其中,物种的多样性是生物多样性的关键,它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系,又体现了生物资源的丰富性。 我们目前已经知道大约有200万种生物,这些形形色色的生物物种就构成了生物物种的多样性。 生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此 相关的各种生态过程的总和。 有人问根据对自然界的研究可以推断造物主的工作有何特点,据说英国科学家约翰·波顿·桑德森·霍尔丹(J.B.S. Haldane)回答:“过于喜爱甲虫。”因为甲虫是地球上最大的动物群。美国史密森学会(Smithsonian Institution)的特里·欧文(Terry Erwin)推断,多数未知的甲虫种类可能生存于我们无法靠近的30米高的热带森林树冠层。20世纪后叶生命科学各领域取得了巨大的进展,特别是分子生物学的突破性成就,使生命科学在自然科学中的位子起了革命性的变化,很多科学家认为在未来的自然科学中生物科学将成为带头学科,甚至预言本世纪是生物学的世纪。从事生命科学研究的专业人员也越来越多,例如,在美国近年统计48万博士学位获得者中从事生命科学的占51%。在生物科学诸多的分支中,保护生物多样性是当前生物科学最紧迫的任务之一,也是全球生物学界共同关心的焦点问题之一。据可靠的数据说明每天约有100多种生物在地球上绝灭,很多生物在没有被人类认识以前就消亡了,这对人类无疑是一种悲哀和灾难。保护生物多样性的行动势在必行、迫在眉睫。��生物多样性是近年来国内外最为流行的一个词汇。由于自然资源的合理利用和生态环境的保护是人类实现可持续发展的基础,因此生物多样性的研究和保护已经成为世界各国普遍重视的一个问题。现在无论是联合国还是世界各国政府每年都投入大量的人力和资金开展生物多样性的研究与保护工作,一些非政府组织也积极支持和参与全球性的生物多样性的保护工作。例如:联合国和世界银行共同成立的Global Environment Facility每年支出数亿美元支持生物多样性的保护。美国MacArthur Foundation1992年花了$17millions支持生物多样性的保护。��1992年,联合国环境与发展大会在巴西的里约热内卢举行,世 界许多国家都派出代表团参加会议。我国领导人也参加了这次盛会。在这次大会上,通过了"生物多样性公约",标志着世界范围内的自然保护工作进入到了一个新的阶段,即从以往对珍稀濒危物种的保护转入到了对生物多样性的保护。
生物医学动物实验研究论文
1实验设计
在开展生物医学研究时,研究者通过正确地运用统计学知识,可直接影响研究的质量。统计学设计的任务在于对研究的部署、实施,直到研究结果的解释进行系统的安排,力争做到以最少的人力、物力获得可靠的结论和信息。其目的在于确定某种处理是否会表现出某种特定的效应。在实验设计时应遵循惟一差异原则,即在进行两组比较时,两者之间仅有因处理因素不同而引起的差异,而其他实验条件相关的非处理因素都应保持等同。然而,处理组与对照组在反应上表现出的差别并不一定意味着是处理的结果。另有两种引起差别的可能性,即偏倚和偶然性。偏倚是指系统性差别,它不是因组间在处理上的不同所引起。生物医学实验中统计学设计和分析的目标就是消除潜在的偏倚,减少偶然性[2]。
1.1实验的偏倚和控制
偏倚是在研究中从设计到实验实施和结果分析的各环节存在一些人为的、有系统倾向的非随机误差,它不是由于抽样造成的,而是某种偏性使得实验结果偏离它的真值。从所选择的生物医学问题到研究方案的制订与实施、实验的完成过程、实验的分析与解释,乃至实验结果的发表,均可能存在各式各样的偏倚[2]。这种偏倚常常表现为系统误差。偏倚的大小取决于研究的方法和具体的实验条件。常见的偏倚主要有选择性偏倚、观察性偏倚和混杂性偏倚。必须认识实验过程的偏倚,从实验设计起直到整个研究过程结束均要加以控制。正确的实验设计可控制选择性的偏倚,事前人为控制和采取相应的措施可避免和减少观察性的偏倚。对于混杂性偏倚,可将重要的混杂因素在设计阶段进行分层随机设计,使混杂因素在组间分布均衡;在统计分析阶段将混杂因素作为分层因素或采用有协变量分析方法,以消除混杂因素的影响。只有有效地控制或消除偏倚,方可减少结果的假阳性或假阴性。
1.2减少偶然性的潜在影响
偶然性因素的作用可以减少,但不能完全排除。因为即使是在精心实施的研究中,接受同样处理的动物,其反应也不可能完全一样。适当的统计分析可使实验人员评估出现假阳性的概率,即根本不存在处理效应的情况下观察到差异的概率。这种概率越小,实验者发现真实效应的可能性就越大。为了更有把握地检测出真实效应,有必要减少偶然性的作用,并通过实验设计确保能在“噪声”之上识别真正的“信号”。
1.3实验设计的要素
要消除生物医学实验中潜在的偏倚,减少偶然性,就应对实验对象、处理因素和实验效应这三个实验设计要素,按照对照、重复、随机化和均衡四项原则进行周到的设计与控制[3]。1.3.1实验对象实验中处理因素所作用的对象称为实验对象。不同性质的实验研究需要选取不同种类的实验对象,一个完整的实验设计中所需实验对象的总数称为样本含量。生物医学试验中考虑动物实验对象时应关注以下几个方面:①动物种属的选择:选择实验动物的种属与品系时,尤其需要注意其背景反应的水平。为了将反应“信号”水平最大化,常常意味着应避免选择那些背景反应水平极低的动物种属或品系,但如果采用过度反应的动物种属或品系也同样会出现问题。动物物种选择中的其他问题,无论是实际问题(寿命、体型、易得性、对动物学特征的了解情况)或是理论问题(生化、生理或解剖结构与人的相似性),都需要从专业的角度认真加以考虑和权衡。②动物的数量:虽然从统计设计角度考虑可得出某项实验所需的动物数(样本含量),但所得出的数值往往很大。因此,虽然样本含量估计是保证结论可靠性(精度和检验效能)的前提,但基于实验的可操作性及经济原则方面的考虑,应结合统计学的计算结果与以往的生物医学研究经验予以确定。③动物的体重与年龄:为确保实验对象的同质性,实验中所使用的动物体重与年龄应尽可能相近;动物体重的标准差不应超出平均值的10%;啮齿类等小动物年龄相差不应超出1周,大动物年龄相差不应超出1个月。④动物的分层:为了准确检测一种处理因素引起的差别,各处理组在可能影响实验结果的其他非处理因素方面应尽可能具有同质性。当存在动物亚系间的差别时,有两种方法可得到更为准确的结论。一是在结果分析阶段将亚系作为一个“分层变量”处理,包括对两个亚系的结果进行单独分析,然后将结果综合,得出处理效应的总结论;二是将亚系作为实验设计的“区组因素”,这种情况下可使对照组与处理组中每个亚系动物数量相等。除以上所讨论的“亚系”之外,其他的非处理因素,如性别、窝别、体重段等也可作为分层变量进行局部控制,并据此进行分层随机化分组。1.3.2处理因素设计实验研究时,要明确研究中的处理因素和影响实验效应的非处理因素。研究者希望通过对研究设计进行有计划的安排,从而能科学地考察其效应大小的因素称为处理因素或实验因素;研究者往往忽略对评价实验因素作用大小有一定干扰的重要的非处理因素或非实验因素(如动物的窝别、体重等);其他未加控制的许多因素的综合作用统称为实验误差。实验结果是处理因素和非处理因素共同作用而产生的实验效应,因此如何控制和排除非处理因素的干扰,正确显示处理的效应,是实验设计的基本任务。1.3.3实验效应实验效应是处理因素作用于受试对象的反应和结果,是反映实验因素作用强弱的标志,它通过观察指标(统计学常将指标称为变量)来体现。如果指标选择不当,未能准确反映处理因素的作用,获得的研究结果就缺乏科学性,因此选择好观察指标是关系整个研究成败的重要环节。指标的观察应避免带有偏性或偏倚,要结合专业知识,尽可能多地选用客观性强的指标,在仪器和试剂允许的条件下,应尽可能多选用特异性强、灵敏度高、准确可靠的客观指标。对一些半客观(如尿液pH试纸读数值)或主观指标(行为测量、病理观察),一定要事先规定读取数值的严格标准,只有这样才能准确地分析实验结果,从而提高实验结果的可信度。
1.4实验设计的原则
为了防止结果的偏倚,保证实验结果的准确性和最大化的表达,在进行生物医学实验设计时必须遵循统计学设计的对照、重复、随机化和均衡四个基本原则。生物医学实验中对照组的设置必须具备三个条件:①对等原则,即惟一差别原则,除处理因素外,对照组具备与实验组对等的非处理因素。在相互比较的各组间,除了给予的处理因素不同外,其他方面应与实验组具有一致性,如相同的实验单位来源(动物种属、体重等)和相同的实验条件、操作方式和喂养环境等。②同步原则,对照组与实验组设立之后,在整个研究进程中始终处于同一空间和同一时间。③专设原则,任何一个对照组都是为相应的实验组专门设立的。不得借用文献上的记载或以往结果或其他研究资料作为本研究之对照。
1.5生物医学中常用的实验设计类型
如果需要在同一实验中同时评价几种不同的效应,实验者应该安排能区别各自效应差别的实验设计方法。生物医学中常用的实验设计有以下几项。1.5.1完全随机设计完全随机设计是生物医学动物实验中最为常用的一种实验设计方法,它是一种单因素有k个水平(k≥2)组的实验设计。即实验设计可设置一个对照或多个剂量组的实验方案。本设计保证每个实验动物都有相同机会接受任何一种处理,而不受实验人员主观倾向的影响。本设计应用了重复和随机化两个原则,因此能使实验结果受非处理因素的影响基本一致,真实反映出实验的处理效应。1.5.2随机区组设计随机化完全区组设计,简称随机区组设计,又称配伍组设计,是配对设计的扩展,它将几个条件相同的受试者划分在同一个区组或配伍组,然后再按随机的原则,将同一配伍组的受试者随机分配到各实验组。该设计方法的优点是每个区组内的k个实验单位有较好的同质性,比完全随机设计更容易察觉处理间的差别。这种方法须特别注意的是要求区组内实验单位数与处理数相同,实验结果中若有缺失值,统计分析将损失部分信息。1.5.3拉丁方设计拉丁方设计从横行和直列两个方向进行双重局部控制,使得横行和直列两向皆成区组,是比随机区组设计多一个区组因素的设计。在拉丁方设计中,每一行或每一列都成为一个完全区组,而每一处理在每一行或每一列都只出现一次,也就是说,在拉丁方设计中,实验处理数=横行区组数=直列区组数=实验处理的重复数。1.5.4析因设计析因实验设计又称全因子实验设计,属于多因素、多水平单效应的设计。它不仅可以检验每一因素各水平之间的效应差异,而且可以检验各因素之间的交互作用。交互作用是指一个因素不同水平间的效应差受另一因素的影响,包括协同交互作用和拮抗交互作用。析因实验主要用于分析交互作用,当因素及水平数过多时,所需的实验对象数、处理组数和实验次数大幅度增加,故一般采用较简单的析因实验。含有较多因素和水平的实验一般采用正交实验设计[5]。
2生物医学动物实验的描述统计学
2.1生物医学实验资料的类型
生物医学实验对实验对象(动物)进行干预后测定的观测指标通常有以下类型:①连续性数据:测定结果表现为有数字大小和单位的数据,统计上称定量资料,如生理、生化指标,体重值,器官重量等。②分类数据:测定结果表现为按某属性划分的定性类别,统计上称为定性资料,具体又可以分为二值资料、多值名义资料和多值有序资料。如某反应为出现或不出现,死亡或未死亡,有畸形或无畸形;病理损害的严重程度(无、轻度、中度、重度)等。
2.2统计描述指标
描述性统计学(或归纳统计学)是对样本观察/测量数据频率分布的定量研究,描述性统计的目的在于:①对测量值或观察值进行归纳浓缩,用统计量、统计图或统计表的形式表现;②估计总体分布的参数。2.2.1资料的整理与探索对于某一测量指标,一般应从文献资料中了解其分布类型。如果没有判断概率分布的理论基础,应重复以大样本测定,绘制样本的频数分布图(理论上样本量要大于100),并经统计学检验拟合其分布。2.2.2数据的描述统计量①连续性数据的频数分布:通过对样本资料编制频数分布表或做茎叶图,以确定资料分布的类型、频数分布的集中趋势和离散趋势、估计总体参数,也便于发现离群值。②中心位置的描述统计量:描述数据分布的集中趋势,常用指标为算术均数、中位数、众数、几何均数等。③离散程度的描述统计量:描述数据分布的离散趋势,常用指标为标准差和方差、极差和四分位数间距、变异系数和离散系数等。④统计学图表:统计图包括连续性数据分布的直方图、茎叶图,表示数据中心位置和离散程度的点杆图(做图时表示均数和标准差)和盒须图(做图时表示中位数、极差、四分位数间距),描述构成比数据资料的百分条图、饼图,描述经时变化趋势的线图,以及预测和检验分布类型的概率-概率图(P-P图)等[6]。统计表具有简单、明了、易于理解、便于比较的优点。编制统计表时原则上应当重点突出、层次分明、避免层次过多或结构混乱。一般的统计表应为三线表,表中只有横线,无竖线和斜线。统计表的标目应层次清楚,不宜过于复杂。
3生物医学动物实验的假设检验
生物医学动物实验中最常见的情况是给予不同受试物后进行组间比较,通过统计学中的假设检验,说明受试物的作用。假设检验时应注意以下问题。
3.1检验方法的选用依据
3.1.1资料的类型和变量的数目不同类型的资料(定量、定性)的组间比较应采用不同的统计检验方法。单变量、多变量的`统计检验方法也各不相同。3.1.2实验设计类型应该根据实验设计的具体类型选择对应的统计检验方法,以便得到处理组效应的真实结论。3.1.3检验方法的前提条件选用假设检验方法前,应了解所分析的数据资料是否满足相应检验方法的前提条件,如t检验和方差分析等参数检验方法要求数据满足正态性和方差齐性,2检验要求样本含量大于40且理论频数大于5。
3.2正态性检验及拟合优度检验
统计学假设检验须判定样本的频数分布是否符合某一理论分布,如符合要求就可按此理论分布来进行统计学处理。对正态分布可采用正态性检验,其他分布可用拟合优度检验。通常可通过查阅文献,了解实验参数符合何种理论分布。
3.3方差齐性检验
连续性数据未达到参数法统计分析前提的第二种原因即为方差不齐。一般而言,数值愈大,其固有的变异性也愈大。例如,若某组动物的平均反应值为100,其数值范围可能为80~120;而另一组动物的平均反应值为300,其数值范围可能会扩大至240~360。解决方差不齐的措施是进行数据转换。若数据的标准差与平均值成正比,在统计分析前宜将数据转换为对数值之后再进行分析,据此,不仅数据的变异度与平均值大小无关,同时还可确保其更符合正态分布。若数据变异度增加幅度与平均值的关系不太明显,采用平方根转换则更易使数据的变异度与平均值大小无关。某些数据经对数或平方根转换后可能仍存在方差不齐,此时宜采用非参数检验。
3.4单侧检验与双侧检验
检验假设选择单侧检验或双侧检验,应事先根据专业知识做出选择。一般而言,若研究目的仅须了解是否存在组间差异、实验者无法预测组间变化的方向以及实验者希望获得正负两方面的结果时,应采用双侧检验。若事先可预测组间差异的变化方向,实验者仅对某一方面的重要性感兴趣,实验者仅希望了解与对照组差异或正或负一个方向,则应采用单侧检验。此外,剂量设计预试验中应采用双侧检验,正式试验在了解相关信息后可采用单侧检验。
3.5多重比较及多重性问题
生物医学实验经常在处理组和对照组之间做多个变量的比较。即使不存在真正的实验效应,也有可能纯粹由于偶然性而有一个或多个变量在5%检验水平出现显著性差别。除了上述均数多重比较导致Ⅰ类错误概率增加的多重性问题之外,其他的多重性问题还包括多次的中期分析、关注多个结局、亚组间的多重比较。处理多重性问题的原则包括:①预先计划进行多重比较;②限制比较的次数;③多重比较时采用更严格的界值标准;④多重比较具有生物学方面的依据。
3.6观察值或实验对象的独立性
许多统计检验方法要求比较的观察值或实验对象相互独立,如二项分布的率检验、t检验和方差分析等。但是,有的生物医学实验中观察单位并不独立。例如,生殖和发育研究中就存在窝效应:由于遗传因素、宫内的发育环境和药物的代谢环境相似,与异窝胎仔相比,同窝胎仔之间对毒性效应的反应概率趋于系统,即同窝内数据为聚集性数据,这就是一种常见的非独立数据。在统计学分析时,忽略数据的窝内相关性具有潜在的风险;因同窝母鼠所产k个胎仔的观察值存在共性,其所提供的信息不及k个独立的来自不同母鼠所产胎仔所提供的信息;窝内相关性愈大,其信息量愈少。聚集性数据的均数标准误小于独立的数据,因此,若基于观察值独立的统计分析方法,就会增加犯Ⅰ类错误的概率,即假阳性的风险增加,降低实验的有效性。
3.7历史对照数据的应用
某些情况下,尤其是在发生率较低的情况下,单项研究可能提示处理可影响肿瘤发生率,但无法得出明确的结论。可能想到的分析办法之一是将处理组的数据与来自其他研究的对照组动物相比较。虽然历史对照数据具有重要意义,但值得强调的是,众多原因可导致不同研究之间的变异度大于研究之内的变异度。动物来源、饲料及饲养条件,研究期限,研究中的动物死亡率、读片的病理学家等均可能影响最终的肿瘤发生率。故此,忽视这些差异,将处理组的肿瘤发生率与合并的对照组发生率相比较,可能得出严重错误的结果,并进而明显夸大统计显著性水平。Tarone[4]曾对历史对照组的比率数据分析进行过综述。
3.8假设检验的局限性
首先,假设检验中的P值并未提供有关处理诱发效应大小的直接信息。某一受试物可诱发一定量的、反应的增加,但增加的幅度是否具有统计显著性则取决于研究的规模和数据的变异性。在规模较小的研究中,有可能错失较大、重要的效应,尤其是在检测终点测量精度不高的情况下。相反,在规模较大的研究中,较小、非重要的效应则具有统计显著性。例如,D药与C药相比,降血压效应相差近30mmHg,但因为例数仅10例,假设检验未发现显著性差异(P=0.31);相反,B药与A药相比,降血压效应仅相差0.2mmHg,但因为例数达500例,假设检验却发现存在显著性差异(P<0.001)。由此可见,统计学显著性与效应大小无直接相关性。因此,愈来愈多的统计学家主张以处理组与对照组差异值的95%置信区间表述处理的效应。据此,若处理反应的增加值为10个单位(95%置信区间3~17单位),则该区间包含真实差异的几率为95%。若置信区间的下限大于零,则双侧检验的P值小于0.05。其次,假设检验无法消除实验设计或实施不当所带来的影响。虽然前述的分层分析等有助于发现真实的差异,但若实验设计存在偏倚,或实验实施过程中存在偏差或失误,假设检验方法一般也于事无补。因此,在生物医学实验过程中应注重对实验设计或实施过程进行严格的质量控制和质量保证措施,强化GLP规范意识。其三,对统计学分析本身的质量控制和质量保证也是确保研究质量的重要环节。所用统计分析软件包应经过充分的认证,以确保分析结果的准确、可靠性。数据的录入、核对和分析结果的报告与归档,均应制订并严格执行相关的标准操作规程。综上所述,在动物实验研究的多个环节,统计学中的相关理论和方法都能够发挥重要作用。统计学不仅可以保证结果的科学性和可靠性,在很多情况下也可以极大地提高研究效率,节约研究成本。在这里还必须强调,除了实验后期的数据分析以外,在实验方案的制定阶段也需要统计学人员的早期介入,这样有助于避免实验设计出现大的偏差和漏洞,有利于研究目标的顺利实现。
鱼会说话吗? 您相信鱼会说话吗?这是一个耐人寻味的事,我想知道鱼是否会说话? 我家买了两条小金鱼,一条是全黑的,黑的叫乐乐,因为它很快乐。一条红白相间的名字叫欣欣,因为它懂得欣赏,很好玩吧!他俩生活在鱼缸里,这个鱼缸可“非比寻常”。里面有山、花、树、贝壳、彩色石头……。很美吧!让我们一起来观察它! 9月23日凌晨五点左右,我正要去喂食,我看见这么一个现象,我把鱼食撒到鱼缸里,乐乐吃了一点就不吃了。 9月23 日傍晚5 点15分,我看见鱼缸里的贝壳反过来了,小欣欣看见了,好像以为它——这个小贝壳要死了,连忙游过去,用它的头去抵,抵了近三、四分钟,它就不抵了,它游到乐乐旁边,用自己的尾巴扫了扫乐乐,然后互相碰了一下头,乐乐和欣欣一起游过去,把那块贝壳一起弄回原样了,这一点证明了“团结力量大”。 通过两次的观察,让我知道了人类有人类的表达方式和交流语言,动物也有自己王国的表达方式和交流,这也告诉了我们,如果你不团结,那么你将一无所有,朋友之间的友谊真伟大。同时,我们也要多观察,多发现,但是不能因为你在动物身上作试验,就伤害小动物,因为动物是人类的朋友。 蚂蚁为什么不会迷路? 蚂蚁,相信大家都很熟悉。那又有谁能真正地了解蚂蚁呢?蚂蚁为什么不会迷路呢? 带着这个问题,我查阅了一些书籍。书上说,蚂蚁从蚁穴出发到达目的地后,沿途会留下一些气味,返回蚁穴。用触角相互碰一下,通知其他的蚂蚁。科学家曾经就这个问题作了一个试验。科学家先确定一只蚂蚁,将他沿途到达目的地的地方用力擦干净。当这只蚂蚁返回时,在被擦去气味的地方突然间停了下来。原地边转圈边寻找着什么。从而得到蚂蚁是靠气味来辨别方向的。 我为了证实这个结论,我做了个试验。我首先准备了一个十厘米左右的细小树枝,在树枝的一头放上一个诱饵——小糖果。我把这个装置放在一个蚁穴附近。不一会儿,有一只蚂蚁出来探路了。我把他引上木棍后,他到达了糖果的地方,仿佛在闻一闻、嗅一嗅。我趁此机会将木棍的中断部分截下一厘米的木棍。当这只蚂蚁返回的时候,就在被截去的地方左转右转,就是找不到回家的路。 过了一会儿,我又重复了上面的试验,蚂蚁仍然没有找到回家的路。 通过这两次实验,我终于知道蚂蚁为什么不会迷路的秘密了。原来蚂蚁是根据气味来辨别方向的。 知道了蚂蚁的这一秘密后,我在想:是否我们可以制作一种蚂蚁报警器呢?当蚂蚁走到报警器附近时,报警器就能“闻”出蚂蚁的气味,然后发出鸣叫声,让我们知道蚂蚁跑到橱柜里了或其他地方 “同学们,蛋壳都带来了吗?”老师问。“带来了!”我们异口同声地回答。 为了今天的科学课,老师让我们带蛋壳来。带蛋壳做什么呢?是做不倒翁吗?我们都很好奇。 “今天,我们要用这两个半截蛋壳做一个小实验。做之前,请大家先猜猜,我用这枝铅笔朝着蛋壳垂直往下刺,是口朝上的蛋壳先破呢,还是口朝下的蛋壳先破?”“当然是口朝下的先破!”大多数同学都抢着回答。“口朝上的先破!”同桌偏要和大家作对。老师微笑着说:“那好,下面我们就来做做实验,看谁的答案才是正确的。” 老师叫了一名同学上讲台,让他用铅笔对准自己手上口朝上的蛋壳。老师一声令下,同学手一放,铅笔刺到了蛋壳上,蛋壳没有破。老师又让他试了几次,铅笔第三次刺下的时候,终于刺破了蛋壳。接着,老师又让他用铅笔刺口朝下的蛋壳。“一下、两下、三下……”我们一起数着;但那半个蛋壳就像穿了盔甲一样,被刺了十几下还是不破。 “耶!我猜对了!”同桌高兴得手舞足蹈。虽然我们都不服气,但经过多次试验,我们发现,同样的两个半边蛋壳,用铅笔垂直去刺,的确是口朝上的比较容易破。老师告诉我们,这是因为口朝上的蛋壳受力比较集中,而口朝下的蛋壳受力分散,所以就比较坚固。难怪建筑工地里的工人叔叔们都戴着口朝下的安全帽,原来就是这个道理啊!
