生态修复研究分析精选(九篇)

第1篇：生态修复研究分析范文

关键词：边坡生态修复；水土保持；层次分析法；综合评价

中图分类号：S157.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）16-4335-05

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.16.066

近些年，随着生态道路、绿色矿山等理念的倡导，针对矿山、水电站、公路、铁路、采石场等各类建设项目施工过程中的大量坡面治理不再只是依靠单纯的土木工程，而是要更注重生态理念，因此，边坡生态修复成为当下一个热门的研究领域[1]。针对这一状况，国内外学者开发研制了一系列的边坡生态修复技术，如植被混凝土生态修复技术（CBS）、框格梁植草技术、厚层基材植被修复技术（TBS）、客土喷播技术及植生袋技术等。调查表明，这些技术都有一定的水土保持效果，但这些技术目前也存在着一些较难避免的问题。

为了能够科学地评判不同边坡生态修复工程的水土保持效果，对水土流失防治动态进行监测预报，为水土流失的治理部署和决策提供依据，就必须对水土保持效果进行评价[2]。柳小强等[3]以金安桥水电站为例，用层次分析法和综合指数法对金安桥水电站工程水土流失防治效果进行了评价；余海龙等[4]以土壤-植被系统质量和景观质量为构建主体，建立了高速公路边坡生态护坡工程效果评价指标体系；张艳等[5]对不同护坡类型的植被恢复过程中植被与土壤特征进行了评价。然而，至今水土保持效果评价仍然停留在理论探讨阶段，具体措施的效果评价涉及较少[6]。总的来说，有关开发建设项目水土流失防治效果的评价研究相对较少，评价指标也缺乏统一性[3]。

本研究通过对向家坝水电站四个不同生态修复边坡进行水土保持效果综合评价，为边坡生态修复方法的选择提供了科学依据，也为边坡水土流失后续治理提供了参考，同时为其他生态修复边坡的水土保持效果评价提供了可行的思路与方法。

1 边坡样地概况

向家坝水电站坝址位于金沙江干流下游的向家坝峡谷出口处。水电站坝址以上流域面积为45.88万km2，最大年降雨量在1 168.5 mm，年最小降雨量为852.4 mm。库区土壤土层普遍较薄，一般厚度在30 cm内；土壤质地粗糙，存在大面积的石渣子或石骨子土；土壤的有机质含量普遍偏低。项目区水土流失较为严重，项目区6个县水土流失面积共计4 660.49 km2，是长江上游水土流失重点防治区。

对于向家坝水电站边坡的水土流失治理，根据专家的建议主要采用了厚层基材喷播技术（TBS）、植被混凝土生态修复技术（CBS）、客土喷播生态修复技术、框格梁植草护坡技术等，本次评价研究的边坡样地基本情况见表1。

2 建立评价指标体系

2.1 评价指标选择的原则

研究表明在不同流域与不同尺度下，水土流失的产生过程及影响机理并不相同，水土保持所采取的措施也不一样，这很大程度限制了水土流失的过程分析和空间尺度外推[7]。所以评价指标的选择应该因地制宜，需要突出各自的重点与特点。

生态修复边坡水土保持效果评价指标的选择上除了遵循科学性、客观性、系统性、有效性[8-11]的普遍原则外，还需遵循以下两个原则：

1）主要效果原则。此次研究只重在评价边坡生态修复工程的水土保持效果。但所采取的水土保持措施反映出来的效果都不是单一的，大多都是相互关联的。所以就只需根据影响边坡的重要因素选择出可以较全面体现水土保持效果的主要指标。

2）可量化原则。当前水土保持效果评价总的形势是以定性为主，定量的科学评价还比较缺乏[6]。为此，只有对所选的主要效果定量处理，得出的评价结果会更有科学性与实用性。

2.2 具体指标

对于评价指标体系的确定，根据上述的评价指标选取的原则构建了由水土流失量、土壤-根系质量和植被生长效果三大类组成的水土保持效果评价指标体系。具体指标、选取意义及测量方法见表2。

2.3 评价指标体系

根据以上所选择的指标，建立由目标层、准则层和指标层构成的评价指标体系（图1）。

3 评价方法

本次评价采用层次分析法（The analytic hierarchy process，AHP）。层次分析法[12，13]是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂于20世纪70年代初在研究“根据各个工业部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配”课题时，应用网络系统理论和多目标综合评价方法提出的一种层次权重决策分析方法。该方法是将一个复杂的多目标决策问题作为一个系统，将目标分解为多个目标或准则，进而分解为多指标（或准则、约束）的若干层次，通过定性指标模糊量化方法算出层次单排序（权数）和总排序，以作为目标（多指标）、多方案优化决策的系统方法。AHP方法不仅原理简单，而且具有扎实的理论基础，是定量与定性方法相结合的优秀的决策方法，此方法对于那些难以完全用定量方法进行分析的复杂问题特别适用。

3.1 确定指标权重

在已经建立的评价指标体系中，从层次结构模型的标准层开始，对于从属于（或影响）上一层每个因素的同一层各个因素，用“成对比较法”和1-9比较度构造成对比较阵[14]，直到最下层。根据专家评分的统计结果构造出判断矩阵，层次分析法评价计算中的权重确定采用yaahp 6.0版本软件，通过对判断矩阵的一致性进行检验[15]，得到的计算结果见表3。

由表3可以看出，生态修复边坡水土保持效果评价指标体系中权重较大的是坡面植被覆盖度和坡面侵蚀模数，分别为0.370 0和0.259 0，土壤根系干重增加率和土壤容重的权重较小。

4 计算综合评价值

4.1 评价对象原始数据值

通过现场实地调查及室内试验得到以下数据（表4）。

4.2 数据无量纲化处理

由于本评价体系所选用的指标涉及方面、取值和单位不尽相同。为了能够比较各指标要素和计算指标的综合指数，需要进行数据的无量纲化处理。

数据无量纲化的过程实际上就是分级打分的过程，在划出某一指标要素的给分范围后，根据统计数据给指标分级，采用极差标准型法和等级法对所得数据进行无量纲化。标准型无量纲化的公式为[16]：

Ri= 0 xi≤bixi-bi/ai-bi bi

Ri= 0 xi≥aiai-xi/ai-bi bi

Ri=x-ai/a-bi bi≤xi

式中，ai和bi分别为第i个指标的上、下限，Ri为基础数据无量纲化之后的结果，取值范围为0～1，它表示该指标值距理想状态值的接近程度。

对于发展型指标（如边坡植被覆盖度、土壤―根系复合体抗剪强度、土壤根系干重增加率、稳定渗透率、物种多样性），当基础数据值xi越大，对生态修复边坡的水土保持效果越具有促进作用，此时的Ri按式（1）计算。对于制约型指标（如坡面最大冲刷深度、坡面侵蚀模数、土壤容重），当基础数据数值xi越大时，对生态修复边坡的水土保持效果越具有阻碍作用，此时的Ri 按式（2）计算。对于发展型与制约型同时存在的指标，当基础数据数值xi在某个值时，所起作用最为积极有效，此时的Ri按式（3）计算（本次所选指标中没有此类指标）。

各评价指标的上下限值见表5（各指标上下限值均来源于所有边坡同指标的最大和最小值，土壤容重指标取值参照专业规范，坡面植被覆盖度根据实际情况）。

4.3 综合计算

各指标的实际值经过数据无量纲化处理后，得到无量纲化数值Ri，以及通过AHP评判距阵法得到各指标的权重Pi后，两值相乘就得到各指标的综合值。即生态修复边坡水土保持效果评价综合指数计算模型为[17]：

