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林业助理工程师论文大全11篇

时间:2023-03-23 15:14:35

绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇林业助理工程师论文范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。

林业助理工程师论文

篇(1)

2现状及问题

2.1重当前轻长远,林业科技意识不强

一些乡镇领导和农户认为林业生产周期长、见效慢、效益不高,对林业生产不够重视,加上受传统林业粗放经营思想的影响,缺乏林业科技意识,认为林业就是栽树,栽在不能种庄稼的地方,不用培育,自生自长。重造、轻管、轻投入,林木培育很少使用除草、松土、施肥、修枝整形、病虫害防治等技术措施,林木成活率及保存率低,低产低效林多,甚至年年造林不见林;中幼龄林抚育间伐以生产木材,获取近期收益为目的,采“优树”、拔“大毛”,不按科学经营森林。

2.2缺技术少投入,林业科技应用率低

桂兴镇桂花村优质核桃林,被天牛、白蚁为害,树干千疮百孔、大量落果。农户和乡镇林技人员没有对策,有人认为核桃虫多不愿发展。

退耕还林成片营造花椒2130hm2,产量低,效益差;新桥、枣山等乡镇栽的500hm2梨、桃、李和近年大力发展的2000hm2龙安柚、白市柚等,多数已到盛果期,有的只开花不结果或果小、口感差。特别是龙安柚,一方面仍在大面积发展栽植,另一方面因现有的品种混杂,培育管理技术措施缺乏等原因,导致质差、果小无人要。因此,形成政府热心发展,农户无心经营的局面。

上世纪80年代初期,在河东华蓥山区桂兴等6个乡镇营造的5200多hm2马尾松速丰林;桂兴镇范围内国有和农户的白夹竹林;分布全区的慈竹以及1989年以来长防林、退耕还林、天保工程营造的1.7万hm2柏木林等,大部分生长过密急需抚育间伐,有的已形成低产低效林需要改造,因资金和劳力投入大,而农户无力为之。

2.3林业技术力量弱,人员配置不合理

全区林业技术推广站,实有编制及在岗仅3人,全为林业大专及以上学历、林业工程师。乡镇林业技术推广站在岗的89人中,林业及相关专业大专及以上学历23人(全日制5人、在职函授18人),占25.8%;林业高级工程师1人、工程师28人,占32.6%,助理工程师4人,占4.5%。

乡镇林技人员配置不合理。全区只配备1名林技推广员的乡镇(街道办事处)占61%。悦来、石笋、观塘3个片区站,辖14个乡镇,林地6600多hm2,林技推广人员22人(林业大专学历1人,林业工程师2人),其中20人是2009年陆续从计生办、国土所、村建所、文化站等部门调入,未经专业技术培训且无林业工作经验;深丘重点林区蒲莲、郑山乡未配置人员;广福办事处,配本科学历、林业高级工程师1名,服务38hm2普通林地;在林地面积2128hm2的丘陵区观塘镇、2508hm2的山区光辉乡,分别配备了3名和2名林技人员,且只在位1名、且缺乏专业知识(表1)。

2.4人员在岗不在位,有的在位非全职

区林业技术推广站有2人被长期借调区林业局其它股室从事非林技推广工作,乡镇林技推广人员在岗不在位35人,占总人数的39.3%,他们有的长年专职担任乡镇驻矿、水陆交通安全管理员、协警等工作;有的多年借调到所在乡镇以外,从事其它工作。如:森林覆盖率占37%的前锋镇,7名林业技术推广员,只有2人(表1)从事林业工作,其余分别在镇党政、安全、城管、综治、调解中心办公室等工作。

全区林技推广员中70%的人都兼任了驻村干部,有的同时还兼任了乡上的协警、安全等工作;另外,因工作量少、待遇低、人员管理漏洞等诸因素,使部分在位林技推广人员的主要时间和精力用在本职工作以外,自己的“第二职业”上。不能集中时间和精力从事林业及技术推广工作。

2.5硬件不足、手段落后,科技项目无经费支撑

缺乏调查用测高器、生长锥、土壤分析仪等设备。科普宣传仍处在纸质宣传资料阶段,急需完善林业科技推广手段和配备相关设备。乡镇林业技术推广站大部分工作人员无专门办公室、文柜、桌、椅,甚至笔墨纸张等办公用品都无法保障。推广和开展科技实验工作无经费支撑。为带动农户科学种植,区林业技术推广站拟在栽植有1333.3hm2花椒树的观塘镇搞花椒丰产示范基地,因没有可支配的科技项目金费,无法按技术方案开展工作,科技促进林业增产的作用没有得到发挥。

3对策和建议

3.1落实领导责任,保障推广实施

一是制定和实施《林业科技工作目标责任考核办法》,将林业科技工作纳入各级政府及相关部门的绩效考核;二是各级政府及相关部门每年都要召林业科技专题工作会议,加强领导、及时进行业务和技术指导;三是对县、乡林业科技及技术推广机构从人、财、物等方面予以切实有效支持。

3.2加强技术培训,合理配备人员

人才培养是林业科技发展的首要问题。通过专业培训、技术交流、外出学习、参加自学考试、函授教育等方式,让全体从业人员每年都有学习、交流,提高业务水平和科技推广能力的机会。

在人员配备上,一是增加区林业技术推广站林业专业技术力量,努力建成一个集技术培训、科普宣传、科技示范、引进推广、科技实验、技术服务于一体,功能完奋的县级林业技术推广机构;二是根据幅员大小、林地面积、资源状况及工作量等因素合理调配乡镇林技推广人员;三是优化乡镇林业技术推广站工作人员,按照“学有所用”,“用有所长”的原则,逐步将非林业专业或不愿从事林业工作的人员调离林技推广岗位;四是整合乡镇技术力量,将理论与实践经验丰富的专业技术人员集中在片区站驻地所在乡镇,实行“人员片站统一使用,乡镇承担的部分补贴,由各乡镇按林地面积分摊”,解决目前乡镇之间力量不均、片区站“名存实亡”的问题;五是解决在编人员不从事本职工作、兼职工作与林技推广无关等问题;六是面向社会考试招聘林业专业技术人员,补充和培养林业新生技术力量。

3.3加大资金投入,配备科技推广设备

一是政府要加大财政投入,提高技术人员待遇,解决办公经费,稳定和吸纳高素质专业技术人员从事推广工作;二是给区及乡镇林业技术推广站配备必备的宣传、实验、检测、调查及交通、通讯设备;三是制定切实有效措施,保障每年有一定比例的财政专项经费用于林业科技工作;四是制定优惠政策,多方吸纳社会资金对林业科技的投入。

3.4创新科普宣传模式,强化科技支撑

积极探索、创新林业科普宣传模式。一是宣传对象要“有名有姓”。对本乡、本地熟知的人或单位,利用林业科技及实用技术并取得良好效果的予以宣传;二是宣传要做到“有声有色”,通过录制VCD等音像节目进行播发;三是建好各类科技示范基地,用事实向社会展示科技的魅力。

将科技试范区建设作为新建林业工程项目的试验地和样板,提前1年以上先行实施,以总结经验和起到示范及带动作用,避免工程的盲目性和随意性。视工程规模,示范总面积不小于该项目工程量的1%-5%;在林业工程建设中将“良种”、“良法”、“良效”作为工程建设成效的综合评价因子。

由林业主管部门定期组织相关林业科技人员,开展全区林业科技调研、技术咨询及指导工作。做好林业新技术、新品种的引进、实验、示范与推广工作。结合各种营造林工程建设项目,引进适生、高效、安全、多益的林木新品种和栽培技术,通过区域试验、技术吸收和创新后大力推广应用。

对林业生产各个环节进行跟踪技术指导,充分发挥林业科技对林业发展的引领和支撑作用。特别是一些投资大、见效快、效益高的林业产业项目,如巨桉工业原料林,花椒、龙安柚、核桃等经果林。香椿、香樟等珍贵用材林的培育,林下种植中药材、培殖食用菌等。