树干为什么是圆的在观察大自然的过程中我偶然发现,树干的形态都近似圆的——空圆锥状。树干为什么是圆锥状的?圆锥状树干有哪些好处?为了探索这些问题,我进行了更深入的观察、分析研究。 我查阅了有关资料,了解到植物的茎有支持植物体、运输水分和其他养分的作用。树木的茎主要由维管束构成。茎的支持作用主要由木质部木纤维承担,虽然木本植物的茎会逐年加粗,但是在一定时间范围内,茎的木纤维数量是一定的,也就是树木茎的横截面面积一定。接着,我们围绕树干横截面面积,假设树干横截面长成不同形状,设计试验,探索树干呈圆锥状的原因和优点。 经过实验,我发现:1.横截面积和长度一定时,三棱柱状物体纵向支持力最大,横向承受力最小;圆柱状物体纵向支持力不如三棱柱状物体,但横向承受力最大;等质量不同形状的树干,矮个圆锥体形树干承受风力最大;2.风是一种自然现象,影响着树木横截面的形状和树木生长的高矮。近似圆锥状的树干,重心低,加上庞大根系和大地连在一起,重心降得更低,稳度更大;3.树干横截面呈圆形,可以减少损伤,具有更强的机械强度,能经受住风的袭击。同时,受风力的影响,树干各处的弯曲程度相似,不管风力来自哪个方向,树干承受的阻力大小相似,树干不易受到破坏。 以上的实验反映了自然规律、自然界给我们启示:横截面呈三角形的柱状物体,具有最大纵向支持力,其形态可用于建筑方面,例如角钢等;横截面是圆形的圆状物体,具有最大的横向承受力,类似形态的建筑材料随处可见,如电视塔、电线杆等。 在我的观察、试验和分析过程中,逐渐解释、揭示了树干呈圆锥状的奥秘,增长了知识,把学到的知识联系实际加以应用,既巩固了学到的知识,又提高了学习的兴趣,还初步学会了科学观察和分析方法。
燃烧是一种同时伴有放热和发光效应的激烈的化学反应。放热、发光、生成新物质(如木料燃烧后生成二氧化碳和水份并剩下碳和灰)是燃烧现象的三个特征。燃烧是一种氧化反应,其中氧气是最常见的氧化剂,但氧化剂并不限于氧气,氧化并不限于同氧的化合。 燃料燃烧放出的热量,至今仍是人们的主要能量来源,其目的不是制备生成物,而是获得能量。研究燃料充分燃烧的条件与方法不仅对节约能源、提高燃料的利用率至关重要,而且,对减少因不完全燃烧产生的CO等有害气体、烟尘等对空气的污染,也具有重要意义。一般说来,燃料在空气中的燃烧,是燃料和空气中氧气的氧化还原反应。为使燃料充分氧化,应保证有足够的空气。同时,为保证固体和液体燃料燃烧充分,增大燃料与空气的接触面(固体燃料粉碎、液体燃料以雾状喷出等)也是有效的措施。 燃烧的条件:1.可燃物(不论固体,液体和气体,凡能与空气中氧或其它氧化剂起剧烈反应的物质,一般都是可燃物质,如木材,纸张,汽油,酒精,煤气等)2.充足的氧气 3.达到物质的着火点 灭火的基本原理及方法:燃烧必须同时具备三个条件,采取措施以至少破坏其中一个条件则可达到扑灭火灾的目的.,灭火的基本方法有三个:(1)冷 却法: 将燃烧物质降温扑灭,如木材着火用水扑灭;(2)窒息法:将助燃物质稀释窒息到不能燃烧反应,如用氮气、二氧化碳 等惰性气体灭火。(3)隔离法:切断可燃气体来源,移走可燃物质,施放阻燃剂,切断阻燃物质,如油类着火用泡沫灭火机。 当今世界常用燃料:煤、石油和天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料,又是化学工业中极为重要的原料,它们又细分为(1)固体燃料:木柴、烟 煤、揭煤、无烟煤、木炭、焦炭、煤粉等;(2)液体燃料;汽油、煤油、柴油、重油等;(3)气体燃料:天然气、人工煤气、液 化石油气等 清洁燃料:液氨、酒精、液氢(最清洁的燃料,燃烧产物是水)、甲醇等 海洋资源的开发利用与海洋环境 海洋资源类型 海洋中有丰富的资源。在当今全球粮食、资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下,开发利用海洋中丰富的资源,已是历史发展的必然趋势。目前,人类开发利用的海洋资源,主要有海洋化学资源、海洋生物资源、海底矿产资源和海洋能源四类。 海水可以直接作为工业冷却水源,也是取之不尽的淡化水源。发展海水淡化技术,向海洋要淡水,是解决世界淡水不足问题的重要途径之一。 海水中已发现的化学元素有80多种。目前,海洋化学资源开发达到工业规模的有食盐、镁、溴、淡水等。随着科学技术的发展,丰富的海洋化学资源,将广泛地造福于人类。 海洋中有20多万种生物,其中动物18万种,包括16000多种鱼类。在远古时代,人类就已开始捕捞和采集海产品。现在,人类的海洋捕捞活动已从近海扩展到世界各个海域。渔具、渔船、探鱼技术的改进,大大提高了人类的海洋捕捞能力。海洋中由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资源,除了直接捕捞供食用和药用外,通过养殖、增殖等途径还可实现可持续利用。 在大陆架浅海海底,埋藏着丰富的石油、天然气以及煤、硫、磷等矿产资源。在近岸带的滨海砂矿中,富集着砂、贝壳等建筑材料和金属矿产。在多数海盆中,广泛分布着深海锰结核,它们是未来可利用的潜力最大的金属矿产资源(图3.14《深海锰结核》)。 海水运动中蕴藏着巨大的能量,它们属于可再生能源,而且没有污染。但是,这些能量密度很小,要开发利用它们,必须采用特殊的能量转换装置。现在,具有商业开发价值的是潮汐发电和波浪发电,但是工程投资较大,效益也不高。 海洋渔业生产 海洋渔业资源主要集中在沿海大陆架海域,也就是从海岸延伸到水下大约200米深的大陆海底部分。这里阳光集中,生物光合作用强,入海河流带来丰富的营养盐类,因而浮游生物繁盛(图3.15《大陆架剖面示意》)。这些浮游生物是鱼类的饵料,它们在海洋中分布很不均匀,一般在温带海区比较多。 温带地区季节变化显著,冬季表层海水和底部海水发生交换时,上泛的底部海水含有丰富的营养盐类,这些营养盐类来自海洋中腐烂的生物遗体。暖流和寒流交汇处或有冷海水上泛的地方,饵料比较丰富。这些地方通常是渔场所在地(图3.16《世界主要渔业地区的分布》)。因此,尽管大陆架水域只占海洋总面积的7.5%,渔获量却占世界海洋总渔获量的90%以上。 世界主要渔业国都分布在温带地区,这些温带国家鱼产品消费量高,市场需求大。中国和日本是世界海洋渔获量较多的国家。中国在充分利用近海渔场(图3.17《舟山渔场的沈家门渔港》)和浅海滩涂大力发展海洋捕捞和海水增养殖业的同时,远洋捕捞也获得了较大的发展。日本可耕地有限,人口密度高,因此海洋水产品在食品结构中比重较大。 海洋油、气开发 海底油气的开发,开始于20世纪初。它的发展经历了从近海到远海、从浅海到深海的过程。受技术条件的限制,最初只能开采从海岸直接向浅海延伸的油气矿藏。80年代以来,在能源危机和技术进步的刺激下,近海石油勘探与开发飞速发展,海洋石油开发迅速向大陆架挺进,逐渐形成了崭新的近海石油工业部门。 地质学家和地球物理学家通常利用地震波方法来寻找海底油气矿藏,然后通过海上钻井来估计矿藏类型与分布,分析是否具有商业开发价值。 海上钻井平台(图3.18《海上钻井平台》)是实施海底油气勘探和开采的工作基地,它标志着海底油气开发技术的水平。工作人员和物资在平台和陆地间的运输一般通过直升机完成。油气田离炼油厂一般都较远,油气要经过装油站通过船舶运到目的地,或直接由海底管道输送至海岸。 海底石油和天然气的勘探、开采是一项高投资、高技术难度、高风险的工程,国际合作和工程招标是可行方式之一。 海洋空间利用 世界人口迅速增长,使陆地空间显得越来越拥挤,海洋空间的开发利用问题越来越令人关注。海洋可利用空间包括海上、海中、海底三个部分,随着人类逐步向海洋挺进,海洋将成为人类活动的广阔空间(图3.19未来海洋空间利用示意)。 海洋环境不同于陆地,它的环境和生态条件有其复杂性和特殊性。人类活动在近海和海洋表面,要抗御多变的海洋气象状况和海水的运动;深海活动要能适应黑暗、高压、低温、缺氧的环境;海水的腐蚀性强,海冰的破坏性大,对工程设备材料和结构有严格的要求。因此,海洋空间资源开发对科学技术和资金投入的依赖性大、技术难度高、风险大。 海洋空间利用已从传统的交通运输,扩大到生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多领域。交通运输方面包括海港码头、海上船舶、航海运河、海底隧道、海上桥梁、海上机场、海底管道等。生产空间有海上电站、工业人工岛、海上石油城、围海造地、海洋牧场等。通信和电力输送空间主要是海底电缆。储藏空间方面,有海底货场、海底仓库、海上油库、海洋废物处理场等。文化娱乐设施空间包括海洋公园、海滨浴场和海上运动区等。 海洋运输和港口建设 海洋曾经是人类从事交通运输的天然屏障。长期以来,人类一直在努力将海洋屏障变为海上坦途。最初,人们利用人力、风力或洋流作为动力,驾驶木船在近海活动。随着欧洲人到达美洲大陆,世界海洋航运由近海转向远洋。之后,世界大洋重要的航道陆续开辟。20世纪初,开辟了通往南极和北极的航道,巴拿马运河和苏伊士运河相继开通。现在,人类已经能够将船舶驶人世界任何海域(图3.20世界主要海运路线)。 20世纪60年代,世界石油生产和运输增长,大型油轮得到发展。集装箱船的兴起,带来了海洋货物运输的革命。今天,穿梭在辽阔海洋上的是百万吨级的大型集装箱货轮和巨型油轮。这些船舶不仅拥有无线电导航和全球定位技术等现代化仪器设备,还可以选择最佳航线服务,以节省能源和航时,减少危险。 沿海港口是海洋运输船舶停泊、中转和装卸货物的场所,也是人们开发利用海洋空间的主要场所。港口一般有一个服务区域,即腹地,该区域的商品和货物通过这个港口向外扩散。为了完成运输任务,港口要有配套的设施,如码头、装卸设备等,还要有高效率的运作服务。在港口发展过程中,受内外因素的影响,港口的规模、服务功能和范围可能有所变化。例如,某些国家的政府为吸引船舶来本国港口中转,对港口实行特殊政策,将港口辟为自由贸易区、自由港等,不需或很少缴纳费用。 荷兰的鹿特丹很早就是世界贸易的中心。之后,鹿特丹港又通过开凿连通北海的运河,改善水运条件而持续发展。鹿特丹利用中转散装货物的机能,发展了农、矿产品加工业和造船工业(图3.21鹿特丹港口的土地利用)。中继贸易也带动了腹地近代工业的迅速发展。第二次世界大战以后,西欧各国经济复兴,鹿特丹成为欧洲联盟的大门,港湾和航空设施得到完善,港口的中转机能更加突出。现在,鹿特丹是世界最大的港口之一,腹地覆盖了欧盟的半数国家。 围海造陆 沿海地区人地矛盾激化,使人们将眼光投向大海。荷兰人从13世纪就开始围海造陆,目前,荷兰有 1/5的国土是从海中围起来的。围海造陆是缓解人多地少矛盾的重要途径,但是它需要经过充分的科学论证,特别是做好以水利工程为中心的配套建设。 在近岸浅海水域用砂石、泥土和废料建造陆地,通过海堤、栈桥或者海底隧道与海岸连接,这种新建陆地称为人工岛。世界上一些沿海发达国家如日本、美国、法国、荷兰等都已建造了人工岛。其中以海上城市(图3.22日本神户人工岛)的规模最大、功能最齐全。兴建海上城市,工程和费用巨大,需要以强大的国力作基础。 澳门人多地少,有限的土地不足以满足发展居住、绿化、交通、工业、商业等的建设需要。澳门沿岸有许多淤积成的浅滩,有的在落潮时能露出水面,澳门人将它们视为良好的后备土地资源。 100多年来,澳门人利用填海造陆的办法使土地面积扩大了1倍(表3.2澳门历年土地面积的变化和图3.23澳门历年填海范围)。 海洋环境保护 海洋环境问题包括两个方面:一是海洋污染,即污染物进入海洋,超过海洋的自净能力;二是海洋生态破坏,即在各种人为因素和自然因素的影响下,海洋生态环境遭到破坏。 (一)海洋污染 海洋污染物绝大部分于陆地上的生产过程。海岸活动,例如倾倒废物和港口工程建设等,也向沿岸海域排入污染物。污染物进入海洋,污染海洋环境,危害海洋生物,甚至危及人类的健康。 工业生产过程中排出的废弃物是海洋污染物的主要来源,它们集中在大型港口和工业城市附近。1953-1970年,日本九州岛水俣湾发生的汞污染事件,就是因为工厂在生产有机产品过程中,排出含汞废物。这些有害物质流入海洋后,逐渐在鱼和贝类体内富集。最后导致100多人严重中毒,并先后死亡。 核电站和工厂排出的冷却水,水温较高,流入河口或海中时,往往给海洋生物带来影响。施入农田的杀虫剂随雨水流进河流,或者随土壤颗粒在河口附近淤积,最终进入海洋。偶发性的海上石油平台和油轮事故,引起石油渗漏和溢出,造成海洋污染。 (二)海洋生态破坏 除海洋污染外,人类的生产活动,例如工程建设和渔业生(围垦和滥捕等),以及自然环境的变化,例如全球变暖和海平面上升,都会使海洋生态环境遭到破坏和改变。人类对某些海洋生物的过度捕捞,导致海洋生物资源数量减少,质量降低,也使部分物种濒临灭绝。有些海岸工程建设和围海造田缺乏科学论证,破坏了海岸环境和海岸带生态系统。目前,海洋开发活动还缺乏综合的、长远的规划、综合效益比较差。 石油污染和监测防治 沿海工业生产和海运航线上的船舶,是石油污染的主要来源。因此,石油污染区域集中于沿海水域和海上航道沿线。由意外事故造成的石油泄漏,因为污染迹象明显,污染物集中,危害严重,因而倍受公众的关注,也是目前治理污染的重点。 为减少意外事故的发生,很多国家在试验新的原油装载方法。有些国家配备了除污船,用来清除港口水面垃圾和污油。 海洋权益和《联合国海洋法公约》 20世纪60年代以来,出现了世界性的开发海洋热潮。海洋科学和技术迅猛发展,成为当代新技术革命的重要领域之一。为适应国际海洋开发、保护和管理的新形势,国际社会经过20多年的努力,通过了《联合国海洋法公约》,并于1994年11月16日正式生效。海洋法公约的诞生,使国际海洋法律制度发生了重大变革。例如,长期争执不休的领海宽度问题得到了解决;国际海底及其资源确立为人类的共同继承财产。 根据《联合国海洋法公约》,全球144个沿海国家除拥有12海里领海权外,其管辖海域面积可外延到200海里,作为该国的专属经济区,享有勘探、开发、利用、保护、管理海床上覆水域及底土自然资源的主权。我国管辖海域面积为473万平方千米,约相当于我国陆地面积的二分之一,因此,加强海洋综合管理显得日益重要。 《联合国海洋法公约》的诞生,为建立国际法律新秩序迈出了重要一步。但是,因为《联合国海洋法公约》要兼顾各个国家的利益和要求,还有许多不完善和不明确之处。因此,在实施过程中,必然会产生一些新的矛盾和问题。例如,在封闭和半封闭的海域,周边国家主张的200海里专属经济区就有可能存在着重叠,还有一些岛屿主权争议和渔业资源分配等问题,这些都有可能成为相邻国家关系紧张,甚至引发国际冲突的新的因素。因此,相邻国家间管辖海域划界和海洋权益,要求有关国家本着友好协商的精神,予以公平合理的解决。 海水化学资源概况 海洋化学资源是指海水中所蕴含的可供人类利用的各种化学元素。海水的成分非常复杂,全球海洋的含盐量就达5亿亿吨,还含有大量非常稀有的元素,如金达500万吨,铀达42亿吨,所以海洋是地球上最大的矿产资源库。海洋资源的持续利用是人类生存发展的重要前提,目前,全世界每年从海洋中提取淡水20多亿吨、食盐5000万吨、镁及氧化镁260多万吨、溴20万吨,总产值达6亿多美元。水是生命之源,世界上缺水的地区愈来愈多,海水淡化已成为获得淡水资源重要的途径,所有这些都是海洋化学要研究的。 海洋生物资源 1、海洋生物资源量估计。海洋是生物资源宝库。据生物学家统计,海洋中约有20万种生物,其中已知鱼类约1.9万种,甲壳类约2万种。许多海洋生物具有开发利用价值,为人类提供了丰富食物和其他资源。世界海洋浮游植物产量5000亿吨,折合成鱼类年生产量约6亿吨。假如以50%的资源量为可捕量,则世界海洋中鱼类可捕量约3亿吨。 2、海洋生物资源开发状况。开发海洋生物资源的主要产业是海洋渔业,另外还有少量海洋药用生物资源开发。1989年世界海洋渔业产量约8575万吨。