DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 结论 4.1. 手卫生的意义及现状 有研究表明，手卫生已成为降低医院感染最可行、最重要、最有效的措施 [ 4 ] [ 5 ] 。严格实施手卫生规范能有效降低医院感染率20%~30% [ 6 ] [ 7 ] 。但在日常工作中，医务人员遵循洗手规范的情况不容乐观 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] 。本次调查发现，医生手卫生依从性不高，许多门诊医生表示在接诊患者时频繁洗手，影响看诊进度，工作延滞不前，耽误时间，在思想上就没有达成双向保护意识。护理人员手卫生依从性虽较前者高，护士在无菌操作、消毒隔离接触较多，无菌观念意识强，但实际手卫生远不足。实习医生及护理实习生手卫生依从性低，接触临床时间短，参加医院感染培训教育不够，手卫生习惯未养成。保洁与工人的工作习惯较差，这可能与没有接受专业培训，对手卫生重要性认识不足，不了解不洗手的危险性，参加培训积极性不高有关。 4.2. 影响手卫生依从性与正确性的因素 根据调查数据显示，医务人员最重视的手卫生为下班前、入厕、喝水等时刻，手卫生依从性能达到96%。医务人员对于接触病人血液、体液后的手卫生依从性能达到82%。但是在接触病人前后手卫生依从性达62%，接触病人环境后的手卫生依从性仅有35%，这是由于医务人员自我保护意识强，对于职业暴露的防范能够严格做好手卫生，但是从保护病人方面出发，意识薄弱，忽略患者安全保护，且易引起患者之间交叉感染 [ 7 ] 。同时，由于门诊患者流动性大，工作循环周期快，直接或间接的影响医务人员对手卫生的执行力度。此外，进行手卫生时洗手液可使皮肤角质蛋白变性，降低角质蛋白水分的含量，致使皮肤粗糙、皲裂，故洗手液对皮肤的刺激致使皮肤菌群失调也是影响医务人员手卫生依从性原因之一 [ 2 ] 。从人员分析方面看，医护人员由于具有较好的院感相关知识及职业素养，手卫生依从性方面较无医院感染知识的工人与保洁人员高。提示在加强医务人员手卫生工作的同时，不能疏忽保洁人员及工人的手卫生工作。 4.3. 提高手卫生的依从性与正确性的措施 4.3.1. 继续教育培训，提高手卫生知识水平 每季度进行医院感染知识培训，重点加强手卫生的宣传及教育工作。重视新进医务人员岗前手卫生教育，指导手卫生执行率，并进行手卫生知识培训及科室“三基三严”考核，能有效地提高医务人员对手卫生依从性及正确性的认识，强化观念，使手卫生落到实处。建立监督机制，明确分工，责任到人，不同层次的手卫生观察员及手卫生标兵，分散在各个角落，促进手卫生的执行，并对医务人员个人防护行为进行合理干预和指导。 4.3.2. 改进依从性观察方法 为避免霍桑效益的出现，选取合适的医护人员进行手卫生观察的相关培训，对门诊医生及护理等医务人员进行相应的手卫生时刻与依从性观察，及时记录，以此获得真实手卫生数据。 4.3.3. 增设手卫生设施 为提高洗手依从性，根据门诊诊区实际情况，在诊断室内配备足够的手卫生设施，并对治疗车、检查床，诊断室内连续诊疗、护理时配备速干手消毒液，以便医务人员的使用。 4.3.4. 建立奖励、惩罚制度 建立手卫生监督机制，安排专人巡视、管控手卫生执行情况，由于单纯的教育方法不能有效促进手卫生的执行，必须建立相应的奖励及惩罚制度。 4.3.5. 给患者及家属适当增权 鼓励患者及家属参与手卫生的监督工作，由观察员主动询问接触患者的医护人员是否进行手卫生，以促进手卫生有效落实，避免患者之间交叉感染，增加患者对临床工作的信任度。 4.3.6. 宣传安全文化 制作各种手卫生宣传单及宣传贴，在诊断室内、治疗车上、电梯及过道等区域张贴手卫生六步洗手法及五个时刻的图示及文字说明宣传画，并在电脑屏保上显示手卫生相关图片，进行视觉提醒，营造良好的手卫生行为，从而提高医务人员主观上对手卫生的认识，由思想到行为上的接受，转被动为主动洗手模式。 4.3.7. 及时评价及反馈 对于手卫生的观察结果给予定期数据分析及通报，针对问题，制定改进措施并监督实施。 在为患者提供诊疗服务中，都是通过手来完成的，医务人员手携带的细菌，就有可能成为医院感染的主要致病源 [ 11 ] 。医务人员如果不注意保持手部的清洁卫生，不仅不能达到治病救人的目的，反而会成为传播细菌，引发医院感染乃至危及患者生命的重要媒介。故提高手卫生依从性势在必行，树立正确观念，严格遵守各项操作流程，合理应用制度来约束行为，加强手卫生管理，才能有效减少因医务人员的手卫生所致的医院感染。
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user: 摘 要 本文以商州区的三种土壤(花园土、林地土、荒地土)为研究对象，测定其在不同深度(5~10 cm和10~20 cm)的土壤养分(pH值、电导率、全氮、全磷)和重金属(Cu、Zn、Cd、Ni、Mn)含量，并分析土壤养分和各重金属之间的相关性。研究发现，三种不同生境的土壤都属于偏碱性土，花园土的全氮、全磷含量较高，荒地土的重金属含量最高。重金属Cd含量在三种不同生境土壤中均高于新国标(GB 15618-2018)规定的风险筛选值(0.3 mg/kg)。相关性分析表明，电导率与pH、重金属，重金属与pH以及各重金属之间均有一定的显著或极显著相关性，而全氮、全磷含量与pH、电导率、重金属含量之间的相关性不显著。 关键词 :商州区，土壤，养分，重金属含量 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 土壤是发育于地球陆地表面具有生物活性和孔隙结构的介质，是地球陆地表面的脆弱薄层，是动植物赖以生存和发展的物质基础，因此，研究土壤的养分状况能够使我们更好地保护和利用土壤。在研究土壤的空间变异性方面，地统计学方法成为很多学者的常用方法。法国学者Matheron提出和发展了区域化变量理论，认为变量的结构性和随机性并存，通过地统计学方法，可以对变量进行插值和对相关变量值进行预测。从20世纪70年代开始，大量学者应用地统计学方法研究土壤空间变异性。Webster [ 1 ] 进行了较为成功的探索，推动了土壤特性空间变异性的研究。Webster和Nortcliff [ 2 ] 研究发现，1 hm 2 农田内的Fe和Mn有相当强的空间依赖性，空间相关距离在80~100 m，但Zn和Cu则几乎没有。郭安延等 [ 3 ] 分析了滑县土壤养分的空间变异特征，发现滑县土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾等四种养分属于中等变异。张志坚等 [ 4 ] 运用地统计学和GIS技术对江西省的森林土壤养分进行研究，发现TP和TN具有中等程度的变异，有机质具有强变异性。王璐 [ 5 ] 对洪洞大槐树景区土壤的养分与重金属空间分布特征做了研究，发现土壤的pH值为弱变异性，其余的肥力指标为中等变异性，Cu、Pb、Zn与另外两种重金属元素在空间上的分布差异较大。 诸多学者都对商洛市的土壤进行过研究，如朱亚等 [ 6 ] 对商洛中药材种植区的土壤进行理化性质差异分析，李堆淑 [ 7 ] 对商洛农田土的养分与重金属的变异特征做了分析，高利峰 [ 8 ] 对商洛市不同功能区的土壤重金属污染状况做了分析。