首页 > 论文发表知识库 > 转动恒星结构与演化研究毕业论文

转动恒星结构与演化研究毕业论文

发布时间:

转动恒星结构与演化研究毕业论文

恒星的演化介绍恒星演化是恒星在生命过程中所经历急遽变化的序列。恒星依据质量,一生的范围从质量最大的恒星只有几百万年,到质量最小的恒星比宇宙年龄还要长的数兆亿年。所有的恒星都从通常被称为星云或分子云的气体和尘埃坍缩中诞生。在几百万年的过程中,原恒星达到平衡的状态,安顿下来成为所谓的主序星。恒星大部分的生命期都在以核聚变产生能量的状态。最初,主序星在核心将氢融合成氦来产生能量,然后,氦原子核在核心中占了优势。像太阳这样的恒星会从核心开始以一层一层的球壳将氢融合成氦。这个过程会使恒星的大小逐渐增加,通过次巨星的阶段,直到达到红巨星的状态。质量不少于太阳一半的恒星也可以经由将核心的氢融合成氦来产生能量,质量更重的恒星可以依序以同心圆产生质量更重的元素。像太阳这样的恒星用尽了核心的燃料之后,其核心会塌缩成为致密的白矮星,并且外层会被驱离成为行星状星云。质量大约是太阳的10倍或更重的恒星,在它缺乏活力的铁核塌缩成为密度非常高的中子星或黑洞时会爆炸成为超新星。虽然宇宙的年龄还不足以让质量最低的红矮星演化到它们生命的尾端,恒星模型认为它们在耗尽核心的氢燃料前会逐渐变亮和变热,然后成为低质量的白矮星。恒星的变化非常缓慢,甚至数个世纪之久也检测不出任何变化,所以单独观察一颗恒星无法研究恒星如何演化。因此,天文物理学家藉其他替代方法,例如观察许多在不同生命阶段的恒星,并且使用电脑模拟来推断恒星结构。

如果宇宙爆炸直接在另一颗恒星附近发生,会发生什么?这颗恒星膨胀起来,研究人员预测这是宇宙中一个不间断的事件。宇宙爆炸爆炸是巨大恒星的轰动通过,这些恒星的重量大约是太阳的数倍。这些巨星的大部分是在平行的框架中发现的,两颗恒星紧紧地围绕着另一颗,因此许多超新星成对出现。伙伴星的存在同样会极大地影响恒星的发展和引爆。因此,在超新星之后,天文学家们已经有相当长的一段时间在寻找伙伴恒星了——在最近的许多年中,发现了一小群超新星,其中一些超新星的温度异常低。当一颗恒星在平行框架内爆炸时,爆炸产生的垃圾会猛烈地撞击伙伴星。通常情况下,没有足够的能量来伤害整个恒星,但从各方面考虑,它会使恒星表面变暖。这时的温暖会让星星膨胀起来,比如在你的皮肤上有一个巨大的刺痛感。这颗恒星可以比实际的恒星大10到10倍。膨胀的恒星显示出异常的明亮和凉爽,这可能解释了为什么一些发现的友星温度较低。它的扩张状态仅仅持续了几年或几年后的“大规模”短暂时间,裂痕可以“修复”,恒星收缩回到它独特的结构。在由奥兹格鲁博士后博士后科学家Ryosuke Hirai博士(莫纳什大学)驱动的一组研究人员进行的后期分布式调查中,该研究小组进行了许多PC研究,以研究伙伴恒星如何膨胀或膨胀,取决于它与近距离宇宙爆炸的合作。据追踪发现,膨胀恒星的辐射仅仅与其质量有关,并不依赖于与宇宙爆炸的关联强度。另外,当两颗恒星距离较近时,生长的长度也较大。“我们将我们的结果应用于一个名为SN2006jc的宇宙爆炸,它有一颗温度较低的伙伴星。平井一夫澄清说:“如果我们接受一颗膨胀的恒星告诉我们这是事实,我们预计它将在接下来的不多年内迅速萎缩。”在超新星形成后发现的伴星数量在长期内一直在不断发展。研究人员几乎不可能注意到一颗扩展的伙伴星及其收缩,这些信息关系可以在爆炸前测量双框架的性质这些知识对于观察巨星如何发展是非常罕见和重要的。平井一夫说:“我们相信,在超新星之后发现友星是至关重要的,然而,要对它们进行几年到很长一段时间的筛选,以检查它是否会萎缩。”。

不同的恒星,会有不同但是总体大致相似的一生:1、形成阶段:恒星在一片混沌的星云中由星云气体和尘埃汇集而成,星云的中间部分逐渐凝结在了一起形成了一颗星体(这颗星体叫做原恒星),而外部星云则开始形成一个圆环,围绕着中心星体旋转。而这些外围星云,则是后面形成诸行星和其它星体的材料。2、幼年阶段:当恒星的质量因为星云中的气体、尘埃不停聚集而变大,最终导致内部温度达到了足够发生核反应时,这颗星体就被“点燃”,开始了全星体范围的核聚变反应,一颗恒星就此诞生了。恒星在幼年阶段亮度较暗,但是却可以放射出比中年期更为强大的恒星风。3、中年期(主序星期):这时候恒星稳定“燃烧”,主要发生氢元素的核聚变反应,它的光、热和引力稳定而深远地影响着它所统治的星系。4、晚年期:这时候的恒星内部氢元素消耗殆尽,接着恒星的氢元素聚变产生的热膨胀力以及辐射能不能够和恒星本身的万有引力相抗衡,接着恒星坍缩,当坍缩的恒星达到了氦元素聚变的温度时,氦元素开始聚变,氦元素聚变可以释放出比氢元素聚变还要巨大的能量,使得恒星极不稳定。如果是中小型行星(除了棕矮星和小型红矮星),则有:氦元素聚变产生的热膨胀力和辐射能大于恒星本身的万有引力,这使得恒星变得很大很大,体积要大上几百倍甚至几千倍,亮度也因为聚变能量更大的氦聚变而变得亮很多。这个阶段叫做恒星的红巨星阶段。由于恒星的质量有限,恒星不能再进行坍缩,热量无法再次集中,所以氦元素只聚变为了碳元素,没有引发下一步聚变。恒星得以保持上亿年甚至更久的红巨星阶段。如果是大行星或者是巨行星,则有:氦元素聚变为碳元素,而其聚变产生的热膨胀力和辐射能不足以和恒星巨大的万有引力相抗衡,恒星并没有膨胀为红巨星,而是开始了碳元素的核聚变反应,而碳元素和核聚变反应放出的能量更为巨大,恒星的体积变大,光度变大几百倍甚至几千倍,颜色变成白色甚至是蓝白色,这个阶段叫做超新星阶段。这个阶段的恒星像硝化甘油炸弹一样极度不稳定,很有可能下一秒钟就发生超新星爆发。5、终结时刻:不同的恒星,有不同的“死法”。先说说中小恒星:中小恒星在氦聚变中膨胀为红巨星,最后由于氦元素反应殆尽,而聚变产生的碳元素无法再次聚变,恒星最后会很安静地坍缩,内核坍缩为体积很小,密度很大的白矮星,外部结构则像烟云一样散开,变成了曾经构成过恒星的星云。而中小恒星的“尸体”白矮星在几百万年的时间中将逐渐散去光和热,最后变成一颗又冷又黑的黑矮星。另外要提到的是棕矮星不会变成红巨星,质量不超过太阳质量倍的红矮星也是不会变成红巨星的,因为即使它们的氢元素耗尽,他们也没有足够的引力来坍缩星体凝聚热量来达成氦聚变的。而我们再说说大型恒星和巨型恒星的“暴死”:超新星阶段的恒星,碳元素的核聚变非常快,放出的能量也非常大,但是依然不足以令恒星严重膨胀,这导致恒星的温度继续升高,碳元素聚变产生的硅元素再次发生核聚变,产生更高的能量,而这个疯狂的轮回会越来越快,越来越剧烈,直到稳定的铁元素的产生。而此时恒星内部的热膨胀力和辐射能已经可以突破恒星巨大的万有引力的束缚了,这时候的恒星则会“hold不住”了,像气球充多了气一样炸开————超新星爆发甚至是极超新星爆发了!超新星爆发是宇宙中已知的最暴虐的天文现象,它产生了极强的光辐射、热辐射、爆炸冲击波、电磁辐射甚至是伽马射线暴,甚至有些巨行星发生的极超新星爆发能够把半径上百光年的地方通通炸平,爆炸威力波及上千光年半径的宇宙空间(著名的天鹰座“创世之柱”就被一千年前的一次超新星爆发的冲击波中被吹散)接着,超新星的内核坍缩,变成致密程度达到你想象不到的东西——中子星或者黑洞,即大型恒星的“尸体”。而超新星爆发时比铁元素更重的元素在超新星爆发中由新聚变形成。所以说,我们的太阳系至少经过一次极超新星爆发的轮回才形成。这里附带说一说恒星的寿命:恒星越大,燃料消耗就越快,寿命就越短。比如说天津四,寿命只有数百万年,而小恒星比如说比邻星,它的燃料消耗很慢,寿命达数百亿年,等我们的太阳“死了”,它依然处于青年期。 希望我的回答对你有帮助。