1990年世界渔业总产量估计(正式统计数字尚未见报道)为1亿吨,其中海洋渔业产量也比1989年有所增长。其中,世界各大洋的渔业产量分别为:太平洋0.54亿吨,大西洋0.24亿吨,印度洋0.6亿吨。 各国海洋渔业的发展水平差别很大。长期以来,日本和原苏联是渔业产量超过1000万吨的渔业大国。中国的渔业发展比较快,1990年渔业产量达到1200多万吨,成为第一渔业大国。美国、加拿大和欧洲的一些国家,以及南朝鲜和东南亚的某些国家,渔业也比较发达。 3、海洋生物资源开发潜力。世界大洋生物资源的开发潜力是很大的。如前述各国专家所估计的,世界海洋渔业资源的总可捕量在2-3亿吨之间,目前的实际捕捞量不足1亿吨。另外,药用和其他生物资源也有很大开发潜力。近年来,日本等国正在探索大洋深水区的生物资源开发问题,首先是进行资源调查,同时开发新的捕捞技术。据报道,过去被认为是海洋中的荒漠的大洋深水区,蕴藏着大量的中层鱼类资源,其中仅灯笼鱼的生物量就有9亿吨,每年可捕量可达5亿吨。南大洋磷虾资源年可捕量可达0.5?亿吨。另外,水深200?000m的区域也有许多其他经济鱼类,如长尾鳕科鱼类,深海鳕科鱼类,平头鱼科鱼类,以及金眼鲷、鲽鱼等,可捕量约3000万吨。 海洋矿藏资源概述 用“聚宝盆”来形容海洋资源是再确切不过的。单就她的矿产资源来说,其种类之繁多,含量之丰富,令人咋舌。在地球上已发现的百余种元素中,有80余种在海洋中存在,其中可提取的有60余种,这些丰富的矿产资源以不同的形式存在于海洋中:海水中的“液体矿床”;海底富集的固体矿床;从海底内部滚滚而来的油气资源。 海水中最普通的是盐,即氯化钠,是人类最早从海水中提出的矿物质之一。另外还有一种镁盐,它们是造成海水又咸又苦的主要原因。除了这两种外,还有钾盐、碘、溴等几十种稀有元素及硼、铷、钡等,它们一般在陆地上比较少,而且分布较分散,但又极具价值,对人类用处很大。 据估计海水中含有的黄金可达550万吨,银5500万吨,钡27亿吨,铀40亿吨,锌70亿吨,钼137亿吨,锂2470亿吨,钙560万亿吨,镁1767万亿吨等等。这些东西,大都是国防工农业生产及生活的必需品。例如镁是制造飞机快艇的材料,又可以做火箭的燃料及照明弹等,是金属中的“后起之秀”,而世界上目前有一半以上的镁来自海水。 海水是宝,海洋矿砂也是宝。海洋矿砂主要有滨海矿砂和浅海矿砂。它们都是在水深不超过几十米的海滩和浅海中的由矿物富集而具有工业价值的矿砂,是开采最方便的矿藏。从这些砂子中,可以淘出黄金,而且还能淘出比金子更有价值的金刚石、石英、钻石、独居石、钛铁矿、磷钇矿、金红石、磁铁矿等,所以海洋矿砂成为增加矿产储量的最大的潜在资源之一,愈来愈受到人们的利用。 这种矿砂主要分布在浅海部分,而在那深海底处,更有着许多令人惊喜的发现:多金属结核锰结核就是其中最有经济价值的一种。它是1872-1876年英国一艘名为“挑战号”考察船在北大西洋的深海底处首次发现的。这些黑乎乎的,或者呈褐色的锰结核鹅卵团块,有的象土豆,有的象皮球,直径一般不超过20厘米,呈高度富集状态分布于300-6000米水深的大洋底表层沉积物上。 据估计整个大洋底锰结核的蕴藏量约3万亿吨,如果开采得当,它将是世界上一项取之不尽,用之不竭的宝贵资源。目前,锰结核矿成为世界许多国家的开发热点。在海洋这一表层矿产中,还有许多沉积物软泥,也是一种非同小可的矿产,含有丰富的金属元素和浮游生物残骸。例如覆盖一亿多平方公里的海底红粘土中,富含轴、铁、锰、锌、锢、银、金等,具有较大的经济价值。 近年来,科学家们在大洋底发现了33处“热液矿床”,是由海底热液成矿作用形成的块状硫化物多金属软泥及沉积物。这种热涂矿床主要形成于洋中脊,海底裂谷带中,热液通过热泉,间歇泉或喷气孔从海底排出,遇水变冷,加上周围环境中及酸碱度变化,使矿液中金属硫化物和铁锰氧化物沉淀,形成块状物质,堆积成矿丘。有的呈烟筒状,有的呈土堆状,有的呈地毯状从数吨到数千吨不等,是又一项极有开发前途的大洋矿产资源。 石油和天然气是遍及世界各大洲大陆架的矿产资源。石油可以说是海洋矿产资源中的“宠儿”,又被称为“黑色的金子”。据报告,1990年,全世界海上石油已探明储量达2.970×1010吨,海上天然气已探明储量达1.909×1013M3。油气加在一起的价值占了海洋中已知矿产物总产值的70%以上。 石油是“工业的血液”,然而目前全世界已开采石油640亿吨,石油的枯竭在所难免,从海湾战争可以看出石油的价值所在。所以人们转而求助的就是海洋石油资源。天然气是一种无色无味的气体,又称为沼气,成分主要是甲烷。由于含碳量极高,所以极易燃烧,放出大量热量。1000立方米天然气的热量,可相当于两吨半煤燃烧放出的势量。因此,天然气的价值在海洋中仅次于石油而位居第二。 海洋能源概述 浩瀚的大海,不仅蕴藏着丰富的矿产资源,更有真正意义上取之不尽,用之不竭的海洋能源。它既不同于海底所储存的煤、石油、天然气等海底能源资源,也不同于溶于水中的铀、镁、锂、重水等化学能源资源。它有自己独特的方式与形态,就是用潮汐、波浪、海流、温度差、盐度差等方式表达的动能、势能、热能、物理化学能等能源。直接地说就是潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能及盐度差能等。这是一种“再生性能源”,永远不会枯竭,也不会造成任何污染。 潮汐能就是潮汐运动时产生的能量,是人类利用最早的海洋动力资源。中国在唐朝沿海地区就出现了利用潮汐来推磨的小作坊。后来,到了11-12世纪,法、英等国也出现了潮汐磨坊。到了二十世纪,潮汐能的魅力达到了高峰,人们开始懂得利用海水上涨下落的潮差能来发电。据估计,全世界的海洋潮汐能约有二十亿多千瓦,每年可发电12400万亿度。 今天,世界上第一个也是最大的潮汐发电厂就处于法国的英吉利海峡的朗斯河河口,年供电量达5.44亿度。一些专家断言,未来无污染的廉价能源是永恒的潮汐。而另一些专家则着眼于普遍存在的,浮泛在全球潮汐之上的波浪。 波浪能主要是由风的作用引起的海水沿水平方向周期性运动而产生的能量。 波浪能是巨大的,一个巨浪就可以把13吨重的岩石抛出20米高,一个波高5米,波长100米的海浪,在一米长的波峰片上就具有3120千瓦的能量,由此可以想象整个海洋的波浪所具有的能量该是多么惊人。据计算,全球海洋的波浪能达700亿千瓦,可供开发利用的为20-30亿千瓦。每年发电量可达9-万亿度。 除了潮汐与波浪能,海流可以作出贡献,由于海流遍布大洋,纵横交错,川流不息,所以它们蕴藏的能量也是可观的。例如世界上最大的暖流——墨西哥洋流,在流经北欧时为1厘米长海岸线上提供的热量大约相当于燃烧600吨煤的热量。据估算世界上可利用的海流能约为0.5亿千瓦。而且利用海流发电并不复杂。因此要海流做出贡献还是有利可图的事业,当然也是冒险的事业。 把温度的差异作为海洋能源的想法倒是很奇妙。这就是海洋温差能,又叫海洋热能。由于海水是一种热容量很大的物质,海洋的体积又如此之大,所以海水容纳的热量是巨大的。这些热能主要来自太阳辐射,另外还有地球内部向海水放出的热量;海水中放射性物质的放热;海流摩擦产生的热,以及其他天体的辐射能,但99.99%来自太阳辐射。因此,海水热能随着海域位置的不同而差别较大。海洋热能是电能的来源之一,可转换为电能的为20亿千瓦。但1881年法国科学家德尔松石首次大胆提出海水发电的设想竟被埋没了近半个世纪,直到1926年,他的学生克劳德才实现了老师的夙愿。 此外,在江河入海口,淡水与海水之间还存在着鲜为人知的盐度差能。全世界可利用的盐度差能约26亿千瓦,其能量甚至比温差能还要大。盐差能发电原理实际上是利用浓溶液扩散到稀溶液中释放出的能量。 由此可见,海洋中蕴藏着巨大的能量,只要海水不枯竭,其能量就生生不息。作为新能源,海洋能源已吸引了越来越多的人们的兴趣。
遗传学论文(这是我当年选修课的论文,得分不高,只有84,看看将就着用吧)论文概要:介绍遗传,变异,生物物种多样性的概念及它们之间的关系,还有人类对生物资源的创造和利用状况。并且,在论述中强调了对这些生物资源的利用要合理适当,要保护自然界生物多样性。首先,让我们来看看遗传,变异及生物多样性的概念及其所包含的一些内容:1.遗传:是指生物亲代与子代之间、子代个体之间相似的现象,一般是指亲代的性状又在下一代表现的现象。但在遗传学上,是指遗传物质从上代传给后代的现象。2.变异:生物有机体的属性之一,它表现为亲代与子代之间的差别。变异有两类,即可遗传的变异与不遗传的变异。现代遗传学表明,不遗传的变异与进化无关,与进化有关的是可遗传的变异,后一变异是由于遗传物质的改变所致,其方式有突变与重组。突变可分为基因突变与染色体畸变。基因突变是指染色体某一位点上发生的改变,又称点突变。发生在生殖细胞中的基因突变所产生的子代将出现遗传性改变。发生在体细胞的基因突变,只在体细胞上发生效应,而在有性生殖的有机体中不会造成遗传后果。染色体畸变包括染色体数目的变化和染色体结构的改变,前者的后果是形成多倍体,后者有缺失、重复、倒立和易位等方式。突变在自然状态下可以产生,也可以人为地实现。前者称为自发突变,后者称为诱发突变。但是自发突变通常频率很低,诱发突变是指用诱变剂(X射线,γ射线、中子流及其他高能射线,5-嗅尿嘧啶、2-氨基嘌呤、亚硝酸等化学物质,以及超高温、超低温等)所产生的人工突变。3.生物多样性:指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地结合所构成稳定的生态综合体。 这种多样性包括动物、植物、微生物的物种多样性,物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。其中,物种的多样性是生物多样性的关键,它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系,又体现了生物资源的丰富性。另外,遗传(基因)多样性是指生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式,可分为区域物种多样性和群落物种(生态)多样性。生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性。(1)知道了遗传,变异及自然界生物物种多样性的概念,下面让我们来看看它们之间的关系:首先来看遗传与变异的关系:遗传与变异是矛盾的但又对立统一的关系。由于遗传而确保了生物的稳定性和世代延续性,是相对“不变”的;而变异是绝对的“变”,它使生物原有的特性发生改变,从而产生出新的生物性状或类型,为生物的进化与发展提供动力。没有变异,遗传只能是简单的重复,生物就无法进化。因此,在维持物种的稳定性上,遗传与变异是对立的。然而,没有遗传,变异就不能积累,新的变异就失去了意义,生物同样也不能进化。所以,在进化方面,遗传和变异又是统一的。理清了遗传与变异的关系,现在再来看遗传和变异与自然界生物物种多样性的关系:遗传与变异是自然界生物多样性的基础,是遗传和变异为生物的发展、进化提供了原材料。具体来说,遗传是生物稳定性的基础,变异是生物多样性的前提,两者是对立统一的关系。在遗传和变异的共同作用下,自然界生物存在着多样性,同时各种生物又具有其自身的特点,能够与其它生物种类加以区分。总之,没有变异,自然界就不会多姿多彩,就不会有自然界的多样性;没有遗传,自然界就会处于无序状态,也不会有自然界的多样性。 (2)现在,我们已经知道了遗传和变异与自然界生物物种多样性的关系,那么生物多样性有什么价值,人类又是怎样利用的呢?让我们来看看下面的资料:一.1993年,联合国环境署组织专家编写的《生物多样性国情研究指南》中,将生物多样性价值划分为5种类型:1.具显著实物形式的直接价值;2.无显著实物形式的直接价值;3.间接价值;4.选择价值;5.消极价值。(3)二.表一:中国生物多样性国情研究报告的价值分类系统主要价值类型 直接使用价值 间接价值 选择价值或潜在价值 存在价值或内在价值产品及加工品直接使用价值 服务价值对人们提供效益的典型用途 林业,农业,畜牧业,渔业,医药业,工业,餐饮业,消费性利用价值 旅游观光价值,科学文化价值,畜力使役价值 有机物生产,维持大气平衡,物质平衡,水土保持,净化环境 潜在使用价值,潜在保留价值 确保自己或别人将来能利用某种资源或某种效益从资料中可以看出:生物多样性是全人类共有的宝贵财富。生物多样性为人类的生存与发展提供了丰富的食物、药物、燃料等生活必需品以及大量的工业原料。生物多样性维护了自然界的生态平衡,并为人类的生存提供了良好的环境条件。生物多样性是生态系统不可缺少的组成部分,人们依靠生态系统净化空气、水,并充腴土壤。此外,科学实验证明,生态系统中物种越丰富,它的创造力就越大。自然界的所有生物都是互相依存,互相制约的。每一种物种的绝迹,都预示着很多物种即将面临死亡。生物多样性还具有重要的科学研究价值。每一个物种都具有独特的作用,例如利用野生稻与农田里的水稻杂交,培育出的水稻新品种可以大面积提高稻谷的产量。在一些人类没有研究过的植物中,可能含有对抗人类疾病的成分。这些野生动植物如果绝迹,是人类的重大损失。另外,生物物种资源是国民经济持续发展的基础,是人类生存和社会可持续发展的战略性资源,也是农业发展的基石。每个生物物种都包含丰富的优良基因,基因资源的挖掘可以给国家带来财富,给人类带来文明。一个基因甚至可以影响一个国家的经济,乃至一个民族的兴衰。矮秆基因的发现导致了全世界粮食生产的“绿色革命”;水稻雄性不育基因的利用,创造了中国杂交稻的奇迹;优质羊毛基因的育种应用直接繁荣了澳大利亚的畜牧业生产。过去数十年来,全世界植物新品种不断推新,粮食亩产快速提高,正是得益于生物物种及其遗传多样性的贡献。生物物种资源的拥有和开发利用程度已成为衡量一个国家综合国力和可持续发展能力的重要指标之一 。(4)因此,我们可以毫不夸张的说:生物多样性是人类赖以生存和社会可持续发展的物质基础,对于人类的生活起着极其重要的作用!因为生物多样性如此重要,而生物多样性保护不仅能对当代产生最大的持续利益,而且还能造福子孙后代。因此,开展生物多样性的研究,保护和可持续利用成为各国政府及社会各界有识之士共同关注的主要问题。下面就让我们来谈谈这个问题:保护生物多样性的措施主要有三条:(1)建立自然保护区。建立自然公园和自然保护区已成为世界各国保护自然生态和野生动植物免于灭绝并得以繁衍的主要手段。我国的神农架、卧龙等自然保护区,对金丝猴、熊猫等珍稀、濒危物种的保护和繁殖起到了重要的作用。(2)建立珍稀动物养殖场。由于栖息繁殖条件遭到破坏,有些野生动物的自然种群,将来势必会灭绝。为此,从现在起就必须着手建立某些珍稀动物的养殖场,进行保护和繁殖,或划定区域实行天然放养。如泰国对鲜鱼的养殖。(3)建立全球性的基因库。如为了保护作物的栽培种及其它可能会灭绝的野生亲缘种,建立全球性的基因库网。现在大多数基因库贮藏着谷类、薯类和豆类等主要农作物的种子。(5)在保护生物多样性的基础上,人类可以通过一些方法(比如说诱变,基因合成,转基因等)创造出更多人类生活所需的物种,从而满足人类各种各样的需求。另外还有一些方法可产生新物种,如利用激素处理,植物的组织培养技术,但它们要么无法产生新的品种,要么把产生的变异遗传下去,这样在一定程度上影响了效率。19世纪初,孟德尔的遗传定律被重新提出;20年代,美国人将杂交原理运用到玉米育种上,取得了显著效果;40年代,育种的手段中又增加了杂交转导,转化的技术;50年代,美国人发现了DNA分子的双螺旋结构模型,分子生物学开始发展;70年代,中国将杂交原理应用于水稻增产,获得了巨大的成功;现在,只要我们作好当下的生物资源的保护工作,当我们展望未来时,我们有理由相信:到那时,生物资源的研究和利用将带给人类更多的财富!