3.5鼓励科技下乡,促进科技应用

从政策上完善和鼓励林业科技人员深入基层,参与科技示范、重大工程、产业开发基地建设、从事科技服务工作,鼓励和允许科技人员领办或兼职林业企业的技术顾问并从中获取报酬,对有突出贡献的科技人员实行重奖。

建立以乡镇林技人员为核心,农村林业专业户、业主为骨干的林业技术协会,采取与职称挂钩、与利益捆绑,包技术、包产量、包赔偿的新型“挂包帮”合作形式,将“挂包帮”作为林技人员业绩考核的重要内容。让林农与林技人员形成利益共同体,促进科技与应用、科技人员与林农的有机结合,提高科技的应用率。

在发展林业产业中,大力引进业主、扶持林业专业户,鼓励和引导应用林业实用技术,用林业产业带动林业科技发展,用林业科技进步促进全区林业产业提档升级。

现阶段,提高科技应用率要重点从三方面入手:一是抓“短平快”项目,以速生丰产、生产木质原料为目的的巨桉组培、营养袋苗培育及巨桉、香椿丰产培育技术推广;二是做“价值高”文章,以质优价高、生产食用原料为目的的龙安柚、梨子、桃子、核桃、花椒的低改嫁接、疏花疏果、无公害培育技术应用;三是保“效益长”产业,以生产食用和材用原料并永续利用的慈竹、麻竹、白夹竹的施肥、提纯扶壮等技术措施的应用。

篇(2)

中图分类号:S718.5 文献标识码:A

0 引言

气候变化的趋势为全球气温的升高,降水分配格局的变化,以及灾害性天气的增加,在20世纪,全球平均气温升高约0.74℃,21世纪末全球平均气温预计将升高1.1~6.4℃ (IPCC,2007)。大兴安岭地区气温也有明显上升的趋势(唐国利等,2005),大兴安岭是我国地带性多年冻土的主要分布区,且位于欧亚大陆地带性多年冻土的南缘,多年冻土对气候变化的响应也十分敏感,已出现退化现象(金会军等,2006),这些变化必将对大兴安岭北部森林生态系统带来影响。

森林生态系统作为陆地生态系统的主要组成部分,其对气候变化的响应对于维持生态系统的平衡有十分重要的作用。气候变化与森林生态系统之间关系密切,气候变化将不可避免的对森林生态系统产生一定的影响(刘国华和傅伯杰,2001)。大兴安岭地区是我国典型的寒温带针叶林区,树种组成以兴安落叶松(Larix gmelini)和樟子松(pinus sylvestris var.mongolica)为主,阔叶树种有白桦(betula platyphlla)和山杨(populus davidiana),其山地地貌和植被共同影响大兴安岭的气候特征。

1 大兴安岭北部林区气候变化特征

大兴安岭地区气候变化特征与全球和我国的趋势一致,具有变暖的特征,气温增加幅度是我国最大的地区(唐国利等,2005)。近30a来,大兴安岭冬季增温更明显,降水总体变化不大,而多年冻土融深具有增加的趋势(吕淼等,2005)。对于大兴安岭北部漠河地区,近30a来气温增加了大约3℃,而年降水变化趋势不明显,但冬季降水具有增加的趋势(赵玉柱等,2012)。总之,大兴安岭北部气候趋于变暖,冬季降水有所增加。但由于大兴安岭为山区,气候具有垂直地带性特点,气候变化也具有山地气候的特征。

2 气候变化对大兴安岭北部森林生态系统带来的影响

2.1 温度和降水对大兴安岭北部森林生态系统的影响

气温升高可直接影响森林的生理过程(Prenticeet等,1992),在冬季和早春温度升高下,一些植被物种会提早开花或放叶,这会改变森林生态系统的结构和物种组成。当温度增加1℃,大兴安岭北部落叶松及针叶松林面积将缩小,当温度继续升高约3℃,阔叶林可完全代替落叶针叶林(钟秀丽和林而达,2000),有的研究也认为气候变暖会使北方森林带北移,大兴安岭会出现蒙古栎和椴树等阔叶树种(程肖侠和延晓冬,2007)。另外,温度增加也会影响森林生态系统的物质循环,使土壤有机碳的矿化能力增加,从而对气候变化产生反馈效应(Pastor和 Post,1988)。由于降水的年季变化较大,降水变化对森林生态系统的研究还相对有限,如果降水增加,则大兴安岭北部的森林中将出现红松树种(程肖侠和延晓冬,2007)。当平均气温增加4℃和降水量增10%时,大兴安岭的针叶林甚至可能会完全北移出我国,取而代之的是针阔混交林或中温性的草原(谭俊和李秀华,1995)。

2.2 多年冻土退化对大兴安岭北部森林生态系统的影响

在气候变化下,大兴安岭多年冻土退化显著(金会军等,2006),这也会对森林生态系统带来影响。在大兴安岭根河地区,多年冻土退化导致落叶松林倾倒,并且造成大面积的兴安落叶松死亡,倾倒林木蓄积量约为6 000 m3。而在漠河的育英林场,气候变暖下缓坡多年冻土湿地退化出现白桦入侵现象,白桦可作为入侵的先锋树种,随着白桦林的增长发育,兴安落叶松也会相继入侵,逐渐代替白桦。

2.3 气候变化对大兴安岭北部森林火灾的影响

林火是森林生态系统演替的一个重要环境因子,而大兴安岭地区森林火灾比较频繁。气候变化对森林生态系统带来的变化也会影响森林火灾的发生。大兴安岭北部是我国增温幅度最大的地区之一,气候变化可加快可燃物的失水,加强其燃烧性。另外,遭受过火灾及其它强烈干扰的森林对干早更加敏感,进而会导致林火有增加的趋势。

3 结语

大兴安岭北部已出现气候变暖和多年冻土退化的现象,这些变化会对森林生态系统产生多方面的影响,其可以改变森林生态系统的物种组成,群落结构、影响森林演替方向及对森林的物质循环带来影响,森林生态系统的这些变化也会对气候变化产生反馈效应。

参考文献

[1]程肖侠,延晓冬.气候变化对中国大兴安岭森林演替动态的影响[J].生态学杂志,2007,26(8):1277-1284.

[2]金会军,于少鹏,吕兰芝等.大小兴安岭多年冻土退化及其趋势初步评估[J].冰川冻土,2006,28(4):467-476.

[3]刘国华,傅伯杰.全球气候变化对森林生态系统的影响[J].自然资源学报,2001,16(1):71-78.

[4]吕淼,张昉,冯世珍.大兴安岭地区近30年气候变化及其对农业的影响[J].内蒙古气象,2005(3):35-37.

[5]谭俊,李秀华.气候变暖影响大兴安岭冻土退化和兴发落叶松北移的探讨[J].内蒙古林业调查设计,1995(1):25-31.

[6]唐国利,任国玉.近百年中国地表气温变化趋势的再分析[J].气候与环境研究,2005,10(4):791-798.

[7]赵凤君.气候变化对内蒙古大兴安岭林区森林火灾的影响研究[J].中国林业科学院优秀博士论文.

[8]赵玉柱,高振岭,赵猛等.气候变化对漠河地区森林和湿地生态系统的影响[J].科技信息,(3):449-450.

[9]钟秀丽,林而达.气候变化对我国自然生态系统影响的研究综述[J].生态学杂志,2000,19(5):62-66.

[10]周梅,余新晓,冯林等.大兴安岭林区冻土及湿地对生态环境的作用[J].北京林业大学学报,2003,25(6):91-93.

[11]IPCCWGI.ClimateChange:ThePhysicalScienceBasis[EB/OL].http://ipcc-wg1·ucar·edu/wg1/wg1-report·html.