恒星 由炽热气体组成的、能自己发光的球状或类球状天体。离地球最近的恒星是太阳。其次是半人马座比邻星,它发出的光到达地球需要年,晴朗无月的夜晚,在一定的地点一般人用肉眼大约可以看到 3,000多颗恒星。借助于望远镜,则可以看到几十万乃至几百万颗以上。估计银河系中的恒星大约有一、二千亿颗。恒星并非不动,只是因为离开我们实在太远,不借助于特殊工具和特殊方法,很难发现它们在天球上的位置变化,因此古代人把它们叫作恒星。 测定恒星距离最基本的方法是三角视差法,先测得地球轨道半长径在恒星处的张角(叫作周年视差),再经过简单的运算,即可求出恒星的距离。这是测定距离最直接的方法。但对大多数恒星说来,这个张角太小,无法测准。所以测定恒星距离常使用一些间接的方法,如分光视差法、星团视差法、统计视差法以及由造父变星的周光关系确定视差,等等(见天体的距离)。这些间接的方法都是以三角视差法为基础的。 恒星的亮度常用星等来表示。恒星越亮,星等越小。在地球上测出的星等叫视星等;归算到离地球10秒差距处的星等叫绝对星等。使用对不同波段敏感的检测元件所测得的同一恒星的星等,一般是不相等的。目前最通用的星等系统之一是U(紫外)B(蓝)、V(黄)三色系统(见测光系统'" class=link>测光系统);B和V分别接近照相星等和目视星等。二者之差就是常用的色指数。太阳的V=等,绝对目视星等M=+等,色指数B-V=,U-B=。由色指数可以确定色温度。 恒星表面的温度一般用有效温度来表示,它等于有相同直径、相同总辐射的绝对黑体的温度。恒星的光谱能量分布与有效温度有关,由此可以定出O、B、A、F、G、K、M等光谱型(也可以叫作温度型)温度相同的恒星,体积越大,总辐射流量(即光度)越大,绝对星等越小。恒星的光度级可以分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ,依次称为超巨星、亮巨星、巨星、亚巨星、主序星(或矮星)、亚矮星、白矮星。太阳的光谱型为G2V,颜色偏黄,有效温度约5,770K。A0V型星的色指数平均为零,温度约10,000K。恒星的表面有效温度由早O型的几万度到晚M型的几千度,差别很大。 恒星的真直径可以根据恒星的视直径(角直径)和距离计算出来。常用的干涉仪或月掩星方法可以测出小到0001的恒星的角直径,更小的恒星不容易测准,加上测量距离的误差,所以恒星的真直径可靠的不多。根据食双星兼分光双星的轨道资料,也可得出某些恒星直径。对有些恒星,也可根据绝对星等和有效温度来推算其真直径。用各种方法求出的不同恒星的直径,有的小到几公里量级,有的大到10公里以上。 只有特殊的双星系统才能测出质量来,一般恒星的质量只能根据质光关系等方法进行估算。已测出的恒星质量大约介于太阳质量的百分之几到120倍之间,但大多数恒星的质量在~10个太阳质量之间恒星的密度可以根据直径和质量求出,密度的量级大约介于10克/厘米(红超巨星)到 10~10克/厘米(中子星)之间。 恒星表面的大气压和电子压可通过光谱分析来确定。元素的中性与电离谱线的强度比,不仅同温度和元素的丰度有关,也同电子压力密切相关。电子压与气体压之间存在着固定的关系,二者都取决于恒星表面的重力加速度,因而同恒星的光度也有密切的关系(见恒星大气理论)。 根据恒星光谱中谱线的塞曼分裂(见塞曼效应)或一定波段内连续谱的圆偏振情况,可以测定恒星的磁场。太阳表面的普遍磁场很弱,仅约1~2高斯,有些恒星的磁场则很强,能达数万高斯。白矮星和中子星具有更强的磁场。 化学组成 与在地面实验室进行光谱分析一样,我们对恒星的光谱也可以进行分析,借以确定恒星大气中形成各种谱线的元素的含量,当然情况要比地面上一般光谱分析复杂得多。多年来的实测结果表明,正常恒星大气的化学组成与太阳大气差不多。按质量计算,氢最多,氦次之,其余按含量依次大致是氧、碳、氮、氖、硅、镁、铁、硫等。但也有一部分恒星大气的化学组成与太阳大气不同,例如沃尔夫-拉叶星,就有含碳丰富和含氮丰富之分(即有碳序和氮序之分)在金属线星和A型特殊星中,若干金属元素和超铀元素的谱线显得特别强。但是,这能否归结为某些元素含量较多,还是一个问题。 理论分析表明,在演化过程中,恒星内部的化学组成会随着热核反应过程的改变而逐渐改变,重元素的含量会越来越多,然而恒星大气中的化学组成一般却是变化较小的。 物理特性的变化 观测发现,有些恒星的光度、光谱和磁场等物理特性都随时间的推移发生周期的、半规则的或无规则的变化。这种恒星叫作变星。变星分为两大类:一类是由于几个天体间的几何位置发生变化或恒星自身的几何形状特殊等原因而造成的几何变星;一类是由于恒星自身内部的物理过程而造成的物理变星。 几何变星中,最为人们熟悉的是两个恒星互相绕转(有时还有气环或气盘参与)因而发生变光现象的食变星(即食双星)。根据光强度随时间改变的“光变曲线”,可将它们分为大陵五型、天琴座β(渐台二)型和大熊座W型三种几何变星中还包括椭球变星(因自身为椭球形,亮度的变化是由于自转时观测者所见发光面积的变化而造成的)、星云变星(位于星云之中或之后的一些恒星,因星云移动,吸光率改变而形成亮度变化)等。可用倾斜转子模型解释的磁变星,也应归入几何变星之列。 物理变星,按变光的物理机制,主要分为脉动变星和爆发变星两类。脉动变星的变光原因是:恒星在经过漫长的主星序阶段以后(见赫罗图),自身的大气层发生周期性的或非周期性的膨胀和收缩,从而引起脉动性的光度变化。理论计算表明脉动周期与恒星密度的平方根成反比。因此那些重复周期为几百乃至几千天的晚型不规则变星、半规则变星和长周期变星都是体积巨大而密度很小的晚型巨星或超巨星周期约在1~50天之间的经典造父变星和周期约在,~天之间的天琴座RR型变星(又叫星团变星),是两种最重要的脉动变星。观测表明,前者的绝对星等随周期增长而变小(这是与密度和周期的关系相适应的),因而可以通过精确测定它们的变光周期来推求它们自身以及它们所在的恒星集团的距离,所以造父变星又有宇宙中的“灯塔”或“量天尺”之称。天琴座RR型变星也有量天尺的作用。 还有一些周期短于天的脉动变星 (包括'" class=link>盾牌座型变星、船帆座AI型变星和型变星'" class=link>仙王座型变星等),它们的大气分成若干层,各层都以不同的周期和形式进行脉动,因而,其光度变化规律是几种周期变化的迭合,光变曲线的形状变化很大,光变同视向速度曲线的关系也有差异。盾牌座δ型变星和船帆座AI型变星可能是质量较小、密度较大的恒星,仙王座β型变星属于高温巨星或亚巨星一类。 爆发变星按爆发规模可分为超新星、新星、矮新星、类新星和耀星等几类。超新星的亮度会在很短期间内增大数亿倍,然后在数月到一、二年内变得非常暗弱。目前多数人认为这是恒星演化到晚期的现象。超新星的外部壳层以每秒钟数千乃至上万公里的速度向外膨胀,形成一个逐渐扩大而稀薄的星云;内部则因极度压缩而形成密度非常大的中子星之类的天体。最著名的银河超新星是中国宋代(公元1054年)在金牛座发现的“天关客星”。现在可在该处看到著名的蟹状星云,其中心有一颗周期约33毫秒的脉冲星。一般认为,脉冲星就是快速自转的中子星。 新星在可见光波段的光度在几天内会突然增强大约9个星等或更多,然后在若干年内逐渐恢复原状。1975年8 月在天鹅座发现的新星是迄今已知的光变幅度最大的一颗。光谱观测表明,新星的气壳以每秒500~2,000公里的速度向外膨胀。一般认为,新星爆发只是壳层的爆发,质量损失仅占总质量的千分之一左右,因此不足以使恒星发生质变。有些爆发变星会再次作相当规模的爆发,称为再发新星。 矮新星和类新星变星的光度变化情况与新星类似,但变幅仅为2~6个星等,发亮周期也短得多。它们多是双星中的子星之一,因而不少人的看法倾向于,这一类变星的爆发是由双星中某种物质的吸积过程引起的。 耀星是一些光度在数秒到数分钟间突然增亮而又很快回复原状的一些很不规则的快变星。它们被认为是一些低温的主序前星。 还有一种北冕座 R型变星,它们的光度与新星相反,会很快地突然变暗几个星等,然后慢慢上升到原来的亮度。观测表明,它们是一些含碳量丰富的恒星。大气中的碳尘埃粒子突然大量增加,致使它们的光度突然变暗,因而也有人把它们叫作碳爆变星。 随着观测技术的发展和观测波段的扩大,还发现了射电波段有变化的射电变星和X射线辐射流量变化的X射线变星等。 结构和演化 根据实际观测和光谱分析,我们可以了解恒星大气的基本结构。一般认为在一部分恒星中,最外层有一个类似日冕状的高温低密度星冕。它常常与星风有关。有的恒星已在星冕内发现有产生某些发射线的色球层,其内层大气吸收更内层高温气体的连续辐射而形成吸收线。人们有时把这层大气叫作反变层,而把发射连续谱的高温层叫作光球。其实,形成恒星光辐射的过程说明,光球这一层相当厚,其中各个分层均有发射和吸收。光球与反变层不能截然分开。太阳型恒星的光球内,有一个平均约十分之一半径或更厚的对流层。在上主星序恒星和下主星序恒星的内部,对流层的位置很不相同。能量传输在光球层内以辐射为主,在对流层内则以对流为主。 对于光球和对流层,我们常常利用根据实际测得的物理特性和化学组成建立起来的模型进行较详细的研究。我们可以从流体静力学平衡和热力学平衡的基本假设出发,建立起若干关系式,用以求解星体不同区域的压力、温度、密度、不透明度、产能率和化学组成等。在恒星的中心,温度可以高达数百万度乃至数亿度,具体情况视恒星的基本参量和演化阶段而定。在那里,进行着不同的产能反应。一般认为恒星是由星云凝缩而成,主星序以前的恒星因温度不够高,不能发生热核反应,只能靠引力收缩来产能。进入主星序之后,中心温度高达700万度以上,开始发生氢聚变成氦的热核反应。这个过程很长,是恒星生命中最长的阶段。氢燃烧完毕后,恒星内部收缩,外部膨胀,演变成表面温度低而体积庞大的红巨星,并有可能发生脉动。那些内部温度上升到近亿度的恒星,开始发生氦碳循环。在这些演化过程中,恒星的温度和光度按一定规律变化,从而在赫罗图上形成一定的径迹。最后,一部分恒星发生超新星爆炸,气壳飞走,核心压缩成中子星一类的致密星而趋于“死亡”(见恒星的形成和演化)。 关于恒星内部结构和演化后期的高密阶段的情况,主要是根据理论物理推导出来的,这还有待于观测的证实和改进。关于由热核反应形成的中微子之谜,理论预言与观测事实仍相去甚远。这说明原有的理论尚有很多不完善的地方(见中微子天文学)。因此,揭开中微子谜,对研究恒星尤其是恒星的内部结构和演化很有帮助

能量转化与守恒毕业论文

我是初中物理老师,我也许会出这样一个题目,但作为一个年长者的我不希望看到你直接问别人要论文。如果是我,评价这篇论文的标准是:1、基本格式,这你得重新学,网上很容易找。你虽然不是作硕博论文,但仍然要从开始就要培养一种学术习惯,美国小学生作论文就如此。这会让你的老师刮目相看的。2、在你的知识与能力范围之内,从一两件生产和生活中小现象、事实说明物理的有趣和有用,楼上的很多资料都超出你的能力范围。什么是物理学,不是你能讲清楚的,而是请你讲你眼中的物理学。3、文中是否有一二点有灵性的思维火花。物理老师一般都很看重学生的悟性与灵感以及思维的品质。到网上去找资料,到生活中去观察和实验,你会觉得会与感兴趣的其它事情一样有趣的。最后祝你物理这门课学和轻松愉快!

物理研究的是关于力的、声的、热的、光的、电的等现象。象折射、沸腾等。 呵呵呵,很唯象的解释 即是研究大自然,解开各个现象后面的秘密,联系;或者说 把自然界数学化,将数学运用到自然现象的描述,以帮助我们的理解,以及对自然界的利用什么是物理 ?这是一个十分基础的问题。翻开任何一本物理教科书,都不难找到这样的定义:物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。但这只是对于物理这门科学在学术意义上的一种界定。而我们所面对的“物理”,它同时又是一门课程,于是就有必要从教育意义的层面上去进行一番再认识、再分析,以挖掘蕴含在其中的丰富内涵。 首先,物理是一门科学。 物理学是一门以实验为基础的自然科学,它是发展最成熟、高度定量化的精密科学,又是具有方法论性质、被人们公认为最重要的基础科学。物理学取得的成果极大地丰富了人们对物质世界的认识,有力地促进了人类文明的进步。正如国际纯粹物理和应用物理联合会第23届代表大会的决议《物理学对社会的重要性》指出的,物理学是一项国际事业,它对人类未来的进步起着关键性的作用:探索自然,驱动技术,改善生活以及培养人才。 上世纪初相对论和量子力学的建立,为物理学的飞速发展插上了双翅,取得了空前辉煌的成就,以致于人们将20世纪称誉为“物理学的世纪”。什么21世纪呢?有一种流行的说法:21世纪是生命科学的世纪。其实,这句话更确切的表述应该是:21世纪是物理科学全面介入生命科学的世纪。生命科学只有与物理相结合,才有可能取得更大的发展。 展望物理学的未来,充满着机遇与挑战。李政道先生在《物理的挑战》一文中,曾提出21世纪物理领域所面对的四大难题:为什么一些物理现象在理论上对称但实验结果不对称?为什么一半的基本粒子不能单独存在而且看不见?为什么全宇宙90%以上的物质是暗物质?为什么每个类星体的能量竟然是太阳能量的1015倍?这些问题极大地激励着人们不懈探索的勇气与热情。可以预见,一旦拨去这几朵笼罩在物理天空中的乌云,物理学将会展现出更加灿烂的前景。 其次,物理又是一种智能。 诚如诺贝尔物理学奖得主、德国科学家玻恩所言:“如其说是因为我发表的工作里包含了一个自然现象的发现,倒不如说是因为那里包含了一个关于自然现象的科学思想方法基础。”物理学之所以被人们公认为一门重要的科学,不仅仅在于它对客观世界的规律作出了深刻的揭示,还因为它在发展、成长的过程中,形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系。正因为如此,使得物理学当之无愧地成了人类智能的结晶,文明的瑰宝。 大量事实表明,物理思想与方法不仅对物理学本身有价值,而且对整个自然科学,乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。有人统计过,自20世纪中叶以来,在诺贝尔化学奖、生物及医学奖,甚至经济学奖的获奖者中,有一半以上的人具有物理学的背景;——这意味着他们从物理学中汲取了智能,转而在非物理领域里获得了成功。——反过来,却从未发现有非物理专业出身的科学家问鼎诺贝尔物理学奖的事例。这就是物理智能的力量。难怪国外有专家十分尖锐地指出:没有物理修养的民族是愚蠢的民族! 当今,物理学的触角已经伸向众多领域,并取得了越来越大的成就,以至我们很难再用传统的眼光去界分什么是物理学了。1995年在我国厦门举行了第十九届国际统计物理学大会,会上交流论文的涉及面十分广泛,诸如植物的花序、DNA药物系统、交通的流量、文字的存储等等,光看这些篇目,似乎都不太象是物理。什么,究竟什么是物理呢?几年前,美国《今日物理》杂志,曾就此问题向读者广泛征求意见。最后,他们推崇的答案是:物理学家所做的就是物理学。这话乍听似觉偏颇,其实不无道理。因为在今天看来,物理学更多的是体现出一种智能,“代表着一套获取知识、组织和应用知识的有效步骤和方法,把这套方法用到什么问题上,这问题就变成了物理学。”(赵凯华语) 再次,物理还是一种文化。 从广义来说,文化指的是人类历史实践过程中创造的物质财富和精神财富的总和。它包括科学文化和人文文化。同样地,物理学家在长期科学实践中所创造的大量物质产品与精神产品,也就构成了物理文化。物理文化是科学文化的重要组成部分。 大家知道,物理学是以实验为基础的科学,它的基本研究方式就是实践,因而在客观性上表现为“真”;物理学创造的成果最终是为了造福于人类,它在目的性上体现出“善”;另外,物理学还在人的情感、意识等多方面反映了“美”。正因为物理学本身兼具真、善、美的三重属性,我们完全有理由说,物理不仅是一种文化,而且是一种高层次、高品位的文化。 物理学是求真的。物理最讲究实证,物理学家在科学研究活动中最基本的态度就是实事求是,坚守“实践是检验真理唯一标准”的原则。正如物理学家费曼所说:“不论你的想法有多美,不论你什么聪明,更不论你名气有多大,只要与实验不符便是错了,简简单单,这就是科学”。可以说,物理学的发展史,就是一部不断修正错误、不断逼近真理的“求真”史。 物理学是从善的。物理学致力于将人从自然中解放出来,从必然王国走向自由王国,帮助人们不断认识自己,促使人的生活趋于高尚。这是物理学的价值取向和终极目标,因而物理学的本质是从善的;另外,物理学家的行为也是从善的。爱因斯坦曾这样评价居里夫人和以她为代表的杰出物理学家:“第一流人物对时代和历史进程的意义,在其道德方面,也许比单纯的才智成就更大”。他们那种严谨求实的态度、献身科学的精神,热爱人民的情怀等等,对于后人无疑是一份尤为珍贵的人文财富。 物理学是至美的。德国物理学家海森伯说过:美是真理的光辉;罗马哲学家普洛丁又说过:善是美的本原。由此,物理学因真而美、因善而美就是十分自然的了。物理的美属于科学美,主要体现于简单、对称和统一;对称则统一,统一则简单,它们构成了物理学的基本美学准则。 翻开物理学的篇章,可以发现到处都跳动着美的音符,体现了人们对美的追求与创造。仅以统一性为例。当代物理学的发展,正朝着两个相反的研究方向延伸:最宏大的宇宙与最微小的粒子。令人感到惊讶的是,随着研究的深入,它们两者并非是分道扬镳、越走越远,反倒显示出不少殊途同归、相反相成的迹象。例如,粒子物理学的一些研究成果常被天体物理学家所借鉴,用来探寻宇宙早期演化的图象;(正由于此,粒子物理学在某种意义上也被称为“宇宙考古学”。) 反过来,宇宙物理学的研究也为粒子物理学家提供了丰实的信息与印证。于是,物理学中两个截然相反的分支,就这般奇妙地衔接在了一起——犹如一条怪蟒咬住了自己的尾巴。 又如,英国物理学家狭拉克首先发现,在自然界的某些物理量之间存在着下列引人注目的关系: 宇宙半径/电子半径≈1040,宇宙年龄/强衰变粒子寿命≈1040, 氢核与电子的电力/氢核与电子的引力≈1040,…… 在上述比数中,宇宙这个最大的系统,与基本粒子这个最小系统之间,竟然珠联璧合达到了如此完美的统一,让我们再次领略到了物理世界的美,一种动人心弦的壮丽的美。正是这许多美不胜收的事例,激发起人们对大自然由衷的赞叹与敬畏,难怪爱因斯坦会说:“宇宙间最不可理解的,就是宇宙是可以理解的”。 通过以上分析,我们对于物理有了一个较为全面的认识:它既是一门科学,又是一种智能,更是一种文化。作为一名物理教师,能对自己所任教的物理作一番全方位的审视与剖析,这是十分必要的。一方面可使我们看到,物理原来有着如此丰富的的内涵,从而会更自觉、有意识的去挖掘和开发它的育人功能,全面提升教学质量;另一方面又使我们看到,物理原来有着如此美好的禀性,从而会更加钟爱物理,更有激情地去从事物理教学。我以为,只有真正热爱物理的物理教师,才能做到不仅教会学生理解物理、应用物理,而且还进一步引导他们去感悟物理、欣赏物理。 二、为什么教物理 这是一个看似简单却又十分根本的问题,要正确回答并非易事。笔者对此问题的认识,就经历过从“知识本位”到“学科本位”,最后又回归到“学生本位”这样一个曲折渐进的过程。 有很长一段时期,我都把物理教学的目标锁定在知识层面上,认为教物理就是要把物理知识尽可能多地传授给学生,以供他们今后一生的受用。因为我信奉“知识就是力量”。然而令人困惑的是,我们授予学生什么多的物理知识,其中不乏象“F=ma”这类极其重要的知识,但在他们往后的生活和工作中,却很少显示出有什么直接的功用。以至过了若干年后,许多学生把所学的物理知识几乎忘得一干二净,用他们的话说,“全部都还给老师了”。我为此感到深深的失落;但每当我向他们提出“高中三年岂不白读了”的反诘时,这些离开学校多年的学生,却又都会异口同声地作出否定的回答,一致认为高中阶段的学习,对于他们的成长起到了重要的奠基作用,可又说不清究竟是哪些具体知识所起的作用。我想,这大概好比晚饭,谁都不会否认吃饭对于生存的意义,然而谁又都说不清楚,吃了这顿饭究竟是在身上的什么地方长了块肉。 一位毕业已有二十余年的学生,曾与笔者聊起他“印象最深”的一堂物理课。原来那堂课讲的是重力势能。当时为了说明重力势能的相对性,我曾向学生提出过这样的问题:有人站在五楼的窗台上要往下跳,你说危险吗?开始大家都认为这太玩命了,后来仔细一琢磨,又全都乐了:你别往窗外跳,往窗里跳不就没事了吗?这位学生觉得这个例子特有意思,于是经久不忘;但问他该例说明了什么物理知识时,他说忘了。正当我面露憾色时,他紧接着的一番话却令人宽慰,他说:“这个例子使我懂得凡事都是相对的,从不同角度看会有不同的结果”。尽管这堂课所传授的物理知识,这位学生已经遗忘殆尽,但通过有关知识的学习而凝炼成的思想、方法等,却在他的心里铭刻上深深的印记。从这个意义上说,二十多年前的这堂物理课,对他不也是极有价值的吗?学生从高中毕业后,他们中的大多数可能将告别物理,所学的物理知识终究会被忘记,到那时再回头审视一下:物理教学留给他们的还有些什么呢?如果在他们的身上,体现不出物理所给予的才智与启迪,那将是物理教学的失败。由此看来,具体的知识通常只是作为教学的载体,在知识的背后还有更多值得我们去追求的东西。正如我国资深科学家钱伟长教授说的:“我在大学里学的是物理学,……. 以物理学为对象我学到了调查研究,收集资料,分析资料和逻辑思维的能力,物理学的知识有时是很有用的,但通过物理学学到的这些能力,比物理学知识更有用。”钱老在读书时就是通过“物理学”这个载体,获得了很多比物理知识更重要的能力。所以,那种将物理教学等同于物理知识教学的看法是偏面的,而以“知识本位”来确立物理教学目标取向的做法同样是短视的。 随着教学实践的深入,教师一般都会对自己所任教的学科日臻熟悉,从而格外钟爱。可能是受了这种职业情感的影响,我还一度把物理教学的目标,定位于“将尽可能多的学生培养成为物理学家或物理工作者”。尤其是当我从农村普通中学调入重点高中,面对的是一个个聪颖好学的学生时,这种愿望愈显强烈。但我不久就发现,其它学科的教师大概也出于各自的职业偏好,都对学生有着与我类似的期望。这样一来,大家自扫门前雪,各唱各的调,没能将各学科的分力凝聚成一股合力,实际效果当然就差强人意了。尤其令我沮丧的是,班上那些物理学习优秀的“得意门生”,日后直接从事物理专业的竟然也少之又少。正当我陷于迷惘之时,复旦大学原校长杨福家先生的一则事例给了自己极大的启迪。当年复旦大学曾对核物理专业的毕业生的去向做过一次调查,结果发现,只有不到十分之一的学生毕业后从事与核物理有关的工作,其余的都纷纷改行,活跃在金融、企业或行政等岗位上。对此,多数人都断言这是物理系的失败,而杨福家却认为这正是“复旦”的成功。因为,通过这四年本科的物理教育,使学生具备了良好的素质,为他们今后的发展打下了坚实的基础,于是毕业后都能很快适应各种不同领域的工作。这也印证了赵凯华先生的话:“一个人学了物理之后干什么都可以,他的物理没有白学。在我看来,对于学物理的人无所谓‘改行’……。” 经过上述曲折的认识历程,使我逐渐看清了物理教学最终目标的聚焦点,既不在知识的本位上,也不在学科的本位上,而应该落实在我们的教育对象——学生的本位上。 对于“为什么教物理”这个问题,也可以反过来设问:“如果我们不教物理,学生不学物理,将会对他们今后的发展留下那些缺憾?”一种显而易见的回答是,学生将因此学不到许多重要的物理知识。这话没错,但不够全面。因为除此之外,学生还将失去更为重要的,有关科学方法、科学精神等方面的培养与熏陶,从而最终影响他们的科学素养的提高。当前,物理已经深入到社会的方方面面,成为每一位有教养的公民都必须懂得的知识。对于大多数学生来说,他今天学习物理的目的,恐怕不是为了明天去进一步研究物理,而是有助于他去面对或决策所遇到的大量非物理的问题,为他们今后一生的文明、健康,高质量的生活奠定基础。正如《面向全体美国人的科学》一书中所说的:“教育的最高目标是为了使人们能够过一个实现自我和负责任的生活作准备。” 据此,对于“为什么教物理”这个问题,最确切的答案就是:为提高全体学生的科学素养而教。——这应该成为我们的物理教学观。 众所周知,生物基因对于生物进化有着非同小可的作用,极其细微的基因差异,往往会导致生物之间的巨大差别。受此启发,有不少社会学者正致力于寻求在人类文化传承与发展过程中,有着哪些最为核心的要素,从而提出了“文化基因”的概念,并将其定义为人类文化系统中的“遗传密码”。文化基因的核心是思维方式和价值观念。人类的进化比一般的生物进化更为复杂,它具有双重进化机制,除了生物基因进化机制外,还有文化基因进化机制。教育正是推动文化基因机制的重要途径。学校教育的要义,不只是文化现象的展示与诠释,而在于文化基因的传承和发展。物理教育当然也不例外。什么,蕴含在物理教学中的“文化基因”究竟有些什么呢?笔者以为主要体现为三个方面,即科学知识、科学方法和科学精神,因为这三者是构成科学素养最基本的要素。如果将科学素养比拟为一座金字塔,什么科学知识犹如塔基,科学方法就是塔身,科学精神则是塔尖。物理教学的最高宗旨,就是为了构建这座宏伟的科学素养之塔而添砖加瓦。换言之,物理教学的核心价值就在于促进学生实现三个转化:一是把人类社会积累的知识转化为学生个体的知识,使他们知识世界是什么样的,成为一个客观的人;二是把前人从事智力活动的思想方法转化为学生认识能力,使他们明白世界为什么是这样的,成为一个理性的人;三是把蕴含在知识中的观念、态度等转化为学生的行为准则,使他们懂得怎样使世界更美好,成为一个创造的人。