试论加入WTO后我国《野生动物保护法》的完善 黄松林* 摘要:随着形势的发展,尤其是在我国加入WTO后,社会主义市场经济体制的进一步完善,我国现行的《野生动物保护法》已越来越不能适应新时期野生动物保护和管理工作的需要,本文针对该法目前存在的主要问题进行了论述,并提出了相应完善的对策。 关键词:WTO 野生动物保护法 完善 我国现行的《野生动物保护法》颁布于1988年11月8日,是建国以来我国第一部专门保护野生动物的法律。它对于规范我国野生动物的保护和管理起到了重要作用。但是,随着我国野生动物资源状况的变化和社会经济、政治、法律、文化等各方面的发展,尤其是在我国加入WTO后,社会主义市场经济体制的进一步完善,这部法律已越来越不能适应野生动物保护和管理工作的需要,因为该法不论在立法指导思想或具体的规定上,还是在立法的技术上都存在一系列的问题亟需改进。 一、《野生动物保护法》立法中存在的几个主要问题 (一)立法指导思想落后 立法的指导思想是指立法者在创制法律的过程中所遵循的主导着法律制定、修改、补充、完善以及废止的思想观念或意识。立法的指导思想总是与该国在一定时期或阶段的根本任务和中心工作相适应的。 我国现阶段法律体系的总体指导思想,是邓小平理论和党的基本路线。各项具体法律、法规的创立都应以这一思想为指导,并服从和服务于这一指导思想所确立的“以经济建设为中心”等一系列基本原则。野生动物保护法虽属于自然资源法的范畴,具有特殊性,但作为我国法律体系中的一员,在总体的指导思想上也不应例外。该法通过保护野生动物资源,维护生态平衡,实现社会对于野生动物资源的可持续利用,服务于国家和社会可持续发展的目标。其立法的目的最终仍在于“发展”二字。但是在具体的指导思想上,该法已经明显落后于时代的需要,主要表现为: 1.计划经济思想的束缚。该法的形成过程正值计划经济时期,在总体和局部构成上都充满了计划经济的色彩,由此造成野生动物管理和保护的机制不灵活。一方面,该法规定野生动物资源属于国家所有,这种单一的产权形式严重制约了保护、开发、利用者的积极性;另一方面,在研究、保护、开发、利用上限制过多过严,参与的社会力量过少。例如,该法第4条规定:国家鼓励开展野生动物科学研究。但是,这种科学研究的开展并没有引入市场机制,缺乏具体的激励或保障措施。而且,实践中这种研究往往由事业单位进行,具有一定经济实力的企业参与过少。其次,存在着以保护促保护的局限性。现阶段,我国野生动物资源的保护主要还是以保护促保护,而不是以利用促保护。所谓以保护促保护,即主要依赖于国家专门款项来保护。这是一种静态的保护。由此产生了一系列限制长久和有效保护的问题。例如,保护经费不足、积极性不高等。以利用促保护,是指通过利用野生动物资源创造收益,而后将这种收益再用于保护的方法。我国野生动物保护和管理的经费一般由国家提供,除此之外,至多再有一些民间捐助或国际援助。虽然一些地方或单位将从野生动物及其产品的经营中获得的收益投入于野生动物资源的管理和保护,但这种以利用促保护和管理的措施目前只是得到政策上的提倡,在立法上还缺乏鼓励,也因此在实践中缺乏普遍性,尤其是在一些国家级自然保护区。 总体来说,计划经济的思想仍贯穿和影响于该法的各个部分,限制着管理、保护、开发、利用野生动物资源的灵活性和有效性,从而制约了野生动物资源的保护。 2.重保护轻利用传统观念的束缚。保护野生动物是《野生动物保护法》的基本目标。只有通过保护,才能保障该种资源得以永续利用。但是,一直以来这种注重保护的思想受到过多的强调,甚至于连本法也以“保护”二字命名,而利用的观念却过少。实际上,野生动物不仅需要保护,而且也需要利用。这种保护有余而利用不足的思想,往往导致实践中不但利用不合理,而且保护也不到位。即使进行了一定的利用,也不能保证真正以利用来促进保护。固然,这种重视保护的传统有其社会历史原因,又具有一定的合理性。比如,当时的野生动物资源受到较严重的破坏,资源种类和数量呈现下降的恶化趋势、传统自然伦理观念的影响等等。但是,在社会主义市场经济环境下,这种过于和片面注重保护的思想已制约了对野生动物的保护。例如,某些种类的国家重点保护野生动物(如扬子鳄等)因国家的切实保护,种群已有了很大的发展,现已不存在该物种濒危或灭绝的问题,但由于重保护轻利用思想的束缚(这种束缚与国际压力也有重大关系),在法律上并没有放开或改变对该物种进行开发和利用的限制规定,以至于不能把资源转化成效益,只有投入没有产出,造成不必要的资源浪费。该法颁布至今,我国的社会经济、法律体系、自然环境以及野生动物资源状况本身等各方面都发生了巨大的变化。法律虽必须保持一定的稳定性,但也应及时反映客观情况的变化,兼顾一定的灵活性,而该法没有进行过一次修改,以至于不能适应当前野生动物管理和保护的客观需要。 (二)调整对象的片面性 1.所调整的社会关系的片面性。《野生动物保护法》通过调整社会关系,来达到协调人与野生动物关系的目的,从而实现对于野生动物资源的可持续利用。这种社会关系是人们在管理、保护、开发、利用野生动物资源过程中形成的,即凡从事野生动物管理、保护、开发、利用等任何一种能影响野生动物生存和发展的活动所形成的社会关系都应纳入该法的调整范围。但是,该法只强调将保护、驯养繁殖、开发利用等关系作为调整对象,却没有将野生动物管理关系作为主要调整对象。所谓野生动物管理关系,即野生动物行政主管机关在行使其相应管理职权的过程中所产生的社会关系。该法第2条第1款规定:“在中华人民共和国境内从事野生动物保护、驯养繁殖、开发利用活动,必须遵守本法。”该条款并没有明确地将野生动物管理关系纳入调整范围。虽然在第7、10、15、16条也有关于管理的一些规定,但这些规定仅是关于管理者和管理权限的划分,至于具体该怎么管、应依据什么程序管等问题则并无涉及。这种现状容易导致实践中管理的任意性大、管理目标的规格和要求不统一、受人为因素影响较大以及相对人的合法权益得不到切实保护等一系列问题,不符合野生动物长远保护和依法治国的要求。可以说,野生动物保护法首先应调整的就是这种管理关系,因为野生动物保护的首要环节是国家的管理,要使这种管理科学有效,就必须将其纳入法制化的轨道。依法治国的核心是依法行政,保护野生动物的核心自然应该是依法管理。现行野生动物保护法在立法上调整社会关系的片面性易导致实践中相对人的义务较多,权利过少,而管理者则权力较多,义务较少。例如,依据该法,相对人若违反规定,可能会承担罚款、拘留、赔偿等各种责任,第31-37条都是关于相对人法律责任的具体规定,而对于管理者的责任却只在第38条有一抽象规定:管理者玩忽职守、滥用职权、徇私舞弊的,由其所在单位或者上级主管机关给予行政处分;构成犯罪的依法追究刑事责任。严格地说,这不是对于管理者的责任规定,只是对于管理者工作人员的责任规定。依据这种抽象的规定,其责任往往是不了了之。这不但不能加强管理者的责任心,不利于野生动物的管理和保护,而且也不符合社会公平。
保护野生动物论文
保护野生动物论文, 野生动物资源是大自然留给人类的宝贵财富,是人类社会必需的资源,保护野生动物也是我们每个人的职责,也是对生态系统的保护,以下保护野生动物论文。
地球上的人类和许多动物都是地球母亲的儿女。地球好似一驾遨游太空的宇宙飞船,人类与许多动物共处在这个生态环境中。可我们人类占着自己高大、聪明,任意破坏动物们的居住环境,让它们无从生存。于是“珍惜地球,爱护动物”一时成了最热门的话题。
保护动物,是我们人人都要做到的,许多人任意去猎杀动物,虽然现在的人都说要保护动物,但是还有很多顽固的人不听,继续猎杀动物,人类拿动物来观赏、卖钱,用兽皮做大衣……但你们有没有想过,如果你是一只动物,却遭到了人类的猎杀,你会怎么想,你愿意吗,你愿意被猎杀吗?你绝对不愿意,有些人说:“我又不是动物。”但你们有没有想过动物们会怎么想吗?现在人类大量捕杀动物,动物会甘心吗?不,不会,永远不会。它们不愿意死在人类手里。它们愿意被你们猎杀吗?不,它们有一千个不愿意,一万个不愿意,一亿个不愿意……
有些人虽然知道怎样去爱护动物,可是他们只会假惺惺地去教育别人,而自己却照样破坏环境,照样兴致勃勃品尝野味。 就拿印度洋毛里求斯群岛上生活的渡渡鸟来说,由于它身上的肉鲜美无比,所以遭到当时人类的大量捕食,在十七世纪就已告灭绝。但是如果当时人们有动物保护意识的话,就不会造成渡渡鸟的灭绝。
还有鲸,鲸不是让你们随意捕杀的,鲸是被杀掉一头就死一头的,不像小鱼小虾那样多,如果我们把鲸杀掉了,那我们的子孙后代,他们不是看不到鲸这种动物吗?
现在,有些动物已经灭绝了,鳄鱼虽然凶猛,但人类更凶猛。就是因为有些动物身上的器官具有突出的经济价值,由此成为被人类掠夺利用的对象,成为动物灭绝的主要因素。鳄鱼长着锐利的牙齿,和硕大的食物胃口,我们都说鳄鱼可怕,但鳄鱼更怕人类,在人类的眼中,鳄鱼皮可以制成行李箱,手提包,钱包,鞋等物品,所以鳄鱼,现在已经成为快要灭绝的动物了。
《金色的脚印》,这篇文章讲了正太郎家捉来了一只小狐狸,两只老狐狸想尽办法就救出小狐狸,正太郎很同情小狐狸,他偷偷地给老狐狸投送食物,于是,他们之间建立了亲密,信任的关系,后来两只老狐狸救了正太郎,最后,小狐狸回归了大自然,两只老狐狸是多么高兴!这篇文章赞美了人与动物之间互相信任,互相帮助,和谐相处的美好关系,也展现了动物之间的浓浓亲情。我们就要向正太郎学习,他帮助动物,动物也救了他,这样不是很好么?为什么人们还是要捕杀动物呢?
在此,我呼吁人们,不要再破坏自然界中的花草树木,不要再乱杀一禽一兽,不要再杀害我们的朋友,要保护好自然界中的一个个生灵。消灭动物,就是在消灭人类自己。如果有一天世界上的动物全都消失了,那人类还能生存吗?要保护动物,珍惜这自然界里的每一个生灵吧。
朋友们,动物是大自然留给人类的无价之宝,它是我们人类的朋友。它们的生衍死灭与我们人类的生活是密切相关的。动物的大量毁灭对人类将产生严重的不良后果,造成生态严重不平衡,从而使人类的生存环境遭到破坏。让我们从现在做起,从我做起,保护动物,使世界变得更美好吧!保护动物,就是保护人类自己!
第二篇、
保护动物就是保护人类
自从地球上有了人类以后,我们在不断地发展进化的同时也在不断的伤害着那些可爱的动物们.他们没有过错,他们只是根据自然界的法则和平的生活着.可是自从有了人类的存在,他们的家园变的越来越小.有些动物甚至已经灭绝了.
在灭绝的动物里,袋狼算是最惨的了。在很久以前袋狼生活在广阔的大草原上,它们过的很快活,无忧无虑。自从人类的到来改变了它们的生活。由于人类的大量圈地,饲养牲畜使得绿草变地越来越少,许多食草动物迁徙到别的草原上。这样以草食性动物为食的袋狼就没有了食物。它们便去偷人类饲养的动物。农场主便痛恨起了袋狼,见一个杀一个,就这样最后一只野生袋狼也被杀死了。当人们意识到袋狼就要灭绝时,才开始保护公园里的最后一只袋狼,这只袋狼才过了最后48天的好日子。而48天后,袋狼永远的从地球上消失了,永远的!
当然不是所有灭绝的动物都是人类杀死,有的是不适应环境的变化而灭绝的.但是某些动物的灭绝,人类有着不可推卸的责任。人类自古以来就一直残忍地对待着那些动物们,人类剥夺了它们生活的权利.
现在人们似乎还没有意识到一种动物的灭绝的危害。为了赚钱人什么都愿意做,他们把动物的皮毛卖到商场,把动物的肉卖到餐馆。但是我们不能把一切责任都推卸到商贩的头上,消费者也有责任,如果没有消费者的需求那么商贩也不会铤而走险。人类还在吃着野生动物。比如:蛇。如果蛇灭绝了,老鼠会大肆繁殖,到那时候我们该怎么办……
因此每一种生物都有它存在的意义,它们都在以自然的法则生存。如果生物链的一头断了,那么另一种动物就会大肆繁殖,甚至威胁到人类,大家记住保护动物。保护动物就是保护人类自己!
为什么我们要保护野生动物?
地球的生物圈或者说整个地球都是一个大大的循环。每一环都在千万年的'进化演变中环环相扣不可分离。我给你打一个比方。
比如说,我讨厌蚊子。我们来诅咒蚊子有一天死绝了。蚊子的幼虫叫做孑孓,是生活在水中的。蝌蚪啊什么乱七八糟的水生生物就爱吃这玩意儿。孑孓没了,蝌蚪的食谱上就少了一样很大的主餐。蝌蚪就会面临饥荒的危险,因为孑孓是相当多的。这样麻烦就大了,没有吃的,会有大量的蝌蚪为了争夺食物而开始很野蛮的竞争。这样就会导致蝌蚪数量的下降。蝌蚪少了,青蛙就少了。青蛙你知道是以田间害虫为主食的,那么就会导致害虫增多。这就会导致粮食的减产。当然农民伯伯不是傻子,喷农药嘛。但是农药的主要成分是有机化合物,很多农药都难以被清洗和降解,这就会被摄入我们人体中。人类的寿命就会下降啊,也有可能导致病变啊很多的。
你看,随处可见每天打死一堆还那么多的蚊子都会有这么重要的地位,很多大型的野生动物就更加宝贵了。比如说如果看动物世界,非洲大草原上奔腾的豹子狮子羚羊野牛是主要报道对象,但是一旦这里面缺少了一样,比如说大家喜欢豹皮,豹子死绝了,羚羊就开心啦,天天就吃吃吃,你以后听到的就不是奔腾的羚羊而是臃肿的羚羊了。羚羊多了,别的食草动物就要离开,因为没吃的。吃那些食草动物的食肉动物也得跟着搬家,到时候非洲大草原上到处都是长的圆嘟嘟的羚羊。。。。你能接受吗?
