導(dǎo)言：作為寫(xiě)作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇環(huán)境因子的定義，它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

[中圖分類(lèi)號(hào)] F273 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1006-5024(2008)06-0030-03

[作者簡(jiǎn)介] 蔣小鈺，江西省社會(huì)科學(xué)院副研究員，研究方向?yàn)樯鷳B(tài)經(jīng)濟(jì)、品牌學(xué)。(江西 南昌 330077)

一、品牌生態(tài)環(huán)境的概念

1.品牌生態(tài)環(huán)境的定義(內(nèi)涵)

雖然，我們可以簡(jiǎn)單地將品牌生態(tài)環(huán)境定義為：品牌生存的時(shí)空內(nèi)，一切對(duì)品牌的生長(zhǎng)、發(fā)育、行為和分布有著直接或間接影響的要素與各種條件的總和。但是，我們認(rèn)為，這種定義未免太過(guò)于寬泛、流于空洞、意義不大。還有沒(méi)有更加精準(zhǔn)的、更加實(shí)際的、更加讓讀者一目了然的“品牌生態(tài)環(huán)境”的定義?比如說(shuō)，我們能不能說(shuō)上一句類(lèi)似于“我們把光照、溫度、土壤、大氣、水分、食物和其他相關(guān)生物等生物生存所不可缺少的環(huán)境要素稱為生態(tài)因子”的話。進(jìn)一步，我們要問(wèn)，對(duì)于品牌來(lái)說(shuō)，光照是什么?溫度是什么?土壤是什么?大氣是什么?水分是什么?食物是什么?相關(guān)生物又是什么?這些問(wèn)題，都需要我們深入而細(xì)致地進(jìn)行考量。我們不能僅僅套用一般性的“環(huán)境”定義，那樣做，沒(méi)有實(shí)際意義，而且，也是不負(fù)責(zé)任的態(tài)度。

2.品牌生態(tài)環(huán)境的種類(lèi)(外延)

(1)品牌生態(tài)環(huán)境的命名。對(duì)于品牌生態(tài)環(huán)境因子，采用相關(guān)學(xué)科的已有名稱進(jìn)行命名是無(wú)可厚非的。因?yàn)?，品牌?lái)源于現(xiàn)實(shí)，而現(xiàn)實(shí)中的許多事物的稱謂是一個(gè)約定成俗的問(wèn)題，不是一下子改得過(guò)來(lái)的，改成別的也沒(méi)有實(shí)際意義，沒(méi)有這個(gè)必要。在命名問(wèn)題上，重要的問(wèn)題是，在對(duì)紛繁復(fù)雜的具體因子進(jìn)行分類(lèi)的基礎(chǔ)上，根據(jù)屬性、功能、來(lái)源、成分等進(jìn)行劃分、歸納和整理為一個(gè)體系，命名就是一件水到渠成的事。所以，我們說(shuō)，品牌生態(tài)環(huán)境命名的問(wèn)題，本質(zhì)上是分類(lèi)研究的問(wèn)題，是一個(gè)歸納整理的問(wèn)題。

(2)品牌生態(tài)環(huán)境的類(lèi)型。在沒(méi)有科學(xué)的品牌生態(tài)環(huán)境分類(lèi)學(xué)研究之前，我們是否可以簡(jiǎn)單地從品牌產(chǎn)品生產(chǎn)的角度，把品牌生態(tài)環(huán)境分為品牌內(nèi)生態(tài)環(huán)境和品牌外生態(tài)環(huán)境兩大類(lèi)。品牌內(nèi)生態(tài)環(huán)境是指品牌產(chǎn)品的生產(chǎn)制造企業(yè)的環(huán)境，而品牌外生態(tài)環(huán)境是指品牌產(chǎn)品的生產(chǎn)制造企業(yè)以外的環(huán)境。

關(guān)于品牌內(nèi)生態(tài)環(huán)境。王東民(2004)認(rèn)為，單從企業(yè)內(nèi)部視角來(lái)看，發(fā)展品牌至少有36個(gè)關(guān)鍵因素：市場(chǎng)定位、品牌輻延、馳名商標(biāo)、工業(yè)設(shè)計(jì)、專利發(fā)明、新品開(kāi)發(fā)、技術(shù)進(jìn)步、信息網(wǎng)絡(luò)、市場(chǎng)調(diào)查、公關(guān)策略、廣告創(chuàng)作、CI策略、新聞宣傳、企業(yè)外腦、價(jià)格策略、銷(xiāo)售觀念、營(yíng)銷(xiāo)改革、戰(zhàn)略聯(lián)盟以及國(guó)際市場(chǎng)，等等。這實(shí)際上是指品牌生態(tài)的內(nèi)環(huán)境。對(duì)于內(nèi)環(huán)境的研究，正如以上所說(shuō)，首先是將上面這36個(gè)關(guān)鍵因素分類(lèi)。

關(guān)于品牌外生態(tài)環(huán)境。同品牌內(nèi)生態(tài)環(huán)境研究一樣，至今還沒(méi)有品牌生態(tài)學(xué)研究者對(duì)此有系統(tǒng)研究。從品牌環(huán)境的角度，多數(shù)品牌研究者(而不是品牌生態(tài)學(xué)研究者)將品牌環(huán)境描述為：資源環(huán)境、產(chǎn)業(yè)環(huán)境、技術(shù)環(huán)境、人口環(huán)境、自然環(huán)境、政治環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、法律環(huán)境等(祖月、郝松林2006)。

實(shí)際上，我們知道，還有一個(gè)對(duì)于品牌的成長(zhǎng)特別有影響的外部環(huán)境是市場(chǎng)格局，特別是市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)品牌的影響。從生態(tài)學(xué)的角度，我們可以將這個(gè)因素類(lèi)比為“生物環(huán)境”中的“種間關(guān)系”環(huán)境。當(dāng)然，我們也可學(xué)習(xí)現(xiàn)代生態(tài)學(xué)的構(gòu)架，將“生物環(huán)境”放在“種群”和“群落”中去討論。所以，下面我們要討論的品牌生態(tài)環(huán)境是指品牌的“非生物因子”環(huán)境。

現(xiàn)在的問(wèn)題是，在品牌環(huán)境生態(tài)學(xué)中，我們?nèi)绾螌⑵涫崂沓蔀橐粋€(gè)有序的環(huán)境體系，并且，根據(jù)這個(gè)體系，如何簡(jiǎn)潔明了地進(jìn)行分類(lèi)和命名。

二、品牌生態(tài)環(huán)境的組織與結(jié)構(gòu)

1.品牌生態(tài)環(huán)境的組成成分。在本文中作為一個(gè)拋磚引玉式的探索，我們比照生態(tài)學(xué)中對(duì)于非生物因子生態(tài)環(huán)境構(gòu)成的分類(lèi)，把品牌的“非生物因子”生態(tài)環(huán)境分為品牌氣候因子、品牌土壤因子、品牌地形因子。并且，與相應(yīng)的品牌環(huán)境因子對(duì)應(yīng)起來(lái)。當(dāng)然，我們還要進(jìn)一步研究有無(wú)此“套用”的必要性。

(1)品牌氣候因子。在生態(tài)學(xué)中，氣候因子也稱地理因子，包括光照、溫度、水分、空氣等。那么，我們是否可以相應(yīng)地將市場(chǎng)(需求)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、政策法律環(huán)境、文化環(huán)境與光照、溫度、水分、空氣產(chǎn)生以下的對(duì)應(yīng)關(guān)系：光照――市場(chǎng)(需求)環(huán)境、溫度――經(jīng)濟(jì)環(huán)境、水分――政策法律環(huán)境、空氣――文化環(huán)境。

(2)品牌土壤因子。土壤泛指自然生態(tài)環(huán)境中以土壤為主體的固體成分，其中土壤是植物生長(zhǎng)的最重要基質(zhì)，也是眾多微生物和小動(dòng)物的棲息場(chǎng)所。土壤因子對(duì)生物產(chǎn)生影響的方面包括土壤礦物質(zhì)、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤結(jié)構(gòu)性狀三個(gè)方面。那么，我們是否可以將資源環(huán)境、人口環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境與土壤礦物質(zhì)、土壤有機(jī)質(zhì)、土壤結(jié)構(gòu)性狀作如下的對(duì)應(yīng)關(guān)系：土壤礦物質(zhì)――資源環(huán)境、土壤有機(jī)質(zhì)――人口環(huán)境、土壤結(jié)構(gòu)性狀――基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境。

(3)品牌地形因子。在生態(tài)學(xué)中，地形因子主要是指地面的起伏、坡度、坡向(向陽(yáng)和向陰)等。那么，我們是否可以將起伏、坡度、坡向與產(chǎn)業(yè)環(huán)境、技術(shù)環(huán)境、媒體通路環(huán)境做如下相應(yīng)的對(duì)應(yīng)：起伏――產(chǎn)業(yè)環(huán)境、坡度――技術(shù)環(huán)境、坡向――媒體通路。

筆者認(rèn)為，怎樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系不重要，重要的是我們起碼有一個(gè)能引起討論的品牌生態(tài)環(huán)境(嚴(yán)格意義上說(shuō)是品牌“外環(huán)境”中的“非品牌種群”環(huán)境，類(lèi)似于生態(tài)學(xué)中的“自然環(huán)境”中的“非生物因子”環(huán)境)的結(jié)構(gòu)。

2.品牌生態(tài)環(huán)境因子的關(guān)聯(lián)。類(lèi)似于大自然的光照(熱能)給地球送來(lái)了溫暖，使地球表面土壤、水體變熱，引起空氣和水的流動(dòng)，生態(tài)環(huán)境因子通過(guò)相互作用而關(guān)聯(lián)起來(lái)形成一個(gè)生態(tài)環(huán)境的整體，通過(guò)生態(tài)系統(tǒng)的能量循環(huán)和物質(zhì)循環(huán)將生態(tài)環(huán)境中的各種生態(tài)因子進(jìn)行關(guān)聯(lián)。在品牌生態(tài)學(xué)中，我們十分有必要研究各品牌生態(tài)因子之間的相互關(guān)聯(lián)與互動(dòng)的復(fù)雜關(guān)系。

三、品牌生態(tài)環(huán)境的運(yùn)動(dòng)與變化

1.品牌生態(tài)環(huán)境的自然變化

正如在生態(tài)環(huán)境中，光照是引起環(huán)境變化的一個(gè)重要“自變量”。我們認(rèn)為，市場(chǎng)需求――市場(chǎng)中人的需求是品牌生態(tài)環(huán)境中的一個(gè)重要的“自變量”。所以，我們也很有必要研究在品牌生態(tài)環(huán)境中，自變量是什么?因變量是什么?自變量與因變量之間的關(guān)系如何?這些研究勢(shì)必對(duì)我們調(diào)查和預(yù)測(cè)環(huán)境變化有重要的作用。

2.品牌生態(tài)環(huán)境對(duì)品牌的作用規(guī)律

(1)限制性規(guī)律(李比希最小因子定律)。生態(tài)學(xué)研究告訴我們，生物在生長(zhǎng)發(fā)育的不同階段往往需要不同的生態(tài)因子或生態(tài)因子的不同強(qiáng)度。例如，低溫對(duì)冬小麥的春化階段是必不可少的，但在其后的生長(zhǎng)階段則是有害的。那些對(duì)生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、數(shù)量和分布起限制作用的關(guān)鍵性因子叫限制因子。這一規(guī)律是1840年農(nóng)業(yè)化學(xué)家J.Liebig在研究營(yíng)養(yǎng)元素與植物生長(zhǎng)的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)的，后人稱之為L(zhǎng)iebig最小因子定律(Liebig＇s law of minimum)：植物生長(zhǎng)并非經(jīng)常受到大量需要的自然界中豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如水和CO2的限制，而是受到一些需要量小的微量元素如硼的影響。

那么，這個(gè)定律是否也提示我們，在一個(gè)具體的品牌運(yùn)作過(guò)程中，十分重要的問(wèn)題是找到對(duì)于你的品牌來(lái)說(shuō)的“最小因子”，并且，我們用什么樣的方法才能找到這個(gè)對(duì)于品牌成長(zhǎng)限制最大的環(huán)境因子?實(shí)際上，有許多研究者對(duì)此早已有密切的關(guān)注，如黃知常和鄧陽(yáng)(2007)。

(2)非等價(jià)規(guī)律。對(duì)生物起作用的諸多因子是非等價(jià)的，其中有1-2個(gè)是起主要作用的主導(dǎo)因子。主導(dǎo)因子的改變常會(huì)引起其他生態(tài)因子發(fā)生明顯變化或使生物的生長(zhǎng)發(fā)育發(fā)生明顯變化，如光周期現(xiàn)象中的日照時(shí)間和植物春化階段的低溫因子就是主導(dǎo)因子。在品牌生態(tài)學(xué)中，各品牌生態(tài)環(huán)境因子的作用是否也是等價(jià)的?如果不是等價(jià)的，那么，我們是否要研究其主導(dǎo)因子是什么?另外，主導(dǎo)因子與限制因子的區(qū)別是什么呢?我們用什么研究方法進(jìn)行主導(dǎo)因子研究呢?這一方面的研究是鮮見(jiàn)的。

(3)替代性規(guī)律。生態(tài)因子雖非等價(jià)，但都不可缺少，一個(gè)因子的缺失不能由另一個(gè)因子來(lái)代替，這就是生態(tài)因子的構(gòu)成不可替代性。但某一因子的數(shù)量不足，有時(shí)可以由其他因子來(lái)補(bǔ)償，例如光照不足所引起的光合作用的下降可由CO2濃度的增加得到補(bǔ)償，這就是生態(tài)因子的數(shù)量可替代性。受此規(guī)律的啟發(fā)，我們?cè)谄放粕鷳B(tài)學(xué)中，是否要研究各種因子間的替代性呢?筆者認(rèn)為是很有必要的。因?yàn)椋覀冊(cè)诂F(xiàn)實(shí)中有許多條件多數(shù)時(shí)候是難以滿足的，有許多時(shí)間是需要尋找替代性因子的。

四、品牌生態(tài)環(huán)境的功能與作用

正如生物有機(jī)體在不斷地同其周?chē)鷳B(tài)環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)與能量的交換過(guò)程中，與環(huán)境是相互作用的一樣，品牌與其環(huán)境也是相互作用的，這一點(diǎn)是毋庸置疑的。

1.品牌生態(tài)環(huán)境對(duì)品牌的直接影響

(1)品牌氣候因子。前面我們已經(jīng)假設(shè)，市場(chǎng)(需求)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、政策法律環(huán)境、文化環(huán)境是品牌氣候因子。毫無(wú)疑問(wèn)，這些因子，對(duì)于品牌的成長(zhǎng)是有直接影響的。