一、能量的转化:能量既不能产生也不能消失,能量转换是指从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体,除了宇宙大爆炸可以使能量消失。二、能量以多种形式出现,包括辐射、物体运动、处于激发状态的原子、分子内部及分子之间的应变力。所有这些形式的重要意义在于其能量是相等的,也就是说一种形式的能量可以转变成另一种形式。宇宙中发生的绝大部分事件,例如,恒星的崩溃和爆炸、生物的生长和毁灭、机器和计算机的操作中都包括能量由一种形式转化为另一种形式。三、能量守恒定律:即热力学第一定律是指在一个封闭(孤立)系统的总能量保持不变。其中总能量一般说来已不再只是动能与势能之和,而是静止能量(固有能量)、动能、势能三者的总量。四、能量守恒定律可以表述为一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。总能量为系统的机械能、热能及除热能以外的任何内能形式的总和。

能量既不会消灭,也不会创生,它只能从一种形式转化成另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能量的总和保持不变

电控转换阀结构优化研究论文

天下没有免费的午餐

液压伺服系统设计 液压伺服系统设计 在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入,控制大功率的液压能(流量与压力)输出,并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下: 1)明确设计要求:充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求,并应详细分析负载条件。 2)拟定控制方案,画出系统原理图。 3)静态计算:确定动力元件参数,选择反馈元件及其它电气元件。 4)动态计算:确定系统的传递函数,绘制开环波德图,分析稳定性,计算动态性能指标。 5)校核精度和性能指标,选择校正方式和设计校正元件。 6)选择液压能源及相应的附属元件。 7)完成执行元件及液压能源施工设计。 本章的内容主要是依照上述设计步骤,进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统,所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。 全面理解设计要求 全面了解被控对象 液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分,它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统,除了应能够承受最大轧制负载,满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程,调节速度和控制精度等要求外,执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束,结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统,必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况,并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识,使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。 明角设计系统的性能要求 1)被控对象的物理量:位置、速度或是力。 2)静态极限:最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。 3)要求的控制精度:由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节(如摩擦力、死区等)以及传感器引起的系统误差,定位精度,分辨率以及允许的飘移量等。 4)动态特性:相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定,响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定; 5)工作环境:主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求; 6)特殊要求;设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。 负载特性分析 正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择,所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载(如静摩擦、动摩擦等)以及重力和其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。 拟定控制方案、绘制系统原理图 在全面了解设计要求之后,可根据不同的控制对象,按表6所列的基本类型选定控制方案并拟定控制系统的方块图。如对直线位置控制系统一般采用阀控液压缸的方案,方块图如图36所示。图36 阀控液压缸位置控制系统方块图表6 液压伺服系统控制方式的基本类型伺服系统 控制信号 控制参数 运动类型 元件组成机液电液气液电气液 模拟量数字量位移量 位置、速度、加速度、力、力矩、压力 直线运动摆动运动旋转运动 1.阀控制:阀-液压缸,阀-液压马达2.容积控制:变量泵-液压缸;变量泵-液压马达;阀-液压缸-变量泵-液压马达3.其它:步近式力矩马达 动力元件参数选择 动力元件是伺服系统的关键元件。它的一个主要作用是在整个工作循环中使负载按要求的速度运动。其次,它的主要性能参数能满足整个系统所要求的动态特性。此外,动力元件参数的选择还必须考虑与负载参数的最佳匹配,以保证系统的功耗最小,效率高。 动力元件的主要参数包括系统的供油压力、液压缸的有效面积(或液压马达排量)、伺服阀的流量。当选定液压马达作执行元件时,还应包括齿轮的传动比。 供油压力的选择 选用较高的供油压力,在相同输出功率条件下,可减小执行元件——液压缸的活塞面积(或液压马达的排量),因而泵和动力元件尺寸小重量轻,设备结构紧凑,同时油腔的容积减小,容积弹性模数增大,有利于提高系统的响应速度。但是随供油压力增加,由于受材料强度的限制,液压元件的尺寸和重量也有增加的趋势,元件的加工精度也要求提高,系统的造价也随之提高。同时,高压时,泄漏大,发热高,系统功率损失增加,噪声加大,元件寿命降低,维护也较困难。所以条件允许时,通常还是选用较低的供油压力。 常用的供油压力等级为7MPa到28MPa,可根据系统的要求和结构限制条件选择适当的供油压力。 伺服阀流量与执行元件尺寸的确定 如上所述,动力元件参数选择除应满足拖动负载和系统性能两方面的要求外,还应考虑与负载的最佳匹配。下面着重介绍与负载最佳匹配问题。 (1)动力元件的输出特性 将伺服阀的流量——压力曲线经坐标变换绘于υ-FL平面上,所得的抛物线即为动力元件稳态时的输出特性,见图37。 图37 参数变化对动力机构输出特性的影响a)供油压力变化;b)伺服阀容量变化;c)液压缸面积变化 图中 FL——负载力,FL=pLA; pL——伺服阀工作压力; A——液压缸有效面积; υ——液压缸活塞速度, ; qL——伺服阀的流量; q0——伺服阀的空载流量; ps——供油压力。 由图37可见,当伺服阀规格和液压缸面积不变,提高供油压力,曲线向外扩展,最大功率提高,最大功率点右移,如图37a。 当供油压力和液压缸面积不变,加大伺服阀规格,曲线变高,曲线的顶点A ps不变,最大功率提高,最大功率点不变,如图37b。 当供油压力和伺服阀规格不变,加大液压缸面积A,曲线变低,顶点右移,最大功率不变,最大功率点右移,如图37c。 (2)负载最佳匹配图解法 在负载轨迹曲线υ-FL平面上,画出动力元件输出特性曲线,调整参数,使动力元件输出特性曲线从外侧完全包围负载轨迹曲线,即可保证动力元件能够拖动负载。在图38中,曲线1、2、3代表三条动力元件的输出特性曲线。曲线2与负载轨迹最大功率点c相切,符合负载最佳匹配条件,而曲线1、3上的工作点α和b,虽能拖动负载,但效率都较低。 (3)负载最佳匹配的解析法 参见液压动力元件的负载匹配。 (4)近似计算法在工程设计中,设计动力元件时常采用近似计算法,即按最大负载力FLmax选择动力元件。在动力元件输出特性曲线上,限定 FLmax≤pLA= ,并认为负载力、最大速度和最大加速度是同时出现的,这样液压缸的有效面积可按下式计算: (37) 图38 动力元件与负载匹配图形 按式37求得A值后,可计算负载流量qL,即可根据阀的压降从伺服阀样本上选择合适的伺服阀。近似计算法应用简便,然而是偏于保守的计算方法。采用这种方法可以保证系统的性能,但传递效率稍低。 (5)按液压固有频率选择动力元件 对功率和负载很小的液压伺服系统来说,功率损耗不是主要问题,可以根据系统要求的液压固有频率来确定动力元件。 四边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为 (38) 二边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为 (39) 液压固有频率ωh可以按系统要求频宽的(5~10)倍来确定。对一些干扰力大,负载轨迹形状比较复杂的系统,不能按上述的几种方法计算动力元件,只能通过作图法来确定动力元件。 计算阀控液压马达组合的动力元件时,只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D,负载力FL换成负载力矩TL,负载速度换成液压马达的角速度 ,就可以得到相应的计算公式。当系统采用了减速机构时,应注意把负载惯量、负载力、负载的位移、速度、加速度等参数都转换到液压马达的轴上才能作为计算的参数。减速机构传动比选择的原则是:在满足液压固有频率的要求下,传动比最小,这就是最佳传动比。 伺服阀的选择 根据所确定的供油压力ps和由负载流量qL(即要求伺服阀输出的流量)计算得到的伺服阀空载流量q0,即可由伺服阀样本确定伺服阀的规格。因为伺服阀输出流量是限制系统频宽的一个重要因素,所以伺服阀流量应留有余量。通常可取15%左右的负载流量作为伺服阀的流量储备。 除了流量参数外,在选择伺服阀时,还应考虑以下因素: 1)伺服阀的流量增益线性好。在位置控制系统中,一般选用零开口的流量阀,因为这类阀具有较高的压力增益,可使动力元件有较大的刚度,并可提高系统的快速性与控制精度。 2)伺服阀的频宽应满足系统频宽的要求。一般伺服阀的频宽应大于系统频宽的5倍,以减小伺服阀对系统响应特性的影响。 3)伺服阀的零点漂移、温度漂移和不灵敏区应尽量小,保证由此引起的系统误差不超出设计要求。 4)其它要求,如对零位泄漏、抗污染能力、电功率、寿命和价格等,都有一定要求。 执行元件的选择 液压伺服系统的执行元件是整个控制系统的关键部件,直接影响系统性能的好坏。执行元件的选择与设计,除了按本节所述的方法确定液压缸有效面积A(或液压马达排量D)的最佳值外,还涉及密封、强度、摩擦阻力、安装结构等问题。 反馈传感器的选择 根据所检测的物理量,反馈传感器可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力(或压力)传感器。它们分别用于不同类型的液压伺服系统,作为系统的反馈元件。闭环控制系统的控制精度主要决定于系统的给定元件和反馈元件的精度,因此合理选择反馈传感器十分重要。 传感器的频宽一般应选择为控制系统频宽的5~10倍,这是为了给系统提供被测量的瞬时真值,减少相位滞后。传感器的频宽对一般系统都能满足要求,因此传感器的传递函数可近似按比例环节来考虑。 确定系统方块图 根据系统原理图及系统各环节的传递函数,即可构成系统的方块图。根据系统的方块图可直接写出系统开环传递函数。阀控液压缸和阀控液压马达控制系统二者的传递函数具有相同的结构形式,只要把相应的符号变换一下即可。 绘制系统开环波德图并确定开环增益 系统的动态计算与分析在这里是采用频率法。首先根据系统的传递函数,求出波德图。在绘制波德图时,需要确定系统的开环增益K。 改变系统的开环增益K时,开环波德图上幅频曲线只升高或降低一个常数,曲线的形状不变,其相频曲线也不变。波德图上幅频曲线的低频段、穿越频率以及幅值增益裕量分别反映了闭环系统的稳态精度、截止频率及系统的稳定性。所以可根据闭环系统所要求的稳态精度、频宽以及相对稳定性,在开环波德图上调整幅频曲线位置的高低,来获得与闭环系统要求相适应的K值。 由系统的稳态精度要求确定K 由控制原理可知,不同类型控制系统的稳态精度决定于系统的开环增益。因此,可以由系统对稳态精度的要求和系统的类型计算得到系统应具有的开环增益K。 由系统的频宽要求确定K 分析二阶或三阶系统特性与波德图的关系知道,当ζh和K/ωh都很小时,可近似认为系统的频宽等于开环对数幅值曲线的穿越频率,即ω-3dB≈ωc,所以可绘制对数幅频曲线,使ωc在数值上等于系统要求的ω-3dB值,如图39所示。由此图可得K值。 图39 由ω-3dB绘制开环对数幅频特性a)0型系统;b)I型系统 由系统相对稳定性确定K 系统相对稳定性可用幅值裕量和相位裕量来表示。根据系统要求的幅值裕量和相位裕量来绘制开环波德图,同样也可以得到K。见图40。 实际上通过作图来确定系统的开环增益K,往往要综合考虑,尽可能同时满足系统的几项主要性能指标。 系统静动态品质分析及确定校正特性 在确定了系统传递函数的各项参数后,可通过闭环波德图或时域响应过渡过程曲线或参数计算对系统的各项静动态指标和误差进行校核。如设计的系统性能不满足要求,则应调整参数,重复上述计算或采用校正环节对系统进行补偿,改变系统的开环频率特性,直到满足系统的要求。 仿真分析 在系统的传递函数初步确定后,可以通过计算机对该系统进行数字仿真,以求得最佳设计。目前有关于数字仿真的商用软件,如Matlab软件,很适合仿真分析。

