1983，4： 87-217.

[4]Ferguson， D.M.， Kollman，P.A.A second generation force field for the simulation of proteins， nucleic acids， and organic molecules[J]. J. Am. Chem. Soc，1995， 117： 5179-5197.

[5]Katchalski，Vakser，I.A.Molecular surface recognition： determination of geometric fit between proteins and their ligands by correlation techniques[J].Proc.Nat.Acad.Sci.USA，1992.89： 2195-2199.

[6]Tovchigrechko， Vakser， I.A.Development and Testing of an Automated Approach to Protein Docking[J].Proteins，2005，60：296-301.

[7]Gabb，H.A.，Sternberg，M.J.E.Modeling protein docking using shape complementarity， electrostatics and biochemical information[J].JMB.1997，272：106-120.

[8]Moont， Sternberg，M.J.E.Modelling protein-protein and protein-DNA docking[J].In Bioinformatics - From Genomes to Drugs，2001，1：361-404.

[9]Chen， R.and Weng，Z.A novel shape complementarity scoring function for protein-protein docking[J].Proteins，2003，51：397-408.

[10]Vieth， M.， Hirst.Assessing search strategies for flexible docking[J]put.Chem，1998，19： 1623-1631.

[11]Tajkhorshid，E， Schulten， K.，Control of the selectivity of the aquaporin water channel family by global orientational tuning[J]. Science， 2002， 296： 525-530.

[12]Xu ，Y.，Jiang， H.Conformational transition of amyloid beta-peptide[J].PNAS.USA，2005，102： 5403-5407.

[13]Shima mura，T.，Beckstein. Molecular basis of alternating access membrane transport by the sodium-hydantoin transporter Mhp1[J].Science.2010，328：470-473.

生物质的作用篇3

【关键词】室内质控；室间质评；临床微生物检验室内质控和室间质评对于临床微生物检验的质量控制来说都非常关键, 在室内质控的基础上进行室间质评, 不仅可以看出一个实验室的标本鉴定能力, 经常进行室间质评还可以提高检验人员的工作水平, 进而提高室内质控的水平［1］。本案将本实验室临床微生物检验的结果, 与本省临床检验中心提供的标本进行室间质评, 以期为其他实验室提供参考, 提高实验室微生物检验的质量。

1 材料与方法

1. 1 材料 选取2009~2013年本省临床检验中心的室间质评标本细菌共100株, 全部转种成功。对这些菌株进行分类, 革兰阳性杆菌43株, 革兰阴性杆菌48株, 革兰阴性球菌9株。实验过程中用到的仪器和试剂有药敏试纸、成品干粉培养基、微量生化管、API微生物临定系统、全自动微生物分析仪等。所有的仪器和试剂符合实验操作的鉴定要求。

1. 2 方法将本省临床检验中心提供的100株细菌进行转种, 不同的标本区分不同的培养基, 转种后, 将标本的环境温度控制在35~37℃之间［2］。24 h以后观察并记录菌落的形态, 对于生长不良的细菌可以适当延长培养的时间, 根据细菌的实际生长情况停止培养。细菌的初步鉴定方法是通过革兰染色后观察菌落的形态和染色性。全面鉴定细菌时先对细菌进行分纯处理, 然后运用全自动微生物分析仪或者是API微生物临定系统进行鉴定。个别菌株可能会需要进行手工鉴定, 按照《全国临床检验操作规程(第 3 版)》［3］执行。鉴定正确的菌株进行药敏试验, 药敏试验参照美国临床和实验室标准协会(CLSI)标准［4］执行。

2 结果

100株细菌全部转种成功, 其中鉴定正确94株, 鉴定错误6株。错误的6株细菌中, 革兰阳性杆菌与革兰阴性杆菌各3株。94株细菌的药敏试验结果有92例是符合的, 试验结果不符合的2株细菌的抗菌素都为青霉素。具体鉴定错误分析见表1。

3 讨论

由鉴定结果可知, 鉴定错误的原因大致有以下三点：首先是实验室鉴定的手段有限, 如病牛沙门菌和流感嗜血杆菌的误检。其次是检验人员的认知不足, 如芽孢杆菌属的误检, 芽孢杆菌需要培养3 d以上才可见芽孢, 如果检验人员不知道这一点, 培养24 h后做鉴定试验必然会产生错误, 再次药物含量的把握, 如G群链球菌的误诊。最后, 室内质控工作没有做好, 如金黄色葡萄球菌的误检。靛基质试验、氧化酶试验等在细菌鉴定中使用非常频繁, 应经常监测, 以防试剂失效。药敏试验中抗菌素为青霉素的检验有2株细菌结果不符合, 分析原因可能是青霉素本身就不稳定, 加上本实验室之前的保存方法也存在问题, 没有在低温下保存导致。药物的购买应该注意计划性, 仔细做好记录, 根据药物性质妥善保管。

综上所述, 临床微生物室间质量评价对于减少实验室细菌鉴定失误很有帮助, 实验室在进行细菌鉴定和药敏试验时, 由于工作人员的专业水平、细菌学诊断水平和质量控制水平等因素, 对准确鉴定细菌都会起到一定的影响。临床进行微生物检验应该在严格室内质控的基础上经常进行室间质评。

参考文献

［1］ 牛华, 王天朝, 谢颖夫, 等.室内质控实时在线监控方案的设计和实施.临床检验杂志, 2011, 29(7):490-491.

［2］ 万腊根, 张世锟, 胡意, 等.两种方法设置室内质控限值时室内质控的结果分析.国际检验医学杂志, 2011, 32(6):692-693.

［3］ 中华人民共和国卫生部医政司.全国临床检验操作规程.南京:东南大学出版社, 2006:30.

生物质的作用篇4

关键词：学生心理素质评价 重要工作 特性及意义 促动效能

开展学生心理素质评价工作是抓好基础教育，实现教育目标，深化教育改革的一项重要工作。学生心理素质评价对其他素质评价有着重要的支撑意义，对提高教育教学量起着积极的作用。。因此，建立学生心理素质的评价体系，探求科学地评价学生心理素质的方法，是学生素质全面发展的关键所在。

一、学生心理素质的特性及意义

心理素质是指稳定体现个体心理品质与风貌，自我意识起核心作用的智力因素和非智力因素的综合。它具有个体自我性、相对稳定性和内容丰富性三大特征。美国心理学家推孟认为"成就最大与最小的人之间的差异不在于智力水平，而在于是否有自信心、进取心、坚持性、不屈不挠、不自卑等良好的品质。可见，教育教学中，学生心理素质的培养具有重要的意义。心理素质教育的目标使学生不断正确认识自我，增强控制自我、承受挫折、适应环境的能力，能够调节自我，提高心理健康水平，增强发展自我的能力。

