生物特征分析精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇生物特征分析，期待它們能激發您的靈感。

篇1

經濟全球化和信息技術與信息產業迅速發展，電子商務將成為今后信息交流的熱點，成為各國爭先發展，各個產業部門最為關注的領域。

1.互聯網電子商務平臺的普及使安全性經受新考驗

由于INTERNET的迅速流行，電子商務引起了廣泛的注意，被公認為是未來IT最有潛力的增長點。然而，在開放的網絡上處理交易，如何保證傳輸數據的安全成為電子商務能否普及的最重要的因數之一。人們擔心遭到黑客的侵襲而導致信用卡信息丟失，不愿意使用電子商務，安全成為電子商務發展中最大的障礙。

2.電子商務的國際化趨勢使安全問題日益嚴峻

中國電子商務必然走向世界，同時也面臨著世界電子商務強手的嚴峻挑戰。我國電子商務企業將隨著國際電子商務環境的規范和完善逐步走向世界。我國企業可以由此同發達國家真正站在一個起跑線上,變我國在市場經濟軌道上的后發劣勢為后發優勢。

2、基于生物統計特征的生物識別技術

1.生物識別技術的特點

生物識別技術是以生物技術為基礎，以信息技術為手段，集光學、傳感技術、超聲波掃描和計算機技術于一身的身份驗證技術。它依靠人體的生物特征來進行身份驗證，具有不可復制性和唯一性。生物識別技術是最為方便與安全的識別技術，它不需要記住復雜的密碼，也不需隨身攜帶鑰匙、智能卡之類的東西。可借助于計算機技術實現，實現自動化管理。

2.生物識別技術分類

虹膜識別技術:通過對虹膜的特征結構進行檢驗，進而確定用戶身份。這種方式方便可靠，無需物理接觸，具有惟一性、穩定性、可采集性、非侵犯性等優點。

視網膜識別技術：包括虹膜技術與角膜技術。角膜掃描是用低密度的紅外線去捕捉角膜的獨特特征，血液細胞的惟一模式就被捕捉下來。它具有使用者和設備非接觸、視網膜不會被偽造等特點，但由于要求被掃描者在它讀取角膜信息時直立不動，很難獲得用戶的普遍接受，另外，角膜掃描儀對于盲者和眼睛患病的人是無效的。

面部識別:通過對面部特征進行識別。標準視頻技術通過一個標準的攝像頭攝取面部的圖像或者一系列圖像，記錄一些核心點及它們之間的相對位置，然后形成模板；熱成像技術通過分析由面部的毛細血管的血液產生的熱線來產生面部圖像，通過特定算法將圖像變成數字信號，最終產生匹配或不匹配信號。面部識別是非接觸的，用戶不需要和設備直接接觸。

簽名識別:也被稱為簽名力學辯識，它是建立在簽名時的力度上的。它分析的是筆的移動，而非簽名的圖像本身。簽名力學的關鍵在于區分出不同的簽名部分，有些是習慣性的，而另一些在每次簽名時都不同。它容易被大眾接受，但隨著經驗的增長、性情的變化與生活方式的改變，簽名也會隨之改變。

聲音識別技術:是一種行為識別技術，識別設備不斷地測量、記錄聲音的波形和變化,并將現場采集到的聲音同登記過的聲音模板進行精確的匹配，從而確定用戶身份。是一種非接觸的識別技術，用戶可以很自然地接受。

指紋識別系統:它通過對指紋的全局特征和局部特征采集、分析后，與模板庫中存儲的指紋對比，自動、準確地鑒別出個人身份。用來采集指紋圖像的技術為光學技術和電容技術。光學技術需要一個光源從棱鏡反射按在一個取像頭的手指，光線照亮指紋從而采集到指紋。電容技術是按壓到采集頭上的手指的脊和谷在手指表皮和芯片之間產生不同的電容，芯片通過測量空間中的不同的電容場得到完整的指紋。

3、生物識別技術發展趨勢

隨著數字時代的到來,基于生物特征的驗證技術愈加顯示出它的價值。生物密碼時代呼之欲來,生物識別技術的可靠性,以及有效地鑒定個人的身份有著重大的社會和經濟意義。“執生命密匙，啟身份之鎖”,在以計算機和生物技術為主流的知識經濟崛起時代,身份的鑒定有了來自生物體自身的密匙,橫跨這兩大科技領域的生物特征識別技術正愈益顯示出其旺盛的生命力和遠大前景。

由于各種生物特征的識別方式都有其一定的適用范圍，單一的生物特征識別系統在實際應用中顯現出各自的局限性，生物特征識別技術開始向多生物特征識別技術結合方向發展。當然生物識別技術并非萬無一失，與數字密碼識別技術相比最大的缺點是，一旦當事人的生物特征被仿制，很難像改變密碼一樣更改自身的特征。

4、結論

從目前的應用現狀看，生物特征是最好的驗證方式，個體的生物特征不易丟失，不易仿造，是個體在出生的時候就獲得了的惟一的、先天的身份證明，這份證明是由最可信，最具權威性和通用性的大自然發放的。總之，隨著電子商務成為信息交流的熱點，生物識別技術將獲得空前的發展空間，多生物識別技術共同應用是大勢所趨，隨著時間的推移和技術的發展，電子商務安全體系將越來越完善。

參考文獻:

[1]徐雪梅:淺談保障電子商務活動中的信息安全[J]．科技情報開發與經濟，2003(5)