摘 要:能源和环保是当今世界与汽车有关两大热点问题。现代汽车的发展趋势是动力好、操作方便、行驶安全、乘坐舒适,并且更重要的是节能、环保,汽车制造技术的发展必然要适应这一发展方向。汽车电子控制技术的是现代汽车新技术的核心正在快速发展中,呈现了电脑化、智能化、多样化态势。现代汽车被喻为“四个轮子的电脑”。汽车维修企业作为汽车后市场的服务者,应该主动适应汽车技术的发展,才能在的激烈竞争中保持旺盛的生命力。 关键词:汽车;电控;新技术;维修行业 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1672—545X(2007)02— — 一、汽车电控新技术 现代汽车是典型的机、电、液一体化产品。其中的电子控制技术已成为衡量现代汽车发展水平的重要标志。汽车上的电控系统主要有:电子燃油喷射系统(EFI) 、电控点火装置(ESA)、废气再循环控制(EGR)、怠速控制(ISC)、制动防抱死控制系统(ABS)、防滑控制系统(ASR)、电子控制悬架系统(ASS )、电子控制自动变速器(AT)、电子助力转向(EPS) 、巡行控制系统(CCS)等。 汽车电控系统主要由传感器、电子控制中枢(ECU)、驱动器和控制程序软件等组成,大体可分为发动机电子控制系统,底盘综合控制系统,车身电子安全系统,信息通讯系统四个部分。 (一)发动机电控新技术 1、电控汽油喷射系统 发动机电控燃油喷射装置是根据各传感器测得的空气流量、进气温度、发动机转速及工作温度等参数,适时调整供油量,保证发动机始终在最佳工作状态,提高发动机的综合性能。分为单点喷射(SPI)、多点喷射(MPI)和缸内直接喷射3种型式。缸内直喷当前电控燃油喷射中的前沿技术,其喷油器安装在气缸盖上,工作时直接将汽油喷入气缸内进行混合燃烧。直喷技术的实现大大降低了汽油机的油耗,动力性能更为优越;配合其他机构使高空燃比稀燃技术得以实现。 2、电子点火控制系统 由微处理机、传感器及其接口、执行器等构成。该装置根据传感器测得的发动机参数进行运算、判断、点火时刻的调节,使发动机保证在最佳点火提前角(ESA)下工作,输出最大的功率和转矩,降低油耗和排放。目前出现了一种无分电器微机控制点火系统(DLI),改由 ECU内部控制各缸配电。点火线圈产生的高压电不需经过分电器分配,直接就送至火花塞发生点火,可消除分火头与分电器盖边电极的火花放电现象,减少电磁干扰。 3、怠速控制系统 怠速性能差将导致油耗增加,排污严重,现代轿车中一般都设有怠速控制系统。主要执行元件是怠速控制阀(ISC)。ECU根据从各传感器的输入信号所决定的目标转速与发动机的实际转速比较,根据比较得出的差值,确定相当于目标转速的控制量,驱动控制空气量的执行机构,使怠速保持在最佳状态附近。怠速控制系统中的执行器—怠速控制阀的发展较快,有步进电机型、旋转电磁阀型、占空比型和开关控制型等。 4、排气再循环电控系统 是目前降低废气中氧化氮排放的一种有效措施。主要执行元件是数控式EGR阀。ECU根据发动机的转速、节气门开度、冷却水温等信号,计算最佳再循环排气率,通过真空调节阀将ECU输出的电信号转换为气压变化,控制 EGR阀的开度来实现。真空调节阀一般是电磁式的。ECU还通过压力传感器测量再循环排气率信号来进行反馈控制,一般是独立式压力或压差传感器,现在出现了与EGR阀共为一体的EGR位置传感器,提高了控制精度。 5、增压电控系统 发动机中增压系统的安装目的是为了提高进气效率。电控增压系统的研制开发使增压技术又跨上了一个新台阶。目前,应用较普遍的是电控废气涡轮增压系统。 增压技术所带来的一个不可忽视的负面影响就是燃烧爆震倾向增加了,为此,专门用爆震传感器对点火系统进行反馈控制(即爆震控制)。 6、故障自诊断系统 现代轿车发动机电控系统的ECU中的故障自诊断系统,可自行监测、诊断发动机控制系统各部分的故障。当各控制系统出现故障时,仪表板上的故障指示灯闪烁报警,同时将故障信息以代码的形式保存在微机的存储器中,维修时可以通过故障指示灯间断闪烁来显示,也可以通过专用的检测仪器以数字的形式显示故障代码,通过手册可查出故障原因。 7、故障保险系统及故障备用控制系统 当自诊断系统检测出传感器及其电路故障后,ECU中的故障保险系统自动启动,用程序设定的数据取代故障部分输入的非正常信号直接控制。 而当微机或主要传感器出现故障时,ECU立即将主控权由微机切换至故障备用系统中,由其代替微机工作,保证轿车“缓慢回家”以便修理。 9、进气涡流电控系统 电控进气涡流技术在某些轿车(特别是采用稀燃技术的轿车)上应用较多。其结构是在进气口附近增设一涡流控制阀,通过ECU采集转速、节气门开度、冷却水温等信号,并加以处理后控制其旋转角度,引导气流偏转产生涡流,调节涡流比,实现涡流控制,促进汽油蒸发以及与空气的均匀混合,提高燃烧效率。 10、可变进气控制系统 可变进气控制系统从增加进气量、提高进气效率的角度出发提高发动机动力性和经济性。有两种类型:可变流通面积控制方式通过ECU控制安装在进气管道中的控制阀的旋转角度来改变其进气流通截面,满足不同工况对进气量的需求;可变流通长度控制方式由ECU控制进气管道中的控制阀来调整进气管的长度。 11、进气温度预热控制系统 进气温度预热控制系统通过调节低温起动时的进气温度来促进汽油蒸发,改善排放性能。预热方式主要有排气管预热、水温预热和正温度元件(PTC)预热3种型式。 12、燃油蒸发电控系统 广泛应用的是活性炭罐蒸发电控装置。停车期间,利用活性炭罐吸收汽油蒸气,防止向大气扩散;发动机运行后,ECU控制活性炭罐与进气管之间的导通,利用进气真空度将活性炭罐中吸附的汽油蒸气吸入进气管,这样可有效防止汽油蒸气的外逸,降低 HC的排放污染。 13、曲轴箱强制通风电控系统 曲轴箱强制通风电控系统由ECU根据节气门位置信号、转速信号等控制强制通风阀,从而实现曲轴箱内气体与进气管之间的导通,将气缸中经活塞环间隙渗入曲轴箱内的气体再次循环进入进气管中,以减少该部分气体直接排向大气造成的污染。 14、二次空气喷射系统 二次空气喷射由ECU控制二次空气喷射气道的导通,将空气引入催化转换器中,实现对NOx、CO、HC的转变。目前与催化转换器配合使用。随着研究的深入,出现了许多新技术。如停缸控制可根据负荷的不同要求,停止部分气缸的燃油供给与点火控制,减少浪费,提高发动机效率;再如加速踏板电控系统,可避免机械式加速踏板因为磨损而产生的误差,增加控制精度。 (二)汽车底盘、车身电控技术的发展 汽车底盘作为汽车的重要组成部分,其性能的好坏直接影响到整个汽车的综合性能。底盘综合控制系统包括电控自动变速器(ECAT)、防抱死制动系统(ABS)与驱动防滑系统(ASR)、电子转向助力系统(EPS)、自适应悬挂系统(ASS )、巡行控制系统(CCS)等。 1、电控自动变速器 电控自动变速器可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员所控制的各种参数,经计算、判断后自动地改变变速杆的位置,按照换档特性精确地控制变速比,从而实现变速器换挡的最佳控制,得到最佳挡位和最佳换挡时间。采用电子技术特别是微电子技术控制变速系统,已经成为当前汽车实现自动变速功能的主要方法。 2、防抱死制动系统与驱动防滑系统 汽车防抱死制动系统是在汽车安全上的最有价值应用。通过感知制动轮瞬时的运动状态,控制防止汽车制动时车轮的抱死,以保证汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离,提高行车的安全性。驱动防滑系统是汽车制动防抱死系统的功能完善和扩展,两系统有许多共同组件。利用驱动轮上的转速传感器感受驱动轮是否打滑,打滑时控制元件便通过制动或油门降低转速,使之不再打滑。 3、电子转向助力系统 由转矩(转向)传感器、电子控制单元、电动机、减速器、机械转向器以及蓄电池电源等构成。采用电动机与电子控制技术对转向进行控制,利用电动机产生的动力协助驾车者进行动力转向,系统不直接消耗发动机的动力。电子转向助力系统提高了汽车的转向能力和转向响应特性,增加了汽车低速时的机动性以及调整行驶时的稳定性。目前国内中高档轿车应用助力转向较多。 4、自适应悬挂系统 自适应悬挂系统能根据悬挂装置的瞬时负荷,自动、适时地调整悬挂的阻尼特性及悬架弹簧的刚度,以适应瞬时负荷,保持悬挂的既定高度,极大地提高了车辆行驶的稳定性、操纵性和乘坐的舒适性。 5、定速巡航控制系统 巡航控制是让驾驶员在长途行驶无需操作油门踏板就能保证汽车以某一固定的预选车速行驶的控制系统。将根据行车阻力自动调整节气门开度以调整车速在恒速状态附近。若路况变化可调节节气门开度以调节发动机功率达到相应的转速。该系统可以减轻驾驶员长途驾驶之疲劳,同时也可以得到较好的燃油经济性。 (三)车身电子安全技术的发展 车身电子安全系统包括自适应前照灯系统(AFS)、汽车夜视系统(N VS)、安全气囊(SRS)、碰撞警示与预防系统(CWAS)、轮胎压力监测系统(TPWS)、自动调节座椅系统(AA S)、安全带控制系统等,提高了驾驶人员和乘客乘坐的舒适和方便性。 1、自适应前照灯系统 自适应前照灯系统可在前照灯照明范围内,根据车身的动态变化、转向机构的动作特性等计算和判断汽车当前的行驶状态并对前照灯近光进行调整,在会车时自动启闭和防眩,有效降低驾驶者在夜晚弯路上行车的疲劳。一些日本高档轿车(如丰田)中已标配AFS系统。 2、汽车夜视系统 夜视系统是全天候的电子眼,通过一个起摄影作用的传感器来探测前方物体热量,再集中可以通过各种红外线波长的探测器上,后将辐射依次变换为电信号和数字信号,转换成图像显示给驾驶者,使其视力范围达到近光灯照射距离的3到5倍,大大提高了汽车行驶的安全性。 3、安全气囊 是常见的被动安全装置。在车辆相撞时,由电控元件用电流引爆安置在方向盘中央(有的在仪表盘板杂务箱后边也安装)等处气囊中的渗氮物,迅速燃烧产生氮气,瞬间充满气囊,在驾驶员与方向盘之间、前座乘员与仪表板间形成一个缓冲软垫,避免硬性撞击而受伤。 4、碰撞警示和预防系统 该系统有多种形式,有的在汽车行驶中,当两车的距离小到安全距离时,即自动报警,若继续行驶,则会在即将相撞的瞬间,自动控制汽车制动器将汽车停住;有的是在汽车倒车时,显示车后障碍物的距离,有效地防止倒车事故发生。 5、轮胎压力监测系统 轮胎压力监测系统通过连续地监测轮胎的压力、温度和车轮转速,能够自动地为驾驶员发出警告,以保持适宜的轮压,可以减小轮胎的磨损、降低油耗、保证汽车的行驶稳定和安全性。 6、自动调节座椅系统 该装置通过传感器感知乘坐人员的体态,并使座椅状态与之相适应,满足乘客的舒适性要求。是人体工程技术与电子控制技术相结合的产物。