1、是心理素质是整个素质结构的重要组成内容，它是其他素质形成的支撑力量，思想道德素质、科学文化素质、身体素质、审美素质以及劳动素质的形成都是以一定心理素质为基础的，个体的发展过程均以必要的心理发展为支撑；同时心理素质对其它素质的形成具有操作和动力功能。学生综合素质的提高，是在需要、动机、兴趣等因素的助长和推动下完成的。

2、是良好的心理素质对学生全面素质的形成及身心健康成长有关键的调控作用。学生在学习、生活、交际等经历中，必然会受到各种主、客观因素的影响，可能会产生各种心理障碍，如不能及时解决，将会对学生的健康成长产生不良影响，因此，在加强学生全面素质教育过程中必须注重开展心理素质教育。心理素质在整个素质结构中占有十分重要的位置。它既是其他素质形成的基础和中介又对其他素质的形成具有操作和动力功能。良好的心理素质是一个人全面素质中的重要组成部分。

二、心理素质评价具有学生综合素质形成的促动效能

对学生进行评价是教育过程的一个环节，所以，评价的功能与教育目标是一致的。评价的根本目的是为了更好地促进学生的发展。为使心理素质教育对全面素质教育的发展起到重大的推动作用，建立心理素质教育评价体系是十分必要的，研究心理素质教育评价具有十分重要的理论意义和实践指导价值。

1、全面发展，发挥心理素质评价的目标针对效能。心理素质教育是素质教育的主体方面，学生的行为变化存在着多方面的因素，但学生的心理变化决定着行为变化，其结果还是心理素质教育占据重要地位。因此，心理素质教育评价系统地收集了学生的实际发展情况，进而作出更为精细的分析、筛选和确定。分析学生哪些方面达到了预期目标，哪些方面未达到预定的目标。确定心理素质教育导向，指导教师在教育教学中有效地把握学生全面发展的方向。使心理素质教育评价有的放矢，落到实处。

2、因材施教，发挥心理素质评价的双驱效能。学生的心理素质教育体现着智力素质和非智力素质双轮互为作用的效应。智力性心理素质是"加工处理器"，学生的个体素质的提高是处理后的沉淀。非智力心理素质所包含的动机、兴趣和需要等是综合素质提高的动力。因此，教育教学过程中，心理素质的双轮既互为作用，又对学生综合素质的形成有驱动作用。教育育教学中必须注重强化学生的动机、兴趣和需要，这样才能更充分的做到因材施教，更好地培养学生的特殊才能，使学生全面发展。

3、因势利导，发挥心理素质评价的信息反馈效能。教育是一个连续不断的施教过程，又是一个反复进行的循环过程。因此，整个教育过程必须是一个不断评价、不断改进、不断提高的，使教与学更加统一、更加有效的教育过程。这就依赖于心理素质评价的信息反馈效能。

三、心理素质评价具有提高教育教学质量的促动效能

心理素质教育评价是渗透到教学每一个环节的教育艺术，在物理教学中发挥学生心理素质评价效能是提高物理教学质量的一个重要条件。心理素质教育评价虽不能直接形成教育教学质量，但只有在综合素质结构有机互动的条件下，才能真正在达到提高质量的目的，也就是说，只有心理素质教育评价作用于其他素质教育的时候，才能真正发挥其提高教育教学质量的积极作用。

1、是抓住本质，改变现象，心理素质评价要渗透到思想教育的全过程；

2、是抓住教学环节，改进教学方法，心理素质评价要渗透到课堂教学的全过程；学生处于不断发展变化的过程中，学生的发展需要目标、需要导向、需要激励。而日常教育教学活动则为心理素质评价提供了平台和载体，如学生在物理教学中小组合作学习时，教师就可以观察学生的学习兴趣，是否积极参加讨论，是否认真倾听他人的发言，是否有合作精神等。

3、是抓住素质结构，改革教育理念，心理素质评价要渗透到素质教育的全过程。教学中，我们总会遇到一些个别情况，如有的学生，可能不爱学习物理，上课搞小动作，不完成作业，可是，他总有某些闪光的火花，如喜欢劳动，爱做卫生，干活有窍门等，劳动中总是积极主动，而且一些较难的活在他的参与下总能圆满完成。教师分析出这样的学生学习后进只是现象，热情上进、肯动脑才是本质的个性心理特征，以学生的个性心理优势为突破口，将劳动爱动脑筋延伸到学习上，从而使这样的学生改变了不良习惯，提高学习成绩。

生物质的作用篇5

在今天，物质不灭似乎已经成为绝对真理。人们在这个前提下，去找寻意识的根源。殊不知，意识的真正根源是物质可灭！

这是一个惊人的发现！实际上物质不灭并不是绝对真理，人类无法检验所有的物质，就如同无法检验所有的星球，看是否有生命一样。人们的检验范围是有限的，检验的精度也是有限的，不是绝对的精确。所以那些灭掉的物质可能在人类的视野之外，也有可能从人类的眼皮底下溜了过去。由于过于微小而无法被检测出来。

我们知道，如果物质不灭，那么物质之间只存在转化的关系，那么也只能产生转化的力。这样，这些物质无论如何转化，始终是物质，不可能成为意识。绝对的物质就如同一池纯净水，怎么起浪也不可能产生意识。

如果物质可灭，那么就有产生的关系，和消失的关系。产生的关系和消失的关系与转化关系完全不同。他具有产生意识的前提条件。那些不灭的性质，最后表现为土壤，那些可灭的性质，最后表现为种子。这样，生命就诞生了，意识的征程也就开始了。人们开始懂得了什么叫做爱。对于即将失去了，会觉得珍惜。

意识是怎样从物质可灭中产生的呢？首先可以将物质的不灭和可灭分开来进行分析。

对于具有物质不灭性质的物质，可以叫做不灭物质。对于具有可灭性质的物质，可以叫做可灭物质。不灭物质之间有力的作用，可灭物质和不灭物质、可灭物质和可灭物质之间就会有另一种作用，这个作用就是意识作用的根源。拿人类的意识作为例子的话，人和石头之间的作用，是可灭物质和不灭物质之间的作用，比如人觉得石头很美，某些石头具有价值等等。人和人之间的作用，就是可灭物质和可灭物质之间的作用。比如情感、爱等等。物质的可灭和不灭，与人作为例比就是：对于人而言，生和死就是感情的基础，没有生死，就没有感情；对于物质而言，可灭可生是意识产生的根源，是生命产生的根源。