任何品牌的運(yùn)營(yíng)與發(fā)展都脫離不開(kāi)政治法律體制與宏觀經(jīng)濟(jì)周期的影響，政治經(jīng)濟(jì)體制為微觀品牌的運(yùn)營(yíng)與發(fā)展提供了體制基礎(chǔ)，它們就如同品牌經(jīng)營(yíng)的地理氣候因素，它們的改變同樣會(huì)對(duì)品牌經(jīng)營(yíng)產(chǎn)生重大影響。一方面，政治經(jīng)濟(jì)環(huán)境作為重要的品牌運(yùn)營(yíng)外部環(huán)境發(fā)揮作用。一國(guó)政局的穩(wěn)定與動(dòng)蕩、宏觀經(jīng)濟(jì)的景氣循環(huán)、金融體制的現(xiàn)狀與變動(dòng)趨勢(shì)、法制環(huán)境的健全程度、國(guó)家對(duì)經(jīng)濟(jì)的干涉程度等等無(wú)不對(duì)品牌資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生重要影響。例如，我國(guó)彩電行業(yè)雖然具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的特點(diǎn)，但并沒(méi)有發(fā)揮市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勝劣汰的機(jī)制，全行業(yè)陷入價(jià)格戰(zhàn)的泥潭不能自拔。其根本原因是地方政府在國(guó)有彩電企業(yè)背后所起的關(guān)鍵作用，而地方政府目標(biāo)(稅收、GDP)與企業(yè)目標(biāo)(利潤(rùn)、發(fā)展)往往不一致，導(dǎo)致彩電行業(yè)并不是一個(gè)正常的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的環(huán)境，全行業(yè)盈利能力低下，對(duì)彩電品牌的技術(shù)積累及品牌發(fā)展帶來(lái)了不利影響。另一方面，政經(jīng)環(huán)境通過(guò)對(duì)企業(yè)產(chǎn)權(quán)制度發(fā)生影響，進(jìn)而對(duì)品牌運(yùn)營(yíng)環(huán)境產(chǎn)生作用。郎咸平2004年挑起的對(duì)海爾、TCL、科龍改制的質(zhì)疑，掀起了一場(chǎng)國(guó)有資產(chǎn)改革大辯論，這場(chǎng)辯論的階段性結(jié)果及對(duì)政府決策的影響必將對(duì)相關(guān)的國(guó)內(nèi)品牌運(yùn)營(yíng)環(huán)境產(chǎn)生重大影響。目前，中國(guó)國(guó)內(nèi)的著名品牌如海爾、娃哈哈、海信、長(zhǎng)虹等都遇到了產(chǎn)權(quán)制度改革這道坎，能否解決好這個(gè)問(wèn)題直接決定了這些著名品牌的未來(lái)演進(jìn)和走向。

(2)品牌地形因子。我們假設(shè)的品牌地形因子是產(chǎn)業(yè)環(huán)境、技術(shù)環(huán)境、媒體通路。顯然，這些對(duì)于品牌來(lái)說(shuō)，影響也是很大的。

如媒體通路。中國(guó)有句古語(yǔ)：“近朱者赤，近墨者黑”，是說(shuō)在好的環(huán)境中，一個(gè)人會(huì)跟著學(xué)好，而在一個(gè)壞的環(huán)境中，這個(gè)人則可能變壞。所以，孟母擇鄰而居有三遷之舉，就是希望孟子在優(yōu)良的環(huán)境中取得更大的成就。品牌形象的傳播需要傳播的方法和路徑，也就是品牌傳播的通路。品牌傳播就像“買(mǎi)房子，選鄰居”，在哪種媒體、哪個(gè)時(shí)段、哪個(gè)地方傳播什么樣的信息必須要有嚴(yán)格的分析和思考，這樣才能使品牌走對(duì)地方，傳播也才有效。

技術(shù)環(huán)境也是品牌經(jīng)營(yíng)所面臨的最具變革性的環(huán)境因素之一。一方面，近年來(lái)信息技術(shù)的飛速發(fā)展極大地改變了品牌所面臨的經(jīng)營(yíng)環(huán)境，任何品牌的發(fā)展都不能僅僅將信息技術(shù)當(dāng)作簡(jiǎn)單的工具，而是必須在戰(zhàn)略上與根本商業(yè)模式上對(duì)這一環(huán)境的變化做出反映；另一方面，產(chǎn)業(yè)內(nèi)技術(shù)環(huán)境的突變同樣對(duì)品牌經(jīng)營(yíng)產(chǎn)生重大的影響。

(3)品牌土壤因子。資源環(huán)境、人口環(huán)境、基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境三項(xiàng)是我們假設(shè)的品牌土壤因子。這三個(gè)因子對(duì)于品牌的影響應(yīng)該是土壤與植物的關(guān)系。顯然，人口環(huán)境是從三個(gè)方面的變化對(duì)品牌經(jīng)營(yíng)產(chǎn)生影響：一是人口統(tǒng)計(jì)因素的變化；二是人們的觀念與理念、風(fēng)俗文化的變化；三是消費(fèi)時(shí)尚與潮流的變化。

一個(gè)國(guó)家的地理位置、礦藏儲(chǔ)量、民族風(fēng)俗要受環(huán)境因素的制約，企業(yè)要根據(jù)資源打造品牌，謀求發(fā)展。特別是在集團(tuán)性品牌組合中，需要我們研究各個(gè)品牌資源的不同配置，需要對(duì)不同品牌采取不同的策略進(jìn)行深入的研究。

2.品牌對(duì)品牌生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)性變化

(1)趨同策略。趨同適應(yīng)是指不同種類(lèi)的生物，由于長(zhǎng)期生活在相同或相似的生態(tài)環(huán)境條件下，通過(guò)變異、選擇和適應(yīng)，在形態(tài)、生理、發(fā)育以及適應(yīng)方式和途徑等方面表現(xiàn)出相似性的現(xiàn)象。蝙蝠與鳥(niǎo)類(lèi)，鯨與魚(yú)類(lèi)等是動(dòng)物趨同適應(yīng)的典型例子。蝙蝠和鯨同屬哺乳動(dòng)物，但是，蝙蝠的前肢不同于一般的獸類(lèi)，而形同于鳥(niǎo)類(lèi)的翅膀，適應(yīng)行活動(dòng)；鯨由于長(zhǎng)期生活在水生態(tài)環(huán)境中，體形呈紡錘形，它們的前肢也發(fā)育成類(lèi)似魚(yú)類(lèi)的胸鰭。

類(lèi)似的在品牌競(jìng)爭(zhēng)中，為了適應(yīng)環(huán)境，我們是否需要采取趨同策略呢?這和差異化策略是否是矛盾的呢?矛盾在哪里?不矛盾又是因?yàn)槭裁?實(shí)際上，我們是否可以從品牌的本地化來(lái)理解品牌對(duì)環(huán)境的生態(tài)適應(yīng)――趨同策略。

(2)趨異策略。趨異適應(yīng)是指親緣關(guān)系相近的同種生物，長(zhǎng)期生活在不同的生態(tài)環(huán)境條件下，形成了不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特性、適應(yīng)方式和途徑等。趨異適應(yīng)的結(jié)果是使同一類(lèi)群的生物產(chǎn)生多樣化，以占據(jù)和適應(yīng)不同的空間，減少競(jìng)爭(zhēng)，充分利用生態(tài)環(huán)境資源。如，根據(jù)引起生態(tài)型分化的主導(dǎo)因素，可把生態(tài)型劃分為氣候生態(tài)型、土壤生態(tài)型和品牌生態(tài)型等。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣小鈺.品牌種群生態(tài)學(xué)研究構(gòu)架初探[J].企業(yè)經(jīng)濟(jì)，2008，(3).

篇2

1植物主要葉性狀及其生態(tài)功能

葉性狀是植物的重要特性之一，屬植物功能性狀的二級(jí)性狀［20］，直接影響到植物的基本行為和功能，能夠反映植物適應(yīng)環(huán)境變化所形成的生存對(duì)策［6］。近年來(lái)，對(duì)植物葉性狀的研究較多，研究所采用的葉性狀因子指標(biāo)也較多。綜合歸納目前研究較多的葉性狀因子，概括為兩大類(lèi)，分別為結(jié)構(gòu)型性狀和功能型性狀。結(jié)構(gòu)型性狀是指植物葉片的生物化學(xué)結(jié)構(gòu)特征，在特定環(huán)境下保持相對(duì)穩(wěn)定，主要包括葉壽命（leaflife－span，LLS）、SLA、葉干物質(zhì)含量（leafdrymattercontent，LDMC）和葉氮含量（Leafnitrogencontent，LNC）、葉磷含量（Leafphosphoruscontent，LPC）、葉氮磷比（Leafnitro－gen／phosphorusratio，N／P）、葉片碳含量（LeafCarboncontent，LCC），葉碳氮比（LeafCarbon／ni－trogenratio，C／N），單位面積葉質(zhì)量（Leafmassperarea，LMA），葉厚度（leafthickness，TH）等。功能型性狀則體現(xiàn)了葉片的生長(zhǎng)代謝指標(biāo)，隨時(shí)間和空間的變化程度相對(duì)較大，主要包括光合速率、呼吸速率、氣孔導(dǎo)度等。植物的這些葉性狀共同體現(xiàn)了植物為了獲得最大化碳收獲所采取的生存適應(yīng)策略［9，21］。其中SLA、LDMC、LNC和LPC由于易于測(cè)定，被廣泛應(yīng)用于不同尺度葉性狀研究中。例如，LNC、LPC、N／P常用來(lái)評(píng)估植被組成，群落水平植被的生態(tài)功能及養(yǎng)分制約的指標(biāo)；N／P小于14一般指示植物受氮素制約，大于16指示受磷制約［22］；在大尺度研究中，常用的指標(biāo)有SLA和LNC等。

1．1結(jié)構(gòu)型葉性狀指示的生態(tài)功能

1．1．1LLSLLS是一個(gè)反映植物行為和功能的綜合性指標(biāo)，并被認(rèn)為是植物在長(zhǎng)期適應(yīng)過(guò)程中為獲得最大光合生產(chǎn)以及維持高效養(yǎng)分利用所形成的適應(yīng)策略，綜合反映了植物對(duì)各種脅迫因子（光、溫、水、營(yíng)養(yǎng)、大氣污染、草食動(dòng)物的攝食等）的生態(tài)適應(yīng)性［5，10，23］。

1．1．2SLA：等于葉片面積／葉片干重SLA與潛在相對(duì)生長(zhǎng)速率及單位質(zhì)量光合速率正相關(guān)，是反映植物碳收獲策略的關(guān)鍵葉性狀之一［24］，通常與LLS呈負(fù)相關(guān)，與單位重量的葉氮含量LNCmass呈正相關(guān)關(guān)系，即具有較高SLA的植物種類(lèi)，平均LLS較低，但其葉片的光捕獲面積、單位重量LNC卻較高，并由此導(dǎo)致較高的凈光合速率［23，25］。1．1．3LDMC：等于葉片干重／葉片飽和鮮重LDMC與潛在相對(duì)生長(zhǎng)速率負(fù)相關(guān)，與LLS正相關(guān)，與葉厚度也具顯著相關(guān)性［26］，被認(rèn)為是資源獲取軸上比較穩(wěn)定的預(yù)測(cè)指標(biāo)［27］。1．1．4LNCLNC指的是包括核酮糖－1，5－二磷酸羧化酶（Rubisco）在內(nèi)的所有光合器官所含蛋白質(zhì)中的氮含量，包括單位質(zhì)量葉氮含量（Leafnitrogencon－tentpermass，LNCmass）和單位面積葉氮含量（Leafnitrogencontentperarea，LNCarea），LNC與單位質(zhì)量光合速率具顯著相關(guān)性。葉磷含量［28－29］一般指葉片內(nèi)核酸、脂肪膜、生物能量分子如ATP等組織中存在的磷含量，受環(huán)境中土壤礦物質(zhì)元素的影響，多數(shù)由植物從大氣中獲?。?0］。N／P指的是葉片氮含量與磷含量的比值，可用于評(píng)估群落水平植被的生態(tài)功能及養(yǎng)分制約。1．1．5δ13C和δ15Nδ13C和δ15N反映的是植物的水分利用效率。植物具有較高的δ13C值，說(shuō)明其具有較高的水分利用效率［31－33］。

1．2功能型葉性狀指示的生態(tài)功能

最大光合速率（Amax），指在光飽合、土壤養(yǎng)分和CO2含量等環(huán)境因子適宜的情況下測(cè)定的植物光合速率，受氣孔導(dǎo)度和葉片內(nèi)CO2濃度影響［11］?？煞从持参锏奶际斋@策略。

2不同研究尺度葉性狀的研究

國(guó)內(nèi)外有關(guān)植物葉片性狀的研究主要集中于通過(guò)對(duì)大量植物的比較研究，探討葉性狀的生態(tài)功能，揭示葉性狀的分異規(guī)律、不同葉性狀之間及葉性狀與環(huán)境因子的相關(guān)關(guān)系，研究的尺度可分為個(gè)體尺度、功能群尺度、群落尺度及區(qū)域和全球尺度。

2．1個(gè)體尺度

在個(gè)體尺度研究中，比較常用的葉性狀指標(biāo)有SLA、LDMC、Amax、LNC和LPC等，Philip對(duì)10種地中海植物的9種葉性狀（包括SLA、LDMC、葉面積、干重、鮮重、厚度、葉密度、葉體積和LNC）進(jìn)行篩選比較，得出SLA與LDMC是最優(yōu)的兩個(gè)指標(biāo)，兩者可以解釋90％以上植物葉性狀隨取環(huán)境不同而發(fā)生的變異，可以用來(lái)定量化研究葉性狀與生態(tài)系統(tǒng)功能之間的關(guān)系，而且與較難測(cè)定的Amax一樣，可應(yīng)用于更大尺度上的研究［34］。為了尋找葉性狀的分異規(guī)律及其與各種環(huán)境因子之間關(guān)系，個(gè)體尺度葉性狀的研究著重于定量化研究單個(gè)或多個(gè)植物種葉性狀對(duì)不同環(huán)境因子的響應(yīng)［35］。目前關(guān)于植物個(gè)體葉性狀對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)研究較多，環(huán)境因子主要包括溫度、土壤養(yǎng)分、土壤水分、光照等非生物環(huán)境因子，也包括人類(lèi)活動(dòng)等生物環(huán)境因子。例如，溫度低的小麥葉片比溫度高的小麥葉片具有更高的葉綠素含量和凈光合速率，而且溫度低的小麥具有結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的冠層［31］。養(yǎng)分的添加可以增加土壤硝態(tài)氮的積累，提高土壤中植物可利用氮素［36］，隨養(yǎng)分的增加兩種草原優(yōu)勢(shì)植物羊草（Leymuschinensis）與大針茅（Stipagrandis）的LNC顯著增加，C／N呈減小趨勢(shì)［37］。干旱環(huán)境中植物的SLA和葉片面積較低，而相應(yīng)的LDMC、LNC和Amax較高，這些特征被解釋為植物為了適應(yīng)干旱生境的保水對(duì)策，具體表現(xiàn)為植物水分利用率和氮素利用率之間的權(quán)衡［38］。地形對(duì)葉性狀的影響是多種因素的綜合作用，包括海拔、坡度、坡向等的變化引起的光照、溫度、養(yǎng)分和水分的梯度變化。在北京東靈山地區(qū)遼東櫟海拔分布范圍（1000～1800m）內(nèi)，葉性狀的變化規(guī)律具體表現(xiàn)為：遼東櫟氣孔密度、氣孔長(zhǎng)度和葉面積隨海拔的升高呈現(xiàn)曲線變化形式，葉綠素含量和單位干重葉氮、磷和鉀含量沿海拔梯度呈上升趨勢(shì)，同時(shí)葉綠素含量和LNC有較弱的正相關(guān)［39］。人類(lèi)活動(dòng)是比較特殊的環(huán)境因子，具有主動(dòng)性和選擇性?？芍苯佑绊懼参镄誀?，也能通過(guò)改變土地利用方式來(lái)改變植物的生境條件從而影響植物性狀，如人類(lèi)的放牧活動(dòng)引起植物的SLA、LDMC、葉面積、葉重量等發(fā)生改變，隨著放牧強(qiáng)度的增加，植物群落結(jié)構(gòu)、土壤種子庫(kù)等發(fā)生改變［39－40］，只有具有適應(yīng)性狀的物種才能存活，且存活的植物其SLA呈增加趨勢(shì)，LDMC呈減小趨勢(shì)，以適應(yīng)逐漸惡化的環(huán)境［41－42］。土地利用對(duì)植物生長(zhǎng)和繁殖的影響顯著，如開(kāi)墾草原，耕作等導(dǎo)致土壤養(yǎng)分、水分、土壤團(tuán)聚體等環(huán)境因子發(fā)生改變，引起植物葉性狀的改變以適應(yīng)新的生境條件［43］。對(duì)黃土高原不同退耕年限坡地植物SLA與養(yǎng)分含量的關(guān)系的研究表明，立地和物種水平植物SLA存在顯著差異，SLA變化范圍各不相同，植物L(fēng)CC、LNC和LPC以及C／N、N／P和C／P在不同退耕年限坡地間不具有一致的變化，這表明不同植物種的葉性因子隨生境的改變其變化較為復(fù)雜［43］。目前在個(gè)體尺度，針對(duì)個(gè)體對(duì)各種環(huán)境因子響應(yīng)的研究較多，然而并沒(méi)有建立機(jī)理性的模型解釋葉性狀對(duì)各環(huán)境因子的響應(yīng)，只有少數(shù)半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，缺少定量化模型。目前比較有代表性的半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀蠩vans－Poorter的模型，該模型可以解釋SLA在干旱環(huán)境下的變異趨勢(shì)［44－45］：干物質(zhì)比決定單位面積氮含量，植物通過(guò)協(xié)調(diào)其SLA和單位干重氮含量的關(guān)系來(lái)平衡葉片單位質(zhì)量有機(jī)氮的含量以達(dá)到最大化其凈光合速率的目的。為達(dá)到這一點(diǎn)，植物必須同時(shí)調(diào)整其TH和LDMC，而二者又都能決定SLA和單位干重氮含量，植物這類(lèi)形態(tài)學(xué)上的特性和單位干重氮含量本質(zhì)上的變異無(wú)關(guān)，但與Amax有關(guān)。

