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湘南山区的地带性植被是常绿阔叶林。以常绿的壳斗科树种为主,并含有大量的樟科、杜英科、金缕梅科、桑科以及安息香料的一些成分。
湘南植物区系属泛北级植物区,中国—日本亚区。三级区划单元是华东、华南、滇黔桂、华中四地区交汇的区域。
优越的地理位置,悠久的地史时期,丰富的水热条件,复杂的地形地貌,是孕育湘南山地区植物多样性高,区系成分复杂,保存各地史时期残遗种以及珍稀濒危植物最为根本的原因。
2湘南山区珍稀濒危植物的基本特征
2.1种类组成丰富
湘南山区是我国生物多样性关键地区之一。稀珍濒危植物十分的丰富,笔者在多年野外实习中调查统计表明,有第一批国家级珍稀濒危保护植物61种。它们隶属于34科,53属。分别占全国珍稀濒危植物102科,245属、389种的33%、27.6%、和15.6%。其中蕨类植物1种,裸子植物16种,被子植物44种。见表二。
各濒危类别和保护级别的种数见表3
表三湘南山区珍稀濒危植物濒危类别和保护级别种数统计
附图
此外,还有许多省级珍稀保护种。如江南油杉(Keteleeriacalcarea),南方红豆杉(Taxuschinensisvar.mairei),瑶山梭罗(Keeresiaglaucophna),白克木(Symingtoniatonkinesis),东方古柯(Ergthoxylumkunthianum),紫草(Lithosperinumcrythrorhizon)等十数种。
2.2起源古老,残遗成分多
湘南山区地史悠久,自然条件优越,没有受到第四纪冰川的直接的影响,保存了丰富的原始古热带植物区系成分及其它们的后裔。珍稀植物很多是它们的重要代表。
表二湘南山区的珍稀濒危植物
附图
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裸子植物银杏,起源于石炭纪末,笔者近年来调查表明湖南应是它原生分布区之一。其依据①湖南有大量古银杏树的分布。如祁阳白果镇的一棵银杏树,树龄高达2000年以上。②现代的分布多处偏僻的山村,并非古寺庙附近。它是我国举世著称的古老残遗种,活化石。
红豆杉科是松柏类中最为原始的类群三科之一。另二科即南洋杉科和罗汉松科。它们都是由原始的柯达树演化而来。穗花杉和白豆杉是红豆杉科重要组成成分。二者均为保护植物,前者分布于桂东八面山,后者分布于莽山。穗花杉为少种属,是红豆杉科最为原始的。而白豆杉属为单种属。
松科也是一个相当古老的科。外国学者认为冷杉属和油杉属又是该科最为原始的。湘南山区有该二属三个种的珍稀植物的分布。其中资源冷杉分布越城岭北坡舜皇山和炎陵县的桃源洞海拔1500米—2000米的高处。此为我国特有种,处我国该属所有种最低海拔分布线。由此可知,它极可能是我国第四纪冰川残遗地理替代种。而油杉属的黄枝油杉和柔毛油杉则分布南岭北麓的山前丘陵区。
银杉隶属于松科,我国特有的单属种。一级珍稀保护植物。第三纪时,曾广布欧亚大陆。这由德国和西北利亚第三纪地层的化石而得到证明。但由于第四纪冰川作用,最终收缩到我国的西南和南岭山区残遗至今,呈孤岛状分布。分布湘南山区有银杉类似遭遇的古老残遗保护裸子植物还有金钱松,水松、福建柏、长苞铁杉、黄杉等。在这里应该指出,如此丰富古老残遗裸子植物集中于一地,湘南的山区,应是我国裸子植物分布与残遗中心或起源中心之一。
一般的认为,多心皮的木兰科植物是被子植物最原始的类群。这种地位,近年来由于新的地史资料的发掘受到严重的挑战。但是它仍不失为一个古老原始的类群。该科在湘南山区有9个种的珍稀植物的分布。其中,隶属于木莲属的红花木莲分布于桂东八面山和新宁舜皇山,木莲属是木兰科最为原始的。而观光木属是该科最进化的单种属。隶属它的观光木分布莽山和桃园洞。可见,湘南山区很可能是本科的残遗中心、分布中心或发详地。
金缕梅科也是被子植物中古老而又复杂的科。塔赫他间认为双花木属是本科最为原始的二属之一。另一个原始属为马蹄荷属。原种双花木分布于日本,而变种长柄双花木则分布于湘南山区道县的千家洞,由于种群数量大且又分布集中,常处群落优势种地位,并伴有同科另一个原始属马蹄荷属的存在。因此南岭山区也应是该属的分布和起源中心。
水青树科,连香树科在植物系统分类学上是接近上述二科古老原始单种科,隶属它们的水青树和连香树都为我国珍稀植物。其中水青树还拥有裸子植物的解剖学特征,二者在湘南山区分布于舜皇山、源口、和大远自然保护区。
在植物系统分类中,有部分学者认为,@①荑花序类植物是原始的类群。尽管这种观点已被否认。桦榛、青檀、华南锥等珍稀植物属于该类群,在南岭山地到处都可以见到它们踪迹。如舜皇山、莽山、桃源洞、八面山等地。
我国前一辈植物地理学者一致认为植物区系的古老性、残遗性特征还可以以系统分类上多处孤立地位的单种科,单种属及少种属而得到证明。南岭山区单种科有银杏科,连香树科、水青树科、钟萼树科、杜仲科五科。单种属如马蹄参属、香果树属、银杏属。少种属如鹅掌揪属,半枫荷属,拟单性木兰属。单、少种属合计有30属,占湘南山地珍稀植物属的57%。
综上所述,表明湘南山地珍稀植物古老性残遗性和原始性的特征。湘南山区是我国古老种子植物的残遗中心和许多种的发详地。是我国生物多样性关键地区之一。
2.3地理成分复杂、过渡性、特有性明显
据吴征镒教授对我国种子植物属的分布区类型的划分,南岭山区的珍稀植物可划分为9个分布区类型。表明南岭山区地理成分复杂性。同时也表明南岭山区植物区系与其他区系广泛而又悠久的历史联系。见表四。
表四南岭山区珍稀危濒保护种子植物的分布类型
附图
从表四可见,湘南山地珍稀濒危植物热带性属16个,其中以热带亚洲成分为多,计有9属,占南岭山区珍稀植物总属数的16.6%。显示湘南山区植物区系与亚洲古热带区系悠久的历史渊源。
温带性19属,略多于热带性属。其中东亚及东亚——北美间断分布占有15属。从而也表明湘南山区植物区系显著亚热带性质和南北过渡的区系特征。这是因为①地史上,湘南山区正处古热带和泛北极植物区系的交接地带。②侏罗纪的印支运动使我国南北古陆连成一片,南北双方的成分有可能在此交汇。③第四纪冰期和冰间期二类成分南北迁移而混杂。
湘南山区珍稀濒危植物过渡性特征还表现在东西的方向上,不仅有华东、华南地区的成分,也有华中和滇黔桂的成分。华东成分如黄山木兰,长柄双花木,鹅掌楸、独花兰。华南成分如水松。福建柏,观光木、华南五针松、长苞铁杉、半枫荷。华中成分如银杉、穗花杉、钟萼木、珙@②。滇黔桂成分如毛枝五针松、伞花木、马蹄参,白辛树等。
湘南山地的珍稀植物还多特有成分,计有14属,占南岭湘南山区珍稀植物总属数26.5%。是各类成分中最多的。不仅有特有种、特有属还有特科。特有科如银杏科、钟萼木科、杜仲科、珙@②科。特有属如银杉属、八角莲属、白豆杉属、独花兰属、金钱松属。但以西南组和华中一华东组为多,特有种则更为丰富,计38种,占湘南山地珍稀植物总数的62%,如资源冷杉,银杉、鹅掌揪、观光木。足见湘南山区植物区系显著的特有性特征。
2.4地理分布相对集中性、局限性和生态幅度的狭隘性
自然分布于湖南植物区系中珍稀植物有78种、而湘南山区就分布有61种,占省总种数78%。仅莽山和舜皇山二地就占30余种。还有许多湖南区系中仅分布于湘南山区的种类。如毛枝五针松、南方铁杉、资源冷杉,华南栲,马蹄参、任木等。就它们种群而言,它们的中的许多分布面积狭小,种群数量稀少,且呈岛状间断分布。此中最为典型的是毛枝五针松,它间断分布湘南的莽山和云南的麻粟坡。二者直线距离达800余公里。类似的还有水松、全省仅三株,分布于湘南的资兴、永兴和湘西的永顺,二者距离也达500公里之多。
在垂直的分布上,湘南山区珍稀植物多处海拔800-1400米的高度。就具体生境而言,有不少珍稀植物还处恶劣的环境之中。笔者就在莽山和舜皇山看到华南五针松一般都生长山脊及其两侧,或者是陡坡,长势良好,挺拔粗壮,一些露出的粗壮根系支撑在地表。但平坦肥沃之处很难见其踪迹。这可能是因为华南五针松因受排斥处恶劣的生境长期适应的结果。在舜皇山、莽山自然保护区的银杉也有类似的分布特征。
上述表明,在分布上,湘南山地的珍稀植物表现出显著的集中性,局限性和生态幅度狭隘性,这是珍稀植物古老残遗性在地理上的表现。
3珍稀植物濒危原因的讨论
3.1遗传保守性特征
珍稀植物多古老残遗种,在漫长的地史时期内处特殊生境残延至今,形成了其固有的遗传的保守性。一般生态幅度狭隘,变异可朔性小。而它们所处环境是不断变化的。日趋现代,由于人的干扰,这种变化日趋频繁和激烈,显见二者是矛盾的。因此,环境变化绝对性和遗传变异的有限性,是珍稀植物濒危重要因素之一。如福建柏,在湘南地区生长在800-1400米的海拔高度。有的生长高度达1800米。一般处较冷湿的环境。移植到衡山海拔450米林间空地一般生长尚可,可移栽至衡阳市郊的向阳平地(海拔30米左右),在夏天则迅速死亡。
同时,由于珍稀植物分布区收缩,种群数量下降,从而导致近缘和等位基因的固定,遗传变异衰退和下降,这就更强化了濒危程度。Hamrick和Gode(1990年)在对653篇涉及449种植物遗传多样性的研究报导进行了统计和分析以后得出,广布种的遗传多样性远比特有种高。
3.2生物生殖学特征
珍稀植物的生殖生物学特征,如生殖方式,传粉、生殖能力、授精过程和种子发育特征、果实散布方式也常是物种频危的原因。如穗花杉,它雌雄异株,笔者见到二者花期经常不遇。因此结实率很低。而且从花开到果实成熟需经15~17个月,此间必须经过严酷环境的考验及鸟食和虫蛀。果实得来极不容易。近来有资料表明。穗花杉在营养生长期和生殖生长期二者对光的需求迥然不同。显见这些都是穗花杉濒危的原因。在湘南山地,类似穗花杉生殖特征的珍稀植物还有白豆杉、鹅掌揪、银杉等十数种。
