生物特征分析篇1

关于植物群落的动态过程以及外界环境因子和植物群落之间的关系，是植物群落生态学发展过程中的重要问题，引起了生态学家们的广泛关注［1］。荒漠地区植被较为稀疏，多呈斑块状分布，且时空变化幅度较大，荒漠生态系统极为脆弱，加之人类活动的干扰，极易发生退化［2］，因此植被特征对于该地区生态环境的稳定意义重大，可以起到保持水土，防风固沙的作用。影响荒漠植被分布格局和动态的因素包括生物的和非生物的，其间的相互作用关系十分复杂。关于放牧对植被影响的研究相对较多［3，4］，而关于在较长时间序列下气候因子对荒漠植被影响的研究较少［5］。文中首先对荒漠植被的"四度一量"在2002－2008年的季节和年度动态特征进行了分析，进一步采用除趋势对应分析(detrendedcorrespondenceanalysis，DCA)和典范对应分析(canonicalcorrespondenceanalysis，CCA)两种排序方法对荒漠植物群落特征与气候因子的相关性进行分析，旨在为荒漠生态系统的可持续发展提供理论依据。1自然概况和研究方法1．1研究区自然概况研究区位于内蒙古阿拉善左旗南部的嘉尔格勒赛汗镇，地理坐标为东经104°10'～105°30'，北纬37°24'～38°25'，地处腾格里沙漠东缘。该地区的草地类型是典型的温性荒漠，植被稀疏，结构单调，覆盖度低，一般为1%～20%。植物种类贫乏，主要以旱生、超旱生和盐生的灌木和小半灌木为主。建群植物以藜科(Chenopodiaceae)、菊科(Compositae)和蒺藜科(Zygophyllaceae)为主，其次为蔷薇科(Rosaceae)、柽柳科(Tamaricaceae)。地形起伏不平，丘陵、沙丘与平滩相间。气候为典型的高原大陆性气候，冬季严寒、干燥，夏季酷热，昼夜温差大，极端最低气温－36℃，最高气温42℃。年平均气温8．3℃，无霜期156d。年降水量45～215mm，且季节分配极不均匀，主要集中在7月份～8月份。年蒸发量3000～4700mm。研究样地面积约为500hm2，自1997年开始围封禁牧，研究期间始终处于禁牧状态。植被以红砂、珍珠(Salsolapasserina)建群，其次为霸王、驼绒藜(Ceratoideslatens)、狭叶锦鸡儿(Caraganastenophylla)、油蒿(Artemisiaordosica)等小灌木，草本以白草(Pennisetumflaecidum)为优势，其次为糙隐子草(Cleistogenessquarosa)，伴生有雾冰藜(Bassiadasyphylla)等植物，植被盖度较高为29．5%。土壤为沙壤，水分含量4．40%～8．22%。1．2研究方法2002－2008年4月、7月和10月，进行了21次植物群落野外调查。每次调查时，在研究区域内随机选取3个10m×10m的植物样方，分别测量样方内灌木植物的高度、盖度、密度、频度和生物量，在每个10m×10m样方内随机选取1个1m×1m的样方测量草本植物的高度、盖度、密度、频度和生物量。应用国际标准通用软件CANOCO4．5，以21×8维植物群落特征因子矩阵进行植物群落季节和年度的DCA数量排序，并制作二维排序图;以21×8维植物群落特征因子矩阵和21×2维植物特征因子矩阵进行CCA数量排序，并制作植物特征因子和气候因子的二维排序图。2002－2008年研究地区的降雨量和气温数据来源于内蒙古阿拉善盟孪井滩牧业气象实验站，距离样地直线距离小于7km。2结果与分析2．1荒漠植物群落特征的季节动态2002－2008年研究区植物群落特征的季节动态(图1)，用7年中相同月份群落特征的均值来表示各季节的群落特征。灌木和草本高度的季节特征相似(图1A)，均为夏季(7月)和秋季(10)相对较高，且差异不显著(P＞0．05)，而春季(4月)的高度显著低于夏季和秋季(P＜0．05)。春季灌木盖度显著低于夏季和秋季，而秋季草本盖度显著高于春季，二者与夏季草本盖度差异不显著(图1B)。灌木和草本密度的季节特征一致(图1C)，夏季和秋季的密度差异不显著(P＞0．05)，二者显著高于春季(P＜0．05)。三个季节中灌木生物量相差较大，但是方差分析表明春季和秋季的生物量差异显著(P＜0．05)，二者与夏季的生物量无显著差异(P＞0．05)(图1D)。所有灌木和草本特征在夏季和秋季间差异均不显著(P＞0．05)，而秋季显著高于春季(P＜0．05)。2．2荒漠植物群落特征的年度动态2002－2008年研究区灌木植物群落特征的年度动态(图2)，可以看出灌木高度(图2A)、盖度(图2B)和密度(图2C)在7年中具有一定的波动性，但是相对于灌木生物量的变动较稳定。