还有,就算有些生物正在逐渐走向灭亡,但是人类作为智能生物也应当保护它们,比如说,熊猫可爱吧?圆乎乎胖嘟嘟的,我们国家国宝。但是如果我们毫无节制的滥捕滥杀,不说久了,可能两三代人以后,你会听到这样的对话:“爷爷爷爷,客厅里面挂的是什么动物的皮啊?”“那是熊猫”“熊猫是什么啊?”“熊猫嘛。。。"然后你就去找纪录片。。。而现在我们可以去动物园看到熊猫。这就是差别
综上所诉,保护野生动物,人人有责。
保护野生动物的重要性
球上的生物不可能单独生存,在一定环境条件下,它们是相互联系、共同生活的。生物学家指出,在自然状态下,物种灭绝的种数与新物种出现的种数基本上是平衡的。随着人口的增加和经济的发展,这种平衡已经受到破坏,因此保护野生动物是十分必要的。
从1600年到1996年,世界上消失了164种鸟;从1871年到1970年,兽类灭绝了43种。地球上自有生命以来,共出现过25亿种动植物,其中有将近1/2是在最近3个世纪内消失的。物种平衡的破坏,使人类生存环境恶化,人类本身将遭到巨大灾难。
野生动物是大自然的产物,自然界是由许多复杂的生态系统构成的。有一种植物消失了,以这种植物为食的昆虫就会消失。
某种昆虫没有了,捕食这种昆虫的鸟类将会饿死;鸟类的死亡又会对其他动物产生影响。这也是食物链造成的。所以,大规模野生动物毁灭会引起一系列连锁反应,产生严重后果。
动目的:1、通过活动更直接更具体地了解野生动物,树立保护野生动物的意识。2、在活动中综合运用各种知识,学习语文,运用语文。3、在活动中培养创新精神和实践能力。4、通过活动使学生关注生活,热爱生活,互相协作,保护自然。活动方式:课外查找、收集有关野生动物生存状态的资料以及相关资料,了解当前保护野生动物的情况,通过小品、朗诵、书画、音乐、舞蹈、讲、读、听、写、讨论等形式开展活动,充分运用多媒体等现代信息技术,展示收获。活动汇报: 一、导入。在自然界中,物种与物种间存在着千丝万缕的联系,组成了自然界中的生物链,无论哪一种物种的灭绝都会给其他物种带来影响。因此,对每一个物种,不论大小、美丑,都应该保护。目前我国野生动物的情况非常严峻:生活在青海可可西里高原的藏羚羊10年前还有几十万只,现在已不足7万只,并且每年还要被猎杀两万只;生活在长江里的白鳍豚20年前还有400头,现在已不足20头;野外生存的东北虎仅长白山还不足8只……保护野生动物,已经到了十分危急的时候!关注生态大自然,就是关心人类自己。为保护野生动物出力,该从我们身边的点点滴滴做起。 二、程序。学生主持。1、讲述客家民间传说《“哥子着着”鸟》(即鹧鸪)、《鹦鹉的传说》。(作引子)(语文之课外)2、用多媒体展示收集到的关于野生动物的图片(鱼类、两栖类、爬虫类、鸟类、哺乳类等),传阅与野生动物有关的照片、实物、明信片以及邮票。(直观感)(运用信息技术)3、同时给听课老师发放填写问卷调查表。(开发教师资源,生成性)问卷调查主要内容有:您是否吃过野生动物,流行吃野生动物的原因,是否有必要吃野生动物,是否了解所吃的野生动物现在的生存环境和现状,吃没有经过检疫的野生动物是否安全,滥吃野生动物是否会对生态环境造成破坏,是否关注所吃动物的来源,吃野生动物所持的态度,是否知道《中华人民共和国野生动物保护法》,对吃野生动物是否文明消费等。4、同步安排以“保护野生动物”为主题的同学书法绘画。(运用书法、美术)5、运用PPT课件给成语填空,续填歇后语,猜动物谜语。(语文之语言积累)成语如:鼠目寸光虎视耽耽牛鬼蛇神兔死狐悲龙飞凤舞蛇蝎心肠马到成功羊肠小道猴年马月龙腾虎跃鹤立鸡群狗急跳墙如鱼得水珍禽异兽噤若寒蝉虎背熊腰莺歌燕舞指鹿为马狼吞虎咽鱼目混珠蜂拥而起凤毛麟角狼心狗肺雕虫小技偷鸡摸狗井底之蛙惊弓之鸟 歇后语如:老虎屁股——摸不得老鼠过街——人人喊打老牛拉破车——慢吞吞猴子吃辣椒——抓耳搔腮黄鼠狼给鸡拜年——没安好心肉包子打沟——有去无回谜语如:播种(布谷)整容(画眉)兄长多(八哥)霜须公(白头翁)恍然大悟(知了)样子差不多(象)浑身是尖针(刺猬)行也是坐,立也是坐,坐也是坐,卧也是坐(娃)头大脚掌大,象个笨冬瓜,四肢短而粗,大多穿黑褂(熊) 6、有关动物的诗词背诵。齐背古诗三首:《蝉》、《孤雁》、《鹧鸪》。临时抽背其他有关野生动物的诗词。(看平时积累)(语文之诗词)7、用看图软件放映动物图片说英语。(旁及外语)(运用信息技术)8、结合本地物种介绍有关野生动物的习性等。(生物)(语文之读)运用在图书馆、上网等查阅的有关资料,介绍一种需要保护的野生动物,说明保护它的重要性。9、与野生动物有关的吃、穿小品表演。(语文之综合)10、配乐宣读动物界近百年来的灭绝名单。(音乐及语文之读)11、放映FLASH动画《民以食为天》、《朋友》。(运用信息技术)12、随机问答。题目:如果在餐馆或家中见到有人吃野生动物,要劝他们纠正,你该如何劝阻?请听:《某某,你听我说》。(随机抽取)(语文之说)在当今的社会里,滥食野生动物是一种极不文明的陋习,它是造成乱捕滥猎,走私贩私,非法加工、制作、出售野生动物的原因之一,严重地破坏了野生动物资源和自然界的生态平衡,对人类健康构成威胁。13、调查及报告。含向听课老师现场调查结果统计汇报。(语文之写)所在地区目前野生动物的生存情况调查,如主要有哪些野生动物,哪些是属于国家保护的,它们目前的数量还有多少,有关部门采取了哪些保护措施,当地群众保护这些野生动物的意识如何,目前主要存在的问题等。14、放映FLASH动画《动物表演》。(信息技术)15、丹顶鹤之歌。(音乐故事动画歌曲舞蹈)配乐(轻音乐)讲述一个保护丹顶鹤的动人故事。放映MTV歌曲《一个真实的故事》,舞蹈表演。16、介绍梅花山中国虎自然保护区。(语文之讲)17、念所写的建议书。(语文之写、读)呼吁各饲养、运输、餐饮企业不非法经营、贩运、加工、制作、销售野生动物及其制品,做一个绿色、环保、守法的经营者。18、拟广告词或标语交流。(语文之写)交流广告词或标语。19、展示书画、板报。(书法艺术、绘画艺术、设计艺术)20、播送给有关媒体对这次活动拟写的一篇消息。(语文之写、诵)21、班长对这次活动的小结。(语文之讲) 三、总结。野生动物是自然生态系统的重要组成部分,在维护自然生态平衡中的作用及其在社会生活中的地位日益受到广泛重视。保护野生动物,不仅关系到人类的生存与发展,也是衡量一个国家、一个民族文明进步的重要标志之一。全社会要积极行动起来,不乱捕、不滥杀、不滥食野生动物,保护野生动物从餐桌做起,做一个文明守法的公民。
“濒临灭绝的动物”一句令人揪心的话,又一次出现在了我们的眼前。金丝猴,海豹,金雕,蓝鲸...这些可爱的动物,在环境的影响以及人类的捕杀下,已所剩无几。 鲸的危机: 1980年6月30日上午,在澳大利亚南威尔士州北部西尔.罗克斯,突然有成群的巨鲸拼命冲上狭窄的塔雷切里海滩。为了拯救这些珍贵的海洋动物,人们想尽了一切办法也无济于事。被强行拖回深水的鲸在海水里曳了一会,又重返沙滩,并在沙滩上痛苦挣扎。时间较长没下水的鲸,干燥的皮肤上开始出现血泡,鲜血从破裂处流出。 据报道,这次共有58头鲸死亡。类似鲸集体自杀的现象还有不少:1979年7月16日,加拿大纽芬兰波林半岛,有一百多头鲸冲向岸边,最后无一生还;2003年1月,165头巨头鲸在新西兰南岛的“斯图尔特岛”搁浅... 鲸为什么要集体自杀?日本科学家岩田久人揭开了这个秘密:他在京的尸体中发现了高浓度的有毒物质三丁锡(TBT)。TBT腐蚀神经,破坏了动物的方向感。TBT是人污染海洋的毒性最大的物质。已有千万升TBT溶入海洋! 老虎悲声:老虎是世界上最大的猫科动物,已接近灭绝。现在世界上只有大约6600余头,而巴里虎,爪哇虎,里海虎已在30年代逐渐灭绝。 尽管各国政府三令五申禁止捕杀老虎,但还是有一些酷爱金钱的人常将它们当作摇钱树,这连政府都无法约束,法律都无法制服:1967年,在印度有480头老虎被猎杀;1991年,大量的西伯利亚虎被偷猎;1993年,在印度从偷猎者手里查获了867斤虎骨... 不过有一只老虎就有一丝希望,只要我们每个人都努力地救助他们,他们还是有可能逃脱这一生死攸关的时刻的! 我们常说“动物是人类的朋友”,可就上述事实,人类是否将动物当朋友看待呢?人人都在为保护动物献出自己的一份力量,而偏偏有那么一部分人,利令智昏,疯狂地捕杀野生动物。难道我们对动物做出的“承诺”失效了吗?难道我们都不去想想这样做的严重后果吗?不要再不择手段地伤害危在旦夕的野生动物了,生态灾难不能重演! 最后,我以一个地球人的身份呼吁大家:保护动物,人人有责!四十年来,通过各种保护措施的不断落实,以及广大保护工作者的踏实工作,野生动(植)物物种的保护及栖息地生态环境的保护,就地保护工作取得了显著效果,尤其是我国珍稀、濒危物种,譬如大熊猫,野外数量据报道达1200只左右,已呈现平稳上升的势态;金丝猴野生数量达20000多只;朱鹮由1981年在陕西洋县发现的7只,至 2005年野外种群和人工繁育总数已达500余只;亚洲象在我国云南省南部仅有少量分布,2005年野生象群数量已近400只,在勐景地区的野象谷已建成了较大的繁殖种群基地;世界唯一生长繁殖在我国青藏高原的黑颈鹤现有数量在4、5千只;丹顶鹤在东北三江流域自然保护区内繁殖,每年越冬到江苏盐城,鄱阳湖,洞庭湖等地,最多的一处种群数量达千只左右;其它还有诸多我国一级保护物种如黑叶猴、长臂猿、云豹、金钱豹、白唇鹿、藏羚羊、褐马鸡、金雕、扬子鳄、巨蜥^等以及大量国家二级保护物种都包罗在国家自然保护区内受到保护,物种数量都有不同程度的增长。赘言这么多,就是说明国家主管部门在这40年中,对野生动植物物种就地保护工作充分重视,付出大量精力、物力、财力。同时也标志着中国政府在保护自然生态环境及保护野生动植物物种方面,对国际社会的承诺和责任,正在逐步逐项得到落实。
Jill Robinson女士所创立的亚洲动物基金是一家动物福利Animal Welfare的基金会。而全球的动物福利组织(以及更加激进的动物权利组织)与动物园的斗争由来已久。 其原因主要是动物园本身对动物福利的影响的巨大争议。这里并不仅仅是把动物关起来不自然这么简单。 从下面这篇报告的节选中你便可以理解这种争议。 动物园的真相 人们在态度上,对于将动物关在动物园里这件事情的看法已经有了改变。无庸置疑,这种态度上 的转变,已使人们得以重新评估传统展览式的动物园--它们早已过时,却仍可在世界各国经常 见到。 已经有相当多的文章讨论和反对动物的人工圈养,动物福利团体试图改善传统动物园的状况,有 些动物园的经营者亦做如此尝试--至少表面上是如此。为了要替动物园的存在做包装,动物园 经营者企图说服大众,宣称「动物园真的是一个保育中心,它的主要目的是为了拯救濒临绝种动 物」。 英国世界动物保护协会(The World Society for the Protection of Animals;WSPA)和生而自 由基金会(The Born Free Foundation;BFF)决定检验动物园经营者此种说法的可信度究竟有多 高。我们将检视现代动物园的所有议题,他们可以被接受的情况是如何?并且我们要问,难道动 物园宣称自己具有「娱乐、教育、和保育」功能,就足以认定让数目多达500万,被囚养的野生动 物忍受巨大痛苦是应该的吗? 这份报告揭示许多令人不安的现象,说明即使全世界各地的主要动物园,都能够百分之九百的改 善它们在保育濒临绝种野生动物的表现(这当然很不切实际),也只能对我们已知濒临绝种动物 数量的三分之一有所帮助而已。 我们的结论是: 即使「真的」是为了「物种的保护与复育」这个值得做的目的,保育类野生动物的人工圈养,最 多也不过是扮演一个稍微捱上边的角色而已。绝大部份的动物园在教育大众如何帮助保护和复育 野生动物这件事上所做的,可说是微乎其微,但却造成圈养动物生理与心理上极大的痛苦。 我们相信每一个关心动物福利与保育的人,对于动物园议题的相关论辩,都能有所贡献。希望这 份报告能对这样的论辩有所帮助,并且有助于我们为未来寻求一套可行,可持续,以及充满同情 与慈悲的保育策略。 Andrew Dickson(1994) Will Travers(1994) 英国世界动物保护协会(WSPA)总裁 生而自由基金会(BFF)总裁 2.0 BFF与WSPA的建议摘要 2.1 有关动物福利的建议 立法改善动物园,以便: 1.设定实际可行的最低动物福利标准。 2.设立证照制度,包括营业执照,繁殖执照,及具强制性且可受公众信赖的员工训练计 画。 3.设置「动物护照」制度,让动物园内每一个体野生动物的转让、交易、交换或淘汰都 能「有稽可征」。 4.订立「善后基金」条款--每一个动物园都必须缴纳,以便在动物园关闭后的一定期 限内,确保善后工作与动物照护能持续运作,避免动物园的关闭造成园内动物不必要的痛苦。 5.成立全国性的顾问咨询委员会--由野生动物专家、动物福利或人道团体代表、动物 园管理专家、动物行为及心理学家组成--针对紧急状况,拟定动物伦理纲领、管理程序与运作 准则(Code of Conduct)等,以保护被囚养的野生动物。 2.2有关动物保育的建议 1.拟定一套计划,采取预防性措施,以支持及「培力」在地住民,共同投入保育工作和重视当地 野生动物资源,作为全球保育策略的主要动力。 2.世界各国和国际间应将--重视的对象与与资源的投入--转向野生动物栖地的保育工作上, 如果适当的话,应包括「栖地域内(in-situ,以下例此)」的人工繁殖与复育工作。 2.3 有关教育的建议 1.动物园的教育,不应建立在野生动物的囚禁上,而应着重于生态体系的保护。 2.动物园的教育,应发展成为与野生动物保育及保护动物栖地环境有实际的连结。 3.动物园的教育,必须对未来能够「未雨绸缪」,鼓励民众实际参与「问题的解决」, 而不是教他们「袖手旁观」。 3.0 BFF与WSPA的理念与挑战 3.1 理念 最适合野生动物保育之处为动物原来的自然栖地,BFF与WSPA倡导将囚养动物的资源移转至「栖地 域内」的保育工作上。 绝大部份动物园内的动物只是提供人类娱乐而已,BFF与WSPA反对将动物囚禁以提供人类娱乐。 大部份动物园内被囚养的动物几乎没有动物福利可言,BFF与WSPA完全反对此种不必要的动物凌 虐。 以动物园为保育动物的手段,就算倾全力而为,对于动物物种保育的成效也是微乎其微。 现行动物园的教育价值,只是更强化人们对于野生动物加以囚禁、支配与控制、玩弄与戏耍的态 度,以及贬抑野生动物生来具有的价值。BFF与WSPA支持发展「无动物教育」(non-animal education),且应专注于野外保育和对生态系的全面了解。 3.2 对动物园园长的侃σ膳c挑战 将动物关在动物园里,真的有助于保护生态体系,以及栖息其中的动物吗? 1.你用了多少资源在「栖息地内」野生动物的复育和保育工作上? 2.你有什么令人信服的理由,可以支持你将动物囚禁在动物园内? 3.动物没有适当的生理、社交与环境条件,还应该被囚禁吗?你提供给那些被囚禁动物 应有的条件了吗? 4.如果你的动物园圈养了许多并未濒临绝种的动物,或是不属于「人工繁殖以及复育」 计划内的动物。请说明你的动物园内有多少这类动物? 5.展示这些「被活生生囚禁」的动物,对于你的动物园而言,比去保育物种和生态环境 还要重要? 6.对于每一动物个体的生命和福利,你的动物园有加以重视和推吗如果你不能充份、具 体地回答这些问题,那么你的动物园完成了什么样的工作? 4.0 概述 这份由WSPA与BFF所作的报告,是为了检验那些支持囚养野生动物的理由,衡量那些动物被圈养的 环境状况,与囚养动物福利相关的保育与教育议题;并将动物园、狩猎公园、野生动物园、和动 物庇护所自己所宣称的角色功能作一比较。 WSPA与BFF所关切的是: ‧每一个体动物的生命品侃Α? ‧野生动物及其栖地的保育。 ‧灌输尊重所有生命的观念。 WSPA与BFF坚信,动物园是: ‧每一个体动物的生命品侃Γ�驯粻奚�阶屃薯o法接受的程度。 ‧对动物物种的保育成效微乎其微。 ‧就实际来说,只是个提供娱乐的场所。 而动物园: ‧圈养动物的环境连最基本的动物福利或自由都无法提供,例如动物得以寻求隐密性的 机会,或是表现正常行为的能力。 ‧对于保育濒临绝种的动物与保护野外自然环境,没有任何重要的贡献。 ‧以误导社会大众的方式持续展示各种动物,导致人们对于每一个体生命需求的敏感度 降低。 WSPA与BFF反对为了娱乐目的囚养野生动物。 只有在下列因素成立时,才能接受动物被圈养,当: ‧动物的生理与心理健康被当作是最优先,最重要的事。 ‧纯粹是为了保持濒临绝种野生动物的数量; ‧或当动物丧失了在野外求生的能力,圈养在动物庇护所内是人们所能提供的唯一选 择。 5.0 帮助有问题之动物园内的动物 英国世界动物保护协会(WSPA)和生而自由基金会(BFF)已经直接投入了救助动物园内动物与使 其恢复身心健康的工作,对于这些困难重重的工作,我们都有第一手的经验。 1991年,波湾战争(the Gulf War)结束之后,科威特(Kuwait)动物园内的动物又病又饿,由 John Walsh 带领的WSPA小组,提供食物、医疗、和技术上的支持,并发现许多动物被伊拉克 (Iraqi)军队吃掉或当靶练习射击,Azizor是一只唯一幸存的大象,它的肩膀受到枪伤,在兽医 的照料下已完全康复。 1993年,WSPA在地人员揭发扎伊尔共和国(Zaire)Kinshasa动物园已完全荒废的消息,相当多的动 物包括熊、猩猩、和狮子全身布满发炎的伤口,且睡在自己的粪尿上。WSPA设立了一个兽医诊 所,提供动物园医疗需求、动物照护、及清洁所有动物笼舍。 同年,WSPA接获有关乔治亚共和国(Georgia)Tbilisi动物园内老虎命运的报告。当WSPA的救援 小组到达动物园时,这只名为Masiya的老虎身体仅有六英吋宽,就像动物园内其他大多数的动物 一样,她正因为饥饿而慢慢地步向死亡。Masiya和园内其他动物都因及时得到救援食物,而渐渐 恢复健康。WSPA的代表后来与乔治亚总统Eduard Shevardnadze会晤,以确保动物园腐败、贪污的 职员已因挪用公款而被解雇。 1993年严冬,在亚美尼亚共和国(Armenia)的Yerevan动物园内,有不少动物被冻死,而大象的 尸体被拿去喂给其他动物,在亚美尼亚内战与经济萧条之时,WSPA提供燃料给动物园,使园内一 息尚存的动物能保持温暖。 Gaya是罗马尼亚(Romania)的最后一只大象,被链子锁住好多年,孤单的在砖造的房舍内度过长 达数月的严冬。BFF顾问劝服了政府和动物园管理当局,解开锁着它的铁链,改善它的食物,装置 温水冲洗设备,最后打开房舍的门,让它在围栏里自由自在地在房舍内外走动。 