3.3地史演变
地史演变是物种变异、濒危、绝灭的强大动力,它常使某地史时期某庞大的家族毁于一旦。一些物种的足迹仅能在化石和“避难所”中见到。上述银杉是典型的例子。金钱松也是如此。据现有化石资料表明,金钱松起源于白垩纪,第三纪曾广泛分布于欧亚大陆和北美、最北可达挪威匹次卑尔根群岛。第四世冰期后大为收缩,而现代仅分布我国长江中下地地区,呈松散斑状分布。南岭山地九嶷山是它的分布最南界。类似遭遇的还有水松、黄杉、穗花杉、银杏等。
3.4人类活动的影响
1观赏特性
垂枝植物是枝条下垂向地伸展的植物的统称,如垂柳(Sal-ixbabylonica),绦柳(Salixmatsudanacv.Pendula),龙爪槐(Sophorajaponicacv.Pendula)等。毕业论文垂枝植物之所以备受人们的青睐,与其独特的观赏特性和生态适应性是密不可分的。它们耐旱、耐湿、耐热、抗病虫害,能适应各种温度变化,对土壤肥力也不苛求。同时,垂枝植物也为园林景观增加了特有的色相、动感和声音,这些特点有利于建造低成本的园林景观。
1.1形态和质地
垂枝植物最明显的观赏特征是其所有枝条自然下垂,形成伞形或蘑菇状树冠来展示其优美的形态。垂枝植物的枝条有不同的质地,有柔软纤细的垂柳,也有粗犷的垂枝北非雪松,可以给人带去不同的景观感受。
1.2动感和声响
在欣赏其优美形态的同时,我们还可以享受垂枝的动感以及风吹过时所发出的声响。微风吹过,大量种植在公园、道路边的垂枝植物,细长的枝条随风摇曳,就象海里的浪花一样,还发出沙沙的声响,象是在说着悄悄话,给人们带来与大自然的亲近之感;当微风吹过,种植在水边上的垂柳,细长而又柔软的枝条伸入到水里,随着清风轻轻摇摆着,让水面泛起一阵阵涟漪,仿佛一双巧手拨弄着一池秋水,别有一番风味。垂枝梅枝条自然下垂,花开时朵朵向下,宛若向水面探身弄影,用来装饰园林水景,无风时,纤秀柔媚的梅花,妥帖地融入温情一般的水中,可表现出一种如云飘逸的神采,表达着一种恬静的意境。起风时,碧水盈盈,和风拂拂,姿态更为动人。
1.3色彩
垂枝植物的叶色、花色、果色都很丰富多彩,叶色有终年常绿的迎春,有色彩极其丰富的垂枝榕、花叶垂榕等,还有常年叶片为红色的细叶鸡爪槭,入冬后叶色更为红艳,为冬季景观增色不少;垂枝植物一般在春季或夏季开花,花的颜色很丰富,有红色、白色、粉红色、黄色、浅蓝色等;有些垂枝植物的果实色彩也相当丰富,有红艳的宁夏枸杞,有粉红的垂枝桃等。
2垂枝植物在园林中的应用
垂枝植物种类繁多,能在不同的生境下生长,在园林中应用范围很广。硕士论文在设计时,通过科学和艺术的结合,充分发挥其自身形体、质地、色彩等自然美,可以创造出生机盎然、优美靓丽的园林景观。
2.1应用原则
2.1.1选材适当,适地适栽不同的植物对生态环境有不同的要求和适应能力,环境适宜则生长良好,否则便生长不良甚至死亡。生态环境又是由各不相同的温、光、水、土等条件组成的综合环境,千差万别。因此,在栽培应用时,首先要选择适应当地条件的种类,即选用生态要求与当地条件吻合的种类。从外地引种时,最好先作引种试验或少量栽培,成功后再大量推广。
2.1.2自然美与意蕴美应用时,要同时关注科学性与艺术性两个方面,在满足植物生态要求,发现植物对环境的生态功能同时,通过植物的自然美与意蕴美来体现植物对环境的美化装饰作用,也是观赏植物应用的一个重要特点。垂枝植物种类繁多,姿态各异,通过叶、花、果在形态、色彩、芳香、质感等方面的特点及其整体构成,表现出各种自然美。植物以绿色作为大自然赋予的主基调,同时又以多彩的花、果、叶甚至整个植株发出清香、甜香、浓香、幽香等多种香味,引起人的嗅觉美感。植物除了自然美外,很多传统的观赏植物还富有意蕴美,其含义与通常所说的联想美、含蓄美、意境美等相近,其审美特征在于将植物自然形象与一定的社会文化、传统理念相联系,以物寓意、托物言情,使植物形象成为某种社会文化、价值观的载体,成为历来文人墨客、丹青妙手垂青的对象。在我国,这方面较为典型的垂枝植物有:垂枝梅、迎春、木香等。由于具有一定的传统文化载体功能,使这些植物在自然形态美的基础上又具有了丰富的意蕴美内涵。
2.1.3生态效应应用垂枝植物时,除考虑其生态习性、观赏特性外,植物对生态环境的改善也是环境绿化的重要目的。垂枝植物同其他植物一样具有调节环境温度、湿度、杀菌、减噪、抗污染、平衡空气中氧气与二氧化碳等多种生态功能。由于在形态上、生态习性、应用形式上的差异,不同的垂枝植物对环境的生态功能的发挥不尽相同。例如:在市区、工厂等空气污染较重的区域则应栽种能抗污染和能吸收一定量有毒气体的种类,降低空气中的有毒成分,改善空气质量。保持水土,则应选择根系发达、枝繁叶茂的树种。
2.2应用形式
垂枝植物的应用形式与内容要根据环境特点、绿化功能要求,结合植物的生态习性、物候变化、观赏特点选用适宜的类型和具体种类,也可根据不同类型植物的特点、设计和制作相应的设施,使植物、构筑物、环境之间实现科学与艺术的统一。垂枝植物可与其他植物,包括乔木、灌木、各种花卉搭配,在庭院、公路、公园等地方的绿化中经常被使用,可群植或片植形成大面积的景观,亦可孤植。不同的绿化场所,垂枝植物有以下常见应用形式与内容:
2.2.1水边种植部分垂枝植物抗性好,耐水湿,适宜种于水边。医学论文水边种植垂枝植物,使枝条伸向水面,形成柔条拂水、低枝写镜的画面,树姿与水体相互掩映,虚实相应,深化和丰富了植物景观的内容,提高了园林审美情趣。可用于水边种植的垂枝类型树种有:垂枝梅、垂柳、绦柳等。龙游梅,枝条自然扭曲如游龙,别具风致,因干形奇特,也很适合水滨作点景之用。它那灵动、隽逸、活泼的形与神,在水的衬托下,往往随意成趣,常有神来之笔,令人浮想联翩。
2.2.2行道树大部分垂枝植物姿型优美,性耐修剪,适应性广,抵抗力强,因此可种植于公路、园路的两旁,细长柔软的枝条向下悬垂,偶尔随风摆动,并不时地抚摸着人们的脸,体现了人与大自然的亲近。在浙江嘉兴,那里的垂柳树体高大,经常被做为行道树使用。可作为行道树的有:垂枝南洋杉、垂枝桦、垂枝槐等。
2.2.3园景树垂枝植物的树形优美,有很多的观赏特征,可赏花果,观形色,可在庭院、公园中作为园中布局的中心植物景观,在栽植上可孤植、配植、群植。以单株形式配植的各类树木,对单株的观赏形状要求高。垂枝植物中常用作园景树的树种有垂枝雪松、垂枝槐、垂枝榆、垂枝榕、垂枝樱花等。
2.2.4垂吊花卉垂吊花卉极其迎合现代人美化和装饰室内的心理和要求,因为她有与生俱来的艺术格调,富有浓浓的梦幻感和飘逸感,她可以轻而易举将室内的环境布置得充满艺术氛围,焕发自然生机。垂吊花卉一般挂在较高处,以仰视观赏为主,基本的要求是枝叶繁茂,生长迅速,管理方便,观赏效果好,能很快成形。因此有些枝叶和花向下生长的种类是良好的吊盆材料。垂枝植物中可用作垂吊花卉的种类有绿之铃、倒挂金钟、垂枝石松、绿萝等。
2.2.5棚架棚架是园林绿化中最常见、结构造型丰富的构筑物之一。生长旺盛、枝叶茂密、开花观果的攀援植物是花架绿化的基本物质基础。垂枝植物中可用作棚架植物的有木香等。
2.2.6护坡、堡坎绿化护坡与堡坎绿化是城市立体绿化,特别是地形、地貌复杂多变的山地城市绿化的一个重要内容。对于堡坎、坡坎、堤岸等地段,可选用垂吊植物中的俯垂型植物植于坡坎顶部边缘,使其枝蔓向下悬挂,覆盖坡坎而起护坡美化装饰和绿化的功能。垂枝植物中可用作该类型的绿化树种有:迎春,连翘、云南黄素馨等。
2.2.7山石绿化在山石边种植一些垂枝植物,山石与婆娑的树姿二者相互呼应,更富自然情趣,如垂枝梅,垂枝鸡爪槭等。梅石相配,刚劲简洁,妙笔生花,石因梅而活,梅因石更绝,对比强烈,收效甚佳。
2.2.8盆景应用一些垂枝植物,经整形修剪,成为灌木状态,常用作盆景材料,如垂枝金花柳、垂枝龙爪槐等。
2.2.9大量片植或群植英国园林设计师提出过“没有量就没有美”,强调大量片植,垂枝植物秀丽的外形,若大量的集中在一块,将形成一个大面积的景观。职称论文垂枝植物中常片植或群植的树种有垂枝樱花、垂枝梅花等。
2.2.10其他用途不少品种可用作切花,用作插花材料,加工成为艺术品,可放在室内数年,如垂枝银花柳;也可用作盆栽,自由移动,放置在不同的空间里,快速形成优美的景观,如垂枝金花柳等等。
3展望前景
综上所述,垂枝植物是一类很值得推广的造景植物材料,它特有的观赏特性及生态适应性决定了它在园林中的应用,有很好的发展前景。但是应注意到垂枝植物也存在一些问题:一方面垂枝植物的培育难度较大、成本较高,大部分品种应用主要集中在特色景观营造中,而且,目前还有很多垂枝树种处在苗木繁育阶段,在规格和数量上都还不能达到供应市场的要求。另一方面,并不是所有的垂枝的变异性状都值得培养。有些树木例如大叶杨培养出来的品种,完全不具备垂枝树木特有的观赏价值,因此对其市场前景的估测并不乐观。垂枝型树木的选育有几点值得注意:一般而言,要求植物的冠形为伞形或扁球形,其开张的树冠利于达到遮阴的功能;其次就是对枝条姿态、颜色以及叶型的要求,这也是影响垂枝植物观赏效果的重要因素;最后还要综合考察该品种的生物学特性,如抗逆性等。
随着回归自然意识的深化,人们越来越认识到垂枝植物重要的应用价值。工作总结我国应大力发展垂枝类型植物,同时,建议科研单位加强垂枝植物的育种工作,尤其是在选育观赏价值高的新品种这方面。垂枝植物的种类繁多,情调各异,应用空间广阔,加强对它们的开发、研究与推广作用,将对人们生活增添无限风采。
参考文献:
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中图分类号:Q945.78文献标识码A文章编号1007-5739(2008)02-0112-02
近年来,由于工业“三废”的排放、各种化学产品的使用,以及不合理的农业管理措施,导致镉污染日益严重。全世界每年由于人为因素向环境中释放的镉有30000t左右[1],其中82%~94%的镉进入到土壤中。据报道,我国受镉污染的农田面积已达20000hm2,且有逐渐加重的趋势[2]。镉不是植物生长发育所必需的元素,但易被植物吸收,本身具有高移动性和高毒害性,通过食物链进入人体后,会导致神经和肾功能异常,骨骼病变,并能引发骨痛病、肺气肿、高血压等多种疾病。因此,研究镉对植物的毒害及其耐性机理,对于农业生产、环境治理及生态保护都有重要意义;同时可进一步提高人们的环保及保健意识,促进无公害食品生产的发展。本文仅就近年来国内外有关这方面的研究成果进行简要概述。
1镉对植物的伤害
1.1镉对植物生长的影响
镉能抑制细胞和整个植株的生长。丁海东等[3]研究水培下不同浓度Cd2+对番茄幼苗生长的影响,发现,随浓度增大,生长受到抑制,生物量积累下降。宋松泉等[4]用不同浓度的Cd2+处理玉米种子,结果表明,在0~0.5mmol的Cd2+范围内,发芽率、幼苗生长量均随胁迫浓度的增大而降低。刘莉[5]对水稻幼苗的研究也得到类似结果。刘东华等[6]通过研究Cd2+对洋葱根尖的生长及细胞分裂的影响,认为Cd2+通过影响钙调蛋白参与纺锤丝微管蛋白的组装和拆卸从而阻止了细胞的分裂。
1.2镉对植物光合作用的影响
镉是光合作用的一种有效抑制剂[7]。镉进入植物体内,首先影响光合色素,使叶绿素含量下降,进而影响光合功能。Lagriffoul[8]研究指出,0.001~25μmolCd2+溶液培养的14日龄玉米,在Cd2+浓度大于1.7μmol时第4片叶的叶绿素含量显著减少。VanAssche等[9]认为,导致叶绿素含量下降的原因是由于镉抑制原叶绿素酸酯还原酶活性,影响了氨基-γ-酮戊二酸的合成。此外,镉还破坏植物的光合系统。杨丹慧等[10]的研究结果表明,镉对光系统Ⅰ和光系统Ⅱ均有影响,但对后者影响更为显著。
1.3镉对植物呼吸作用的影响
镉处理可使植物气孔阻力增加,直接影响保卫细胞中离子和水分迁移。Cd2+可以增加线粒体H+的被动通透性,阻止线粒体的氧化磷酸化作用。彭鸣等[11]曾在研究Cd2+对玉米幼苗伤害时观察到质体基粒肿胀或解体的现象。王逸群等[12]研究发现,随着Cd2+浓度的提高,水稻叶肉细胞中的线粒体受毒害程度逐渐加重,线粒体膜结构受损,内嵴逐渐解体。众所周知,线粒体是植物体内呼吸作用的场所,其内嵴正是ATP合成酶复合体分布的场所。线粒体结构的受损、内嵴的解体意味着呼吸作用和合成ATP过程受阻。
1.4镉对植物酶活性的影响
镉能产生氧化胁迫,损伤主要的生物大分子,增加膜脂过氧化作用,抑制超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性。上述3种酶都是植物清除体内过量的自由基、适应逆境胁迫的重要酶类,被统称为植物保护酶系统[13]。邵国盛等[14]试验发现,在镉胁迫下,水稻SOD、POD和CAT活性随镉水平的提高而下降。此外,镉还抑制淀粉酶、固氮酶、核糖核酸酶等多种酶的活性[15]。有研究认为,镉可能是直接取代这些酶活性中心的金属元素或与酶的半胱氨酸残基结合,从而抑制这些酶的活性[16]。
2植物对镉的耐性机理
2.1限制镉的吸收和转运
植物通过限制对重金属的吸收,降低体内的重金属浓度[17]。Chardonnens等[18]在Euglenagracilis和Silenevulgaris中观察到,Cd2+耐性生态型的叶片中,Cd2+浓度低于敏感生态型,可能的机制是耐性生态型通过限制Cd2+的吸收而解毒。此外,有研究表明,白羽扇豆(LupinusalbusL.)根细胞具有排出Cd2+的功能[19]。植物这一避免吸收和排出Cd2+的机制还需进一步研究。
2.2区域化作用
区域化被认为是一种很有效的解毒途径,通过把Cd2+运输到代谢不活跃的器官或者亚细胞区域从而达到解毒的目的。研究认为,细胞壁是保护植物细胞的第一道屏障,组成细胞壁的纤维素、木质素等物质具有丰富的羧基、羟基、醛基等活泼基团,Cd2+穿过细胞壁时,有一部分会在此与这些基团结合形成沉淀,阻止了大量的Cd2+进入原生质内,从而减轻其毒害[20]。Nishzono[21]发现,Athyriumyokoscense根系细胞壁中积累大量Cd2+,占整个细胞总量的79%~90%。另外,液泡区域化作用在高等植物对重金属的耐性和解毒中起着重要作用。Cd2+储存在液泡中可以减少Cd2+对细胞质基质及细胞器中各种生理代谢活动的伤害[22]。如S.cerevisiae对镉胁迫具有较强的适应性,而缺乏将Cd2+运入液泡的Cd-GSH复合物运输体的S.cerevisiae突变体对镉胁迫较敏感[23]。
2.3螯合作用
植物体内的螯合剂通过对镉的螯合,避免镉与细胞器的接触,从而解除了镉的毒性。螯合剂主要包括4类[24]:植物络合素(PC)、金属硫蛋白(MT)、有机酸和氨基酸。其中,植物络合素起着重要作用。Salt等[25]通过X-射线吸收光谱研究发现,Cd2+在印度芥菜中主要是以Cd-S复合物的形式存在,进一步研究认为可能是一种Cd-S4复合物,这与Strasdeit等研究的Cd-PCs复合物相似,说明印度芥菜根系中绝大部分Cd2+与植物PC有关。Klapheck等[26]认为,细胞中GSH或PCs的水平决定了植物对镉的耐受与累积能力。但杨居荣等[16]发现,在某些耐性作物体内的蛋白质结合镉量的比例低于非耐性作物。由此认为,即使PCs在植物体内具有解毒作用,其能力也是有限的。
2.4酶系统的解毒作用
重金属胁迫能导致大量的活性氧自由基产生,但植物体内的多种抗氧化酶系统能够清除氧自由基而保护细胞免受伤害[27]。研究表明,植物在重金属胁迫下,体内的抗氧化酶活性升高。小麦幼苗随着镉浓度的增加,叶片内丙二醛含量和保护酶活性均增加[28]。说明镉处理使植物受到了氧化胁迫,促使保护酶活性增强,提高了植物清除活性氧的能力。镉胁迫下,不同植物的不同器官抗氧化系统表现出较大差异。张芬琴等[29]报道,Cd2+胁迫下箭舌豌豆的抗氧化能力高于绿豆的抗氧化能力;陈宏等[30]处理小麦时发现,SOD活性表现出叶片明显高于根系,而POD活性根系明显高于叶片。
3展望
综上所述,镉对植物伤害及植物耐性机理非常复杂,其研究内容涉及到植物学、植物生理学、植物生态学、土壤化学等多门科学,已越来越受到国内外学者的关注。虽然对镉胁迫下植物的生理生化反应及分子生物学机理已取得某些进展,但很多地方仍不明确。如:
(1)镉与植物细胞中哪些成分结合?结合位点的具置在哪里?如何使植物受害的?
(2)植物如何通过提高保护酶的活性而增加其对镉胁迫的耐性?与植物耐性有关的Cd-PC是怎样合成和调控的?是否还存在其他的耐性机制?
(3)一般说来,同种植物来自污染地区的生态型就比来自非污染地区的生态型表现出更强的镉耐性。那么,植物的镉耐性是如何获得的?耐性与敏感性是怎样的进化关系?
这些问题仍是今后一段时间研究工作的重点,有待于深入研究。
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开展创造教育,发展学生的创造力,这是物理教育面向现代化的需要。创造教育是应用创造学原理与方法组织教学,开展教育教学活动,以开发学生的创造性能力和创造精神培养创造型人才的教育。在物理教学中必须严密组织学生进行发明创造的思维训练,培养独立创造的个性品质。创造教育的核心是发展创造性智力,所谓创造性智力是能够产生创造机智,发展创造效能的智力。为了发展学生的创造性智力,在物理教学中必须从以下几个方面进行培养。
1、培养创造意识
培养学生的科学世界观和正确人生观,激发学生为现代化而创造的动机。中外杰出的物理学家在科学的崎岖道路上登攀,为祖国为人民做出贡献的思想和行为是青年学生的光辉榜样,通过介绍这些科学家的业绩,激发学生为祖国而创造的热情。在传授物理基础知识、基本技能的同时,充分利用物理知识的文化价值和教育价值,以促进学生素质的全面提高和智慧、潜能的充分开发。把知识能力同社会需要结合起来,去创造财富,产生价值。例如,利用物理科学的社会价值激发学生想象力和创造力,加深对物理知识理解,让学生了解下个世纪几个重大迫切的社会问题:粮食问题、能源问题、环境污染问题、癌症等疾病药物问题。通过讲解某些物理知识与上述问题挂钩,无形之中把课程内容贴近实际,联系社会与人,激励学生学习科学家的人格品质,对科学执着的探索精神,培养创造品质,研究科学创造的非智力因素,培养顽强的意志和标新立异的能力。
2、培养创造观察
观察是人们认识世界的第一步,是思考、积累和表达的前提。培养创造观察,在物理这门学科中显得尤为突出。由于物理变化中常常同时出现多种现象,有的瞬息即逝,所以要求学生养成仔细观察的习惯。俄国杰出的生理学家巴甫洛夫就是从深入地观察唾液分泌等现象入手,创造了高级神经活动学说。英国细菌学家费莱明1928年通过非常细致的观察,发现了毒霉素等重大科学成就,这些都足以说明观察在科学研究、科学创造中的重要作用。我们努力提倡师生平等,允许学生提出与教师相反的想法和问题,鼓励学生超过教师思维轨道的有价值的思维活动。让学生敢于质疑,不管是书本上的或是教师所得出的结论,还是实验过程中所出现的现象。“疑者、觉悟之机也”,善于存疑才能产生探究的动力,这不仅可以加深理解,增进巩固,而且还可以促进学生的创造性,甚至作出新的发现。所以,物理实验的每一步都要启发学生进行创造性观察。