灌木生物量从2002－2010年呈上升趋势(图2D)，2002年仅为14．64g/m2，而2008年达到111．64g/m2。2002－2008年研究区草本植物群落特征的年度动态(图3)，可以看出草本植物与灌木植物群落特征的年动态具有差异，草本植物群落特征(高度、盖度、密度和生物量)在年度间的波动较大。草本植物密度和生物量的年动态是相似的，2002年的密度和生物量相对较高，分别为88．83株/m2和73．99g/m2，而2005年和2006年较低，密度小于10株/m2，生物量小于2g/m2(图3C和D)。2．3荒漠植物群落的除趋势对应分析(DCA)2002－2008年各季节植物群落特征在DCA二维排序图中的分布情况(图4)，各季节植物群落特征在DCA排序图中的位置是由群落中灌木和草本植物群落特征共同决定的，群落结构特征越相似，两个季节群落特征的距离越近。可以看出2002－2008年的植物群落特征具有明显的季节和年度间差异，季节和年度群落特征在DCA二维排序图中的分布较复杂，没有形成明显的分布规律。2．4荒漠植物群落与气候因子的典范对应分析(CCA)图3草本植物群落特征的年度动态Fig．3Theannualdynamicsofherbaceouscommunitycharacteristics采用CCA排序对植物群落特征和气候因子(年降雨量和年均温度)的相关性进行分析，从表1看出，CCA排序轴的第一、二轴的特征值为0．373和0．115，植物－气候因子的相关性为0．865和0．672，植物－气候因子方差累计贡献率达到82．6%。因此，CCA排序轴的第一、二排序轴可以充分表现出植物群落特征因子与气候因子的相关性。CCA第一、二排序轴表明(图5):年降水量和年均温度的箭头长度均较长，且与排序轴夹角较小，说明这两个气候因子对植物群落特征具有重要作用。以植物变量在气候因子变量线上的投影点距气候因子箭头的距离判断植物变量与气候因子的相关性大小，由此可以看出灌木植物特征因子与气候因子的相关性较小，而草本植物特征因子与气候因子的相关性较大。草本植物密度与年降水量的相关性较大，草本植物高度与年均温度的相关性较大，草本生物量与年降水量、年均温度的相关性均较大(图5)。#p#分页标题#e#3讨论与结论国内外关于放牧对草地植被的影响集中了大量的研究［6－8］，对放牧与植被特征以及演替过程的关系有了较深入的了解［9］。彭祺等研究表明:连续放牧和不同轮牧制度对植被高度、盖度和生物量的作用具有差异［10］。彭羽等对浑善达克沙地中部20年间的植被变化进行分析，认为群落的物种多样性、生物量和盖度变化主要是由放牧因素造成的［11］。因此，不同放牧制度是植被"四度一量"的重要影响因素。文中研究选择了典型荒漠地区围栏禁牧的天然草地作为试验样地，这样可以去除放牧对荒漠植被的影响，有利于真实地反映荒漠地区植物因子与气候因子的关系。大多数植物群落的研究只是对某一时刻植被分类和分布的调查研究［12，13］，关于植被群落的长期动态研究相对较少。满多清等研究发现腾格里沙漠东南缘荒漠植被中草本植物个体数的变化特点为，4、5月增加，6月减少，7、8、9月线性增加，达到最大值，其与月平均降雨量的相关性较大［14］。文中草本植物的高度、盖度、密度和生物量等特征均为夏季(7月)和秋季(10月)相对较高，且差异不显著(P＞0．05)，这与该地区降雨量主要集中在夏秋季有关。灌木植物在荒漠地区相对较稳定，但文中研究的灌木植物特征在季节和年度间具有差异，尤其是夏季(7月)和秋季(10月)的灌木密度显著高于夏季(4月)。因此，可以认为7月和10月出现很多灌木植物的新生苗是造成这种现象的主要原因。国内外关于气候变化对草原植被的影响研究较多［15，16］，而关于荒漠地区的研究相对较少。常兆丰等研究表明决定荒漠地区植被生长状况的主要是大气降水，植被盖度和密度随年际降水量变化较大，尤其是一年生草本植物［17］。高述保研究表明民勤荒漠植被退化过程中全年降水量与植物高度和盖度具有较大的相关性［18］。水是影响干旱地区植被分布与变化的最积极、最活跃的生态因素，它的任何微小变化都会在植被上表现出来［19－22］。文中CCA分析表明年降水量和年均温度对荒漠植物群落特征具有重要作用，草本植物特征因子与气候因子的相关性大于灌木植物。荒漠化地区具有蒸发量大，土壤干燥，大气中水汽稀少，降水量少等特点，因而，研究气候变化必须考虑植被的影响，研究植被的变化也必须考虑气候的变化与影响。