而对于商洛市不同生境土壤的养分与重金属变异特征的研究较少，鉴于此，本文分析了商洛市商州区三种不同生境的土壤(花园土、林地土、荒地土)，研究其养分与重金属含量的变异特征及其相关性。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 研究区概况 商州区是陕西省商洛市辖区的建制，总面积2672 km 2 ，是商洛市经济、政治、文化中心，位于秦岭南坡，是东秦岭山地地貌的组成部分，山大、山多，属于暖温带半湿润季风山地气候，气候温和，雨量充沛，年平均气温13.5℃，年降水量758 mm。全区宜林地500万亩，林地覆盖面积200万亩，草坡可利用面积61万亩，境内生态环境优美，生物资源丰富。 2.2. 土壤样品采集 于2017年4月份对商州区三种不同生境的土壤(花园土、林地土、荒地土)进行不同深度的采集(5~10 cm和10~20 cm)，在每个样点周围采用对角线法进行取样，每个样点采集5个点，将其充分混合后装入聚乙烯灭菌袋内，编好号带回实验室。在采样过程中用GPS记录其海拔以及经纬度(见表1)。将新鲜土样称取10 g，测定其理化性质，剩余土样在室内自然风干，去除杂志后研磨过筛。将制备好的土样放在干燥皿内，用来测定其他指标。 Table 1 Sample points coordinate 样品编号及深度/cm 海拔/m 经纬度 花园土1 5~10 696 33˚51'32''N 10~20 109˚56'48''E 花园土2 5~10 698 33˚51'29''N 10~20 109˚56'53''E 花园土3 5~10 700 33˚51'33''N 10~20 109˚56'43''E 花园土4 5~10 699 33˚51′34″N 10~20 109˚56'35''E 林地土1 5~10 782 33˚52'38''N 10~20 109˚56'29''E 林地土2 5~10 784 33˚52'38''N 10~20 109˚56'30''E 林地土3 5~10 800 33˚52'40''N 10~20 109˚56'28''E 林地土4 5~10 805 33˚52'41''N 10~20 109˚56'27''E 荒地土1 5~10 794 33˚52'40''N 10~20 109˚56'29''E 荒地土2 5~10 766 33˚52'34''N 10~20 109˚56'28''E 荒地土3 5~10 746 33˚52'27''N 10~20 109˚56'21''E 表1. 采样点坐标 2.3. 各指标的测定及数据分析 土壤pH采用5:1水土浸提法，用pH仪测定 [ 9 ] ；土壤电导率采用5:1水土浸提法，用电导仪测定 [ 10 ] ；土壤全氮采用凯氏定氮法测定 [ 11 ] ；土壤全磷采用高氯酸–硫酸法，磷的测定采用钼锑抗比色法 [ 12 ] ；土壤重金属用原子吸收光谱仪测定 [ 13 ] 。采用SPSS22进行数据处理与分析。
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user: 4. 讨论与结论 1) 土壤溶液的pH值是反映土壤酸碱性的化学指标，土壤pH值介于5.5~8.5之间适宜作物生长发育。本研究区的三种土壤都属于微碱性土，都适宜作物生长。 2) 土壤中所含盐类的总量即土壤的总盐量，在描述土壤盐分状况时，常用的指标是土壤浸出液电导率。三种土壤中林地土的电导率较高，表明其盐分含量较高。 3) 土壤中有机氮和无机氮之和称为全氮，土壤氮素绝大部分来自有机质，故有机质的含量与全氮成正相关。全氮含量表示土壤中所贮存的氮素以及土壤的供氮潜力，因此，全氮含量可以作为土壤肥力的指标。花园土的全氮含量较高，表明其土壤肥力较好。土壤全磷量即磷的总贮量，包括有机磷和无机磷两大类。由于大部分磷素以迟效性状态存在于土壤中，因此土壤磷素供应的指标不能用全磷含量来表示。 4) 三种土壤的Cd含量都超过新国标规定的风险筛选值，表明土壤Cd的生态危害严重，尤其是荒地土中5种重金属含量都高于其他两种土壤。 5) pH与电导率、重金属分别与pH、电导率以及重金属之间的相关性均比较显著，表明重金属富集的主要因素是pH和电导率。
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user: 摘 要 本文介绍了中国国家标准《土壤环境质量 农用地土壤污染风险管控标准(试行)》 (GB15618-2018)和《土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》 (GB36600-2018)，并与国际标准化组织(ISO)土壤质量标准体系进行了比较，重点研究了土壤环境质量关注污染物项目和相应的法定土壤监测方法标准，特别是土壤化学特征监测标准。我们发现，在新型化学污染物监测，土壤物理、土壤生物、土壤水文指标监测，可提取态重金属监测，以及快速筛选监测等方面可借鉴ISO的经验，进一步完善我国土壤质量监测标准体系，以满足我国土壤调查、评价、修复、监管等需求。 关键词 :土壤质量监测，标准体系，中国，ISO，比较 Copyright © 2019 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 面对我国日益严峻的土壤污染现状，摸清土壤污染状况底数是土壤环境保护工作的基础，科学规范的土壤监测方法则是夯实这一基础的重要保障。2005年4月至2013年12月，我国开展了首次全国土壤污染状况调查，2014年4月17日，原环境保护部和国土资源部联合发布了《全国土壤污染状况调查公报》，全国土壤总的超标率为16.1%，土壤环境状况总体不容乐观 [ 1 ] 。2016年5月，国务院印发了《土壤污染防治行动计划》，“深入开展土壤环境质量调查”、“建设土壤环境质量监测网络”和“完善土壤中污染物分析测试方法”均被列为其中的重点任务 [ 2 ] 。《中华人民共和国土壤污染防治法》(自2019年1月1日起施行)规定“国家实行土壤环境监测制度”，“国务院生态环境主管部门制定土壤环境监测规范” [ 3 ] 。 国际标准化组织(International Organization for Standardization，ISO)成立于1946年，从1993年起陆续颁布了一些与土壤质量监测有关的标准方法，在统一与规范土壤质量监测标准方面发挥了积极的作用 [ 4 ] 。为满足我国土壤污染防治工作的需要，近年来我国土壤质量监测标准更新较快，基本与国际接轨，初步建立了土壤质量监测标准体系。但与ISO标准相比，我国土壤质量监测标准体系相对薄弱，监测的污染物数量相对较少、种类相对单一。本文将介绍目前我国和ISO的土壤监测标准体系，比较其异同，寻找其差距，为进一步完善我国土壤质量标准体系提供国际经验和有益借鉴。