物质不灭和可灭不是绝对分开的，而是一个事物的正反两方面的性质。所以现在必须将可灭物质和不灭物质加在一起，他们是一个东西。那么有人就会问，既然加起来，那么石头也有意识吗？回答是，任何事物都具有两种性质和作用，只是强和弱的问题。石头表现的不灭性强，可灭性弱。虽然对于单个石头而言，这个作用忽略不计，相当于0，没有意识，但是，对于所有的土壤，对于整个大宇宙而言，这种微小联合起来的作用是非常巨大的，相对于单个石头，他的作用就非常可观。这就是为什么从土壤中可以孕育出生命的根本原因。对于人而言，单个的人的意识作用非常强，是长期的可灭作用持续的结果。

那么物质不灭的作用和可灭的作用真的有不同吗？这个问题，我们来看以下现实就知道了。

物质和物质之间，光就是光，力就是力。比如，对于人光是色彩，虽然是一个事物，但是光永远不能取代我们的色彩。但是色彩就是色彩，光就是光，中间隔了一层关系。对于可灭物质而言，则和不灭作用隔了一个灭的界，因此永远不等同。我们吃东西，叫做食物，物质和物质之间不能叫做吃。男女之间的吸引叫做爱，电荷之间的吸引不能叫做爱。这中间也是隔了一个人。如果物质不灭，那么这些关系根本不存在，相互之间只能是力和力的直接较量，就没有所谓的吃，色彩之类。物质间力的作用产生客观关系，意识作用产生意识关系。

生物质的作用篇6

关键词 盆栽作物；堆肥；有机质；消耗利用

中图分类号 S318；S147.5 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）10-0008-03

Abstract In order to provide basis for compost application and management of soil organic matter，the utilization of organic matter in compost was quantitatively analyzed by quantitative analysis in pot experiment. The results showed that there was a mutual selectivity between the composts and the crops.The group without crop cultivation had organic matter consumption rates of 0.5%-42.0%，while the group with crop cultivation of 8.0%-99.9%，so a crop cultivation significantly promoted the consumption of organic matter.Although there was difference among the consumptions of organic matter for the crops，but large amounts of organic matter was consumed in the process of crop growth（90%）.The organic matter content were decreased to 4.2%-12.6% after one planting cycle，closing to the ordinary level of organic matter content in cultivate layer of soil. Therefore，crop cultivation had a serious consumption of organic matter，compost application should be heightened and persevered，preventing an excessive consumption of soil organic matter.

Key words potted crops；compost；organic matter；consumption and utilization

堆肥的研究c应用有着悠久的历史。施用堆肥可以增加土壤有机碳量和其他养分，改善土壤性质，调控土壤微生物生态环境，在维持土壤肥力和活力方面有着不可替代的作用。生产实践证明，若有机肥投入量不足，会导致土壤板结、贮水功能削弱、作物品质和产量下降及病害频发等一系列问题，影响农田和农作物的可持续性生产。研究表明，随着堆肥施用量的增加，土壤有机质、全氮、全磷含量随之显著增加，且植物生物量也有增加，与不施用堆肥处理存在显著差异[1-2]。当堆肥施用体积比由5%增加到100%时，栽培基质中有机质含量从22.68 g/kg增加到317.71 g/kg，全氮含量从1.36 g/kg增加到14.9 g/kg，速效磷含量从33.18 mg/kg增加到228.25 mg/kg；同时促进了花卉植物的生长，尤其5%～20%处理的促进作用显著[3]。李淑芹等[4]研究发现堆肥可提高大豆作物产量，且最佳施肥量为24 t/hm2。深入研究发现，堆肥有机质中的腐殖质类物质具有明显的促进作物早期生长发育、缩短成熟期的作用，生理机制包括改善光合作用和气孔导度等[5]。已有研究还发现，尽管不同种类有机堆肥（啤酒污泥堆肥、牛粪堆肥和菇渣堆肥）都能促进土壤中有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量显著增加，但对土壤性状和微生物量的影响程度却表现出了差异[6]。同样是屠宰场废弃物堆肥，猪、牛和羊的屠宰废弃物堆肥对土壤肥力和苜蓿生物量的影响仍存在差异[7]。因此，推测堆肥与作物之间可能存在着相互选择性，而这点还缺少系统的、大批量的栽培试验证实。更重要的是，当前堆肥研究仅关注了作物生长与土壤有机质变化状况，而缺乏对堆肥自身有机质消耗利用规律的认知，恰恰这点对于堆肥施用管理（消耗与补充）十分关键。张 鑫等[8]在盆栽试验中发现，堆肥基质中有机质会被不断消耗，7周内由起始的5.5%迅速降低至2.6%，随之基质中的微生物活力受到抑制、多样性有所降低。可见，基质中有机质消耗造成的影响是确切的，应该重视对堆肥有机质消耗利用的研究。本研究拟通过系统的盆栽试验，定量分析探讨作物栽培对堆肥有机质的消耗，强化对堆肥自身有机质消耗利用规律的认知，为堆肥科学施用和土壤有机质管理提供更加充分的参考依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试大棚采用钢架结构支撑，长×宽×高为25 m×25 m×8 m，顶部为密封塑料、遮阳网上下双层结构并配备自动喷雾装置，周边采用带孔塑料、密封塑料里外双层结构。4种作物为常见的蔬菜、粮食或经济作物，分别是青瓜、西红柿、番薯和玉米。其中番薯苗购自农贸市场，其他作物种子购自广东省农业科学院。

4种堆肥依次编号为C1～C4，生产地分别为我国的河南、北京、山东和重庆，具有一定区域代表性；生产的主要原料分别为鸡粪、鸡牛羊粪+作物秸秆、糠醛渣+大豆蛋白渣、牛粪，具有多样性。4种堆肥的有机质和氮磷钾含量见表1。

1.2 试验设计

在温室大棚中开展盆栽试验。选取大棚东南角一块空地开展试验，试验期间正常光照（未使用遮阳网），四周通风。塑料花盆规格为口径18 cm、底径14 cm、高度17 cm，底部带有4个直径1 cm圆孔，附有托盘。向每个塑料花盆中装入有效体积1/5的堆肥（500.0 g）和4/5的石英砂（1 435.0 g），浇透自来水（渗入托盘的水倒回盆中），放置3 d。每盆播种5粒种子，待第3片真叶长出后间苗，选择生长好且长势一致苗定苗，每盆仅留下1株；同时选择生长好且长势一致的番薯苗，每盆栽种1株。每天自来水浇灌1次，浇水量为最大持水量的70%，且尽量保证不渗出（渗入托盘的水倒回盆中）。每种作物的每种肥料做10次重复。同时，设置不播种作物的空白组，每种肥料空白做3次重复，浇水情况与试验组一致。每天观察作物的生长情况，75 d后收获作物。