电梯控制系统设计基于西门子PLC的电梯控制系统

我国产业结构演变与对策研究论文

国民经济是一个错综复杂的多维度的整体,涉及到一个国家所有的经济利益群体,意义重大,因此需要通过国民经济统计来反映其总体状况和发展趋势。下面是我为大家推荐的国民经济学论文,供大家参考。

国民经济学论文 范文 一:国民经济管理论文

第1章 前言

长期而言,我国的产业结构域经济正常之间具有共同的随机变动趋势。因此,通过调整和优化产业结构从而控制经济增长的产业政策在中国是有效的。

中国经济结构的不合理及需要重组是一个老话题。应该肯定,自从改革开放以来,中国的经济结构业已有所调整。例如,农业在GDP中所占比重的下降;外贸结构中初级产品比例有所调整;但随着经济全球化的发展及中国加入WTO,经济结构的调整与重组,已成为十分迫切的问题。经济结构调整是十分复杂的话题,需要做大量深入的调查研究工作及基础工作。

第2章 我国三大产业结构现状

产业结构的现状

产业结构,指的是国民经济各个产业部门之间和每个产业部门内部的构成以及它们之间相互制约的经济联系和数量对比关系,亦称国民经济的部门结构。它是通过产业之间的关系有机结合,在一般分工和特殊分工的基础上产生和发展起来的。而所谓产业优化升级,其含义一是指随着经济发展水平的提高或在相关政府政策引导下,一国的产业结构演变呈现由低级向高级发展并优化完善的过程,即推动产业结构合理化和高度化发展的过程。二是指产业个体向劳动密集型向资本和技术密集型经济领域发展的过程,即产业由低技术水平、低附加值状态向高技术、高附加值状态演变的过程。

改革开放以来,尤其是进入新世纪以来,为适应全球高新技术产业竞争发展的大局和趋势,我国坚持体制创新与技术创新相结合,着力发展对经济增长有突破性重大带动作用的高新技术产业,有力地促进了产业结构调整。2010年国内生初步核实数计算的三次产业结构为,2010年国内生产总值现价总量为401202亿元,比初步核算数增加3219亿元,按不变价格计算的增长速度为,比初步核算数提高个百分点。其中,第一产业增加值为40534亿元,比初步核算数增加37亿元,增长速度为,与初步核算速度相同。第二产业增加值为187581亿元,比初步核算数增加1100亿元,增长速度为,比初步核算数提高个百分点。第三产业增加值为173087亿元,比初步核算数增加2082亿元,增长速度为,比初步核算数提高个百分点。按初步核实数计算的三次产业结构,第一产业占,第二产业占,第三产业占。

近年来,我国第一产业比重持续下降,其中第三产业比重进一步提高,可见服务业对中国经济的贡献率越来越高,第三产业需继续大力发展。总体上目前我国的三大产业结构较为合理,逐步改变了各个产业之间的相对比重和技术关联,提高了产业结构的整体效率,优化了产业结构。

产业结构存在的问题

农业存在的问题

改革开放以来,我国农业和农村经济取得了长足发展,农业产业结构经过不断调整形成了较好的格局。但是,目前的农业产业结构仍存在不少的问题。

(1)农业基础设施仍然薄弱。供水、供电、交通、通信等基础设施还很不完善,有些地区的矛盾还比较尖锐。例如华北、西北等地区缺水较为严重,影响农业生产和人民生活。

(2)农产品品种、品质结构尚不优化,农产品优质率较低。我国的牛、羊、猪等肉类产品、苹果、梨等水果产品、花卉产品,以及水产品等在国际市场上具有明显的价格优势,但面临着品种不优、质量不高的困扰。

(3)农产品加工业尚处在初级阶段,保鲜、包装、贮运、销售体系发展滞后,初级产品与加工品比例不协调。发达国家的农产品加工业产值与农业产值之比大都在2:1以上,而我国只有∶1,与国外相比差距比较大。

(4)农产品区域布局不合理,各地没有充分发挥自身的地区比较优势,未能形成有鲜明特色的农产品区域布局结构。

第二产业存在的问题

第二产业总量扩张明显,但生产结构不够合理,结构升级较慢,经济增长质量不高。主要表现在:。(1)处于全球价值链底端,产业升级面临困难。

改革开放后的三十年,中国经济高速增长,批量化生产的成本优势使我国获得了“世界工厂”的称号。但我国的比较优势在相当程度上是依靠廉价劳动力获得的,这导致行业的竞争优势主要集中在低附加价值的非核心部件制造和劳动密集的装配环节中,产品的附加值难以提高。

在总出口额中,加工贸易所占比重同样超过了50%。这表明,即使是本土企业,也严重依赖外国企业的订单,而不是依靠自主研发和自有产品来开拓国际市场。这种对订单的依赖是中国产业处于全球价值链底端的又一明证。而一旦国外市场出现疲软,这种模式就难以为继。此次金融危机就是一个很好的例证。

(2)产业研发投入不足,技术创新能力差。目前,我国制造业总量规模占全球的6%,而研发投入仅占,研发投入严重匮乏,产业共性技术研究队伍出现严重萎缩。产业的技术创新能力差,导致对国外核心技术和关键部件高度依赖,企业无法在品质、创新等差异化竞争中取得优势,只能靠低成本维持收益。这正是我国的企业在彩电、空调、手机等诸多领域都深陷价格战泥潭不能自拔的重要原因。

第三产业存在的问题

第三产业发展滞后,内部结构需进一步调整完善。我国第三产业增长非常快,在就业中已经发挥了主 渠道 的作用,但存在总量偏小和行业结构不合理问题,发展水平滞后。从总量来看,第三产业增加值在GDP中所占比重明显偏低。目前,绝大部分发达国家的第三产业比重在70%左右,大部分发展中国家在50%左右,而我国的第三产业比重长期徘徊在30%~40%之间。从第三产业内部结构看,发达国家主要以信息、咨询、科技、金融等新兴产业为主,而我国的商业餐饮、交通运输等传统服务业比重较大,占40%以上;邮电通讯、金融 保险 等基础性服务业以及信息咨询、科研开发、旅游、新闻出版、广播电视等新兴服务业虽然发展较快,但比重仍然不高,发育仍然不足。

产业结构存在问题原因

由于中国是一个特殊的发展中人口大国,劳动力资源丰富,农业剩余劳动力自非农产业的转移是中国经济增长的最大动力;同对资本、技术,以及其他新兴资源相对短缺,对经济增长的作用与别的国家相比明显较小。在农村剩余劳动力的数量极其庞大,向城市转移又遇到各种障碍和限制的情况下,我国农村的剩余劳动力转移较多地采取了就地转移的 方法 ,走出了一条农村工业化的道路,但由于这种“农村工业化”并没有与农村的城市化相结合起来,加上农村居民的收入水平低,从而导致他们的消费水平低,服务业发展受到当地需求的限制,而工业生产能够从城市市场为依托,因此农业剩余劳动力大多数向农村第二产业尤其是工业转移,而第三产业没有得到相应的较快发展。

我国经济的高速增长主要是由工业的超高速增长推动的,而工业高速增长的原因主要在于乡镇工业的超高速增长,乡镇工业产值占工业总产值的比重1985年为,1990年上升为,1995年进一步上升到,但是乡镇企业的高速发展对第三产业增长的作用较小,这主要是由于乡镇企业的产业结构自第二产业的高度倾斜所导致的,这在很大程度上加深了我国产业结构中工业比重过高而第三产业比重偏低的偏差。

另一方面,农村中资本、技术,以及 管理知识 、人才、信息等资源的短缺更加突出,技术更新和技术进步远远跟不上农村工业扩张的速度,工业结构的升级相当缓慢。而第一、第三产业的发展相对滞后,其结构升级的进程相应受到影响。由于乡镇企业在全国经济中的比重迅速上升,其产业结构状况越来越突出 影响到整个产业结构升级的过程。

我国的产业结构偏差,与改革前片面强调工业化所留下的滞后影响有很大关系,这种影响在改革以来的二十多年中虽然有了一些变化,但一直没有得到根本性的扭转。 首先中国是在人均收入水平很低的条件下推进工业化的。作为一个人口众多的特大发展中国家,经济发展水平低和人口数目巨大使我国的人均收入水平很低,1952年开始工业化时我国的人均GDP只有119元人民币,在改革前的二十多年中,我国的工业化一直是在人均收入水平很低的条件下大幅推进的,工业产值的比重上升几乎与人均收入水平的变动失去了联系,1978年时人均GDP只为379元人民币,明显低于钱纳里等人关于人均收入水平与工业化变动关系的“一般模式”中作为工业化起点的人均收入水平而这一年中我国工业在GDP中的比重为,与1952年的相比上升了个百分点。这种工业比重提高与人均收入水平上升相分离的特殊现象,所带来的影响一直持续到现在。

其次我国是在市场化落后的条件下推进工业化的。市场经济国家在工业化开始时,市场化已经得到了很大程度上的发展,第三产业的比重较高,随着工业化阶段的前进,市场化继续发展,第三产业的比重以低于工业化率的速度继续上升。而我国在工业化起点时市场化程度和第三产业比重相对较低,特别是在工业化迅速推进的过程中市场化没有得到相应发展,第三产业的比重没有逐步提高,市场化远远滞后于工业化进程的状况,导致了改革初期产业结构中第二产业,尤其是工业比重偏高,而第三产业比重偏低的结构性偏差。在改革后,八十年代城市第三产业有了较快的发展,但没有根本性地改变第三产业的状况,而九十年代以来,在农村工业化的进程的加快和经济增长结构倾斜的影响下,又趋于加深。 最后,工业化与城市化相脱离。由于我国的工业化是在在计划经济时期打下基础的,计划推动的工业化,与市场推动的工业化的不同特点,是产业结构的变动与需求结构的变动相分离。人为因素导致了片面性,并阻碍了工业化过程中市场机制的形成和作用,改革前的工业化主要是一种城市的工业化,但只有少数的农民被有计划地安排“农转非”而到城市就业,其余的大量农村人口被排除在计划之外而继续滞留在农村,结果在迅速工业化的过程中城市化的进展很慢,农村人口的比重依然很高,工业产值比重大幅度提高的,同时农业的就业比重仍居高不下,农业剩余劳动力不能转移出去,这种城市化远远滞后于工业化的状况,一直到现在也没有多大改变,城市化的滞后,给我国的产业结构问题产生了严重的影响,主要是阻碍了第三产业的发展,加大了产业结构的偏差,因为第三产业的发展是与城市化相联系的,只有城市数量和规模的扩张才能为第三产业的发展提供较为广阔空间。

第3章 当前国内外新形势的挑战及演进方向

国际环境的挑战

尽管我国产业结构对比改革开放之前有着质的飞跃,我们的产业结构在内外环境的双重影响下,面临着转型升级的历史使命。从国际环境来看,美国次贷危机引发的金融危机已经演变为全球性的经济危机,当前欧盟、日本、美国等发达经济体均已经陷入衰退,有些国家仅有一些复苏的迹象,世界银行等机构仍然降低了对未来经济增长的预期,全球经济将进入一个缓慢增长期。

同时,中国对外出口有效需求下降,国外外商投资不旺,投资需求和消费需求的大幅下滑,导致企业业务持续萎缩,尽量减少新增投资。可见经济危机也是一次优胜劣汰的过程,一些旧产业、旧技术不得不退出战场,采用新产业、新技术是必然选择,部分企业利用这一国际形势的机遇,进行产业升级,而此时产业升级的难度与风险都大大增加。

中国对外贸易量的持续扩大、贸易摩擦增加以及货币快速升值等因素使得我国劳动密集型产品的出口变得越来越困难,欧美日等经济的衰退也给我国产品的出口蒙上了阴影,因此过度依赖外需暴露了我国产业结构的脆弱性,导致我国经济增长具有不稳定性。

国内环境的挑战

除了外部世界不利经济环境的影响外,中国产业的发展困境也有内部因素的制约,中国经济在经过30 年的高速发展后,正逐步进入经济转型期。三十年来的经济增长虽然使得资本与劳动的比重有所改善,但中国经济增长仍主要依赖低水平生产能力的扩张,即在生产能力迅速增长的同时,软实力上升速度相对滞后,部分技术将必须继续依附于发达国家,技术水平不能得到提高,难以形成自己的自主创新产品,即便是企业加强研发投入,目前我们综合水平的设计开发能力和国际竞争力并还处于较低位置;同时中国企业高层跨国人才缺乏,海外拓展人员水平较弱,国际市场开拓能力没有相应扩大。