篇(3)

中图分类号:S688 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-07-0227-1

1 园林植物废弃物循环利用的现状

1.1 国外园林植物废弃物循环利用的发展现状

很多发达国家在循环利用园林植物废弃物方面已经取得了一些进展,废弃物的利用率也越来越高。其中,美国经过多年研究,表明循环利用园林植物废弃物比焚烧和填埋的效益更高、更加环保。因此,美国很多地区都已经将循环利用园林植物废弃物纳入到法律条例中,并给予一定的资金保障来推广此项工作。由于政策上的支持和资金上的保障,美国园林植物废弃物的利用率呈逐年上升趋势,据统计从05年到09年增加了5倍之多。

1.2 国内园林植物废弃物循环利用的发展现状

在我国很多大城市已经开始启动此项工作。例如:早在2007年,北京市朝阳区首先引进了有机废弃物微生物发酵处理技术,成立了我国第一座园林植物废弃物处理场,并已经投入生产;上海市静安区于2007年在松江建立了园林废弃物循环利用的中试基地,主要加工利用修剪行道树产生的园林废弃物;广州市园林植物废弃物的利用率已经达到30%,并于2010年7月率先出台了《城市绿色废弃物循环利用技术通用规范》;深圳市早在1998年时就已经开展了此项工作,目前深圳市园林植物废弃物的利用率已经达到30%。

2 园林植物废弃物循环利用的必要性

2.1 建设节约型社会的必然要求

目前,建设节约型社会是社会发展的必然要求,循环利用园林植物废弃物正顺应了建设节约型社会的要求。首先,循环利用园林植物废弃物,减轻了处理城市园林绿化垃圾的压力,能够使城市自身进行良性生态循环;其次,利用园林植物废弃物加工成肥料或者再生土壤,可以减少外加肥料的使用,同时又可以改善土壤结构;再次,利用园林植物废弃物,减少了污染,维护了城市环境;最后,园林植物废弃物在园林绿化中代替了山泥,从而保护了山泥原产地的生态环境和表土。

2.2 改良土壤的要求

园林建设用地,受自然因素和人文因素的影响,经过长期的种植,土壤有机质含量低、粘结度高、营养缺乏。循环利用园林植物废弃物有效地解决了这个问题。

3 循环利用园林植物废弃物的做法

3.1 设立园林植物废弃物收集点

根据园林绿化面积,科学合理设置废弃物收集点,以方便收集园林植物废弃物。如果没有办法设立新的收集点,可以通过改建公园或绿地的垃圾房等办法,建立起封闭的、具有粉碎功能的临时存放园林废弃物的收集点。然后,定期将收集点储存的废弃物统一运到园林植物废弃物的处理厂。为了方便收集废弃物,可以多设立几个植物废弃物收集点。

3.2 设立园林植物废弃物处理厂

一般选择在城市的郊区建立园林植物废弃物处理场,要有足够的场地,以满足规模化处理的要求。在处理场中一般需要配置翻倒机、发酵槽、粉碎机等机器设备,园林植物废弃物的处理一般需要经过粉碎、发酵、生物技术提炼的三个主要过程,最终生产出营养土,完成植物废弃物的转化。

4 循环利用园林植物废弃物的效益分析

4.1 生态效益

生物的生长发育需要不断从它的周围环境中吸取它所必须的物质,并且不停地影响着环境,而受生物影响的环境,特别是土地环境,又反过来作用于生物,所以,要使生物的生活环境经常满足生物的生活要求,必须适时补充环境所失去的物质,维持整个系统的活力。园林植物废弃物循环利用后产生的土壤介质可以改善城市土壤存在的板结、有机质含量低、通气性差、透水性不强的缺陷,提高城市土壤的理化性状、促进植物生长,增加雨水渗透、减少地面积水,提高城市生态系统自我良性循环的能力,同时,土壤介质的应用可大大减少绿化建设中购买的农田土和肥料,对保护耕地和有限的土壤资源具有重要的意义。

4.2 经济效益

随着城市绿化的快速发展,园林植物废弃物的产生量也逐年增大,以上海为例,全市行道树超过80万棵,每年仅行道树修剪至少产生6万吨左右的树枝,加上全市公园、绿地、居住区和单位绿地,每年产生大量的园林植物废弃物,传统的废弃物处置方式主要是填埋和焚烧,这不仅造成了环境的污染,也带来了资源的浪费,绿化养护单位还必须为运输和焚烧投入大量资金。利用微生物发酵技术使这些废弃物转化为可以利用的土壤介质,不但可以减少填埋场的面积,减少病原菌的繁殖场所,同时解决了上海园林植物废弃物的处置问题,降低城市绿化维护成本。

5 小结

循环利用园林植物废弃物是目前园林绿化工作的发展方向,是处理园林垃圾的有效手段,同时也是实现可持续发展的必要途径。因此,只有坚持科学发展观,利用先进科学技术,解决循环利用园林废弃物工作中存在的问题,加快推进园林废弃物的循环利用,促进循环经济的发展。

参考文献

[1] 吕子文,郝冠军,方海兰.绿化植物废弃物的利用[N].中国花卉报,2009.

[2] 周宝国.园林生态系统中废弃物的可利用性思考[A].中国园艺学会第五届青年学术讨论会论文集[C],2002.

[3] 范慧妮.园林植物废弃物处置技术初探.农业科技与信息(现代园林),2009,(11).

篇(4)

低碳经济是我国经济发展的主导模式,以低污染、低能耗、低排放为主要特征。建设项目的全生命周期的能源消耗,对低碳经济的影响非常大。从20世纪80年代开始,在我国兴起了建筑节能,目前已成为在全国强制性执行的建筑行业的基本政策。住建部在《关于发展节能省地型住宅建筑和公共建筑的指导意见》中指出:到2020年,北方和沿海经济发达地区和特大城市新建建筑实现节能50%的目标,绝大部分既有建筑完成节能改造。为了实现这个目标,正确的进行能耗统计,找出节能要点,更能有的放矢的完善建筑的节能减排。先从住宅建筑的建造过程和使用过程进行能耗的统计研究。

绿色住宅建筑在城市经济中扮演着重要的角色,其主要中心内容是节能减排,这也是发展城市低碳经济的核心。因为在城市经济中,住宅建筑所占的比例非常大,它是能源的主要消耗平台。如在绿色理论的倡导下,住宅建筑可以采用绿色的建筑围护结构,这个措施会大大减少采暖和制冷的能源消耗;可以在设计中注重风向,合理排设住宅建筑朝向,进行自然通风,设置风冷系统,能高效率的利用主导风向,这些都能够有效的节约能源,大大降低碳排放。通过先进的信息和技术力量,充分利用太阳能、风能等,配合合理的技术手段,使住宅建筑自身产能,不仅能达到节约能源的目的,更能在很大的程度上降低碳排放。还可以推动清洁能源产业的发展。

1住宅建筑建造过程中的能耗统计方法

住宅建筑的建造过程,其能耗的统计,涉及到建造材料生产的能耗、运输需要的能耗、以及施工环节中的能耗。其全过程的能耗主要涉及到电力、燃料、冷热能源、以及其他能源。

在电力方面,通过统计总电量,可以把电折算为煤耗来计算能耗。可以按照:1kwh为0.4以kg标煤计算。而煤的热值是22990kJ/kg。通过换算就可以求出其煤耗。

2住宅建筑使用过程中的能耗内容

住宅建筑使用过程的能耗统计是一个复杂的过程,因为,住宅建筑的分布状况、所在的区域、使用习惯、以及其能耗结构都会大大影响其统计结果。如,根据我国的建筑气候分区,可以分为严寒、寒冷、温和、夏热冬冷、夏热冬暖等五个分区,这些地区的气候、居民的生活习惯、建筑阶段的相关技术水平以及经济发展水平等,都会对当地的建筑能源消耗结构和使用有着非常巨大的影响。因此,不同的地段,其统计的内容和方法不同,导致最终的结果也不一样。