3、培养创造思维能力
创造性思维能力是思维的高级形式。创造思维的潜能人皆有之,只是在表现程度上有高低,对于一般人来讲,创造性思维能力就是:“自我实现”或称“自我开发”的能力。只要是通过自己的努力思考,解决了本人以前未能解决的问题,就是创造性思维能力的表现。教师在所教学科中,根据所授课题,安排刺激思考的情境,提出引起思考的问题,使课堂上充满积极的创新气氛,便能逐步培养学生的创造性思维能力。创造性思维是扩散思维和集中思维的综合,在物理教学中经常进行这样的思维的扩散与集中训练,如组织一些一题多解,一题多变,一题多问,一题多答,这些训练并不是一味追求“多”,重要的是训练学生多“思”,鼓励学生进行多方位发散、多因素分析、多角度论证,使学生的思维水平逐渐由低级向高级发展。
4、培养创造型的学习能力
理论是行动的指南,方法确定实际的步骤,因此,从某种意义上说,如果学习方法对路,学生的受益将和努力程度成正比。重视培养创造型学习方法和策略,训练独立获取知识的技能、技巧。一位科学家曾精辟地指出:“未来的文盲将不再是目不识丁的人,而是一些没有掌握学习方法缺乏思维能力的人。”因此,我们在物理教学中不仅要重视教法的研究,更要注重学法的探讨。教学过程不仅是传授知识技能的过程,也是教会学生学习的过程。因此,教师备课时,首先应从教材的实际出发抓住特点,在考虑教法的同时,结合学生实际设计学法,这是非常重要的一环;其次教师上课时,教给学法。通过教师课堂上有目的的示范引导,帮助学生较快地掌握有效的学习方法。教师要努力创设一种良好的“研究”情境,让学生大胆地从多角度、多方位去猜想、去发现,并让其充分发表“高见”以逐步培养学生提出、分析和解决问题的能力,尽快掌握化学物理学科的研究方法;其三教师辅导时,指导学法,如指点学生怎样去预习教材和阅读课外读物,教学生如何列内容提纲,做到看书与思考相结合,看书与质疑问难相结合,指导学生在做习题时,应进行科学的思维活动,不断探索解题方法和技巧。总之,我们要正确处理教法与学法的辩证关系,努力培养学生创造型的学习能力。
二、物理素质教育中应注意的几个问题
物理创造教育目标:不侧重于促进和储存知识,而重在向学生提供有助于创造力开发的教育和指导,发展学生的创造力。从大学教育的目标来看,大学教育不能只限于给学生的一种职业的训练,而是要培养具有较高文化素质和文化品格的全面发展的人。因此,大学教育不仅要注重专业教育(科学技术教育),而且要注重文化素质和文化品格教育(人文教育),目前诸多院校毕业生不包分配,实行用人单位与毕业生双向选择,这是对学生素质的考验,即对智力中的知识能力的考核和非智力因素方面的检验。另外从中小学教育来看,应试教育留下了许多难以根除的遗留问题,从全面推行素质教育的观点来看,在教育教学中应注意以下几个问题:
1、“学多悟少”和“学少悟多”
由于传统教育思想的影响,教师宁可喜欢那些老实听话、循规蹈矩的“高分低能”的学生,也不喜欢那些淘气、顽皮的“低分高能”的学生。留美博士黄全愈在接受记者采访时谈到,在国内学习感觉“学多悟少”,国内上课做笔记犹如听写,大写小写,大点小点,大A小a……可谓“学”得多矣!但有多少是自己的东西?恐怕多是老师的“二手货”。在美国学习,感觉“学少悟多”,虽然从老师那里转手来的东西不多,但是内心却不断地在“悟”东西,而且这些都是自己的,并不是老师“教”我的,更不是老师“交”给我的。在美国的中小学老师都十分热衷于搞“project”(课题)。所谓“课题”实际上是指“研究课题”。结合教学内容,学生分组或单独进行课题研究。做课题研究基本上有三个阶段:一是收集资料,熟悉材料;二是写研究报告;三是课堂演讲或演示。事实上,对中小学生来说,我们不可能期望他们真的有什么新的发明和发现,重要的是,孩子在这一研究的过程中,能力得到了培养和锻炼。因此在全面加强素质教育的今天,在物理素质教育中我们应该借鉴美国的教育,激发学生自觉自愿进行自我素质的提高,成为有潜在发展能力、人格完善、具有个性、创造力的学生。
2、“智商”与“情商”
我国非常推崇智力开发。如一岁学认字,两岁学算术,三岁背唐诗……以前我们以为给孩子加质加量是一种锻炼,是一种智力开发,并以为这种加压加量的智力开发与孩子的智力发展成正比,实际那是错误的。一味地进行加压加量的智力开发带来的必然是“学多悟少”的负重。创造力是智力的最高表现,科学研究证明创造力与智力并不绝对相关,也就是说,有创造力的人可能是智力高的,也可能是智力低的,即创造力高者智力一定高的,而高智力者不一定是高创造力者。因此,决定一个人成功的因素,除其智商(IQ)外,还有一个重要因素,那就是情商(EQ),不注意培养学生的兴趣,不培养“热爱”的观点,他们也就缺少的创造性。如我国中学生屡获国际奥林匹克知识竞赛奖,没有听说美国的中学生得奥林匹克奖,但美国获得诺贝尔奖的人数是最多的,这个强烈的反差,值得我们深思为什么我们起跑领先?而冲刺落后?我们的孩子为什么后劲不足?从这里反映出我们的教育有不足之处。一个最主要的原因是将开发智力与培养创造力混为一谈。因此,进行素质教育,不仅要重视智力因素,而且要重视非智力因素,重视培养学生的兴趣、求知欲望、顽强的意志和积极性等。使他们在个性发展与全面发展上达到和谐统一。
3、“减负”
今年年初,教育部要求各地教育部门采取有效措施,尽快改变学生负担过重的状况。从不同的角度看“减负”的“负”有三层含义:一是学多悟少的“负”,叫“负重”;二是外部压力造成的“负”,叫“负荷”;三是被动承担的“负”,叫“负担”。在培养创造力的总原则下开发智力,是减轻学生学多悟少的“负重”的有效方法;而加大情商(EQ)教育的投入则是减轻“负荷”的有效手段。当外部压力造成的“负”超过了自身的承受力,就成了超负荷运行。电视里曾报道过学生残害亲生母亲的事情,这是超负荷运行的结果。此外培养学生运用知识的能力,针对学习的不同阶段采取不同的教学规划都是“减负”的有效措施。当实施“减负”以后,有些地方出现了学生觉得无聊,家长感到无奈,老师感觉无措的现象。事实上,“减负”只是手段,是教育改革的切入点,是全面推行素质教育的突破点,“减负”后,还应该开展各种形式的课外活动来丰富学生的生活。如科学制作,它主要是通过指导学生动手制作科技制品,培养学生手脑并用的创造能力。
《荔枝蜜》是现代作家杨朔的散文名作。文中所涉的蜜蜂知识有六处知识性、表达上的错误和失妥。限于篇幅,此文无法表述,需另文小议。
二、《万紫千红的花》(第三册二一课)
课文在说明昆虫对花色的选择时,举有一例:"比如蜜蜂就不大喜欢黄色,而喜欢红色和蓝色。"(188页1~2行)
此例欠科学根据,也与事实相悖。
国内外养蜂家早已通过大量实验证明:蜜蜂对黄、白、蓝几种光色特别敏感,对于红光是色盲,不能区别红黑二色。对此,各种蜂著多有介绍,养蜂者也尽人皆知。
从蜜蜂采集活动看,仲春时节,大江南北尽染黄色,这便是我国最重要的油料作物油菜进入了盛花期。油菜是我国春天的第一个主要蜜粉源作物,只要天气晴好,蜜蜂就嗡嗡嘤嘤地忙碌于?quot;黄海"之中;养蜂者欣喜地产蜜取(王)浆,称之"黄金时节"。南方与油菜花几乎同期开放的还有白、红、粉红色的李、杏、桃等果木花,密蜂也会采访,但并不表现偏爱;稍后开紫红色花的紫云英同为春季的大宗蜜源作物,盛花期蜜蜂云集花间,那是因为黄色的油菜花泌蜜已近终了,并非蜜蜂"喜欢"而厚此薄彼。北方大面积种植的葵花是花呈全黄色的蜜粉作物,每逢秋季南方成千上万的蜂场运蜂北上赶采葵花、决非失智之举。倘若蜜蜂"不大喜欢黄色",那我国几十万众的养蜂大军,可就断财路空兴叹,弃蜂业改他行了!蜜蜂对黄色敏感,红色失盲,在养蜂业中还具有实际意义:将蜂箱前壁(或全箱)漆成黄、白、蓝几色可避免采集蜂、试飞新蜂和婚飞的蜂王错投他箱;暗室越冬的蜂群作必要检查时,以红灯照明,可免蜂群趋光躁动;王浆生产季节若缺花源,须傍黑饲喂糖浆,操作时灯蒙红布,蜜蜂就不会起飞扑面蜇人、离巢损失。
必须说明的是,在蜜蜂眼里,花朵的红色与灯光的红色或许有别,蜂采红花也许是花的蜜粉香味起了引诱作用,否则蜜蜂采集的红花就难以思议、无从解释了。
故《万紫千红的花》一文举此例明显失妥,须作修改。
三、第三册第六单元说明文后的作文训练"说明语言的多样性和灵活性"中所附资料(233页),多处说明欠科学、准确、缜密,或伴有知识性错误。
1."蜂群通常是由一只蜂王和一二万只工蜂组成。"
①"通常"在养蜂学中多指蜂群时处繁殖期或生产期。在此期间,一群蜂是由三种形态和职能不同的蜂组成,即一只蜂王、大批工蜂和少数雄蜂共同生活在一个群体里。此句既明言"通常",那就不能疏漏"少数雄蜂"。
②"一二万只工蜂"欠准确。我国现代饲养的当家蜂种是遍布世界的意大利蜂(俗称意蜂)。这种蜂的工蜂数为"一二万?quot;时,若非早春繁殖初期,就一定是秋后繁殖未期,"通常"蜂数多为二至四万。如果让"一二万只"的蜂群生产,养蜂者急功近利,即未精蜂道。只有中华蜜蜂(俗称中蜂),有工蜂"一二万只",才与实际相符。然此句未作确指。
2.蜂王"一昼夜可产一万五千到两万粒卵"、"靠工蜂采集花精供养"。
①蜂王是发育完全的雌性蜂,系蜂群成员共同之母,其产卵能力为动物界所罕见,号称"产卵机器"。即便如此,其日产卵量也只是"一万五千到两万"的十分之一或稍多一点,迄今全世界未见蜂王产卵逾三千的报道。反之,我们不难设想:蜂王"一昼夜可产一万五千到两万粒?quot;,即四五秒钟产一粒卵,那不是缝纫机操作状态机针上下运动的节奏,便是影视特技快镜头显示的奇异景象了。此种咄咄怪事出现在权威无上的教科书中,是不谙蜂事者的杜撰,还是排版勘校的失误?