生物特征分析篇2

关键词有效教学特征认同度高中物理

自2004年以来中国知识期刊网全文数据库收录的研究“有效教学”的文章激增，但对有效教学的研究多见于理论方面，实证性研究较少。高中物理学科实验性强、系统性逻辑性严密、生活应用广泛。《普通高中物理课程标准（实验）》倡导物理教学中学生主动参与、乐于探究、勤于动手，致力于提升全体同学的科学素养。作为高中物理新课程的第一实施者，高中物理教师对课堂有效教学的理解及对其特征的体悟最为深刻、明了。本文通过对我国四川、重庆、贵州、甘肃、、青海西部六省市区高中物理教师的部分抽样调查，分析了高中物理课堂有效教学的涵义及其特征，以期对高中物理课堂有效教学的发展有所借鉴和启示。

一、研究过程及方法

本研究对西部地区的四川、重庆、贵州、甘肃、、青海六省市区部分高中物理教师进行了随机抽样调查。共发放869份问卷，剔除雷同卷和无效卷后，得到有效问卷705份，有效问卷率为81.1%。随后至2014年7月间陆续对四川、重庆、甘肃地区的部分高中物理教师进行了跟踪访谈。

对于调查所获取的问卷和访谈内容，运用了定性和定量相结合的方法进行分析。定性方法主要用于开放型问卷的归类统计，用质化分析方法进行编码、归类、整理等；定量的方法主要用于问卷调查所获得的数据，用SPSS19.0软件进行统计处理，以获得高中物理教师课堂有效教学特征等情况。

二、研究结果与分析

1.高中物理有效教学的特征

在对西部六省市区的高中物理教师抽样调查后，分析了物理课堂有效教学应具有的特征项及其认同度情况，如表1所示。

由表1可知，高中物理教师认为物理有效教学应该具有的特征包括：学生兴趣高、会用相关物理原理解决问题、学生学有所获、学生轻松愉快、教师清晰授课、学生主动参与课堂构建、教师调动学生积极性、师生互动充分、学生学懂物理知识要点、学生体验科学探究过程、教学回归学生生活世界、课堂气氛活跃、教学效益良好、教学效果明显、学生学会相关物理思维方法、教师尊重学生主体地位、教学成本低投入高收获、符合教学文件要求（如教育法规、课程标准等）。

（1）学生愿学是有效教学的重要前提

从表1可以看出，调查中89.7%的老师认为“学生兴趣高”是有效教学的各项特征中最为突出的特征，物理课堂应该激发学生的兴趣和好奇心，使学生愿意学习、乐于学习，这样学生主动参与物理课堂教学的专注力才会持久，才有利于物理课堂教学工作的开展。52.1%的教师将“学生轻松愉快程度”作为“有效教学”中学生重要的情感体验特征，这意味着不仅要让学生在物理课堂开始的时候产生兴趣，还需要在物理课堂教学过程中让学生轻松愉快地学习。综上所述，学生愿学成为物理教师们关注物理有效教学的前提条件，也是新课程实施过程中物理教师尊重学生主体地位的体现之一。

（2）有效教学的“效”应以学生的“获”为准

在调查中，物理教师认为通过物理课堂教学后能使学生“会用相关物理原理解决问题”，因此，学以致用的理念不但是促进学生学习物理的动机，也是高中物理教师对有效教学的目标状态达成的诉求，并且是“学生学有所获”的具体表现之一。但“学生学有所获”并不仅仅体现在学生“会用相关物理原理解决问题”，还有物理知识与技能、过程与方法、情感态度价值观习得、沉淀与积累，因此物理教师对此的认同度较高，从表1中可知分别占到了77.2%和55.2%。同时，“教学效益良好”、“教学效果明显”、“学生学懂物理知识要点”、“学生学会相关物理思维方法”等均体现出物理教师对学生的收获与成长的期望，反映出物理教师对物理课堂有效教学的最终目标――“效”的诉求。

（3）有效教学的过程体现师生交互的动态生成性，兼顾效率和效益

在有效教学特征的表述项中，“学生主动参与课堂构建”、“教师调动学生积极性”、“师生互动充分”、“学生体验科学探究过程”、“教学回归学生生活世界”等特征项反映出有效教学过程中师生交互的动态生成性，突出有效教学的过程是一个师生互动的过程、是师生对话的过程、是一个充满生命力的过程。此外，“教学成本低投入高收获”也占有一定的比例。但仅靠一味压缩教学的“低成本”取得的“有效教学”甚至“高效教学”并不是好事，因为在无限低地压缩教学成本的同时，学生的思维、参与积极度、收获的深度与广度也将大打折扣。但无论怎样，在这个意义上讲，调查的物理教师在教学过程中注重师生交流对话和课堂动态生成的同时，也兼顾有对教学效率的考量。

2.高中物理教师有效教学特征认同度表征的聚类分析

在分析物理课堂有效教学应具有的特征项及其认同表征度后，为研究高中物理教师对有效教学各特征项认同的不同期望水平层次，对各项认同度表征量进行聚类分析。运用SPSS19.0软件的ward层次聚类分析，选取平方距离型聚类法，得如图1所示的聚类树状图。

由图1显示，根据物理课堂有效教学特征认同度表征量的间距差异，系统聚类将各特征项分为比较清晰的四大类。

第一个层次类：学生兴趣高、会用相关物理原理解决问题。

第二个层次类：学生学有所获、学生轻松愉快、教师清晰授课、学生主动参与课堂构建。

第三个层次类：教师调动学生积极性、师生互动充分、学生学懂物理知识要点、学生体验科学探究过程、教学回归学生生活世界。

第四个层次类：课堂气氛活跃、教学效益良好、教学效果明显、学生学会相关物理思维方法、教师尊重学生主体地位、教学成本低投入高收获、符合教学文件要求。

上述四类层次的特征项，反映出参与调查的高中物理教师在对物理课堂有效教学特征的梳理过程中对各类特征项的认同程度。更确切的讲，他们在梳理物理课堂有效教学的特征时，在第一时间内所考虑的特征“学生兴趣高”和“会用相关物理原理解决问题”的表征率显著高于其他三层次类的特征，其余情形逐次类推。