[2]王飛劉毅:可信計算平臺安全體系及應用研究.微計算機信息，2007（3～3）P76～78

篇2

關鍵詞:生物質能;資源總量;新疆

中圖分類號:F127文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2010)13-0109-02

在經濟社會飛速發展的進程中,消耗了大量的化石能源,不僅造成了化石能源的日趨枯竭,而且也帶來了生態環境的破壞,這些都越來越成為影響人類社會發展的重要問題,受到了發達國家以及發展中國家的普遍關注。因此,只有從根本上改變人類社會這種持續了數百年的能源供給及消費模式,大規模地開發利用包括生物質能在內的取之不盡、用之不竭、清潔環保的可再生能源,才能真正使人類實現經濟社會的可持續發展。從本質意義上說,包括生物質能在內的可再生能源是人類社會發展的長久保障和不竭動力。

作為可再生能源,生物質能是指所有可以作為能源使用的源于植物的物質。而植物的成長通過光合作用,綠色植物的葉綠素吸收陽光與植物吸收的CO2和水合成碳水化合物,把太陽能轉變成生物質的化學能固定下來。因此,生物質能來源于太陽能,是太陽能的有機儲存 [1]。生物質能資源主要包括農作物秸稈和水生植物可作為燃料使用的部分,合理采伐的薪柴、原木采伐和木材加工的剩余物,能源植物,人畜糞便,農副產品加工后的有機廢棄物,有機的廢水、廢渣,城鎮有機垃圾等。生物質能的開發利用主要有三個方面:一是直接燃燒供熱,二是供氣或發電,三是生產液體燃料。

新疆是能源供應大區,擁有豐富的煤炭、石油、天然氣等化石能源,但是作為不可再生的化石能源,其枯竭是不可避免的事實。同時作為傳統的農牧大區,生態環境十分脆弱。在這種情況下,生物質能的開發利用,對于維護新疆能源安全、優化能源結構、促進農村和農業發展、改善農村環境、實現經濟社會的可持續發展具有重要意義。

一、新疆生物質能資源總量的估算

新疆地域廣大,生物質能資源豐富,為對其進行合理的估算,本文把新疆生物質能資源分為四類:一是農作物資源;二是薪柴資源;三是人畜糞便資源;四是城市生活垃圾資源。

1.農作物資源。農作物資源以農作物秸稈為主,農作物資源量是以農作物產品的產量進行推算的,首先宏觀的確定產品與秸稈的質量比值。如產出1KG玉米,估計就有2KG玉米秸稈,其谷草比(產率)為2。農作物秸稈資源量的估算公式

式中,Sn為秸稈資源量;i=1,2,3,…,n為資源品種編號;Si為第i種作物產量;di表示第i種農作物谷草比(產率)。

新疆農作物主要包括水稻、小麥、玉米、大麥、豆類、薯類、棉花、油料、甜菜、蔬菜、果用瓜、苜蓿等。新疆2007年水稻、小麥、玉米、大麥、豆類、薯類、棉花、油料、甜菜、蔬菜、果用瓜、苜蓿的產量分別為62.52萬噸、359.22萬噸、396萬噸、24.26萬噸、20.69萬噸、101.36萬噸、290萬噸、40.3萬噸、586.93萬噸、1 173.99萬噸、338.67萬噸、205.47萬噸,根據新疆2007年農作物產品產量利用農作物秸稈資源量估算公式估算,新疆農作物秸稈資源量估算值為4 073.558萬噸,折合2 154.912萬噸標準煤。

2.薪柴資源。新疆薪柴資源豐富,薪柴資源量可以通過下述三類估算方法進行估算:1)森林采伐木和木材加工的剩余物,可用作燃料量按原木產量的1/3估算。2)薪炭林、用材林、防護林、經濟林、疏林的收取或育林剪枝,按林地面積統計產柴量。3)四旁林(田旁、路旁、村旁、河旁的林木)的剪枝,按樹木株樹統計產柴量。假設有一片較大的地域范圍,里面有幾個區域,2)和3)中各種林木在不同的區域里擁有不同的情況,統計這片地域范圍的薪柴資源量,可用下式估算:

式中,Sx為統計地域范圍的薪柴資源量;i為統計地域范圍的區域數,i=1,2,3,…,n;j為第i區域內的林地種類,j=1,2,3,…,m;Fij為第i區第j種林地的面積;Yij為第i區第j種林地的產柴率;Qij為第i區第j種林地的可取薪柴面積系數(取柴系數);Tij為第i區第j種四旁林的株樹;Xij為第i區第j種四旁林的產柴率;Yij為第i區第j種四旁林的取柴系數;W為統計地域范圍內年原木產量;1/3為原木加工產生的剩余物比例。

2007年,新疆薪炭林面積為1 256公頃、用材林面積為3 300公頃、防護林面積為60 704公頃、經濟林面積為51 958公頃、四旁林為2 937.07萬株。根據薪柴資源估算公式的估算值為21 355.22萬噸,折合12 193.83萬噸標準煤。

3.人畜糞便資源

人畜糞便資源量,是以人口數,禽畜存欄數,年平均排泄量為基礎進行估算,在計算兒童、幼畜的糞便資源量時,要乘以成幼系數。統計公式如下

式中,C為人畜糞便資源量;i為資源的來源類別,i=1,2,3,…,n;Pi為第i類成人或成畜的數量;Ai為第i類每個成人或成畜的年糞便排泄量;Ri為第i類兒童或幼畜數量;Bi為第i類兒童或幼畜的成幼系數。

新疆2007年人口總數為2 095.19萬,牛、馬、驢、豬、山羊、綿羊2007年底存欄數分別為486.98萬頭、86.09萬頭、113.92萬頭、237.9萬頭、608.1萬頭、3 475.34萬頭。根據人畜糞便資源量估算公式的估算值為1 081.864萬噸,約折合540.932萬噸標準煤。