2.1住宅建筑能源消耗主要影响因素

根据住宅建筑的形成过程以及使用情况,其能耗涉及到建筑物外部围护材料和结构设计,以及建筑动力系统,如空调、照明等。同时,市场的能源价格、建筑物所在的气候特点、业主的使用习惯和特点等多个方面,是一个复杂的系统。为了更好的统计住宅建筑的能耗状况,单从某个个体影响进行分析是不能全面体现其整体特征的,应该运用系统集成思路,在充分考虑了影响住宅建筑能源消耗的各个影响因素的基础上,特别是这些因素之间的联系和特点,以及内部环境与外部环境,市场、气候等关系后,才能更全面的进行统计分析。住宅建筑能耗集成系统主要包括:

l)住宅建筑自身的系统,如使用的建筑材料、围护结构、动力设施等。

2)业主自身特性,如收人状况、家庭人口数量、能耗开支等。

3)动力设施使用,如空调设备、采暖设备等设施各项能耗指标。

4)住宅建筑外部系统,如市场能源价格、城市能耗普及率、城市发展水平以及住宅建筑所处区域的气候特征等。

3住宅建筑能耗统计方法的研究

一般情况下,根据目标对象统计分析的目的,需要采取适合的调查方法,常用的调查方法主要有:定期统计报表、普查、重点调查、典型调查、抽样调查等方式。

在住宅建筑能耗调查中,根据能耗的特征,采取抽样调查的方式进行,由我国气候区域划分为五个类型,在每个类型中抽取一个城市作为典型进行,来了解建筑外部系统与能耗的相互关系。在被选中的城市中,选取一个住宅小区,为了让这个选取的小区具有普遍性和代表性,所选取的小区必须能够大致反映能耗的基本特征。在选取的住宅小区中再抽取调查住户进行调查,调查住户的选取,必须能够保证全面反映住宅建筑使用过程中能耗的不同水平。

4统计数据处理方法

在上述的抽样调查表格中,常常会出现由于某种原因导致调查中缺失数据。这种情况会经常出现,在不影响可读样本量的前提下,可以进行插值处理,也就是人为的用一个数值去代替缺失的数值。如果变量中的缺失值比例小于5%,可以用该变量的总体平均值来代替缺失值。如果变量中的缺失值比例大于5%,可以将样本以类似性原则分组,再用组的平均值来代替组内的缺失值。在抽样调查中,如果出现数据问卷单元无回答的情况,可以将该样本删除。

5住宅建筑节能改造

通过统计可知,我国既有住宅建筑绝大多数属于高能耗建筑,对其进行节能改造可大大提高能源利用率,对既有住宅建筑进行节能改造是非常必要的。《既有居住建筑节能改造技术规程》的,为住宅建筑的节能改造提供了依据。

目前,北方采暖区通过开展改造工作,不仅积累了经验,更为以后进一步开展节能改造工作奠定了基础。既达到了节能标准,又起到了正确引导作用。南方炎热地区很多属于夏热冬暖地区,常年温度和湿度都较高。这就导致了空调制冷能耗量大。这部分地区的改造也应该引起重视。应该制定出具有操作性的实施计划和方案。首先应进行正确的能耗统计,找到合乎该地区的能耗点,进行合理的经济激励政策引导,提高居民和房产商对节能改造的积极性。并能找到正确的资金筹措渠道,设计合理的技术方案,多考虑再生能源的利用,考虑投人收人比及投资回收周期等。

6结束语

住宅建筑在城市经济中有着不可替代的角色,发展城市低碳经济,离不开住宅建筑的绿色理念。因此,为了更好的进行住宅建筑的节能减排,应从其建造阶段开始积极实施绿色措施。为了更好的进行绿色住宅建筑的实施,应积极探索绿色住宅建筑的能耗统计方法。只有正确的统计方法,才能更好的分析其节能减排的技术方案,能更合理的使用技术手段。同时,不能忽视既有住宅建筑的节能减排,全面提升绿色住宅建筑的工效,积极发展低碳经济。

参考文献:

[l]喻燕.低碳房地产发展困境与对策〔J〕.中国房地产,2010,(4)

[2]徐小飞.建筑节能的环境伦理思考.西安建筑科技大学硕士学位论文,2009

[3]于天飞.碳排放权交易的制度构想〔J〕.林业经济,2007,(2)

[4]吴公孙.美国建筑节能降耗的经验与启发.城市开发,2008,(4)

篇(5)

作者简介:张涛(1981-),男,安徽阜阳人,三峡大学电气与新能源学院,副教授;武建瑞(1983-),男,陕西蒲城人,三峡大学电气与新能源学院,助理工程师。(湖北 宜昌 443002)

基金项目:本文系三峡大学教学研究项目重点项目(项目编号:J2011008)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)09-0073-02

能源是人类生存和发展的重要物质基础,随着社会发展对能源需求的持续增长,以及能源短缺危机和全球环境的日益恶化,能源对人类经济与社会发展的制约和对资源环境的影响也越来越显著。[1]面对能源短缺危机和环境保护的双重压力下,必须通过能源利用新技术实现“开源”和“节流”。因此,大规模开发新的能源,大力发展高效、环保的电力工业成为解决能源问题的有效途径,培养这方面的人才对新能源的开发和利用具有重要意义。

三峡大学具有浓厚的电力行业背景,为了让三峡大学(以下简称“我校”)电气工程类专业学生了解新能源相关知识,“新能源发电技术”课程应运而生,它是电气工程及其自动化专业课程体系中一门重要的专业选修课程。该课程的讲授,能够帮助学生较为全面地了解和掌握新能源利用形式及其相关技术的前沿动态,有利于培养学生的创新思维能力。为了提高教学质量,结合电气工程类专业的特点,探索适合电力系统及其自动化专业课程授课内容和教学方法是十分必要的。本文将根据笔者近年来的教学实践,谈谈对该课程的教学改革与实践方面的几点体会。

一、课程教学存在的主要问题和矛盾

“新能源发电技术”课程是一门多学科交叉的课程,除了涉及电力和能源领域的知识外,还要求学生具有其他领域相关的知识,如课程中风力发电技术涉及空气动力学的相关知识,太阳能电池涉及的半导体材料的相关知识,生物质能中涉及的生物化学等相关知识等。[2,4]由于新能源发电技术的研究属于前沿科学,目前,我国部分高校的相关专业已开设“新能源发电技术”课程,但不同学科对该专业课程的教学需求不同,导致教材内容侧重点差异较大。该课程的建设中存在的问题较为突出,集中体现在:不同专业教材内容侧重点不同,缺乏适合电力系统及其自动化专业的教材;作为一门选修课程,学生重视程度不够;专业教学环节矛盾众多,包括课程与教材之间的矛盾,理论教学与实践教学之间的矛盾,教学目标与教学方法之间的矛盾等,这些都在很大程度上制约了“新能源发电技术”课程教学质量的提高。

对于电力系统及其自动化专业的学生,该课程需要涉及更多电气工程学科的相关知识,如电机学、电力电子技术、电力系统分析等专业知识。在新能源并网和储能技术中需要应用这些专业知识分析该研究领域前沿问题,有利于全面掌握新能源知识体系和培养学生分析问题的能力。由此可见,本课程内容丰富,知识点多,在该课程的建设中,需要根据专业特点,合理组织教学内容,让学生掌握晦涩难懂的外专业知识的,能利用本专业知识分析实际工程问题,激发学生学习该课程的兴趣,提高学生的综合素质,因此该课程的教学内容和教学模式的改革势在必行。

二、教学内容的改革

为了适应电力系统及其自动化专业学生的教学,在课程改革过程中,根据新能源发电行业现状和电气工程对新能源发电技术课程知识体系的需求,结合电力工程及其自动化专业的特点,精选教学内容,重新构建了新的课程知识体系,加强与电力系统及其自动化专业之间的联系。

根据新能源发电站接入电网的影响不同,将这些新能源技术分为两类:稳定性能源发电技术和间歇性能源发电技术。

一些新能源技术(如生物质能、地热能和常规水电)在接入电力系统方面和常规电力技术一样容易,除了一次能源的形式不同,转换成电能环节基本相同,都采用同步发电机进行发电,对电网的安全和稳定不会造成影响。因此,这部分新能源知识重点讲解各种新能源发电技术的基本原理,最新的发电技术的现状和动向,及在利用过程中对改善环境带来的好处,培养学生新的能源观念和意识。同时结合电网发展的最近进展,这些发电技术作为分布式电源接入电网时,如何规划电网,接入电网对电网的影响等方面进行适当的讲解,加强与电力系统知识的联系,提高学生学习的积极性,