2．2功能群尺度

植物功能群（Functionalgroup）實(shí)際上等同于植物功能型（Functionaltype），它是對(duì)某一特征因子有相似響應(yīng)或具有某些相似性狀的物種集合，劃分的性狀一般是個(gè)體生態(tài)學(xué)性狀，不一定是分類(lèi)學(xué)性狀［46］。相同功能群植物的葉性狀對(duì)某類(lèi)環(huán)境因子的響應(yīng)具有一定程度的相似性。利用功能群這一概念有利于定義植被屬性和揭示植被對(duì)環(huán)境因子的響應(yīng)，有利于不同研究尺度上更復(fù)雜定量模型的實(shí)現(xiàn)［3］。雖然植物功能群的劃分方法較多（表1），然而當(dāng)前的研究在劃分功能群時(shí)，大多是選擇定性的指標(biāo)，較少依據(jù)定量的形狀進(jìn)行劃分，這是目前研究的不足之處。功能群尺度葉性狀的主要研究?jī)?nèi)容可簡(jiǎn)單的概括為指一組（幾個(gè)或者較多）物種葉性狀之間的比較。由于功能群是幾個(gè)物種個(gè)體的組合，因此，個(gè)體尺度葉性狀研究中常用的指標(biāo)也被高頻率的沿用，如LNC、SLA、LDMC與Amax等。在功能群內(nèi)部，植物性狀存在很寬的變異范圍，而在不同功能群之間葉性狀經(jīng)常也存在較大的差異。例如，在被子植物中，植物L(fēng)NC由低到高，大致順序?yàn)椋耗举|(zhì)化灌木＜單子葉草本植物＜雙子葉草本植物＜木質(zhì)化藤本植物，這些差異可能是自然選擇的結(jié)果。不同功能群之間特定的植物性狀的分異表明，對(duì)特定功能群而言存在選擇壓力（如低氮），但在功能群內(nèi)部，植物性狀的選擇壓力較弱［3］。以生活型把植物分為雜草類(lèi)和喬木植物，雜草類(lèi)植物L(fēng)NC和LPC高于喬木，落葉植物L(fēng)NC和LPC高于常綠植物［47］。對(duì)明尼蘇達(dá)州34種草本植物的養(yǎng)分添加實(shí)驗(yàn)表明，禾本科植物、C3和C4植物這3類(lèi)不同功能群植物的Amax對(duì)養(yǎng)分添加的響應(yīng)具有顯著差異［3］。Reich等［2］把其研究的物種分為針葉、闊葉、禾本科和灌木植物等4類(lèi)功能群，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同功能群之間的平均SLA、LNC與Amax之間的關(guān)系具有差異，禾本科植物具有最高的SLA和Amax，常綠植物最低。Kikuzawa等［21］在綜合考慮了葉的建成消耗和其他器官的呼吸消耗后，完善了其建立的單葉模型，按生活型把植物分為不同的功能群植物，得出LLS的排序結(jié)果如下：水生植物的浮葉＜一年生草本植物＜多年生草本植物＜落葉植物＜常綠植物。原因是葉壽命與植物的根、莖等非光合器官的維持消耗密切相關(guān)，就這部分消耗而言，水生浮葉植物非常?。◣缀鯖](méi)有支撐結(jié)構(gòu)）；一年生草本植物在冬天全部死亡，所以冬天的維持消耗為零；多年生草本植物在冬天僅地下部分能存活，其維持消耗顯然大于一年生草本植物；落葉樹(shù)種的根、莖器官在冬天需消耗大量有機(jī)物質(zhì)，而常綠樹(shù)種則除了這部分消耗，還要維持葉子的呼吸消耗，所以必須具備長(zhǎng)的葉壽命來(lái)彌補(bǔ)這些消耗。

2．3群落尺度

在群落尺度，植物葉性狀與群落的物種組成、生態(tài)功能及生長(zhǎng)狀況聯(lián)系緊密，因此，該尺度的研究重點(diǎn)是用葉性狀指示群落的生態(tài)功能等。例如，植被生態(tài)學(xué)家常用LNC、LPC、N／P比值來(lái)評(píng)估植被組成，群落水平植被的生態(tài)功能及養(yǎng)分制約的指標(biāo)；當(dāng)植被的葉氮磷比小于14，一般指示植物受氮素制約，大于16指示受磷制約［22］。在群落尺度上，SLA與物種豐富度顯著相關(guān)，可以預(yù)測(cè)群落物種組成的變化，而LDMC則與生態(tài)系統(tǒng)演替過(guò)程中物種組成變化聯(lián)系緊密［48－49］。葉性狀作為個(gè)體表性可塑性的指示值得到了廣泛的認(rèn)同［50］，然而在植物種相互作用及相互作用引起的植物群落構(gòu)建（Communityassembly）的變化過(guò)程中，植物性狀的生態(tài)功能仍不清楚［51］。葉性狀可反映不同植物的適應(yīng)對(duì)策，可用來(lái)指示物種組成的變化和演替進(jìn)程的改變，然而目前葉性狀與群落物種組成與演替的相關(guān)性尚未得出一致的結(jié)論。長(zhǎng)時(shí)間尺度上，群落發(fā)生演替，植物葉性狀隨之發(fā)生變化，在演替早期生境中占據(jù)優(yōu)勢(shì)的物種其植物種具有較低LLS，較高的SLA和LPC，對(duì)光及土壤養(yǎng)分的利用效率較低，養(yǎng)分循環(huán)速度較快［52－53］，這些性狀有利于植物種適應(yīng)演替早期較貧瘠的環(huán)境（中國(guó)沙漠）。在演替過(guò)程中，先鋒種對(duì)群落結(jié)構(gòu)的更新和演替也具有重要的作用，由于先鋒種比演替中后期的植物物種在生理特征和葉性狀特征上具有優(yōu)勢(shì)［54－55］，更能適應(yīng)演替早期的環(huán)境，因此，能占據(jù)演替早期生態(tài)位。一般認(rèn)為先鋒物種比非先鋒物種具有更低的LMA和LNC［56］。在熱帶山地雨林生態(tài)系統(tǒng)中，先鋒樹(shù)種的單位干重的Amax和單位干重暗呼吸速率顯著大于非先鋒樹(shù)種［57］。演替后期生境條件有所改善，土壤養(yǎng)分、土壤水分含量提高，群落結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。由于植物葉性狀與植物的最適生境有關(guān)［58］，因此，生境條件的改變必然會(huì)引起植物葉性狀的改變。在演替的后期或優(yōu)越環(huán)境條件下較強(qiáng)保持體內(nèi)養(yǎng)分型的植物種占據(jù)優(yōu)勢(shì)生態(tài)位［53］。具有較低SLA、較高LDMC及葉片C／N比的植物將會(huì)是演替后期的優(yōu)勢(shì)種，在長(zhǎng)時(shí)間尺度上，群落中優(yōu)勢(shì)種的SLA和土壤C／N含量成正相關(guān)關(guān)系，而非優(yōu)勢(shì)種成負(fù)相關(guān)［59］，如在法國(guó)南部地區(qū)，演替后期的植物具有較高的養(yǎng)分保持能力和較長(zhǎng)的LLS［53］。在演替的后期植物種的生活型以多年生草本或喬木為主，這類(lèi)植物具有較長(zhǎng)的LLS和較高的葉建成消耗［60］。外來(lái)物種的入侵也能導(dǎo)致群落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而影響演替進(jìn)程。在群落水平上，外來(lái)物種能成功的入侵新的生境，并在群落中占據(jù)較有利的生態(tài)位，與其具有迅速獲取資源的適應(yīng)對(duì)策有關(guān)，葉性狀可以指示這一適應(yīng)對(duì)策［61］，外來(lái)物種通常具有較大的SLA、較高的單位質(zhì)量LNC和較短的LLS等性狀［62］。對(duì)悉尼地區(qū)外來(lái)物種的葉性狀進(jìn)行了群落水平的比較研究，得出處于擾動(dòng)生境中的外來(lái)物種其SLA、LNC、LPC和N／P顯著高于原生生境中的鄉(xiāng)土物種［14］。不同植物群落之間的葉性狀均值也不盡相同，表示不同的植物群落其指示的生態(tài)功能也具有差異。例如，常綠植物群落的SLA明顯低于落葉植物群落，加利福尼亞海灣地中海氣候區(qū)內(nèi)的22種常綠闊葉灌叢物種在群落水平此種差異趨勢(shì)顯著［1］。對(duì)歐洲中部次生草地不同植物群落的葉性狀研究表明，隨著群落物種豐富度的增加，SLA呈減小的趨勢(shì)，單位面積LNC呈下降趨勢(shì)［50］。

2．4區(qū)域與全球尺度

區(qū)域和全球尺度葉性狀的研究重點(diǎn)是定量化研究植物關(guān)鍵葉性狀沿氣候梯度變化的規(guī)律和機(jī)理［62］。比較常用的指標(biāo)是LNC、SLA、LPC，原因之一是由于上述指標(biāo)簡(jiǎn)單易測(cè)，易于在大尺度、多物種水平上進(jìn)行研究。長(zhǎng)期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，上述葉性狀可以在一定程度上指示區(qū)域的養(yǎng)分、水分分布格局［62－63］。植物功能性狀在不同的氣候帶、不同的景觀內(nèi)和不同的樣點(diǎn)類(lèi)型間有差異，與植物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)對(duì)策及植物自身的適應(yīng)對(duì)策有關(guān)［7］。在區(qū)域尺度上，氣溫、降雨和土壤養(yǎng)分等存在區(qū)域分布差異，那么在區(qū)域尺度上，植物葉性狀是否存在一定的生物地理格局？Reich等［64］在全球年均溫為5～10℃的區(qū)域內(nèi)，依據(jù)生物地理和氣候梯度，分析了植物的LNC，提出幾個(gè)關(guān)于葉性狀分異規(guī)律的假說(shuō)，其中包括溫度－植物生理假說(shuō)（temperature－plantphysio－logicalhypothesis）和生物地球化學(xué)假說(shuō)（biogeo－chemicalhypothesis）。溫度－植物生理假說(shuō)指的是LNC隨溫度的升高而下降，因?yàn)闇囟仍降停~片的生理活性和酶活性減弱，使得葉片內(nèi)的LNC較高。與此相反，生物地球化學(xué)假說(shuō)指的是低的年均溫通過(guò)降低有機(jī)物的分解和礦化速率來(lái)降低氮素的可利用性，而且低溫條件下，植物根吸收效率下降導(dǎo)致LNC降低。Han等［65］依據(jù)中國(guó)753種植物種的葉氮磷含量進(jìn)行綜合分析表明，植物L(fēng)NC和LPC隨海拔的升高而增加，N／P與海拔無(wú)顯著相關(guān)性，中國(guó)植被的N／P較全球平均值高，但中國(guó)各個(gè)植被功能群之間的氮、磷含量及N／P與全球水平較一致，這些性狀在中國(guó)植被中存在一定的生物地理格局。與之相對(duì)應(yīng)的是，He等［66－67］在分析了中國(guó)北方草地199個(gè)樣點(diǎn)213種植物的葉氮磷后指出，雖然中國(guó)植被的N／P高于全球平均值，然而生物地球化學(xué)假說(shuō)不適用于年均溫很低的區(qū)域，指出在中國(guó)北方草原區(qū)葉氮磷含量并沒(méi)有形成生物地理格局，LNC在中國(guó)北方草地并沒(méi)有隨溫度形成明顯的地理格局，氣候與植物的LPC和N／P相關(guān)性很小，而取樣點(diǎn)之間和樣地內(nèi)植物之間的葉性狀差異顯著。

植物各葉性狀因子之間相互關(guān)聯(lián)，不同植物區(qū)系間可能存在相似的性狀格局。大尺度上，葉性狀的分異規(guī)律及其與環(huán)境因子的相關(guān)關(guān)系已被廣泛研究，成為解釋生態(tài)系統(tǒng)功能的關(guān)鍵指標(biāo)［8］。Wright等［11］基于全球175個(gè)樣點(diǎn)（涉及從極地凍原到熱帶雨林，從草地到荒漠）的各類(lèi)植被類(lèi)型的2548種植物的葉性狀分析，首次在全球尺度上闡述了這些關(guān)鍵葉性因子間的普遍相關(guān)規(guī)律以及與環(huán)境因子之間的關(guān)系，是對(duì)這方面研究工作的一個(gè)階段性總結(jié)。各葉性狀因子之間存在相關(guān)性，揭示了各個(gè)性狀之間存在內(nèi)在的聯(lián)系以及葉性狀因子在不同環(huán)境壓力下趨同進(jìn)化的特征。研究表明，LNCmass與Amax存在密切正相關(guān)，而SLA與植物生產(chǎn)單位葉面積的物質(zhì)成本呈負(fù)相關(guān)，二者又隨LLS的增加而降低，這種相互關(guān)系幾乎在所有植物種群和群落中都普遍存在，是進(jìn)一步理解生態(tài)系統(tǒng)行為特征的基礎(chǔ)［68－69］。定量化研究不同物種、不同生境相同物種的葉性狀因子之間的相關(guān)性，有助于找出氣候、土壤養(yǎng)分等環(huán)境因子對(duì)葉性狀的影響［61］。目前，已經(jīng)在全球尺度上初步定量化闡明了6種關(guān)鍵葉性因子（SLA、LDMC、LNC、LPC、LLS等）之間存在的普遍相關(guān)規(guī)律［70］，在區(qū)域尺度上，植物葉性狀之間的關(guān)系進(jìn)一步證實(shí)了全球尺度的研究結(jié)果。對(duì)澳大利亞258種不同生境中的建群種喬木的葉性狀分析顯示，SLA、Amax、暗呼吸速率、LNC和LPC之間存在相互的正相關(guān)性；而LLS與以上幾種葉性狀因子成顯著負(fù)相關(guān)，且與單位面積葉質(zhì)量成正相關(guān)［11］。