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user: 4. 我国与ISO土壤质量监测标准体系的比较 4.1. 我国与ISO土壤质量监测标准体系的相同点 比较我国与ISO环境质量监测标准体系，主要有以下相同点： 1) 主要污染物种类覆盖较全面，均包括了重金属、挥发性有机物、半挥发性有机物、多氯联苯、二噁英等对生态环境或人体健康具有潜在危害的污染物项目。 2) 选用的仪器分析技术均较先进，如：重金属污染物分析技术采用了光学法和仪器联用法，有机污染物分析技术主要采用了色谱法和色谱–质谱联用法。 3) 我国土壤质量标准中尚在制定监测方法标准的7个项目中，有5个(甲基汞、阿特拉津、敌敌畏、乐果、多溴联苯(总量))在ISO中也没有现行有效方法标准，均有待补充完善。 4.2. 我国与ISO土壤质量监测标准体系的不同点和差距 比较我国与ISO环境质量监测标准体系，主要有以下不同点和差距。 1) 我国土壤监测指标种类不如ISO丰富。我国土壤质量监测标准以化学污染物指标为主，而ISO除化学特征指标外，还有土壤物理、土壤生物、土壤水文等指标的监测方法标准。在ISO现有化学特征监测方法标准中，除有我国正在制定的石油烃(C10-C40)、铬(六价)监测方法标准外，还有我国土壤质量标准中未涵盖的炸药、直链烷基苯磺酸盐(LAS)、壬基酚类等新型污染物的监测方法标准。此外，我国和ISO均有的农药类指标，我国只有有机氯农药有监测方法标准，ISO则还包括其它除草剂的监测方法标准。 2) 我国土壤质量重金属项目前处理方式局限性较强。我国重金属监测多采用前处理和分析方法一体集成的标准方法，而ISO是将前处理和分析方法分离，形成相对独立的标准，有利于自由组合。我国重金属前处理方式主要为四酸消解或碱熔等全量消解方式，而ISO除全量消解方法外，还有用不同溶剂(王水，DTPA缓冲液，硝酸铵溶液)提取可提取态重金属的前处理方法。 3) 我国土壤质量监测缺少原位快速筛选方法标准。我国土壤质量监测标准主要是实验室内异位精准定量的分析方法，而ISO有少量可用于现场原位快速筛选的监测方法标准，如：用于土壤元素筛选的便携式能量色散X射线荧光光谱法，用于含水量筛选的折射法，用于土壤中异丙醇可萃取有机化合物筛选的光衰减测定乳化指数法等。
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user: 5. 结语 我国2018年新发布的两个土壤环境质量标准(GB 15618与GB 36600)中建立的土壤质量监测标准体系，主要化学污染物种类覆盖较全面，分析技术与仪器较先进，基本与国际ISO标准接轨。 我国土壤质量监测标准体系与ISO相比还存在一些差距，ISO土壤质量监测标准体系可为我国提供国际经验和有益借鉴。例如，在新型化学污染物检测，土壤物理、土壤生物、土壤水文指标监测，可提取态重金属监测，以及快速筛选监测等方面，可以借鉴ISO经验，进一步完善我国土壤监测标准体系，以满足我国土壤调查、评价、修复、监管等需求。
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user: 摘 要 近年来，为从物质代谢角度真实提示植物竞争影响根际碳循环过程的机理，促进对地球生物化学过程的认识，针对植被竞争对土壤碳循环和微生物多样性开展了较多的研究。本文综述了植被演替过程中根际土壤碳素循环及微生物功能群的变化情况，得出：植物竞争通过影响植物生理生态、土壤养分状况及微生物多样性等推动植被演替，并影响碳素的循环过程；稳定性同位素探测技术的广泛应用，使得对植物–土壤–微生物中碳的循环过程有深刻认识，能很好地将根际微生物类群与其功能联系起来，并确立一些积极参与特殊代谢过程的微生物类群。同时还提出了值得进一步研究的问题：将稳定性同位素探测技术应用于根际微生物生态及相应碳循环的研究中，分析碳素循环对不同演替阶段植物竞争的响应规律，明确其中关键的微生物功能群，旨在从物质代谢角度揭示根际碳循环过程的机理，促进对地球生物化学过程的认识。 关键词 :植物竞争，碳循环，微生物功能 Copyright © 2019 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 植物竞争是植物与土壤相互影响和作用的过程，它不仅推动植被的发展与演替，更会导致以物质、能量和信息流动为代表的结构和功能的演变。碳素循环是物质流动的主要元素之一，分析它在植被竞争过程中的响应规律，对认识植被竞争的生物地球化学循环机理有重要的科学价值。微生物是碳素代谢的主要驱动力，其物种、代谢等的多样性导致其在碳素循环过程中的功能作用存在较大差距。目前针对植被竞争，对土壤碳循环和微生物多样性开展了部分研究，从代谢功能上建立植被竞争与碳素过程和微生物功能群的真实关系，揭示植物竞争条件下碳素循环与固定的生物地球化学循环机理，但由于根际系统的复杂性和实验分析手段的限制，从而制约了对植被竞争和物质代谢等关键生态学“瓶颈”问题的认识。
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user: 2. 根际土壤碳素循环研究 2.1. 研究陆地生态系统碳素循环的重要科学价值和现实意义 陆地生态系统是人类赖以生存与持续发展的生命支持系统，碳储量巨大，是大气中CO 2 重要的源和汇，其碳循环成为全球碳循环和全球气候变化中极其重要的一个环节，对气候变化具有明显的反馈作用 [ 1 ] [ 2 ] 。Metz认为当前全球碳循环研究中最大的不确定性主要来自陆地的生态系统碳循环 [ 3 ] ，有关研究表明全球植被和土壤共储存2200 Gt (1 Gt = 109吨)有机碳 [ 4 ] [ 5 ] ，是大气中碳储量的3倍，而陆地生态系统与大气之间净CO 2 交换速率决定于光合作用、呼吸作用和土壤微生物分解之间的平衡。生态系统碳储量及其与大气CO 2 交换速率的微小变化就能导致大气CO 2 浓度明显波动，并会影响陆地生态系统的诸多过程 [ 6 ] [ 7 ] 。在国际地圈—生物圈研究计划(IGBP)中，碳循环已经成为全球变化与陆地生态系统(GCTE)等多个核心计划中的重要研究内容。 2.2. 根际系统碳素循环与分配是陆地碳循环的最活跃的区域 土壤是陆地生态系统最大的碳库，其贮存的有机碳占整个陆地生态系统碳库的2/3，约为植物碳库的3倍、大气碳库的2倍 [ 8 ] ，而根际微生态系统是联结植物、土壤和微生物的纽带，是有机地联系大气圈、生物圈、土壤圈物质循环的核心区域，是全球碳素生物化学循环中最活跃的部分 [ 9 ] [ 10 ] ，也是全球碳素循环系统性机理研究的重点。植物通过物质流的压力差将光合产物从叶片运到根系等各个组织库中贮存起来 [ 11 ] ，剩余的光合产物则通过植物根系以各种形式将输入到根部的有机、无机化合物释放到周围土壤，形成根际沉积(rhizodeposition)；另一方面，进入到土壤中的碳素经过一系列的生物化学过程，在根系、土壤和微生物中周转与再分配，从维持根际碳吸收和释放平衡 [ 12 ] [ 13 ] 。 目前，国内外有关植物—土壤碳循环中的研究主要集中在植物体内碳素的分配与循环，由于研究方法和技术的局限性，虽然根际微生态系统碳素循环研究取得了一定进展，但是仍处于起步阶段，且主要集中于某一单元及其相互关系的探讨 [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] 。