SQR=Ri×Pi （i=1，2，…，n）

式中，SQR为评价对象的综合评价值，n为评价指标个数。

根据以上所得的数据，代入上式计算得到每个样地的综合评价值（表6）。

5 结论与讨论

由表6的数据可以看出，四种边坡生态修复工程中水土保持效果综合评价值排序依次为：CBS>TBS>框格梁植草>草种撒播，植被混凝土生态防护边坡的水土保持效果综合评价值最高。实地调查发现厚层基材喷播样地生物群落垂直结构不完善、水平结构失稳；框格梁植草坡面植被群落物种数少；草种撒播边坡只有少量草本植物，致使水土流失严重；植被混凝土生态修复样地生物群落层次复杂，结构完善，坡面基质力学强度较高，水土保持效果较优（图2）。

可见运用建立的生态修复边坡水土保持效果评价指标体系对4块样地进行综合分析，评价结果基本符合边坡样地实际情况，以上研究结果表明所选择的评价指标和所构建的指标体系对生态修复边坡水土保持效果的评价具有较好的实用价值，为以后边坡水土保持效果的定量分析提供了可参考的方法，也可为生态修复边坡后期的监测与调控提供科学的支持。由于边坡生态修复涉及多学科的理论，随着对边坡生态修复研究的不断深入以及认识更加全面，评价指标和评价体系还需要不断地加以修正和完善，使各指标的计算结果更加精确。

参考文献：

[1] 杜林峰，沈 彦，王 丽.基于生态系统服务理论的生态修复边坡预评价[J].亚热带水土保持，2014，26（1）：56-59.

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第2篇：生态修复研究分析范文

关键词：恢复生态学；研究进展；理论研究

随着经济的快速发展，自然环境受到的影响越来越大，人口增加、工业产业化急剧发展，使生态环境的压力越来越大，而且人类在经济建设过程中，对资源进行过度利用，使很多资源都受到不同程度的损坏，一系列生态环境问题成为摆在人类面前的重要挑战，实现可持续发展，就必须加强解决各种生态环境问题，协调人类的活动和生态环境，使人类在加强经济建设的过程中也可以逐渐实现对生态的恢复和保护，促进生态环境与人类社会的全面发展。

1恢复生态学的定义和理论基础

1.1恢复生态学的定义

恢复生态学是生态研究领域中的一个新词，主要针对生态问题产生，致力于恢复已经受到破坏的生态环境，由于这个领域涉及的学科很多，因此也叫做综合生态学。简单来讲，恢复生态学是一门有关于生态的修复的学科，指的是通过人们对生态系统的研究，从而不断对那些已经受损的生态环境进行重建和恢复的过程，使生态环境能够发挥出相应的生态功能，而且能够使自然生态环境实现可持续发展的一项科学。在这个研究领域中最关键就是恢复，对已经受到破坏的环境进行恢复，这种恢复可以分为广义上的恢复和狭义上的恢复，狭义来讲，就是一种将其恢复到初始状态的工作，广义的恢复是人类社会需求意义上，要依据生态工程的相关技术，对于一些被损坏的自然系统进行重建。由此可见，恢复生态学在加强生态系统的建设以及优化管理和生物多样性的保护上具有重要的意义。

1.2恢复生态学理论基础

恢复生态学相对应的是已经受到破坏的生态环境，生态的破坏可以理解为生态系统的结构发生变化、功能出现退化、生态自然的关系出现紊乱。所以这个恢复的过程就是要将自然还原到一个协调的关系上。由于自然条件的复杂性以及人类社会对自然资源利用的取向影响，生态恢复并不能做到将被破坏的环境恢复到最原始的状态，只能在现有的基础上进行尽量恢复和还原，使生态自然系统能够维持一定的生态功能。生态恢复是在生态环境受损之后必须要进行的一项活动，通过各种物理、生物、化学等手段，对生态系统的发展方向以及演变的过程进行控制，从而实现重建的过程。

2恢复生态学的发展

2.1国外关于恢复生态学的研究发展概况

人类开始对恢复生态学进行研究已有多年的历史，有学者认为生态恢复只是恢复中的第1步，一个生态系统想要保持整体性和稳定性，就需要进行全局思考。从20世纪50～60年代开始，欧洲以及北美的很多国家都开始注意自己国家内的环境问题，也开始有一些研究，利用一些工程和生物措施对水土流失等环境问题进行整治，从20世纪开始，就已经有很多国家在加强生态修复，比如欧美的一些发达国家在加强对水体以及热带雨林的恢复，日本加强对一些退化植被的恢复。关于生态恢复的研究一直都没有停止，20世纪70年代中期，在美国召开的“受损生态系统的恢复”国际研讨会，就生态系统受损的问题进行深入的研究和探讨，而且同期还出版相应的书籍，科学家从不同的角度对生态恢复问题进行探讨。1984年又召开恢复生态学研讨会，对恢复生态学理论以及实践的统一性进行分析和探讨，并且提出恢复生态学在经济发展以及自然环境保护过程中的作用，生态恢复的首要功能是完成生态环境的恢复，使生态环境能够维持原来的平衡，其次，也能够促进经济社会的发展，因为人们的经济活动与生态环境分不开，经济社会的发展离不开生态环境的支持。1985年，美国成立“恢复地球”组织，使生态恢复工作实现组织化和系统化。1996年，在瑞士召开第一届世界恢复生态学大会，会议强调恢复生态学在生态学领域中的地位，使恢复生态学的研究更进一步。但是每个地区的侧重点不相同，比如欧洲更倾向于对矿地的恢复，北美更倾向于对水体以及林地进行恢复，我国更强调农业资源综合利用。

2.2国内关于恢复生态学的研究概况

我国的生态环境在经济社会的发展过程中受到的损坏也十分严重，加强生态恢复学的研究，也是我国生态环境恢复和保护过程中的一个重要内容。我国在发展过程中也意识到生态恢复的重要意义，因此开始生态恢复已经有较长的历史时间。比较典型的是内蒙古锡林郭勒盟草原在过大牧压下退化后封育恢复退化的过程，这个研究从退化的草原群落的基本特征、恢复的动力等为基础建立退化的数学模型，并且借助该模型对草原恢复的策略进行探讨，从而使当地的草原生态系统得到有效的保护。在我国西南部，也有学者对贵州省茂兰喀斯特退化群落进行恢复，从退化的生态环境着手，对具体的生态环境进行研究和分析，并且结合生态恢复学的理论，使恢复生态学的研究工作得到有效的进展。包维楷等对眠江上游大沟流域人为干扰体类型、干扰强度、频度、时空格局等研究的基础上，对生态系统的群落结构以及物种的组成进行分析和探讨，并且对人为影响进行分析，还有的学者对土壤结构、土壤动物、土壤微生物等进行研究，提出常绿阔叶林生态系统恢复力，对我国的森林生态系统的恢复有很大的帮助。我国的地域十分广阔，森林资源也比较丰富、森林植被的恢复工作是恢复生态学研究的一个重要内容，对植被恢复的理论与实践研究也比较多，而且也都取得很大的进步。比如对黄土高原植被恢复的探讨、矿山废弃的植被恢复与重建、沙漠植被的恢复工作进行探讨等，使我国的多种类型的生态环境系统都得到有效的恢复，而且在恢复工作不断进行的过程中，还出现很多研究文献，这对后代的生态恢复以及生态保护都有很大帮助。自然生态系统自身有一定的修复能力，但对于受损比较严重的生态系统，加强人为修复是一个重要途径，对此，我国也积极加强各种修复技术的研究，利用人为的生态工程可加速生态系统恢复，尤其被极度破坏的生态环境，更需要利用人工修复技术。