1.3 调查内容与方法

小心取出作物全株，用清水洗掉根部附带的基质，并用吸水纸吸干，用塑料带封装后带回实验室，测定作物干重。将塑料花盆中的全部基质倒入一个容器中，手动反复颠倒使之尽可能混匀，以四分法取出约200 g基质样品，用塑料带封装后带回实验室，测定基质有机质含量。作物和基质样品在测试之前，均于4 ℃冰箱保存。

作物干重测定采用称重法。基质有机质测定采用重铬酸钾氧化―容量法[9]，为了减少试验误差，增大取样量为2 g，平行试验允许误控制为10%。

2 结果与分析

2.1 作物生长情况

在栽培过程中，对作物的生长情况进行了跟踪观察，并测定收获的生物量（干重），结果见表2。作物在不同堆肥基质上的生长情况普遍存在差异。以青瓜为例，4种堆肥基质上生物量大小排序为堆肥C3>堆肥C4>堆肥C2>堆肥C1，相互之间均存在@著差异（p

同时，堆肥对不同作物的生长影响也存在明显差异。以堆肥C1为例，4种作物的生物量大小排序为玉米>番薯>西红柿>青瓜，相互之间均存在显著差异（p

综合来看，作物与堆肥之间存在相互选择性，因此应该尽可能视作物种类施用合适堆肥。

2.2 堆肥中有机质的消耗利用

少有研究者关注作物栽培时基质中有机质的变化，相关数据十分缺乏，但它对于深刻认识作物生长需要利用基质中的有机质是非常重要的。仝少伟等[6]在盆栽试验中分别测定了堆肥、土壤和栽培后基质中的有机质含量，但并没有对有机质绝对量进行物质衡算，故无法明确有机质消耗利用情况。郭 浩等[11]分别测定了栽培前与栽培后的堆肥+土壤混合基质中的有机质含量，但也未进行有机质的物质衡算。因此，本研究着重对栽培时基质中的有机质总量进行了衡算，并计算了空白组和试验组中有机质的消耗率（图1）。

由图1可知，在不栽培作物的情况下（空白组），4种堆肥基质中仍发生了有机质消耗，这部分消耗是由堆肥自身的微生物代谢造成的。张 鑫等[8]在不栽培植物的盆栽试验中也发现了这个现象。为了证明这个观点，笔者测定了4种堆肥的呼吸活性（单位为mL CO2/kg堆肥样品），其大小顺序为堆肥C3（156.84）>堆肥C2（95.10）>堆肥C4（85.12）>堆肥C1（34.99），基本与堆肥基质的有机质消耗次序一致。

较之空白对照，在栽培作物的情况下，4种堆肥基质中的有机质消耗大幅增加，除了青瓜外，其他3种作物对堆肥基质中有机质消耗均达90%以上。可见，作物栽培显著促进了堆肥基质中的有机质消耗。郭 浩等[11]观测针茅和车前草种植对堆肥基质中养分的消耗，发现了有机质的大量消耗（由14.5%降至1.1%和1.5%），与本研究的结果一致。因此，在种植作物前，应该施用充足的有机肥作底肥，减少对土壤有机质的消耗。

尽管在同一堆肥基质中，不同作物对有机质的消耗存在差异，但4种作物生长过程中都消耗了大量的有机质（达90%）。大量生产实践证明，农业废弃物堆肥还田可缓解土壤基质中的有机质消耗[12]。因此，作物栽培都需要施用有机肥。

2.3 栽培后基质中的有机质水平

该次种植作物后，栽培基质中的残留有机质含量水平（已换算为干基）见图2。

由图2可知，一次种植后有机质即降至4.2%～12.6%，甚至栽培西红柿的堆肥C4基质降低至0.3%，已经接近了耕作层土壤的普通有机质含量水平（5%）。若需要二次种植，有必要重新施加堆肥。尽管赵树兰等[10]研究发现，以垃圾堆肥作为草坪植物生长的主体基质时，其促生长作用在二茬草中仍得到明显体现，但遗憾的是未对基质中有机质的消耗进行分析评价。从本研究数据看来，对于耕作密度强度大的农田，有必要坚持长期施用有机肥。

3 结论与讨论

试验结果表明，堆肥和作物之间存在相互选择性。因此，应该尽可能视作物种类施用合适堆肥。在4种堆肥基质中，对照组和试验组中有机质消耗率分别为0.5%～42%和8.0%～99.9%，可见作物栽培显著促进了有机质的消耗。因此，在种植作物前，应该施用充足的有机肥作底肥，减少对土壤有机质的消耗。尽管不同作物对有机质的消耗存在差异，但4种作物生长过程中都消耗了大量的有机质（达90%），因此作物栽培都需要施用有机肥。一次种植后有机质即降至4.2%～12.6%，接近耕作层土壤的普通有机质含量水平。因此，对于耕作密度强度大的农田，有必要坚持长期施用有机肥。

综合看来，作物栽培对有机质的消耗很大，应该增加和坚持堆肥施用，防止土壤有机质过度消耗。

4 参考文献

[1] 刘海星，沈伟.城市污泥好氧堆肥肥料对绿化土壤特性和香樟树生长的影响[J].净水技术，2011，30（3）：61-66.

[2] 王社平，程晓波，姚岚，等.施用城市污泥堆肥对土壤和青椒重金属积累的影响[J].农业环境科学学报，2015，34（9）：1829-1836.

[3] 张春英，罗玉兰，田龚，等.厨余垃圾堆肥对鸡冠花及土壤性质的影响[J].中国农学通报，2015，31（10）：119-123.

[4] 李淑芹，田仲鹤，金宏鑫，等.施用城市污泥堆肥对土壤和大豆器官重金属积累的影响[J].农业环境科学学报，2014，33（2）：352-357.

[5] AZCONA I，PASCUAL I，AGUIRREOLEA J，et al.Growth and development of pepper are affected by humic substances derived from composted sludge[J].Journal of Plant Nutrition and Soil Science，2011，174（6）：916-924.

[6] 仝少ィ时连辉，刘登民，等.不同有机堆肥对土壤性状及微生物生物量的影响[J].植物营养与肥料学报，2014，20（1）：110-117.

[7] 刘希凤，张俊华.屠宰场废弃物堆肥对苜蓿生长和碱化土壤肥力指标的影响[J].干旱地区农业研究，2014（6）：106-111.

[8] 张鑫，党岩，冯丽娟，等.施用城市污泥堆肥对土壤微生物群落结构变化的影响[J].环境工程学报，2014，8（2）：716-722.

[9] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科技出版社，2000：107-108.

[10] 赵树兰，廉菲，多立安.垃圾堆肥基质对不同草坪植物生态及质量特征的影响[J].生态学报，2011，31（6）：1742-1748.