1988年BFF出版欧洲最完整的动物园索引,包含了欧洲所有的动物园,同时另有一系列的研究案例 与建议,都被用于拟订欧盟动物园法草案(the Draft EC Zoo Directive)。此一法规若能落实 执行,将会为动物园内动物的福利带来极大的影响。 BFF与WSPA都是在为减少全球动物园内的动物受苦而努力,不过很显然的,许多动物生命品侃Φ母? 善是极有限的,我们相信这对绝大多数动物园内的野生动物而言,也是如此。 WSPA与BFF积极保护动物园内动物的这个事实,并不表示我们支持或包庇动物园,刚好相反,我们 这样做的目的,是为了减轻动物园内动物的苦难。 6.0 透视历史 6.1 动物园的发展 野生动物的展示,最早可以追溯到埃及法老王时代。而动物园(Zoo)的概念则是十九世纪初期才 真正开始出现,当时仅有少数欧洲城市设立动物园。巴黎、维也纳、都柏林、和伦敦,被普遍认 为是最早开始有「现代」动物园的城市。伦敦动物园协会成立于1826年,其「宗旨」(mission statement)将设立动物园的目的简化为:「动物学和动物生理学的进展,以及引介动物王国中新 而令人好奇的课题(Subjects)」。 此后动物园断续设立,但以1950和1960年代的数量最多。当各地市政当局要求「政绩」,或是商 人想要追求利润时,动物园就成了大量金钱投入的对象。 曾经是国家、城市和少数有钱人禁脔的动物园,现在成了全球已开发和许多开发中国家不可或缺 的一部份。 在数量不断增加的那几年间,动物园基本上只是休闲设施--展示动物以满足大众的好奇心;即 使是那些历史悠久、号称以科学为基础所建立的动物园,亦极少关心较为严肃的议题。例如光是 研究如何在人工圈养环境中,更为成功的繁殖或是维持野生动物物种;却几乎没有一个动物园, 能将眼光放到他们的小圈圈之外,而注意到他们对野外自然环境的责任。 在1970-80年代间,有三个因素与人们对抗和挑战动物园的省思态度有关: (a) 拍摄精致的自然史电视纪录片,传达了对自然较为正确的诠释。 (b) 旅游延伸至全球,使得许多人较过去有更多的机会,能够观察、了解与欣赏生活在自然栖地 中的野生动物。 (c) 研究造成动物园内动物刻板行为的资料越多,对圈养动物福利的认知越增加。 这些与动物福利、保育与教育相关的发展,使得越来越多的人侃σ蓜游饭@是否可以被接受(见表 一)。 【表一】 * 1994年英国民意调查(Grossbow Research) Grossbow 研究公司于1993年进行一项独立的民意调查,以下为抽样访查1,009位民众的结果。 88%的人同意:去动物园的主要目的是娱乐。 82%的人同意:现在比十年前有更多的人关心动物被囚养在动物园里。 62%的人同意:动物园内动物在生理与心理上皆承受痛苦。 51%的人同意:如果他们知道动物园对于野生动物保育只有微乎其微的作用,他们将不再去动物 园。 并且: 去国家公园(National Trust properties)的人数为去动物园人数的三倍。 去主题公园(Theme Parks)的人数为去动物园人数的两倍。 在过去十年里,有许多团体以伦理和实际的考虑来批判动物园。表现卓越的团体包括Zoo Check (动物园检查组织,当时隶属BFF)和WSPA。在众多指责之下,动物园业的策略家和一些动物园, 曾试图重新评价动物园的角色,以及重新界定它们的目标。这些新的评估结果都已收录在1993年9 月出版的《世界动物园保育策略(the World Zoo Conservation Strategy)》中。 6.2 动物保育和全球环境 1992年被当作是保育分水岭--全世界在政治上认同动物保育和需要可持续性的经营自然资源。 1992年6月在里约召开的地球高峰会议(Earth Summit),第一次将此议题放入国际政治的议程 上。此议程的关键在于,有超过150个国家在生物多样性公约(the Convention on Biological Diversity--CBD)上,承诺将率先从事动物保育、保护、和维护世界生物物种歧异度的工作 (见表二)。 【表二】 生物多样性公约 签定:1992年6月 主要目的:阻止全世界动植物物种,和基因资源的丧失 有超过150个国家签署协议 签署义务:拯救和加强各签署国在其辖区内的生物物种歧异度,并拟定全国性的相关计划和程 序,与分享资源,以协助计划的实施 开放签署时间为1992年6月5~14日;签署国有157国 (世界动物保育监测中心World Conservation Monitoring Centre , 1994) 动物园的保育目标 「跟一向被虚构的说法相反的是,大多数在动物园内工作的人,都认为那些野生动物应该生活在 野外,除非将它们囚禁在人工圈养环境的作法,可以合理显现出动物灭亡与存续的不同。在这个 专业圈子里的人已能认知到,在动物自然生态体系外的繁殖计划,最多也只不过是『花钱买时 间』」而已。」(Lindburg , 1993) 世界动物园组织--国际动物园园长联盟(The International Union of Directors of Zoological Gardens--IUDZG)和国际自然保育联盟(the International Union for the Conservation of Nature--IUCN)的圈养繁殖专家小组(the Captive Breeding Specialist Group--CBSG),于1993年9月出版《世界动物园保育策略》。这份文件被当作是一个基础,替 未来的动物园设立了一套议程与架构。它尝试从量和侃Φ慕嵌龋瑸楝F行全球动物园的状况下定 义。它所呈现的数据显示动物园为世界的潮流,它强调以动物园现行和潜在的保育角色为中心主 题,以作为未来工作的策略。这份《世界动物园保育策略》可以说是动物园产业的公开宣言。 然而最重要的是,我们必须确定动物园业者们所展现的有意义、很重要、且适当的方式,确实符 合全球生物物种歧异度的保育工作。(见表三、四、五)【表三】 《世界动物园保育策略》的保育目标 (i)积极透过各种协调合作方案,支持濒临绝种动物的保育工作,透过栖息地域外(ex- situ,以下例此)与域内保育方式,保育自然栖地、生态平衡(biotopes)及生态系。 (ii)提供支持和设备,以求增加有助于动物保育的科学知识,并提供相关知识与经验给保 育小区。 (iii)促进政治与社会大众对于保育的需求、自然资源的可持续性,以及创造人与自然间的 平衡有所认知。 【表四】 《世界动物园保育策略》的相关资料 估计全球有10,000个动物园。 估计有1,200个「core」动物园。 估计有3,000种脊椎动物圈养在「core」动物园中。 估计有619,000,000人次去过「core」动物园。 注:「core」动物园被定义为--受到认可的动物园联盟或协会会员,或是有潜力加入联盟的动 物园。 如果我们根据《世界动物园保育策略》的表面价值,就轻易的接受了它和它所宣称的目标,将会 是一个错误。本报告的部份目的就在于评估其所提出的说法和愿望,以了解其可行性和务实性, 并藉以确定它真的能够「呈现」未来动物园的蓝图。以下就是我们评估与分析《世界动物园保育 策略》的立论基础: ‧生物物种因为人类的活动而加速消逝。 ‧有一项全球性的承诺--原则上--维护地球上的生物物种歧异度。 ‧动物园宣称可以拯救数千种生物物种。 ‧以这样的「宣称」为基础,动物园将需要,而且将消耗大量的资源。 社会大众和他们所选出的民意代表,必须决定是否应该继续支持动物园「产业」,或必须发展和 实施其他替代方案。在国际动物园新闻(International Zoo News)的社论中John Aspinall说: 「唯一在伦理上可为今日动物园辩护的理由是,以复育的观点来繁殖濒临绝种动物物种。」 (Aspinall , 1991 , Director/Owner Howletts & Port Lympne 动物园园主兼园长) 6.0 动物园内动物福利的考虑 7.1 动物园适合被囚养的动物吗? 在里兹的橡树路上(Oakwood Road,Leeds)仍旧保留的熊坑(bear-pit),是一个令人伤痛的记 忆,象征过去所有动物园用来囚养动物的极度简陋的设施。当动物园的动物增加时,即依种类分 类囚养,诸如猴园(the monkey house)、鸟园(the bird house)、爬虫类动物房(the reptile house )等,都是我们所熟悉且仍为全世界动物园通用的圈养方式。 民众到了动物园不喜欢透过笼子观看动物,园方就将栅栏改为玻璃幕或是壕沟,而为了满足建筑 师的野心或降低管理成本,动物的需求就被放在其次。这种发展趋势所引发的问题,通常也意味 着动物园对于圈养动物缺乏足够相关知识。 前伦敦动物园总建筑师约翰‧图维(John Toovey,1994)即曾建议: 「动物园的管理品侃Γ�捎善涮峁┙o动物的设施标准来衡量,而这类设施对动物来说,最好也只 不过是个展示台,但最坏则是个炼狱。从历史的角度来看,任何一时期的动物园,对于动物的需 求取决与否,皆以人类的观点作标准,此点由其矫饰的建筑设计便可得知。例如,一度在西方国 家动物园内流行的印地安式,或古埃及式的”神殿”,或者是今日的”非洲”印象,则被用来代 表外来种动物。甚且更为不幸的是,动物园建筑常被市政府或国家当作炫耀的工具,其原来真正 应有的功能却被忽视。」 动物园造成圈养动物刻板且不正常行为的原因逐渐被认知后,在不同的程度上,促使了圈养环境 的丰富化:例如放置可让动物攀爬的物体,可让动物游泳戏耍的水池,或是可供动物把玩嬉戏的 玩具。 环境和行为上的丰富化,意谓动物对于自己的日常生活,能够有较多的掌握。这可不是动物园的 选择之一,而是动物园必备的条件。这既不是一个可以解决所有问题的答案,也不表示动物园因 此就有足够理由可以圈养动物。 经过完善设计的丰富化环境,可以降低动物无聊的感觉,减少动物不正常的行为,但若缺乏妥善 完整的计划,这种效果也只是暂时的。 大自然本身自是丰富多变,但笼子、围篱、和栏舍等设施,无论如何「天然化」,都很快就会出 现生态「停滞」现象(ecologically stagnant)。因此大部份环境的丰富化必须持续进行,也需 要引进具有想象力的技术--蚁丘、树脂枝干、可采蜜的树、叶子、树枝、以及将食物藏起来让 动物自行觅食等等。然而这些措施或方法是否有效,端赖负责执行的工作人员的动机及其投入程 度。有时候,「丰富化」也需要重新考虑、重新安排、重新设计,以免失去作用。行为和环境的 丰富,只能被视为一项减低囚养环境人工化程度的尝试,其或可能改善动物的生活品侃Γ�欢�@ 些技术的功能仍然有限。 Toovey(1994)即曾表示:「在已开发国家中,大部份游客可以在电视上--甚或一些人可以在 野生动物保护区--见识真正的『野外』,而现在则期待和想要一个『自然的』动物园。但是动 物园却是一个全然人工化的地方,就算创造了一些『野外』的效果,也只是表面装饰而已,它完 全不可能顾及那些被圈养动物的需求,更别说提供一个『自然』栖地和生态环境了。」 即使在欧洲动物园里,属于社群性动物却被单独圈养的情况已降低,大多数动物仍与自然隔绝, 被限制于大部分是人工化的环境里,排除了不同物种动物之间的互动。 部分动物园动物圈养空间的改善,有助于减轻动物的痛苦,但是大部份的栏舍依然忽略了基本的 动物福利原则,以致造成动物的不舒服、紧迫和生病。原因是: ‧游客对动物的各种侵犯和骚扰。 ‧栏舍的型式和大小显示不尊重动物也需要有隐密性、不尊重动物的社群性行为,以及 安全防卫距离与空间。 ‧栏舍是了无生趣的设施,导致动物不自然的刻板行为;并且 ‧动物被迫与同类动物、或他种动物、或自然环境隔离;甚至无法接萤π迈r的空气。 空间的品侃��稇魞然骅敉獾膭游镎故径际潜匾獥l件,能够防止日晒雨淋,有足够休息的地方是 最基本的需求。对于树栖和飞行动物而言,则必须有足够的空间,不论是在地面上或离开地面, 它们都要能够充份垂直和平行地移动;对有蹄动物而言,它们则需要较多平坦树少的空地;鸟类 则需要较多的枯树,以满足它们适度的自然行为和生活品侃Α? 任何宣称以「栖地域外(ex-situ)」圈养繁殖方式支持濒临绝种动物保育工作的动物园,都必须 对每一种动物在野外环境的自然生态、栖地、与社群性作全盘考虑。只有如此,动物园才能了解 如何满足被圈养动物的基本需求,游客的需要则在其次,并要求设计师和建筑师依此原则规划或 施工。 这些原则并非新创,但大部份动物园都只是嘴巴说说而已。动物园根本无法满足动物对于足够的 空间和其品侃Φ男枰�? 虽然有足够空间的动物可能足以发展社会行为,或建立属于自己的领地;但是单从「量」的角度 来看圈养动物的生活空间绝对是不够的;圈养空间的「品侃Α挂庵^提供多样的地域型态、组成特 性、有趣且多样性的活动选择等,以鼓励动物与环境的互动,使其能表现出较为自然的社会行 为。 近年来动物园表面上的「绿化」工作,其动机主要是粉饰形象以增加民众的接受度,同时增加 「收入」,而不是因为对动物的关怀。 在动物园内,有太多所谓的「自然」景观,都是为了取悦大众,而不是为了要满足动物所需要的 自然环境。 这可由所谓「自然主义」的圈养设施看出,其囚禁动物的方式和十九世纪马戏团的兽笼没有两 样,典型的栅栏和光秃无趣的水泥砖块,除了用来围堵动物外,没有其他任何意义。至于工作人 员喂食用的走道,则只有沉重的铁链与枷锁相互撞击时的声音回响其间而已。 对于大多数的动物而言,动物园里毫无生趣且疏离的环境不会有何改变,「动物展示」这个字眼 已指明动物在动物园里令人侃σ傻慕巧�? 除非动物园能得到更多的土地,不然他们只能以减少园内动物,或减少游客服务区域的方式来增 加圈养动物的空间。动物园必须决定那些动物可以正当地保留,而以依照动物对福利的需求,来 分配空间资源的先后顺序,作为最重要的工作目标。 7.2 动物福利,不正常行为和人工圈养的影响 「为使被圈养的任何动物获得妥善的照顾,我们必须承认这些生物不仅仅只是血肉和骨头而已- -它们一样有自然欲望与感觉。」(Jordan and Ormrod , 1978) 有些人辩驳道:动物园提供动物营养均衡的饮食、温暖的笼舍、和兽医的照顾,比它们在野外的 生活要好的多。他们也举例指出,长时间生活在动物园内的动物比它们在野外的同类长寿,以支 持上述说法。但是,大自然最强大的「选择」力量,却能减少显现异常行为、具有不正常显性基 因,甚至有缺陷或生病动物繁殖的可能性,以确保自然物种的适应性。 不论是来自人工繁殖或是野外捕捉,从野生动物进入动物园牢笼的那一刻起,行动限制就已加诸 在动物的本能行为上,也许最大的剥削就在于它们丧失了最重要的自由--可以做「有意义的选 择」之自由。而动物园内的动物也常会陷入一种「学习而来的绝望状态」中。 科学提供了充分的证据显示,动物有很强的支配欲望。旧金山州立大学生物学教授Hal Markowitz,曾担任奥勒冈动物学研究中心主任,以及波特兰动物园副主任,他指出: 「当食物完全相同,而且垂手可得时,动物仍然会做出某些不必要的动作,以『努力』获得食物 的这项发现,说明我们对于动物行为的有些诠释多么肤浅。当一名学生进入实验室,因观察一只 老鼠推压一枝杠杆,或是一只鸽子叼起一把钥匙,他可能轻易地就会认为,动物是因为口渴和饥 饿才做这些努力以得到食物和水。但是如果这些动物身边就有一大堆食物,却仍然会去做相同的 动作,那么这个解释就行不通了。」 「相反地,我们必须正视另一种看法,那就是除了我们人类自?/ca>
妈妈曾给我出过这样一个谜语:“南阳诸葛亮,稳坐中军帐。排下八卦阵,单捉飞来将。”这则迷语告诉我们:蜘蛛专吃活的东西,难道它不吃死的东西吗?这引起了我的兴趣,我做了实验。 我从墙角处捉来一只小蜘蛛,把它放进一个盒子里(四周扎有小洞,上面盖有玻璃,便于观察)。没等蜘蛛织网,我又捡来一只死的小虫、一只死苍蝇,放在蜘蛛的前面,蜘蛛置之不理,随即用手碰撞盒子,蜘蛛就向其他方向爬去了。 为了彻底弄懂蜘蛛吃不吃死苍蝇,第二天,我又来到盒子前观察,看到死昆虫、死苍蝇还在原来的地方,可盒子角处多了一个网,蜘蛛在网上安静地趴着。这时,我想:昨天死苍蝇、死昆虫没被吃掉是不是因为没有网呢?于是,我又将死苍蝇拿起来轻轻地放在网上,可蜘蛛还是一动不动,紧接着,我又用笔轻轻地触动了一下网的边缘,咦,蜘蛛好像有了反应,开始向颤动的方向爬去,我把笔收回,网停止了颤动,信号断了,它就停了下来,不一会儿,蜘蛛又向网中心爬去。我又用笔尖触动网上死苍蝇的身体,网开始颤动,蜘蛛就开始向这边爬来,我又把笔尖收回,蜘蛛就停了,像上次那样,过了一会儿,蜘蛛又向网中心爬去。噢!我终于明白了:原来蜘蛛是靠网的颤动来产生感觉的,靠织网而捕食的。于是,我把实验结果记录下来。 为了证实蜘蛛靠网的颤动产生感觉,我又做了实验。将笔尖放在网上死苍蝇的身上,长时间的颤动,网的震动越来越大,蜘蛛产生的感觉好像也越来越强烈,蜘蛛便匆匆地赶过来,等蜘蛛碰到苍蝇,我将笔尖收回,只见蜘蛛尾部很快喷出黏乎乎的丝将苍蝇捆住,接着又看着蜘蛛的背一动一动的,好像在吸食苍蝇,不一会儿,网上就剩下一个完整的空壳了。这个实验证明蜘蛛吃动的昆虫。 我们探密小组又到图书馆、书店查阅了大量有关蜘蛛的书籍。其中《普通动物学》一书中写道:蜘蛛为食肉性动物,其食物大多数为昆虫或其他节肢动物。但口无上颚,不直接吞食固体食物,而是慢慢地吸食。当昆虫等动物触网时,会用力在网上挣扎,使网丝颤动而使蜘蛛很快发觉,蜘蛛便顺着纵向丝向猎物爬去,用蛛丝包裹猎物,固定于网上,先用螯肢内的毒腺分泌毒液注入捕获猎物体内,将其杀死,再由中肠分泌的消化酶灌注在被螯肢撕碎的捕获物的组织中,很快将其分解为液汁,然后吸进消化道内,最后吃剩下的体壳,就被完整的弃留在蛛网上了。这些充分证明:飞来的昆虫使蜘蛛网颤动,网颤动会使产生感觉,蜘蛛产生感觉就会将猎物捕获,因此,证实了蜘蛛只吃活动物,而不吃死的昆虫。
jian和好