当前中国要素禀赋结构的特点仍然是普通劳动力相对丰富而高端人才紧缺,且信息技术等资本也相对稀缺,长期依赖低廉生产要素成本优势的中国产品逐步丧失其竞争力,随着要素禀赋结构的提升和比较优势的演化,中国产业发展必须开始从劳动密集型向技术、知识密集型进行转型,这种转型要求中国企业必须加快产业升级步伐,实现经济发展方式的转变。当前,中国经济转型与全球经济放缓双重作用,使得中国经济面临更加严峻的挑战,在此背景下,中国产业是否能够抓住历史机遇,选择正确的升级路径加快产业结构调整步伐,是现今中国经济健康可持续发展的关键。

三大产业演进的方向

对三次产业结构变动趋势的总体判断是, 中国工业化进程中期阶段可能将持续到2020年之后。 一、 二、 三大产业中, 以第二产业为主的格局不大可能在 2020 年前发生变化。“ 十一五” 到 2020 年, 第一产业收入比重将持续下降; 第二产业比重在“ 十一五” 期间还有可能上升, 在 2010年前后达到顶点后, 有可能开始下降; 第三产业比重在“ 十一五” 期间基本稳定, 2010 年之后可能出现明显增加。

1.农业基础地位不变

农业在国民经济中的比重将持续下降,但其重要性和基础地位不会改变。传统农业中, 种植 业比重将下降,渔业、畜牧业的贡献将会增加。在种植业内部,粮食作物的比例会缓慢下降,经济作物、瓜菜作物和其他作物的比重将会上升。

2.工业内部结构调整

(1)重工业化阶段不可逾越,霍夫曼法则表明,工业化中后期产业结构出现重工业化趋势,是许多国家工业化过程中的一个普遍规律。根据国际 经验 ,人均国内生产总值从1000美元向3000美元攀升的时期,居民消费结构随之持续升级,即从吃饱穿暖、有耐用消费品可用、有屋可住,向吃好穿好、改善居住条件、提高耐用消费品质量、扩大服务消费转变。与之对应的是,汽车、住宅、建材、通信等行业将会有长足的发展,从而带动钢铁、机械、建材、化工等重化工业和电子及通讯设备制造业快速发展,重化工业发展是必然的趋势。

(2)信息产业将成为我国未来的主导产业。据统计,1985-2003年,世界高技术产业出口年增长,比中低技术和低技术产业出口年增长速度高5~6个百分点。高技术产业正在逐步替代传统产业变为主导制造业的部门。

我国是目前世界上最大的IT产品消费国家之一,同时也是当今世界参与信息产业制造业国际分工最多的国家。我国东部沿海地区已经集中了大量发展信息产业所必需的人力资本,同时,较低的劳动力成本是我国的IT产业制造业具有强大的国际竞争力。我国通过参与IT产业制造业的国际分工,既能实现充分就业,也能获得较高的比较利益,通过不间断的“干中学”和“用中学”,将逐渐积累起强大的IT产业技术开发能力 。信息产业应该而且也能够成为我国未来的主导产业。

国民经济学论文范文二:国民经济统计分析论文

摘 要

消费需求作为其中很重要的一部分,对总需求具有很重要的影响,进而对总需求政策的制定也有明显的影响,它影响着宏观经济的均衡发展。本文 首先建立模型,利用SPSS软件,研究了影响国民消费的因素,并对模型的分析结果进行了经济意义检验,以及统计推断检验。最后得出居民的收入水平对消费水平的影响是最显著的,其他因素则次之。通过对消费支出用途结构的分析,了解到居民的生活水平消费支出结构上的变化趋势,不管是城镇居民还是农村居民,恩格尔系数都随时间变化而下降,这表明了我国居民整体生活水平的提高。通过对比分析消费需求、投资需求、进出口需求这三大需求对国内生产总值增长的贡献率,得出消费和投资对经济增长的贡献率和拉动作用明显大于净出口, 经济增长过分依赖于投资,而消费需求还有很大的发展空间。

关键词:国民消费,消费结构,消费需求

一、研究国民消费的意义

按照经济学的分析,社会需求包括消费需求,投资需求和净出口。消费需求作为其中很重要的一部分,对总需求具有很重要的影响,进而对总需求政策的制定也有明显的影响,它影响着宏观经济的均衡发展。

现阶段,我国有条件也有必要依靠扩大国内需求尤其是居民消费需求促进经济发展。首先,我国处于居民消费结构优化升级的发展阶段,较高的国民储蓄率和巨大的国内市场潜力为拉动需求增长提供了物质条件。其次,我国居民生存型消费需求已基本得到满足并正向发展型消费需求升级过渡,但产业产品结构、收入分配结构、区域协调发展程度及消费政策和观念等严重滞后于消费结构升级变化的需求,既导致了消费需求的缩减,也给社会生产造成了不良影响,因此,我们必须扩大内需,推动经济增长。

关于如何扩大国内需求方面,中央经济会议曾指出增加居民消费是重点。从理论角度讲,消费需求的具体内容主要体现在消费结构上,要增加居民消费,就要从研究居民消费结构入手,只有了解居民消费结构变化的趋势和规律,掌握消费需求的 热点 和发展方向,才能为消费者提供良好的政策环境,引导消费者合理扩大消费,才能促进产业结构调整与消费结构优化升级相协调,才能推动国民经济平稳、健康发展。

二、影响消费水平的因素分析

(一) 模型建立与求解

居民消费水平受诸多因素的影响,例如收入水平,消费价格指数以及恩格尔系数。下表给出了从1991年到2010 年消费水平的相关数据。基于表1和表2的数据,分别建立城镇、农村居民消费水平关于其三个影响因素的多元线性回归模型,进行逐步回归分析。

(二)模型检验

1、经济意义检验 根据回归结果:城镇:y? 农村:y?,得知,其中x1前面的系数与分别表示在城镇(农村)居民消费价格指数和城镇(农村)居民恩格尔系数不变的条件下,城镇居民人均可支配收入(农村居民人均纯收入)每增加1元,城镇(农村)居民消费水平绝对数平均增加元(元),与理论中描述的居民收入水平增加对居民消费水平变化有明显的影响,居民收入水平是影响消费水平增长的重要原因这个结论是一致的。

2.统计推断检验

(1)拟合优度检验:

由上面分析数据知两个模型的决定系数R分别为、,调整的决定系数为、,可见解释变量与被解释变量间的关系极为密切,说明模型对样本的拟合效果非常好,解释变量能对被解释变量 的离差做出解释。

(2)方程显著性检验—F检验

给定显著性水平?=,由表中可以看出F=(),查F分布表中自由度分别为k=3,n?k?1?4的临界值2F?3,4?? ,由于

F>,所以认为在5%的显著性水平下,Y对x1, x2, x3有显著的线性关系,回归方程式是显著的,即城镇居民家庭人均可支配收入(农村居民家庭人均纯收入)、城镇居民消费价格指数(农村居民消费价格指数)、城镇居民恩格尔系数(农村居民恩格尔系数)联合起来对被解释变量有显著影响。

(3)变量显著性检验—t检验给定的显著性水平?=,查t分布表得出自由度为4的临界值t?4?=,由于回归分析表中:

城镇: t1?

农村: t1? 由检验可知,城镇t1?是显著的,而t2?都是不显著国民经济统计分析论文的,农村t1?,t2?,t3?也是不显著的,即可以认为居民消费价格指数与居民恩格尔系数对居民消费水平没有显著的影响,在建立模型时,可以不作为解释变量引进模型。而居民的收入水平对居民的消费水平的影响是显著的。

结论

通过对影响消费水平的因素分析,得出居民的收入水平对消费水平的影响是最显著的,其他因素则次之。通过对消费支出用途结构的分析,了解到居民的生活水平消费支出结构上,生存型消费所占的比重会出现下降的趋势,而享受型消费和发展型消费所占的比重会呈现上升的趋势。对恩格尔系数分析得出不管是城镇居民还是农村居民,恩格尔系数都随时间变化而下降,这表明了我国居民整体生活水平的提高。对比分析消费需求、投资需求、进出口需求这三大需求对国内生产总值增长的贡献率,得出消费和投资对经济增长的贡献率和拉动作用明显大于净出口,经济增长过分依赖于投资,而消费需求还有很大的发展空间。必须从思想上彻底摒弃“投资至上”的观念,牢固树立“消费第一”的思想。把扩大消费作为经济增长的根本目标和动力,才能不断改善和提高人们的生活水平和生活质量。

参考文献

[1]李宝瑜.《国民经济统计分析》[M].中国统计出版社,2002.

[2]徐小飞、龚德恩、吴成业.《关于生产函数的新思考-理论研究与实证分析》 [3]潘文卿、李子奈、张伟.《21 世纪前20 时年中国经济增长前景展望》

近年来,对于产业结构合理性的标准,经济学界进行了许多探讨。有的学者认为,比较合理的产业结构有轻型结构、舒展型结构、高效型结构,最近又有学者提出合理的产业结构有开放型结构、自我调节型结构和可变型结构。在正式的文献资料中,关于产业结构不合理的论述部分,更多的是以第一、二、三产业产值占GDP的比例关系作为论据。以上的各种判断标准,都是针对当前我国产业结构中存在某方面的不合理现象而提出的,都有其一定的道理,但是仔细分析起来,感觉还是不够全面和系统。例如轻与重、高与低、封闭与开放、可变性强与弱,都是相对而言的,重型结构不合理很难说轻型结构就一定合理。与发达国家相比,我国第二产业所占比例高、第三产业比例低,很可能是我国经济发展阶段、技术水平、资源条件和消费模式等与发达国家不同等原因综合作用的结果,产业结构不合理未必就是导致三次产业比例不同的主要因素。本文对如何判断产业结构是否合理,提出了三个方面的的标准。 一、产业结构与需求结构适应性标准 生产的根本目的是为了满足社会大众的消费需求,满足消费需求是生产的目的,生产是满足消费需求的手段,这个关系必须要搞清楚。作为生产环节重要组成部分的产业结构,是从产业角度对生产经营活动进行考察研究,产业结构直接决定了对社会提供的产品或服务的结构,从而间接地决定了可供选择的消费范围。 由产业结构决定的产品或服务结构与社会消费意愿的吻合程度是判断产业结构是否合理的最重要标准。由于社会的消费意愿很难测量,判断产品或服务结构与社会消费意愿的吻合程度也就变的很困难。一个简单的替代方法是,观测最终消费产品和服务中,是否存在短缺和过剩产品及服务,从而间接地判断产品和服务对消费意愿的满足程度。虽然这种判断方法无法区分消费者被迫接受产品和服务以及由于产品和服务质量、价格等原因压抑的部分消费意愿,但是在现阶段仍不失为一种有效的替代方法。按照上述标准,如果居民改善居住条件的消费意愿十分迫切,住宅需求是真实的、有支付能力的需求,那么技术含量不高、能耗较高的建材产业占较高的比例,也不能简单地判断为产业结构不合理。 需求结构随着收入水平提高、消费观念转变也在不断地变化,这就要求产业结构对需求结构不仅仅是静态适应,而且要能够动态地跟踪消费结构的变化,这种适应消费结构变化的快速应变能力也应作为评价产业结构合理性的重要指标。例如,由于某种原因导致某种商品或服务需求的突然增加,引起该产品或服务价格上涨,这时候良好的产业结构应该能够迅速调动各种资源组织对该产品的生产或服务的提供,来满足这种变化的需求,从而使价格在短时间内基本下降至原来的水平。这种从价格开始上涨到基本恢复到原来水平的周期长短是反映产业结构适应需求结构柔性的重要指标。 由于消费需求和生产存在复杂的互动关系,消费需求决定生产,生产又反作用于消费需求,因此合理的产业结构还应当具有发现潜在消费意愿,引导消费需求适应当地资源条件,促进经济、社会、资源、环境协调可持续发展的功能。 二、产业结构与生产要素匹配性标准 生产是沟通社会大众消费和各种生产要素(包括自然资源、社会资源、人力资源等)的重要环节,这就要求作为生产重要实现形式的产业结构,在适应社会大众需求结构的同时,必须与各种生产要素很好地匹配。 按照哈佛大学迈克尔·波特教授的竞争优势理论,生产要素可分为初级生产要素和高级生产要素两种。初级生产要素包括天然资源、气候、地理位置、非技术人工和半技术人工等,这些要素是被动继承的,属于外生性的生产要素。不同的国家和地区所拥有的外生性生产要素条件差别很大,这种要素条件的差异性决定了某些国家和地区在发展特定产业上的优势和劣势地位。良好的产业结构应当是充分发挥优势生产要素的作用,尽量降低劣势生产要素的影响,为提高产业竞争力谋求基础优势。例如,由于我国劳动力资源丰富,所以发展劳动力密集型产业,就比欧洲国家具有基础性的优势。在我国北方严重缺水的地区,大力发展高耗水产业,造成工业与居民生活用水冲突,大量超采地下水、地面沉降等一系列问题,都是产业结构不合理的表现。 高级生产要素通常是创造出来的,包括技术要素、人力技能要素、研究与开发要素、信息要素、规模经济和管理要素等。随着科学技术的进步和各种生产要素流动性的增强,原来对产业结构起决定性作用的初级生产要素正逐步让位于高级生产要素。除了在天然产品或农业为主的产业以及对技术要求不高或技术已经普及的产业,初级生产要素的重要性已经越来越低。一个国家或地区想要通过生产要素建立起产业的强大且持久的竞争优势,则必须发展高级生产要素。日本就是充分利用其科学技术、管理等高级生产要素优势,避开在自然资源方面的劣势,取得经济飞速发展的典型。 优势生产要素是否已充分利用,短缺生产要素和资源是否被过度开发使用,是判断产业结构与生产要素结构是否匹配的重要标准。优势生产要素是否充分利用和优势生产要素是否短缺是两类不同性质的问题,前者是判断产业结构是否合理的标准,而后者不是。欠发达地区和国家与发达地区和国家的差距,不仅是优势生产要素充分利用的问题,更重要的是优势生产要素缺乏的问题。笔者认为,对于落后地区或国家,优势生产要素的培育是比产业结构调整更为紧迫的问题。例如,与发达国家相比我国在科学技术要素方面有很大的差距,我们需要下大力量培育科技要素,缩小差距。但是科技要素的培育需要一个长期的过程,在没有取得科技要素优势之前,技术密集型产业比重小,就不能当作是产业结构不合理的标志,因为优势生产要素缺乏带来的问题不可能通过生产要素配置的办法来解决。 三、产业内部之间的协调性标准 不同的产业之间存在着复杂的投入产出关系,各产业内部以及各产业之间的投入产出是否协调是评价产业结构是否合理的重要标准。在理想的产业结构状态下,应当是每个产业所需要的投入(实际为其他产业的产出或自然资源的投入)都能得到充分满足,即不存在瓶颈产业;每个产业的产出又刚好能满足其他产业投入和最终消费的需求而且没有过剩,即不存在过剩产业。同时存在瓶颈产业和过剩产业,是产业结构不合理的主要标志。 如果只有瓶颈产业而没有过剩产业,则说明生产要素已充分利用,仍存在无法满足的需求,这属于生产要素不足的范畴,不是产业结构不合理的问题,解决的方法应该是增加要素投入和提高要素使用效率,而不是产业结构调整(既生产要素的配置合理化)。同样只有过剩产业而没有瓶颈产业,也不能简单判定为产业结构不合理。没有瓶颈产业意味着在现有的体制条件下,已没有未得到满足的需求,解决问题的办法应该是开发新的需求、扩大现有需求,手段主要是调整收入分配结构等。通过产业结构调整(既要素配置)手段解决总需求不足的矛盾,难以取得理想的效果。 一些学者认为,当前我国存在着大部分加工工业生产能力过剩,而基本建设中的设备大多需要进口的现象是我国产业结构不合理的表现。笔着认为,对此问题应进行具体深入的分析,对于国内具备生产所需要的各种条件(技术、资金、管理、经营),而仍需要大量进口,可能和当前管理体制导致生产要素配置错位有关,属于产业结构不合理范畴。对于国内缺乏某种关键性生产要素的大量进口(如缺乏核心技术、规模不经济等),则不能看作是产业结构不合理的表现,其实质还是必须生产要素的缺乏,需要通过要素培育来解决。具体分析我国的设备进口情况,可以发现绝大部分的进口都属于国内必要生产要素缺乏型的进口,产业结构不合理并非主要原因。[来源:论文天下论文网 ]