4.城市生活垃圾

城市生活垃圾主要是由居民生活垃圾、商業和服務業垃圾、少量建筑垃圾等廢棄物所構成的混合物。其成分和產量受很多因素的影響,如城市人口、居民收入、燃料結構、飲食習慣、城市建設以及季節變化等的影響。根據新疆2008年統計年鑒統計數據估算,新疆2007年生活垃圾清運量為340.19萬噸,約折合39.46204萬噸標準煤。

根據對新疆農作物資源、薪柴資源、人畜糞便資源和城市生活垃圾的估算,新疆生物質能資源總量26 850.832萬噸,折合標準煤14 929.14萬噸。

二、新疆生物質能資源分布特征分析

由于新疆地域廣大,各地區自然條件各異,因此,農作物的作物品種、種植面積大小不同,資源量各異。林業發展程度不同,薪碳資源量不同,林木種類、面積差異較大。人畜糞便資源的分布將隨著人口集中度及畜牧業發展的不同而不同。生活垃圾資源量主要集中在中心城市。

本文利用新疆2008年統計年鑒數據,對新疆2007年各主要地區的生物質能資源量進行估算。估算結果為:喀什地區、昌吉回族自治州、阿克蘇地區、伊犁哈薩克族自治州的農作物資源比較豐富,分別為737.8012萬噸、426.6608萬噸、342.0262萬噸、341.8427萬噸。喀什地區、克孜勒蘇自治州、和田地區、伊犁哈薩克族自治州的薪柴資源較為豐富,分別為7 771.191萬噸、2 806.759萬噸、2 328.804萬噸、2 097.703萬噸。伊犁哈薩克族自治州、喀什地區、阿克蘇地區人畜糞便資源較為豐富,分別為357.5358萬噸、185.2862萬噸、119.6185萬噸。烏魯木齊市、伊犁哈薩克族自治州、巴音郭楞蒙古自治州、喀什地區的城市生活垃圾資源較為豐富,分別為141.6萬噸、48.19萬噸、27.3萬噸、18.25萬噸。

同時,各地區生物質能的分布密度也存在較大差異:克孜勒蘇自治州、吐魯番地區、喀什地區的人均生物質能分布密度較大,說明上述三個地區的人均生物質能資源占有量較大,生物質能資源開發利用潛力巨大。喀什地區、克孜勒蘇自治州、吐魯番地區、昌吉回族自治州生物質能資源分布密度較大,每平方公里資源量較大,具有便利的資源獲得性。可以對上述地區的具有區域優勢的生物質能資源進行集中開發利用。

三、對生物質能資源的開發利用

人類對生物質能的利用已有悠久的歷史,但是,長期以來以傳統的直接燃燒方式利用它的熱量,直到20世紀,特別是近一二十年,當人們對節約能源與環境保護的意識有了普遍提高,對地球固有的化石燃料日趨減少有一種危機感,在可再生能源方面尋求能源持續供給的今天,生物質能利用新技術的研究與應用才有了快速的發展。根據新疆生物質能的資源總量及分布特征,對生物質能的開發利用應該因地制宜。

1.針對新疆廣大的農牧區,應該主要采用直接燃燒技術及生化轉化技術。通過改進爐灶燃燒技術、鍋爐燃燒技術和壓縮成型技術,不僅可以提高生物質能的利用效率,而且可以降低污染、保護環境。發展小型戶用沼氣技術,不僅可以提高農牧區生活用能的能源品位,而且也符合循環經濟的理論。

2.針對新疆城鎮地區,如烏魯木齊市、伊寧市等城市生活垃圾清運量較大的城鎮,應該進一步提高城市生活垃圾等有機廢棄物的高效厭氧處理及發電技術的產業化應用程度,以及大型生物質氣化發電技術及發展熱電聯產技術。

3.針對農作物秸稈集中地區,如喀什地區、昌吉回族自治州應該集中利用農作物秸稈氣化集中供氣技術、秸稈直接燃燒發電技術及秸稈制取液體燃料乙醇技術,在薪柴資源集中地區,應該大力發展薪柴燃燒發電技術,集中供電,調整生活用能結構。通過秸稈直接燃燒發電技術、秸稈氣化技術和秸稈制取液體燃料技術,不僅利用規模大、利用效率高,還可以變廢為寶,保護環境,緩解日益進展的能源危機。

4.針對能源植物種植面積大并集中的地區,應該大力發展能源植物制造乙醇、纖維素制造乙醇、生物柴油及間接液化技術(天然氣、柴油等),并做好產業化示范、應用及工程示范等。

參考文獻:

[1]陳勇.中國能源與可持續發展[M].北京:科學出版社,2007.

篇3

[關鍵詞]關黃柏；黃檗；活性成分；區域性特征；差異性分析；聚類分析

[Abstract]In the present research， 674 wild medicinal material samples of Phellodendri amurensis Cortex were collected from 31 sampling sites in the whole distribution of its original plant Phellodendron amurense The samples were collected under the premise that the stem diameter of sampling plant， sampling position and time were controlled And the sampling sites were set at the interval of a latitude The content of 6 kinds of active ingredients， palmatine chloride， berberine hydrochloride， phellodendrine chloride， jatrorrhizine hydrochloride， magnoflorine， chlorogenic acid， etc in the medicinal material samples were determined， and the results showed that the content of most active ingredients in the medicinal materials showed significant differences due to the difference of sampling sites Among them， the medicinal materials from Liaoning region had the highest content of active ingredients， followed by Beijing and Jilin regions， and that from Heilongjiang region had the lowest content The study has important directive significance to the exploration of environmental factors for the formation of active constituent and artificial planting regionalization of high quality Phellodendri amurensis Cortex