怎样写科学小论文 一、什么是科学小论文 科学小论文实际上是同学们在课内外学科学活动中进行科学观察、实验或考察后一种成果的书面总结。它的表现形式是多种多样的:可以是对某一事物进行细致观察和深入思考后得出结论;可以是动手实验后分析得出的结论;也可以是对某地进行考察后的总结;还可以靠逻辑推理得出结论…… 二、科学小论文的质量标准 1、科学性。 科学性是科学小论文有别于其他各类体裁文章的重要特点之一,是科学小论文的生命。它要求选题科学,研究的方法正确,论据确凿,论证合理且符合逻辑,文字简洁准确。 2、创造性。 小论文的选题、主要观点要有自己新的发现、独特的见解,而且对人们的生产生活等有一定的实际意义,同样的小论文没有参加过各级科学讨论会,也没有在各级报刊上发表过。 3、实践性。 论文选题必须是作者本人在科学探索活动中发现的;支持主要观点的论据必须是作者通过观察、考察、实验等研究手段亲自获得的,有实践依据;论文必须是作者本人撰写的。不能有凭空捏造、猜测、成人包办代替的迹象。 三、科学小论文的类型 (一)科学观察小论文 科学观察小论文,是指青少年对某事物或自然现象通过周密细致的观察,并对取得的材料和数据进行认真的分析、综合研究后得出结论,作出科学的解释和描述。 需要注意的是,科学观察小论文中研究的对象是客观存在的自然事物或现象,所观察的对象、过程和它产生的条件、各种现象,不能附加人为的任何条件或个人偏见。另外,观察是一项长期的、系统的、反复进行的活动,需要作者耐心、细致、锲而不舍的精神。 (二)科学实验小论文 科学实验小论文,有时也称实验报告,是青少年对研究的对象创设特定的条件,经过反复实验,对获取的材料和数据进行分析、综合得出结论而写出的文章。它着眼于对实验过程的客观叙述以及实验现象的科学解释。 (三)科学考察小论文 你想研究某一与人们生活息息相关的水域污染程度、某地的空气污染源,弄清某奇石奇山的演化过程、某范围动植物资源及分布情况等,你就得实地考察。通过调查、访问、实地勘探等考察方式为主要研究手段写出的小论文称为科学考察小论文。有时也称为科学考察报告、科学调查报告。 (四)科学说明小论文 科学说明小论文是指作者通过利用翔实可靠的资料对某一自然现象或自然事物进行解释和说明的一类小论文。一般来说,它并不直接采用观察、实验、考察等研究手段,而主要是从书刊资料、师长等地方获取丰富的第二手材料,并经过自己的综合分析、逻辑推理,用自己所理解的语言阐明某一观点。 特别提醒的是,写科学说明小论文是,千万不要提出一个问题后就赶忙查资料,再不加分析地原本照抄、作出解释,这样没有新意,没有新的见解的文章只能算是一般性科普文章,不能称为科学小论文,更不能培养自己研究问题的能力。 四、小论文的取材与分析 (一)取材 1、直接观察。就是用眼睛仔细去看,它是人们对自然现象在自然发生条件下进行考察的一种方法。 观察时要认真仔细,不放过任何细微末节。同时,观察时要做好详细记载,否则就不可能得到真实的第一手材料了。 2、动手实验。实验方法是人为地干预、控制所研究的对象,它比观察更利于发挥同学们的能动性去揭示隐藏的自然奥秘。 3、实地考察。包括调查、访问、实地勘探等方式。考察前,必须明确考察目的,准备好必需的工具、仪器、药品、生活用具等。考察过程中,一定要把时间、地点、过程及考察的结果随时随地详细地记录清楚,有时还要采回必要的标本、样品,将比较重要的现象拍照,这些都是很有用的第一手材料。 4、查阅资料。有些材料由于时间、空间或客观条件的限制,不可能亲自去观察、实验、考察,这就得查阅书刊或请教老师、家长等,这种间接地获取的材料叫第二手材料。有些问题是你的知识水平、能力和条件所不能解决的,而这个问题又是你的选题中必须解决的问题,你就得去查资料,把它弄清楚。 (二)分析 取得材料后,就要进行分析研究,从中选出可以作为论据的材料,还要根据论点进行去粗去精,去伪存真,按照科学的态度进行整理分析,并得出自己的论点和看法。 首先,应审核各种材料的真伪虚实,有些查阅到的材料是早已过时的观点,有些解释只适合某范围内,有些材料没有普遍性,有些材料在记录时有错误或本身就是自己虚构的,这样的材料应坚决不用。 其次,要注意材料的典型性,也就是选择的材料要能说明问题,不要多,而要精,与论点无关或关系不大的材料应舍弃。 第三,将选择的材料进行归类,研究他们之间的共同点与不同点,以及相互联系,然后概括得出结论即论点。论文论点是从对材料的分析、研究中产生的,不能先定论点,后找适合证明论点的材料. 五、科学小论文的撰写 对材料的整理分析完成后,就可以开始撰写了。写作虽没有固定的格式,但一般应按提出问题、作出假设、研究分析、得出结论的步骤进行。一般来说,科学小论文应包括以下几个部分。 标题标题是小论文的眼睛,好的标题确切简明,富有吸引力,能给读者以新鲜的感受和深刻的印象,起画龙点睛的作用。 开头的方式多种多样,依研究内容、自己喜欢的写作风格而定,但一般应开门见山地提出你讨论的问题,你是怎样想到要研究这个问题的。 正文:即分析问题、解决问题部分。它包括对提出问题作出假设、观察、实验、考察过程、发现的现象、判断、推理得出结论等,这是小论文的核心部分。 应注意的是:研究步骤要写得详略得当,实验过程、数据的来历、现象要写清楚,叙述时应有一定的顺序。数据材料要准确,可设计成能说明问题的表格、图解,必要时可附上拍摄的照片、采集的标本等,以增强说服力。获得的结论要有自己独特的见解,并且和论据保持一致性,论据要有严密的逻辑性。文字要简洁生动,层次清晰,条理分明。 结尾:小论文的结尾应写你得出的结论和对某一问题的建议。以得出结论做为结尾,同开头提出问题相呼应,收到良好效果。 小论文的初稿完成后,还要反复修改。看段落是否衔接自然,语言是否通顺准确等。改好后再让同学和老师帮助修改,逐步完善。最后参加各级小论文竞赛。 科学小论文范文 鱼会说话吗? 您相信鱼会说话吗?这是一个耐人寻味的事,我想知道鱼是否会说话? 我家买了两条小金鱼,一条是全黑的,黑的叫乐乐,因为它很快乐。一条红白相间的名字叫欣欣,因为它懂得欣赏,很好玩吧!他俩生活在鱼缸里,这个鱼缸可“非比寻常”。里面有山、花、树、贝壳、彩色石头……。很美吧!让我们一起来观察它! 9月23日凌晨五点左右,我正要去喂食,我看见这么一个现象,我把鱼食撒到鱼缸里,乐乐吃了一点就不吃了。 9月23 日傍晚5 点15分,我看见鱼缸里的贝壳反过来了,小欣欣看见了,好像以为它——这个小贝壳要死了,连忙游过去,用它的头去抵,抵了近三、四分钟,它就不抵了,它游到乐乐旁边,用自己的尾巴扫了扫乐乐,然后互相碰了一下头,乐乐和欣欣一起游过去,把那块贝壳一起弄回原样了,这一点证明了“团结力量大”。 通过两次的观察,让我知道了人类有人类的表达方式和交流语言,动物也有自己王国的表达方式和交流,这也告诉了我们,如果你不团结,那么你将一无所有,朋友之间的友谊真伟大。同时,我们也要多观察,多发现,但是不能因为你在动物身上作试验,就伤害小动物,因为动物是人类的朋友。 蚂蚁为什么不会迷路? 蚂蚁,相信大家都很熟悉。那又有谁能真正地了解蚂蚁呢?蚂蚁为什么不会迷路呢? 带着这个问题,我查阅了一些书籍。书上说,蚂蚁从蚁穴出发到达目的地后,沿途会留下一些气味,返回蚁穴。用触角相互碰一下,通知其他的蚂蚁。科学家曾经就这个问题作了一个试验。科学家先确定一只蚂蚁,将他沿途到达目的地的地方用力擦干净。当这只蚂蚁返回时,在被擦去气味的地方突然间停了下来。原地边转圈边寻找着什么。从而得到蚂蚁是靠气味来辨别方向的。 我为了证实这个结论,我做了个试验。我首先准备了一个十厘米左右的细小树枝,在树枝的一头放上一个诱饵——小糖果。我把这个装置放在一个蚁穴附近。不一会儿,有一只蚂蚁出来探路了。我把他引上木棍后,他到达了糖果的地方,仿佛在闻一闻、嗅一嗅。我趁此机会将木棍的中断部分截下一厘米的木棍。当这只蚂蚁返回的时候,就在被截去的地方左转右转,就是找不到回家的路。 过了一会儿,我又重复了上面的试验,蚂蚁仍然没有找到回家的路。 通过这两次实验,我终于知道蚂蚁为什么不会迷路的秘密了。原来蚂蚁是根据气味来辨别方向的。 知道了蚂蚁的这一秘密后,我在想:是否我们可以制作一种蚂蚁报警器呢?当蚂蚁走到报警器附近时,报警器就能“闻”出蚂蚁的气味,然后发出鸣叫声,让我们知道蚂蚁跑到橱柜里了或其他地方 “同学们,蛋壳都带来了吗?”老师问。“带来了!”我们异口同声地回答。 为了今天的科学课,老师让我们带蛋壳来。带蛋壳做什么呢?是做不倒翁吗?我们都很好奇。 “今天,我们要用这两个半截蛋壳做一个小实验。做之前,请大家先猜猜,我用这枝铅笔朝着蛋壳垂直往下刺,是口朝上的蛋壳先破呢,还是口朝下的蛋壳先破?”“当然是口朝下的先破!”大多数同学都抢着回答。“口朝上的先破!”同桌偏要和大家作对。老师微笑着说:“那好,下面我们就来做做实验,看谁的答案才是正确的。” 老师叫了一名同学上讲台,让他用铅笔对准自己手上口朝上的蛋壳。老师一声令下,同学手一放,铅笔刺到了蛋壳上,蛋壳没有破。老师又让他试了几次,铅笔第三次刺下的时候,终于刺破了蛋壳。接着,老师又让他用铅笔刺口朝下的蛋壳。“一下、两下、三下……”我们一起数着;但那半个蛋壳就像穿了盔甲一样,被刺了十几下还是不破。 “耶!我猜对了!”同桌高兴得手舞足蹈。虽然我们都不服气,但经过多次试验,我们发现,同样的两个半边蛋壳,用铅笔垂直去刺,的确是口朝上的比较容易破。老师告诉我们,这是因为口朝上的蛋壳受力比较集中,而口朝下的蛋壳受力分散,所以就比较坚固。难怪建筑工地里的工人叔叔们都戴着口朝下的安全帽,原来就是这个道理啊!
路二同学 我叫你自己去找资料去写 你怎么跑的百度上来叫别人给你写 你是不是想让我挂你 那样可不好哟 自己写就算你写的不好 我也会考虑让你过的 但是你这样不劳尔获 我就看不下去啦.
动物行为学论文
动物行为学的形成与发展
一、摘要
20世纪60年代以来,动物行为学的研究就受到各国科学家的关注。欧洲的一些动物行为学家对动物行为研究的发展做出了重大的贡献。随着人们对动物行为研究重要性的认识,动物行为学已成为生物学中极为活跃和重要的一个分支学科。它除了研究动物行为本身外,还把研究内容从行为维系群体的作用,扩展到行为的个体发育进化史、行为的控制及社会性组织等方面。
二、动物行为学的研究历史20世纪以前是动物行为学的萌芽时期,是动物行为学经历的一个缓慢发展的阶段。早在旧石器时代(34000~10500年前),人们开始注意观察周围的动物,随着动物家养的开始,人类也需要了解动物的生活周期和行为。
1、在文明时代的早期,古埃及人开始尝试人工孵卵。古希腊的亚里斯多德(384~322BC)开始了观察、描述动物行为的新纪元。在他的论著中,记录了540种动物的生活史和行为,对后人关于生命的认识方面产生了相当大的影响。
2、17、18世纪,开始了比较不同物种行为的研究和行为的理论探讨。如德国人约翰(Johunn Pernaller)研究了不同鸟的行为差异,涉及取食地、社会行为、筑巢、领地、季节性羽毛色彩变化、迁徙、鸣叫和育雏等方面。法国的勒雷(Chorles George Lereg)对狼、狐的捕食行为及野兔的恐惧表现有过生动的描述,提出了动物依靠它们的记忆和生活经验能够聪明地生活。
3、1859年,达尔文的《物种起源》的发表,对动物行为学的研究产生了深远的影响。他的《人类的由来》(1871)一书研究比较了人与动物,及本能行为。19世纪末,人们使用述宫,研究老鼠的学习行为。现代行为学中许多术语,如Behaviour(行为)、Animod Behaviour(动物行为),都首次出现在他的论著中。20世纪是动物行为学迅速发展和真正延伸的世纪。
4、1906年,动物学家詹宁斯(H.S.Jennings)对原生动物的行为进行了详细研究,写出了《原生动物的行为》一书,这是第一本专门论述动物行为的著作。柏林的海因罗特(Oskar Heinorth)在1871年至1945年间,详尽研究了多种鸭、鹅,比较了它们的运动方式、解剖学特征、社会行为、鸣叫及繁殖行为,并且发现了灰雁从孵卵箱中孵出后的印记行为。他
5、动物学家罗曼内斯(H.S Reimarus)发展了达尔文的思想,并正式建立了比较行为学这一学科,为现代的行为生物学奠定了基础。随后摩尔根(C.L.Morgun)和杰姆斯(W.James),以及劳埃波(J.Loeb)等都在方法、概念上对行为的发展做出了贡献。
6、1931年至1941年,欧洲著名的行为生物学家廷伯根和劳伦兹在自然和半自然条件下对动物进行了长期的观察,发表了诸如“社会性鸦的行为学”、“鸟类环境世界中的伙伴”、“关于本能的概念”、“对雁鸭类行为的比较研究”等论文,建立了物种的行为图谱,发现了所研究的行为型的功能。提出了显示、位移、仪式化等等新概念和新的研究课题。
三、动物行为学的现代进展
1、近年来,动物行为学的研究获得了蓬勃的发展,主要是把动物行为与生命科学中许多其它的许多分支学科相互渗透在一起,形成了许多新的研究领域,从不同的角度进一步完整、系统地阐述动物行为的原因、机制、发生或发育。进化与适应功能等问题。动物行为学的分支很多,本文仅以行为遗传学和行为生态学为中心,作一简要介绍。
2、行为遗传学 行为遗传学是用遗传学方法研究行为的遗传基础。自1960年,美国学者hompson第一个总结了有关资料,写成《行为遗传学》一书,从而宣布这一新学科的诞生。其后,相关研究大量涌现。10年以后,一份专业期刊,《行为遗传学》问世。
3、1967年,Benzer第一个通过人工诱导和选择的方法得到了果蝇的行为突变体,从而为行为遗传学的研究开辟了道路。从此以后,行为突变体的研究很快在果蝇、线虫、草履虫、细菌及其他生物的研究中大量开展起来。目前,已在分子水平分析的基础上,进一步做行为基因的分离、克隆和转移的研究。
4、行为生态学行为生态学主要是研究生态学中的行为机制、动物行为的生态学意义和进化意义,在理论及方法论方面是动物行为学中发展最快、最为活跃的一个领域。行为生态学主要涉及到取食行为生态学。防御行为生态学、繁殖行为生态学、社会生态学、时空行为生态学(如栖息地的选择、定向和导航、巢域和领域现象等),以及行为生态学预测等内容。
5、1975年,E.O Wilson出版了《社会生物学》一书,系统地介绍了这门学科的观点、理论体系和研究方法。社会生物学把达尔文自然选择的概念应用于社会行为的研究,又把生态学、行为学、遗传学和进化沦加以综合,提出了内在适合度和亲缘选择的新概念。
6、这些新概念把社会行为的研究提高到了新的高度。目前,这一领域所展示的迷人前景正吸引着越来越多的科学家。尤其是关于行为经济学和进化稳定对策(ESS)的研究,正显示着强大的生命力。尽管在我国这一领域还几乎是个空白,但随着这一学科的迅猛发展,也必将引起我国学术界的巨大兴趣。
7、动物行为的研究在我国正处于起步阶段,研究的内容主要是描述性的,在理论研究方面,在研究的广度和深度方面,与国外存在着很大的差距。到目前为止,国内仍没有形成专门的动物行为学教材、期刊。
动物行为学
动物行为学的形成与发展 贾秀英 20世纪60年代以来,动物行为学的研究就受到各国科学家的关注。欧洲的一些动物行为学家对动物行为研究的发展作出了重大的贡献。70年代以来,随着人们对动物行为研究重要性的认识,有关的科研项目日益增多,动物行为学已成为生物学中极为活跃和重要的一个分支学科。它除了研究动物行为本身外,还把研究内容从行为维系群体的作用,扩展到行为的个体发育进化史、行为的控制及社会性组织等方面。通过这些研究,使动物行为学得到了进一步的发展,并已逐渐发展为一门不仅涉及行为学,而且涉及到生态学、生理学、心理学、遗传学、进化论、社会学和经济学的一门综合性学科。一、动物行为学的研究历史20世纪以前是动物行为学的萌芽时期,是动物行为学经历的一个缓慢发展的阶段。早在旧石器时代(34000~10500年前),人们开始注意观察周围的动物,随着动物家养的开始,人类也需要了解动物的生活周期和行为。在文明时代的早期,古埃及人开始尝试人工孵卵。古希腊的亚里斯多德(384~322BC)开始了观察、描述动物行为的新纪元。在他的论著中,记录了540种动物的生活史和行为,对后人关于生命的认识方面产生了相当大的影响。17、18世纪,研究动物行为的人更多了,开始了比较不同物种行为的研究和行为的理论探讨。如德国人约翰(Johunn Pernaller)研究了不同鸟的行为差异,涉及取食地、社会行为、筑巢、领地、季节性羽毛色彩变化、迁徙、鸣叫和育雏等方面。法国的勒雷(Chorles George Lereg)对狼、狐的捕食行为及野兔的恐惧表现有过生动的描述,提出了动物依靠它们的记忆和生活经验能够聪明地生活。1859年,达尔文的《物种起源》的发表,对动物行为学的研究产生了深远的影响。他的《人类的由来》(1871)一书研究比较了人与动物,及本能行为。19世纪末,人们使用述宫,研究老鼠的学习行为。劳埃德(C.Lioyd MOrgun)研究鸡的本能、学习、模拟行为。现代行为学中许多术语,如Behaviour(行为)、Animod Behaviour(动物行为),都首次出现在他的论著中。20世纪是动物行为学迅速发展和真正延伸的世纪。霍布豪斯(Hobhouse)在1901年发现了猴及其它动物能使用一定的工具(棍、箱子)得到食物。1906年,动物学家詹宁斯(H.S.Jennings)对原生动物的行为进行了详细研究,写出了《原生动物的行为》一书,这是第一本专门论述动物行为的著作。柏林的海因罗特(Oskar Heinorth)在1871年至1945年间,详尽研究了多种鸭、鹅,比较了它们的运动方式、解剖学特征、社会行为、鸣叫及繁殖行为,并且发现了灰雁从孵卵箱中孵出后的印记行为。他独自阐述的同源性学说,现在还被许多人认为是行为学真正诞生的标志之一。动物学家罗曼内斯(H.S Reimarus)发展了达尔文的思想,并正式建立了比较行为学这一学科,为现代的行为生物学奠定了基础。随后摩尔根(C.L.Morgun)和杰姆斯(W.James),以及劳埃波(J.Loeb)等都在方法、概念上对行为的发展做出了贡献。 1931年至1941年,欧洲著名的行为生物学家廷伯根和劳伦兹在自然和半自然条件下对动物进行了长期的观察,发表了诸如“社会性鸦的行为学”、“鸟类环境世界中的伙伴”、“关于本能的概念”、“对雁鸭类行为的比较研究”等论文,建立了物种的行为图谱,发现了所研究的行为型的功能。提出了显示、位移、仪式化等等新概念和新的研究课题。特别是劳伦兹提出的“印记”这一术语,极好地说明了先天性和后天获得性行为的结合问题。在行为分析、行为生态方面作出了很大的贡献。二、动物行为学的现代进展近年来,动物行为学的研究获得了蓬勃的发展,主要是把动物行为与生命科学中许多其它的许多分支学科相互渗透在一起,形成了许多新的研究领域,从不同的角度进一步完整、系统地阐述动物行为的原因、机制、发生或发育。进化与适应功能等问题。动物行为学的分支很多,不可能在此全面论述,本文仅以行为遗传学和行为生态学为中心,作一简要介绍。1.行为遗传学 行为遗传学是用遗传学方法研究行为的遗传基础。自1960年,美国学者Thompson第一个总结了有关资料,写成《行为遗传学》一书,从而宣布这一新学科的诞生。其后,相关研究大量涌现。10年以后,一份专业期刊,《行为遗传学》问世。1967年,Benzer第一个通过人工诱导和选择的方法得到了果蝇的行为突变体,从而为行为遗传学的研究开辟了道路。从此以后,行为突变体的研究很快在果蝇、线虫、草履虫、细菌及其他生物的研究中大量开展起来。目前,已在分子水平分析的基础上,进一步作行为基因的分离、克隆和转移的研究。行为遗传学为动物行为学的研究开辟了一个新天地,对于阐明行为遗传的规律和机制都具有重要意义。2.行为生态学行为生态学主要是研究生态学中的行为机制、动物行为的生态学意义和进化意义,在理论及方法论方面是动物行为学中发展最快、最为活跃的一个领域。行为生态学主要涉及到取食行为生态学。防御行为生态学、繁殖行为生态学、社会生态学、时空行为生态学(如栖息地的选择、定向和导航、巢域和领域现象等),以及行为生态学预测等内容。其中,在社会生态学或社会生物学方面,近年来取得了突出的进展。K.Lorenz对鸟类社会行为的研究、N.Tinbergen(1974)对人类社会行为的研究,以及K.Von Frisch对蜜蜂社会行为的研究,奠定了社会生物学的基础。1975年,E.O Wilson出版了《社会生物学》一书,系统地介绍了这门学科的观点、理论体系和研究方法。社会生物学把达尔文自然选择的概念应用于社会行为的研究,又把生态学、行为学、遗传学和进化沦加以综合,提出了内在适合度和亲缘选择的新概念。这些新概念把社会行为的研究提高到了一个新的高度。目前,这一领域所展示的迷人前景正吸引着越来越多的科学家。尤其是关于行为经济学和进化稳定对策(ESS)的研究,正显示着强大的生命力。尽管在我国这一领域还几乎是个空白,但随着这一学科的迅猛发展,也必将引起我国学术界的巨大兴趣。动物行为的研究在我国正处于起步阶段,研究的内容主要是描述性的,在理论研究方面,在研究的广度和深度方面,与国外存在着很大的差距。到目前为止,国内仍没有形成专门的动物行为学教材、期刊。但据已公开发表的有关论文和资料显示,我国在动物行为某些领域方面的研究已取得了一定的进展。