3结语

综上所述，生态环境与人类的发展息息相关，在人类加强经济建设的过程中，对自然生态环境的破坏也越来越严重，生态恢复是维持自然界和谐发展的一个重要过程。恢复生态学主要针对生态环境的恢复，这个研究领域涉及的内容比较广泛，国内外关于这个领域的研究正在不断增多，对于生态系统的可持续发展有重大意义。

参考文献

1蒲扬.恢复生态学的理论与研究进展[J].生物技术世界，2015（12）

2高彦华，汪宏清，刘琪璟.生态恢复评价研究进展[J].江西科学，2003（13）

第3篇：生态修复研究分析范文

水土流失问题已成为影响我国国家生态安全的头号环境问题［1－2］，为推进水土保持生态环境建设，在总结多年来水土保持实践经验的基础上，水利部推动实施了水土保持生态修复工程。目前，针对水土保持生态修复工程的研究主要集中于生态修复措施类型的划分［3－5］、群落演替及土壤理化性质等修复效益的监测方面［6－9］，而作为林地重要覆盖面和保护层的枯落物层却鲜有报道。枯落物层具有防止雨滴击溅土壤、维持土壤结构、拦蓄渗透降水、分散滞缓减少地表径流、覆盖地表减少表层土壤的水分蒸发及增强土壤抗蚀性等作用［10－11］。为此，笔者对水库水源涵养区不同修复措施下的枯落物的蓄水保水效益进行研究，以期为生态修复效益的全面研究与分析提供参考，也为库区及同类地区生态修复和水源涵养等的研究提供理论基础和参考。 1　研究区概况 桃林口水库位于河北省秦皇岛市青龙满族自治县，地理位置118°37′—119°37′E，39°51′—41°07′N，水库控制流域面积5　060km2。研究区属于燕山山地丘陵区，基岩以花岗片麻岩为主体，局部有少量的石英砂岩，地带性土壤为棕壤和褐土，土层厚度＜50cm。研究区属暖温带半湿润大陆性季风气候区，多年平均气温10．1℃，平均降雨量700mm，70％左右的降雨集中于7—8月，年蒸发量1　089mm。研究区为河北省桃林口水库上游水土流失重点治理区，土壤侵蚀形式以水力侵蚀为主，侵蚀强度以中度—轻度侵蚀为主。 研究区属温带旱生阔叶林亚带，植被覆盖度在80％以上。代表植物有油松（Pinus　tabulaeformisCarr．）、侧柏（Platycladus　orientalis（L．）Franco）、蒙椴（Tilia　mongolica　Maxim．）、蒙古栎（Quercusm　ongol－ica　Fisch．ex　Ledeb．）、白榆（Ulmus　pumila　L．）、杨树（Populus　cathayane　Rehd．），经济林树种主要为板栗（Castanea　mollissima　Bl．）、苹果（Malus　pumilaMill．）、白梨（Pyrus　bretschnei　Deri．）、桃（Amygda－lus　persica（L．）Batsch）、山楂（Crataegus　pinnpat－ifida　Bunde）、山杏（Prunus　armeniaca　L．）、花椒（Zanthoxylum　bungeanum　Maxim）等。随着海拔的变化，植物种分布差异明显；其中，海拔400～600m的阴坡分布着天然（次生）油松林，阳坡多为蒙古栎、蒙椴、山杏和荆条（Vitex　negundo　L．var．hetero－phylla（Franch．）Rehd．）；250～400m处分布着经济林及散生果树，沟谷内多为杨树，土质较差的山坡上多为刺槐（Robinia　pseudoacacia　L．）薪炭林；海拔150～250m处主要种植农作物及少量果树。 2　研究内容与方法 依据桃林口水库水源涵养区生态修复试点工程生态修复作业设计，将修复措施划分为6种类型，不同修复措施类型、群落组成、调查地点及样地数目见表1。在不同措施类型项目区内，研究枯落物的蓄积量、持水量、吸水速率和有效拦蓄量等蓄水保水效益，并利用“空间代替时间”［12］的方法研究不同修复措施下与无修复措施下的蓄水保水效益的变化。 2．1　枯落物蓄积量的测定 在不同生态修复措施典型地段设立标准样地，样地大小50m×50m，每种修复类型至少调查3个标准地，在标准地内设定1m×1m的样方3个。在不破坏枯落物原有结构的情况下，将枯落物收集在纱网内，称其鲜重，在85℃温度下烘干，再称其干重，以计算其单位面积蓄积量。 2．2　枯落物持水量和吸水速率的测定 采用室内浸泡法测定枯落物持水量及其吸水速率，将纱网及其内的枯落物浸泡至水中，分别测定浸水15min，30min，1h，2h，4h，6h，8h和24h后的枯落物重量变化，以研究其吸水速率及吸水过程［13－14］。 2．3　枯落物有效拦蓄量的测定 枯落物有效拦蓄量（W）可用来估算枯落物对降雨的实际拦蓄量［15］，即：W＝（0．85Rm－R0）M式中：Rm———最大持水率（％）；R0———平均自然含水率（％）；M———枯落物蓄积量（t／hm2）。 3　结果与分析 3．1　枯落物蓄积量 由图1和表2可知，不同生态修复措施类型植物群落枯落物的蓄积量差别显著，天然（次生）林封育型的枯落物蓄积量最大，平均为26．88t／hm2，荒坡封育型的最小，平均为9．57t／hm2，其他依次为疏林补植型（25．83t／hm2）、人工林封育型（25．11t／hm2）、荒坡造林型（24．10t／hm2）、陡坡梯田退耕型（12．22t／hm2）。生态修复措施实施后枯落物蓄积量差异显著，且荒坡封育型、陡坡梯田封育型、疏林补植型、荒坡造林型植物群落的枯落物蓄积量修复后均高于未修复。其中，疏林补植型的枯落物蓄积量增加量最小，修复后比未修复仅增加3．20％，荒坡造林型的增幅最大，高达163．17％。不同生态修复措施实施后枯落物蓄积量的增加可归因于林地生物量的增加和人为干扰的减弱，二者的叠加作用使得林地枯落物蓄积量增加明显。 3．2　枯落物吸水动态变化 由表2可知，在开始浸泡的0．5h内，枯落物迅速吸水，持水量也迅速增加，随浸泡时间的延长，持水量呈现不断增加的趋势，但增加速度逐步变缓，至24h时基本达到最大值，表明枯落物持水量达到饱和。枯落物的吸水速率呈现出三个明显的阶段（图3）。第一阶段为浸水前期（4h内），枯落物吸水速率变化最快，随浸泡时间的增加而速率呈迅速下降趋势；第二阶段出现在4～8h，吸水速率逐渐变缓；第三阶段出现在8～24h，此阶段吸水速率变化幅度较小，枯落物基本达到饱和持水量。虽然不同修复措施下枯落物刚浸入水中时吸水速率相差较大，但随浸泡时间的延长，枯落物吸水速率趋势一致。这表明随着浸泡时间的增加，枯落物的持水逐渐趋于饱和。对不同修复措施下枯落物吸水速率V与浸泡时间t进行回归分析（表3），二者间的关系遵循乘幂函数，即V＝ktn（V为枯落物吸水速率；t为浸泡时间；h，k，n为参数），相关系数均在0．99以上。#p#分页标题#e# 3．3　枯落物有效拦蓄量 由表2可知，不同生态修复措施下枯落物层的有效拦蓄量不同，且存在显著性差异。不同修复措施下，天然（次生）林封育型枯落物有效拦蓄量最大，为85．09t／hm2，有效拦蓄深8．51mm；荒坡封育型的有效拦蓄深最小，为2．85mm；其他措施有效拦蓄深依次为荒坡造林型（5．22mm）、疏林补植型（5．13mm）、人工林封育型（4．51mm）、陡坡梯田封育型（3．92mm）。不同生态措施的实施造成有效拦蓄量差异极显著，与未修复相比，荒坡封育型、陡坡梯田封育型、疏林补植型、荒坡造林型的枯落物有效拦蓄深修复后均高于未修复，其中，荒坡造林型造林后比造林前增加了98．63％，疏林补植型比未补植增加了25．56％，荒坡封育型比未封育增加了20．41％。 4　结论 （1）生态修复措施的实施增加了林内枯落物的蓄积量，天然（次生）林封育型的枯落物蓄积量最大，荒坡封育型的最小，其他依次为疏林补植型＞人工林封育型＞荒坡造林型＞陡坡梯田退耕型；各修复措施的实施使得枯落物蓄积量差异显著，修复后的枯落物较未修复增加3．20％～163．17％。 （2）枯落物持水量Q与浸泡时间t之间存在对数函数关系，即Q＝aln（t）＋b，相关系数皆在0．92以上；枯落物吸水速率V与浸泡时间t间存在乘幂函数关系，即V＝ktn，相关系数高达0．99。枯落物吸水速率在4h时逐渐减缓，在8h时枯落物持水基本达到饱和。 （3）不同修复措施间的拦蓄量差异显著，天然（次生）林封育型枯落物有效拦蓄深最大（8．51mm），荒坡封育型的有效拦蓄深最小（2．85mm）。不同生态措施的实施使得有效拦蓄深差异显著，各措施修复后较未修复的有效拦蓄深了20．41％～98．63％，其中以荒坡造林型增加最大，荒坡封育型增加最小。