3研究展望

3．1中國(guó)的葉性狀研究

國(guó)內(nèi)對(duì)植物葉性狀的研究開(kāi)始的較早，最早可以追溯到1959年侯學(xué)煜先生撰寫(xiě)的《中國(guó)150種植物化學(xué)成分及其分析方法》［71］。雖然，植物葉性狀的研究在早期生態(tài)學(xué)各領(lǐng)域的研究中均有所涉及，然而明確系統(tǒng)地提出植物葉性狀（plantleaftraits）的研究卻是在最近十年［72］。目前，中國(guó)的植物葉性狀研究尚屬剛剛起步。具有代表性的研究有：在青藏高原，Luo等［73］從區(qū)域尺度上解釋了植物葉性狀對(duì)海拔的響應(yīng)，隨海拔高度增加，冠層平均葉壽命、基于面積的葉氮含量、葉面積指數(shù)、葉氮庫(kù)都相應(yīng)增加，而冠層平均比葉面積、基于質(zhì)量的葉氮含量都下降。驅(qū)動(dòng)因子主要是溫度和降水，土壤有機(jī)碳和總氮含量也有重要作用。在科爾沁沙地，李玉霖等［37］調(diào)查了不同類(lèi)型沙丘生境中分布的20種物種，得出SLA和LDMC在不同物種間差異顯著。對(duì)草原區(qū)建群物種羊草進(jìn)行養(yǎng)分添加實(shí)驗(yàn)［74］，結(jié)果表明，羊草通過(guò)提高SLA、單位質(zhì)量葉片的葉綠素含量和含氮量，使單位面積葉片含氮量和葉綠素含量均呈線性提高。Han等［65］在綜合分析中國(guó)753種植物種的葉氮磷含量，指出中國(guó)植物葉氮磷含量分布存在一定的生物地理格局。然而，中國(guó)在中尺度（群落尺度）、大尺度（區(qū)域和全球尺度）的研究還較欠缺，只在中國(guó)東北樣帶草原植物性狀與降雨梯度的相關(guān)性，葉氮含量的地理格局以及青藏高原植物葉性狀生態(tài)功能的研究方面開(kāi)展了一些嘗試性的工作［51，66－67］。然而由于中國(guó)有著特殊的氣候、植被條件，又有著長(zhǎng)期的人為干擾和土地利用歷史，使得中國(guó)的植物葉性狀研究有別于其他國(guó)家。在未來(lái)的研究中，需要加強(qiáng)大尺度上植物葉性狀對(duì)環(huán)境因子響應(yīng)的定量化研究。嘗試建立一些區(qū)域性的模型，有助于從機(jī)理上解釋植物葉性狀隨環(huán)境變化的分異規(guī)律。

3．2存在問(wèn)題與展望

盡管目前葉性狀的研究很多，針對(duì)植物葉性狀的分異規(guī)律及其與環(huán)境因子之間的相關(guān)關(guān)系做了許多工作，取得了較大進(jìn)展［11，71］，但仍有很多問(wèn)題未能闡釋清楚：

（1）生態(tài)學(xué)家強(qiáng)調(diào)植物對(duì)生境的梯度變化具有不同的、復(fù)雜的適應(yīng)對(duì)策。具體是什么原因或者是哪類(lèi)環(huán)境因子在多大程度上引起葉性狀的變異？目前的研究大多只是驗(yàn)證一些假設(shè)，沒(méi)有從機(jī)理上闡述清楚［3］。Ackerly等［74］提出通過(guò)分子標(biāo)記法，對(duì)變異的性狀進(jìn)行標(biāo)記，找出與特定植物性狀變異相關(guān)的候補(bǔ)基因，一旦確定了此類(lèi)基因，將會(huì)給植物性狀的研究帶來(lái)突破性的進(jìn)展。

（2）自然環(huán)境是復(fù)雜多變的，某個(gè)環(huán)境因子對(duì)植物的影響往往和其他環(huán)境因子耦合在一起，存在交互作用，且大多數(shù)物種都具有影響生態(tài)系統(tǒng)的獨(dú)特性狀組合，單一性狀或者單一功能群無(wú)法代替這些性狀組合的作用，也不能預(yù)測(cè)不同物種表現(xiàn)出來(lái)的多種功能［75］。因此，需要加強(qiáng)針對(duì)某幾個(gè)環(huán)境因子及環(huán)境因子之間的交互作用開(kāi)展的控制試驗(yàn)，以定量化研究葉性狀與多環(huán)境因子之間的關(guān)系。

篇3

1引言

世界經(jīng)濟(jì)的全球化發(fā)展，以及世界各國(guó)間文化的交融，使得“地球村”的概念應(yīng)運(yùn)而生。不同文化、不同膚色、不同語(yǔ)言的人們相互間的交往變得越來(lái)越密切。準(zhǔn)確、恰當(dāng)?shù)嘏c世界各國(guó)的人們交流，這是大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)中所面臨的難點(diǎn)，因?yàn)榻涣鞑粌H僅是語(yǔ)言本身的問(wèn)題，更重要的是文化內(nèi)涵的對(duì)接，從而通過(guò)語(yǔ)言作為載體表達(dá)出來(lái)。所以國(guó)際間的交流要求兩點(diǎn)：一方面是語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確，另一方面是社會(huì)文化的熟練掌握。后者往往是前者達(dá)到更高境界的鋪墊。很多大學(xué)教學(xué)往往是語(yǔ)言技巧性訓(xùn)練過(guò)多，而著重培養(yǎng)學(xué)生跨文化意識(shí)的很少，我們認(rèn)為培養(yǎng)大學(xué)生的語(yǔ)言背后的文化框架是學(xué)好語(yǔ)言的更有效的途徑，是具有更為長(zhǎng)遠(yuǎn)而深刻意義的訓(xùn)練。

2文獻(xiàn)回顧與理論基礎(chǔ)

2．1語(yǔ)言與文化

關(guān)于文化的定義很多，Kroeber和Kluckhohn(1952)列出了關(guān)于文化的164種定義。對(duì)文化較為權(quán)威的定義是EdwardTylor(1920)所提出的人類(lèi)學(xué)領(lǐng)域中的概念，文化是知識(shí)、信仰、藝術(shù)、道德、法律、風(fēng)俗習(xí)慣等所構(gòu)成的有機(jī)體，這個(gè)有機(jī)體組成了人類(lèi)社會(huì)。Sapir(1921)給出了語(yǔ)言學(xué)中的文化定義，文化是指社會(huì)所做的和所思考的。HuWenzhong(1998)認(rèn)為文化是一個(gè)特定社會(huì)背景下社會(huì)成員有代表性的行為模式的集合。Samovar和Po~er(2000)認(rèn)為文化包括了知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、信仰、價(jià)值觀、行為方式、態(tài)度、宗教等等，從宗教到精神的所有領(lǐng)域。

語(yǔ)言反映文化，語(yǔ)言和文化是相互聯(lián)系的(Samovar&Po~er，1982)。DaiWeidong(1989)認(rèn)為語(yǔ)言是文化傳播中的主要手段和途徑，靠它來(lái)表達(dá)信仰、價(jià)值觀和道德準(zhǔn)則，并且語(yǔ)言為人我們提供了一個(gè)了解其他人文化和思維方式的途徑。語(yǔ)言是文化中非常重要的一個(gè)組成部分，根植于文化，一些學(xué)者認(rèn)為是最主要的部分，如果離開(kāi)了語(yǔ)言，文化的傳承是難以實(shí)現(xiàn)的；語(yǔ)言是一個(gè)群體最有效的代表，它包括了歷史、文化背景以及人們的生活、行為方式和思維的方式。

2．2跨文化意識(shí)培養(yǎng)與語(yǔ)言教學(xué)

跨文化意識(shí)(IA)是深入了解各國(guó)文化的動(dòng)機(jī)先導(dǎo)，是辨析各種文化相似與差別的前提(Chen&Starosta，1997)。跨文化意識(shí)是一種直覺(jué)，對(duì)交流中文化因素的意識(shí)反應(yīng)，以及兩種語(yǔ)言所存差異的敏感。這是一種無(wú)形的但可以被感受得到的。跨文化意識(shí)不僅僅是一種意識(shí)，而且還是一種洞悉交流信息的能力。Hall＆To11(1999)將IA定義為識(shí)別、理解和區(qū)分本國(guó)及目標(biāo)國(guó)的社會(huì)背景的能力。

對(duì)大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)中的跨文化意識(shí)培養(yǎng)產(chǎn)生影響的因素，綜合起來(lái)主要有教師因子、環(huán)境因子、學(xué)生因子、教材因子等四大因素。其中教師因子包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)設(shè)計(jì)、教師意識(shí)；環(huán)境因子包括語(yǔ)言環(huán)境、傳播交流設(shè)備、文化交流環(huán)境與機(jī)會(huì)；學(xué)生因子包括學(xué)習(xí)自主程度、文化交流頻次、接受意愿與能力；教材因子包括：教材整體內(nèi)容設(shè)計(jì)、教材的難易度、教材中的文化體現(xiàn)。

3樣本收集與分析

本研究調(diào)查收據(jù)主要采取現(xiàn)場(chǎng)發(fā)放問(wèn)卷的形式，發(fā)放對(duì)象為高職院校在校大學(xué)生，共發(fā)放問(wèn)卷200份，共收回有效問(wèn)卷l79份。其中英語(yǔ)專業(yè)學(xué)生占75．6％，非英語(yǔ)專業(yè)占24．4％；男生占32．1％，女生占66．9％；大一學(xué)生占43．8％，大二學(xué)生占52．3％，大三學(xué)生占4．9％。

樣本的信度和效度是衡量樣本數(shù)據(jù)的兩大標(biāo)準(zhǔn)。信度主要檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定的可靠性。我們采用Cronbach’sAlpha值檢驗(yàn)各因子的內(nèi)部一致性。效度衡量問(wèn)卷是否達(dá)到了預(yù)定的目的，是否測(cè)量了要測(cè)量?jī)?nèi)容。我們采用KMO值進(jìn)行分析。

注：采用主成分分析法；旋轉(zhuǎn)方法為最大方差最大正交旋轉(zhuǎn)法；旋轉(zhuǎn)經(jīng)3步迭代得到

篇4

1.1生態(tài)

生態(tài)是指生物圈（動(dòng)物、植物和微生物等）及其周?chē)h(huán)境系統(tǒng)的總稱。生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，由大量的物種構(gòu)成，它們直接或間接地連接在一起，形成一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)。其復(fù)雜性是指生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的多樣性、自組織性及有序性。

1.2生態(tài)恢復(fù)

生態(tài)恢復(fù)是指停止人為干擾，解除生態(tài)系統(tǒng)所承受的超負(fù)荷壓力，依靠生態(tài)本身的自動(dòng)適應(yīng)、自組織和自調(diào)控能力，按生態(tài)系統(tǒng)自身規(guī)律演替，通過(guò)其休養(yǎng)生息的漫長(zhǎng)過(guò)程，使生態(tài)系統(tǒng)向自然狀態(tài)演化?；謴?fù)原有生態(tài)的功能和演變規(guī)律，依靠大自然本身的推進(jìn)過(guò)程生態(tài)修復(fù)（Restoration）是指根據(jù)生態(tài)學(xué)原理，通過(guò)一定的生物、生態(tài)以及工程的技術(shù)與方法，人為地改變或切斷生態(tài)系統(tǒng)退化的主導(dǎo)因子或過(guò)程，調(diào)整、配置和優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部及其與外界的物質(zhì)、能量和信息的流動(dòng)過(guò)程及其時(shí)空秩序，使生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和生態(tài)學(xué)潛力盡快成功地恢復(fù)到一定的或原有的乃至更高的水平。修復(fù)與恢復(fù)是有區(qū)別的，更不同于生態(tài)重建。生態(tài)修復(fù)的提出，就是要調(diào)整生態(tài)重建思路，擺正人與自然的關(guān)系，以自然演化為主，進(jìn)行人為引導(dǎo)，加速自然演替過(guò)程，遏制生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)一步退化，加速恢復(fù)受損的生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)重建是對(duì)被破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)，建設(shè)生態(tài)工程，加強(qiáng)生態(tài)系統(tǒng)管理，維護(hù)和恢復(fù)其健康，創(chuàng)建和諧、高效的可持續(xù)發(fā)展環(huán)境。對(duì)于生態(tài)修復(fù)，國(guó)際上已有相應(yīng)的科學(xué)理論支撐體系，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)退化機(jī)理及其恢復(fù)途徑已有所研究，并被日本、美國(guó)及歐洲所應(yīng)用，取得了良好的效果。

1.3生態(tài)修復(fù)概念的國(guó)內(nèi)外發(fā)展

Harpe（r1987）認(rèn)為，生態(tài)恢復(fù)就是關(guān)于組裝并試驗(yàn)群落和生態(tài)系統(tǒng)如何工作的過(guò)程。Diamond（1987）認(rèn)為，生態(tài)恢復(fù)就是再造一個(gè)自然群落，或再造一個(gè)自我維持、并保持后代具持續(xù)性的群落，他比較側(cè)重于植被的恢復(fù)。Jordan（1995）認(rèn)為，使生態(tài)系統(tǒng)回復(fù)到先前或歷史上（自然的或非自然的）狀態(tài)即為生態(tài)恢復(fù)。Cairns（1995）認(rèn)為，生態(tài)恢復(fù)是使受損生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能回復(fù)到受干擾前狀態(tài)的過(guò)程。Egan（1996）認(rèn)為，生態(tài)恢復(fù)是重建某區(qū)域歷史上有的植物和動(dòng)物群落，而且保持生態(tài)系統(tǒng)和人類(lèi)的傳統(tǒng)文化功能的持續(xù)性的過(guò)程。美國(guó)自然資源委員會(huì)（TheUSNaturalResourceCouncil，1995）把生態(tài)恢復(fù)定義為：使一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)回復(fù)到較接近于受干擾前狀態(tài)的過(guò)程。國(guó)際恢復(fù)生態(tài)學(xué)（SocietyforEcologicalRestoration，1995）先后提出三個(gè)定義：生態(tài)恢復(fù)是修復(fù)被人類(lèi)損害的原生生態(tài)系統(tǒng)的多樣性及動(dòng)態(tài)的過(guò)程（1994）；生態(tài)恢復(fù)是維持生態(tài)系統(tǒng)健康及更新的過(guò)程（1995）；生態(tài)恢復(fù)是幫助研究生態(tài)整合性的恢復(fù)和管理過(guò)程的科學(xué)，生態(tài)系統(tǒng)整合性包括生物多樣性、生態(tài)過(guò)程和結(jié)構(gòu)、區(qū)域及歷史情況、可持續(xù)的社會(huì)時(shí)間等廣泛的范圍（1995）。

另外，焦居仁（2003）認(rèn)為，生態(tài)修復(fù)指停止人為干擾，解除生態(tài)系統(tǒng)所承受的超負(fù)荷壓力，依靠生態(tài)系統(tǒng)自身規(guī)律演替，通過(guò)其修養(yǎng)生息的漫長(zhǎng)過(guò)程，使生態(tài)系統(tǒng)向自然狀態(tài)演化。焦居仁認(rèn)為恢復(fù)原有生態(tài)的功能和演變規(guī)律，完全可以依靠大自然本身的推進(jìn)過(guò)程，在其界定的定義中，生態(tài)恢復(fù)僅依靠生態(tài)系統(tǒng)本身的自組織和自調(diào)控能力。關(guān)于“生態(tài)修復(fù)”，日本學(xué)者多認(rèn)為，生態(tài)修復(fù)是指外界力量受損生態(tài)系統(tǒng)得到恢復(fù)、重建和改進(jìn)（不一定是與原來(lái)的相同）。這與歐美學(xué)者“生態(tài)恢復(fù)”的概念的內(nèi)涵類(lèi)似。焦居仁（2003）認(rèn)為，為了加速被破壞生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，還可以輔助人工措施，為生態(tài)系統(tǒng)健康運(yùn)轉(zhuǎn)服務(wù)，而加快恢復(fù)則被稱為生態(tài)修復(fù)。該概念強(qiáng)調(diào)生態(tài)修復(fù)應(yīng)該以生態(tài)系統(tǒng)本身的自組織和自調(diào)控能力為主，而以外界人工調(diào)控能力為輔。

2生態(tài)修復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)