[Key words]Phellodendri Amurensis Cortex； Phellodendron amurense； active constituent； regional characteristic； difference analysis； clustering analysis

doi：10.4268/cjcmm20161006

黃檗的干燥樹皮，除去粗皮曬干后為我國傳統常用中藥關黃柏[1]，關黃柏常用于清熱燥濕，瀉火除蒸，解毒療瘡；生物堿作為黃檗主要的次生代謝產物，被認為是藥材關黃柏的重要活性成分，具有抗炎，抗腫瘤，抗過敏和降血糖等藥理活性[24]。作為常用藥材，關黃柏是多種中成藥的原料藥，市場需求很大。由于生存環境惡化，對關黃柏的需求增加以及黃檗自我更新障礙影響資源恢復等原因的長期存在，黃檗野生資源急劇減少，分布范圍越來越小。黃檗已被列為重點保護野生藥材和國家Ⅱ級保護物種[56]，野生資源受國家法律保護，目前國內市場對關黃柏藥材的需求主要依靠進口[79]，關黃柏藥材的長期供應只能通過人工種植加以解決，確定形成優質藥材的生態適宜區域，是保障優質關黃柏藥材生產的重要研究內容。2013年以來，作者對整個黃檗分布區所產野生關黃柏藥材中5種生物堿類成分及綠原酸的含量進行了比較研究，用于評價各地所產藥材的特性，以期為關黃柏藥材的人工種植及規范化生產提供客觀、準確的優質藥材生產依據。

在自然環境的作用下，植物中次生代謝產物的合成與積累會發生復雜變化[10]，只有在實驗樣本的代表性和可比性得到充分保障的前提下，生態條件與次生代謝產物之間相關性研究的結果才有可能客觀、真實。在本研究中，對采樣策略進行了嚴格控制，以保證樣本的可比性和研究結果的科學性。《中國藥典》2015年版中以鹽酸巴馬汀和鹽酸小檗堿作為關黃柏藥材質量檢測的指標性成分，但黃檗分布廣泛，成分復雜，單獨2個成分不足以對其次生代謝產物進行全面評價，為此，建立了同時測定關黃柏藥材中鹽酸巴馬汀、鹽酸小檗堿、鹽酸黃柏堿、鹽酸藥根堿、木蘭花堿、和綠原酸等6種化學成分含量的檢測方法[11]，并在此基礎上對黃檗的區域性化學特征進行研究。

1材料與方法

11采樣點布局

文獻記載，黃檗分布于黑龍江、吉林、遼寧、河北、北京、內蒙古、山西、河南、寧夏等省（區、市）[1215]。然而由于過度利用及自我更新障礙等原因，使得黃檗野生資源面積逐漸縮小，目前東北三省和北京地區是黃檗的主要分布區，而黑龍江省的資源存有量最大。黃檗為陽性植物，苗期耐陰能力較強，成年屬喜光樹種，喜濕潤，在土壤腐殖質深厚、排水較好的環境中生長良好，在沼澤、干旱貧瘠的土地上生長不良，分布稀少[1516]。此外，由于人為干擾、開墾農田等原因致使人類活動密集的地區黃檗野生資源分布極其稀少。目前，野生黃檗僅分布在燕山山脈東北部、千山、長白山、張廣才嶺、完達山、小興安嶺以及大興安嶺東南部林區，極少有較大面積的人工種植。

根據以上特點，確定實驗樣本采集范圍為：燕山山脈東北部、千山南麓為最南端，向北經長白山、張廣才嶺，至最北端小興安嶺北部，以1個緯度為間隔沿山脈自南向北，每1個緯度設置1～4個采樣點，橫跨東北地區主山脈東西兩個坡向，南北跨越9個緯度，從 3980°N（莊河市長嶺鎮）至 4878°N（烏伊嶺區雙河林場），經度從 11543°E（小龍門自然保護區）至 13050°E（勃利縣通天二林場），樣點基本覆蓋黃檗的主要分布區。

12藥材樣本采集

121采集部位《中國藥典》中關黃柏藥材來自蕓香科植物黃檗的干燥樹皮。研究發現，黃檗成年植株不同器官、部位中生物堿的含量存在差異，小檗堿和藥根堿在根韌皮部中含量最高，而巴馬汀則在樹干和側枝的韌皮部中含量最高；同時還發現，黃檗樹干韌皮部中主要藥用成分含量的方位差異不顯著，但隨著樹干高度的增加，主要藥用成分的含量逐漸降低[17]。本實驗統一在黃檗樹干胸徑處（離地面13 m）取5 cm×5 cm的樹皮，除去粗皮，取其韌皮部作為樣本。

122采集季節藥材的采收期具有很強的時間性，不合理的采收會影響藥材的品質、療效以及有效成分的含量等。通常，皮類藥材的采收在植株的生長期，即5―9月，此時植物體內水分、養分輸送旺盛，形成層細胞分裂較快，韌皮部與木質部容易分離，而且由于生長期分裂旺盛，較易恢復[18]。此外，研究發現黃檗中主要藥用成分含量在不同季節中存在差異，不同的成分在季節變化中不盡相同，但均是夏、秋季高于春季[19]。因此，本實驗的樣本統一集中在7月中旬至9月中旬近2個月的時間內采集，以保證藥材采收期的一致性。

123采集植株黃檗中主要藥用成分的含量在一定時間范圍內隨著樹齡的增加而增多，對野生樹木的年齡進行無創傷界定比較困難，而樹齡與胸徑存在極顯著正相關[2021]關系，在有關野生林木的研究中常用胸徑替代樹齡進行相關比較研究。有研究報道，樹齡8年以上的黃檗樹皮中，鹽酸小檗堿含量達到藥用要求并開始趨于穩定，在樹齡10年時鹽酸小檗堿含量達到最大值，后隨著樹齡的增加有微弱下降的趨勢，但并不顯著[22]。種植于中國醫學科學院藥用植物研究所植物園內16年樹齡的黃檗，胸徑為10 cm左右，經測定韌皮部中巴馬汀和小檗堿的含量均達到藥典規定標準。基于以上信息，本實驗采集樣本的個體均要求：胸徑大于10 cm，各樣點的個體須為處于相同林分條件下生長良好的成株，以最大程度減少個體差異和樹齡因素對含量測定結果的影響，實驗樣本株莖級結構見圖1。