对碳素结构、数量及其在植物-土壤界面的分配与周转动态关系方面的研究依然十分有限，特别是根际系统中碳素周转的微生物作用机理还很不清楚，因此有必要针对各类生态系统和环境胁迫下根际系统碳素分配及调节机制、根际与外环境的碳素交换与机理、微生物在根际微生态系统物质、能量与信息传递中的作用机理等方面进行深入研究。 2.3. 微生物在根际碳素循环的效应研究是一个重要的前沿领域 根际土壤微生物是陆地生态系统中各种生命元素生物地球化学循环的重要驱动力和主要参与者，其将有机养分转化成无机养分促进植物吸收和利用，而根际土壤则为微生物代谢提供场所和介质，根际土壤、植物、微生物的相互作用维持着土壤生态系统的生态功能。根际微生物种类、数量可以直接影响土壤的生物化学活性及土壤养分的组成与转化，反过来根际效应又影响根际微生物的营养选择和富集 [ 17 ] 。 研究证实根际微生物在碳素固定中具有极其重要的作用，约40%的光合产物通过根系分泌到根际土壤，并被微生物呼吸代谢分解或者贮存在微生物体内 [ 18 ] ，根系分泌物作为微生物利用的碳源 [ 19 ] ，可以增加根际微生物的呼吸 [ 20 ] [ 21 ] 。在根际微生物中，菌根真菌与植物—土壤碳素相互关系中的作用最为明显 [ 13 ] ，其可以利用30%的近期光合产物 [ 2 ] ，菌丝是碳素代谢周转最快的部分，周转周期为5~9天 [ 22 ] ，远超一般微生物的周转周期(7~95天) [ 23 ] ，微生物对碳素周转周期的差异主要取决于对碳源利用的微生物功能群的差异 [ 13 ] 。
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user: 3. 植物竞争与根际碳循环 3.1. 植物竞争的生态学意义 植物个体间的竞争是自然界普遍存在的一种作用过程，植物通过竞争获取各自所需资源，求得生存和发展竞争可以发生在同种植物的不同个体之间(种内竞争)或异种植物之间(种间竞争)，植物的生态位需求越接近，竞争也就越强烈。同一个种在形态和生理上的可塑性小，因此，种内竞争往往比种间竞争激烈 [ 24 ] 。植物竞争引起的资源水平的变化，因而受到资源的限制，植物个体获得资源的能力依赖于其形态和生理特性。植物竞争过程中的可塑性，大小不同个体的非对称竞争、地下竞争和地上竞争的差异，植物的空间分布和资源的异质性等影响竞争结果 [ 25 ] 。植物间的竞争作用对植物的生长、形态和存活产生重要影响，是塑造群落结构和动态的关键因子之一，因此有关竞争的研究成为生态学的一个重要内容 [ 26 ] 。 在自然界中，植物群落主要由混生种群所组成，真正的单物种群落几乎是不存在的，即使有也只是瞬时的 [ 27 ] 。在长期没有干扰的条件下，植物群落组成、结构主要是由植物的适应性和种间作用(包括资源竞争，化感作用和根标微营养环境作用)两者共同决定的 [ 28 ] 。适应性决定了植物种的分布范围和在特定群落中出现的可能性及其数量多度，而种间竞争的不对称性和环境相关性决定了特定群落环境中植物种的演替地位。由于竞争的不对称性，在群落水平上就存在共存物种的竞争等级(competitive hierarchy)，其中的两个极端表现为有些种对共存的多数植物具有竞争优势，或有些种总是处于竞争劣势 [ 29 ] 。在较大群落尺度上，前者总是优势种而后者总是次要种。如果在特定条件下一些种与共存的多数植物竞争力相近，在较小尺度上可使得种对共存 [ 30 ] ，但这时环境的小幅波动也会影响到群落结构并导致群落演替。植被动态的长期研究结果表明竞争对群落演替的作用主要有两个机制:演替早期物种繁殖力高，繁殖体传播距离远，先定居生境，但竞争力弱，后期物种相反，这种演替机制生态学家称之为定居–竞争法则(Colonization-competition tradeoff)。即使演替前期与后期物种同时出现，因演替前期物种在资源相对丰富的条件下生长迅速，短期内要比演替后期物种表现好，以后随着资源的消耗，生长变慢且存活率降低，演替后期物种竞争力强，在资源较低时能生长、存活和竞争，在无干扰的条件仍能代替演替前期物种成为群落中的优势种，这种机制叫做演替生态位(Succession niche) [ 31 ] 。 3.2. 根际碳素过程、关键微生物功能群与植物竞争的协同效应 植物的地上部分对光资源的竞争及地下部分对土壤养分和水分的竞争会极大地影响碳素的循环 [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ] 。植物可通过根系-微生物相互作用(即根际效应)影响土壤有机质的分解 [ 35 ] 。例如，植物根系通过向土壤微生物提供易分解的活性有机质，如植物残茬、根类物质、真菌菌丝、微生物量及其渗出物如多糖等，会促进原有土壤有机质的分解，也就是激发效应，植物种类不同激发效应会有差异 [ 21 ] 。植物竞争主要通过混播实验进行研究，因此，植物竞争与物种多样性紧密联系。植物多样性对根际效应有显著影响。有研究表明，物种多样性越高，会提高产生的活性有机化合物多样性，进而增加微生物群落的多样性 [ 36 ] 。此外，这些有机化合物也会刺激胞外酶的产生，进而增加产生正激发效应的可能性 [ 37 ] 。然而，也有研究表明，这些有机化合物多样性的提高会产生负效应，不利于土壤有机碳的分解和转化，因为会增加一种可能性，即某些种类的有机化合物不能被土壤微生物分解。此外，物种多样性的提高可能会通过交换和选择吸收效应，降低土壤养分的有效性，进而降低根际效应 [ 38 ] 。目前为止，植物竞争的相关研究主要集中于生理生态及群落发展方面，由于技术手段的限制，植物竞争与碳素循环无法真正联系起来，相关研究几乎没有。值得庆幸的是，近几年发展起来的稳定性同位素探测技术(Stable Isotope Probing， SIP)在地球生物化学循环研究方面取得了重大进展，在根际生物生态学等领域得到广泛应用，成为研究植物–土壤–微生物之间关系的桥梁。 3.3. 植物竞争条件下的碳素循环过程及微生物的功能机理仍需深入研究 竞争就是两个或两个以上的个体为争夺资源而发生的相互关系，是生态学中最重要的概念之一，也是植被动态的中心问题 [ 29 ] 。植物间的竞争作用对植物的生长、形态和存活产生重要影响，是塑造植物形态、生活史以及植物群落结构和动态的主要动力之一 [ 27 ] 。演替后期种对前期种较强的竞争是植被演替的动力之一 [ 39 ] 。在共享资源有限的情况下，植物竞争影响植物生理生态、土壤养分状况及微生物多样性等，不同演替阶段因竞争物种不同其影响机制存在差异。 针对植物竞争的大多数的研究集中于植物生理生态、物种多样性和土壤环境效应等方面，结果表明植物的竞争过程是植被和土壤相互影响和作用的过程，植被通过光合作用向土壤输送有机物质并从土壤吸收养分，从而对有机碳的积累和周转产生深刻地影响；而土壤有机质积累和转化与植被竞争及群落生物多样性之间也存在反馈关系，是不同物种竞争替代和植物群落演替的重要推动力 [ 40 ] [ 41 ] 。碳素是目前地球生物化学循环中研究较多的元素之一，植被演替通过对碳循环的库(源、汇)的影响，决定着演替过程中的碳素积累与流动方向，而碳循环的流(通量)则决定着系统的稳定性。针对碳素代谢的主要驱动力--微生物一直是广大学者研究的主要内容之一，其可以通过微生物的生物量和群落结构等影响着碳素过程。目前，虽然针对植物竞争过程中碳素循环过程及微生物多样性已经开展了相关研究，但是研究很少涉及植物竞争过程中碳素过程与微生物类群的功能关系，以及它们与植被演替的协同机理方面，而这些研究是认识植物竞争碳循环机理的基础，特别是对生态脆弱区植被演替过程中根际系统碳素过程及其“源–汇–流”效应与微生物功能作用的研究，对研究生态脆弱区植被演替恢复机理有着极其重要的科学价值。