建国后,尤其是改革开放20多年以来,中国的产业发展实现了由少到多,由弱到较强的转变,产业结构的变化也基本符合世界产业结构演进的一般规律。在我国产业结构的变化过程中,产业结构政策绩效如何,在新的开放经济条件下产业结构政策作用的空间有多大,其未来走向是什么,都是急待解决的重大理论和实践课题。本文在对中国过去产业结构政策绩效进行实证分析的基础上,探讨了在WTO背景下未来中国产业结构政策的走向。 一、中国产业结构政策绩效分析 中国产业结构政策始于第一个“五年计划”时期,当时中国基本上遵循了苏联模式,选择了重工业优先发展的产业发展战略。政府利用严格的价格管制、强制命令等行政手段优先将稀缺资源配置到重工业部门,使得重工业迅速建立和发展起来。这在当时严酷的国际政治经济背景下是符合历史和逻辑的必然选择,也为我国在短期内建立起完备的工业体系奠定了经济技术基础。但是,重工业的超前发展也造成了产业结构的严重失衡,制约了中国经济长期增长的速度和质量。 到上个世纪70年代末期,中国进入改革开放时期时,产业结构失衡问题已经十分严重。为了矫正畸形的产业结构,协调各产业部分的发展,政府在进行农村经济体制改革的同时,先后出台了轻纺工业优先发展政策、促进“短线”的基础设施和基础产业发展的政策和限制“长线”的加工工业发展的政策。从这些政策实施的结果看,促进农业和轻纺工业发展的政策效果显著。到1982年,我国粮食和工业消费品长期供应紧张的状况已有根本改变;促进“短线”产业和抑制“长线”发展的政策效果就十分有限了。在整个80年代,尽管国家鼓励向基础设施和基础产业投资并在资金、物资、能源、交通等方面进行扶植,但基础设施和基础产业的发展却始终滞后于国民经济的发展,其“瓶颈”状况并没有得到根本扭转;相反,国家限制发展的生产能力过剩的加工工业却不断以惊人的速度增长 在产业结构失衡状况有了一定程度的缓解之后,国家在继续坚持执行“促短限长”的结构调整政策的同时,开始重视产业结构升级问题。在第七个五年计划中,政府明确提出了“有重点地开发知识密集和技术密集产品,努力开拓新的生产领域,有计划地促进新兴产业的形成和发展”及“运用新技术改造传统产业”。从“七五”计划执行的结果看,结构失衡问题依然严重,新兴产业的建立和传统产业的技术改造的进展十分缓慢,产业政策目标基本没有达到,以至于“八五”产业发展规划与“七五”极为相似。90年代初期,受邓小平南巡讲话的鼓舞,全国掀起了新一轮的投资热潮,加工工业因其经济技术特性成为主要的投资领域,规模小、技术含量低的中小加工企业迅速大量涌现,“八五”产业发展规划不仅没有得到执行,而且加重了业已存在的产业结构失衡、产业低度化和分散化等问题。在这种情况下,国家被迫运用行政手段对经济进行全面调整,以实现国民经济“软着陆”。 “九五”期间,我国在成功实现国家经济“软着陆”的同时,产业结构的调整和升级也取得了一定的进展。突出表现为一般加工工业在制造业中的比重有所下降,而技术相对密集产业的比重有所上升,尤其是技术密集度高和具有高新技术产业特征的医药制造业、电气机械及器材制造业、电子及通讯设备制造业的比重明显上升。1999年电子及通讯设备制造业在制造业的比重已高达8%。2000年电子及通讯设备制造业的销售收入比上年增长了。在国家积极财政政策的推动下,基础设施、通讯设施和交通运输状况也得到了明显改善;家用电器已经成长为具有国际竞争力的行业。产业结构的调整和升级取得的上述进展,主要不是政府产业结构政策推动的结果,而是经济运行态势的变化和市场改革取向的深化提高了市场机制的调节功能。一方面,“九五”期间我国经济的基本态势由需求不足转向了需求过剩,商品的普遍过剩迫使企业调整生产结构和进行技术升级。另一方面,经济体制市场化改革的全面系统推进,增强了市场配置资源的基础性作用。市场机制不仅能够对产业结构进行增量调节,而且能够通过破产、兼并、合并等方式进行存量调节,从而能够实现产业结构的重大调整和较快调整。 尽管“九五”期间过剩经济的运行态势为产业结构的调整和升级创造了一个有利的环境,但是,由于受到体制性和政策性因素的约束,三次产业的结构性偏差没有得到有效调整,第三产业因受到政策性进入的限制发展仍然相对滞后;1994年国家指定的主导产业(机械电子、汽车、化工和建 筑)在“九五”期间虽然得到了巨额财政资金和大量优惠政策的扶持,却未能成长为具有国际竞争力的产业,也没有能在国民经济中起到应有的主导作用,其主要原因也在于政府的过度保护政策(包括关税、进入限制和高价格)使它们处于垄断地位,缺乏竞争的压力和由竞争引起的提高产业集中度的动力。此外,产业发展与科技发展的体制性分离、科技开发与运用的制度性问题,也制约着产业结构的快速升级。 从上述对改革开放以来我国产业结构政策绩效的实证分析中可以看出,除了在市场机制尚在形成中的改革开放初期,产业结构政策(主要是调整农、轻、重结构的政策)效果比较显著外,在以后的全部时期里产业结构政策推动结构调整和升级的作用十分有限。产业结构政策推行20多年来,长期困扰我国的三次产业结构失衡问题未能得到根本解决,加强“短线”产业和抑制“长线”的政策目标没有能实现,政府重点和着力扶持的主导产业仍然没有摆脱“幼稚”状态,企业规模小、产业集中度低、技术升级慢等问题依然大量存在。相反,没有能得到政府的扶持和强力保护、较早和较彻底地摆脱了行政计划干预、引入市场机制的产业,却往往能够快速发展,稳步地提高了产业集中度和国际竞争力。家电行业就是一个典型的例子。事实上,产业结构政策的有效性问题,不仅在国内存在争议,在国际上也存在着严重的分歧,在以产业政策创造经济“奇迹”著称的日本,对产业政策在经济发展中的作用问题仍然存在着不同的观点,日本一些著名的经济学家曾经在完成一项有关日本产业政策研究课题后郑重声明:“参加本项目的全体人员都认为,除了战后初期有限的短时期外,高速增长基本上是通过建立在竞争基础上的价格机制和旺盛的企业家精神的作用取得的。……,甚至也许可以说战后主要时期产业政策的历史,是民间企业的首创精神和活力,不断地否定政府控制性直接干预意图的过程。”(注:小宫隆太郎等编:《日本的产业政策》,国际文化出版公司1988版,第535页。)显而易见,日本经济学家这种结论与我国产业结构政策实践的结果也是基本吻合的。 有专家对中国产业结构政策失效的原因作了具有开创性的分析,认为政府不具备推动结构调整、升级的动力(中央政府和地方政府往往从自身利益出发制定和执行政策)和能力(政府不能判断所选择的产业结构政策的合理性和有效地实施产业结构政策是造成产业结构政策失效的深层原因。因此,在市场机制已经形成并比较完善的条件下,由市场机制取代政府产业结构政策配置资源,调整产业结构,是产业结构有效调整的基本途径。 二、WTO背景下中国产业结构政策取向 尽管改革开放以后的中国经济经历了不断开放的过程,但中国的产业结构政策整体上仍然是在封闭或准封闭的环境下推行的。如果说主要通过市场机制调整产业结构是中国市场化取向改革的内在要求和必然结果,那么,“入世”作为外在的强制因素,不仅进一步强化了市场机制调整产业结构的功能,而且直接影响我国产业结构的构成和资源在不同产业间的配置。 1.入世对中国产业结构政策空间的影响。一国实施产业结构政策的工具主要有两种:一是管理贸易,包括采用关税和非关税壁垒的方式限制同类商品的进口和用财政补贴、政府出口信贷等方式鼓励出口;二是优惠措施包括政府投资、优惠贷款、优先满足政府扶持的产业引进技术、进口原材料对外汇的需要等。在相对封闭的经济条件下或者在能够得到发达国家包容的开放经济条件下,(注:对日本、韩国、新加坡、台湾等国家和地区实施的政府主导下的产业发展战略,以美国为首的西方国家出于冷战的需要,基本上采取了容忍和包容的态度。中国上个世纪八十年代对西方开放,西方国家也出于同样的考虑放纵中国。冷战结束后,西方国家开始大肆指责这些国家和地区搞不公平竞争,并以种种借口进行经济制裁。)一国能够运用这两种政策工具调整产业结构并取得一定的效果。在发达国家不再包容并转向关注经济竞争和要求严格执行世贸组织规则的今天,管理贸易和优惠措施等产业政策工具的运用都将受到极大的限制。从管理贸易看,WTO的一系列规定基本上取消了各成员国独立的贸易政策权。在WTO的非歧视贸易原则框架下,中国已不可能用高关税壁垒保护国内市场和主导产业、重点产业。各种非关税保护也受到了严格限制。在失去管理贸易政策工具的情况下,以发展主导产业、重点产业为基本内容的产业结构政策相当程度上也就无法实行。同样,在WTO的框架下,各种旨在扶植主导产业和重点产业的优惠措施也在相当程度上失去了施行的空间。因为WTO的国民待遇原则,要求各国政府对内外资企业一视同仁。如果政府选定产业内的所有内外资企业为扶植对象, 不仅超出了政府财政等资源的承受能力,而且也失去了扶植的意义。如果选定部分内资企业为扶植对象,则又违反了WTO的国民待遇原则。可见,入世极大地限制了产业结构政策施行的空间,导致产业结构政策效应大大弱化,具有歧视性和倾斜性的产业结构政策将趋于无效。入世对产业结构政策作用的弱化,意味着市场机制调整产业结构功能的增强和市场配置资源主导地位的确立。政府应尽快适应这一变化,及时把政府的产业政策功能由直接培育产业转向为产业的合理布局创造有效、公平、透明的市场竞争环境上,通过充分的市场竞争和反映生产要素相对稀缺性的市场价格的作用,增强产业的国际竞争力,实现产业结构的优化升级。 2.入世后的中国产业结构变化趋势。 (1)产业结构调整的速度将加快。当前发达国家已经进入后工业化社会,它们在致力于发展高科技含量的信息产业、第三产业的同时,逐渐将劳动密集型、资本密集型和技术相对滞后的技术密集型产业向海外转移。新兴工业化国家和地区在完成工业化之后,也开始了产业结构的转型和升级,它们在承接发达国家转移过来的技术密集型产业的同时,将一部分劳动密集型产业和资本密集型产业向其它发展中国家转移。当前由发达国家主导的全球产业结构的大规模调整,势必有力地促进中国的产业重组。一方面,中国日益完善的基础设施、大量廉价且素质较高的劳动力和广阔的市场,使得中国日益成为外国投资和产业转移的理想场所;另一方面,入世后中国政府要履行对世界贸易组织的承诺,依据世贸组织的规则和章程,进一步深化市场经济体制改革,完善法律和制度环境,逐步取消对外资企业在融资、销售市场和经营领域等方面的各种限制,使外资企业享受到国民待遇。外资企业经营环境和经营条件的改善,将有力推动外商投资规模的扩大,加速外国产业向中国的转移,从而引起中国产业结构的大规模调整。 (2)产业结构的布局将发生重大变化。在经济全球化背景下,国际分工模式已经由单纯的国家间的产业分工转化为产业间分工和产业内分工并存。中国加入WTO,标志着中国主动融入全球化经济,这就使得中国不仅能够根据本国的资源优势,参预国际产业分工,而且能够深入到国际(主要是跨国公司)产业内部组织生产,参预在整体上处于劣势而在产业链条上仍具有比较优势的某一产业的生产和竞争。因此,国际产业分工的这种变化必然导致我国在产业结构布局上具有明显的层次性,不同技术水平的产业将在一个较长时期内并存。同时,参预国际较高层次产业内部的分工,也为我国产业结构的高度化演进奠定了技术和管理基础。 (3)入世将使中国产业由均衡发展转向非均衡发展。入世后,中国在赢得更加开放的国际市场的同时,也要向世界其它国家开放市场,国内市场和国际市场将融为一体,国内竞争力也直接表现为国际竞争力。在这种情况下,均衡发展各产业部门,构建独立完整的产业体系,既不必要也不可能。因为在激烈的全球化市场竞争中,资源劣势产业因缺乏竞争优势很难具有自生能力。如果盲目发展这些产业,势必造成资源的浪费,延缓经济增长速度。相反,集中稀缺资源发展优势产业,参预国际市场竞争,则可以分享到更多的国际分工利益,创造更多的社会剩余,积累更多的资本,为产业结构升级创造条件。因此,加入世贸组织,不仅加快中国产业结构的调整过程,而且客观上规定了中国产业结构调整的方向。中国各产业国际竞争力的现状和资源优势所在,共同决定了劳动密集型产业以及一定技能型劳动密集型产业目前在产业结构中的主体地位。 有的学者在强调发展具有比较优势的劳动密集型产业的同时,主张运用关税、配额、出口补贴等贸易政策手段和信贷、补贴、税收优惠等产业政策手段保护和促进幼稚产业的发展。认为如果没有国家的保护和扶持,“即使将来资本积累到一定的程度,进一步提升产业结构所要求的资本密集和技术密集型产业面对国际寡头垄断市场也将很难发展起来。但这种观点也存在以下不足之处。(1)夸大了产业结构政策施行的空间和政府执行产业政策的能力。如前所述,在相对封闭的经济时期,政府施行产业结构政策的空间较大,但产业结构政策绩效却微乎其微。加入WTO后,在政府推行产业结构政策的能力受到了WTO规则极大的限制、独立的产业结构政策难以在一国范围内施行的情况下,再由政府主导产业结构的调整和升级,更不可能取得成功。(2)对资本积累重要性的认 识存在偏差。资本积累固然不能自动导致产业结构升级,但是,不建立起能够最有效、更快积累资本的产业结构,需要大量资本支撑的资本密集技术密集型产业更不可能建立和发展起来。如果把稀缺的资本资源用来发展不具有比较优势和国际竞争力的幼稚产业,不仅幼稚产业因缺乏盈利能力影响资本的积累,而且优势产业也会因可用资本被挤占而得不到应有的发展,进而不能提供更多的剩余,产业结构的升级也就会因资本积累不足而受阻。(3)对比较优势产业战略作用的认识存在偏差。在目前我国资源状况的约束下,突出发展具有比较优势的劳动密集型产业,不仅能够为产业结构升级提供资本支持,而且能够提供技术和管理支持。因为比较优势既存在于产业间,也存在于资本密集和技术密集型产业内部的产业链上。依据比较优势原则布局产业结构,也能形成技术水平不同的、多层次的产业结构。产业结构不会因技术断层升级受阻。也就是说,比较优势战略内生的具有促进产业升级的积累和转换机制,随着资本、技术和管理经验的不断累积,比较优势不断变化,原有的竞争优势产业或产业环节将被新的、更具有竞争优势的产业或产业环节所取代,产业结构也就逐步地向高度化方向演进。 基于上述原因,我们认为,比较优势战略具备提高产业竞争力和实现产业结构升级的双重功能,政府的产业政策的作用主要是根据经济增长过程中必然出现各种资源比较优势变迁,促进产业结构的渐进升级。今后,除了为数极少的关系到国防安全的产业和“市场失效”的公共产品、自然垄断产业需要政府的扶持和干预外,其它产业都应该推向市场。对于幼稚产业,国家也不宜在加入WTO的缓冲期内,再度大规模地动员稀缺的国内资本予以扶持,而是引进充分竞争的市场结构,促使幼稚产业在激烈的国内市场竞争中提高其自生能力。如果有些产业在关税保护期结束之后仍未能成长为具有国际竞争力的产业,就应该进行产业转换,由它们自己在市场中寻找和转入具有比较优势和国际竞争力的产业部门中去