2.1生態(tài)修復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)的進(jìn)程

美國(guó)是較早開(kāi)展生態(tài)修復(fù)評(píng)價(jià)的國(guó)家。從上世紀(jì)70年代開(kāi)始，為了更好的評(píng)價(jià)跟預(yù)測(cè)，美國(guó)的研究者開(kāi)發(fā)了多種生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法，最常用的是生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)系統(tǒng)（HES—HabitatEvaluationsSystem)（LarryW.Can-ter，1996）和生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)程序（HEP—HabitatEvalua-tionsProgram），HES主要用于河流地區(qū)的洼地森林生境的評(píng)價(jià)，而HEP則被廣泛接受用于區(qū)域生態(tài)影響的評(píng)價(jià)（徐鶴,賈純榮,朱坦,戴樹(shù)桂，1999）。80年代初美國(guó)環(huán)保局（簡(jiǎn)稱:U.S.EPA）提出的環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)項(xiàng)目（EMAP），從區(qū)域和國(guó)家尺度評(píng)價(jià)生態(tài)資源狀況并對(duì)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行長(zhǎng)期預(yù)測(cè)，以后該項(xiàng)目又發(fā)展成州域和小流域環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)（R—EMAP）。Reitti以滲透理論為基礎(chǔ)，提出了一種新的生態(tài)修復(fù)評(píng)價(jià)法，即生態(tài)質(zhì)量的安全與否與斑塊的間距、擴(kuò)散能力、干擾能力等相關(guān)，安全度也是生態(tài)評(píng)價(jià)中應(yīng)解決的問(wèn)題。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系研究中，1990年經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）首創(chuàng)了“壓力一狀態(tài)一響應(yīng)”（PSR）模型的概念框架，該模型是衡量生態(tài)環(huán)境承受的壓力，這種壓力給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的影響及社會(huì)對(duì)這些影響所做出的響應(yīng)等。隨后人們對(duì)該模型進(jìn)行推廣，建立了針對(duì)不同問(wèn)題的PSR模型。ThomasM.Quigley等對(duì)哥倫比亞河流域的生態(tài)安全性進(jìn)行了評(píng)估。分別用不同的指標(biāo)評(píng)價(jià)森林、草地、水域子系統(tǒng)的生態(tài)安全（ThomasM.Quigley，2001）。Steven.M.Bartell等采用綜合水生系統(tǒng)模型在加拿大魁北克省對(duì)有毒化學(xué)品給河流、湖泊和水庫(kù)造成的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)估（StevenM.Bartell，1999）。還有RaPport.D.J、W.GWhitford、ZhanxueZhu、美國(guó)環(huán)境保護(hù)局等提出了針對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康及其適宜性、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能等的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系（Whitford，W.G,Rapport.D.J，DeSoyza.A.G，1995）。

2.2生態(tài)修復(fù)質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

2.2.1列表清單法

列表清單法是little等人于1971年提出的一種定性分析方法。該法的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單明了，針對(duì)性強(qiáng)。主要應(yīng)用于影響識(shí)別和評(píng)價(jià)因子篩選;進(jìn)行生態(tài)環(huán)境因子相關(guān)性分析(行、列均為生態(tài)因子);進(jìn)行開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)對(duì)生態(tài)環(huán)境因子的影響分析等。列表清單法的基本做法是:將擬建實(shí)施的開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)的影響因素與可能受影響的環(huán)境因子分別列在同一張表格的行與列內(nèi)，逐點(diǎn)進(jìn)行分析，并以正負(fù)符號(hào)、數(shù)字以及其他符號(hào)表示影響的性質(zhì)、強(qiáng)度等，由此分析開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)的生態(tài)環(huán)境影響。

2.2.2綜合指數(shù)法

綜合指數(shù)法，是通過(guò)對(duì)每個(gè)環(huán)境因子性質(zhì)及變化規(guī)律的研究與分析，相對(duì)于環(huán)境質(zhì)量從好到差分別賦予由高到低的分值，再根據(jù)各個(gè)因子對(duì)生態(tài)環(huán)境的重要性不同，分別賦予不同的權(quán)重，然后綜合權(quán)重和分值，得出生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)狀值。用同樣的方法，取同樣的權(quán)重，可預(yù)測(cè)項(xiàng)目建成后的生態(tài)環(huán)境預(yù)測(cè)值。比較現(xiàn)狀值和預(yù)測(cè)值的差別，便可知項(xiàng)目建成前后生態(tài)環(huán)境變化的程度。采用的公式為EI=∑=Wi×IiEI=∑（Ea－Eb）×Wi式中：EI—生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)數(shù)值；n—指標(biāo)個(gè)數(shù)；Wi—各指標(biāo)權(quán)重值；Ii—各指標(biāo)的數(shù)值；EI—開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)前后生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化值；Ea—開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)后指標(biāo)i因子的質(zhì)量指標(biāo)；Eb—開(kāi)發(fā)建設(shè)活動(dòng)前指標(biāo)i因子的質(zhì)量指標(biāo)。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

2.2.3圖形疊置法

圖形疊置法是把兩個(gè)以上的生態(tài)信息疊合到一張圖上，構(gòu)成復(fù)合圖，用以表示生態(tài)環(huán)境變化的方向和程度。本法的特點(diǎn)是直觀、形象，簡(jiǎn)單明了，但不能做精確的定量評(píng)價(jià)。生態(tài)圖法主要用于區(qū)域環(huán)境修復(fù)影響評(píng)價(jià);具有區(qū)域性影響的特大型建設(shè)項(xiàng)目評(píng)價(jià)中，如大型水利樞紐工程、新能源基地建設(shè)、鐵路建設(shè)等以及土地利用規(guī)劃和農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)規(guī)劃中（吳小萍，楊曉宇，冉茂平，2004）。

2.2.4生態(tài)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)法

生態(tài)系統(tǒng)是由多因子(生物因子和非生物因子)組成的多層次的復(fù)雜體系和開(kāi)放系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)部各因子和系統(tǒng)外部環(huán)境之間有著千絲萬(wàn)縷、密不可分的相互聯(lián)系和相互作用。認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)這樣的復(fù)雜系統(tǒng)必須采用定性與定量相結(jié)合的方法，層次分析法是目前最常見(jiàn)的評(píng)價(jià)方法，它是一種對(duì)復(fù)雜現(xiàn)象的決策思維過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)化、模型化、數(shù)量化的方法（趙煥臣等，1986）。生態(tài)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)法的主要工作程序是：（1）明確問(wèn)題確定評(píng)價(jià)范圍和評(píng)價(jià)目的、對(duì)象；進(jìn)行影響識(shí)別和評(píng)價(jià)因子篩選，確定評(píng)價(jià)內(nèi)容或因子；進(jìn)行生態(tài)因子相關(guān)性分析，明確各因子之間的相互關(guān)系。（2）建立層次結(jié)構(gòu)根據(jù)對(duì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的初步分析，將評(píng)價(jià)系統(tǒng)按其組成層次構(gòu)筑成一個(gè)樹(shù)狀層次結(jié)構(gòu)。在層次分析中，一般可分為3個(gè)層次:目標(biāo)層、指標(biāo)層、策略層。（3）標(biāo)度在進(jìn)行多因素、多目標(biāo)的生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)中，既有定性因素，又有定量因素，還有很多模糊因素。各因素的重要程度各不相同，聯(lián)系程度各異。在層次分析中針對(duì)這些特點(diǎn)，對(duì)其重要度作出定義。（4）構(gòu)造判斷矩陣采用的導(dǎo)出權(quán)重的方法是兩兩比較的方法。同過(guò)兩兩比較，構(gòu)造判斷矩陣。（5）層次排序計(jì)算和一致性檢驗(yàn)一權(quán)重計(jì)算排序計(jì)算的實(shí)質(zhì)是計(jì)算判斷矩陣的最大特征根值及相應(yīng)的特征向量。此外，在構(gòu)造判斷矩陣時(shí)一，因?qū)＜以谡J(rèn)識(shí)上的不一致，須考慮層次分析所得的結(jié)果是否基本合理，需要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)后得到的結(jié)果即可認(rèn)為是可行的。（6）選擇評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：通過(guò)上述5個(gè)步驟，確定了區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系、層次結(jié)構(gòu)及各層間的權(quán)重，接著應(yīng)確定相對(duì)于指標(biāo)體系的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系。（7）采用指數(shù)方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。其評(píng)價(jià)模型如下：=（j=1，2，…n）式中：Yj為態(tài)修復(fù)綜合評(píng)價(jià)，wi為各指標(biāo)的權(quán)重值，xj為各屬性值。

2.2.5BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)是由大量的系統(tǒng)組分按照非線性方式組合的，因此，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量與生態(tài)環(huán)境指數(shù)之間的非線性關(guān)系要求生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提取模型具備非線性函數(shù)擬合的功能。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法能很好地處理多變量之間的非線性關(guān)系，能較好地解決生態(tài)環(huán)境質(zhì)量信息提取所面臨的問(wèn)題。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ArtlficiaiNeu司Networks，簡(jiǎn)稱ANN）是20世紀(jì)40-50年代產(chǎn)生，80年展起來(lái)的模擬人腦生物過(guò)程的人工智能技術(shù)。它是由大量的、簡(jiǎn)單的神經(jīng)元廣泛互連形成的復(fù)雜的非線性系統(tǒng)。它不需要任何先驗(yàn)公式，就能從己有數(shù)據(jù)中自動(dòng)地歸納規(guī)則，獲得這些數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律，具有自學(xué)習(xí)性、自組織性、自適應(yīng)性和很強(qiáng)的非線性映射能力，特別適合于因果關(guān)系復(fù)雜的非確定性推理、判斷、識(shí)別和分類(lèi)等問(wèn)題（甘敬等，2007）。BP（BackPropagation）網(wǎng)絡(luò)是目前ANN技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型，是一種是由非線性傳遞函數(shù)神經(jīng)元構(gòu)成的前饋網(wǎng)絡(luò)，其權(quán)值的調(diào)整采用反向傳播學(xué)習(xí)算法，體現(xiàn)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論中最為精華的部分（Anderson，TA.，1995）。它是一種包含有輸入層、隱含層和輸出層的中向傳播的多層前向網(wǎng)絡(luò)。

2.2.6主成分分析法

篇5

一、國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究

2003年，英國(guó)能源白皮書(shū)《我們能源的未來(lái)：創(chuàng)建低碳經(jīng)濟(jì)》中首次明確提出了“低碳經(jīng)濟(jì)”的概念，即通過(guò)更少的自然資源消耗和能源污染，獲得更多的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出：通過(guò)創(chuàng)造更高的生活標(biāo)準(zhǔn)、更好的生活質(zhì)量和機(jī)會(huì)，為發(fā)展、應(yīng)用和輸出先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新的上級(jí)和更多的就業(yè)機(jī)會(huì)。Treffers 等學(xué)者 （2005） 認(rèn)為到2050年，在1990年的基礎(chǔ)上減少溫室氣體（GHG）排放量與德國(guó)的經(jīng)濟(jì)強(qiáng)勁增長(zhǎng)可以共同實(shí)現(xiàn)。董琦、甄峰（2010）認(rèn)為，低碳城市是城市循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一種形態(tài)，以低能耗、低污染、低排放、高能率、高效益、高循環(huán)為主要特征。孫菲等（2014） 利用層次分析法和加權(quán)指數(shù)法對(duì)大慶市2006―2010年的低碳生態(tài)城市建設(shè)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。逐步實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展，不僅是應(yīng)對(duì)全球氣候變暖等生態(tài)環(huán)境惡化的客觀需要，更是推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

二、低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)建立

（一）建立指標(biāo)體系及數(shù)據(jù)。本研究借鑒任福兵、吳青芳、郭強(qiáng)等國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的選取指標(biāo)方案，選擇18個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)上海市2003-2012年上?？焖侔l(fā)展的十年進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)研究，數(shù)據(jù)來(lái)源于上海統(tǒng)計(jì)網(wǎng)中2004-2013年統(tǒng)計(jì)年鑒的數(shù)據(jù)，分析軟件為SPSS22.0。

（二）因子分析過(guò)程。根據(jù)選定的數(shù)據(jù)，結(jié)合因子分析法，可以得到總方差分解表（表1），得到了相關(guān)矩陣的全部特征值。

表1 因子解釋原有指數(shù)方差的情況（Total Variance Explained）

從表1可以看出，提取三個(gè)公共因子可以很好地解釋原有指標(biāo)的大部分信息（93.245%），因此提取三個(gè)公共因子是合適的。

由表1可知，相關(guān)系數(shù)矩陣中三個(gè)最大的特征值分別為10.738，3.041，1.140，而且累計(jì)貢獻(xiàn)率已達(dá)到93.245%，故提取3個(gè)公共因子F1、F2、F3。

（三） 因子解釋。將因子載荷矩陣進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)得到旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣（見(jiàn)表2），可以發(fā)現(xiàn)：

第一公共因子的方差貢獻(xiàn)率最大，為65.758%，并且在“人均生活用電量”“工業(yè)總產(chǎn)值”、“市轄區(qū)第二產(chǎn)業(yè)占GDP比重”、“固定資產(chǎn)投資額”等指標(biāo)上載荷大，因此該因子可定義為經(jīng)濟(jì)因子。第二公共因子的方差貢獻(xiàn)率為19.268%，在“人均生活用水量”、“液化石油氣家庭用量”“工業(yè)固體綜合利用率”等指標(biāo)上載荷大，因此該因子可定義為居民生活因子。第三公共因子的方差貢獻(xiàn)率為8.219%，在“工業(yè)煙塵去除量”、“工業(yè)固體綜合利用率”等指標(biāo)上載荷大，因此該因子可定義為基礎(chǔ)環(huán)境因子。

表2 旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣（ Rotated Component Matrixa ）

綜上所述，影響上海市低碳經(jīng)濟(jì)的要素可分為經(jīng)濟(jì)因子、居民生活因子和基礎(chǔ)環(huán)境因子，進(jìn)一步明晰了低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的構(gòu)成要素，保證了實(shí)證評(píng)價(jià)的科學(xué)合理。

三、建議

通過(guò)對(duì)上海市低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)體系的建立和經(jīng)濟(jì)意義的綜合分析，可以得出上海市未來(lái)在低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面應(yīng)從以下三個(gè)方面來(lái)著手實(shí)施：

一是優(yōu)化升級(jí)產(chǎn)業(yè)格局。由統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，上海市轄區(qū)第二產(chǎn)業(yè)占GDP比重逐年降低，而第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重逐年上升。到2012年，上海市轄區(qū)第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重已經(jīng)達(dá)到60.4%?？梢?jiàn)，上海正在逐步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)格局，并且已經(jīng)初見(jiàn)成效。因此，在此基礎(chǔ)上，上海應(yīng)進(jìn)一步完善產(chǎn)業(yè)格局，通過(guò)引導(dǎo)的方式實(shí)現(xiàn)高耗能、高排放的企業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)低碳化發(fā)展，鼓勵(lì)可再生資源投資，從內(nèi)部?jī)?yōu)化第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。與此同時(shí)，拉動(dòng)內(nèi)需，推動(dòng)第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展，逐步完成產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，更大程度上實(shí)現(xiàn)碳減排。二是低碳經(jīng)濟(jì)生活化。低碳經(jīng)濟(jì)城市化歸根結(jié)底要實(shí)現(xiàn)全民化，國(guó)際全球變化人文因素計(jì)劃中國(guó)委員會(huì)（CNC-I

HDP）秘書(shū)處曾在 2007 年開(kāi)展了全面節(jié)能減排潛力量化指標(biāo)研究，該研究表明，如果全民參與節(jié)能減排行動(dòng)，遵循其 36 項(xiàng)日常生活行為指標(biāo)，則年節(jié)能總量約為 7700 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于減排 2 億噸二氧化碳。因此要引導(dǎo)全民樹(shù)立綠色低碳生活觀念，提倡從生活的方方面面節(jié)約能源，可通過(guò)輿論宣傳低碳交通、低碳消費(fèi)等生活新理念，并出臺(tái)相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)政策激勵(lì)民眾，逐步實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排生活化。三是加大基礎(chǔ)環(huán)境投入力度。在城市化和新興工業(yè)化快速發(fā)展的大背景下，對(duì)能源的需求仍很旺盛，在短時(shí)間內(nèi)改變能源結(jié)構(gòu)從根源上控制碳排放量還很困難。那么就需要擴(kuò)大綠化水平，加強(qiáng)對(duì)二氧化碳的吸收，因此應(yīng)提高公園植被覆蓋率，擴(kuò)大道路、居民區(qū)等地的綠化帶面積，提高空氣質(zhì)量，促進(jìn)城市低碳化發(fā)展。

四、小結(jié)