124藥材樣本信息共采集了31個樣點的野生關黃柏藥材樣本674份，各批次樣本經中國醫學科學院藥用植物研究所張昭研究員鑒定為黃檗Phellodendron amurense的干燥樹皮，保存于中國醫學科學院藥用植物研究所資源中心。樣品采集信息見表1。

13活性成分的提取及含量測定

采用超聲提取法提取關黃柏藥材中鹽酸巴馬汀、鹽酸小檗堿、鹽酸黃柏堿、鹽酸藥根堿、木蘭花堿和綠原酸等6種活性成分，并按照張陽等[11]的方法測定各成分的含量。

2結果與分析

21各樣點藥材活性成分含量分析

分別測定31個樣點藥材樣本中鹽酸巴馬汀、鹽酸小檗堿、鹽酸黃柏堿、鹽酸藥根堿、木蘭花堿和綠原酸的含量，測定結果見表2。

《中國藥典》2015年版中規定關黃柏藥材中含鹽酸小檗堿（C20H17NO4?HCl）不得少于060%，鹽酸巴馬汀（C21H21NO4?HCl）不得少于030%。通過含量測定結果可以看出，不同樣點藥材樣本的含量差異較大。從鹽酸小檗堿的含量來看，31個樣點的藥材中有4個樣點的平均含量低于《中國藥典》中規定的060%，分別是S18，S23，S25，S28號樣點，均分布在黑龍江省；從鹽酸巴馬汀的含量來看，31個樣點的藥材平均含量均高于《中國藥典》中規定的030%。結果表明，本研究的樣點中有近13%的樣點所產藥材的指標性成分含量達不到《中國藥典》的要求。

31個樣點的藥材中6種活性成分的平均含量差異較大，各樣點樣本中鹽酸小檗堿的平均質量分數在499～2101 mg?g-1，鹽酸巴馬汀的平均質量分數在307～1042 mg?g-1，鹽酸黃柏堿的平均質量分數在125～494 mg?g-1，綠原酸的平均質量分數在096～358 mg?g-1，含量差異均達3倍以上；鹽酸藥根堿的平均質量分數在019～044 mg?g-1，木蘭花堿的平均質量分數在681～1453 mg?g-1；鹽酸黃柏堿和綠原酸的平均含量在各樣點中均相差2倍以上。

22藥材活性成分聚類分析

以31個樣點的關黃柏藥材中6種活性成分的平均含量為分析對象，運用SPSS軟件對其進行聚類分析，選用平方歐氏距離（Euclidean）計算樣本間相似性測度，用離差平方和法（Ward′s Method）進行系統聚類分析，得到不同地域關黃柏藥材中鹽酸巴馬汀、鹽酸小檗堿、鹽酸黃柏堿、鹽酸藥根堿、木蘭花堿和綠原酸等6種活性成分的樹狀聚類圖譜，見圖2。

由圖2可見，最短距離法將31個樣點的關黃柏藥材聚為2類，其中第Ⅰ類包括S13，S16～S20，S22～S29，該類樣品中的6種次生代謝產物的含量均較低，包括鹽酸小檗堿的平均含量未達到《中國藥典》規定的不低于060 %的4個樣點，即S18，S23，S25，S28號樣點，其中S13號樣點位于吉林樺甸市紅石鎮，S29號樣點位于北京市海淀區鷲峰森林公園，該地的黃檗為人工播種林（無人工管理），植株間距約15 m，由于過密植株生長狀況不良，剩余其他樣品均來自黑龍江省。第Ⅱ類則包括S1～S12，S14～S15，S21，S30，S31，該類中的樣品來自北京、遼寧和吉林，各樣點樣品中6種次生代謝產物的平均含量較高，明顯高于第一類，包括6種次生代謝產物平均含量均很高的S4號樣點的樣品，采自遼寧鳳城市鳳凰山景區。

聚類分析圖清楚地描繪了各樣點關黃柏藥材中6種活性成分含量的相對關系，含量較低的樣點（第Ⅰ類）絕大部分位于黑龍江地區，主要包括張廣才嶺和小興安嶺2個山脈的樣點，該地區的黃檗中6種活性成分在整個分布區內含量最低。含量較高的樣點（第Ⅱ類）主要為遼寧、吉林和北京地區的樣點，包括燕山、千山和長白山3個山脈的樣點，該地區黃檗中6種活性成分在整個分布區內含量最高。

23各產區藥材活性成分差異性分析

將各樣點按省市進行分組，考察黑龍江省、吉林省、遼寧省以及北京市四地關黃柏藥材中6種活性成分含量情況，見圖3。遼寧省產區藥材中綠原酸平均含量最高，明顯高于黑龍江省和北京市，與吉林省相差不大；木蘭花堿平均含量最高，顯著高于黑龍江省和北京市，與吉林省持平；鹽酸巴馬汀平均含量最高，明顯高于黑龍江省和北京市，與吉林省基本一致；鹽酸小檗堿平均含量最高，顯著高于吉林省和黑龍江省，與北京市藥材含量相差較小。黑龍江省藥材中鹽酸黃柏堿和鹽酸小檗堿的平均含量最低，明顯低于其他3個省市。鹽酸藥根堿平均含量在藥材中最低，在各省市之間變化很小，無明顯差異，見表3。