生物质的作用篇7

当物体受到外力作用（合外力不为零）时，物体不可能保持匀速直线运动状态或静止状态，但物体力图保持原有运动状态不变的性质（惯性）仍旧表现出来。--b

物体具有保持运动状态不变的性质，我们把这种性质叫做惯性。受力时，物体力图保持原有的运动状态不变的性质仍将表现出来。就是说受力时，惯性依然存在。当物体受到外力时，物体还表现出，外力改变物体运动状态的难易程度不同。这是一种性质吗？我们认为这是一种性质，并认为这是物体的惯性在受力时的表现。

物体具有惯性，受力时惯性依然存在。受力时，物体只有惯性吗？受力时物体会不会产生 另一种性质，或者说一种性质在受力时显现出来？

在上面，如果认为物体受力时，具有的性质是不同的，是两种性质。我们试分析一下这两种性质。

在受外力时物体具有惯性，保持运动状态不变的性质。如果把保持匀速直线运动状态或静止状态的运动状态叫做惯性状态，那么，选择不同的参照系可以看出此时物体的惯性状态。----《惯性与惯性状态》一文

在受外力时物体具有，运动状态的改变的难易程度不同的性质。这种性质的表现与质量有关，性质有大小。质量越大，物体运动状态的改变的难易程度越大；反之，质量越小，物体运动状态越容易改变。这种性质与力与加速度具有牛顿第二定律的关系。受力时物体依然具有保持运动状态不变的性质。这两种性质同时存在。受力时，物体具有保持运动状态不变的同时，还有运动状态改变的难易程度不变的性质，具有阻碍运动状态发生改变的性质。

如果认为这两种性质是一种性质，那么我们可以说，物体受力时具有的保持运动状态不变的性质与运动状态改变难易程度不同的这两种性质就是物体具有运动状态改变的难易程度不同的性质，这种性质就是物体保持运动状态不变在受力时的表现。或者说这两种性质就是，受力时，物体保持运动状态不变。受力时，物体运动状态改变的难易程度不同就是保持运动状态不变。

如果这两种性质是同一性质，那么 我们可以理解成物体受力时，具有力改变物体的运动状态的难易程度不同的性质，没有保持原来运动状态不变的性质。这样的话， 物体受力时，不同质量的物体，运动状态的改变难易程度是不同的；但物体没有保持原来运动状态不变的性质。物体具有保持运动状态不变的性质。当物体受到外力迫使其运动状态发生改变时，物体保持运动状态不变的性质依然存在；同时有产生另一种性质，物体的这种性质表现为 阻碍运动状态的改变。质量越大， 阻碍作用越大；质量越小，阻碍作用越小。

力的性质是使物体的运动状态发生改变；受力时，物体的阻碍性质是阻碍物体运动状态的改变，阻碍力使物体的运动状态发生改变；物体具有保持运动状态不变的性质。

力与物体的阻碍性质的共同作用是使物体运动状态发生改变；又由于物体具有保持运动状态不变的性质，所以在力，物体的阻碍性质与物体保持运动状态不变的性质的共同作用下，物体在原来运动状态的基础上发生改变。

物体受力时表现出的阻碍性质，受力时表现出来；在外力消失时，这种性质消失。

有力发生，就一定要有受力物体与施力物体。物体受力的同时对另一个物体有力的作用。作用力与反作用力总是大小相等，方向相反。作用力与反作用力同时产生，同时消失。

物体的阻碍性质如何阻碍运动状态的改变呢？质量越大，物体运动状态越难改变；质量越小，物体的运动状态越容易改变。

物体的这种性质受力时产生，外力消失时，消失。这种性质与反作用力有什么关系吗？

如果这种性质阻碍力的时候，就也表现为反作用力；那么，质量大的物体，反作用力大，质量小的物体，反作用力小。是吗？

质量小的物体，运动状态容易改变；质量大的物体，运动状态难以改变。要使物体改变的加速度相同，质量大的物体需要的力；由于反作用力与（作用）力相等，我们知道此时的反作用力等于（作用)力。同理，质量小的物体，产生的反作用力小。

原来质量大(小）的物体，产生的反作用力大（小），指的是相对而言的，质量大相对与质量小的物体而言，质量大的物体，阻碍性质（相对而言）大，产生的反作用力（相对而言）也大；质量小的物体，性质小，反作用力也小；物体改变相同的加速度时，质量不同，性质大小不同，产生的反作用力不同。

物体的这种性质就是反作用力。（或者说，物体的这种性质通过反作用力的形式反抗，力对物体的作用。）

物体具有保持运动状态不变的性质，知道力是改变物体速度的原因，力是物体运动状态发生改变的原因；物体受力时，物体的阻碍性质如何阻碍运动状态的改变呢？质量越大，物体运动状态越难改变；质量越小，物体的运动状态越容易改变。

物体的这种性质受力时产生，外力消失时，消失。这种性质与反作用力有什么关系吗？

如果这种性质阻碍力的时候，就也表现为反作用力；那么，质量大的物体，反作用力大，质量小的物体，反作用力小。是吗？

质量小的物体，运动状态容易改变；质量大的物体，运动状态难以改变。要使物体改变的加速度相同，质量大的物体需要的力；由于反作用力与（作用）力相等，我们知道此时的反作用力等于（作用)力。同理，质量小的物体，产生的反作用力小。

原来质量大(小）的物体，产生的反作用力大（小），指的是相对而言的，质量大相对与质量小的物体而言，质量大的物体，阻碍性质（相对而言）大，产生的反作用力（相对而言）也大；质量小的物体，性质小，反作用力也小；物体改变相同的加速度时，质量不同，性质大小不同，产生的反作用力不同。

物体的这种性质就是反作用力。（或者说，物体的这种性质通过反作用力的形式反抗，力对物体的作用。）

物体具有保持运动状态不变的性质，知道力是改变物体速度的原因，力是物体运动状态发生改变的原因；物体受力时，物体本身产生反作用力，抵抗力对物体的作用.