低碳經(jīng)濟(jì)城市化建設(shè)是我國(guó)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和節(jié)能減排的必然選擇，但是現(xiàn)在建立低碳城還處于起步階段，可在建立試點(diǎn)城市的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)全面推廣。上海市作為中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中心之一，更應(yīng)該做好“領(lǐng)頭羊”，通過(guò)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、推廣低碳生活、加大基礎(chǔ)環(huán)境建設(shè)等方式加快低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐，逐步探索出一條“雙贏之路”，從而處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展、居民生活和環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系，真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

篇6

由于嵌入式軟件自身具有諸多優(yōu)勢(shì)，因此在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，但是，如何根據(jù)嵌入式軟件的基本特征，建立起可靠模型是目前研究工作的核心問(wèn)題。在一些涉及國(guó)防以及國(guó)家安全的領(lǐng)域，例如航空航海導(dǎo)航軟件，必須保證其安全可靠的運(yùn)行，因此通過(guò)構(gòu)建嵌入式軟件可靠性模型來(lái)提高軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定性是研究的重點(diǎn)問(wèn)題。

一、軟件可靠性模型概述

軟件可靠性模型最初在上個(gè)世紀(jì)七十年代出現(xiàn)，在這個(gè)階段，出現(xiàn)了很多比較具有研究意義的軟件可靠性模型，對(duì)于其發(fā)展有深刻的影響。在最早的時(shí)候，軟件可靠性就是指特定的軟件可以準(zhǔn)確無(wú)誤地實(shí)現(xiàn)其基本功能，最大程度降低誤差。美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)化研究院最初采納“軟件可靠性”的定義作為相關(guān)概念的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)于1989年采用了這個(gè)定義，即軟件可靠性指在特定的條件下，在要求的時(shí)間限度內(nèi)，軟件不發(fā)生失效的概率，這是概率中的一種函數(shù)，進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)的輸入以及使用，同時(shí)也是軟件中自身存在的缺陷函數(shù)。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入會(huì)確定能否遇到已經(jīng)存在的缺陷。

二、軟件可靠性模型的分類(lèi)

1.根據(jù)建模對(duì)象進(jìn)行分類(lèi)

（1）靜態(tài)模型

根據(jù)建模對(duì)象進(jìn)行分類(lèi)，當(dāng)建模對(duì)象與運(yùn)行的時(shí)間毫無(wú)關(guān)聯(lián)時(shí)，這時(shí)候產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以及信息，就被稱為靜態(tài)模型，例如軟件復(fù)雜的參數(shù)。靜態(tài)模型的基本特點(diǎn)是可以直接對(duì)軟件的缺陷進(jìn)行估計(jì)，而省去了進(jìn)行軟件測(cè)試的程序，這種模型主要應(yīng)用于最初的軟件開(kāi)發(fā)時(shí)期。當(dāng)軟件可靠性設(shè)計(jì)逐步成為研究的熱點(diǎn)，靜態(tài)模型的優(yōu)勢(shì)也凸現(xiàn)出來(lái)。

（2）動(dòng)態(tài)模型

建模對(duì)象是與運(yùn)行時(shí)間有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)以及信息，這種模型成為動(dòng)態(tài)模型。例如Shooman模型和Schick-Wolverton模型。

2.根據(jù)模型假設(shè)進(jìn)行分類(lèi)

（1）隨機(jī)過(guò)程模型

隨機(jī)過(guò)程模型主要內(nèi)容為馬爾科夫過(guò)程模型。所謂馬爾科夫過(guò)程，就是代指一個(gè)軟件系統(tǒng)失去功效的過(guò)程，其代表模型為Jelinski-Moranda模型以及Schick-Wolverton模型。其次是非齊次泊松過(guò)程模型，通過(guò)對(duì)于時(shí)間的間隔劃分，每個(gè)間隔內(nèi)的數(shù)值變化即為隨機(jī)變量。除了以上的兩種，典型的隨機(jī)過(guò)程模型還有MUSA時(shí)間改寫(xiě)模型，通過(guò)對(duì)于CPU時(shí)間為衡量標(biāo)準(zhǔn)，建立不同時(shí)間，并實(shí)現(xiàn)軟件程序的可靠性以及測(cè)試的整個(gè)過(guò)程。

（2）非隨機(jī)過(guò)程模型

非隨機(jī)過(guò)程模型主要包括了lv模型為典型的貝葉斯雷模型，以及在特定的軟件中，設(shè)置固定數(shù)值的缺陷值，并通過(guò)之間的數(shù)量關(guān)系來(lái)估測(cè)軟件的缺陷范圍的種子法模型，包括NELSON模型，都是屬于非隨機(jī)過(guò)程的模型。

三、嵌入式軟件可靠性模型研究

關(guān)于嵌入式軟件可靠性的研究，至今還沒(méi)有專門(mén)的模型，在各個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用的仍然是目前以及開(kāi)發(fā)出來(lái)的模型，即選擇特點(diǎn)最趨近于嵌入式軟件的基本特征的模型。因此，在嵌入式軟件可靠性模型研究中，要從以下方面展開(kāi)。

1.基于假設(shè)條件的嵌入式軟件可靠性模型

嵌入式軟件區(qū)別于其他類(lèi)型的軟件最大的特征就在于測(cè)試環(huán)境以及運(yùn)行環(huán)境。嵌入式軟件模型的相關(guān)內(nèi)容研究發(fā)展比較晚，但是由于在現(xiàn)實(shí)生活中的需求比較迫切，因此也逐步研究出一些可行的方法。

首先是通過(guò)環(huán)境因子來(lái)改變軟件的測(cè)試環(huán)境以及運(yùn)行環(huán)境，以此來(lái)最大程度提高軟件可靠性評(píng)估的準(zhǔn)確性，利用一種與環(huán)境因子聯(lián)系比較密切的軟件可靠性模型，將環(huán)境因子設(shè)為一個(gè)不確定的變量，由此觀測(cè)在軟件模型運(yùn)行的各個(gè)階段，對(duì)運(yùn)行產(chǎn)生影響的各種因素。

除此之外，還有一種方式，通過(guò)對(duì)于加速因子的測(cè)試，來(lái)調(diào)解測(cè)試環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境之間的差異性，并將測(cè)試環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境因?yàn)楦鞣N因素而失效的具體數(shù)值記為一個(gè)有效參數(shù)，在這個(gè)方法中，需要將測(cè)試加速因子視為與時(shí)間沒(méi)有關(guān)聯(lián)的常數(shù)量。

第三種方式是通過(guò)移動(dòng)點(diǎn)技術(shù)，來(lái)分段評(píng)估嵌入式軟件的可靠性。這種方法在測(cè)試中，極其容易受到各種因素的影響，其中包括軟件運(yùn)行環(huán)境、測(cè)試的方式以及內(nèi)部資源的配置等等。無(wú)論哪個(gè)因素發(fā)生變化，都會(huì)導(dǎo)致軟件的可靠性改變。由此可見(jiàn)，移動(dòng)點(diǎn)方法的核心就是通過(guò)對(duì)于數(shù)據(jù)變化的分析，來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分段整合。

2.基于智能算法的嵌入式軟件可靠性模型

經(jīng)上文敘述，可見(jiàn)嵌入式軟件可靠性的意義十分重大，因此對(duì)于可靠性的預(yù)測(cè)需要達(dá)到一個(gè)比較精確的標(biāo)準(zhǔn)。在上個(gè)世紀(jì)九十年代，有學(xué)者成功利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，來(lái)整合多個(gè)數(shù)據(jù)集合的嵌入式測(cè)試軟件，并極大地提高了可靠性。在這項(xiàng)研究中，他們?cè)趯?duì)于軟件的可靠性進(jìn)行測(cè)試的整個(gè)過(guò)程里，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)理論來(lái)建立的嵌入式軟件可靠性模型的預(yù)測(cè)精確度，明顯高于其他類(lèi)型的的模型。因此，在基于條件假設(shè)的嵌入式軟件可靠性模式研究，逐步與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，共同來(lái)提升軟件的可靠性。目前，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，解決預(yù)測(cè)相關(guān)問(wèn)題，其中包括預(yù)測(cè)銷(xiāo)售、預(yù)測(cè)有價(jià)證券變化、預(yù)測(cè)市場(chǎng)行情等等。因此，在嵌入式軟件可靠性模型的研究中，結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)進(jìn)行模型構(gòu)建以及可靠性提升，具有廣闊的發(fā)展空間。

結(jié)束語(yǔ)

軟件可靠性模型可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)于軟件的可靠性評(píng)估與管理，而嵌入式軟件因?yàn)樽陨砭哂斜容^高的安全性以及實(shí)時(shí)性，尤其在比較典型的基于假設(shè)條件的嵌入式軟件可靠性模型和基于智能算法的嵌入式軟件可靠性模型中，通過(guò)改變軟件的運(yùn)行環(huán)境、測(cè)試環(huán)境、移動(dòng)點(diǎn)技術(shù)，而且結(jié)合了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，多方面提升了嵌入式軟件模型的可靠性，具有廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

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[2]王洪鵬.基于UML的嵌入式軟件可靠性和安全性研究[D].華東理工大學(xué)，2010，12.

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[4]王熒.嵌入式軟件可靠性測(cè)試工具的研究與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2009，04.

篇7

二十一世紀(jì)的化學(xué)將是研究和創(chuàng)建綠色化原理與技術(shù)的科學(xué)，就化學(xué)的外延而言，與生命、材料、環(huán)境等領(lǐng)域的交叉也將受到高度關(guān)注。毫無(wú)疑問(wèn)，隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”、“和諧社會(huì)”等概念的提出會(huì)更大地促進(jìn)綠色化學(xué)在中國(guó)的發(fā)展。綠色化學(xué)這一“預(yù)防化學(xué)污染的新觀點(diǎn)”逐步深入人心，綠色化學(xué)教育已經(jīng)成為大勢(shì)所趨。

化學(xué)教師要樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展的觀念，將綠色化學(xué)的思想貫穿于整個(gè)化學(xué)教育的全過(guò)程，在課堂教學(xué)中要時(shí)時(shí)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，滲透綠色化學(xué)理念。滲透式教學(xué)就是把綠色化學(xué)的基本思想、原理、工藝和技術(shù)等知識(shí)分散并滲透到現(xiàn)有的課程中。

1.結(jié)合課本內(nèi)容，滲透綠色化學(xué)理念

實(shí)施綠色化學(xué)教育的任務(wù)應(yīng)該是每個(gè)化學(xué)教師必須履行的義務(wù)和責(zé)任，目的是培養(yǎng)學(xué)生能自發(fā)產(chǎn)生防止環(huán)境污染的行為和意識(shí)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到只有切斷污染的根源，才能真正實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)?；瘜W(xué)教師綠色意識(shí)的樹(shù)立是綠色化學(xué)走向課堂的前提，教師的觀念會(huì)在教學(xué)過(guò)程中潛移默化地傳遞給學(xué)生。因此，結(jié)合課本的教學(xué)內(nèi)容，在課堂教學(xué)中有效地滲透綠色化學(xué)理念就顯得極其重要。

例如在講氯氣的性質(zhì)和用途時(shí)，可以對(duì)比過(guò)氧化氫和臭氧。在造紙工業(yè)中對(duì)于紙漿的漂白，過(guò)氧化氫、臭氧等綠色氧化劑將逐漸取代氯氣。因?yàn)槭褂眠^(guò)氧化氫和臭氧做漂白劑，不會(huì)產(chǎn)生二英和其他有機(jī)氯化物等有毒致癌物。再如講到CO溫室效應(yīng)及其引起的全球氣候變暖，威肋著人類(lèi)的生存和發(fā)展，就可以啟發(fā)學(xué)生思考：如何解決溫室效應(yīng)呢？學(xué)生通過(guò)查閱大量的資料，親身去經(jīng)歷，去了解當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的新動(dòng)態(tài)，會(huì)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，他們會(huì)發(fā)現(xiàn)解決溫室效應(yīng)實(shí)際就是減少CO的排放或?qū)O消除，將CO注入深海中消除CO的危害是當(dāng)今世界最新的方法［1］。

又如在學(xué)生觀看鋼鐵的冶煉等工業(yè)生產(chǎn)錄像時(shí)，可以介紹最近美國(guó)匹茲堡大學(xué)新開(kāi)發(fā)出一種無(wú)鉛環(huán)保型“綠色鋼材”。這種鋼材是用錫代替鉛，減少了含鉛鋼材制造過(guò)程中的環(huán)保監(jiān)測(cè)費(fèi)用，降低了生產(chǎn)成本，且與含鉛鋼材同樣具有良好的機(jī)械加工性能。接觸法制硫酸，黃鐵礦的粉碎和鼓入過(guò)量空氣，以及SO等原料氣的“二次轉(zhuǎn)化二次吸收”，等等，是從提高原料利用率出發(fā)設(shè)計(jì)工藝；而無(wú)氰電鍍等則是從采用無(wú)毒原料出發(fā)來(lái)設(shè)計(jì)工藝，均體現(xiàn)了“綠色化學(xué)”特點(diǎn)的設(shè)計(jì)思想。通過(guò)教學(xué)，學(xué)生懂得，科學(xué)技術(shù)本身就具有生態(tài)價(jià)值，包含綠色化學(xué)在內(nèi)的綠色科技，將使人類(lèi)與自然在高層次上和諧共處。

再如固氮工程：（1）人工化學(xué)固氮（氨的工業(yè)制法）；（2）豆科植物和苜蓿根部根瘤菌的生物固氮；（3）雷雨時(shí)的閃電固氮。人工化學(xué)固氮能耗高且工藝復(fù)雜，在生產(chǎn)過(guò)程中易產(chǎn)生大量“三廢”而嚴(yán)重污染環(huán)境。故研究如何像植物根瘤菌一樣不消耗能源，不需大量廠房和機(jī)械設(shè)備并對(duì)環(huán)境無(wú)污染的生物固氮，是化學(xué)家們不懈追求的“綠色化學(xué)”目標(biāo)。

2.結(jié)合綠色化工原理，滲透綠色化學(xué)理念

綠色化學(xué)的“原子經(jīng)濟(jì)性”是指，在化學(xué)品合成過(guò)程中，合成方法和工藝能把反應(yīng)過(guò)程中所用的所有原材料盡可能多地轉(zhuǎn)化到最終產(chǎn)物中?；瘜W(xué)反應(yīng)的“原子經(jīng)濟(jì)性”概念是綠色化學(xué)的核心內(nèi)容之一，最早由美國(guó)斯坦福大學(xué)的B.M.Trost教授提出［2］。原子利用率不同于產(chǎn)率，原子利用率=期望產(chǎn)品的摩爾質(zhì)量÷反應(yīng)中按計(jì)量所得物質(zhì)的摩爾質(zhì)量×100%。

評(píng)價(jià)綠色化工的另一重要依據(jù)是“環(huán)境因子”，它是近幾年受到關(guān)注的評(píng)價(jià)指標(biāo)，它比原子利用率更便于評(píng)價(jià)某種工藝指標(biāo)。環(huán)境因子可定義為：在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，所生成廢物質(zhì)量占目標(biāo)產(chǎn)物質(zhì)量的比值。相對(duì)于每一種化工產(chǎn)品而言，目標(biāo)產(chǎn)物以外的任何物質(zhì)都是廢物；對(duì)于原子利用率為100%的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)，環(huán)境因子為零。培養(yǎng)學(xué)生的綠色化工意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)綠色化學(xué)的原則，反思其原理的可行性與綠色性［3，4］，是實(shí)行可持續(xù)發(fā)展的基本要求。

例如，治療胃酸過(guò)多的藥物胃舒平的主要成分是Al（OH），引導(dǎo)學(xué)生用鋁、稀硫酸、燒堿為原料，設(shè)計(jì)出制備Al（OH）的三種途徑［5］：①2Al+3HSO=Al（SO）+3H，Al（SO）+6NaOH=3NaSO+2Al（OH）；②2Al+2NaOH+2HO=2NaAlO+3H，2NaAlO+HSO+2HO=2Al（OH）+NaSO；③2Al+3HSO=Al（SO）+3H，2Al+2NaOH+2HO=2NaAlO+3H，Al（SO）3+6NaAlO+12HO=8Al（OH）+3NaSO。