三、结论与建议

1.结论

在对西部六省市区部分高中物理教师有效教学特征认同的调查中，学生有兴趣且会用相关物理原理解决问题被认为是物理课堂有效教学的重要特征，其中学生有兴趣被认为是进行有效教学的前提条件之一，会用相关物理原理解决问题是学以致用、学生有所收获的具体表现，是有效教学的效果之一。这与目前学术界较为认同的有效教学的目标“学生进步和发展”比较一致。但有所不同是的，此次调查中高中物理教师将学生的物理学习兴趣提到了很高的高度，这种“兴趣”可以是教师引导激发的，也可以是通过课堂教学达成的。从教师的角度讲，教师更加注重有效教学中学生的兴趣基础。笔者在后续访谈了解中发现，“物理课要让学生学得有趣、且学习后会用”是高中物理教师对物理课堂有效教学的特征最为直观的诠释。因此，这与上述聚类分析结果也相吻合。

2.建议

首先，有效教学的“效”的界定仍然比较模糊。关于“有效教学”的定义，国内学术界有代表性的为“教学效益说”、“学生发展说”、“教学结构说”和“动态生成说”等，多数学者较认同从学生进步与发展的角度对有效教学作出界定，这体现了对学生主体性的肯定。但这也有局限，对有效教学的“效”仍缺乏量化的定义参照，比如学生进步多少程度才能谓之“有效”。用恰当的量化方法来衡量课堂教学的“效”是一个非常有难度的问题，也并非仅靠考试分数和升学率就能予以回答，这是因为教学活动与人的物质生命发育和精神生命成长相关联，它“可能是人世间复杂问题之最”。但是，倘若这个问题长期得不到合理的解决，“有效教学”将可能长期陷于模糊的阴影中，很难提出针对性较强的、高效的实践性策略。

其次，有效教学的“效”的达成应该在课堂教学的范畴内。我们说有效教学应以促进学生积极的进步和发展为标准，有效教学的“效”应该在课堂内生成，若非如此，有效教学尽显空泛而无根据。

再次，有效教学中对教师自身成长的关注明显不足。有研究表明，物理教师的自身专业成长，能有效促进教学目标的实现，有效引领学生进步与发展。在当前课程改革进入深水区的新形势下，有效教学、教学高效益甚至“高效教学”等教学观念对教师提出了更多挑战，因此关注教师自身的专业成长也就被赋予了重要意义。但目前物理教师专业成长的关注明显不足，应加大物理教师的培训、交流、访学，鼓励物理教师以继续深造等形式提升专业素养。

参考文献

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[15]陈向明.质的研究方法与社会科学研究[M].北京：教育科学出版社，2006.

生物特征分析篇3

关键词：原生汞污染特征风险分析废石尾矿渣粉尘污泥

中图分类号：X506文献标识码：A文章编号：1674-098X（2017）01（b）-0096-02

2016年4月，全国人大常委会批准了我国签订的《关于汞的水俣公约》，条约正式生效，含汞废物作为汞公约的一个重要组成部分，其环境管理已提到重要日程上来。

我国原生汞采选冶行业是汞污染重点区域，目前我国汞矿资源主要集中在贵州、湖北、四川、湖南、陕西等省，2011年我国原生汞产量约1000t，生产企业很少，且部分企业已停产[1-3]。相关研究表明，原生汞采选冶企业的废水、废气及车间内气体汞能够实现达标排放，而企业周围土壤总汞超标，同时产生大量含汞固废，并且长期堆存，对周边环境产生了危害[3-5]。

目前原生汞采选冶行业汞污染方面的研究缺乏对含汞废物污染特性的研究并且没有分析并筛选出高风险的含汞废物。

该文在分析原生汞采选冶行业含汞废物特性的基础上，分别从废物特性、产生特征、处置安全性、废物流向及废物危害性等角度全面分析与评估各类含汞废物的风险，明确了含汞废物的污染特性和风险状况，为含汞废物的风险管理提供了参考依据。

1分析方法

1.1方法步骤

目前我国原生汞采选冶行业主要工艺方法是浮选法+火法蒸馏[6]，针对某原生汞采选冶企业开展现场调查与采样，根据实际情况共采集固体样品30个，包括废石、尾矿渣、选矿粉尘、冶炼渣、冶炼粉尘、水处理含汞污泥样品各5个。