下面是《惯性与惯性状态》一段，希望能对上面更好的理解。

我们有时候认为牛顿运动定律是建立在绝对惯性系之上的，是这样吗？什么是惯性系？如何找到惯性系?所有的参照系都是平等的吗？（摘要）

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。这就是牛顿第一定律。

牛顿第一定律描述的是物体不受外力的状态。(理想化的状态)

任何物体都和周围的物体有相互作用，不受外力的物体是不存在的。通常，我们选择参照系（无论惯性系或非惯性系）描述物体的运动状态都是受力状态。

物体具有惯性与物体处于惯性状态的区别

一切物体都具有惯性。无论处于什么状态，都具有惯性。惯性是物体一种性质；惯性状态（指的是）包括静止状态和匀速直线运动状态，物体不受外力状态为惯性状态。

物体的受力状态，在惯性系看来(或惯性系中)，物体处于匀速直线运动状态或静止状态。而物体相对于惯性系而言又是不受力的。(相对的不受力）

在惯性系看来，物体处于不受力的保持匀速直线运动或静止状态的惯性状态。这种惯性状态是一种相对的惯性状态。

在惯性系中运动状态处于惯性状态的物体，在非惯性系中（看来）就处于非惯性系状态。（在非惯性系中处于惯性状态的物体，在惯性系中处于非惯性状态。）

生物质的作用篇8

关键词：园林绿化；废弃物；堆肥；花卉栽培；基质

中图分类号：S688 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170632189

随着城市园林绿化与植物栽培基质技术的发展，使得园林绿化废弃物为主要原料的栽培基质被应用于花卉种植中。园林绿化废弃物的再利用对节约自然资源、防止环境污染发挥着极大的作用。将园林绿化废弃物作为花卉栽培基质，能够增加植物的叶绿素含量以及花青素含量，促进植株发育，应用效果较为明显。

1 堆肥材料概述

园林绿化废弃物也被称作是绿色垃圾，主要是指园林植物自然凋落或者人工修理所产生的落叶与枯枝等。对于园林废弃物，传统方式是进行填埋与焚烧，如此则会造成环境污染以及Y源浪费。随着废弃物处理技术的发展，开始利用园林绿化废弃物制作堆肥，以此实现废弃物资源化，为花卉栽培提供基质，促进花卉的生长。

2 花卉栽培基质研究现状

目前国内对于园林绿化废弃物的处理以及用作花卉栽培基质的研究较少。但是部分研究学者基于对花卉栽培基质的研究，以园林绿化废弃物作为原料，通过添加城市污泥，制作高温好氧堆肥，来配置绿化栽培基质，通过佛甲草栽培试验，获取了容重小，营养丰富，制作成本较低的栽培基质生产配方。这在极大程度上推动着园林绿化废弃物堆肥的研究进程，为其用作花卉栽培基质的研究，提供了理论依据。利用园林绿化废弃物与污泥堆肥，用作屋顶绿化栽培基质试验能够证明：园林绿化废弃物堆肥用作植物栽培基质，不仅能够节约草炭资源，还能够使得园林绿化废弃物资源再利用，园林绿化废弃物材料较多，而且成本低廉，因此极具推广应用价值。园林绿化废弃物堆肥可应用于花卉栽培生产，还可以用于城市绿化建设中，作为屋顶绿化栽培基质，在此基质下植物的成活率较高，而且具有较强的保水性与保肥性。

3 园林绿化废弃物堆肥用作花卉栽培基质的效果

3.1 保水与通气性较好

将园林绿化废弃物堆肥作为花卉栽培基质，能够有效降低基质容量，改善基质养分输送的能力，具有较好的通气性与保水性。用园林绿化废弃物堆肥作为花卉栽培基质，无论是从物理性质，还是化学性质角度，其均符合花卉栽培的需求。例如：用园林绿化废弃物堆肥，作为矮牵牛栽培基质，矮牵牛花的产量较高而且鲜花的质量较高，主要体现在植株高、根长、叶绿素含量等方面，基于张强等的研究数据：对植物叶绿素含量的影响差异，能够达到显著水平，F=3.03>F0.06=2.62，经过配置后的堆肥，即堆肥与素土以3：7比例配置，同其他基质相比，园林绿化废弃物堆肥作为基质，用于花卉栽培，具有较强的应用优势。

3.2 提高花青素含量

园林绿化废弃物堆肥，用作花卉栽培基质，能够有效促进花卉的生长，提高花卉的花青素含量。例如：将园林绿化废弃物堆肥，用作彩叶草栽培基质，从彩叶草的生长情况来看，彩叶草的颜色绚丽，而且生长的速度较快，这得益于大量花青素的支持，也正是因为园林绿化废弃物堆肥的作用，使得彩叶草叶片的花青素含量增加，进而促进彩叶草的增长。基于张强等的研究数据：堆肥与素土以5：5比例配置，对彩叶草的影响效果最佳，能够提高部分花卉的花青素含量，还能够提高部分花卉的叶绿素含量，例如：将园林绿化废弃物堆肥，用作马齿苋栽培基质，即使在不同的处理方式下，此基质与其它基质相比，不仅能够提高干质量，还能够提高鲜质量。

3.3 土壤改善情况较好

花卉栽培对于土壤营养成分的需求较高，使用园林绿化废弃物，能够改善花卉栽培的土壤条件，为花卉提供较强透水性，疏松的土壤条件，以促进花卉的生长。园林绿化废弃物堆肥基质，不仅具有较强的稳定性，而且保水能力与保肥能力较强。该堆肥的使用能够调节土壤的酸碱度，使得酸碱度较为适中，进而能够起到支撑植物根系的作用。园林绿化废弃物堆肥较容易获得，而且价格较低，能够符合花卉栽培的生产要求，不仅环保性较强，而且经济性较强。在使用前也需要进行无害化处理，达到除臭与灭菌的要求后，将其运用到花卉栽培生产中。

4 结束语

生物质的作用篇9

物体受过外力，外力又消失后，物体具有保持外力消失后运动状态不变的性质。这也是惯性。力的作用不是改变物体的惯性，而是改变物体的运动状态。物体在力的作用下，惯性没有消失或改变。 

物体受力加速（或减速）运动时，惯性表现是什么？物体受外力，外力又消失后，匀速直线运动；又受到力，加速运动；外力暂时消失，变为另一速度的匀速直线运动；受力时，加速运动；外力暂时消失时，变为又一受到的匀速直线运动；受力时，加速运动。当外力消失非常短时，我们可以认为物体一直受力。物体受力时，物体依然具有惯性，受力过程中，由于物体具有受力的性质，力改变物体的速度，物体的惯性表现为物体把力改变物体的速度也保持下来了，物体保持匀速直线运动。这里的速度是一个变值，随着时间的增长，受到改变，外力消失时，保持此时的速度匀速直线运动；外力消失时，物体静止就保持静止状态。

物体受力时，物体一边保持惯性一边受力，在物体原来运动状态上，力使物体的运动状态发生改变。

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。这就是牛顿第一定律。牛顿第一定律告诉我们， 物体如果没有受到力的作用，物体的运动状态不发生改变。由此可以知道，如果物体的运动状态发生了改变，必定要有力作用在物体上。物体运动状态发生改变时，物体具有加速度，所以力是使物体产生加速度的原因。