②蜂王"靠工蜂采集花精供养着"吗?国内外所有蜂著均无"花精"一说,养蜂人也不知"花精"系指何物。蜜蜂采集的是植物的花粉花蜜,蜜源缺少时,也采集蜜露(植物花外蜜腺的分泌物)或甘露(蚜虫、叶蝉等排泄的甜质物),还采集某些植物新生枝腋芽处的树脂类物质,这种物质经蜜蜂加工后称作蜂胶,不供食用。若诗文中以"花精"代指花粉、花蜜,尚可为作者乏解蜂事用语无状而不足为怪,但引作教科书中的资料,该是真凭实据的不易之论。否则教师照本宣科,学生受之于心,岂不贻误后学!其实,正常蜂群中的蜂王终生食用青年工蜂从咽腺(又称王浆腺、营养腺)里分泌的王浆,从不取食工蜂采集的蜜粉。
3.工蜂"最多活六个月"。
工蜂的寿命多长?繁殖泌蜜期由于劳累,只能活一个月左右,而"秋后出房的,越冬期能活六个月以上"(《养蜂技术指导》起宗礼),北方寒冷地区甚至"可达九个月"(《养蜂学》苏·舍尔宾纳)。
从参考题和所附资料分析,此题意图除了让学生了解一些蜜蜂知识,对蜜蜂作准确的说明外,还有教育学生学习蜜蜂勤劳、无私精神的意向。故宜在"工蜂……调节蜂群内的温度和湿度"后,补上:"在繁殖、酿蜜忙碌的季节里只能活三四十天",并将"最多活六个月"改为"北方的蜂群",越冬期可活六个月左右。
4."开花时节,蜜蜂……有时还趁着月色采花酿蜜。"
在谁见过蜜蜂在明亮的"月色"下"采花"?蜜蜂酿蜜在蜂巢中进行,终日不辍,何须"趁着月色"?文学作品中"白发三千丈"、"燕山雪花大如席"的夸张是神来之笔,在说明性的资料中将蜜蜂理想化到"趁着月色采花酿蜜"的程度怕有失明智。"不论说话或作文,符合事实是最起码的条件,如果与事实不符,尽管语法和修辞上都没有毛病,也仍然站不住?quot;(《语法修辞讲话》233页吕叔湘熙)此处非但事实可疑,纯系子虚乌有。只有改为"开花时节,蜜蜂白天忙采集,夜晚还要忙酿蜜"才符事实。
5.(第6则)国内外研究蜜蜂传递信息的最新资料表明:出巢侦察植物"开花泌蜜"的蜜蜂"告诉"同伴的方法,不仅凭"''''语言''''--蜜蜂的舞蹈",除辅以食物传递、触角感知等方式外,还有迄今仍未破译的更奇妙的手段(有人谓之电磁感应或生物电感应)。此说毋须纳入教科书,但似可写进《教师教学用书》。
6.不同蜂著述及蜜蜂采花酿蜜活动的数据相差甚大。第7则文字中的某些数据不宜采用确数,拟择常用数据作下述为好:
"蜜蜂要酿成一公斤蜜,需要一万只工蜂各采蜜四五次,采集一百万朵左右的花。……蜜蜂酿一公斤蜜,采集蜂总飞程逾四十五万公里以上。……"
"蜂房"一词系"蜂巢"或"蜂箱"之错。"蜂房"仅指蜜蜂用泌蜡筑造而成的单个眼状正六角形的"巢房","蜂巢"为蜜蜂之巢所,"蜂房"与"蜂巢"有单个(局部)与整体之别,如同人之居所"房间"与"房屋"一般。
8、9两则资料源于《荔枝蜜》,另文议述。
四、第四册第三单元议论文后的作文训练"一事一议"中的"预备活动"(105页)。
提示:①见上述三(6)。
2.实现智能网业务的网间互通的前提条件
智能网是一种可迅速、经济、灵活地提供新业务的网络体系,在智能网上开放补充业务,其优势不仅在于业务、用户数据的管理及业务逻辑的控制比较集中,而且还在于用户可在较大范围内使用业务,用户可在任何通过No.7信令网与用于开放智能网业务的业务控制点SCP相连的地方,使用智能网业务,正是这后一点优势为实现智能网业务的网间互通提供了技术基础。要实现智能网业务的网间互通,前提条件之一就是要实现网间信令功能的互通。此外,在网间互通的智能网业务中,业务呼叫的主叫与被叫分别位于两个不同的网络的情况将占较大比例,如果两个进行业务互通的网络彼此无话路相通,实现智能网的业务互通是不可能的,所以前提条件之二就是实现网间基本呼叫控制功能的互通。以下所有对于互通方式的讨论将建立在这两个前提之下,有关两网实现话路及信令网互通应遵循的原则,这里不做讨论,但假设它们是符合有关规定的,本文将只从技术的角度,对实现智能网业务网间互通的几种可能性进行探讨。
3.实现智能网业务的网间互通的方式
网间互通是指由几个网络合作提供一项业务的处理过程,其中包括智能网与智能网的互通,智能网与非智能网的互通。国际电联曾在建议Q.1201中,将业务处理层次上的网间互通概括为两种情况:
(1)两个IN结构的网络合作提供一项智能网业务,如图1所示:
IN-SLIN业务逻辑
BCP基本呼叫处理
GW网关
图1业务处理层次上的网间互通(IN与IN)
在图1中,GW1用于在两网间进行呼叫的接续,GW2用于接入其它网络中的业务逻辑,GW3用于在各不同网络保有的业务逻辑间进行通信。
(2)IN结构的网络与非IN结构的网络合作提供一项智能网业务,如图2所示:
IN-SLIN业务逻辑
BCP基本呼叫处理
GW网关
图2业务处理层次上的网间互通(IN与非IN)
在图2中,GW4的功能是在IN结构的网络和非IN结构的网络之间接续呼叫,在两个网络的BCP之间提供互通.
综合上述两种情况,不考虑进行互通的两个网络的接入类型(PSTN、ISDN)及智能结构的等级(部分智能网、完全智能网、非智能网),并结合我国的智能网建设的实际情况,智能网业务的网间互通方式可归结为三种方式。
为了便于讨论,首先假定有如下一个需要进行IN业务互通的例子:
网络1由运营者甲管理,它利用业务控制点SCP1开放被叫集中付费业务,网络2由运营者乙管理,用户A和用户B是网络1的用户,用户C和用户D是网络2的用户。
下面将就此例,探讨网络2的用户使用运营者甲在SCP1上开放的被叫集中付费业务--即实现被叫集中付费业务在网络1与网络2之间互通的三种方式。
方式一:通过对方网络的SSP访问对方的SCP
图3通过对方网络的SSP访问对方的SCP
如图3所示,在这种智能网业务互通方式下,网络2的用户C拨叫在网络1登记的被叫集中付费业务用户号码时,由网络2的端局将被叫号码(800KN1N2...)及主叫号码传送给网络2的网关GW2,经网络1的网关GW1传送给网络1的业务交换点SSP1,由网络1的SSP1与网络1的SCP1交互作用后,SSP1得到SCP1送来的真正的被叫号码,并将呼叫接续至被叫用户B。如果在业务执行过程中需要给用户送语音提示或系统需要收集用户输入的密码信息等,则需网络1中的智能外设IP1进行辅助。
方式一的特点是,在整个IN呼叫的处理过程中,与智能网业务有关的处理完全由网络1完成,对于网络2来说,就如同处理一个到网络1的普通呼叫一样。业务特性的变动对网络2没有任何影响。即便网络2是一个非IN网络,也可用此方式实现智能网业务的互通。但网络1中负责汇接本网及外网IN呼叫的业务交换点需具有较大的处理能力。在呼叫处理中,由于必须经过网络1的SSP1接通主、被叫,有可能造成路由组织上的不合理。
方式二:通过本网的SSP直接访问对方的SCP
网络1用于开放智能网业务的业务控制点SCP1可被与其进行业务互通的网络2的业务交换点SSP2接入,如图4所示:
图4通过本网的SSP直接访问对方的SCP
网络2的用户C拨叫在网络1登记的被叫集中付费业务用户号码时,由网络2的端局将被叫号码(800KN1N2...)及主叫号码传送给网络2的业务交换点SSP2,SSP2通过No.7信令网直接与网络1的业务控制点SCP1进行交互作用后,SSP2得到SCP1送来的真正的被叫号码,由于被叫用户B位于网络1,SSP2需按照网络1与网络2互联互通的有关路由组织原则将用户C与用B接通。如果在业务执行过程中需要给用户送语音提示或系统需要收集用户输入的密码信息等,则需网络2中的智能外设IP2进行辅助。
方式二的特点是,由网络2的业务交换点SSP2直接与网络1的业务控制点SCP1进行交互作用,SSP2获得真正的被叫号码后可直接选择最佳路径,将主、被叫接通。只要在网络2中合理设置业务交换点,且两网络话路互通的路由组织方案合理,就不会出现在呼叫接续中路由组织不合理的现象。由网络2的业务交换点及智能外设直接处理IN呼叫,减轻了对网络1中的相应设备的压力。此方式的缺点在于需要统一网络1的业务控制点与网络2的业务交换点的接口规程;一部分业务数据需在网络2中设置,如:业务的触发数据需在网络2的业务交换点中设置,业务的录音通知数据需要在网络2的智能外设中配置,而且一旦数据有变更,如:录音通知更改,则网络1需通知网络2,并将更改的数据提供给网络2,协助它重新加载。在这种互通方式下,网络1与网络2的运营者需要互相配合,两者在业务开放过程中较紧密地耦合在一起。由于网络2的业务交换点可直接接入网络1的业务控制点,而在INAP规程中没有相应的机制来保证SCP与SSP之间通信的安全性,这样可能会对业务用户数据的安全性构成威胁。由于网络2中的多个业务交换点都可直接接入网络1的业务控制点,使得网络1业务控制点的逻辑信令关系变得十分复杂。
方式三:通过不同运营者SCP间访问的方式
为了实现这种业务互通方式,需要在SCP1及SCP2分别配置不同的业务逻辑。在SCP1中配置的业务逻辑包括两个部分:a.用于处理来自本网的业务呼叫;b.用于处理与本网互通的其它网络的用户对本网开放的业务的呼叫。在SCP2中配置业务逻辑c.用于处理本网用户对与本网互通的其它网络开放的业务的呼叫,这部分业务逻辑不涉及业务的具体特性。在网络2中,当SCP2收到对在SCP1中登记的被叫集中付费业务用户的业务请求时,SCP2中的逻辑c启动,控制SCP2与SCP1交互作用,SCP1在逻辑b的控制下对呼叫进行处理。SCP2接收来自SCP1的指令,并与本网中的SSP2一起完成相应的指令,以向用户提供网间互通被叫集中付费业务。图5为一个网间互通被叫集中付费业务中,各部分业务逻辑间交互作用的示意图。此种互通方式的中继方式如图6所示。
图5网间互通被叫集中付费业务中各部分业务逻辑间的交互作用
图6通过不同运营者SCP间访问的方式
网络2的用户C拨叫在网络1登记的被叫集中付费业务用户号码时,由网络2的端局将被叫号码(800KN1N2...)及主叫号码传送给网络2的业务交换点SSP2,SSP2通过No.7信令网与SCP2交互作用,在SCP2中有一个支持与其它业务控制点交互作用、接受来自其它业务控制点的指令的简单业务逻辑,该业务逻辑与被叫集中付费业务的具体特性无关,在该业务逻辑的控制之下,通过智能网应用规程中SCP与SCP之间的接口规程(智能网功能集2支持),SCP2将被叫号码(800KN1N2...)及主叫号码传送给SCP1,收到SCP2传来的信息,SCP1找到相应的业务逻辑,该业务逻辑包含被叫集中付费业务的全部业务特性,并支持对外网来的业务呼叫的处理,执行业务逻辑,将翻译得到的真正的被叫号码返送给SCP2。SCP2收到真正的被叫号码后,将其传给SSP2,并命令SSP2完成到被叫的接续。SSP2收到被叫号码后,由于被叫用户B位于网络1,SSP2需按照网络1与网络2互联互通的有关路由组织原则将用户C与用户B连通。如果在业务执行过程中需要给用户送语音提示或系统需要收集用户输入的密码信息等,由SCP1指示SCP2,在网络2中的智能外设IP2的辅助下完成。在SCP1执行业务逻辑的过程中,如需要监视接续状况或需要结束本次呼叫,均要用指令通知SCP2,由SCP2辅助完成,且在正常接续时,呼叫结束的指示由SCP2发送给SCP1。
基于管理控制系统角度考虑,“马格纳斯构建了包含战略模式、战略使命和战略地位为三个关键变量的战略模型。”他进而构建了战略模式、战略使命、战略地位以及管理控制制度的设计与应用之间的假定关系图,指出管理控制制度的设计与应用应当建立在战略模式以及由它决定的战略使命的基础上,更进一步来说,管理控制制度应当与战略地位相适应。不同的战略地位导致控制设计可能是严格控制,也可能是松弛控制,而管理控制系统中对严格控制或松弛控制最敏感的就应该算是预算系统了。
2、经营绩效管理控制