固体样品总汞含量分析采用《土壤和沉积物汞、砷、硒、铋、锑的测定微波消解/原子荧光法》（HJ680-2013）。

1.2分析仪器

分析仪器见表1。

2结果与讨论

2.1含汞废物特性分析

含汞废物特性分析主要包括形貌、化学成分、汞含量和危害性的分析。结果表明：（1）形貌特征：①废石形貌：主要由灰色颗粒构成，微孔较少，说明采矿过程废弃的废石含汞很低。②尾矿渣形貌：主要由灰色基体构成，其上散布少量亮白色颗粒，微孔很少，说明选矿过程废弃的尾矿渣含汞量较低。③选矿粉尘形貌：主要由灰色团状颗粒构成，微孔较少，说明选矿过程产生的粉尘含汞量较低。④冶炼渣形貌：主要由灰色基体构成，其上散布少量亮白色颗粒，微孔较多，说明冶炼渣含汞量较多。⑤冶炼粉尘形貌：由灰色和白色颗粒构成，微孔细小繁多，说明冶炼粉尘含汞量较多。⑥含汞污泥形貌：主要由灰白色颗粒组成，微孔狭小，说明废水中的汞累积在污泥中。（2）化学成分见表2：①冶炼渣、含汞污泥及冶炼粉尘含汞量较高，而废石、尾矿渣、选矿粉尘含汞量较低。②所有含汞废物的汞化合物包括HgO和Hg，其中废石、尾矿渣O元素含量较高，说明其汞化合物主要以HgO形式存在。③除汞外，这些含汞废物中都包含一定量的Pb，同时废石和尾矿渣还含有少量Sb。（3）汞含量分析：冶炼渣、含汞污泥及冶炼粉尘含汞量分别为1025mg/kg、4200mg/kg、2955mg/kg，说明经选矿富集后的汞精矿在冶炼过程中产生的含汞废物汞含量均很高；而废石、尾矿渣和选矿粉尘的含汞量分别为248mg/kg、332mg/kg、187mg/kg，相对较低。（4）危害性：①从形貌角度分析，冶炼粉尘和污泥主要由颗粒组成，微孔细小繁多，说明汞化合物颗粒活性较强，容易进入到环境中，其危害性较大，而尾矿渣和冶炼渣主要由灰色基w构成，散布少量亮白色颗粒，微孔较少，废石也是由灰色颗粒构成，微孔较少，说明它们中含汞化合物极少，活性较低，且不容易进入到环境中，危害小。②从化学成分角度分析，冶炼渣、含汞污泥及冶炼粉尘含汞量较高，包含HgO和Hg，Hg的活性较强，容易进入到环境中，对人体神经系统、肾脏系统、免疫系统及生殖系统造成损害，同时如果进入到生物环境中容易在生物厌氧作用下转化为甲基汞[2]。③从汞含量角度分析，汞含量高低顺序为污泥>冶炼粉尘>冶炼渣>尾矿渣>废石>采矿粉尘，因此，含汞废物危害性高低顺序为污泥>冶炼粉尘>冶炼渣>尾矿渣>废石>采矿粉尘。

2.2含汞废物风险分析

根据原生汞采选冶行业含汞废物污染特性分析结果，应用德尔菲专家法进行含汞废物风险分析。结果表明，冶炼粉尘、含汞污泥的风险较高，而冶炼渣的风险一般，废石、尾矿渣和选矿粉尘风险较低。主要原因是冶炼粉尘、含汞污泥的废物特性和危害性大、处置安全性差，而废石、尾矿渣和选矿粉尘的废物特性、危害性及处置安全性、流向明确性均较好，只是产生量大。

3结论

（1）原生汞采选冶行业主要含汞废物为废石、尾矿渣、选矿粉尘、冶炼渣、含汞污泥及冶炼粉尘。

（2）冶炼粉尘和污泥主要由灰白色颗粒组成，微孔繁多，主要汞化合物成分为HgO和Hg，活性较高，容易进入到环境中，危害性大。而冶炼渣和尾矿渣多为炭基体构成，其中汞化合物颗粒较少，微孔较少，其活性较低，不容易进入到环境中，危害性小；废石和选矿粉尘主要由灰色颗粒构成，其汞含量极少，危害性很小。

（3）含汞废物风险分析结果表明，风险较高的是冶炼粉尘和水处理含汞污泥，需要重点管理，冶炼渣的风险一般，对其进行汞回收后可作为一般废物处理。废石、尾矿渣、选矿粉尘的风险低，且流向明确，可以不必重点关注，但应加强对其周围土壤、地表水和地下水的风险评估。

参考文献

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[4]徐平平.汞矿区汞污染的环境风险评价研究[D].济南：山东师范大学，2013.

生物特征分析篇4

[关键词]身份认证；识别技术；生物特征；多模融合；方法；作用优势；分析

中图分类号：TP211文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）20-0343-01

随着网络信息技术的推广应用以及网络资源开放化对于实际生活的作用影响，人们一边享受网络资源开放带来的便利和优势的同时，对于保障信息安全性的意识也逐渐提高。身份认证就是一种进行个人信息安全性保障的有效方式，但是，随着信息技术的发展以及计算机信息入侵破坏技术的提升，传统的个人身份认证方式在进行个人信息的安全性保障中，已经存在着很大的安全风险与漏洞。在这种情况下，生物识别技术的突出，为网络个人信息的安全保障提供更加绝对可靠的安全保护屏障。

一、生物特征识别作用优势及其常见技术形式分析

1、生物特征识别的作用优势分析

通过人体固有的生物特征实现个人身份的识别认证是生物特征识别方法的基本思路和原理。通常情况下，应用生物特征进行个人身份的识别认证，主要是由于不同人的生物特征与其他人相比，都具有唯一性的特点，并且每个人的生物特征在固定时期内是不会发生变化的，也就说不同人的生物特征具有相对的稳定性，再加上生物特征作为每个人的固有特征，与其他特征相比，一般情况下也不容易发生丢失或者造假等情况，因此，通过人体的生物特征实现个人身份的识别认证是一种有效可行的识别方式。

2、常见的生物特征识别技术与形式

根据上述内容可以看出，应用生物特征识别技术进行个人身份的认证识别，主要是借助能够进行身份识别应用的生物特征在人体中不仅是普遍存在的，并且不同人的生物特征还具有唯一性特征，再加上在进行个人身份的识别与认证应用中能够对于个人的生物特征进行采集对比，以实现身份的识别认证的思路原理和作用优势，在进行人体生物特征的类型划分中，可以将按照人体生物特征的具体内容性质不同划分为生理性生物特征和行为性生理特征，其中，比较常见的生理性生物特征主要有指纹、人脸以及虹膜、掌纹等，而行为性生理特征具有突出的行为表现，像声音、步态、签名等。结合进行个人身份识别与认证应用的生物特征形式与内容，则可以将用于身份识别认证的生物特征技术总结为笔迹识别、指纹识别、人脸识别、声纹识别、虹膜识别等，它们也是利用生物特征实现个人身份认证识别的常见技术形式。