第4篇：生态修复研究分析范文

【关键词】现代造纸；机械故障；诊断维修

1、现代机械故障的典型特征

从故障诊断的角度来看，现代机械故障一般有着下列特征：

1.1因果关系的复杂性

随着现代机械系统自身功能和结构变得日益复杂，造成机械故障的原因也日益复杂化。机械系统的症状、故障和原因之间经常存在着各种各样的交叉重叠，通常情况下，一个往往是由于多种原因所致。比如说，液压执行元件速度过慢，其可能的原因包括不良、执行件本身磨损、负载过大、系统内存有泄漏口、调压系统故障、导轨误差过大及调速系统故障等等。另外，某个故障源也会引起多种症状，某个症状也可能是由于多个故障源共同作用造成的。

1.2故障点较隐蔽

机械系统的失灵和损坏通常是由于发生在深层内部的原因引起的，由于大多数机械系统拆装较复杂繁琐，通常故障现场也没有有效的检测条件，因此故障源判断起来较为困难。同时由于能被肉眼直接观察到的症状毕竟有效，再加上诸多不确定因素的影响致使机械故障分析比较困难。

1.3相关因素的不确定性

许多机械系统在日常运行过程中容易受到各种各样的不确定因素的影响而发生故障，例如机械周遭环境温度的变化，电网电压的变化、机械外部环境污染物的入侵等等。这种不确定性还表现在相关信号的非线性、不平稳性及非高斯分布等。由于这些不确定因素的影响，机械系统发生故障的部位和变化也往往难以确定，致使故障的特征信息不明显，难以准确判断分析机械故障源所在。

2、振动监测与造纸机械故障诊断及维修

2.1振动监测技术简介

根据相关数据资料统计，约有60%以上的机械设备故障是由于机械振动造成的，振动与机械系统的运行状况有密切关联。随着近年来我国造纸工业的迅速发展，大型、复杂、精细化的造纸机械也得到了快速发展，因此带来的造纸机械工程振动问题越来越突出，目前许多中高速造纸机械的日常监测和维护越来越依赖在线振动监测技术。

造纸机械振动监测和故障诊断技术将采集到的振动数据利用信号处理技术对其进行分析研究，之后进行模式识别，进而判断机械设备是否存在异常，找出故障发生的位置和原因或对故障进行预测。因为振动监测及其故障诊断方法在保障造纸机械正常运行的同时，其实时性好且易于与造纸机械设备配套使用，又降低了设备维修费用从而增加了企业的经济效益，所以对该技术进行分析研究具有非常重要的现实意义。

2.2对造纸机械进行振动监测部位的主要分布

对造纸机械进行状态振动监测和故障诊断主要分为对造纸机械运行性能和造纸机械运行状态等两方面的检测诊断。

①运行性能监测是通过测量振动、压力脉冲、转速及纸张质量来进行的，其监测的主要方面是机械不同转动设备部件对造纸机在运行过程中的影响。测量点与计算机监测站相连接并对测量信号进行同步时间平均法计算，被讨论的趋势数据、测量数据及应用计算的结果会被储存。趋势数据能对频谱及时域信号进行详细的计算分析，主要用来分析不同参数的变化幅度。压区振动、纸张质量及流浆箱的压力波动是被监测的目标。这些被监测参数的变化通过各个监视设备占有比例的形式反映显示给监测人员。主要的监测点位于筛后压力测量、晒脉冲发生器、泵脉冲发生器、管束压力测量、上浆泵压力测量、压区辊子振动、压区辊子脉冲发生器、刮刀加载压力振动、辊子振动、辊子脉冲发生器等处。

②运行状态监测通过以振动测量为基础来监测造纸机械设备的运行状态。经过状态监测，可以在造纸机械出现机械故障的早期及时发现并适时安排维护修理工作，从而保障了造纸机的正常运行，减少了计划外停机故障的发生。传感器及分析站是完成造纸机械运行状态监测的主要设备。通过对振动信号的系统测量，并把测量结果用于计算时域信号、包络线和频谱。

3、油液分析技术与造纸机械故障诊断及维修

3.1我国油液分析技术的应用概况

国内最早利用油液分析来进行设备状态监测的科学研究发生于上世纪70年代末。广州机械科学研究院于1982年引进美国的FOXBORO双联铁谱分析仪用于对机械运行状态的监测；于1983年再度从美国某公司引进了PC-320自动颗粒计数仪，应用于检测液压油和油的污染度；在1984年到1988年通过使用红外光谱技术、铁谱技术及颗粒计数技术并结合扫描电子显微镜对东风型内燃机车实施了机械运行状态监测。

3.2油液分析技术与监测设备运行状态的关系

机械所使用的油可以透露出诸多有关机械设备运行状态的信息，在机械设备正常运行的情况下对设备工作状况进行监测，通过分析被测设备在用油中的磨损颗粒及性能变化等情况能够获知机械设备的磨损颗粒状态及状态等信息，从而能够及时对机械设备的运行状况作出判断并对其故障进行预测，分析出机械故障的类型、发生原因及准备部位，为正确维修设备提供了有效的参考资料，同时也能在故障发生前进行适当修理，一方面降低了设备维修成本并减少了误工时间，另一方面提高了机械设备利用率、其使用寿命和安全性能。

3.3油液分析技术的内容

油自身性能的分析及油携带磨损颗粒分析是油液分析技术的两个主要方面。具体说来，首先收集机械设备的在用油，通过对油中的微粒进行定性定量分析及对油性质的分析来判断机械设备是否正常运行，并作出故障预报和诊断。油油品分析主要是对油品的理化指标或者说受污染的程度进行分析，主要表现在油的衰化、添加剂的污染和损耗等。磨损微粒的数量、微粒化学成分、微粒尺寸分布及几何形态是油磨损微粒分析的几个主要方面。通过该项分析能够较为准确的判断出机械设备的磨损类型、程度及位置，从而利于对机械零部件磨损机理做进一步的探究。