所谓评价则必须有一个参照标准,有效的经营绩效评价标准至少应当包括财务因素,而财务因素的主要来源便是预算管理控制系统。根据这一标准既可以考核经营绩效,又可以确定进一步的激励和报酬水平。其目的无非是为了促进可运用的资源(如人、设备、设施、时间、资金、材料等)发挥最有效的功能。如同战略管理控制系统一样,经营绩效管理控制系统也可以根据整个管理控制系统监督程度的不同分为严格控制与松弛控制。而严格控制或松弛控制对预算目标的实现程度、预算管理产生极大影响。
二、预算与战略和经营绩效间的相关性
1、预算管理控制与战略管理控制的关系
一方面,战略作为预算的前提,为预算提供了一个可供遵循的框架;另一方面,预算作为一种在公司战略与经营绩效之间联系的工具,可以将既定战略通过预算的形式加以固化与量化,以确保最终实现公司的战略目标。企业将制定、执行预算同公司的战略结合起来,有助于调整公司策略,得到有关机遇和挑战的反馈,最终提高公司战略管理的水平。
2、预算管理控制与经营绩效管理控制的关系
一方面,预算是绩效考核的基础,科学的预算目标值可以成为公司与部门绩效考核指标的比较标杆;另一方面,理论研究已经证明,高水准的预算目标对管理者的态度和业绩存在积极影响,预算管理在为绩效考核提供参照值的同时,管理者也可以根据预算的实际执行结果去不断修正、优化绩效考核体系,确保考核结果更加符合实际,真正发挥评价与激励的作用。
在整个管理控制系统中,预算与战略和经营绩效之间实质上是一种以因果关系为逻辑主线、首尾相连的循环过程。在战略管理的前提下,围绕着战略目标的实现来进行预算管理控制,再以预算管理确定的标准为依据来衡量管理者的经营绩效,而经营绩效又反过来决定着下一步战略目标的制定和企业是否应当采用既有战略,还是实施新战略。
三、对预算管理控制的重新认识
1、对预算管理的错误认识及原因
目前,我国企业对预算管理的作用还存在许多错误认识,其中最为典型、最容易使预算管理失去理应发挥作用的错误看法,就是将预算管理仅仅看成是财务部门自己的工作。
预算管理常常无法达到预期效果其原因主要有两个:一是管理者使用的预算模型不准确,因此给出的预测就是错误的,实际业绩当然就很难与之相符合;二是,在以预算为依据对管理者经营绩效进行评价并进一步激励的机制下,管理者的职能可能会导致他们对预算的编制水平和实际报告的执行情况产生偏差。因为在预算编制的开始,管理者可能就会故意影响预算编制过程,使做出的预算与实际相差甚远。他们还可能调整自己的实际经营行为,其目的是要使实际执行情况符合他们的期望,以达到预算水平。
这两个原因的思想根源就在于将预算管理孤立于企业战略和业绩评价等部门。一方面,不能做到围绕战略管理目标进行全员参与预算,无法构建或得到正确的预算模型,故而预测错误,实际业绩无法与之相符合;另一方面,预算制定的过程中没有充分考虑到绩效评价过程的管理控制,这就使得经营者在预算制定或执行过程中偏离预算管理的初衷,做出创造个人利益的自利行为。
2、构建与战略管理和绩效管理充分相关的预算管理控制系统
若想构建与战略管理和绩效管理充分相关的预算管理控制系统,应在如下几方面对我国大多数企业的预算管理控制系统加以改进:
1995年,俄罗斯奥尔登堡大学的生物学家梅格列特在研究一种叫蓼的一年生草本植物时,意外地发现蓼的叶子中含有异常高的锌、铅、镉等金属。这是否表明蓼有从土壤中吸收这些金属的“嗜好呢”?于是他带着这个疑问,在一些被锌、铅、镉之类金属污染过的土地上种了大量的蓼。这些蓼长得非常茂盛,叶子又大又厚,结果在1公顷的土地上,一个季节就收获了大量的蓼。梅格列特将蓼草放入800℃的炉子里烧,草化为灰烬,结果从中得到了1.3千克镉、23千克铅、322千克锌。
最近,德国奥尔登大学的一个试验小组已在一处废金属堆放场引种俄罗斯大蓼获得成功。现在该试验小组已从德国各地尤其是环保组织接到了大量订单,同时还为推广这项研究成果专门成立了一家商业性公司。它的业务活动已引起德国军事部门的很大兴趣,因为历史上的各种军事演习场包括二战时期用作化学武器仓库的地方都有待改造,消除污染,公司方面业已应约在那些地方种下了大蓼,以净化环境,回收有害金属。
最近还有文献报到,美国加利福尼亚的专家们通过研究发现,野生芥菜有从土壤中蓄积镍的功能,他们把种植的半公顷的野生芥菜杆割下来,晒干再烧成灰,每100克芥菜灰中获得了15-20克镍。他们目前正着手培育蓄积金属能力更强的芥菜新品种,预计可以从每平方米的土地上获取12克镍。尽管通过这种方式获取镍的效果远不及其它办法,但对环境无任何污染。
科学研究证明,植物在千百万年漫长的进化演变过程中,已经练就了一身非凡绝招,许多植物有累积某些金属元素的能力。如堇菜好锌、香薷含铜比较丰富、烟草含铀特别多,还有紫云英含硒、苜蓿含钽、石松含锰格外丰富。生长在含黄金特别多的土壤中的玉米或木贼草,烧成灰,每吨竟可以提取到10克黄金。有些植物能累积稀有金属,如铬、镧、钇、铌、钍等,被称为“绿色稀有金属库”。它们对稀有金属的聚集能力要比一般植物高出几十倍、成百倍,甚至上千倍。比如铬,在一般植物中用光谱检测也很难发现,而凤眼兰却能在根上累积铬,其含量可达到0.13%。
这一系列的发现引起了科学家们的极大兴趣,被人们称为“绿色冶金”技术。专家预言如果这一成果取得突破性的进展,人类将有可能通过种植植物来获得所需的金属,同时还可以改善遭受人类破坏的环境。
一、目前义务教育阶段数学教育的现状
首先,我国的数学教育有其成功的一面,自1963年数学教学大纲颁布之时起,“加强双基”、“培养三大能力”、“精讲多练”等构成了我国数学教育的成功经验和优良传统。进入80年代以来,“追求升学率”和“数学竞赛热”,也使中国数学教育有别于其他任何国家,正是这样的体系之下,优良传统与严重问题并存,高分下隐伏的危机逐步暴露出来,学校教育不管是主观上或客观上实际是围着“升学率”转。由此带来的是什么局面呢?学生学习的目标就是为了考重点、升大学。教师平时忙于加班补课,教学着重题海战术。为了升重点率,导致一种很不正常的情况:一些学校几乎用一个学期的时间来准备中考,学生为了应付考试,负担沉重。教师为了应付应试教育,根本没有时间和精力考虑学生的个性发展和社会的不同需要,对21世纪社会将需要公民具备哪些数学素质无暇考虑。随着义务教育的实行,“差生”或“慢生”的比例增大,但又不能象“英才”教育那样进行淘汰,这给课堂教学带来更复杂的问题。因为数学被认为是最难学的课程,学生视学习数学为畏途,许多学生过不了这把严酷的“筛子”。而有的乡中为了实现普及达标率,又降低要求,如个别学校出现了这样的现象,跳级学习的不是品学兼优的学生,反而是学习最差的学生,其理由是,反正学不好,让其早些毕业,避免退学,影响义务教育的普及达标率。试想,如此教育结果,实难说达到了义务教育初中数学教育大纲规定的要求,也就谈不上实现义务教育的目标了。因此,对我国数学教育的现状,我们虽不应妄自菲薄,但也不可肓目乐观,完成“九义”教育,数学教育的改革势在必行。
二、大众数学的内涵及其与义务教育阶段数学教育的关系
1、大众数学的历史来由
“大众数学”的提法是1984年在第五届国际数学教育大会(ICME—5)上正式形成的,一大批论文就这一主题进行了广泛的探讨,如“什么样的数学课才符合大多数学生的要求?”“如何建立这种课程?”等等,联合国教科文组织委托麦洛(PeterDamerow)等四人负责编辑了“MathematicsforALL”的文集,“大众数学”的口号逐渐广为人知,流传至今。几乎已成为数学教育界广泛认同的行动纲领。进入90年代,世界各国,尤其是各发达国家纷纷提出教育改革的报告、方针或方案,改革的目标都是面向21世纪,为培养适应高科技信息社会更加剧烈的世界市场竞争所需要的人才,谁既能培养出合格的劳动者,又能造就一流的杰出科学技术和经济管理人才,谁就能占有21世纪。1986年国际数学教育委员会(ICMI)在科威特举行了“90年代的中小学数学”的专题讨论会,并专门讨论了“大众数学”的问题。可以说,大众数学问题将成为今后数学教育研究的主要问题之一。
2、大众数学的内涵
“大众数学”一词从词意来说是比较直接、朴素的,几乎人人都能够理解。因此,一般也未作严格的定义,权作原名词看待。就我国义务教育来说,由于义务教育是所有适龄儿童少年都必须接受的教育,因此,它的数学课程就应该是所有学生都必须学习而且是能够学习的。这种为现代化生产发展和现代社会生活所必需,且为所有学生能够学好的数学课程,我们称之为“大众数学”。
在当今教育改革的潮流下形成的大众数学的思想具有极其丰富的内涵。人们可以从哲学、社会学、数学以及教育学等各个角度去研究它,也可以用它考察数学教育所涉及的各个方面。
从文化的角度看,数学作为一种文化,“大众数学”是大众文化的一个组成部分。任何一种文化现象都包含着丰富的数学内容,如何挖掘各民族文化中的数学因素?如何在教育中发挥这些因素的积极作用?如何处理民族语言与数学语言的相互关系?在不同文化背景的学生中讲授数学,是充分利用学生各自文化背景中的数学因素,还是让学生尽量不受已有因素的影响,把数学当作一个全新的天地考察,这是我们面临的一个问题。当我们把数学当作一种文化现象来研究时,“大众数学”将具有重要的指导作用。
从生活的角度看,“大众数学”就是大众生活中的数学。人们在日常生活中都自觉或不自觉地运用数学,有些为人们所意识到,有的则有待进一步挖掘。“大众数学”的客观存在性表明,人们通过对这方面的研究可以发展或产生一门大众化的学问——生活中的数学,它将对义务教育的数学课程的改革和完善产生重大影响。
从数学的角度看,“大众数学”即数学大众化。数学发展到今天,纯数学已经不可能为普通百姓所理解,更谈不上应用。但我们总是在尝试着以某种方式向社会渗透数学,特别是随着计算机的出现和逐步普及。因为我们应该积极地考虑把未来社会公民所必需的现代数学及思想方法尽快大众化,以便学生真正能够学习它,掌握它。
从教育的角度看,大众数学是义务教育的基本精神在数学教育的反映。实施义务教育意义下的数学教育与以往选拔、淘汰式的数学教育的根本区别就在于此。因此表现在课程上,大众数学旨在建立一种在学生现实生活背景下可以发展起来的、适应未来发展需要的新数学课程;表现在评价上,“大众数学”将促进人们形成新的观念,使每个学生都学习有用的数学,而且都能学会有用的数学;表现在教学上,与“大众数学”相适应的是改革“类型十方法”的教学模式,倡导“问题解决”的教学策略。
3、大众数学与义务教育的关系
目前我国教育实施的《九年义务教育全日制初级中学数学教学大纲(试用)》是从1986年开始起草至1992年历时五年半的时间所形成的,它是我国建国后的第六个数学教学大纲,它凝聚了成千上万的广大教育工作者和专家的心血,它集中反映了我国近十几年来数学教育研究的成果。国务院颁发的《中国教育改革和发展纲要》从“世界范围的经济竞争,综合国力的竞争,实质上是科学技术的竞争和民族素质的竞争”这一判断出发,提出“教育改革和发展的根本目的是提高民族素质,多出人才,出好人才。”现行的《大纲》全面贯彻了这一精神,明当前我国要在2000年普及九年义务教育,就是要提高未来民族的基本素质。而“大众数学”作为一种新的教育思想、新观念,充分体现了义务教育的基本精神,更明确、更广泛地提出其实现的教育目的就是要让每个学生能够掌握有用的数学,达到人人学有用的数学,人人掌握数学。
基于前面列举的教育现状分析,我国数学教育至少突出面临这些问题:一方面,现代社会处处充满数学,要求每个人都应具备更多的数学知识,才能更好地适应日常生活。另一方面,现代数学的发展越来越只能为少数人所掌握,这就构成了数学教育发展过程中的一对矛盾。再一方面是,现行中小学数学课程内容,相当多的学生掌握不好,相当多的内容学了没有用,但在考试的指挥棒下迫使他们非学不可。因此许多学生过不了数学这把“筛子”。但与此同时,很多既有实用功能、智力价值、联系学生生活实际可以掌握的内容,却又学不到。这就反映了我国现行数学教育的弊端,也就严重地制约了义务教育根本目标的实现。而大众数学为解决这些问题提供了一个良好的结合点。可以认为,倡导“大众数学”,以形成新的数学教育思想和实践体系,构建“大众数学”意义下的21世纪的新的课程体系,是未来数学教育改革的必由之路,也是实现义务教育目标的需要。