其中，指纹识别是借助人体的手指末端正面皮肤上凹凸不平的纹线特征，来实现个人身份的认证与判断。通常情况下，人体指纹的纹线会依一定的规律排列成不同的纹型，并且每个人的纹线以及纹型特征都存在有区别，其中以人体纹线中细节特征区别最为显著，也就是人体指纹的纹线起点以及终点、结合点、分叉点都存在有不同，以指纹实现的个人身份认证和识别，就是借助个人指纹中的细节特征的对比实现，同时又由于人体的指纹具有相对突出的稳定性以及唯一性、采集便利性等特征，使得在个人身份认证识别中具有更为突出的识别使用可行性。指纹识别技术进行个人身份识别与认证应用，主要是在对于采集的指纹图像进行增强处理后，通过指纹图像中细节特征的提取，最后进行分类匹配，以实现与指纹特征相吻合的个人身份识别和认证。

其次，人脸识别技术在个人身份识别与认证应用中，具有较为突出的主动性以及用户友好、非侵犯性等特征优势，人脸识别主要是借助二维图像技术实现身份识别和认证，但是在实际识别应用中由于受到个人姿态或者是脸部表情变化、光照等情况的变化影响，导致实际识别应用中存在较大的局限性。因此，要想实现以人脸识别技术实现个人身份的识别认证，需要应用三维信息实现人脸识别。

再次，虹膜识别技术是借助人体眼球前部含色素的环形薄膜实现个人身份的认证和识别，人体虹膜具有丰富的结构与纹理特征。最后，声纹识别技术和笔迹识别技术等生物特征识别技术都是借助人体的声纹与笔迹特征，实现对于个人身份的认证和识别。

二、基于人脸和指纹的多模生物特征融合识别方法

结合上述常见的生物特征识别技术，在进行个人身份的识别认证中，不仅可以通过单个生物特征的提取分析，实现对于个人身份的认证识别，还可以通过多个生物特征的共同联合应用，实现对于个人身份的识别和认证。其中，通过多个生物特征的联合应用进行个人身份识别认证的技术方式就是所谓的多模生物特征融合识别技术，它与单个生物特征识别技术相比，不仅能够实现单个生物特征识应用中的识别率比较低情况，而且很大程度上能够提高整体识别的有效率，具有较为突出的识别应用优势，尤其是在单个生物特征被破坏的情况下，通过多个生物特征的共同识别认证应用，其作用优势更为突出。基于人脸以及指纹的多模生物特征融合识别技术，就是将人脸以及指纹两种生物特征识别方式联合应用，以进行个人身份的有效认证与识别，提高识别有效率。

三、结束语

总之，生物特征识别作为个人身份识别的有效方式，在个人信息安全保障中具有突出优势和作用。通过多模生物特征融合方式实现个人身份的认证和识别，在身份认证识别的质量效率和避免单个生物特征识别局限性上，有着更为突出的作用，值得进行研究和关注。

参考文献

[1]李雄，张东波.基于GMM-WSUM的多生物特征二级融合识别方法[J]计算机工程与应用.2014（2）

[2]成谢锋，马勇，张少白，张瑛，郭宇锋.基于数据融合的三段式心音身份识别技术[J]仪器仪表学报.2010（8）

湖南省科技厅计划项目；符振艾，基金项目编号：2014GK3040基于生物特征提取的人脸识别系统设计技术研究

生物特征分析篇5

［关键词］特征理论;音位；语义；义素；语法

语言是人类最重要的交际和思维工具。语言又是一个不断变动的音义结合的符号系统，语言随人类对世界认识的逐步加深而愈加丰富。人类对这一系统的研究也在探索中日益成熟。

《现代汉语词典》对“特征”一词的解释为事物可供识别的特殊征象或标志。唯物辩证法也告诉我们，认识事物一定要抓住特征，这样才能深入把握。语言学中同样也存在众多的特征，需要我们去辨别。聪明的人类学家将“特征”概念引入语言分析中，以下就来分析特征理论在语言的三大要素（语音、词汇、语法）中的应用。

一、特征理论的萌芽——语音中的运用

“特征”一词在语言中的使用最早见于19世纪50年代美国人雅柯布逊、范特、哈勒合著的《语音分析初探——区别特征及其相互关系》一书，他们根据声谱分析结果和声学原理，把各种语言音位的发音特点归为12种2分的区别特征。

“特征”首先可以用来区分构成音节的各个音素。音素是从音色角度划分出来的最小的语音单位，可分为元音和辅音［1］，它们同样拥有作为［音素］这一共同特征，但众多的区别特征则让它们分道扬镳，各司其职，如±［气流受阻］、±［气流强］、±［声带振动］、±［响亮］等。

“音位”这一概念较音素更加社会化。它是一个语音系统中能够区别意义的最小语音单位，是按语音的辨义作用归纳出来的音类［1］。在分析音位时，必须同某种语言的特定语音系统相联系。“特征”在音位归纳中起作用。如在现代汉语普通话中，声、韵、调都可起到一定的区别意义的作用。

A组中/t/∶/t‘/、B组中/u/∶/e/、C组中/214/∶/51/分别将三组类似音节区分开来，得到三组音位。而音位之所以能产生区别作用，就在于这些音具备互相对立的特征：