4、总结语

机械故障诊断及维修技术正随着科技的进步，社会的发展而不断发展，其发展方向呈现智能化和多样化。国内外众多的实践表明，振动监测技术和油液分析技术是对现代造纸机械进行故障诊断及维修的有效方法。当前的造纸机械正向着越来越大型、高速、复杂和连续发展，对造纸机械进行在线振动监测为主的状态监测和故障诊断是对机械进行预知性维护的发展必然。同时，由于我国造纸行业对油液技术在诊断和维修现代造纸机械的研究非常少，其应用远远不如振动监测技术普遍，但我们要看到油液分析技术的潜在价值和研究意义，更加注重对其的分析研究。

参考文献

第5篇：生态修复研究分析范文

关键词：动态调用图；Java程序；影响分析

中图分类号：TP311.5

由于大部分软件是面向对象方法编写，逐渐的形成了回归测试技术，面向技术中，其对象之间是一种继承和组合的关系，并且各个对象之间是通过消息相互影响的，本文在研究影响分析算法中，是在程序静态分析技术的基础上进行的，针对其中存在的问题以及在静态分析中精度不高的现状具体的改善，研究出了动态分析技术构造程序的类成员防火墙，提高了分析精度，同时降低了计算的复杂程度，这样就促进了修改影响分析技术的应用效果。

1 基于动态信息的修改影响

为了提高计算的精度，改善计算的复杂程序，这就提出了动态信息的修改影响分析，首先在获得动态信息中，一般需要在程序中插桩，促进程序能够正常的将信息进行输出，这就需要在设计中将编译后的Java字节码程序插桩，然而本文在实施的过程中采用的是将每个方法插桩，来记录调用信息，在设计中其动态信息的修改影响分析的原理是：如图1所示，在进行插桩后的Java程序设计中，能够根据输出执行轨迹信息并且构造出动态调用图，然后进行修改影响分析，最终得出需要重新测试的模块，保障了高效的回归测试。

2 动态信息调用图的设计

由于软件测试在开销中应用的范围比较广，这就提出了软件回归测试，其中该软件是指针对修改之后的软件进行测试，然后需要达到修改后能够完成新的功能测试，并且在修改之后能否引入新的错误。但是在设计的过程中由于各个程序之间的元素关系比较复杂，这就需要在设计中提出详细的分析方法，能够使其在使用中对于整个程序进行重新测试，从此注重软件的后期开发以及软件的维护阶段，能够频繁并且在少量修改的状态下使用软件，在使用中每次修改时都要重新运行全部的测试，这就导致了软件开发和维护的效率比较低，这种形式就是修改影响分析。因此在修改影响分析中其主要的目的是提高测试的效率，降低测试的费用，简化测试的程序，本文提出了动态信息的修改设计，采用的是动态信息调用图，对程序中函数调用关系的一种静态描述，节点表示的是具体的函数关系，边表示的是函数之间的调用关系，由于虚函数主要是针对函数调用点来研究的，因此在设计中必须要根据运行时接受对象的实际类型以及确定出函数调用的目标之后具体进行，当遇到如果在编译期对虚函数调用点时采用的是不同静态处理的方式，这种处理方式是通过静态分析来构建函数调用图，并且在程序的设计中进行实际的函数调用分析，建立一定的模拟器程序函数调用图来分析，但是针对虚函数调用点在应用中，需要在静态调用图不精确的结果。

然而本文在研究动态调用图中，将其作为一种修改影响分析的对象，并且给予静态调用图的基础上进行，在程序的设计中将其从程序执行的动态信息中构造调用图，直接从程序中进行，该技术采用的是执行信息，然后修改之后的精度却比静态调用图高，在简化了程序中，提高了效率。动态调用图在设计中，重点是对构造算法具体确定，在确定出具体的节点以及边的信息之后，根据节点来将轨迹中记录的调用信息加入动态调用图中，在实施的过程中采用先进后出的方式进行，在遇到了标志为in的节点后，将其表示的方法被调用，然后将算法从所有的轨迹中提出出来，并且将调用的信息构造出新的动态调用图。

3 修改影响分析算法

通过分析设计，最终得出了动态调用图，然后进行修改影响分析，在后向切片来计算修改影响集合过程。在定义为k-类方法后向切片，然后令E是一个程序，并且将给定的切片准则确定，在设计中具体的规定，其中具体的算法是：当BSLice（E）m，k={m′|（m′km）∈DCG}，m′k，m是m′到m中存在着一条长度是k的可达路径，并且m′属于切片集合，当且仅当m′在动态调用图中存在着一条长度是k的可达路径到达m。然而在设计中，后切片是BSLice（E）m中的元素与m是调用关系，将修改影响分析设定为：当m′调用m，那么m的修改影响分析就会影响到m′，但是m′却不会影响到m，其中k表示的是调用层次对修改的影响关系，当与 靠近时，其中产生的影响关系就比较大，之后设定的k层之后就不会影响。但是在BSLice（E）m，k中，其计算方法是标准的图，最终可达到算法，在修改之后达到了影响集合的效果，这就形成了修改影响分析技术。将其算法表示为：

输入：动态信息调用图，被修改的方法是集合M，并且调用层是k；

输出：修改影响集合是affectedM

For each mi∈M do|

affectedM=affectedM∪BSLice（E）m，k

通过具体的算法设计，将Java程序进行研究，进行引入错误，设定k=4之后，进行新测试方法，通过程序开发人员和测试人员具体设定的。具体的试验结果如表1：

表1 实验结果对比分析图

程序 方法/个 修改的方法数量/个 修改影响集合的大小 遗漏的需要重新测试的方法数量/个

TK-simulate 543 6 35 1

Automata-Graph 742 5 52 2

通过上述实验结果表明：在使用动态信息调用图中，能够改善修改影响分析的效率，并且提高了使用的价值，在该软件的设计以及应用中提高了测试的效率。

4 结束语

通过分析软件回归测试，进行修改之后实施测试，当遇到了没有分析方法时，需要对设计修改之后的软件进行重新测试，避免软件在开发以及维护中受到影响，因此针对这种现状，改善了精度不高以及静态分析中存在的不足，结果构造出了Java程序的动态调用图，为促进我国大型Java程序测试的具体应用做出了有效的保障，提高了软件的应用效果。

参考文献：

[1]刘震，廖丽，房英明.面向数据流的Java程序指针分析技术研究[J].计算机软件与理论分析，2013（24）.

[2]王梦霞，何伟，张泽鑫.Java程序及对象关系的动态可视技术研究与实现[J].计算机应用技术，2011（23）.