分析、計(jì)算以上反應(yīng)方程式中各個(gè)量列表如下：

由此可以看出，理論上制備相同量的目標(biāo)產(chǎn)物Al（OH），方案①所用原料（HSO和NaOH）最多，產(chǎn)生的副產(chǎn)物（NaSO）最多，環(huán)境因子最大，方案最差。而方案③所用原料最少，產(chǎn)生的副產(chǎn)物最少，所以環(huán)境因子最小，因此，③是其中的最佳方案。

3.利用綠色化學(xué)習(xí)題，強(qiáng)化綠色化學(xué)意識(shí)

在化學(xué)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的綠色意識(shí)，是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基本要求。因此我們應(yīng)有意識(shí)地選擇體現(xiàn)綠色化學(xué)教育的試題，讓學(xué)生通過(guò)解題潛移默化，逐步建立綠色意識(shí)。例題如下：

（1）據(jù)了解，我國(guó)興建的三峽工程，將提供水力發(fā)電功率相當(dāng)于2240萬(wàn)千瓦的火力發(fā)電站。因此三峽工程的建設(shè)將有助于控制（?搖）。

A.溫室效應(yīng)?搖B.城市污水的任意排放

C.白色污染?搖D.長(zhǎng)江上游的洪澇災(zāi)害

（2）已知1克炭粉在氧氣中完全燃燒放出熱量32.8kJ（與1克原煤相當(dāng)）。試寫(xiě)出相關(guān)的熱化學(xué)方程式：?搖。

（3）若以火力發(fā)電，要達(dá)到2240萬(wàn)千瓦的功率，每年至少需耗原煤多少萬(wàn)噸?（每年按365天計(jì)，1千瓦小時(shí)=3.6×10焦）

本題既有選擇，又有填空，還有計(jì)算，題型多樣；既有化學(xué)知識(shí)，又有物理知識(shí)，綜合性強(qiáng)。用水發(fā)電來(lái)節(jié)約煤炭資源，體現(xiàn)了綠色化學(xué)思想，圍繞三峽工程提出問(wèn)題，內(nèi)容新穎，有時(shí)代感，能吸引學(xué)生的興趣，有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，引導(dǎo)開(kāi)創(chuàng)新能源的思考。

4.結(jié)語(yǔ)

綠色化學(xué)理念的滲透涉及到化學(xué)教育的許多方面，需要化學(xué)工作者不斷付出艱辛的勞動(dòng)，不斷探索，不斷完善，使綠色化學(xué)教育逐漸成為現(xiàn)實(shí)?；瘜W(xué)教師必須重視這一問(wèn)題，在積極整治污染的同時(shí)，大力開(kāi)展綠色化學(xué)教育。當(dāng)新一代人的綠色化學(xué)意識(shí)提高時(shí)，綠色化學(xué)的理念將充分地滲透，綠色化學(xué)的理論和成果將獲得充分的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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篇8

1 概述

隨著傳感器檢測(cè)技術(shù)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)的不斷發(fā)展，用于農(nóng)田信息采集的技術(shù)與設(shè)備也日趨完善，同時(shí)由于各種原因?qū)е碌乃Y源短缺問(wèn)題不斷加劇，利用植物生長(zhǎng)過(guò)程中的缺水信息來(lái)指導(dǎo)實(shí)施精準(zhǔn)灌溉，已經(jīng)成為了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

1981年，Idso等人通過(guò)研究影響植物冠層溫度變化的主要環(huán)境因子空氣濕度，提出了植物水分脅迫指數(shù)[1]（Crop Water Stress Index，簡(jiǎn)稱CWSI），定義如下：

目前，基于植物冠層溫度來(lái)測(cè)定植物生長(zhǎng)過(guò)程中的水分狀況的研究在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到了廣泛的研究，并有了實(shí)際的應(yīng)用[2]。

針對(duì)水資源的日益短缺，實(shí)現(xiàn)植物生長(zhǎng)過(guò)程中的精準(zhǔn)灌溉越來(lái)越重要。本文提出一種便攜式植物生長(zhǎng)水分脅迫檢測(cè)儀，采用嵌入式微處理器（STM32）和嵌入式操作系統(tǒng)（μC/OS-II）構(gòu)建的軟硬件平臺(tái)，如圖1所示。按照人機(jī)交互的需要，系統(tǒng)配置4.3寸觸摸屏，并在GUI-Builder等開(kāi)發(fā)軟件的支持下，設(shè)計(jì)人機(jī)交互界面（GUI）管理程序；同時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，配置短距離無(wú)線模塊接口、RS-485通信接口、SD卡接口，制定數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議并開(kāi)發(fā)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序等。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)便攜式植物生長(zhǎng)水分脅迫檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)，主要包含ARM處理器模塊、多種傳感器、觸摸顯示模塊、無(wú)線通信模塊、SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊以及電源模塊等，其硬件設(shè)計(jì)原理圖如圖2所示：

針對(duì)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能，以ARM微處理器STM32為核心，搭配多種傳感器，以此測(cè)量影響植物生長(zhǎng)過(guò)程中水分狀況變化的多個(gè)參數(shù)，其中植物葉層溫濕度通過(guò)8路模擬開(kāi)關(guān)連接，采用I2C通信方式測(cè)量；冠層溫度采用SPI通信方式測(cè)量；植物生長(zhǎng)環(huán)境土壤溫度、土壤水分，由于輸出的是模擬電壓信號(hào)，直接與STM32處理器的12位A/D轉(zhuǎn)換器相連完成數(shù)據(jù)的采集。

2.1 處理器模塊

本便攜式水分脅迫檢測(cè)儀的處理器模塊采用嵌入式ARM STM32處理器：STM32F103VET6，STM32系列處理器采用高性能的Cortex-M3內(nèi)核作為處理機(jī)制，工作頻率最高可達(dá)72 MHz，具有豐富的增強(qiáng)I/O 端口和外設(shè)[3]。

2.2 傳感器模塊

傳感器模塊包括植物冠層溫度傳感器、大氣環(huán)境溫濕度傳感器、光照度傳感器、土壤溫度傳感器、土壤水分傳感器等，用于采集植物生長(zhǎng)過(guò)程中的微環(huán)境參數(shù)。

2.3 無(wú)線通信ZigBee模塊

本便攜式水分脅迫檢測(cè)儀的無(wú)線通信ZigBee模塊采用ZigBee新一代無(wú)線射頻芯片CC2530，CC2530通過(guò)串口與STM32處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，具有功耗低、信號(hào)強(qiáng)度大、價(jià)格較低等特點(diǎn)[4]。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

便攜式植物生長(zhǎng)水分脅迫檢測(cè)儀包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分，兩者缺一不可，軟件系統(tǒng)建立在硬件系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，兩者結(jié)合在一起，共同完成相應(yīng)的功能。本設(shè)計(jì)中的軟件系統(tǒng)根據(jù)硬件系統(tǒng)的配置采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，整個(gè)軟件系統(tǒng)主要包括底層驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)、嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-II、嵌入式圖形系統(tǒng)μC/GUI以及應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文便攜式植物生長(zhǎng)水分脅迫檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)，通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外植物生長(zhǎng)缺水信息檢測(cè)技術(shù)的研究歷史和發(fā)展現(xiàn)狀，仔細(xì)分析了基于冠層溫度的植物生長(zhǎng)缺水信息檢測(cè)技術(shù)，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了便攜式植物生長(zhǎng)水分脅迫檢測(cè)儀。論文在查閱關(guān)于植物生長(zhǎng)缺水信息檢測(cè)技術(shù)相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，明確本系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)功能，首先確定了植物生長(zhǎng)缺水信息檢測(cè)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案，為后續(xù)工作的開(kāi)展提供技術(shù)基礎(chǔ)支持。通過(guò)多種植物生長(zhǎng)缺水信息檢測(cè)技術(shù)的比較分析，選擇以冠層溫度為主，以大氣溫濕度、土壤溫度、土壤含水量等影響植物生長(zhǎng)水分虧缺的環(huán)境因素為輔，共同完成植物生長(zhǎng)水分狀況的檢測(cè)。

參考文獻(xiàn)

[1]肖冠云，于海業(yè)，李國(guó)臣.基于葉氣溫差的溫室作物水分脅迫指數(shù)的試驗(yàn)研究[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2006，15（6）：100-103.

篇9

中圖分類(lèi)號(hào)：x859 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20150932006

引言

我國(guó)是一個(gè)生產(chǎn)和消費(fèi)水果蔬菜等農(nóng)產(chǎn)品的大國(guó)，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品、特別是水果和蔬菜的需求呈逐年上升的態(tài)勢(shì)。據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)，2012年我國(guó)水果產(chǎn)量達(dá)2.41億噸，水果種植面積同比增加1.2%，產(chǎn)量同比增加5.7%；2012年，我國(guó)蔬菜總產(chǎn)量達(dá)到7.09億噸，較上年凈增加2953萬(wàn)噸。如此規(guī)模和上升勢(shì)頭的果蔬產(chǎn)業(yè)，亟需先進(jìn)的儲(chǔ)藏系統(tǒng)和設(shè)備確保果蔬的品質(zhì)與長(zhǎng)時(shí)間保存，而由于儲(chǔ)藏技術(shù)不過(guò)關(guān)，每年我國(guó)果品腐爛1200萬(wàn)噸之多，蔬菜腐壞更是高達(dá)1.3億噸，每年損耗金額達(dá)1000億元以上。

果蔬儲(chǔ)藏環(huán)境具有多因子性、多變性和非線性的特征。需要監(jiān)控的環(huán)境因子有溫度、濕度、氧氣濃度和二氧化碳濃度等，監(jiān)控系統(tǒng)的任務(wù)就在于測(cè)量影響因子的數(shù)值，根據(jù)既定的控制算法確定出被控量的控制量值，通過(guò)實(shí)時(shí)合理的調(diào)節(jié)環(huán)境因子，改善儲(chǔ)藏環(huán)境，達(dá)到長(zhǎng)時(shí)間保鮮儲(chǔ)藏的目的。果蔬儲(chǔ)藏環(huán)境的監(jiān)控有3個(gè)不同的層次：人工監(jiān)控、自動(dòng)監(jiān)控和智能監(jiān)控[1]。3種方式中，人工監(jiān)控屬于最初階段的方式，由于其諸多缺點(diǎn)，現(xiàn)已較少采用；自動(dòng)監(jiān)控是我國(guó)應(yīng)用最多的果蔬儲(chǔ)藏環(huán)境監(jiān)控方式；智能監(jiān)控方式處于研究水平的較多，實(shí)際投入實(shí)踐的較少，但智能監(jiān)控勢(shì)必是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，因其能更合理、精確與智能地對(duì)果蔬儲(chǔ)藏環(huán)境實(shí)施監(jiān)督和控制，使得儲(chǔ)藏效果更好[2]。

1 果蔬儲(chǔ)藏環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)模式

1.1基于單片機(jī)的監(jiān)控模式

整個(gè)系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，按照信息流向和控制模塊組成劃分為：前向輸入通道、控制面板和后向輸出控制3部分，如圖1所示。工作過(guò)程為：前端傳感器采集儲(chǔ)藏環(huán)境信息，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片傳給單片機(jī)處理中心，單片機(jī)中存儲(chǔ)了某種或某幾種果蔬必需的儲(chǔ)藏環(huán)境因子數(shù)值，將其與傳感器實(shí)時(shí)采集的環(huán)境因子參數(shù)數(shù)值進(jìn)行比較運(yùn)算，輸出的結(jié)果控制各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作[14]。單片機(jī)監(jiān)控模式是集中式控制結(jié)構(gòu)，單片機(jī)承擔(dān)了所有的控制要求，一旦單片機(jī)出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)就會(huì)失去控制，因此對(duì)單片機(jī)性能要求較高。

單片機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)果蔬儲(chǔ)藏環(huán)境的全局管理，操作簡(jiǎn)單、成本低廉，但可靠性較差、精度不高、故障率高，且自動(dòng)化水平較低。

1.2基于PLC的監(jiān)控模式

基于PLC，即可編程控制器的果蔬儲(chǔ)藏環(huán)境監(jiān)控模式由上位機(jī)、PLC、數(shù)據(jù)采集單元及驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，模式框圖如圖2所示。上位機(jī)作為全系統(tǒng)的管理監(jiān)控中心，負(fù)責(zé)統(tǒng)一管理；PLC作為控制核心，通過(guò)擴(kuò)展模塊，接受來(lái)自傳感器的環(huán)境因子參數(shù)信息，實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)并發(fā)送指令，經(jīng)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)控儲(chǔ)藏環(huán)境小氣候，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)藏環(huán)境的自動(dòng)化監(jiān)控。

PLC作為系統(tǒng)的控制核心，融合了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)和傳統(tǒng)繼電器技術(shù)，具有控制能力強(qiáng)、操作靈活方便、可靠性高和適宜長(zhǎng)期連續(xù)工作的特點(diǎn)。

1.3 基于CAN現(xiàn)場(chǎng)總線的系統(tǒng)模式

CAN（Controller Area Network），即控制器局域網(wǎng)，是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)，由德國(guó)博世公司于20世紀(jì)80年代中期開(kāi)發(fā)。CAN總線的通信速率最高可達(dá)1Mbps，通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km，總線上可掛接的節(jié)點(diǎn)數(shù)達(dá)110個(gè)，總線接口芯片支持8位、16位CPU。CAN總線通信介質(zhì)為雙絞線，用戶接口簡(jiǎn)單，編程方便，可采取點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)和全局廣播的方式傳送數(shù)據(jù)。

基于CAN現(xiàn)場(chǎng)總線的系統(tǒng)模式由上位機(jī)監(jiān)控中心、現(xiàn)場(chǎng)控制器、傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，組網(wǎng)簡(jiǎn)單，成本適中，宜于進(jìn)行大規(guī)模、多儲(chǔ)藏室的監(jiān)控，系統(tǒng)框圖如圖3所示。

1.4 基于網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)模式

基于網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)模式包括無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)和Internet互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)可采用GPRS、3G、微波等方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離儲(chǔ)藏環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)的傳輸，Internet網(wǎng)絡(luò)使得管理人員可以通過(guò)遠(yuǎn)程登錄的方式在異地就可完成對(duì)儲(chǔ)藏現(xiàn)場(chǎng)的操控，只要有Internet網(wǎng)絡(luò)覆蓋就可隨時(shí)隨地掌控果蔬儲(chǔ)藏的情況。

該系統(tǒng)模式分解成五層結(jié)構(gòu)，最底層為現(xiàn)場(chǎng)層，由控制器、傳感器和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，采用總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，傳感器負(fù)責(zé)采集環(huán)境因子參數(shù)數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)電路芯片驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù)，控制器接受控制指令完成控制操作；第二層為無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)層，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)層采集的數(shù)據(jù)和上層發(fā)送的控制指令的傳輸；第三層是監(jiān)控層，完成下層傳輸上來(lái)的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、顯示、處理和控制決策的制定；第四層是Internet網(wǎng)絡(luò)層，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄；第五層為Web客戶層，通過(guò)瀏覽器遠(yuǎn)程訪問(wèn)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)，系統(tǒng)框圖如圖1.4所示。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)的儲(chǔ)藏環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)管理的儲(chǔ)藏室規(guī)模大、范圍廣，易于統(tǒng)籌，通過(guò)遠(yuǎn)程登錄的方式能方便的了解到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，利于決策的制定。但是，此系統(tǒng)所需的軟硬件多、技術(shù)要求高、成本高，實(shí)現(xiàn)起來(lái)有一定難度也是其不足之處。

1.5 基于Zigbee無(wú)線技術(shù)的系統(tǒng)模式

Zigbee是一種短距離、低速率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要用于近距離無(wú)線連接。在2.4G Hz輸出功率和良好信道環(huán)境下，傳輸距離可達(dá)100米，數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)250kbps，具有功耗低、可靠性高、可擴(kuò)展性好等優(yōu)點(diǎn)[5]。