物体运动状态的改变，除了跟外力有关，还跟物体有关。物体具有抗性，抗拒性。抗性有大小。质量的大物体，运动状态难改变，我们说它的抗性大；质量小的物体，运动状态容易改变，我们说它的抗性小。质量是抗性大小的量度。由于物体具有抗性，相同的力在物体上的作用效果不同。物体受力时在力的作用下，力使物体产生加速度；当物体的质量增多，变大时，力使物体产生的加速度变小，力产生的作用效果变小，好像力变小了；当物体的质量减少，变小时，力使物体产生的加速度变大，力产生的作用效果变大，好像力变大了。物体的抗性产生的效果，好像一种力。抗性抗拒的是外力，质量越大抗性越大，抗拒外力的作用越显著，外力产生的作用效果越小，产生的加速度越小。

同一物体在不同的力的作用下，产生的作用效果不同，力越大，产生的加速度，好像物体的抗性变小了。

力是物体间的相互作用；力是使物体产生加速度的原因；物体受力时产生力；所以物体有加速度时，物体对外产生力。

力是什么？力就是物体运动状态发生改变时，对另一物体的作用，使另一物体的运动状态发生改变。有加速度是力产生的原因，物体运动状态发生改变产生力。

受力时，物体的抗性表现出来。物体产生力时，在受力时物体表现出的抗性越大，在此时物体产生的力越大。如果认为在受力时，物体表现出的性质为抗性，站在力的对立面的话，那么产生力时，物体表现出的性质就站在力的这一面，（暂时称）为助性，质量越大，产生的力越大，质量越小，产生的力越小。m代表物体的质量，a代表物体的加速度，那么产生的力（f）为ma=f。

力是产生加速度的原因，那么加速度和力存在着什么关系呢？研究表明：对质量相同的物体来说，物体的加速度跟作用在物体上的力成正比。物体所受的力一定时，加速度和质量存在着什么关系呢？研究表明：在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比。 总结 上面的结果我们得出牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。用数学公式表示就是a=f/m.

受力时，物体表现出抗性（这里的抗性就是以前我们所说的‘质量是惯性大小的量度’中的惯性 。与‘物体具有保持运动状态不变的性质’相区别）受力时 ，质量大的物体，运动状态越难改变，我们说它的抗性大。质量小的物体，运动状态容易改变，我们说它的抗性小。可见，一定质量的物体对应一定的抗性。

由牛顿第二定律得出，m=f/a.这是什么意思呢？我不认为物体受到的力越大，物体的质量越大。联想到物体的质量与物体抗性的关系，如果用k表示物体的抗性，m表示质量那么k=xm.f/a的比值越大就表示物体的抗性越大，比值越小表示物体的抗性越小,抗性越小，表示物体的质量越小。如果选择适当的单位，是否可以认为k=f/a？

生物质的作用篇10

生物质能是人类用火以来，最早直接应用的能源。随着人类文明的发展，生物质能的应用研究开发几经波折，最终人们深刻认识到，石油、煤、天然气等化石能源的有限性，同时无节制地使用化石能源，大量增加co2、粉尘、so2等废弃物的排放，污染了环境，给人类赖以生存的星球，造成十分严重的后果。而使用大自然馈赠的生物质能源，几乎不产生污染，资源可再生而不会枯竭，同时起着保护和改善生态环境的重要作用，是理想的可再生能源之一。生物质能的应用技术开发，旨在把森林砍伐和木材加工剩余物以及农林剩余物如秸杆、麦草等原料通过物理或化学化工的加工方法，使之成为高品位的能源，提高使用热效率，减少化石能源使用量，保护环境，走可持续发展的道路。

七十年代，由于中东战争引发的能源危机以来，生物质的开发利用研究，进一步引起了人们的重视。美国、瑞典、奥地利、加拿大、日本、英国、新西兰等发达国家，以及印度、菲律宾巴西等发展国家都分别修定了各自的能源，投入大量的人力和资金从事生物质能的研究开发。

我国生物质能研究开发工作，起步较晚。随着经济的发展，开始重视生物质能利用研究工作，从八十年代起，将生物质能研究开发列入国家攻关计划，并投入大量的财力和人力。已经建立起一支专业研究开发队伍，并取得了一批高水平的研究成果，初步形成了我国的生物质能产业。

2、生物质能应用技术的研究开发现状

2.1国外研究开发简介

在发达国家中，生物质能研究开发工作主要集中于气化、液化、热解、固化和直接燃烧等方面。

生物质能气化是在高温条件下，利用部份氧化法，使有机物转化成可燃气体的过程。产生的气体可直接作为燃料，用于发动机、锅炉、民用炉灶等场合。气化技术应用在二战期间达到高峰。随着人们对生物质能源开发利用的关注，对气化技术应用研究重又引起人们的重视。目前研究主要用途是利用气化发电和合成甲醇以及产生蒸汽。奥地利成功地推行建立燃烧木材剩余物的区域供电计划，目前已有容量为1000~2000kw的80~90个区域供热站，年供应10×109mj能量。加拿大有12个实验室和大学开展了生物质的气化技术研究。1998年8月了由freel,barrya.申请的生物质循环流化床快速热解技术和设备。瑞典和丹麦正在实行利用生物质进行热电联产的计划，使生物质能在提供高品位电能的同时满足供热的要求。1999年，瑞典地区供热和热电联产所消耗的能源中，26是生物质。

美国在利用生物质能方面，处于世界领先地位，据报道，目前美国有350多座生物质发电站，主要分布在纸浆、纸产品加工厂和其它林产品加工厂，这些工厂大都位于郊区。装机容量达7000mw，提供了大约66000个工作岗位，根据有关科学家预测，到2010年，生物质发电将达到13000mw装机容量，届时有4000000英亩的能源农作物和生物质剩余物用作气化发电的原料，同时，可按排170000个以上的就业人员，对繁荣乡村经济起到积极的推动作用。

流化床气化技术由于具有床内气固接触均匀、反应面积大、反应温度均匀、单位截面积气化强度大。反应温度较固定床低等优点，从1975年以来一直是科学家们关注的热点。包括循环流化床、加压流化床和常规流化床。印度anna大学新能源和可再生能源中心最近开发研究用流化床气化农业剩余物如稻壳、甘蔗渣等，建立了一个中试规模的流化床系统，气体用于柴油发电机发电。1995年美国hawaii大学和vermont大学在国家能源部的资助下开展了流化床气化发电的工作。hawaii大学建立了处理生物质量为100t/d的工化压力气化系统，1997年已经完成了设计，建造和试运行达到预定生产能力。vermont大学建立了气化工业装置，其生产能力达200t/d，发电能力为50mw。目前已进入正常运行阶段。