第6篇：生态修复研究分析范文

关键词：污染土壤 修复技术 再造 展望 分析

土壤污染问题蔓延至今已成为世界性的环境问题之一。土壤污染所表现出的最典型特征与趋势在于：（1）土壤污染覆盖范围不断扩大；（2）土壤污染组分复杂程度不断提高。特别是对于我国而言，在乡村城市化建设进程以及工农业生产水平不断提高的背景之下，土壤污染问题得到了进一步发展。然而，现阶段最典型的问题在于：日益加剧的土壤污染问题与污染土壤修复技术之间的矛盾突出且剧烈，要求在有关污染土壤修复技术中对其进行进一步的再造与发展处理，以更好的促进污染土壤修复质量的提升。本文试针对以上问题做详细分析与说明。

一、污染土壤修复技术再造中存在的问题分析

对于现阶段所涉及到的化学性、微生物性以及植物性修复技术而言，在应用于污染土壤修复的过程当中，均或多或少的存在一定的范围限制。按照污染土壤修复技术类型的差异性，所存在的限制因素主要可以归纳为以下几个方面：（1）对于溶剂浸提法而言，此种修复技术不适用于泥炭土以及粘质土土壤，且无法实现对重金属物质、腐蚀性物质的修复。同时，受到湿度因素的影响，应用此项修复及时过程中可能因土壤表面与溶剂接触不充分问题而导致修复效果降低的问题；（2）对于化学去卤法而言，此种修复技术不适用于泥炭土土壤，且无法实现对不含卤有机污染物、腐蚀性以及爆炸性物质的修复。同时，部分去卤试剂可能与土壤中所含水分发生化学反应，对于酸碱度较低的土壤，处理效果发挥不够显著；（3）对于植物修复技术而言，尽管此种修复技术在修复土壤类型以及污染物类型方面没有明显的局限性。但要想达到调控水平，需要相当长的修复周期，且对于存在于2m厚度以下的污染物，修复效果将大打折扣；（4）对于生物堆腐技术而言，此种修复技术不适用于泥炭土以及粘质土土壤，且无法实现对不挥发、不含卤有机污染物的修复。同时，在应用此种修复技术的过程中，修复时间较长以及修复下污染物残留较多一直是制约其发展的难题；（5）对于生物啜食技术而言，此种修复技术同样不适用于泥炭土以及粘质土土壤，且无法实现对重金属性、腐蚀性以及爆炸性物质的修复。同时，对于异质性表现突出的土壤而言，此种修复技术的应用效果较差，且对于土壤水利渗透速率有着极高的要求，局限性大。

二、污染土壤修复的技术再造及发展展望分析

要想解决上述存在于污染土壤修复过程中的技术性问题，实现对修复技术的逐步发展与完善，就需要重点关注，并妥善处理好存在于（1）市场定位；（2）技术研发；（3）技术实施这三向要素之间对应关系。通过对这三项要素关系的分析，不难发现：存在于污染土壤修复技术应用过程中最根本性的问题并非表现在单个技术应用的不成熟及局限性方面，更多是多种修复技术相互之间整合与优化存在的问题。为此，只有通过对相关修复技术应用优势进行交叉互补的方式，才能够以技术综合再造为依托，确保对污染土壤修复技术的合理提升与完善。

结合国内外的发展经验来看，在有关污染土壤修复技术的再造过程中，最集中的发展方向表现为——生态性化学修复技术。这是由于，同前文中所起到的其他污染土壤修复技术相比，此项修复技术表现出了多个显著优势：（1）生态性化学修复技术对生态环境的影响与干扰较小，在土壤修复与污染物剔除别重视了与土壤自然发展过程中的平衡。且，在此项修复技术作用之下，最终所生成的产物以水分、二氧化碳以及脂肪酸为主，能够为土壤结构自身所吸收，从而避免了因修复技术而产生二次污染的问题；（2）生态性化学修复技术费用投入较低且市场风险小。此项修复技术在很大程度上综合了生态性观念与化学修复技术的优势，同时兼顾了对投入成本的合理控制。在综合优势极为突出的背景下，一旦该项修复技术能够被应用于实践，则会为整个市场普遍接受，也就在很大程度上避免了市场风险问题；（3）生态性化学修复技术有着极为广泛的应用范围，对于其他传统修复技术无法适用的土壤性质及场地来说，可将其与原位生物修复技术加以整合，在完成污染土壤修复的同时，兼顾对污染地下水的修复，综合效益显著。

三、结束语

通过本文以上分析不难发现：在当前技术条件支持下，无论是对于化学性修复技术、植物性修复技术，还是微生物性修复技术而言，在应用于污染土壤修复的过程中，适用范围均存在一定的限制，技术局限性还比较突出。为进一步提高对污染土壤进行修复的作业质量，就需要采取再造方式，且在结合污染土壤实际情况的基础之上，采取综合性、生态性的修复技术。总而言之，本文针对有关污染土壤修复技术再造及发展过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明，希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

参考文献

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第7篇：生态修复研究分析范文

关键词：XRCC1食管癌单核苷酸多态性

[Abstract]Objective：To investigate the expression and clinical significance of XRCCI in esophageal carcinoma，Barrettbsophagns and normal epithelium．Methods：Expression and

relationship with elinicopathological parameters of XRCCI proteins was detected by immunohistochemieal techniques in esophageal carcinoma，Barrettbsophagns and normal epithelium．Results：The positive expression rate of XRCCI in esophageal carcinoma was 85％

significantly higher than those in Barrettbsophagns 57％and in normal epithelium 54％(P

metastasis.Conclusion：XRCCI genes may play important roles in carcinogenesis and progression of esophageal carcinoma．

Key words：esophagealcarcinomaXRCCl

中图分类号：R735 文献标识码：A 文章编号：1004-7484（2011）11-0012-02

我国豫北地区是世界上食管癌发病率和死亡率最高的地区之一。食管癌细胞中有许多染色体改变和癌基因及抑癌基因突变 ，说明致癌因素引起 DNA损伤是食管癌发生和发展的重要环节，同时也提示 DNA修复能力差异可能是导致个体对食管癌易感性不同的原因。我们采用免疫组化SP法检测食管癌组织，Barrett食管组织和正常食管黏膜中XRCCI的表达，旨在探讨其表达的临床意义，从而为食管癌的诊治提供新的理论基础。

1资料与方法

1.1 研究对象

新乡医院三附院病收集2009年1月至2010年10月的食管癌鳞癌手切除标本202例。所有食管癌标本均由2名病理学家进行组织学观察和复诊。同期收集来医院体检健康人群静血样317例作为对照组。病例和对照均为来自豫地区汉族居民，并按性别和年龄进行频数配对。

1.2 试剂

XRCCl鼠抗人单克隆抗体来自美国Neo-Marks公司。兔多抗及免疫组化SP试剂盒来自福州迈新生物技术开发有限公司。

1.3 方法

用免疫组化SP法进行免疫组化染色。染色步骤按说明书进行，采用微波抗原修复，一抗4℃过液，DAB显色，苏木素复染。用已知阳性切片作阳性对照，PBS代替第一抗体作阴性对照。

1.4 结果判定

XRCCI以细胞核和／或胞浆出现棕黄色细颗粒为阳性细胞，任取5个高倍视野，按染色强度计分：0分为无色，1分为淡黄色，2分为棕黄色，3分为棕褐色；按细胞所占百分比计分：1分为阳性细胞数不足10％，2分为1l％～50％，3分为5l％～75％，4分为大于75％，染色强度与阳性细胞所占百分比计分乘积≥3分为阳性，否则为阴性。

1.5 统计学分析

所有数据采用SPSS 13.0统计软件处理，采用x2检验分析。

2结果

2.1 XRCCI在食管癌组织、Barrett食管与正常食管黏膜上皮中的表达

食管癌组XRCCl蛋白的阳性表达率为85％明显高于Barrett食管组的57％与正常食管组织的54％(P=0.002)。后两者间差别无统计学意义(P＞0.05)。

2.2 食管癌XRCCI的表达及其与临床病理特征之间的关系

XRCCI蛋白的表达与性别、年龄，食管癌的分期，分化程度，浸润深度，肿瘤部位，肿瘤分型及有无淋巴结转移均无关。

3讨论

XRCCl蛋白分子是碱基切除修复途径的重要组成成分[1]。目前对XRCCl基因的研究主要从两个方面进行：一方面是基因的多态性与肿瘤易感性之间的关系；另一方面是基因改变与肿瘤发生之间的关系。XRCCl基因单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism SNP)与肿瘤的易感性可能有关。Ladiges等[2]研究认为XRCCI单核苷酸(Ar9194Trp和Ar9399Gln)的多态性与年龄相关性疾病，特别是肿瘤有关。