三、几点思考
实施义务教育基本目标,进行“大众数学”意义下的数学教育改革,这是一个跨世纪的任务和研究课题,内容广泛且丰富。下面仅就当前义务教育初中阶段数学教育的目的要求以及学校教育的实际,谈几点值得思考的问题。
1、必须认真学习和全面理解义务教育初中数学教学《大纲》。明确认识义务教育不仅要求适龄儿童必须接受教育,同时义务教育不是以“升学”、“培优”为重点,学校应该以提高学生素质为培养目标。当前,辛勤工作在义务教育第一线的广大教师、学校领导乃至教育行政部门的领导深深认识到“应试教育”的弊端,但屈从于外部“升重点高中”的压力,教学上也不得不围着“考重点”转。国家投入大量的财力,实施义务教育,是为了提高未来民族的素质。但按目前的情况看,实际上是95%强的学生在陪少数能上重点高中的学生在苦读,正如前所说的,三年初中学完,许多学生过不了数学这把“筛子”,最后也糊里糊涂地毕业了,连在学校“潇洒走一回”的感觉都找不到。这种失败的心理,本身就与素质教育相违,实在谈不上完成了义务教育的任务。因此,政府和教育行政部门、学校,应站在全局的位置、战略的高度,用未来的眼光看待实施义务教育的重要意义。首先教育战线的同志要有一个正确的认识,同时要向社会广泛宣传义务教育的意义及基本目的,求得社会的认同和支持,改变以“升学率”标准衡量学校质量的片面的质量观、人才观,为学校教育改革,为落实义务教育的任务创造良好的外部环境。
2、义务教育初中数学教学,要树立新的教育思想,要把提高学生的“数学素养”作为根本任务。要从“应试教育”的枷锁中解脱出来,把围绕“升学”、“应试教育”、客观上把数学作为“筛子”的观念应有根本的转变。“大众数学”是全新的数学教育思想,它充分体现了义务教育的基本精神,当前广大义务教育的教师应树立这种新的教育思想和教学观念,改革旧的教学方法,在教学中主动地体现这一教学思想。只有在思想上确立了新的教育思想,在教学改革中才能迈出新的步伐。
3、义务教育初中数学教学《大纲》是教学的指南,必须认真地研读和理解它,准确地把握教学的尺度。根据《大纲》精神,深入了解义务教育新教材的编写意图,这是非常重要的,只有这样才能摆脱过份强调纯演绎数学的内容和旧教学方法的模式,探索“大众数学”教育实践的新路子。
最后,还谈几点值得说明和探讨的问题。
按照Levitt的分类,水分胁迫包括干旱胁迫(水分亏缺)和水涝胁迫(洪涝)。水涝胁迫对植物产生的伤害称为涝害。涝害是世界上许多国家的重大灾害。随着全球环境的不断恶化,生态系统严重破坏,全球气候异常加剧,雨量分布极不均衡,局部地区水灾不断,土壤淹水现象更是极为常见,世界各国都非常重视防涝抗洪、水土保持等问题的研究。我国也是一个洪涝灾害比较严重的国家,大约有2/3国土面积存在不同程度的涝害,危害极大。认识植物对水涝胁迫响应的机理,揭示其适应机制,从而合理地选择和定向培育耐涝性品种,减轻淹水对农业生产的危害,对于我国的农业生产具有重要的理论和现实意义。
一、水涝胁迫对植物的危害
植物对水的需求是有一定限度的,水分过多或过少,同样对植物不利,水分亏缺产生旱害,抑制植物生长;土壤水分过多产生涝害,植物生长不好,甚至烂根死苗[1]。涝害会影响植物的生长发育,尤其是旱生植物在水涝情况下其形态、生理都会受到严重影响,大部分维管植物在淹水环境中均表现出明显的伤害,甚至死亡。但涝害对植物的危害主要原因不在于水自身,而是由于水分过多所诱导的次生胁迫而造成的。
1.水涝胁迫对植物细胞膜的影响
当植物处于水涝状态时,细胞内自由基的产生与清除之间的平衡遭到破坏,造成自由基的积累从而破坏膜的选择透性。晏斌等研究后认为,在涝渍胁迫下玉米体内正常的活性氧代谢平衡破坏,首先是SOD活性受抑制,导致O2-增生。故认为叶片的涝渍伤害可能主要是过量O2-积累产生MDA,引起蛋白质、核酸分子发生交联反应和变性、破坏膜和生物大分子物质,加快了衰老速度[2]。魏和平等以玉米为材料,研究淹水条件下叶片细胞超微结构的变化,发现首先液泡膜内馅逐渐松驰,叶绿体向外突出一个泡状结构,随后进一步破坏解体,且叶绿体结果破坏在液泡膜出现破裂之前,其次是线粒体、细胞核解体。后二者的破坏是淹水缺水造成还是细胞死亡过程中消化酶所致,尚须进一步研究。
2.涝害对植物物质代谢的影响
(1)水涝对植物光合作用的影响
土壤淹水后,不耐涝植物的光合速率迅速下降。虽然在一定时间内,甚至在较长时间内淹水并不引起植株叶片水分亏缺,有时还会提高叶片的水势,但仍会很快引起气孔关闭,叶片CO2扩散的气孔阻力增加。随淹水时间的延长,叶绿素含量下降,叶片早衰、脱落。土壤淹水不仅降低光合速率,光合产物的运输也有所下降[3]。渍水下净光合速率与产量的变化显著正相关,可作为耐涝性选择指标。淹水下,植物光呼吸酶活性受影响,光呼吸加强.水分胁迫下光呼吸具有特殊的防止光抑制作用,通过CO2循环有效耗散过剩能量,从而保护植物在逆境下的光抑制。
(2)水涝对植物呼吸作用的影响
涝害减少了植物组织与土壤间的气体交换,导致根部区域形成缺氧或厌氧环境,这是涝害各种反应中的主要决定因子。由于土壤中的氧气迅速亏缺,引起土壤和厌氧微生物产生了许多对植物有害的物质,这些有害物质将随着淹水的不同程度影响着植物的正常生长和发育。另外,植物体内淹水缺氧,导致根部厌氧代谢产生的乙醇、乙醛等物质对细胞具有毒性,对蛋白质结构造成破坏;产生的乳酸及液泡H+外渗等原因会导致细胞质酸中毒;发酵还会使线粒体结构破坏,细胞能荷下降,细胞中氧自由基增加,保护酶如SOD,POD等活性下降,质膜透性剧增,导致细胞严重的厌氧伤害[4].
(3)根际缺氧对矿质营养的影响
缺氧条件下,植物对土壤中矿质元素的吸收大大减少,主要原因是在缺氧条件下植物只能利用无氧呼吸产生的能量,无氧呼吸产生能量比有氧呼吸少得很多,必然会降低根系细胞ATP的浓度,削弱了根系主动吸收矿质的能力。在缺氧条件下,植物的蒸腾作用降低,蒸腾流流速减慢,矿质元素从根系运输到地上部分的数量减少;另外,缺氧条件下,土壤气体交换受阻,土壤中CO2浓度增大,氧气相对减少,好气性微生物数量减少,厌气性微生物增多,使土壤酸度增大,改变了土壤微环境,最后导致土壤矿质元素有效状况的改变,从而影响植物根系对有效矿质的吸收和积累。由于氧气亏缺导致土壤氧化还原电势降低,使某些离子还原成更可溶更有毒的形式(如硫化物H2S,FeS)。从而使细胞生理机能下降,从而引起根腐和木质化。
3.根际缺氧对植物激素的影响
土壤淹水后改变了植物内源激素的合成和运输,植株根内GA和CTK合成受阻,加剧叶片衰老和脱落。逆境条件下植物体内乙烯含量增加。一些研究者认为是缺水植物体内氧分压降低,诱导根中ACC合成基因促进根中ACC的合成,ACC随蒸腾液流由根系向地上部分运输,地上部分的ACC在通气条件下转变为乙烯[5]。近来已将乙烯在根系的合成更详细地研究清楚,在O2辐射进入根系组织的过程中,由于细胞壁的阻碍和代谢活跃皮层的存在,在根系组织中形成一种从根外层到根中柱部位低氧到缺氧的O2体积分数梯度,结果在缺氧中柱由不需要O2的ACC合成酶将ASM合成ACC,从中柱运ACC输到低氧皮层细胞,由需要O2的ACC氧化酶将ACC氧化成乙烯,再从根部运输到地上部分,促进茎的加粗、次生根的发育及叶片衰老脱落[6]。另外,在缺氧条件下,植物地上部分ABA合成加强,减小了向根系运输的数量,地上部分ABA质量分数随之增大,并进一步抑制ABA向根部的运输。同时缺氧也可能干扰赤霉素和细胞分裂素的合成。
二、植物对水涝胁迫的适应性机理
1.植物耐涝的形态学适应
(1)根系生长的表面化
在水涝胁迫条件下,有些植物根系表层化并且变细,根毛增多,根系能减少氧气在细胞中扩散的阻力,又不会形成根中部细胞的缺氧,还可以增加根系表面积,有利氧的吸收;一些深根植物对缺氧的适应是根部细胞间形成大量通气间隙,便于氧气扩散,根系生长在深层土壤中,也可以获得氧气,同时,有些植物如玉米、小麦、向日葵等,在水表层的茎节处会长出不定根,不定根伸长区内有发达的通气组织形成,使根内部组织孔隙度大幅提高。电镜细胞化学研究结果,不定根根尖细胞内ATP酶的分布高于正常根[7]。ATP酶活性上升,表明不定根根尖细胞具有较高细胞分裂能力和生理活性,根系氧气摄取和运输能力明显改善。
(2)形成根际通气组织。
诱发通气组织形成的原因是由于根系和微生物活动消耗氧气,根系的厌氧环境促进植物乙烯的生成和积累,覆盖根系的水又会通过降低乙烯的释放而加剧这种积累。乙烯浓度增加促进纤维素酶的活性,在酶的作用下,根尖皮层组织中细胞分离或部分皮层细胞崩溃,形成通气组织。可促进氧气扩散进根部,同时使根部的甲烷、H2S、CO2等气体排到体外,调节根际氧化势,排泄废气。
以往对植物耐涝形态学机理主要局限于根的研究,近年来国内外一些学者逐步对植物地上部在淹水状态下发生的形态学变化也进行了研究。目前,对植物淹水环境下形态学适应的相关研究仍较少,且局限于水稻、小麦等少数几种植物,因此,有待于进一步研究。
2.植物对淹水的代谢适应
(1)涝害胁迫下植物代谢途径的改变
有氧存在时植物不存在发酵途径,但在低氧时立即诱导出现,说明它们在植物适应低氧存活机制中起着重要作用。植物受涝时,由于根部区域缺氧不能进行正常的有氧代谢,而为了维持正常的或至少是最低的生命活动,能量的供应也是必不可少的。因此在厌氧条件下,细胞能量的供应主要依赖于无氧发酵途径产生ATP。在受涝时,主要有三种活跃的发酵途径:乙醇发酵途径、乳酸发酵途径和植物特有的丙氨酸发酵途径。但这三种途径是怎样又是在多大程度上对缺氧胁迫的耐性做出贡献以及它们之间是如何相互作用的仍不清楚。
在涝害胁迫时,除了发酵途径外,在有些植物中还存在磷酸戊糖途径和苹果酸代谢作为能量供应的补充,以减小发酵途径产生的乙醇、乳酸等有毒物质的毒害作用[8]。厌氧条件下,参与糖酵解过程的酶也发生变化,厌氧诱导表达出一类正常状况下不表达的糖酵解酶[9]。此外,有些湿地植物可能存在特殊的代谢,如使用PPi替代ATP作为高能磷酸的供体。低氧锻炼的玉米,根尖存活时间以及胞质酸化与ATP含量无关,暗示PPi在起作用[10]。
(2)涝害胁迫下蛋白质的合成
逆境下植物叶片游离脯氨酸累积,原因一是叶片组织多种酶活性降低,脯氨酸氧化受阻,造成游离脯氨酸积累;二是谷氨酸合成脯氨酸的速度增加。脯氨酸可提高植物细胞原生质渗透压,防水分散失以及提高原生质胶体的稳定性,从而提高植物体抗性[11]。植物抗逆性途径大多与蛋白质尤其是酶有关,在短时淹水逆境下,酶活性增强,但随时间延长这些酶的活性下降。许多研究结果表明在涝渍胁迫条件下,植物体内诱导合成了一些新的蛋白或酶类物质。一些耐水涝胁迫的植物,如水稻和稻稗,在氧胁迫条件下糖酵解代谢酶类的活性明显被促进,例如乙醇发酵、糖酵解代谢、磷酸戊糖代谢酶活性被促进,甚至三羧酸循环在缺氧条件下也有一定活性,这样湿生植物就可以在代谢上适应水涝胁迫所造成的缺氧生境。以玉米为材料在厌氧条件下的研究发现,玉米新合成两类蛋白:过渡多肽和厌氧多肽,并与糖酵解或糖代谢有关[12]。目前已克隆了一些与植物抗涝性相关的基因,主要是编码厌氧胁迫蛋白的基因、SOD酶基因、植物血红蛋白等。随着基因工程技术的完善,利用转基因技术培育抗涝性植物材料将成为未来抗涝性育种的重要手段。
目前,对于提高植物的耐涝性方面的研究仍然较少,有研究表明使用生长调节剂如PP333、BR-120、复合醇等及外源活性氧清除剂能有效缓解涝害,但在大田条件下,这些措施有一定的局限性。目前迫切需要确定可靠、直观的生理指标,从涝害下植株形态结构及代谢适应性分子机制入手,寻找适宜的耐涝基因,通过转基因技术选育抗淹耐涝品种。
参考文献
[1]赵可夫.植物对水涝胁迫的适应.生物学通报.2003,38(12):11-14.