/t/∶/t‘/——不送气∶送气

/u/∶/e/——后、高、圆唇∶前、半高、不圆唇

/214/∶/51/——降升∶全降

但在普通话中，/n/与/l/为两个音位，因为“南”［nan35］与“蓝”［lan35］代表不同的意义；而在一些地区话如兰州方言中，人们在发音时意识不到差别，将两者随意调换着用，语音中不产生区别意义的作用，所以同归于一个音位。因此，特征理论运用于语音尤其是音位，在汉语普通话与方言以及外国语音的比较中起到了极为重要的作用。

二、特征理论的成熟——词汇中的应用

语言是一个由语素、词、短语、句子构成的层级表意系统。19世纪末兴起的语义学，一直将词义学作为语义学的代名词，随着人类认识的深入，语义是人类所使用的各级语言单位的意义这一观念才得以确立。特征理论被引入语义学，取名为语义特征，语义学正是要透过各个表义单位的表面，深入到微观层去理解其意义的本质。语义特征主要体现在词的义素分析上。

1.语素的特征分析

语素是语言中最小的音义结合体，它往往是作为一种构词单位来使用的。现代汉语的语素一部分是完全自由的，可以当作词来使用，如单纯词就是二者的统一体，这样对于语素的分析也就是对词的说明。但还有一部分不自由或不完全自由，必须与另外一些语素组合成词来使用，我们可以通过分析语素特征及语素之间的关系，研究语素义与词义之间的关系。

（1）词义与构成它的语素的意义有密切联系。按结构可分为：1）并列联合（如：山水）；2）偏正修饰（如：巨人）；3）补充说明（如：说服）；4）主谓合成（如：冬至）；5）动宾支配（如：革命）。语素双方都有实在的意义，表达完整意义时则缺一不可。

（2）词义由其中一语素义决定：如国家、窗户、忘记等，通过分析，我们发现这类偏义复词在发展的过程中一方已经完全失去意义，只作为一个构词手段存在，剩下的语素义即词语的意义。

（3）构词语素义发生转化。实际上词义是由构词语素所蕴含的种种特征比喻、引申而来。如领袖：原指衣服最上端和两侧部分，是构成整件衣服的重要部分，由这一特征比喻一个国家、政治团体、群众组织的领导核心。巾帼：由头巾、发饰的相应特征引申指妇女。

（4）词缀。词缀本身不具有独立的词汇意义，不能独立成词，只能联结一定的词根才能起构词或构形作用。有的词缀用以表示辅助意义或表征词类，如“者”具备［从事某种活动的人］和［名词性］特征，因此就有读者、作者、记者、劳动者等；有的词缀用于表示语法意义，如“们”具有［复数］的语法特征，所以就有先生们、同志们、孩子们等。

2.词汇的特征分析

相对于“语素特征”是为了了解词的组织结构，“词汇特征”则是为了明晰词的义项。

词汇中最重要的一级单位就是词，词是重要的表义单位。特征理论运用于词这一层单位，当然是对词义的分析，主要体现在“义素分析法”。

义素是构成词义的最小意义单位，也就是词义的区别特征或叫语义成分或语义特征。利用这种方法解释词义时，把词的属性统统排列出来，通过类属关系同别的非本类事物相区别，再根据某些特征同本类内部其他事物相区别。通常用［＋］或［－］符号表示有或无哪一个义素。如表1所示：

可以看出，义素分析法的使用能够简明、直观、精确地解说词义，把词义的分析往更加深层的方向推进，使词义研究更加深入、细致。

中国语言之所以丰富，很大程度在于有大量的同义词。同义词词义“大同小异”，运用义素分析法可以对它们的［意义范围的大小］、［程度的轻重高低］、［感彩的褒贬］、［语体色彩］等进行比较，得出词的精确含义。如：“恳求”与“央求”有共同义素［诚恳的请求］，不同就在于区别义素［词义轻与重］；“布”与“布匹”之间存在［具体或概括］的差异，“成果”与“后果”则存在［结局好］或［结局坏］之分；“愿望”与“希望”则存在着［词性］不同与［可作成分］的不同。

3.短语的特征分析

短语是词与词的语法组合。利用语义特征可以判断其组合是否成立。

如“书痛”、“搬动心灵”、“流树”三个短语显然搭配不当，因为“痛”是一种感知的触觉与心灵反映，要求前面与之搭配的成分具备［有生命］的特征；“搬动”是一种具体行为，它的对象要具备［有实在形体］特征；而“流”要求搭配对象具有［液体状］特点，即使“流星”中的“星”也是形象地表现星星从天际滑落的轻盈如水柔态。

三、特征理论的深入——语法中的应用

语法中的特征理论仍然指的是语义特征分析，但不同于语义学，它主要有两个目的：一是解释造成同形多义句法格式的原因；二是用以说明在某个句法格式中，为何同为动词或形容词或名词，有的能进入该格式，有的却不能［2］。

1.解释造成同形多义句法格式的原因

20世纪50年代，我国在西方语言理论的启发下，语法研究迅速发展。层次分析法首先揭示了句法结构的构造层次和直接组成成分之间的显性语法关系,接着变换分析深入到结构内部，通过句式转换分化歧义句式,语义特征理论则在前二者的基础上产生，进一步发现并探讨句式产生歧义的原因。语法研究与词义研究中的语义特征存在差别，最重要的一点就是前者必须与特定的语境相结合。

