生物學的原理和作用

范春生

摘 要：一處環境長一類生物。其實生物也和人一樣，都生活在一定的環境中，與環境有著非常密切的關系。一方面，生物要從環境中不斷地攝取物質和能量，因而受到環境的限制；另一方面生物的生命活動又能夠不斷地改變環境。根據生物學的原理給生物予適合的環境，生物就能很好地生長造福于人類。

關鍵詞：生物學；環境

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2015）06-058-01

“一方水土育一方人”一處環境長一類生物。其實生物也和人一樣，都生活在一定的環境中，與環境有著非常密切的關系。一方面，生物要從環境中不斷地攝取物質和能量，因而受到環境的限制；另一方面生物的生命活動又能夠不斷地改變環境。生物與環境是一個統一的整體，我們既要看到環境對生物的影響，又要考慮到生物活動對環境的影響和破壞。尤其是人類活動對環境造成的影響。根據生物學的原理給生物予適合的環境，生物就能很好地生長造福于人類。

光合作用原理和作用。提高農作物光合作用的強度是農業生產增產的主要措施，通過分析影響光合作用強度的環境因素，從以下幾方面適時改善農作物栽培的環境條件。增加CO2的濃度。農業生產中增施有機肥、合理密植及作物栽培要“正其行，通其風”的要求都是提高CO2的濃度達到提高光合作用效率的目的；在蔬菜大棚或花卉溫室中燃燒植物莖桿或使用CO2發生器，通過提高CO2的濃度來促進植株的光合作用。改善農作物的光照條件。可通過延長光照時間、適當提高光照強度來提高植株光合作用強度；光質不同對光合作用的影響不同，葉綠素吸收紅橙光和藍紫光最多，吸收綠光最少，建溫室時，選用無色透明的玻璃（或薄膜）做頂棚，能提高光能利用率，也可依據不同作物的特性，溫室內補充不同成分的光照，如人工光照的溫室中，培育水稻秧苗時，藍色的塑料薄膜有利于培育壯秧；作物栽培的間種套種、合理密植能有效增大光照面積，提高光合作用效率。調節適宜的溫度。光合作用是酶促反應，而溫度直接影響酶的活性，如溫室栽培作物，冬天可適當提高溫度，夏天適當降低溫度；白天調到光合作用最適溫度，以提高光合速率，夜間適當降低溫度，以降低細胞呼吸，增加植物有機物的積累。合理增施礦質元素。礦質元素直接或間接影響光合作用，在一定范圍內，營養元素越多，光合速率就越快。剔除老齡葉。隨著葉齡的增加，葉片面積逐漸減少，葉綠素被破壞，光合速率也隨之下降。所以，在農作物、果樹管理后期適當摘除老葉、殘葉及莖葉蔬菜及時換新葉，可有效降低呼吸消耗，利于有機物的積累。

呼吸作用原理和作用。呼吸過程是代謝的中心，應根據具體情況促進細胞呼吸以增強生長發育，或在必要時設法降低呼吸速率，減少有機物的消耗，實現農業高產增產的目的。作物的中耕松土，水稻的露、曬田，黏土摻沙等措施可以改善土壤通氣條件，增加土壤中的氧氣，促進根的有氧呼吸。水淹植物要及時排水，稻田的定期排水可有效避免植株根的無氧呼吸過久而積累酒精引起中毒。在植物組織的培養液里要不斷通入氧氣，促進根的呼吸作用。貯藏糧食要曬干，并通風密閉，低溫儲存，有效降低種子的呼吸作用，減少有機物的消耗，避免種子霉變腐爛。同樣，在低溫低氧的環境下貯藏果蔬，能降低果蔬的呼吸速率，利于果蔬的保質保鮮。人工控制的溫室要適度降低夜間溫度，以減少作物的呼吸消耗，利于有機物的積累貯存。新疆的哈密瓜之所以很甜，因為吐魯番盆地晝夜溫差大，白天光照充足，溫度適宜，利于光合產物的積累，夜間低溫，呼吸消耗少，利于植株積累有機物。而人工養殖經濟動物，冬天實行溫室飼養，可減少動物因維持體溫而進行的呼吸消耗，利于動物體內營養物質的積累儲存。在林業生產中，適度砍伐、適時修剪枝葉利于降低樹木呼吸消耗，從而實現樹木光合產物得到最大限度的積累，利于提高木材產量。

水分代謝原理和作用。水分是代謝作用過程的重要物質，在光合作用、呼吸作用、有機物的合成和分解的過程中都有水分參與。合理灌溉能保證農作物充足的水分供應，加強植株生長，促進葉面積加大，增加光合面積。利用水分的蒸騰作用原理，移栽植物時去掉一些枝葉以減少蒸騰面積，降低水分的蒸騰散失。帶土移栽幼苗，以保護幼根，利于吸收水分。

礦質代謝原理和作用。植物體對礦質元素的吸收、轉運和利用稱為礦質代謝。在農業生產中，通過合理施肥能改善植物光合性能，增加干物質積累，提高產量。增施氮肥能使葉面積加大，增大光合面積。氮肥還能延長葉片壽命，進而延長植株光合時間。氮又是葉綠素的主要組成成分；磷是光合進程中ATP、NADPH等物質的重要成分，可提高這些物質的含量；磷、鉀能促進光合產物的運輸，有利于光合產物的分配利用。根據植物對礦質元素的主動和選擇性吸收，通過合理施肥、農作物輪作、豆科和禾本科作物間作，以及中耕松土等措施提高土壤礦質元素的利用率，達到農業增產的目的。農民收后在地里燃燒農作物的莖桿，也是增加土壤礦質含量促進作物增產的措施之一。利用溶液培養法原理進行的無土栽培，把植物體生長發育過程中所需要的各種礦質元素，按照一定的比例配制成營養液，有效促進植物的生長發育，實現農作物栽培的工廠化和自動化，極大地提高作物的產量。

植物激素調節原理和作用。根據植物激素作用機理，將植物激素及人工合成的植物生長調節劑應用于農、林業生產，能起到增產、提高經濟效益的作用。比如，生長素能促進果實發育，可將生長素（或生長素類似物）運用于培育無籽番茄及辣椒、黃瓜等無籽果實；生長素既能防止落花落果，也能疏花疏果，因此可運用于棉花的保蕾保鈴；生長素能促進扦插的枝條生根，運用于生產實踐可提高扦插枝條的成活率；根據高濃度生長素抑制植物生長，甚至殺死植物的作用特點，可研制成除草劑運用于農業生產。頂端優勢原理在生產中的應用。通過打頂，可促進棉花、果樹的側枝發育，達到多開花、多結果，提高棉花及水果產量的目的；白楊樹等材木保留頂芽，以促進主干發育。對莖桿為食用部分的蔬菜可用赤霉素促進其植株增高；休眠期長的種子可用赤霉素解除種子休眠，促進發芽；運用細胞分裂素能促進細胞分裂具有保鮮的原理，可研制青鮮素應用于果蔬貯藏；根據乙烯促進果實成熟的原理，將乙烯或乙烯利應用于香蕉、柿子等果實的催熟；依據促進細胞分裂和生長的原理，研制膨大劑等植物生長調節劑促進果實、塊根、塊莖的生長增大。

生物的原理還有很多如：遺傳基本規律原理、生態學原理、生物工程學原理等，只要我們根據這些原理給予生物適合的環境，生物就會根據人們需要生長，造福于人類。endprint