由于受到季节、气象和地域等条件的影响,另一些新能源技术具有随机性、波动性和间歇性的特点,如风能和太阳能发电等新能源发电技术,在接入电力系统方面需要克服更多的挑战,其电力大规模并入常规电网会对电网调峰和系统安全运行带来显著影响。这部分内容重点讲解与电力系统相关的技术,涉及到电机学、电力电子技术和电力系统相关的知识点。在间歇性能源并网过程中,电力储能技术可以补偿负荷波动,解决风能和太阳能等间歇式新能源发电直接并网对电网的冲击,调节电能质量,使大规模风力发电和太阳能发电能够方便可靠地并入常规电网。随着可再生新能源发电技术的快速发展,电力储能技术也是电力系统及其自动化专业学生必须掌握的知识,所以储能技术也是该课程知识体系的重要部分。

本文提出的课程知识体系目前还没有相关教材,为此,笔者较为系统地构建并编写适合电力系统及其自动化专业的“新能源发电技术”课程讲义,使之更符合电力系统及其自动化专业的教学。从两学期的试用情况来看,学生认同感增强,明确该课程是本专业不可或缺的重要选修课,重视程度显著提升,在教学过程中取得了良好的效果。

三、教学模式改革

选择合适的教学方法,能够提高课堂效率。教学内容的不同,授课的教学方法也需要相应的改进,为此笔者对教学方法也进行了改革,使之与课程知识体系相适应。

1.采用学术专题讲座的教学方式

“新能源发电技术”课程知识体系要求运用新的教学方法。每种新能源发电技术各自成章,自成系统,各部分内容均有很多前沿的技术,仅靠书本知识已经不能适应科技的进步。[5,6]因此需要任课教师补充相关发展的新动向和新技术,以学术讲座的形式进行讲授与课程相关知识点。讲解过程中,以具体的行业问题为背景,采取启发式的讲解方式,层层剖析问题,可以让学生在有限的学时内,掌握发电技术的发展现状、发电原理、利用方式、开发存在的问题和研究现状及动向。如地热发电、海洋能发电、生物质能发电、太阳能热发电技术,都可以采用讲座的方式进行讲解。同时在讲座过程中,增加学生提问环节,让学生可以积极参与,引导学生自主思考。

为了强化实践,在每一个专题授课结束后,教师通过布置与该专题相关的设计题目,让学生学以致用。比如让学生设计太阳能热电站,利用波浪能发电原理设计相应的波浪能电站,设计新农村综合利用生物质能的方案,设计垃圾发电站工艺流程等,作为分布式电源接入电网时,结合不同能源开发利用的特点对该地区新能源开发和电网结构做出合理规划,并给出理由。通过这些综合性设计作业,可以增强大家的创新意识和实践能力,激发了学生的学习兴趣和主动性,训练了学生分析问题、解决问题的综合能力,起到了非常好的效果。

2.基于问题的探究式教学方式

传统的讲授方式,可以系统地讲解,课堂容量大。风力发电和光伏发电技术涉及知识点多,知识点零散,因此需要教师合理组织教学内容,使其与所学专业知识相结合。为此笔者精心设计每一个教学环节,精讲多练。但传统的授课方式,学生被动接受,学习积极性不高。

为此,笔者采用基于问题的探究式教学方式,在教学的过程中,教师起引导作用,对课程中的知识点进行分析,提出基于问题的讨论题目;并分析学生需要掌握的知识要点,为学生提供必要的参考文献,让学生课后自己查阅资料,引导他们学会自己总结知识点,利用所学知识分析实际问题。而学生在课后根据自己的兴趣自愿选题,并分小组进行研讨,研讨后,该小组总结讨论结果。在课堂讨论中,每个小组推荐一名学生做交流发言,将自己的研究内容做简要汇报。学生互相提问展开讨论,老师进行有针对性的点评,肯定了学生们取得的成绩,对错误的地方进行了补充和纠正。[2]为了达到分组讨论学习预期效果,要求每个小组在上交的文献报告中,明确每个学生所做的工作和参加小组讨论的发言内容,督促每个学生都参与讨论学习。通过这种教学方式,充分调动了学生的积极性和主动性,也很好地完成了教学目标,促进了教学质量的提高,达到“授人以渔”的目的。

3.改进多媒体教学方式

由于该课程设计的专业知识具有跨学科的特点,有些知识点学生难以掌握,有些原理较为抽象。如风机的偏航过程、变桨过程、风机的失速原理、斯特林发动机的发电过程等都比较抽象,在没有实物演示的前提下,学生经常不容易理解。因此在讲这些课程内容时,采用多媒体动画演示的方法,帮助学生理解基本概念和知识,让学生更快更易地理解和掌握这些内容。

四、考试方法的改革

虽然在教学内容和方法上进行了改革,提高了学生的学习兴趣,激发学生的学习热情,但仍有不少学生选课和学习动机不端正。他们不是为了完善自己的知识结构,提高自己的综合素质,只是为了凑满学分,对选修课缺乏足够的重视。[6]传统的闭卷考核方式不能全面地反映真实的教学情况。撰写课程论文,成绩只与论文写得好不好有关,有的同学东拼西凑,也能获得一个理想的成绩。这些方式都难以督促学生平常的学习,因此仍需完善课程的考核方式。根据“新能源发电技术”课程的特点,笔者对该课程的考试方式做了合理的改革,促进学生学习,公正地反映了学生的成绩。主要采取了以下一些措施:

1.注重对学生平时的考查

增加课堂随机考查的次数。通过提问、课堂测验等方式,让学生在上课时能集中精力听讲,防止学生上课“开小差”。回答问题和课堂测验计入平时成绩。

2.增加撰写文献报告和大作业

基于问题的探究式教学方式中,撰写文献报告和小组讨论环节能够有效培养了学生查阅文献、撰写论文、发现问题、解决问题、独立思考的能力,因此能够较为科学评价学生平时的努力程度。因此,课堂讨论和小组讨论中,根据学生在该环节中的贡献不同给学生不同成绩,这样能起到督促学生学习和检验学生学习效果的作用。

作业是课堂教学的有效补充和延伸,是教学中必不可少的环节。大作业一般具有综合性的特点,能够有效锻炼学生的综合能力,巩固平时所学的知识,是反馈教学效果的有效手段。因此增加大作业和撰写文献报告在平时成绩中的比重也是考查学生平时学习的有效手段。

3.增加平时成绩的权重

平时考核成绩权重由原来的30%提高到目前的50%,有效地避免了学生平时不学习,考试时突击学习也能取得不错成绩的弊端,提高学生学习的积极性和自觉性。

通过上述措施的实施,经调查表明多数学生都认可这种成绩考核方法较合理、公正,能够真实反映学生的成绩,受到了多数学生的欢迎。

五、结束语

“新能源发电技术”课程是电气工程及其自动化专业课程体系中一门重要的专业选修课程。本文针对课程建设中存在的突出问题,构建了适合电气工程类专业的“新能源发电技术”课程的知识体系,合理组织教学内容,并根据授课内容提出了合适的教学和考核方法。通过课程教学改革,激发学生的学习兴趣,引导学生主动学习,培养了学生分析问题、解决问题的能力和创新意识,提高学生的综合素质,达到提高该课程的教学质量和教学效果的目的。

参考文献:

[1].对中国能源问题的思考[J].上海交通大学学报,2008,

42(3):345-359.

[2]马明国,蒋建新.“生物质能源利用原理与技术”教学改革初探[J].中国林业教育,2009,27(4):64-67.

[3]陈春香,李啸骢,梁志坚,等.“新能源发电技术”课程教学改革与探索[J].中国电力教育,2013,(5):62,102.

篇(6)

Abstract: according to the engineering practice, the author summarized the asphalt concrete pavement roughness affect several factors, and how to ensure and control in the construction of asphalt concrete pavement roughness of this paper discusses.