4個產區關黃柏藥材中鹽酸巴馬汀的平均含量均高于國家藥典標準；黑龍江產區鹽酸小檗堿的含量普遍較低，部分樣本的含量達不到國家藥典標準；遼寧產區的藥材中鹽酸小檗堿和鹽酸巴馬汀的含量均明顯高于國家藥典標準，且處于黃檗整個分布區內的最高水平；吉林和北京產區的藥材則處于中間水平。數據顯示，黑龍江產區關黃柏藥材中藥典規定的2種指標性成分的含量均低于其他省市，而遼寧產區關黃柏藥材中6活性成分的含量均最高。

3討論

通過本研究結果發現，遼寧地區關黃柏藥材中6種活性成分含量明顯高于黑龍江地區，從生態條件來看，黃檗適宜生長在陽光充足、濕熱的環境中，而黑龍江地區降水量、日照時數和年均溫等均低于遼寧地區，生長在黑龍江地區的黃檗其生長期也明顯短于遼寧地區。關黃柏藥材主產區為東北三省及華北北部，尤以黑龍江地區資源最為豐富，因而被認為是主要道地產區。僅從本研究結果來看，黑龍江地區關黃柏藥材中藥典規定的指標性成分含量較低，部分樣本甚至低于藥典要求，結果提示應對關黃柏藥材基于中藥療效的活性成分進行研究，探討僅以生物堿類成分作為關黃柏的質量控制指標是否恰當。在現有質量管理框架下，對關黃柏藥材種植進行規劃時，可重點考慮遼寧產區。

不同地域黃檗中活性成分含量具有顯著差異，其主要原因是各地氣候、土壤等生態因素的不同，從北京所在的燕山，到遼寧、吉林所在的千山、長白山，最后到黑龍江所在的張廣才嶺和小興安嶺，南北相差9個緯度，各樣點的溫度變化幅度及降水量變化很大，土壤環境中各元素的含量也可能相差迥異，不同的氣候條件和土壤環境很容易導致黃檗中各成分的含量差別較大，希望本研究結果能為深入探討生態因子對藥材質量的影響、黃檗資源的保護與利用提供科學依據。

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篇4

關鍵詞：入侵植物；區系特征；種類組成；東北三省

入侵植物容易破壞當地的生態環境，威脅生物多樣性，危害人畜健康，給入侵地的經濟造成巨大損失，已成為全球的共同問題。據農業部科技教育局的調查顯示，我國是遭受植物入侵危害最嚴重的國家之一。東北三省因其特殊的地理位置，也存在植物入侵問題。本文對東北三省的入侵植物進行統計，并進行區系特征分析，以便更好更詳細地了解當地遭受植物入侵的狀況，為當地植物管理和生態環境保護提供參考。

1 研究地區與研究方法

東北三省包括黑龍江省、遼寧省和吉林省，位于東經115°20′-135°，北緯38°43′-53°24′，大體屬于溫帶季風氣候，少部分在寒溫帶和暖溫帶。年均降水量350-1200mm，平均氣溫為-4.8-11.3℃，無霜期為140-170d。東北三省植物區系匯集，種類豐富，植被類型多樣，區內還有面積較大的濕地。這些因素為入侵植物的定居提供了適宜的條件。

東北三省地處東北亞中心，鐵路與航空連接朝鮮、俄羅斯和蒙古，擁有較多口岸城市，貿易頻繁。同時，該地區擁有一批重要的港口城市，每年大量的物流和人流經此進入東北地區。這些為植物入侵提供了便利的交通條件。

2 結果與分析

2.1 入侵植物種類組成

經統計，東北三省入侵植物共111種，隸屬27科82屬，其中雙子葉植物有24科68屬95種，單子葉植物有3科14屬16種。從入侵植物的種類來看，菊科植物21種，占總外來入侵植物的18.9%，是入侵植物種類最多的科，也是入侵植物含20種以上的科；包含10種以上的科有禾本科14種，占12.6%，豆科11種，占9.9%，莧科10種，占9.0%；含5種以上的科有茄科、十字花科、石竹科和旋花科，各科分別有9種、9種、8種和5種，各占8.1%、8.1%、4.5%和4.5%；3種的科有車前科和大戟科，各占2.7%；2種的科有錦葵科、藜科、柳葉菜科和紫草科，各占1.8%；1種的科有白花菜科、鳳仙花科、堇菜科、蓼科、木樨草科、葡萄科、漆樹科、傘形科、桑科、莎草科、亞麻科、罌粟科和雨久花科，各占0.9%。

從生活型來看，東北三省入侵植物的生活型多樣化，但以草本植物為主，共107種，占總數的96.4%，構成了入侵植物的主體在草本植物。其中一年生草本有78種，占總入侵種數的70.3%，多年生草本植物19種，占26.1%。其他落葉小喬木、落葉喬木、落葉灌木和落葉藤本植物各有1種，分別占0.9%。

2.2 入侵植物區系分析

從入侵植物屬的分布區類型來看，東北三省的入侵植物隸屬于分布區系的14個類型，其中世界分布類型有21屬40種，占入侵植物總屬數的25.6%；其次是泛熱帶分布有15屬21種，北溫帶分布14屬17種，二者分別占總屬數的18.3%和17.1%；所含屬數少于10個的分布區類型分別是舊世界溫帶分布7屬8種占8.5%，東亞和北美洲間斷分布有6屬6種占7.3%，地中海區、西亞至中亞分布有5屬5種占6.1%，北溫帶和南溫帶間斷分布有4屬4種占4.9%，熱帶亞洲和熱帶美洲間斷分布、歐亞和南非洲間斷分布、地中海區、西亞和東亞間斷分布均是2屬2種，分別占2.4%；中亞分布、溫帶亞洲分布、熱帶亞洲至熱帶非洲分布、熱帶亞洲、非洲和南美洲間斷分布均是1屬1種，分別占1.2%。總體分析，入侵植物中世界分布成分最多，其次是泛熱帶分布和北溫帶分布，三者共占61%。