基于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)模式由5部分組成：上位機(jī)監(jiān)控管理部分、控制器部分、傳感器節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部分，系統(tǒng)框圖如圖5所示[3]。

2 果蔬儲(chǔ)藏環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)控制算法

監(jiān)控系統(tǒng)的硬件核心可以說(shuō)是控制器，性能優(yōu)良的控制器不僅能夠出色完成預(yù)定的控制任務(wù)，而且還要消耗較少的能量，具有實(shí)時(shí)性好、效率高等特點(diǎn)。與此同時(shí)，系統(tǒng)還有一個(gè)軟件核心，是人為設(shè)置的控制策略，即算法。好的算法可使得控制精度高，系統(tǒng)時(shí)延小，甚至具有智能。

2.1 模糊控制算法

儲(chǔ)藏環(huán)境系統(tǒng)是一個(gè)受多變量影響的大慣性非線性系統(tǒng)，且有交連、時(shí)延現(xiàn)象，很難對(duì)這類(lèi)系統(tǒng)建立精確地?cái)?shù)學(xué)模型，也就不適宜用經(jīng)典控制方法和現(xiàn)代控制方法實(shí)現(xiàn)控制。模糊控制不需要建立被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型，它是通過(guò)計(jì)算機(jī)執(zhí)行人類(lèi)用自然語(yǔ)言描述的規(guī)則，綜合考慮各種環(huán)境參數(shù)完成控制任務(wù)。

模糊控制的基本思想是把專家對(duì)特定被控對(duì)象和過(guò)程的控制策略總結(jié)成一系列控制規(guī)則，通過(guò)模糊推理得到控制作用集，作用于被控對(duì)象和過(guò)程。模糊控制的一般步驟如下：

定義模糊子集，建立模糊控制規(guī)則；

由基本論域轉(zhuǎn)變?yōu)槟：险撚颍?/p>

模糊關(guān)系矩陣運(yùn)算；

模糊推理合成，求出控制輸出模糊子集；

進(jìn)行逆模糊運(yùn)算，判決，得到精確控制量。

模糊控制的一般結(jié)構(gòu)如圖6所示。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法

神經(jīng)網(wǎng)路是由簡(jiǎn)單處理單元，被稱為“神經(jīng)元”，構(gòu)成的大規(guī)模并行分布式處理器，具有存儲(chǔ)經(jīng)驗(yàn)知識(shí)并使之可用的特性，特別適合于具有較高非線性和難于建立精確數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)的控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)學(xué)習(xí)過(guò)程，通常采用多組樣本值進(jìn)行訓(xùn)練的方式，從外界環(huán)境中獲取知識(shí)，互聯(lián)神經(jīng)元的連接強(qiáng)度，即突觸權(quán)值，用于存儲(chǔ)獲取的知識(shí)，經(jīng)過(guò)多次有序的改變網(wǎng)絡(luò)的突觸權(quán)值，達(dá)到想要的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

神經(jīng)元是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本信息處理單位，由三種基本要素組成：突觸、加法器和激活函數(shù)。每一個(gè)突觸由其權(quán)值或強(qiáng)度作為特征，每個(gè)輸入信號(hào)和權(quán)值相乘送往加法器；加法器用于求輸入信號(hào)被神經(jīng)元的相應(yīng)突觸加權(quán)的和；激活函數(shù)用來(lái)限制神經(jīng)元輸出的振幅，神經(jīng)元模型圖如圖7所示。

2.3 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法

模糊算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的共同點(diǎn)在于處理和解決問(wèn)題時(shí)都不需要對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型。但一般來(lái)說(shuō)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不能直接處理結(jié)構(gòu)化的知識(shí)，它需用大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，通過(guò)自己學(xué)習(xí)的過(guò)程，并借助其并行分布式結(jié)構(gòu)來(lái)估計(jì)輸入輸出的映射關(guān)系。模糊算法可以直接處理結(jié)構(gòu)化的知識(shí)，也就是由專家給出的“規(guī)則”，因其引入了“隸屬度”的概念，使得“規(guī)則”可以數(shù)值化。模糊算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的結(jié)合，能將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)機(jī)制引入模糊控制中，使模糊控制也具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)的能力，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)借助大規(guī)模的并行分布式處理結(jié)構(gòu)完成模糊的推理過(guò)程，構(gòu)建一個(gè)帶有人類(lèi)感覺(jué)和認(rèn)知成分的自適應(yīng)系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合模糊控制，它“不知不覺(jué)“中向訓(xùn)練數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)，產(chǎn)生、修正并高度概括輸入輸出之間的模糊規(guī)則，并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)的產(chǎn)生和精煉這些規(guī)則，然后根據(jù)輸出模糊集合的幾何分布及由過(guò)去經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生的模糊規(guī)則推理得出結(jié)論。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊控制的融合方式如圖8所示。

2.4 模糊PID控制算法

常規(guī)PID算法具有原理簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于過(guò)程控制領(lǐng)域， PID算法適于簡(jiǎn)單的單輸入、單輸出線性系統(tǒng)的控制，穩(wěn)態(tài)性能好，但動(dòng)態(tài)性能較差，且容易產(chǎn)生超調(diào)，抗干擾能力差，對(duì)于非線性、時(shí)變、大滯后和參數(shù)難以實(shí)現(xiàn)在線整定的系統(tǒng)有難以克服的局限性。模糊控制算法魯棒性和動(dòng)態(tài)性能較好，自適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)參數(shù)變化不敏感，能較大范圍適應(yīng)參數(shù)變化，對(duì)于非線性時(shí)變滯后系統(tǒng)而言，有較好的控制效果，考慮到果蔬儲(chǔ)藏環(huán)境條件的多變性，可將二者控制算法結(jié)合實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高效、可靠地監(jiān)控。

模糊PID算法的實(shí)現(xiàn)由模糊參數(shù)調(diào)節(jié)器和標(biāo)準(zhǔn)PID控制器共同完成。模糊參數(shù)調(diào)節(jié)器以誤差e和誤差變化率 作為輸入，PID參數(shù)KP、KI、KD作為輸出，利用模糊控制規(guī)則在線對(duì)PID參數(shù)進(jìn)行修改，運(yùn)行過(guò)程中不斷檢測(cè)e和，不斷對(duì)三個(gè)參數(shù)進(jìn)行修改，從而達(dá)到良好的控制性能。模糊PID原理圖如圖9所示。

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)目前我國(guó)果蔬儲(chǔ)藏業(yè)的現(xiàn)狀，本文綜述了可應(yīng)用于果蔬儲(chǔ)藏環(huán)境監(jiān)控的五種系統(tǒng)模式和四種控制算法，用于改善果蔬儲(chǔ)藏的條件，較少儲(chǔ)藏?fù)p失，提高儲(chǔ)藏品質(zhì)。五種系統(tǒng)模式各具特點(diǎn)，適用不同的應(yīng)用場(chǎng)合，實(shí)現(xiàn)的難易程度不同，成本有高有低，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)狀可實(shí)現(xiàn)多元化的選擇，形成多元化的應(yīng)用格局。四種控制算法相較常規(guī)控制方法，有其獨(dú)特的一面，一定程度上使得控制的可靠性和精確性更高，但實(shí)現(xiàn)上有其難度，需要綜合考慮，謹(jǐn)慎選擇?？傊?，對(duì)果蔬儲(chǔ)藏環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)及控制算法的研究，會(huì)越來(lái)越向著智能化和網(wǎng)絡(luò)化兩個(gè)方向發(fā)展，人為干預(yù)程度越低，自動(dòng)化程度越高，則監(jiān)控效果會(huì)更好。

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篇10

【 abstract 】 this paper from the viewpoint of ecology in China was summarized, the highway slope greening technology problems, and puts forward the slope greening should be followed by the ecology theory, which introduces some of the ecology of the application of the theory in the slope greening.

【 key words 】 highways; and Slope greening; Ecological environment

中圖分類(lèi)號(hào)： U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

1．引言

作為環(huán)境保護(hù)重要組成部分的高速公路邊坡綠化越來(lái)越受到重視，成為公路建設(shè)不可缺少的一個(gè)組成部分。受傳統(tǒng)硬質(zhì)結(jié)構(gòu)工程防護(hù)的長(zhǎng)期影響以及我國(guó)高等級(jí)公路的特殊性，使得高等級(jí)公路的邊坡綠化研究發(fā)展很慢，且無(wú)規(guī)范可言?，F(xiàn)階段在一些高等級(jí)公路(含高速公路)的景觀與綠化設(shè)計(jì)中過(guò)分追求形式美，沒(méi)有考慮以恢復(fù)自然景觀為主，選用的植物品種單調(diào)，不能形成生物群落，使得植被的防御能力弱，以致沿線的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降。在環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天，公路綠化應(yīng)當(dāng)按照生態(tài)學(xué)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，貫徹生態(tài)理念。作者結(jié)合高等級(jí)公路綠化設(shè)計(jì)建設(shè)的科研和實(shí)踐，擬從生態(tài)學(xué)的相關(guān)理論出發(fā)，為高等級(jí)公路邊坡綠化提供建議。

2．坡綠化應(yīng)遵循的生態(tài)學(xué)理論

生態(tài)學(xué)是研究生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)，它所概括的原理普遍適合所有生命形式，包括人在內(nèi)。路坡、山體邊坡及類(lèi)似裸地的綠化工程，實(shí)質(zhì)上是一種生態(tài)工程，是應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)共生與物質(zhì)再生原理，結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則，并利用分析、調(diào)整、決策、規(guī)劃、模擬、預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)實(shí)施、管理和評(píng)價(jià)等系統(tǒng)工程技術(shù)，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和管理的技術(shù)。眾所周知，生態(tài)系統(tǒng)的大小可以根據(jù)研究目的的不同而加以確定，大至生物圈，小到一個(gè)細(xì)胞都可稱為生態(tài)系統(tǒng)。因此，由不同植物構(gòu)成的路坡或邊坡綠地系統(tǒng)也必然構(gòu)成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，故邊坡綠化應(yīng)當(dāng)遵循一些基本的生態(tài)學(xué)原理。在公路綠化設(shè)計(jì)中，適用的生態(tài)學(xué)原理主要有以下幾點(diǎn)。

2．1適宜性

每個(gè)物種的生長(zhǎng)、繁衍都是需要一定的適宜的環(huán)境因子的，這些因子在量上或質(zhì)上的不足或過(guò)量，都會(huì)使該物種的生存、生長(zhǎng)和繁衍受到影響，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致該物種在當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的消失。也就是說(shuō)每個(gè)物種在生理上對(duì)環(huán)境因子的需求都有一個(gè)最大值和最小值，兩個(gè)值之間的幅度為該物種的生存限度，即生態(tài)幅。而某一物種的生存受多因子的共同作用，物種對(duì)多因子的生態(tài)幅即為生存域，邊坡植物的選擇必須考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境因子是否在備選物種的生存域內(nèi)，要考慮物種對(duì)當(dāng)?shù)氐倪m宜性。

2．2生物多樣性

生物多樣性包括遺傳多樣性、物袍多樣性、生態(tài)多樣性和景觀多樣性，定義為“生物中的多樣性和變異性以及物種環(huán)境、群落及生態(tài)過(guò)程的多樣性。生物多樣性程度越高，其生物組成種類(lèi)繁多而均衡，食物網(wǎng)縱橫交織，其中某一種群偶爾增加與減少，其他種群就可能及時(shí)抑制和補(bǔ)償，從而保證系統(tǒng)具有很強(qiáng)的組織功能，生態(tài)平衡也就越穩(wěn)定。

2．3 群落

自然界任何一個(gè)物種都不可能離開(kāi)其他物種而單獨(dú)生存，物種是在相生相克中生存的，以此產(chǎn)生群落。生物群落是指一定時(shí)間內(nèi)，居住在一定區(qū)域或生境內(nèi)的各種生物種群相互聯(lián)系、相互影響的有規(guī)律的一種結(jié)構(gòu)單元。植物群落是指某一地段上全部植物的總和，它具有一定的種類(lèi)組成和種間比例，一定的結(jié)構(gòu)和外貌，一定的生境條件，執(zhí)行著一定的功能，是綠地的基本單位。植物群落存在著演替，當(dāng)達(dá)到頂極群落時(shí)是演替的最高階段，表現(xiàn)為高度的復(fù)雜性和穩(wěn)定性，這是恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)追求的目標(biāo)。理想的植物群落是混交林，其綠量最高，其次是喬灌草多層結(jié)合，最次為單一地被植物。

3．態(tài)學(xué)原理在邊坡綠化中的應(yīng)用

3．1遵循物種適宜性原理選擇邊坡綠化植物

從生物適應(yīng)規(guī)律方面來(lái)說(shuō)，各種生物都有一定的適宜生存、生長(zhǎng)、繁衍的外在環(huán)境，當(dāng)生物與環(huán)境相互適應(yīng)，就會(huì)相互促進(jìn)，形成良性循環(huán)，表現(xiàn)出最佳的生態(tài)生產(chǎn)力，達(dá)到最好的生態(tài)效應(yīng)。中國(guó)地域廣，氣候、地形復(fù)雜，而且公路是一種長(zhǎng)距離的結(jié)構(gòu)，各區(qū)域地段內(nèi)立地條件不同，相差很大，進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)時(shí)，必須先認(rèn)真調(diào)查各段立地條件，做到綠化品種與環(huán)境的相適應(yīng)。

3．2遵循生態(tài)位原理

研究備選物種在相應(yīng)自然條件下的生態(tài)學(xué)特點(diǎn)，確定其在環(huán)境中的表現(xiàn)和生態(tài)位，根據(jù)各個(gè)物種的相互關(guān)系，實(shí)現(xiàn)植物種群的有效和最佳匹配。在進(jìn)行物種搭配時(shí)，一方面要充分考慮種間的相互影響，盡量避免相克的物種混播，防止種間的相互抑制作用，鼓勵(lì)互利物種的搭配。另一方面，還要考慮物種的生態(tài)位的重疊程度，一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中生態(tài)位的重疊程度越大，種間對(duì)環(huán)境資源的競(jìng)爭(zhēng)就越激烈，生態(tài)位完全相同的種是不會(huì)在同一生境的群落中長(zhǎng)期存在的，因此在進(jìn)行物種搭配時(shí)，要避免同樣生態(tài)位的物種共存。

3．3遵循生物多樣性原則

植物多樣性是公路綠地自然化的基礎(chǔ)，是提高綠地生態(tài)系統(tǒng)功能的前提，也是生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的前提。一個(gè)物種往往不能滿足各方面的要求，如狗牙根是一理想的護(hù)坡草種，但綠色期短；白三葉覆蓋好，能自養(yǎng)，但苗期生長(zhǎng)坦，護(hù)坡效果不理想。如果一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)包括的物種、生物成分和功能多樣性豐富的話，那么在理論上它遭到破壞后就比較容易恢復(fù)，如果物種在它們的特性上有差異，那么生物多樣性更豐富的系統(tǒng)將更穩(wěn)定或更具有抵御外界的干擾，另外多樣性的物種共存于同一生態(tài)系統(tǒng)中，也有利于更好地利用生態(tài)系統(tǒng)中不同生態(tài)位中的可利用資源，強(qiáng)化了生態(tài)系統(tǒng)功能和過(guò)程的穩(wěn)定性一。

4．結(jié)語(yǔ)

邊坡綠化生態(tài)工程是高等級(jí)公路建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在邊坡綠化中，我們必須要尊重生態(tài)學(xué)原則，樹(shù)立正確的理性觀念，作好施工前的考察工作，充分了解當(dāng)?shù)貧夂?、土壤概況、邊坡結(jié)構(gòu)和原生植被狀況，針對(duì)性地對(duì)物種進(jìn)行篩選，充分考慮喬、灌、藤、草的結(jié)合配比，加強(qiáng)建植后的養(yǎng)護(hù)管理，使之形成具有良好生態(tài)效益和社會(huì)效益的植物群落景觀。

參 考 文 獻(xiàn)