Keywords: asphalt concrete; Roughness; Influencing factors; Technical measures

中图分类号: U416.2文献标识码:A文章编号:T2012-02(03)8037

沥青混凝土路面的平整度关系到行车的安全性和舒适性以及道路的使用寿命,同时也是评定道路工程施工质量的主要指标之一。影响沥青混凝土路面平整度的因素很多,笔者根据多年的路面工程施工实践(宁淮高速、扬溧高速、成绵高速),主要从施工测量、原材料、施工机械、施工工艺等方面对平整度的影响作了简要阐述,并提出了解决措施。

1从测量交接与放样方面提高平整度

(1)高等级公路的路基和路面均单独分开招标,在路基单位与路面单位的道路高程交接过程中,也应对平整度做相关交接,避免因特殊路基和桥头、涵洞两侧土方的不均匀沉降,造成已施工完毕的路基平整度不合格。对不合格路段,可预先摊铺一层结合料,保证后期摊铺机行走的平整性。

(2)高速公路路面工程(底基层、基层、面层)均采用摊铺机铺筑,摊铺机除自带找平装置外,摊铺机也按照测量员预先放样的基准线(设计高程加上虚铺量来作为基准面)来控制。基准线是一根与路面设计高层平行的张紧钢丝,施工中均称为“走钢丝”。如果测量人员对基准线控制不好,摊铺成型的基层平整度就差,且一直反应至沥青混凝土面层,造成路面平整度不合格。所以钢丝的测量放样尤为重要,可以从以下几点保证钢丝的准确性。

1)测量人员应使用高精密度的水准仪,过程中经常校核,确保钢钎的标高误差在±3mm之内。

2)保证钢钎、钢丝架设牢固,减小钢丝张拉过程中的标高误差,避免人为破坏。直线段钢钎的间隔10m,曲线段钢钎间隔5m,钢丝绳中间严禁出现接头,在两侧采用紧线器拉紧,拉力不少于20kN,测量员复核钢丝绳标高以确保在钢丝张紧后不产生过大的绕度,保证钢丝绳平直顺滑。摊铺过程中,派专人看守,避免机械或行人碰撞钢钎和钢丝绳,对搁置在钢丝绳上的传感器进行全过程看守,不间断采用3m直尺量测摊铺成型面面和钢丝绳标高,确保两者一致。

2加强基层摊铺平整度控制

基层平整度不好会一直影响着沥青混凝土面层的平整度,基层不平整,沥青混凝土面层的厚度也不均匀,在松铺系数和碾压组合均一直的情况下,碾压完毕后的厚度也存在差异,造成平整度不合格。

2.1尽量采用进口摊铺机

如德国产ABG423)摊铺无机结合料,避免采用国产摊铺机主要原因是进口摊铺机各项机械性能均较出色,熨平板初始夯实平整度好。注意螺旋布料器在靠近摊铺机两侧500mm部位设置反螺旋,减少离析现象发生。

2.2加强基层无机结合料的原材料和配合比质量控制

过程中加强对灰剂量、级配、含水量、压实度等重要指标进行监控,避免后期表面强度不够出现松散,影响平整度。

2.3加强基层的养护工作

在终压完毕2h内可采用土工布覆盖,并洒水保湿养护7d,正常养护28d,延迟开放交通。

3摊铺作业中提高平整度

摊铺机是沥青混凝土路面的主要生产者,对摊铺机控制的好坏,直接关系到沥青混凝土施工质量。如自动找平装置性能的稳定性、摊铺的连续性、熨平板拼接质量及工作性能、运料车撞击摊铺机、履带行走路线下存在散落的集料未清理等等,均对沥青混凝土平整度产生较大影响。

(1)根据路面设计参数、拌合楼产量,选择性能优良的摊铺机并配备精确度高的自动找平装置,同时另备用一套找平装置;日常中加强对摊铺机的保养和维护工作,配备专业的机修人员跟踪摊铺机作业,避免因摊铺机性能不稳定造成路面质量缺陷。

(2)保证摊铺前熨平板的加热温度,避免起步过程中出现“拉毛”现象。按照《江苏省高速公路沥青路面施工技术规范》DB32/T1087-2008要求,高速公路下面层设计采用70#道路石油沥青,起步时熨平板加热温度应控制在85℃以上,中、上面层采用高性能SBS改性沥青,起步前熨平板加热温度应控制在110℃以上。

(3)摊铺机就位时,必须根据高程、虚铺厚度计算垫板厚度,保证平整度满足要求。起步时摊铺机速度控制在1m/min,自动找平装置的开启和控制派专人看管,过程中缓慢调整。

(4)摊铺机起步时熨平板的振动频率应适宜,振动频率和振幅应同步,确保沥青混凝土的初始压实度合格,若不同步,会导致面层局部集料密度不一,碾压后平整度不合格。

(5)运料车驾驶员应熟练驾驶,避免碰撞摊铺机,应保持由摊铺机推着运料车行走。

(6)根据拌合楼产量、运输距离、运料车数量计算摊铺作业速度,保证摊铺作业不间断连续进行,一般情况摊铺速度控制在3m/min左右,摊铺作业中休息和就餐时间应有足够人员轮换,切勿停机就餐,造成沥青混合料温度下降,后期碾压不密实,影响平整度。

(7)在摊铺作业时,应保证螺旋布料器均匀连续作业,保证两侧送料不少于2/3布料器高度。

(8)及时清理履带行走路线部位散落的沥青混合料和自动找平装置探头下方的混合料,保证摊铺机行走路线的平直和自动找平装置的精确度。

(9)摊铺机在过桥和涵洞时,因存在防撞护栏、桥头搭板和伸缩缝等,施工较为困难,平整度的控制也尤其重要,应注意以下几点:

1)前期采用沥青混合料对伸缩缝进行填实并碾压平整,保证摊铺机行走的平整性;复测桥头搭板的高程和平整度,对不合格部位进行处理,高的凿出,低的采用细沥青混合料修补平整。

2)根据设计高程,在桥头搭板两侧10m部位每隔2m将控制的虚铺厚度标识在基层上,采用浮动基准梁或自动找平装置摊铺,现场技术员根据做好的标识调整找平装置控制平整度,特别是弯道桥头位置。

3)桥面铺装时,摊铺机保持缓慢、匀速、不间断摊铺,速度控制在面层速度的0.8倍以下,且≯2m/min,作业中不得停顿。

4碾压作业中提高平整度

(1)碾压机械组合应通过试验段进行确认,确保沥青混凝土路面的压实度和平整度。

(2)碾压温度的控制上,应派专人量测并做好记录,严格参照技术规范和施工方案的要求进行。初压温度过高,压路机的轮迹明显,且会产生沥青混合料的推移现象,影响平整度;复压的温度过高,会造成细集料粘轮,形成细集料“飞溅”,影响沥青混合料表面外观,温度过低,则不易碾压至设计压实度。

(3)混合料未压实前,施工人员不得进入踩踏,一般不得人工修补,确保碾压的平整度。碾压速度应均匀,驱动轮在前,从动轮在后,避免热集料被挤压隆起。过程中避免急刹车、突然启动、任意停车的情况,车辆停车加油、加水均应在完成终压并冷却的沥青混凝土路面上进行,在未冷却的路面上停车会出现轮迹,影响平整度。

(4)注意碾压路线,保证错轮碾压,避免在同一断面进行折返碾压,造成过压,不仅影响平整度,也使得压实度超100%,影响路面使用寿命。

(5)注意碾压组合的次数,应有专人看管压路机,保证碾压部位和碾压次数达到试验段数据要求。碾压遍数不足,压实度不合格,后期易出现车辙现象。

(6)专人检查路面平整度。在复压完成后,质检员可采用3m靠尺检测完成复压的沥青混凝土路面平整度,并做好记录,如横向平整度不合格,可指挥压路机横向振动碾压2~3遍,反之纵向碾压2~3遍,直至满足规范要求。