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user: 4. 先进的分析技术为研究地球生物化学循环与微生物功能开通了新的途径 在根际微生态系统的研究中，如何将微生物类群及其功能与物质循环代谢联系起来，一直是一个倍受关注的科学问题。然而由于微生物的复杂性，一些传统的分析方法使我们不能全面认识如此众多的微生物功能的信息，严重的制约了人类对根际系统的认识。随着分子生物学技术在微生物生态学中的应用，如基于微生物群体DNA的聚合酶链反应(PCR)、梯度凝胶电泳(DGGE、TGGE)、荧光原位杂交(FISH)及高通量测序技术等方法，使人们对微生物遗传多样性的认识大大提高，但这样取得的结果仍难以提供有关微生物间相互作用及其代谢功能的直接信息。近几年发展起来的稳定性同位素探测技术(SIP)，在确定特殊代谢过程的微生物类群具有很大优势。该技术已经在认识土壤微生物过程在调节陆地生态系统C、N循环方面取得重大进展 [ 42 ] ，在根际微生物生态学等领域得到应用，提供了许多关于微生物多样性和功能的有用信息，架起了认识微生物功能种群和地球化学循环关系的桥梁。
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user: 5. 展望 本文综述了植物竞争通过影响植物生理生态、土壤养分状况及微生物多样性等推动植被演替，并影响碳素的循环过程；稳定性同位素探测技术的广泛应用，使得对植物–土壤–微生物中碳的循环过程有了深刻认识，能很好地将根际微生物类群与其功能联系起来，并确立一些积极参与特殊代谢过程的微生物类群，同时还提出了值得进一步研究的问题：利用稳定性同位素探测技术研究植物竞争对根际微生物生态及相应碳循环的影响，分析碳素循环对不同演替阶段植物竞争的响应规律，明确其中关键的微生物功能群。旨在从物质代谢角度真实揭示植物竞争影响根际碳循环过程的机理，促进对地球生物化学过程的认识。
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user: 摘 要 目的：以金属有机框架材料UiO-66-NH 2 为载体，以甘草次酸(GA)对其进行表面化学修饰，构建UiO-66-NH 2 -GA，考察其作为药物载体的载药能力。方法：以一锅法合成载体UiO-66-NH 2 ，在UiO-66-NH 2 上修饰GA，以浸渍法制备装载5-FU的5-FU@UiO-66-NH 2 -GA，通过X射线衍射法(XRD)、红外光谱法(IR)、差示扫描量热法(DSC)和扫描电镜(SEM)对UiO-66-NH 2 -GA及5-FU@UiO-66-NH 2 -GA的晶型结构及载药性能进行表征，通过MTT实验研究5-FU@UiO-66-NH 2 -GA的体外抗肿瘤活性。结果：UiO-66-NH 2 及UiO-66-NH 2 -GA均为正八面体结构且晶型结构稳定，UiO-66-NH 2 -GA对5-FU的载药率高达80.9%，5-FU@UiO-66-NH 2 -GA在pH 5.5的释放介质中比pH 6.5，7.4可以更好地有效释放，5-FU@UiO-66-NH 2 -GA比5-FU具有更强的抑制肝癌细胞生长的能力。结论：本研究成功制备出具有良好肝靶向性的药物载体UiO-66-NH 2 -GA，为金属有机框架作为药物载体提供有力的依据。 关键词 :金属有机框架材料，甘草次酸，肝靶向性，抗肿瘤活性 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 金属有机框架(Metal organic frameworks， MOFs)是由有机桥连配体通过配位键将无机金属离子或离子簇和有机配体连接在一起形成的具有延展性的网状新型有机材料 [ 1 ] ，MOFs的结构示意图如图1所示。由于MOFs具有超高比表面积、可调节孔径、晶体结构易修饰、易化学功能化、生物可降解性和良好的生物相容性 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 等优点，故可作为良好的药物载体。UiO-66-NH 2 是由金属离子Zr与氨基对苯二甲酸通过配位作用 [ 5 ] 结合成的具有多孔性的正八面体结构的MOFs材料 [ 6 ] ，热稳定性高，可有效防止结构坍塌，在水、N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、苯等溶剂中可以维持晶型结构稳定性，还具有很强的耐碱性和一定的耐酸性 [ 7 ] 。 图1. MOFs的结构示意图(图片来源百度图片) 甘草次酸(GA)是从传统中药材甘草中提取分离出的一种活性甘草酸苷元，临床研究表明在肝细胞膜上镶嵌着许多GA特异性受体，GA可与GA受体特异性结合，以实现肝靶向性。目前，将GA作为靶向基团修饰药物载体已成为治疗肝癌的研究热点。本研究首先合成制备出金属有机框架载体UiO-66-NH 2 ，然后在UiO-66-NH 2 结构上修饰GA，可以获得具有良好肝靶向性的药物载体UiO-66-NH 2 -GA，UiO-66-NH 2 -GA作为装载肝癌药物的载体可以显著提高肝癌药物的治疗效果，提高用药安全性。 本研究选择5-FU作为模型药物对UiO-66-NH 2 -GA的载药能力进行表征。 本研究使用红外光谱法(IR)和差式扫描量热法(DSC)对UiO-66-NH 2 -GA载药能力进行相关表征。使用X射线衍射法(XRD)及扫描电镜(SEM)对UiO-66-NH 2 、UiO-66-NH 2 -GA和5-FU@UiO-66-NH 2 -GA的晶型结构进行表征 [ 8 ] 。最后采用MTT法对肝癌细胞HepG2测试5-FU@UiO-66-NH 2 -GA的体外抗肿瘤活性。
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user: 2. 实验材料 Shimadzu FTIR-8400S红外光谱仪(日本岛津公司)，梅特勒-托利多Stare系统DSC1热分析仪(北京恒久科学仪器有限公司)，Bruker D8 Advance X射线衍射仪(北京圣嘉宸科贸有限公司)，JEM-2100型高分辨透射电子显微镜(日本电子株式会社)，Tecan酶标仪(北京普天新桥技术有限公司)，UV-2550紫外分光光度仪(日本岛津分析仪器有限公司)，Thermo恒温培养箱(上海科辰实验设备有限公司)，Agilent 1200高效液相色谱仪(日本岛津分析仪器有限公司)。 氨基对苯二甲酸(含量质量分数 ≥ 98%，天津市永大化学试剂有限公司)，N，N-二甲基甲酰胺(DMF) (色谱纯，天津市永大化学试剂有限公司)，四氯化锆(ZrCl 4 ) (含量质量分数 ≥ 99.9%，天津市瑞金特化学品有限公司)，5-FU (含量质量分数 ≥ 99.9%，阿拉丁试剂上海有限公司)，甘草次酸(含量质量分数 ≥ 98%，阿拉丁试剂上海有限公司)，人肝癌细胞HepG2 (辽宁大学药学院提供)，MTT (含量质量分数 ≥ 99%，阿拉丁试剂上海有限公司)。