同一基因内或与其他变异等位基因结合的单体型分析表明：XRCCl与肺癌、乳腺癌、食管癌、前列腺癌、白血病和胃癌发生风险相关联[3～4]。本实验研究了XRCCI蛋白在食管癌组织，Barrett食管组织和正常食管黏膜中的表达情况，发现XRCCl在食管癌中出现高表达。我们可以推测食管癌组织肿瘤细胞非常不稳定，于生长的过程中，会出现大量的由于癌组织中产生某种物质，阻断了DNA修复酶修复DNA损伤的途径，从而使得DNA修复酶在肿瘤细胞中蓄积。这些有待于进一步研究。

多数正常哺乳动物细胞XRCCl皆是低水平表达[5]，突变的或过高表达的XRCCI可能干扰正常的修复途径，可导致基因组不稳定性增加和增变基因表型，从而使修复能力降低。同时也有研究认为XRCCl单核昔酸多态引起的DNA修复活性降低，可能在某些癌症包括食管癌的病因学中起一定的作用[6]。同时本研究也显示了XRCCI的表达与性别、年龄，食管癌的分期，分化程度及有无淋巴结转移等无关。这可能提示此修复基因只参与肿瘤的发生，而与肿瘤的生长转移无关。

参考文献

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第8篇：生态修复研究分析范文

关键词：土壤；重金属；污染；现状；修复技术

中图分类号 X833 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）07-0103-03

Abstract：This paper describes the present situation of soil heavy metal pollution in our country，analyzes the sources of soil heavy metals from sewage irrigation，atmospheric deposition，industrial production and agricultural activities，and analyzes the heavy metal contaminated soil remediation technology briefly.

Key words：Soil；Heavy metal；Pollution；Present situation；Remediation technology

土壤是一个开放的缓冲动力学系统，承载着环境中50%～90%的污染负荷[1-2]。随着矿产资源开发、冶炼、加工企业等规模的扩大以及农业生产中农药、化肥、饲料等用量的增加和不合理的使用，致使土壤中重金属含量逐年累积，明显高于其背景值，造成生态破坏和环境质量恶化，对农业环境和人体健康构成严重威胁。重金属在土壤中移动性差、滞留时间长、难降解，可以通过生物富集作用和生物放大作用进入到农牧产品中[3]，从而影响产出物的生长、产量和品质，潜在威胁人体健康[4]。本文对我国土壤重金属污染现状进行了简要分析，概述了土壤中重金属的来源，简单介绍了物理修复、化学修复和生物修复技术在土壤重金属污染修复方面的研究进展，以期为土壤重金属污染修复提供参考。

1 我国土壤重金属污染现状

随着矿山开采、冶炼、电镀以及制革行业的蓬勃发展，一些企业盲目追逐经济利益，轻视环境保护，再加上农药、化肥、地膜、饲料添加剂等的大量使用，我国土壤中Pb、Cd、Zn等重金属的污染状况日益严重，污染面积逐年扩大，危害人类和动物的生命健康。据报道，2008年以来，全国已发生100余起重大污染事故，其中Pb、Cd、As等重金属污染事故达30多起。据2014年国家环境保护部和国土资源部的全国土壤污染状况调查公报显示，全国土壤环境总状况体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。全国土壤总的点位超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。据农业部对我国24个省市、320个重点污染区约548万hm2土壤调查结果显示，污染超标的大田农作物种植面积为60万hm2，其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80%以上，尤其是Pb、Cd、Hg、Cu及其复合污染尤为明显[5]。我国的一些主要水域如淮河流域、长江流域、太湖流域、胶州湾等也都出现了重金属污染[6]。

2 土壤重金属来源

土壤中重金属来源主要有内部来源和外部来源两种。在内部来源中，由于成土母质、地形地貌、水文气象及植被和土地利用类型等的不同，对土壤重金属含量的影响有很大差异[7]，致使部分地区土壤背景值较高。外部原因主要是人为活动的影响，是土壤重金属污染的主要来源，主要包括以下几个方面：

2.1 随大气沉降进入土壤中的重金属 大气沉降是造成土壤重金属污染的一个重要途径[6]。工业生产、汽车尾气排放及轮胎摩擦可产生含有重金属的有毒气体和粉尘，经自然沉降和雨雪沉降进入土壤中，污染元素主要为Pb、Cu、Zn等。矿山开采和冶炼所带来的大气沉降也是土壤重金属的重要来源[5]。有毒气体和粉尘容易迁移和扩散，在工矿烟囱、废物堆和公路附近的土壤中，土壤重金属含量较高，向四周和两侧扩散减弱。研究人员对某铅锌冶炼厂的土壤重金属空间分布特征的研究发现，Zn、Pb、As的主要污染来源是废气的大气沉降，风力和风向是其空间分布的主要影响因子[7]。

2.2 随污水灌溉进入土壤中的重金属 污水灌溉一般是指利用经过一定处理的城市污水灌溉农田[6]，利用污水灌溉是农业灌溉用水的重要组成部分。但由于污水中含有大量的重金属，随污水进入到土壤中，使得土壤中重金属含量不断富集。我国自20世纪60年代至今，污灌面积迅速扩大，以北方旱做地区污染最为普遍，约占全国污灌面积的90%以上，污灌导致农田重金属Hg、Cd、Cr、Cu、Zn、Pb等含量的增加[7]。

2.3 工矿企业生产带入土壤中的重金属 工业生产中广泛使用重金属元素，工矿企业将未经严格处理的废水直接排放，导致废水中的重金属渗入到土壤中，使得土壤中有毒重金属含量增加[11]。矿业和工业固体废弃物露天堆放或处理过程中，经日晒、雨淋、水洗等作用，使重金属以射状、漏斗状向周围土壤扩散。南京某合金厂周围土壤中的Cr大大超过土壤背景值，Cr污染以工厂烟囱为中心，范围达到1.5km2[12]。电子废弃物在堆放和拆解过程中，会造成Pb、Cr等重金属进入农田土壤[13-14]。

2.4 农事活动带入土壤中的重金属 随着人们对农业产出物不断增长的需求，农药、化肥、地膜等使用量不断增加，导致土壤中的重金属不断富集，造成土壤重金属污染。农药中含有Hg、As、Zn等重金属，长期使用就会导致土壤中重金属的累积。磷肥天然伴有Cd，随着磷肥及复合肥的大量施用，土壤中有效Cd的含量不断增加，作物吸收Cd量也在增加[15]。地膜在生产过程中加入了含Cd、Pb等重金属的热稳定剂，也会造成土壤重金属含量的增加。当前有机肥肥源大多来源于集约化的养殖场，大多使用饲料添加剂，其中大多含有Cu和Zn[16]，使得有机肥料中的Cu和Zn含量也明显增加，并随着施肥带入到土壤中。

3 土壤重金属污染修复技术

3.1 物理修复 一是客土、换土和深耕翻土等措施。通过这一措施，可以降低表层土壤重金属含量，减少土壤重金属对植物的毒害。深耕翻土适用于轻度污染的土壤，客土和换土适用于重度污染的土壤。工程措施具有稳定、彻底的有点，效果较好，但是需要大量的人力、物力，投资较大，并会破坏土体结构，降低土壤肥力。二是电动修复、电热修复、土壤淋洗等。物理修复效果好，但是成本高，还存在着造成二次污染的风险。