[2]晏斌,戴秋杰,刘晓忠等.玉米叶片涝渍伤害过程中超氧自由基的积累[J].植物学报,1995,37(9):738-744.
二、提升制造业企业物流发展水平的对策
1.企业成长战略
(1)企业要不断地成长。对于传统企业来说,资源型成长是其成长方式,在这种成长方式条件下,企业的生产规模的盲目扩大,销售收入是企业唯一关注的重点,结果是产品质量不高,低价甚至使亏损竞销,表面赢利,实际亏损,最终导致企业销售回款周期过长,而且回款效率低,企业逐渐走向衰落。2)企业成长的内容。企业成长分为近期成长和长远成长两种。3)企业如何成长。企业实现成长有两条途径:一个途径是,企业通过核心业务的上线(销售收入)和底线(实际利润)来实现成长;二是企业通过对企业进行改造、重组、再造或并购等方式,来增强企业核心能力,使生产经营实现多样化,从而促进上线和底线的成长。如果企业自我成长空间比较大,而且企业发展能力、竞争能力、并购能力还有待于进一步提升,同时,在生产经营领域也没有合适的并购对象,企业应选择内部发展战略。如果企业能力已经趋于强大,可以选择外部发展战略。在我国制造业中,大部分企业都属于第一种情况,只有少数明星企业属于第二种情况。在第一情况下,企业需要不断根据市场需求,调整产品结构,并对企业的生产经营管理体制、流程进行改革,健全和完善企业内外部物流系统,进行物流技术革新、人事管理制度与利益分配制度改革、经营管理机制创新等,此外,还要积极引进先进的经营管理理念,以此来实现企业发展的进一步提升。对于企业生存发展来说,现代物流是企业生存发展的重要支撑,能够极大地提高企业在国内外史上上的生存和竞争能力。因此,改革和创新企业物流,是当前制造业改革与发展的一项重要内容,增强企业的物流能力,也是发展现代物流的根本。
2.企业物流管理的一体化战略
(1)企业内一体化。对于企业来说,其内部部门繁多,有生产部门、营销部门、采购部门、回收与废弃部门等,对这些部门要进行统一管理。按照企业的实际情况,采用MRP、MRPII或ERP等先进管理模式,卓有成效地提高企业的管理水平和物流能力,目的是使企业内部物流与生产工艺链实现有效配合,在企业内部形成完整的供应链条。在完善企业内部供应链的基础上,也要做好与外向供应链的有效衔接。2)企业前向一体化。在前向一体化条件下,企业向前控制供应商,与各供应商形成稳定的战略联盟结构,进而实现生产和供应一体化,这种制造供应链是一种拉式单向供应链模式。3)企业后向一体化。在后向一体化条件下,企业向后控制营销系统内的各个销售主体,比如批发商、商、零售商等,实现生产和销售一体化,这种销售供应链是一种推式单向供应链模式。4)企业前后向一体化。这是一种整合供应链,在这种条件下,企业向前控制供应商,与其形成生产供应一体化;向后控制各级销售商,形成生产销售一体化,这是一种完全的供应链模式,涵盖了企业制造供应链、内部供应链及销售供应链全部环节。5)企业外横向一体化。在这种方式下,企业与市场上生产同类产品或相关产品的企业,进行合作,建立松散或密切的战略合作联盟,以规模化优势抢占产品市场。实现横向一体化,就要对企业物流发展战略、组织结构体系、业务流程、资源管理等方面入手,有针对性地进行改革和创新,将管理功能向管理过程转变、管理产品向管理客户的转变、管理存货向管理信息的转变,使传统的买卖关系转变为新型伙伴关系,以集成供应链物流系统,来实现创新发展,实现物料流动效率最优。
砂石与水泥的管理与控制。选用的砂石材料,要根据设计和标准的要求,对其颗粒等级和含泥量进行严格检查,不满足标准要求的不得进入现场;选用的水泥,首先要对其出厂合格证、生产日期、试验报告等内容进行检查,并对其性能进行抽检实验。当实验结果未达到供方的试验报告数据时,要重新对批次水泥进行取样复查,杜绝使用劣质水泥。
2混凝土的搅拌及运输阶段
混凝土是房屋建筑的主要构成材料,其拌制的配合比及运输过程对房屋建筑的整体质量有着很重要的影响,因此,运输至现场的混凝土必须要满足标准及设计的要求后,才能被应用到房屋建设中。而在这一关键过程中,我们要注意以下要点:如果施工现场的气温较高,且需要浇筑的混凝土的面积也比较大时,要对搅拌场进行遮阳,避免沙石骨料等被阳光直射,及时洒水降温;通常情况下,基础混凝土的强度应控制在C20~C40,浇筑过程使用的混凝土是掺有12%UEA-H的,其强度要大于两侧的强度,而现场施工使用的则是掺有10%UEA-H的混凝土;搅拌完成后的混凝土,要采集样品并做实验,严格检查搅拌后的混凝土的各项指标,检验合格后,要立即运抵现场,并避免在运输过程中大面积暴露,防止混凝土的温度过高;当搅拌器距离较远时,搅拌站要设置在距离浇筑点近的地点,缩短运输距离;当不采用卡车运输混凝土时,则需采用混凝土搅拌罐车运输。
3混凝土的浇筑阶段混凝土
在大面积浇筑时,其表面会出现泌水现象,如果不及时清理掉混凝土的表面泌水,将会严重影响混凝土整体的浇筑质量。在完成混凝土的浇筑作业后,还要及时进行护养工作。此阶段的养护作业要按照施工要求对温度进行严格控制,保证混凝土的表面湿润度,控制混凝土的表面温度,从而提高混凝土整体受温度变化影响的抗裂能力。混凝土在浇筑4~6小时后,其表面会出现不同程度的塑性裂缝,这时要进行二次浇灌或二次压光层措施。大体积的混凝土养护时间大概需要15~25天,小体积的混凝土养护时间大概需要10~15天。
4施工的相关工艺要求砖砌体施工
在砖砌体作业时,砂浆的饱满度和整体垂直度要达到标准的要求,建筑物内相邻砌体的高度差要控制好,并确保高度差处于正常的楼层高度内;保温板的黏结施工,温度要低于5℃。风雨天气,要暂停施工,避免天气因素影响保温效果。当房屋建筑的整体高度小于20m时,保温板的固定形式推荐采用黏贴法。当其建筑高度大于20m时,低于20m部分的保温板要按照设计要求来固定,但保温板的黏贴面积也不得低于总固定面积的40%;在拼接保温板时,如果出现较大缝隙,要使用类似性能的边角保温材料或发泡聚氨酯填充;当基层的水平偏差大于6mm时,要使用砂浆进行修平,以此确保后续保温板的黏贴工作;混凝土施工。施工缝的主要工序包括底板以及底板和墙体的构建,在此工序要特殊强固的位置要采用平直缝施工。为了避免混凝土流入加强带,要在板墙主筋的两侧铺设铁丝网。首先要将直径小于12mm的钢筋立筋点焊至板墙主筋上,其焊接间距要处于150~300mm,再选用孔径小于5mm的铁丝网,并绑扎于钢筋上。
二施工现场技术质量的管理与控制
1建立组织管理机构并执行岗位责任制
房建施工现场的管理涉及施工现场的所有人、物、财以及工程的质量和安全等方面的管理。建立一套完整的管理系统,并积极推行各级管理者与操作者的岗位责任制,奖罚分明,树立全员的质量意识,确保施工现场的平面或立面管理、动态或静态管理,事事都有人抓,件件有人管,形成纵向和横向的管理网络。
2重视施工过程管理
房建工程的施工过程管理,要严格落实技术交底工作。针对工程中的关键工序和特殊工艺,要结合设计要求,制定作用指导书和质量控制点,时刻对施工中的人员、机械、材料、方法、环境等内容进行监控,严格贯彻和落实样板上的各项管理制度。
3强化完工质量检查要结合
建造合同中规定的相关条款,逐一检查房屋建筑中的各部分结构,确保各部分的功能都得以实现。而房屋建筑的保温性能,要结合标准《采暖居住建筑节能检验标准(JCJ132-2001)》进行检测。另外,对于在施工中所采用的各项材料,要在竣工后进行最后的完善并且分类归档,以便向房屋开发单位及政府部门查阅。