生物质的直接燃烧和固化成型技术的研究开发，主要着重于专用燃烧设备的设计和生物质成型物的应用。目前，已开发的技术有：林产品加工厂的废料（如造纸厂的树皮、家具厂的边角料等）的专用燃烧蒸汽锅炉，国外造纸厂几乎都有专门的设备，用来处理废弃物。由于生物质形状各异，堆积密度小较松散，给运输和贮存以及使用带来了较大困难，影响生物质的使用。因此，从四十年代开始了生物质的成型技术研究开发。现已成功开发的成型技术按成型物形状分主要有三大类：以日本为代表开发的螺旋挤压生产棒状成型物技术，欧洲各国开发的活塞式挤压制得园柱块状成型技术，以及美国开发研究的内压滚筒颗粒状成型技术和设备。美国颗粒成型燃料年产量达80万吨。

成型燃料应用于二个方面：其一：进一步炭化加工制成木炭棒或木炭块，作为民用烧栲木炭或工业用木炭原料；其次是作为燃料直接燃烧，用于家庭或暧房取暧用燃料。日本、美国、加拿大等国家，开发了专用炉灶。在北美有50万户以上家庭使用这种专用炉灶作为取暧炉。

将生物质能进行正常化学加工，制取液体燃料如乙醇、甲醇、液化油等；是一个热门的研究领域。利用生物发酵或酸水解技术，在一定条件下，将生物质转化加工成乙醇，供汽车和其它工业使用。加拿大用木质原料生产的乙醇上产量为17万吨。比利时每年用甘蔗为原料，制取乙醇量达3.2万吨以上，美国每年用农林生物质和玉米为原料大约生产450万吨乙醇，计划到2010年，可再生的生物质可提供约5300万吨乙醇。

生物质能的另一种液化转换技术，是将生物质经粉碎预处理后在反应设备中，添加催化剂或无催化剂，经化学反应转化成液化油。美国、新西兰、日本、德国、加拿大国家都先后开展了研究开发工作，液化油的发热量达3.5×104kj/kg左右，用木质原料液化的得率为绝干原料的50以上。欧盟组织资助了三个项目，以生物质为原料，利用快速热解技术制取液化油，已经完成100kg/hr的试验规模，并拟进一步扩大至生产应用。该技术制得的液化油得率达70，液化油低热值为1.7×104kj/kg。

生物质能催化气化研究，旨在降低气化反应活化能，改变生物质热处理过程，分解气化副产物焦油成为小分子的可燃气体，增加煤气产量，提高气体热解；同时降低气化温度，提高气化速度和调整生物质气体组成，以便进一步加工制取甲醇或合成氨。欧美等发达国家科研人员在催化气化方面已经作了大量的研究开发，研究范围涉及到催化剂的选择，气化条件的优化和气化反应装置的适应性等方面，并且已经在工业生产装置中得到了应用。

2.2国内研究开发

我国生物质能的应用技术研究，从八十年代以来一直受到政府和科技人员的重视。主要在气化、固化、热解和液化开展研究开发工作。

生物质气化技术的研究在我国发展较快，应用于集中供气、供热、发电方面。中国林科院林产化学工业研究所，从八十年代开始研究开发了集中供热、供气的上吸式气化炉，并且先后在黑龙江、福建得到工业化应用，气化炉的最大生产能力达6.3×106kj/hr。建成了用枝桠材削片处理，气化制取民用煤气，供居民使用的气化系统。最近在江苏省又研究开发以稻草、麦草为原料，应用内循环流化床气化系统，产生接近中热值的煤气，供乡镇居民使用的集中供气系统，气体热值约8000kj/nm3。气化热效率达70/以上。山东省能源研究所研究开发了下吸式气化炉。主要用于秸杆等农业废弃物的气化。在农村居民集中居住地区得到较好的推广应用，并已形成产业化规模。广州能源所开发的以木屑和木粉为原料，应用外循环流化床气化技术，制取木煤气作为干燥热源和发电，并已完成发电能力为180kw的气化发电系统。另外北京农机院、浙江大学等单位也先后开展了生物质气化技术的研究开发工作。

我国生物质的固化技术在八十年代中期开始，现已达到工业化规模生产。目前国内有数十家工厂，用木屑为原料生产棒状成型物木炭。螺旋挤压成型机有单头和双头二种，单头机生产能力为120kg/hr，双头机生产能力达200kg/hr。1990年中国林科院林化所与江苏省东海粮机厂合作，研究开发生产了单头和双头二种型号的棒状成型机，1998年又与江苏正昌集团合作，共同开发了内压滚筒式颗粒成型机，机器生产能力为250~300kg/hr，生产的颗粒成型燃料尤其适用于家庭或暖房取暖使用。南京市平亚取暖器材有限公司，从美国引进适用于家庭使用的取暖炉，通过国内消化吸收，现已形成生产规模。

生物发酵制气技术，在我国已经形成工业化，技术亦趋成熟，利用的原料主要是动物粪便和高浓度的有机废水。在上海亦已建成沼气集中供气系统。

沈阳农业大学从国外引进一套流化床快速热解试验装置，研究开发液化油的技术，和利用发酵技术制取乙醇试验。另外，中国林科院林化所进行了生物质催化气化技术研究。华东理工大学还开展了生物质酸水解制取乙醇的试验研究，但尚未达到工业化生产。

3、我国生物质能应用技术的展望

生物质能是一个重要的能源，预计到下世纪，世界能源消费的40来自生物质能，我国农村能源的70是生物质，我国有丰富的生物质能资源，仅农村秸杆每年总量达6亿多吨。随着经济的发展，人们生活水平的提高，环境保护意识的加强，对生物质能的合理、高效开发利用，必然愈来愈受到人们的重视。因此，科学地利用生物质能，加强其应用技术的研究，具有十分重要的意义。

目前，我国已有一批长期从事生物质转换技术研究开发的科技人员，已经初步形成具有中国特色的生物质能研究开发体系，对生物质转化利用技术从理论上和实践上进行了广泛的研究，完成一批具有较高水平的研究成果，部分技术已形成产业化，为今后进一步研究开发，打下了良好的基础。

从国外生物质能利用技术的研究开发现状结合我国现有技术水平和实际情况来看，本人认为我国生物质能应用技术将主要在以下几方面发展。

3.1高效直接燃烧技术和设备

我国有12亿多人口，绝大多数居住在广大的乡村和小城镇。其生活用能的主要方式仍然是直接燃烧。剩余物秸杆、稻草松散型物料，是农村居民的主要能源，开发研究高效的燃烧炉，提高使用热效率，仍将是应予解决的重要问题。乡镇企业的快速兴起，不仅带动农村经济的发展，而且加速化石能源，尤其是煤的消费，因此开发改造乡镇企业用煤设备（如锅炉等），用生物质替代燃煤在今后的研究开发中应占有一席之地。把松散的农林剩余物进行粉碎分级处理后，加工成型为定型的燃料，结合专用技术和设备的开发，在我国将会有较大的市场前景，家庭和暧房取暧用的颗粒成型燃料，推广应用工作，将会是生物质成型燃料的研究开发之热点。