3.2 化学修复 化学修复是主要是采用化学的方法改变土壤中重金属的化学性质，来降低土壤中重金属的迁移性和生物可利用率，减少甚至去除土壤中的重金属，达到的土壤治理和修复的效果[17]。该技术的关键在于经济有效改良剂的选择，常用的改良剂有石灰、沸石、碳酸钙等无机改良剂和堆肥、绿肥、泥炭等有机改良剂，不同的改良剂对重金属的作用机理不同。化学修复是在土壤原位上进行，不会破坏土地结构，简单易行。但是化学修复只是改变了重金属在土壤中的存在形态，并没有去除，在一定条件下容易活化，再度造成污染。

3.3 生物修复 生修复是利用微生物或植物的生命代谢活动，改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性。该方法效果好，易于操作，是目前重金属污染的研究重点。目前生物修复技术主要集中在植物和微生物2个方面[18-19]，对植物修复方面研究的较多[20-23]。生物修复不会引起二次污染，成本低，易于推广，在技术和经济上都优于物理修复和化学修复，已经得到了广泛的研究和应用，是目前土壤重金属污染治理的研究热点。

3.4 农业生态修复 不同作物对重金属有不同的吸附作用，可以通过采取不同的耕作制度、作物品种和种植结构的调整、肥料种类的选取等措施，增加作物对土壤重金属的吸收，降低土壤中的重金属含量。研究表明，调节土壤水分、pH值以及土壤水分、养分等状况，实现对污染物所处环境介质的调控[24-25]，可以改善土壤的理化性质，促使土壤中重金属被作物有效地吸收。

4 展望

土壤是人来赖以生存的重要自然资源之一，是人类生态环境的重要组成部分。土壤重金属污染问题已经成为当今社会的主要环境问题之一。2016年出台的《土壤污染防治行动计划》，无疑是我国土壤环境管理历史上里程碑式的文件，明确了我国土壤污染防治路线图和时间表。

土壤是一个复杂的生态系统，一旦受到污染，要将进入到土壤中的污染物清除，达到安全生产的目的是十分困难的。重金属对土壤的污染以现有的技术而言是不可逆的。因此，土壤污染预防要比土壤污染治理重要的多。要坚持源头预防和过程治理，以源头控制为主，杜绝污染物进入水体、土体，有效降低污染物的排放。在土壤重金属污染修复技术研究中，要把物理方法、化学方法、生物技术和农业生态修复措施综合起来处理污染题，研究出更加经济高效的治理措施，应该加大生物修复技术研究，减少物理和化学方法的使用，以免造成二次污染。

参考文献

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第9篇：生态修复研究分析范文

关键词 湿地松；幼林；修枝；强度；生长量

中图分类号 S791.246 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）03-0128-02

Abstract This paper studied 3 kinds of pruning intensity affected the growth of young forest of Pinus elliottii.The results showed that when pruning intensity was one third of the tree height（branch height was at two third of the tree height），the amount of growth of young forest was the largest.Production practice showed that in order to achieve high yield，Pinus elliottii not only needed proper pruning，but also needed strengthen management，insect disease prevention and proper fertilization.Therefore，the trees achieved the healthy growth.

Key words Pinus elliottii；young forest；pruning；intensity；growth amount

山县现有湿地松（Pinus elliottii）280.4 hm2，蓄积量13 949 m3，多是近年来个体私营经济体投资新营造的，由于抚育措施欠科学，长势不理想。为此，笔者利用潜山县苗圃在黄铺镇营造的湿地松林进行了修枝试验，分析探讨修枝对湿地松幼林生长量的影响，为潜山湿地松林的科学抚育管理提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于安徽省潜山县黄铺镇。潜山县位于安徽省西南部、大别山区南缘，介于北纬30°27′～31°04′和东经116°14′～116°46′之间，总面积1 686 km2。潜山县属北亚热带季风气候区，热量丰富，雨量充沛，光照足，霜期短，四季分明，全年平均气温16.2 ℃，平均湿度77%，平均太阳辐射总量488.69 kJ/cm2，年平均日照时数2 075.1 h，无霜期242 d，年平均降雨量1 378.7 mm。

试验地选择在黄铺镇黄铺村郝冲―郝花屋，范围位于北纬30°34′34.07″～30°35′01.94″，东经116°28′12.00″～116°28′40.49″之间，共5个小班，如图1所示。试验地土壤为酸性紫砂土，造林地本底0～20 cm（表土层）土层含有机质1.27%、全氮0.074%、速效磷2.0 mg/kg、速效钾75.00 mg/kg，pH值为5.0。可以看出，试验造林地有机质、全氮含量低，速效磷与速效钾相对较高，土壤肥力一般。

试验地为2004年造林，每年春、秋季各抚育（砍灌除草）1次，春季抚育时，根据土壤含氮量低的特点，穴施含氮量偏高、磷钾含量均衡的红四方缓释复合肥（30-9-10）260 kg/hm2。

1.2 试验方法

试验从2010年开始，间隔1年修枝1次，修枝强度分别设置为1/4、1/3、1/2树高强度，也即修枝后分别保留树高的3/4、2/3、1/2的枝桠。每个修枝强度设置5次重复，每块试验样地667 m2，以不修枝作对照。1/4、1/3、1/2树高强度修枝强度分别用1、2、3表示，对照样地用CK表示，5次重复分别用a、b、c、d、e表示，各试验样地分布如表1所示。样地设置后，修枝试验开始前（2010年2月），测量每块样地林木平均树高、平均胸径；经过2次修枝，2016年10月，再次测量样地林木平均株高、平均胸径。在试验的6年中，除修枝之外，试验地砍灌除草、施肥等措施保持一致。

1.3 数据处理

通过试验前后立木的平均胸径（D）、平均株高（H），采用原林业部颁标准马尾松二元立木材积方程来近似描述湿地松试验前后的立木材积：

V=0.000 062 341 803×D1.855 149 7×H0.956 824 92

然后计算其生长情况，并据此分析修枝强度对湿地松生长情况的影响，绝对生长量（P1）、相对生长量（P2）计算公式如下：

P1=V试验前-V试验后

P2=P1/V试验前

2 结果与分析

将表2数据进行进一步整理，以便于进行方差分析，得到表3。

从表1～4可以看出，在а=0.05水平上，3种修枝强度的F=41.486 15，大于临界值F临界=3.238 872，P-value=8.972 92×10-8，小于0.05，差异显著。其中，修枝强度为1/3树高，也即保留树高2/3的枝桠，湿地松幼林生长量最大，这与邵锦锋等[1]和尹瑞生[2]的研究结论一致。

3 结论与讨论

（1）从森林健康角度看，对于湿地松速生丰产林而言，适当修枝，修除树木下方被压受光差的枝桠和病虫、衰弱枝桠，既可以提高树木光合作用效率，减少营养消耗，还可以减少病虫害的发生与蔓延，提高林木健康水平，从而促进树木生长[3-13]。

（2）通过适当修枝，还可以提高树干圆满度，提高木材的材质[14-15]。

（3）修枝强度要适当，不能过度修枝，避免修除受光充分的健壮枝条，从而减少树木参与光合作用的枝条，影响树木生长。

（4）就潜山县而言，湿地松只适宜于立地条件良好的低山和丘陵岗地，除了适当修枝之外，还要加强抚育管理，适当施肥，并加强病虫害防治。特别是近年来，潜山县局部湿地松新造林微红梢斑螟（Dioryctria rubella Hampson）危害较为严重，加强微红梢斑螟监测，做到及早发现及早防治，以免蔓延成灾，影响林木健康生长[14-16]。

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