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user: 3. 实验方法 3.1. UiO-66-NH 2 的合成 利用一锅法 [ 9 ] 合成制备UiO-66-NH 2 ，制备工艺如下：称取1.0 g ZrCl 4 与0.75氨基对苯二甲酸，置于50 mL圆底烧瓶中，加入29 mL乙酸与67 mL N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，最后加入5 mL去离子水充分混匀。将圆底烧瓶置于100℃油浴中反应15 min，得淡黄色混悬液，冷却至室温，转移至50 mL离心管中离心(5000 r/min， 15 min)。然后用无水乙醇洗涤、超声(40 Hz， 5 min)、离心(5000 r/min， 15 min)，洗涤过程重复三次。离心后将产物置于60℃鼓风干燥箱中进行干燥，得UiO-66-NH 2 ，计算产率为87%。 3.2. UiO-66-NH 2 -GA的合成 称取UiO-66-NH 2 185 mg，GA 270 mg和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl) 85.5 mg，置于50 mL圆底烧瓶中，加入25 mL DMF，室温搅拌反应24 h (用封口膜将圆底烧瓶口封住，防止DMF挥发)，超声除杂，离心(5000 r/min， 15 min)得产物，将产物置于冻干机冻干10 h，获得UiO-66-NH 2 -GA，合成路线如图2所示。 图2. UiO-66-NH 2 -GA合成路线如图 3.3. 5-FU@UiO-66-NH 2 -GA的制备 称取0.3 g 5-FU溶于10 mL去离子水，称取UiO-66-NH 2 -GA 0.1 g溶于10 mL乙醇，将两种溶液充分混匀，超声10 min后剧烈搅拌使其蒸发至2 mL。将混悬液转移至离心管进行离心(10，000 r/min， 5 min)，保留上清液，用5 mL甲醇洗涤产物三次以除去在产物表面吸附的5-FU，保留洗涤液。将产物置于冻干机冻干10 h，得到5-FU@UiO-66-NH 2 -GA。将上清液与洗涤液充分混匀，取适量稀释至适宜浓度进高效液相色谱仪测定未装载的5-FU的量，与5-FU的初始浓度进行比较，计算载药率。
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user: 5. 结果与讨论 本研究选用氨基对苯二甲酸作为有机配体与金属离子Zr通过一锅法构建得到生物相容性良好的、稳定的MOFs材料UiO-66-NH 2 ，采用一锅法合成UiO-66-NH 2 效率高，操作简便，产量高。在UiO-66-NH 2 的表面进行化学修饰GA，成功得到UiO-66-NH 2 -GA。通过浸渍法，将广谱抗癌药物5-FU装载进UiO-66-NH 2 -GA中，得到5-FU@UiO-66-NH 2 -GA，载药实验结果表明，5-FU@UiO-66-NH 2 -GA的载药率为80.9%。红外光谱法对UiO-66-NH 2 -GA和5-FU@UiO-66-NH 2 -GA的表征结果表明，5-FU成功包载进UiO-66-NH 2 -GA中；采用差式扫描量热法对UiO-66-NH 2 -GA材料的热稳定性的研究结果表明， 图11. 5-FU@UiO-66-NH 2 -GA与5-FU的IC 50 值 UiO-66-NH 2 -GA具有较强的热稳定性，在400℃仍保持结构稳定；X射线衍射法的结果表明UiO-66-NH 2 -GA与UiO-66-NH 2 的晶型结构类似，均出现高强度的尖锐衍射峰，特征峰明显；扫描电镜结果表明5-FU@UiO-66-NH 2 -GA的结构完整，呈正八面体结构，粒径为200 nm左右，且载药过程不会影响UiO-66-NH 2 -GA的晶体结构；药物释放结果表明5-FU@UiO-66-NH 2 -GA在pH 5.5时表现出较高的累积释放率，由此可见，装载抗癌药物的UiO-66-NH 2 -GA在肿瘤微环境中更容易将药物释放出来，具有pH响应性；MTT法测试5-FU@UiO-66-NH 2 -GA对肝癌细胞HepG2的体外抗肿瘤活性的实验结果表明，5-FU@UiO-66-NH 2 -GA表现出较高的抗肿瘤活性，比单独使用5-FU的效果更好。 本实验成功制备出新型药物载体UiO-66-NH 2 -GA，为肝癌治疗药物提供一个良好的药物载体，为UiO-66-NH 2 -GA作为肝靶向性化学治疗药物载体提供了理论基础。
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user: 摘 要 线性判别投影(Linear Discriminant Projection， LDP)是一种有监督的特征提取方法，在图像处理等邻域得到了很好的效果。然而LDP只考虑全局信息，忽略了局部邻近点中包含的信息。忽略局部信息的问题也出现在线性判别分析(Linear Discriminant Analysis， LDA)中。目前在LDA的研究中，针对这个问题已经有学者整理出了一个完整的全局结合局部的算法框架。由于LDP和LDA的目标函数结构相似，本文考虑在LDP的算法基础上，将LDA全局结合局部的算法框架沿用到LDP中，使LDP实现全局信息和局部信息的完整结合，得到新算法：增强组间线性判别投影(Enhanced Within-class Linear Discriminant Projection， EWLDP)、完全线性判别投影(Complete Global-local Linear Discriminant Projection， CGLDP)。最后本文利用鸢尾花数据集(Iris)，证实CGLDP、EWLDP算法的降维效果比LDP更优，并且CGLDP更完整地结合了局部信息，效果也比EWLDP更优。 关键词 :LDP，全局信息，局部信息，LDA Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 绪论 1.1. 引言 在模式识别和数据预处理的机器学习任务中，我们常常面临“维度灾难”的问题。提取特征维度过高或者提取错误特征，都会给后续的判别分类带来负面影响，如计算复杂性过高、分类器不稳定。为了克服维度灾难和提取正确的特征，降维成为了一个热门的研究方向。 1.2. 研究背景 降维主要分为两个方向：有监督学习和无监督学习。