如“鸡不吃了”一例：

这一句子会产生歧义理解，就在于关键词“鸡”有不同的语义特征，我们给它还原两种语境：

a.“那条虫还在地上，鸡不吃了。”

b.“我饱了，鸡不吃了。”

因此a句中的鸡具备［有生命］，b句中的鸡具备［已烹调］，两个特征决定了一个句子的两种理解。

2.说明在某个句法格式中，为何同为动词或形容词或名词，有的能进入该格式，有的却不能

我们以当今语言学界的热门话题“程度副词+名词”的语义研究为例分析。

两个词语能够组成一个句法结构，关键是看二者是否具有某方面共同的语义特征。对于副名组合的理解，既不能单纯归结为副词，也不只是名词的原因，而是两个相组合的词语的语义双向选择的结果［3］。现代汉语的程度副词的语义特征可以通过与形容词中表性质的一类词的搭配显示出来。性质形容词“好、坏、远、近、甜、软”等表示某种抽象的属性，程度上必然存在差异，具有可变的量，因此，程度副词必然具备［+程度量］这一语义特征。如漂亮：一个抽象出来的概念，它可以修饰多类事物，人（男人、女人、小孩）、动物、植物、物品等都可以用，但究竟怎么才算漂亮，取决于人的主观认同感。每个人心目中的漂亮尺度不太一致，有程度上的差别，因此可与任一层次程度副词搭配：特别漂亮、十分漂亮、很漂亮、挺漂亮、有点儿漂亮。再来看组合“副+名”，由于程度副词的特殊语义特征，决定了这个名词必须带有或至少隐含某种抽象性。按照这一准则，“程度副词+名词”中的名词可以归纳为以下几类：

（1）真正的抽象名词。如欲望、传统、现代、个性、书生气、女人味等，这些词本身就是从多个具体的词中提炼出来的范围较广、较虚、没有确切指称的概念，对它们的理解很大程度上取决于人的主观情感。

a.“一下子从[ZZ(Z]很古典[ZZ)]的氛围中跳入[ZZ(Z]很现代[ZZ)]的生活里。”（张星《忍耐爱的赵玫》）

b.“他倒赔不是的劝慰这个姑娘，[ZZ(Z]很耐性[ZZ)]的听了她的诉说……”（石言《秋雪湖之恋》）

c.“这种事你[ZZ(Z]最内行[ZZ)]，应付英国人你[ZZ(]最本事[ZZ)]。”（亦舒《香雪海》）

正所谓“一千个人眼里有一千个哈姆雷特”，“很现代、很耐性、最内行、最本事”的标准由各位读者自己去定。

（2）有抽象意味的专有名词。如中国、、香港、葛朗台、阿Q、堂吉诃德等。这类词，在汉语词汇中是独一无二的，本身意义很实在，代表地名或人物。但随着人们的使用，被赋予了与本意相关但更丰富、更具有特征化的含义，人们一提起它们，就会联想到它们更多的内涵，而不仅仅是简单的指称意义。如“他很葛朗台”，就意味着这个人嗜钱如命、对人对己自私苛刻的一系列守财奴特征，而不只想到原来小说中的那个人物。

（3）另外一些如官僚、市侩、流氓、学究、草包、小市民、绅士、军阀、淑女、贵族、奶油、豆腐、畜生、狐狸等表示某类事物的词，也都伴随社会的发展和人类的语言习惯加入了这一行列。例如：

a.“这个人[ZZ(Z]太奶油[ZZ)]了。”

b.“她长得[ZZ(Z]相当狐狸[ZZ)]。”

可以看出，能进入组合的这三类名词都不同程度地带有抽象意义，后两类都超越了原词所指的简单意义，深入到了词语背后的多项语义特征，人们可以根据表达的需要，选择不同的程度副词与之搭配。

四、结语

综观“特征理论”在现代汉语中的运用，我们认为它是汉语研究一大进步，有利于我们对语言的各个要素作更深入、更细致的认识，“特征分析”直观有效地将要素的显著特征平铺在读者眼前，使人一目了然，豁然开朗。

另一方面，“特征理论”只是语言研究中的一个方法，当然不可避免存在缺点，就以词义分析而言，它在动植物词汇、亲属词汇、颜色词汇等中的应用得心应手，但是：（1）有些词，尤其是有些虚词，如介、连、叹词等，不易找出两两相对的义素;（2）有些词义素很多，全部罗列太累赘、繁琐；（3）对词往往区别开就行，对每个词义的理解不是那么全面。

世界在发展，语言特征在演变，因此对它的认识、分析也应随之改进。之后的约束理论、空语类理论、指向理论、范畴理论和认知理论等等的提出，说明我们的语言学家仍在辛勤地探索着，但无论如何，特征理论将在它的一片天地中发挥着不可替代的作用。

［参考文献］

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［1］黄伯荣,廖序东．现代汉语［M］．北京：高等教育出版社，1998:10．

生物特征分析篇6

1、《皇帝的新装》充分描绘出皇帝和大臣的愚昧，自欺欺人的样子；

2、《海的女儿》展现出海的女儿的善良，对爱情的执着；

3、《勇敢的小裁缝》写出小裁缝的勇敢，无知者无畏精神；

4、《卖火柴的小女孩》写出小女孩，诚实守信，对爱的向往。

（来源：文章屋网）