生物医学动物实验研究论文
1实验设计
在开展生物医学研究时,研究者通过正确地运用统计学知识,可直接影响研究的质量。统计学设计的任务在于对研究的部署、实施,直到研究结果的解释进行系统的安排,力争做到以最少的人力、物力获得可靠的结论和信息。其目的在于确定某种处理是否会表现出某种特定的效应。在实验设计时应遵循惟一差异原则,即在进行两组比较时,两者之间仅有因处理因素不同而引起的差异,而其他实验条件相关的非处理因素都应保持等同。然而,处理组与对照组在反应上表现出的差别并不一定意味着是处理的结果。另有两种引起差别的可能性,即偏倚和偶然性。偏倚是指系统性差别,它不是因组间在处理上的不同所引起。生物医学实验中统计学设计和分析的目标就是消除潜在的偏倚,减少偶然性[2]。
1.1实验的偏倚和控制
偏倚是在研究中从设计到实验实施和结果分析的各环节存在一些人为的、有系统倾向的非随机误差,它不是由于抽样造成的,而是某种偏性使得实验结果偏离它的真值。从所选择的生物医学问题到研究方案的制订与实施、实验的完成过程、实验的分析与解释,乃至实验结果的发表,均可能存在各式各样的偏倚[2]。这种偏倚常常表现为系统误差。偏倚的大小取决于研究的方法和具体的实验条件。常见的偏倚主要有选择性偏倚、观察性偏倚和混杂性偏倚。必须认识实验过程的偏倚,从实验设计起直到整个研究过程结束均要加以控制。正确的实验设计可控制选择性的偏倚,事前人为控制和采取相应的措施可避免和减少观察性的偏倚。对于混杂性偏倚,可将重要的混杂因素在设计阶段进行分层随机设计,使混杂因素在组间分布均衡;在统计分析阶段将混杂因素作为分层因素或采用有协变量分析方法,以消除混杂因素的影响。只有有效地控制或消除偏倚,方可减少结果的假阳性或假阴性。
1.2减少偶然性的潜在影响
偶然性因素的作用可以减少,但不能完全排除。因为即使是在精心实施的研究中,接受同样处理的动物,其反应也不可能完全一样。适当的统计分析可使实验人员评估出现假阳性的概率,即根本不存在处理效应的情况下观察到差异的概率。这种概率越小,实验者发现真实效应的可能性就越大。为了更有把握地检测出真实效应,有必要减少偶然性的作用,并通过实验设计确保能在“噪声”之上识别真正的“信号”。
1.3实验设计的要素
要消除生物医学实验中潜在的偏倚,减少偶然性,就应对实验对象、处理因素和实验效应这三个实验设计要素,按照对照、重复、随机化和均衡四项原则进行周到的设计与控制[3]。1.3.1实验对象实验中处理因素所作用的对象称为实验对象。不同性质的实验研究需要选取不同种类的实验对象,一个完整的实验设计中所需实验对象的总数称为样本含量。生物医学试验中考虑动物实验对象时应关注以下几个方面:①动物种属的选择:选择实验动物的种属与品系时,尤其需要注意其背景反应的水平。为了将反应“信号”水平最大化,常常意味着应避免选择那些背景反应水平极低的动物种属或品系,但如果采用过度反应的动物种属或品系也同样会出现问题。动物物种选择中的其他问题,无论是实际问题(寿命、体型、易得性、对动物学特征的了解情况)或是理论问题(生化、生理或解剖结构与人的相似性),都需要从专业的角度认真加以考虑和权衡。②动物的数量:虽然从统计设计角度考虑可得出某项实验所需的动物数(样本含量),但所得出的数值往往很大。因此,虽然样本含量估计是保证结论可靠性(精度和检验效能)的前提,但基于实验的可操作性及经济原则方面的考虑,应结合统计学的计算结果与以往的生物医学研究经验予以确定。③动物的体重与年龄:为确保实验对象的同质性,实验中所使用的动物体重与年龄应尽可能相近;动物体重的标准差不应超出平均值的10%;啮齿类等小动物年龄相差不应超出1周,大动物年龄相差不应超出1个月。④动物的分层:为了准确检测一种处理因素引起的差别,各处理组在可能影响实验结果的其他非处理因素方面应尽可能具有同质性。当存在动物亚系间的差别时,有两种方法可得到更为准确的结论。一是在结果分析阶段将亚系作为一个“分层变量”处理,包括对两个亚系的结果进行单独分析,然后将结果综合,得出处理效应的总结论;二是将亚系作为实验设计的“区组因素”,这种情况下可使对照组与处理组中每个亚系动物数量相等。除以上所讨论的“亚系”之外,其他的非处理因素,如性别、窝别、体重段等也可作为分层变量进行局部控制,并据此进行分层随机化分组。1.3.2处理因素设计实验研究时,要明确研究中的处理因素和影响实验效应的非处理因素。研究者希望通过对研究设计进行有计划的安排,从而能科学地考察其效应大小的因素称为处理因素或实验因素;研究者往往忽略对评价实验因素作用大小有一定干扰的重要的非处理因素或非实验因素(如动物的窝别、体重等);其他未加控制的许多因素的综合作用统称为实验误差。实验结果是处理因素和非处理因素共同作用而产生的实验效应,因此如何控制和排除非处理因素的干扰,正确显示处理的效应,是实验设计的基本任务。1.3.3实验效应实验效应是处理因素作用于受试对象的反应和结果,是反映实验因素作用强弱的标志,它通过观察指标(统计学常将指标称为变量)来体现。如果指标选择不当,未能准确反映处理因素的作用,获得的研究结果就缺乏科学性,因此选择好观察指标是关系整个研究成败的重要环节。指标的观察应避免带有偏性或偏倚,要结合专业知识,尽可能多地选用客观性强的指标,在仪器和试剂允许的条件下,应尽可能多选用特异性强、灵敏度高、准确可靠的客观指标。对一些半客观(如尿液pH试纸读数值)或主观指标(行为测量、病理观察),一定要事先规定读取数值的严格标准,只有这样才能准确地分析实验结果,从而提高实验结果的可信度。
1.4实验设计的原则
为了防止结果的偏倚,保证实验结果的准确性和最大化的表达,在进行生物医学实验设计时必须遵循统计学设计的对照、重复、随机化和均衡四个基本原则。生物医学实验中对照组的设置必须具备三个条件:①对等原则,即惟一差别原则,除处理因素外,对照组具备与实验组对等的非处理因素。在相互比较的各组间,除了给予的处理因素不同外,其他方面应与实验组具有一致性,如相同的实验单位来源(动物种属、体重等)和相同的实验条件、操作方式和喂养环境等。②同步原则,对照组与实验组设立之后,在整个研究进程中始终处于同一空间和同一时间。③专设原则,任何一个对照组都是为相应的实验组专门设立的。不得借用文献上的记载或以往结果或其他研究资料作为本研究之对照。
1.5生物医学中常用的实验设计类型
如果需要在同一实验中同时评价几种不同的效应,实验者应该安排能区别各自效应差别的实验设计方法。生物医学中常用的实验设计有以下几项。1.5.1完全随机设计完全随机设计是生物医学动物实验中最为常用的一种实验设计方法,它是一种单因素有k个水平(k≥2)组的实验设计。即实验设计可设置一个对照或多个剂量组的实验方案。本设计保证每个实验动物都有相同机会接受任何一种处理,而不受实验人员主观倾向的影响。本设计应用了重复和随机化两个原则,因此能使实验结果受非处理因素的影响基本一致,真实反映出实验的处理效应。1.5.2随机区组设计随机化完全区组设计,简称随机区组设计,又称配伍组设计,是配对设计的扩展,它将几个条件相同的受试者划分在同一个区组或配伍组,然后再按随机的原则,将同一配伍组的受试者随机分配到各实验组。该设计方法的优点是每个区组内的k个实验单位有较好的同质性,比完全随机设计更容易察觉处理间的差别。这种方法须特别注意的是要求区组内实验单位数与处理数相同,实验结果中若有缺失值,统计分析将损失部分信息。1.5.3拉丁方设计拉丁方设计从横行和直列两个方向进行双重局部控制,使得横行和直列两向皆成区组,是比随机区组设计多一个区组因素的设计。在拉丁方设计中,每一行或每一列都成为一个完全区组,而每一处理在每一行或每一列都只出现一次,也就是说,在拉丁方设计中,实验处理数=横行区组数=直列区组数=实验处理的重复数。1.5.4析因设计析因实验设计又称全因子实验设计,属于多因素、多水平单效应的设计。它不仅可以检验每一因素各水平之间的效应差异,而且可以检验各因素之间的交互作用。交互作用是指一个因素不同水平间的效应差受另一因素的影响,包括协同交互作用和拮抗交互作用。析因实验主要用于分析交互作用,当因素及水平数过多时,所需的实验对象数、处理组数和实验次数大幅度增加,故一般采用较简单的析因实验。含有较多因素和水平的实验一般采用正交实验设计[5]。
2生物医学动物实验的描述统计学
2.1生物医学实验资料的类型
生物医学实验对实验对象(动物)进行干预后测定的观测指标通常有以下类型:①连续性数据:测定结果表现为有数字大小和单位的数据,统计上称定量资料,如生理、生化指标,体重值,器官重量等。②分类数据:测定结果表现为按某属性划分的定性类别,统计上称为定性资料,具体又可以分为二值资料、多值名义资料和多值有序资料。如某反应为出现或不出现,死亡或未死亡,有畸形或无畸形;病理损害的严重程度(无、轻度、中度、重度)等。
2.2统计描述指标
描述性统计学(或归纳统计学)是对样本观察/测量数据频率分布的定量研究,描述性统计的目的在于:①对测量值或观察值进行归纳浓缩,用统计量、统计图或统计表的形式表现;②估计总体分布的参数。2.2.1资料的整理与探索对于某一测量指标,一般应从文献资料中了解其分布类型。如果没有判断概率分布的理论基础,应重复以大样本测定,绘制样本的频数分布图(理论上样本量要大于100),并经统计学检验拟合其分布。2.2.2数据的描述统计量①连续性数据的频数分布:通过对样本资料编制频数分布表或做茎叶图,以确定资料分布的类型、频数分布的集中趋势和离散趋势、估计总体参数,也便于发现离群值。②中心位置的描述统计量:描述数据分布的集中趋势,常用指标为算术均数、中位数、众数、几何均数等。③离散程度的描述统计量:描述数据分布的离散趋势,常用指标为标准差和方差、极差和四分位数间距、变异系数和离散系数等。④统计学图表:统计图包括连续性数据分布的直方图、茎叶图,表示数据中心位置和离散程度的点杆图(做图时表示均数和标准差)和盒须图(做图时表示中位数、极差、四分位数间距),描述构成比数据资料的百分条图、饼图,描述经时变化趋势的线图,以及预测和检验分布类型的概率-概率图(P-P图)等[6]。统计表具有简单、明了、易于理解、便于比较的优点。编制统计表时原则上应当重点突出、层次分明、避免层次过多或结构混乱。一般的统计表应为三线表,表中只有横线,无竖线和斜线。统计表的标目应层次清楚,不宜过于复杂。
3生物医学动物实验的假设检验
生物医学动物实验中最常见的情况是给予不同受试物后进行组间比较,通过统计学中的假设检验,说明受试物的作用。假设检验时应注意以下问题。
3.1检验方法的选用依据
3.1.1资料的类型和变量的数目不同类型的资料(定量、定性)的组间比较应采用不同的统计检验方法。单变量、多变量的`统计检验方法也各不相同。3.1.2实验设计类型应该根据实验设计的具体类型选择对应的统计检验方法,以便得到处理组效应的真实结论。3.1.3检验方法的前提条件选用假设检验方法前,应了解所分析的数据资料是否满足相应检验方法的前提条件,如t检验和方差分析等参数检验方法要求数据满足正态性和方差齐性,2检验要求样本含量大于40且理论频数大于5。
3.2正态性检验及拟合优度检验
统计学假设检验须判定样本的频数分布是否符合某一理论分布,如符合要求就可按此理论分布来进行统计学处理。对正态分布可采用正态性检验,其他分布可用拟合优度检验。通常可通过查阅文献,了解实验参数符合何种理论分布。
3.3方差齐性检验
连续性数据未达到参数法统计分析前提的第二种原因即为方差不齐。一般而言,数值愈大,其固有的变异性也愈大。例如,若某组动物的平均反应值为100,其数值范围可能为80~120;而另一组动物的平均反应值为300,其数值范围可能会扩大至240~360。解决方差不齐的措施是进行数据转换。若数据的标准差与平均值成正比,在统计分析前宜将数据转换为对数值之后再进行分析,据此,不仅数据的变异度与平均值大小无关,同时还可确保其更符合正态分布。若数据变异度增加幅度与平均值的关系不太明显,采用平方根转换则更易使数据的变异度与平均值大小无关。某些数据经对数或平方根转换后可能仍存在方差不齐,此时宜采用非参数检验。
3.4单侧检验与双侧检验
检验假设选择单侧检验或双侧检验,应事先根据专业知识做出选择。一般而言,若研究目的仅须了解是否存在组间差异、实验者无法预测组间变化的方向以及实验者希望获得正负两方面的结果时,应采用双侧检验。若事先可预测组间差异的变化方向,实验者仅对某一方面的重要性感兴趣,实验者仅希望了解与对照组差异或正或负一个方向,则应采用单侧检验。此外,剂量设计预试验中应采用双侧检验,正式试验在了解相关信息后可采用单侧检验。
3.5多重比较及多重性问题
生物医学实验经常在处理组和对照组之间做多个变量的比较。即使不存在真正的实验效应,也有可能纯粹由于偶然性而有一个或多个变量在5%检验水平出现显著性差别。除了上述均数多重比较导致Ⅰ类错误概率增加的多重性问题之外,其他的多重性问题还包括多次的中期分析、关注多个结局、亚组间的多重比较。处理多重性问题的原则包括:①预先计划进行多重比较;②限制比较的次数;③多重比较时采用更严格的界值标准;④多重比较具有生物学方面的依据。
3.6观察值或实验对象的独立性
许多统计检验方法要求比较的观察值或实验对象相互独立,如二项分布的率检验、t检验和方差分析等。但是,有的生物医学实验中观察单位并不独立。例如,生殖和发育研究中就存在窝效应:由于遗传因素、宫内的发育环境和药物的代谢环境相似,与异窝胎仔相比,同窝胎仔之间对毒性效应的反应概率趋于系统,即同窝内数据为聚集性数据,这就是一种常见的非独立数据。在统计学分析时,忽略数据的窝内相关性具有潜在的风险;因同窝母鼠所产k个胎仔的观察值存在共性,其所提供的信息不及k个独立的来自不同母鼠所产胎仔所提供的信息;窝内相关性愈大,其信息量愈少。聚集性数据的均数标准误小于独立的数据,因此,若基于观察值独立的统计分析方法,就会增加犯Ⅰ类错误的概率,即假阳性的风险增加,降低实验的有效性。
3.7历史对照数据的应用
某些情况下,尤其是在发生率较低的情况下,单项研究可能提示处理可影响肿瘤发生率,但无法得出明确的结论。可能想到的分析办法之一是将处理组的数据与来自其他研究的对照组动物相比较。虽然历史对照数据具有重要意义,但值得强调的是,众多原因可导致不同研究之间的变异度大于研究之内的变异度。动物来源、饲料及饲养条件,研究期限,研究中的动物死亡率、读片的病理学家等均可能影响最终的肿瘤发生率。故此,忽视这些差异,将处理组的肿瘤发生率与合并的对照组发生率相比较,可能得出严重错误的结果,并进而明显夸大统计显著性水平。Tarone[4]曾对历史对照组的比率数据分析进行过综述。
3.8假设检验的局限性
首先,假设检验中的P值并未提供有关处理诱发效应大小的直接信息。某一受试物可诱发一定量的、反应的增加,但增加的幅度是否具有统计显著性则取决于研究的规模和数据的变异性。在规模较小的研究中,有可能错失较大、重要的效应,尤其是在检测终点测量精度不高的情况下。相反,在规模较大的研究中,较小、非重要的效应则具有统计显著性。例如,D药与C药相比,降血压效应相差近30mmHg,但因为例数仅10例,假设检验未发现显著性差异(P=0.31);相反,B药与A药相比,降血压效应仅相差0.2mmHg,但因为例数达500例,假设检验却发现存在显著性差异(P<0.001)。由此可见,统计学显著性与效应大小无直接相关性。因此,愈来愈多的统计学家主张以处理组与对照组差异值的95%置信区间表述处理的效应。据此,若处理反应的增加值为10个单位(95%置信区间3~17单位),则该区间包含真实差异的几率为95%。若置信区间的下限大于零,则双侧检验的P值小于0.05。其次,假设检验无法消除实验设计或实施不当所带来的影响。虽然前述的分层分析等有助于发现真实的差异,但若实验设计存在偏倚,或实验实施过程中存在偏差或失误,假设检验方法一般也于事无补。因此,在生物医学实验过程中应注重对实验设计或实施过程进行严格的质量控制和质量保证措施,强化GLP规范意识。其三,对统计学分析本身的质量控制和质量保证也是确保研究质量的重要环节。所用统计分析软件包应经过充分的认证,以确保分析结果的准确、可靠性。数据的录入、核对和分析结果的报告与归档,均应制订并严格执行相关的标准操作规程。综上所述,在动物实验研究的多个环节,统计学中的相关理论和方法都能够发挥重要作用。统计学不仅可以保证结果的科学性和可靠性,在很多情况下也可以极大地提高研究效率,节约研究成本。在这里还必须强调,除了实验后期的数据分析以外,在实验方案的制定阶段也需要统计学人员的早期介入,这样有助于避免实验设计出现大的偏差和漏洞,有利于研究目标的顺利实现。