2.3 入侵植物的來源地分析

東北三省的入侵植物中，尚有9種未查到來源地。根據102種入侵植物的來源地看，來自美洲的有48種，其中北美洲的有28種，占入侵植物總種數的27.5%；南美洲有4種，占3.9%；美洲熱帶有3種，占2.9%；尚有13種是南北美洲均有的種類，占12.7%。其次是來自歐洲的25種，占24.5%。12種來自亞洲，占11.8%；6種來源于地中海區，占5.9%；5種是歐洲及亞洲共同起源，占4.9%；3種來源于非洲，占2.9%；2種來源于歐洲及西亞，占2.0%；另有1種來源于歐洲及地中海，占1.0%。

3 討論

東北三省的入侵植物^前人有增多的趨勢，究其原因，有下列三點：（1）與植物本身特性有關。如多數菊科植物生長發育快，果實數量多，具有適宜傳播擴散的結構和機制，甚至能分泌化感物質抑制其他植物生長，成為入侵植物種類最多的類群；禾本科植物可能是引種水稻、高粱、大麥、小麥等作物時，稗、野燕麥等雜草種子夾雜其中被攜帶入境。草本植物中一年生植物生活史短，產籽量大，擴散繁殖較快；二年生或多年生植物因其的塊根或根狀莖無性繁殖能力較強。草本植物憑借其繁殖周期短、繁殖體量大、適應性強等特點，成為入侵植物最多的類群。（2）與立地的地理自然環境因素有關。彭少麟等的研究表明，來源于相似氣候帶的外來植物競爭力較強，入境后成為入侵植物的成功率較高。東北三省和北美洲基本處于同一緯度范圍，自然環境相似，因此從北美洲來的植物比較容易適應東北的氣候環境。（3）與人類活動有關。外來入侵植物的遠距離傳播離不開人類活動。東北地區交通發達，旅游、貿易等蓬勃發展，與外界交流頻繁，使外來植物更容易入侵該地區。

參考文獻

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【關鍵詞】生理特征；行為特征；鑒定

隨著越來越多的電子設備不斷進入日常生活，傳統使用口令、密碼或身份證號等來辨識身份的方式已遠遠不能滿足人們對安全性和便利性的渴求。生物特征識別技術不再需要身份證號或密碼，也免去隨身攜帶智能卡之類物件的煩惱，它是根據人自身所擁有的東西，是人的個體特性，目前生物識別市場正處于快速增長當中。

1生物特征識別技術的歷史

最早采用生物特征來鑒定人的身份可追溯到古埃及人采用測量人的尺寸來鑒定身份。指紋識別起源于古代的中國，而在美國和西歐，指紋識別技術也使用了有一百多年。1986年從事掌紋識別的RecognitionSystem,Inc.成立。1987年Drs.Flom&Safir研究虹膜獲得專利。1990年從事簽字識別的PenOp，Inc.在英國成立。1994年Drs.Atick,Griffin成立了從事人臉識別的Vi?sionicsCorp。

2生物特征識別技術的發展

每種生物特征識別技術不一定適合所有場合。例如有些人的指紋是很難提取特征的，患白內障的人虹膜會發生變化等。在對安全級別要求較高的領域中，人們往往需要結合多種生物特征來實現高精度的系統識別，提高鑒別系統的精確度和可靠性是未來身份鑒別領域發展的必然趨勢。

3生物特征識別系統的內容

生物特征識別系統一般包括“生物特征采集子系統”“圖像預處理子系統”“生物特征提取子系統”“生物特征鑒定子系統”和“生物特征數據庫子系統”，以及系統識別的對象——人。在“生物特征數據庫子系統”中建立了生物特征與相關身份信息的對應關系，并保證數據存儲的安全性和可靠性。“生物特征鑒定子系統”通過模式識別方法，把待識別的生物特征與數據庫子系統中生物特征進行比對，按照事先確定的篩選條件（閾值）決策來確定是否匹配成功。

4生物特征識別技術的種類

生物特征包括生理特征和行為特征，生理特征有指紋、人臉、手形、虹膜、人體氣味和DNA等；行為特征有簽名、聲音、步態、擊打鍵盤的力度等。

5基于生理特征的生物識別技術

5.1指紋識別

指紋識別的優勢是該技術是較早被開發應用的，作為研發歷史最為長久的生物識別技術是比較成熟的。提取指紋設備小巧方便，相應的價格成本也比較低。其缺點是指紋的采集是接觸式的，人工操作比較耗時，可接受性較差，而且指紋也可以通過手術或者一些有創手段得以改變或者破壞，因此不是最穩定和可靠的身份識別手段。

5.2人臉識別

人臉識別與其它生物特征識別相比具有以下特點：（1）方便高效，在實際應用場景中，人臉識別可以同時進行多個人臉的分揀、判斷以及識別。（2）非接觸的，用戶不需要和設備直接接觸。（3）由于人臉臉部存在相似性，不同個體的區別不大，所有人臉的結構都相似。再加上現代妝容技術的發展，人臉識別還是有很大的識別難度。（4）人臉的易變性，人臉的外形其實并不穩定，可以通過臉部變化產生很多表情，而在不同的觀察角度，人臉的視覺圖像差別也較大。此外，人臉識別還受光照條件等多種因素的影響。