5接缝处理对平整度的影响

高等级公路严禁出现纵向的冷接头,横向接头因两侧混合料的压实度不同,标高控制不理想,行车时造成跳车现象,大大降低路面的平整度。

(1)纵向热接缝是两台以上摊铺机梯队作业时产生的,在其相接处,必须有一部分搭接,才能保证该处与其他部分具有相同的厚度。此时两条毗邻摊铺带的混合料都还处于压实前的热状态,所以施工时应将已铺混合料部分留下10~20cm宽,暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,待后摊铺部分完成后,一起跨缝碾压,同时保证了纵向和横向的平整度。

(2)横向接缝是前后两次摊铺时形成的。控制好横缝接头的质量主要在切除前次接头,在前次施工接头部位采用3m直尺进行检测,对平整度不满足要求的部位,用切缝机进行切除。在新摊铺接缝处应清理干净并涂刷上乳化沥青,确保连接强度。横向接茬处的粗集料超过压实厚度部位应清除,并补上细集料,碾压时,应先用双轮压路机先进行横向(即垂直于路面中心线)碾压,碾压时压路机应主要位于已压实的混合料层上,伸入新铺混合料的宽度不超过20cm。接着每碾压一遍向新铺混合料移动约20cm,直到压路机全部在新铺面层上碾压为止,然后进行正常的纵向碾压。碾压过程中并及时采用3m直尺检测平整度,对不合格部位及时处理。

(3)当天碾压完毕后,应将摊铺机、压路机均开向未铺新面层的下承层上过夜,第2天压路机开回(从路肩部位)新施工面层上,再铲除横向接缝处斜坡层沥青混凝土,继续摊铺新沥青混合料。

(4)上面层横向施工缝预留位置应远离桥面伸缩缝20m以外,以确保伸缩缝两边路面表面的平顺。

6小结

综上所述,影响沥青混凝土平整度的因素很多,通过选择合适的机械组合、合理先进的施工工艺,加强原材料的质量控制和过程中的施工管理,控制施工中各个环节,沥青混凝土的平整度还是在我们控制的范围之内。

参考文献

[1]刘俊华.浅析影响沥青混凝土路面平整度的因素及处理措施.河南市政管理,2009

[2]交通部公路科学研究所.公路沥青路面施工技术规范JTJF40-2004

[3]邓学均.路基路面工程(第2版).人民交通出版社,2001

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中图分类号:S791.257S718 文献标识码:A 文章编号:1671-3168(2011)03-0039-04

Research Advances of Pinus yunnanensis Germplasm Resources and

Genetic Diversity

YU Mao-yuan

(Yunnan Institute of Forestry Inventory and Planning, Kunming 650051, China)

Abstract: Pinus yunnanensis is an important forest tree specie distributed in south-west China. It accounts for 70 percent of the forest area and plays a very important role in the ecological and economical construction of Yunnan Province. It is accepted that understanding the conservation and utilization status of the Pinus yunnanensis germplasm to ascertain the genetic variation and genetic diversity, is an important basis for resource conservation and high quality forest tree breeding. In this paper, recent studies on the germplasm collection, preservation as well as genetic diversity of Pinus yunnanensis were reviewed and analyzed. The results showed that research on morphology, physiology, ecology, genetics and germplasm preservation of Pinus yunnanensis has made many new achievements. It reveals a wealth of genetic resources and diverse geographical provenance of Pinus yunnanensis.

Key words: Pinu yunanensis germplasm resource genetic diversity provenance selection

收稿日期:2011-04-06.

作者简介:余茂源(1975-),男,广西融安人,助理工程师.从事森林资源调查规划工作.

云南松(Pinus yunnanensis Franch)是松科常绿针叶乔木,广泛分布于北纬23°~29°,东经98°~106°的东南部、四川西南部、贵州西部、广西西部及云南的大部分地区 【sup】[1]【/sup】.云南松以云南高原为其起源和分布中心,在形态水平上分化强烈,生态地理变异突出,形成了生态小种地盘松(P.yunnanensis var.pygmaea (Hsueh) Hsueh) 和地理小种细叶云南松( P.yunnanensis var.tenuifolia Cheng et Law).云南松具有生长较快、材质较好、耐干旱瘠薄、天然更新能力强等优良品性,是西南地区荒山造林先锋树种和主要的用材树种【sup】[2-3 ]【/sup】.林木种质资源是生物多样性和生态系统多样性的基础,是林木育种中必不可少的繁殖材料,是林木遗传多样性的载体,是林木良种选育的物质基础.林木种质资源的保存与评价是林业可持续发展的基础,对区域性林业经济的发展与生态环境改善具有积极意义.近年来,我国在云南松林木种质资源保存、评价及利用现状方面进行了大量的工作,笔者在此旨在通过对云南松种质资源的收集保存及遗传多样性研究进展进行综合分析,为进一步开展云南松的保护与利用提供参考. 1种质资源保存与评价

林木种质资源的保存是生态环境与林业经济发展的重要内容,是实现生物多样性的重要举措,也是林木良种繁育充分必要的物质基础【sup】[4]【/sup】.如何长期保护和不断完善林木树种资源,以保护其遗传多样性并对其遗传资源进行有效地保护和利用,是林木种质资源保存与利用中迫切需要解决的问题.云南松的遗传育种研究始于20世纪80年代,主要开展了遗传基础及遗传变异、种源、遗传增益与良种选择、良种繁育技术等方面的研究工作.

在云南松地理种源选择和种源区划方面,舒筱武等率先在国内进行了研究.在云南松自然分布区内收集各地理生态区域的代表种源41个,在云南省5个生态区进行田间试验,发现种源间的生长差异显著,并为各试区筛选出2~3个较佳种源,单位面积蓄积量比对照提高47.9%~76.7%.根据研究结果把云南松自然分布区划分为4个种源区,并提出云南松种子调拨意见【sup】[5-6]【/sup】.刘世俊等对四川省12个县、云南省11个县的云南松天然优良林分的选择进行了研究,以树高年均生长量、径高比和木材纹理平均扭转度等指标作为林分选择主要性状,应用多元回归分析、径表型相关和通径分析,按照综合选择指数的大小评定林分优劣等级,将云南松天然林划分为4类,其中选择指数大于或等于平均综合选择指数加半个标准差的林分即为中选的优良林分,这为云南松母树林和采种林的选择提供了科学依据【sup】[7]【/sup】.

尹擎等【sup】[8]【/sup】通过对采自云南、贵州、四川、广西、等地64个不同经纬度、海拔的云南松代表性天然林分的种源进行栽培试验.6年的试验结果发现,云南松各种源间生长差异显著,优劣种源间高生长相差达1.98倍,优良种源高生长超过对照10.1%~34.6%.云南松高生长随种源地经度、海拔升高呈降低趋势;径生长随经度升高而增加,随纬度、海拔升高而减小.研究还筛选出腾冲托盘山、腾冲火山、腾冲古永、丽江石鼓、大理、寻甸功山、会泽拖茨、下察隅冷冷塘、昌宁岔河等9个地点种源为优良种源.

调查发现,云南松的天然林直干株率为81%~84.4%,直干、直纹率为38.7%~62.2%.而人工林直干株率为11.10%,直干、直纹株率仅为3.7%.对云南松木纹理进行后代遗传测定发现,天然林中直干直纹的云南松优树木纹理的遗传品质最高.因此,可以通过选择优良的直纹单株(优树)建立无性系种子园作为良种生产的基地.何富强【sup】[9]【/sup】等开展了优树选择、优树半同胞后代测定和早期预测、嫁接繁殖技术、无性系种子园营建技术和种子园植株的生长和结实规律的研究工作,并在一平浪林场、弥渡县建成54.9 hm【sup】2【/sup】的云南松无性系种子园,所生产出的良种已应用于生产性造林,营造的云南松林不仅保存率高,直纹株率达83.3%,而且林木生长快、生长量大.