在监督学习方向，主要代表有线性判别分析(LDA)、线性判别投影(LDP) [ 1 ] ，LDA和LDP的基本思想都是通过投影，使得投影后不同类别的数据点尽可能分开，而相同类别的数据点尽可能靠近；在无监督学习方向，主要代表有主成分分析(PCA)，PCA选取样本协方差矩阵特征值较大的特征方向作为新坐标系，以最大程度保留数据点的原始信息。由于有监督学习考虑了样本数据的标签，因此有监督学习的分类效果自然比无监督学习更好。然而，LDA、LDP算法只考虑了样本数据的全局信息，却忽略了局部样本点之间隐含的信息，而局部信息对判别分类存在不可忽略的影响。 目前关于结合局部信息进行线性判别或线性投影的研究已经取得了比较好的结果 [ 2 ] - [ 10 ] ，其中局部信息结合性最强的算法代表有 [ 2 ] ：enhanced within-class LDA (EWLDA)、complete global-local LDA (CGLDA)。其中CGLDA完整地结合了三种局部信息：局部相似信息、局部组间模式多样性、局部组内模式多样性。这两个算法在实证中都比原始LDA算法和其他改进的LDA算法(HLDA、LocLDA、LFDA、EFDC、GbFA、UDP)表现更好。 然而相较于LDA算法，目前结合局部信息的LDP算法的文献相对较少，进展也相对落后于LDA算法。这在实际应用场景中，导致了LDP算法的局限性和弱表现性。 1.3. 研究意义 目前来说，尚未有研究将LDP算法完整地结合三种局部信息，本文将沿用LDA的研究成果，在LDP上实现全局信息和局部信息的完整结合，得到一种新的特征提取的算法。本文通过在实际场景中将改良的LDP算法和其他特征提取算法作比较，证实了LDP算法的在实际场景中的表现优良性。因此，也证实了全局信息结合局部信息这一思想的可延拓性。对特征选取方法具有重要的理论意义和广阔的应用前景。 1.4. 论文结构 本文分为四章。其中第一章简述了LDP、LDA算法的研究现状，提出了全局结合局部的算法思想。第二章节简述了LDP、LDA算法的基础知识。第三章介绍全局结合局部的LDP算法的原理。第四章是鸢尾花实验的结果与分析。
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user: 2. 基础知识 2.1. 线性判别投影(LDP) LDP的基本思想是投影 [ 1 ] ：将样本点投影到某一个方向，使得投影后组与组之间尽可能地分开，同一组的尽可能靠近。LDP的判别函数是线性的，在实际应用中也比较方便。 在判别分类问题中，设从总体 G t ( t = 1 ， ⋯ ， k ) 中共抽取出n个d维样本 x 1 ， x 2 ， ⋯ ， x n ，LDP算法的目标是找到投影方向v，在该方向上组间距离和组内距离的比值最大化： arg max v v ′ C D v v ′ C S v (2-1) 其中，组间离散矩阵： C D = ∑ ( i ， j ) ∈ D ( x i − x j ) ( x i − x j ) ′ (2-2) 组内离散矩阵： C S = ∑ ( i ， j ) ∈ S ( x i − x j ) ( x i − x j ) ′ (2-3) D代表不同类别标签的样本点集，S代表相同类别标签的样本点集。 C S 记录了不同类别标签的样本点之间的距离， C S 记录了相同类别标签的样本点之间的距离。 事实上，LDP目标是由两个子目标组成的： arg max v v ′ C D v (2-4) arg min v v ′ C S v (2-5) 其中目标(2-4)使不同类别标签的数据点投影后距离最大化，目标(2-5)使相同类别标签的数据点投影后距离最小化。显然，LDP忽略了局部邻近点中的信息，后面针对这一问题对LDP作进一步的改进。 2.2. 线性判别分析(LDA) LDA的基本思想和LDP一致，其判别准则利用方差分析的思想，将问题化为求投影方向 v ，使FISHER判别准则达到最大值： arg max v v ′ S B v v ′ S W v (2-6) 其中，组间离差矩阵： S B = ∑ t = 1 k n t ( μ t − μ ) ( μ t − μ ) ′ (2-7) 组内离差矩阵： S W = ∑ t = 1 k ∑ j = 1 n t ( x j t − μ t ) ( x j t − μ t ) ′ (2-8) 其中 μ 为总样本均值， μ t 为第t类总体 G t 的样本均值， n t 为第t类总体 G t 的样本数， x j t 为第t类总体 G t 的第j个样本。 事实上，目标是由两个子目标组成的： arg max v v ′ S B v (2-9) arg min v v ′ S W v (2-10) 其中目标(2-9)使不同类别标签的数据点投影后样本内方差最大化，目标(2-10)使相同类别标签的数据点投影后样本内方差最小化。LDA算法是基于总体服从正态分布的假设，其目标函数只考虑总体的方差，而忽略局部样本之间隐含的信息。
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user: 4. 实验过程及其结果 4.1. 样本简介 鸢尾花(Iris)数据集是常用的分类实验数据集，由Fisher， 1936收集整理。Iris也称鸢尾花卉数据集，是一类多重变量分析的数据集。数据集包含150个数据集，分为3类，每类50个数据，每个数据包含4个属性。可通过花萼长度，花萼宽度，花瓣长度，花瓣宽度4个属性预测鸢尾花卉属于{Setosa，Versicolour，Virginica}三个种类中的哪一类。 4.2. 实验内容 本次实验主要目的是比较LDP、EWLDP、CGLDP三个算法在iris数据集上的降维效果，从而证明局部信息对特征选取的重要性。本文使用MATLAB工具编写算法。实验过程中，需要调试的参数包括近邻点的界定值 δ ，权重矩阵中的参数t，权衡组间离散矩阵 C D 和局部模式差异矩阵 S L P 的参数 β ，权衡组内离散矩阵 C S 和局部组内离散矩阵 S L W 的参数 α 。 以下表1为三个算法模型涉及的参数。根据三个算法的目标函数定义(3-1)、(3-9)、(3-17)，LDP算法模型的超参数 α ， β 统一取默认值为1；EWLDP算法模型的参数 β 取默认值为1，剩余三个参数 δ ， t ， α 待调试；CGLDP算法模型的参数 δ ， t ， α ， β 待调试。 Table 1 Parameters of the experimen 算法 调参 LDP ( α ， β = 1 ) EWLDP δ ， t ， α ( β = 1 ) CGLDP δ ， t ， α ， β 表1. 实验调试参数 4.3. 实验结果分析 经过对以上参数调试，得到三个算法的参数最佳取值(见表2)，以及各自的投影降维的散点分布图(默认降到两维)。 Table 2 The values of the parameter 算法 参数取值 LDP — EWLDP [30，0.8，0.3] CGLDP [27，0.8，0.3，0.7] 表2. 参数调试结果 以图1中的三个二维图，分别显示了Iris数据集通过算法LDP、EWLDP、CGLDP降维后，得到的二维数据的分布情况，其中黄色、绿色、紫色散点分别代表了原始样本集中三种类别的数据。