5.3虹膜識別

虹膜識別的優點有：虹膜本身具有穩定性和唯一性，基本不會隨著人年齡的增長而發生變化；另外同一個人雙眼的虹膜，包括雙胞胎的虹膜特征都不會一樣，相似概率為億萬分之一，所以虹膜識別最大的優點就是安全性高。在各項生物識別技術中，僅次于DNA。當然虹膜也有缺點：獲取圖像不是很方便，一般人眼和設備要保持在20cm-40cm，鏡頭可能產生圖像畸變而使可靠性降低，用戶交互效果并不很好。另外虹膜識別技術依賴光學設備，需要紅外燈配合紅外鏡頭才能取到用于身份識別的虹膜圖像。不同種族人的虹膜顏色不同，比如亞洲人和非洲人的虹膜是黑色或者棕色。由于很難將圖像獲取設備的尺寸小型化，設備造價高，所以無法大范圍推廣。

5.4視網膜識別

有人認為視網膜技術識別的可靠性和準確率要高于虹膜識別，所以基于視網膜的身份識別技術也是非常可靠、值得信賴的。視網膜識別技術的優點相似于虹膜技術，比如無法偽造，不會磨損，更不會老化，也不受疾病影響。缺點是到目前為止還無法證明在使用視網膜技術對用戶進行檢測時，是否對用戶的健康有影響還需進一步確實。

5.5掌靜脈識別

用掌靜脈進行身份認證時，獲取的是手掌內部的靜脈圖像特征，而不是手掌表面的圖像特征。因此，掌靜脈識別不同于指紋識別，它不存在因為手掌表面的損傷、磨損、干燥或太濕等帶來的識別障礙。另外，和人臉識別技術相比，掌靜脈識別時攝像機應對不同光照環境、雙胞胎和化妝等問題時人工智能算法更加容易自我學習和調整。但它也存在一些缺點：（1）手背靜脈的永久性尚未得到證實。（2）存在無法成功注冊登記的可能。（3）采集設備要求特殊，相關設計比其它生物特征獲取設備復雜，價格高，難于推廣。（4）由于優秀的人工智能算法不多，只有極少數廠商能應對海量掌靜脈數據的瞬時比對。

5.6人耳識別

人耳識別有基于二維圖像的人耳識別、基于3D的人耳識別和耳紋識別。人耳識別和常用的幾種生理特征識別技術相比有以下幾個優勢：（1）人耳識別相比于虹膜識別方法其人耳圖像的獲取更加便捷。（2）和人臉識別方法比較，人耳獲取的圖像要小很多，相應顏色也比較一致，因此對數據的處理量更小，更方便。另外，人耳識別方法不像人臉識別會因臉部化妝、表情等變化而受到影響。（3）相比指紋識別接觸式的獲取方式，人耳圖像非接觸式的采集方法更容易讓人接受。

5.7紅外溫譜圖

由紅外設備獲取能夠反映人身體各個部位熱量值的圖像稱為溫譜圖。獲取溫譜圖的方法和拍攝普通照片的方法類似，它的采集是非接觸式的，非常隱蔽的，更不具侵犯性，所以它的可接受性是比較高的。然而人體的溫譜值不是恒定不變的，它會受外界環境的變化而發生變化。

5.8基因識別

基因識別的特點簡單點來說就是唯一性、強識別性和防偽。但是它最大的優點也是最讓人擔憂的，因為在制作“基因身份證”時可以測出這個人基因有哪些缺陷，有哪些疾病易感基因等，這些都涉及到個人隱私和倫理上的問題。所以基因識別的可接受性還有待商榷。目前基因識別是在特定實驗室完成的，耗時較長，和其它生物特征識別技術比起來在便利性和及時性方面是處于劣勢的。

6基于行為特征的生物特征識別技術

6.1簽名識別

簽名被認為是身份識別的最廣泛的行為特征之一，是人類最常見的確認他們的身份的社會和法律認可的方式之一。相關的寫作習慣是在兒童時期養成的，它們主要受視覺知覺、協調、靈巧、成長、寫作系統、社會關系、寫作頻率、教育和民俗等幾個參數的影響[1]。因此一個人的簽名不是一生中都固定不變的，這為簽名識別的準確率提高了難度。

6.2步態識別

步態識別在生物特征識別技術研究中算是起步較晚的，目前基于步態的身份識別還只是起步階段。和人臉識別不同的是，步態識別不只是采集到人臉圖像就行，它是要采集到步態圖像的序列，因此它處理的數據量比人臉識別要大很多，應用到的算法也復雜許多。步態識別的采集裝置只需要一個監控攝像頭就行，簡單、經濟。它對采集的距離要求比人臉識別低，只要能看清走路的姿態就行，甚至可以背離攝像機，這是人臉識別所不能的；另外它也不需要像人臉識別那樣具備較好的光照條件，因此使用起來較為方便。

6.3聲音識別

聲音識別與其他生物特征相比優勢在于：（1）聲音提取方便，可在不知不覺中完成，可接受性強。（2）獲取聲音的設備簡單方便，比如麥克風，價格相對比較低廉。（3）和其它生物特征身份識別相比可以實現遠程身份辨認，比如通過手機或麥克風可以實現網絡遠程登錄。當然聲音識別也有一些缺點：（1）聲音在人不同的年齡或是身體狀況、情緒等情況下獲取會有所差別。（2）不同的采集設備或采用不同的信道對聲音識別也會有影響。（3）環境噪音對識別有于擾。（4）混合說話情形下，人的聲音特征不易提取。（5）同一個人的磁帶錄音也能欺騙語音識別系統。

7總結

在上述生物特征識別技術中，每種識別技術都各自有優缺點，在應用上難免會出現一些問題。所以，在一些安全等級要求較高的應用場景當中，往往會采用兩種甚至多種生物特征識別技術進行驗證[2]。隨著物聯網時代的到來，生物識別將擁有更為廣闊的市場前景。

參考文獻

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