伍聚奎和周蛟【sup】[10]【/sup】利用林分中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级木的树高年平均生长量来评价林分的速生丰产,用木材纹理倾斜度来评价林分木材的经济价值,调查林分的环境因子.数量化以后,通过电子计算机来估算林分的树高年均生长量和木材纹理倾斜度的表型理论值,进而估算林分的遗传理论值,以此来建立标准地内Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的树高年均生长量及木材纹理倾斜度的理论值的综合预报公式.伍聚奎和周蛟【sup】[10]【/sup】提出“滇中云南松天然林优良林分的选择标准和方法”,利用树高年均生长量和木材纹理倾斜度的综合选择指数的大小来评价林分的优劣.周蛟等【sup】[11]【/sup】通过在永仁县白马河林场子代林的试验,利用“滇中云南松天然林优良林分的选择标准和方法”选择出优良林分,其速生的树高生长量的遗传力为76%,丰产的蓄积生长力为47.48%,遗传增益为36.44%.通过这一方法及标准选择出来的云南松优良林分,用其母树林种子造林,不仅可改变云南松林中树干弯曲及木材纹理扭曲的不良特性,还可以提高云南松林分的木材产量.曾郁珉和谢红春【sup】[12]【/sup】对采自白马河林场、古永林场和保山林场的云南松母树林的62份种子及1份永仁县商品种子和1份云南省混合商品种子栽培7年后的树木进行研究,结果表明,母树子代林在树高、地径上都比一般林分好,其树高、地径、材积生长量与商品种子之间均存在显著差异.其材积遗传增益为5.63 %,具有极显著的增产效果.研究表明,利用母树林种子进行造林可以提高云南松的木材质量和生长量,获得良好的经济效益. 2遗传多样性研究

遗传多样性是生物多样性的重要组成部分,是生物种内基因的变化,包括同种显著不同的群体间或同一群体内的遗传变异.遗传多样性的表现是多层次的,可以表现在外部形态、生理代谢及染色体、DNA分子等水平上.植物种质资源内蕴含着极其丰富的遗传变异和各种性状的有利基因,它是育种改良作物的物质前提,也是人类用以选育新品种和发展生产的物质基础.

利用形态性状来研究遗传变异是简便易行且快速的手段【sup】[13]【/sup】.王昌命等【sup】[14-15]【/sup】对云南松针叶进行研究后指出,云南松种群的针叶形态特征和结构特征均表现出多态性,从滇东南―滇中―滇西北,针叶长度逐渐减少,3针1束的比例、短枝上的针叶数目、针叶断面积均表现出“小型化”趋势,叶鞘的长度随海拔的升高有增加的趋势,针叶的伸长生长通常表现出“优势针束优势生长”的原则,针叶内部的基本结构特征较为稳定,但其组成分子的数量特征值变化较大.云南松花粉粒形态、大小、气囊数目及其大小的变异极其复杂多样,在松属植物中少见.云南松居群具有2个气囊的正常花粉粒,其形态变异有20.2%源于居群间,有79.8%源于居群内个体间和个体(家系)内,其中个体(家系) 内花粉粒形态变异方差分量占88.3%,个体(家系) 内花粉粒形态的变异较大,环境饰变作用明显【sup】[16]【/sup】.虞泓【sup】[17]【/sup】通过对云南松不同种群的树皮、韧皮部、针叶、球果、种子及种翅、小孢子叶球及花粉进行系统地研究后发现,云南松种群具有较高的遗传多样性,同时各种群间在形态变异上也表现出明显的多样性,针叶、球果、种子、种翅和花粉等性状的变异分化系数为21.3%~49.8%,平均形态分化系数约36.4%.云南松种群间形态变异明显,是松属中分化较为突出的种类.同时,通过对各形态性状的巢式等级方差分析结果表明,随着种群间分布距离缩小,种群间基因交流频率变大,种群间形态性状相似性越高;种群间生态环境差异越大,趋异适应性越明显.

虞泓和黄瑞复【sup】[18]【/sup】通过研究6个云南松居群间、个体间和细胞间的核型变异式样及其分化发现,云南松居群核型变异不显著,与整个松属植物的核型变异趋势相同.所研究云南松各居群核型公式均为2n24m(6-10 SAT),核型类型均为1A.各居群仅在相对长度系数、臂比和次缢痕数目等方面有小的变化.巢式方差等级分析表明,云南松染色体结构变异有10 %左右来源于居群间,有90 %左右来源居群内个体间或细胞间.其分化系数略低于基因位点的分化系数(G【sub】ST【/sub】11%),但大大低于形态分化系数(V【sub】ST【/sub】36%).

云南高原生态地理环境的错综复杂和生境中生态因子组合的多样性与复杂性,大大增加了云南松种群变异的多样性和复杂性.虞泓通过对云南松15个居群33个等位酶位点进行的遗传多样性研究发现,云南松15个居群的遗传多样性指标较高,其多态位点变异百分率为57.6%~78.8%,每个位点等位基因平均数为1.8~2.3个,观察杂和度H【sub】o【/sub】为0.109~0.177.通过与近缘的高山松及思茅松比较发现:云南松居群间遗传分化系数最大(G【sub】ST【/sub】 0.134),约86.6%的遗传变异分配在居群内,13.4%的遗传变异存在于居群间;高山松大约有11.2%的遗传变异存在于居群间( G【sub】ST【/sub】 0.112);思茅松大约有9.3 %的遗传变异存在于居群间(G【sub】ST【/sub】 0.093).云南松种群间遗传分化程度在世界松属植物中居中等水平,但在中国松属植物中居较高水平【sup】[17]【/sup】.云南松以云南高原为分布中心,东延伸到云南与贵州和广西交界的南盘江和红水河流域,北至四川的西南部,西北分布到的东南部.云南松分布区范围大,生态环境复杂是其居群间遗传分化系数较大的重要原因【sup】[19]【/sup】 .通过对云南省境内不同地理范围云南松比较发现,云南松种群遗传多样性呈现中部低而南北端高的变异式样.

云南松是西南地区主要用材树种之一,也是其分布区内贫瘠地荒山造林的先锋树种.近年来的大量调查研究表明,在云南高原不同生态地理背景中云南松居群其形态特征表现出明显不同的变异式样【sup】[3,19]【/sup】.但迄今对这些变异的遗传基础仍研究不足,一些研究结果也因采样策略及实验方法的不同,所反映的结果也出现不一样的趋势.刘占林和杨雪【sup】[20]【/sup】利用cpSSR 和AFL P标记比较了巴山松、黄山松、油松、马尾松以及云南松的遗传多样性与遗传分化结果.发现5种松树都表现出较高水平的遗传多样性与种间分化,而云南松的遗传多样性水平在几种研究松属植物中最低,不同于以前的一些研究结果.

另外,松属植物基因组含量大、构成复杂,松树间广泛的杂交与基因渗透更导致物种基因组的混淆,因此许多松树近缘种间关系模糊不清.在一些松属植物分布的接壤地带及2个种的居群分布交错地带经常形成自然的杂交种群并伴随着基因渗入【sup】[17]【/sup】.云南松种群在其分布区的北部和南部分别与高山松、思茅松种群形成分布交错地带,由于种群间的基因渗入,杂交种群的多态百分率和杂合度明显高于非杂交种群,这也是云南松种群遗传多样性呈现中部低而南北端高的变异式样的一个重要原因. 3结语

近年来,对云南松的形态、生理、生态、遗传与种质资源保存等方面的研究已取得许多新的成果,并揭示了云南松丰富的遗传资源及多样的地理种源.云南松在我国西南地区被广泛用于人工造林,是云南省重要的经济及用材树种,约占云南省森林面积的70%.随着国家天然林保护与退耕还林工程的实施,云南松林的分布面积将更加扩大,云南松林保护与培育研究已经成为云贵高原森林资源经营管理及其可持续发展的重要任务之一【sup】[21 ]【/sup】.随着云南松木材与非木材资源的开发利用,其资源与经济价值将更加显现,也必将在国民经济建设和生态建设中发挥更加重要作用.鉴于云南松在林业生产上的重要性,摸清其种源间变异规律,合理有效地对其进行保存,是更好地利用的重要前提.同时,由于云南松分布地域广、范围大、生境条件复杂,要合理有效地保存其种质资源存在一定的难度.因此,在现有研究基础上,对其种质资源全面保存和遗传多样性进行深入研究将有助于更好地进行可持续的开发与利用.

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