图1(a)展示了在原始LDP算法下，Iris数据集在二维空间的分布情况，可以看出经过LDP降维，三种类别的数据在二维空间中没有明显的分离，故认为没有达到降维分类的根本目的。图1(b)、图1(c)展示了Iris数据集分别经过算法EWLDP、CGLDP降维后，三种类别的数据有明显的分离，说明算法EWLDP、CGLDP的降维效果均优于LDP。另外对比图1(b)与图1(c)中三种类别散点的分离情况，图1(c)中同一类别的数据较为集中，而不同类别的数据较为分散，故认为算法CGLDP的降维效果优于EWLDP。 从以上三个散点图可以看出，EWLDP和CGLDP的分类效果明显比原始LDP算法要好，从而说明了局部信息对投影降维的重要性，以及在LDP算法上增加局部信息的可行性、进步性。EWLDP各类的分布比较散，即组内平方和较大，不符合投影后组内点尽可能集中的目的。而CGLDP各类的分布比较集中，比EWLDP的投影效果更好，从而说明了完整的局部信息的重要性、优异性。 图1. 三个算法降维后的散点分布图
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user: 5. 结论 本文展示了三种局部信息：局部相似性、局部组间模式差异性以及局部组内模式差异性，并将这三种局部信息添入LDP算法中，得到两个算法EWLDP、CGLDP。为了将这三种局部信息结合进LDP算法中，本文首先将局部相似信息结合LDP算法，得到EWLDP算法。然后将局部组间模式差异性以及局部组内模式差异性结合EWLDP算法，得到CGLDP算法。最后本文利用iris数据集进行实验，得出投影后散点分布图，从而给出判别分类的依据，结果证实了CGLDP、EWLDP算法的进步性。 本文后续的研究工作主要为拓展算法CGLDP、EWLDP在其他领域数据集上的应用验证，并与其他相关算法进行比较(如LDA、EWLDA、CGLDA等)。
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user: 摘 要 本文对如何降低中深孔爆破震动影响边坡稳定性进行分析。首先对爆破振动与爆破地震波的传播进行探讨，并对如何降低爆破震动对边坡的影响进行了详细的分析。 关键词 :中深孔爆破，减震降震，地震波 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 概述 山达克铜金矿山位于巴基斯坦西北部，采用露天开采。穿孔用YZ-35牙轮钻机穿孔，钻孔直径均为250毫米，中深孔爆破，台阶高度为15 m，爆破采用非电塑料导爆管毫秒雷管分段起爆，主要采用硝铵炸药和乳化炸药爆破。为减小爆破震动对边坡影响，同时，不影响采矿强度和矿山中长期生产计划，采矿厂进行爆破参数优化，采取各种减震控制技术进行降震，达到预期的爆破效果，确保炸药单耗下降和生产秩序的正常。
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user: 2. 爆破应力波在岩体内的传播 2.1. 爆破应力波作用区域理论分析 [ 1 ] 爆破应力波在岩体内传播时，表现出来的特征是应力波的强度随着传播距离的增加而减少，它的性质和形状也跟着发生相似的变化。另外根据应力波的性质、形状和作用性质的不同，可以将爆破应力波的传播过程分为不同的作用区。第一的作用区域在离爆源约3~7倍药包半径的近距离内，是主要的作用区域，在该区域爆破冲击波的强度极大，一般波峰压力会远超岩石的动抗压强度，从而使岩石产生塑性变形或粉碎。第二区域为冲击波通过第一区域以后，应力波会出现衰减为变成不具陡峭波峰的应力波，这时波阵面上的状态参数也会变得相对平缓，此时岩石也处于非弹性状态，这样可造成岩石的破坏或残余变形。 2.2. 爆破应力波作用时间理论分析 炸药爆炸后第一阶段应力波为正值，应力波以3000~5000 m/s的速度引起切向拉应力，从炮孔向外扩展到径向裂隙的出现需1~2 ms。第二阶段应力波的压力从正值变为负值，当冲击波到达自由面后发生反射时，应力波作用由压缩变为拉伸，在拉伸应力的作用下，岩石被拉断，发生片落，此阶段集中在爆炸后10~20 ms。 通过对爆破应力波的作用区域和作用时间的理论分析研究，可以发现爆破震动对边坡的影响，一方面与药包半径即炮孔半径有直接关系，另外一方面还有爆区距离边坡的距离有关，因此降低爆破震动对边坡影响，需要从这两方面入手。
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user: 3. 爆破降震措施 3.1. 控制单段药量和爆破规模 控制单段药量主要从两方面进行控制 [ 2 ] ，一是控制同一段别导爆管起爆的孔数，二是控制单孔炸药装药量。第一方面的控制可以通过使用高精度导爆管雷管实现微差逐孔起爆，将同段起爆孔降至最少。第二方面的控制则可以采取多种措施来实现，第一种方法是由小孔径潜孔钻机代替大孔径的牙轮钻机，通过孔径变化达到降低单孔炸药装药量，第二种方法是间隔装药，在不改变孔距的前提下，通过间隔介质改变药柱与炮孔壁的接触关系以达到降低爆破应力波作用于孔壁的初始压力，并且延长这种压力的作用时间，达到减少炮孔炸药量依靠炸药能量有效利用率的提高实现保证了爆破效果 [ 3 ] [ 4 ] 。通过岩石力学的研究以及爆破震动对边坡稳定性影响发现 [ 5 ] ，在靠近边坡100 m范围区域内由150 mm孔径的潜孔钻机代替250 mm孔径牙轮钻机钻孔，150 mm孔径单孔炸药量的爆破震动对边坡稳定性影响可以忽略不计。 控制爆破规模主要是考虑到炮孔爆破的应力波相互作用、相互叠加、振动波衰减延缓等因素，从总体上减少爆破震动影响。在靠近边坡100 m范围区域内，爆破规模控制在5 t以内；距离边坡100 m以外，爆破规模控制在10 t以内。 3.2. 预裂爆破 在靠近最终境界圈时，在孔径无法进一步缩小，单孔装药量无法降低的情况下，可以采取预裂爆破，在爆区与保留区之间形成一条一定宽度的预裂缝，实现阻隔爆破应力波向边坡传播。 目前预裂孔采用150 mm孔径的潜孔钻机的钻孔，预裂孔倾角为75度，孔距为1 m，采取径向和轴向不耦合装药，炸药为直径90 mm的乳化药卷。预裂爆破达到良好贯穿效果，阻隔了爆破应力波对边坡的破坏，使边坡形成完整平面。预裂爆破效果图见图1。 图1. 预裂爆破效果图 3.3. 控制炸药单耗 炸药单耗是衡量爆破效果的关键指标。单耗过高会产生强烈的振动和空气冲击波，单耗过低则会造成岩石的破碎和松动不良。 我们通过近几年的爆破实践得出最优炸药单耗是0.15~0.2 kg/t。 3.4. 采取清渣爆破 清渣爆破，顾名思义就是将前面以及两侧爆堆清理干净，形成整洁的自由面进行爆破，这样最大程度地减少爆破应力波的反射波，这样可以对边坡的影响降低到最低。
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user: 4. 结语 通过理论分析可以确定爆破应力波对露天矿山边坡的稳定行影响最大。我们通过理论联系实践，抓住关键因素，采取了一系列降低爆破震动的措施，降低了爆破应力波对边坡的影响，确保了边坡的稳定。