五种木本植物演化结构研究论文

矮牡丹毛茛科 Ranunculaceae落叶小灌木,高60—80cm。花通常单瓣,黄、红、紫或白色,花瓣基部无紫斑。分布于陕西、山西,生于海拔1000—1400m处的阴坡疏林下或石缝中。可能是栽培牡丹的野生原种国。国家三级保护濒危种。矮沙冬青豆科 Leguminosae常绿上灌木,高40-80cm。单叶。花黄色。荒漠地区十分珍贵的孑遗种。仅分布于新疆乌恰,生于海拔2100-2400m处的干旱山谷地带的山坡、残丘或干河床上。前苏联也有分布。国家二级保护濒危种凹叶厚朴 木兰科 Magnoliaceae落叶乔木,高达15m,胸径40cm。为厚朴的亚种。与厚朴的主要区别是树皮稍薄,叶较小而狭窄,呈狭倒卵形,先端有明显凹缺。主要分布于安徽、湖北、江西、浙江、福建、湖南、广东、广西、贵州、生于海拔300-1200m处的阔叶林中。树皮与厚朴同作药用。国家三级保护渐危种。凹叶木兰八宝树海桑科 Sommeratiaceae乔木,高达30m。枝下垂,幼枝具四棱。叶阔长圆形或卵状长圆形,基部心形。伞房花序顶生,萼片5—7,绿色,花柱长3—5cm。分布于云南南部,生于海拔900—1500m处的山谷或空旷地。印度、中南半岛、印度尼西亚也有分布。八角莲 小檗科 Berberidaceae多年生草本,高30-50cm。根状茎横生,粗壮、节结关。叶片大,盾状近圆形,直径达30cm。花5-10,簇生于近叶柄上部,深红色。浆果椭圆形或卵形。零星分布于黄河流域以南,生于海拔200-2400m处的阴湿林下。可治毒蛇咬伤。国家三级保护渐危种白穗花 白梭梭 白辛树百合花杜鹃 百花蒿 半日花 瓣鳞花

被子植物属于种子植物,又称为有花植物flowering plants,它构成了最壮丽的地球植被景观,表现在体态极其多样性;组织分化最复杂;与传粉方式相联系,生殖器官高度特化;物种最丰富(1万余属,万种);分布和适应性最广。被子植物的发展,带动了动物界昆虫纲、鸟纲和哺乳纲的发展。我国的被子植物有3148属,约3万种。在中国保留了许多古老的、在系统发育上中具有重大意义的种类,是研究被子植物起源和演化的最好地区。第一节 被子植物的特征和分类原则一、被子植物与裸子植物同以种子繁殖,但比裸子植物要演化和完善得多,表现在:1. 出现了两性结合的花;围绕性器官出现苞、萼、瓣等保护的结构;雄蕊有花药和花丝,大孢子叶发育成具有子房、花柱、柱头的雌蕊;由柱头而不是直接由胚珠受粉;2. 雌、雄配子体简化;具有特殊的“双受精”, 胚乳是受精产物;3. 传粉方式多样化:风媒、虫媒、鸟媒、水媒、自花、异花……4. 形成了果实,多样化的果实促成了被子植物的传播;5. 孢子体高度发达和多样化,适应性广;6. 营养方式除自养外尚有其它方式;7. 有不经种子而扩大个体的能力,如分蘖、地下走茎、鳞茎、块茎、块根上的不定芽。二、被子植物分类原则:和传统的教科书不同的观点有:1. 风媒花是最早发生的,虫媒花迟于风媒花;2. 单性花是最早发生的,两性花是后来发展出来的;3. 单珠被是最早发生的,双珠被迟于单珠被。第二节 被子植物的分类依据花基数、花粉萌发孔数目、子叶数目、根系、维管排列、形成层活动、叶脉、可把被子植物划分为双子叶植物和单子叶植物2纲。本教材采用1964年恩格勒系统排列,和中国植物志、中国高等植物图鉴采用的系统是一致的,不过后者采用的是1936年恩格勒系统。一、 双子叶植物纲Dicotyledoneae双子叶植物由原始花被亚纲和合瓣花亚纲组成:原始花被亚纲:花无被,单被,同被或双被,雄蕊着生在花托上,珠被2层。(一) 山毛榉目Fagales。含2科,仅介绍山毛榉科Fagaceae。山毛榉科又叫壳斗科,由山毛榉科组成的森林称为橡树林oak forest,山毛榉木材称为橡木oak。山毛榉科植物是构成亚热带常绿阔叶林的上层建筑,在温带以落叶山毛榉科植物与桦木科植物组成主要的阔叶树种。1. 主要特征:(1) 体态:乔木,常绿或落叶,单叶,具锯齿或全缘,有时分裂,托叶早落,侧脉常直通锯齿齿尖;(2) 花:单性,雌雄多同株,雄花常排成柔荑花序状,直立或下垂;雌花1—多朵排成歧聚伞花序生于总苞——壳斗,总苞螺旋状排列或轮状排列,果时盘状或杯状半包,或全包着果实。花的结构:花被4—8,雄花:雄蕊与花被裂片同数或为其倍数(4—20);雌花:子房下位,3—7室,每室有胚珠2;(3) 果:坚果。成熟时有壳斗包托;(4) 种子:无胚乳,子叶肥厚,富含淀粉或油脂。2. 分类:含8属900种,我国有6属(中国植物志承认7属)320种,其最重要的分类特征是:(1) 总苞外面有附属物——鳞片、软刺、硬刺等;(2) 坚果和总苞的关系——总苞组成壳斗时的排列,壳斗的形状:全包、半包或浅碟状;(3) 雄花序排成球状、头状(仅水青冈属)或柔荑花序,柔荑花序直立或下垂;(4) 壳斗内包含雌花、果的数目。3. 经济价值:(1) 木材:材质坚硬,耐腐朽,可作建筑、家具、枪托等;(2) 食用坚果:板栗及多种坚果可食;(3) 栓皮栎树皮作软木塞;(4) 树皮、枝叶、壳斗可提取拷胶,供制革用;(5) 木材及锯屑用于养植冬菇。4. 关于壳斗的来源:一为枝性起源,一为叶性起源。(二) 荨麻目Urticales:木本到草本,叶多互生,常有托叶,花两性到单性,常为二基数花,雄蕊少数,子房上位,由2心皮组成。 仅介绍桑科Moraceae。1. 主要特征(1) 体态:木本,乔木,灌木,少有藤本或草本的,枝叶折断或树皮损伤常有白色的乳汁流出;(2) 叶:单叶常互生,少对生,具有托叶,有的托叶在幼时包着芽,脱落后在茎节上留下托叶环;(3) 花:单性,组成花序,同株或异株;桑树同株,构树异株;花序为柔荑花序、短穗状花序、头状花序、隐头花序。花被4,雄蕊4—6,有时退化为1,花丝在芽时内折,子房上位或下位,由2心皮构成,花柱常2,1室,1胚珠;(4) 果实:聚花果;(5) 种子:无胚乳。此外桑科还具有如下的一些热带雨林的特征:(1)“茎花现象”(2)“板根现象”(3)气根现象——独木成林(4)“绞杀现象”2. 分布和分类:桑科约53属1400种,主要分布在热带和亚热带,我国有16属150种。桑科可分为桑亚科和木菠萝蜜亚科,前者雄蕊在芽时内卷,花排成聚伞花序、穗状花序或头状花序,有时单生,如桑属Morus、构树属Broussonetia;木菠萝亚科的雄蕊在芽中直立,花生于密闭的花序托的内壁上或花序托成棍棒状,花陷于花序托中,如无花果属Ficus,菠萝蜜属Artocarpus。3. 经济价值:(1) 园林绿化树种;(2) 养蚕业;(3) 果品:无花果、木菠萝、白桂木、面包树、薜荔等;(4) 药用:桑叶、皮、枝、桑椹;兽用的箭毒木。 应记学名:无花果属Ficus (三) 蓼目Polygonales,仅含1科蓼科Polygonaceae1. 主要特征(1) 体态:草本为主,也有灌木或藤本,茎节常膨大,皮层常具醋酸钙结晶;(2) 叶:单叶互生,有干膜质鞘状托叶;(3) 花:两性,稀单性,三基数,花被同型,3—6,花瓣状,有色彩,雄蕊3—9枚,基部常具由蜜腺联合而成的花盘,子房由2—3心皮联合成1室,胚珠1枚,直生;(4) 雄蕊数目的增减,雌雄蕊异长;(5) 果;瘦果或小坚果,三棱形;(6) 种子:具有胚乳,是内胚乳。2. 分类和分布:32属1200种,全世界分布,主产北温带,我国8属200余种。3. 经济价值(1) 药用:何首乌、扁蓄、大黄、虎杖、火炭母、扛板归等;(2) 粮食:荞麦(3) 观赏:竹节蓼、珊瑚藤应记学名:何首乌 Polygonum multiflorum(四) 中央子目Centrospermae:仅介绍1科。石竹科Caryophyllaceae1. 主要特征(1) 体态:草本,一年生或多年生,茎节常膨大;(2) 叶:单叶,对生,常在基部连以横线。有时可见干膜质状托叶;(3) 花:两性,单生或排成二歧聚伞花序;花为五轮4—5基数,K(4—5),联合成筒状,C4—5,花瓣有长爪,顶端撕裂状,A5—10, 花粉粒具散孔,G(2—5:1:∞—1),具特立中央胎座或基底胎座,花柱4—5;(4) 果:蒴果,瓣裂或顶齿裂;(5) 种子:细小,胚弯曲,包围着外胚乳。2. 经济价值:(1) 观赏:多种石竹,康乃馨等;(2) 药用:太子参、王不留行、瞿麦等;3.和藜科Chenopodiaceae,苋科Amaranthaceae同具散孔花粉,弯曲的胚包着外胚乳,但它们之间具有如下不同: 茎、叶 花被 胎座 果实石竹科 茎节膨大,叶对生 花双被 特立中央胎座,胚珠多数 蒴果瓣裂或顶齿裂藜科 叶互生 单被,绿色 基底胎座,胚珠1 不裂的胞果,或有时盖裂苋科 叶互生或对生 干膜质有色彩 基底胎座,胚珠1 蒴果横裂3. 中央子目的系统学意义:中央子目在演化中具有特殊的意义,花被从单被到双被,在商陆科中有具有离生心皮的种类,从中轴胎座发展到石竹科的特立中央胎座,进一步可发展到藜科和苋科的基底胎座。应记学名:石竹Dianthus chinensis(五) 木兰目 Magnoliales木本,少数木质部仅具管胞,兼具梯状穿孔导管,花以单生为主,具有显著花托,两性,花各部从螺旋状排列到轮状排列,花被同型,雄蕊多数,心皮离生,胚小,胚乳丰富,嚼烂状。含22科,着重介绍2科:木兰科Magnoliaceae1. 主要特征(1) 体态:常绿乔木或灌木,植物体含油细胞,枝、叶、树皮、花有香气;导管端壁倾斜或截平,梯状穿孔板到单穿孔。(2) 叶:互生,全缘,但鹅掌楸属叶3—5裂。具有笔帽状的托叶;托叶包裹整个叶芽,托叶与叶柄腹面贴合处留下或长或短的压痕,托叶脱落后在节上留下托叶环。托叶单枚,但鹅掌楸属等托叶为2枚;(3) 花:两性,少单性异株,单生,辐射对称,花被同型,花被3—11,雄蕊多数,心皮多数,离生,花各部螺旋状排列于伸长的花托上;雄蕊和雌蕊均未特化:雄蕊未完全分化出花丝,药隔常伸出花药之外。花粉单沟,舟状;雌蕊无明显的花柱与柱头之分,心皮腹缝线的上部为柱头面。雌蕊群柄,雌雄蕊柄。(4) 果实:蓇葖或聚合蓇葖果,罕具翅坚果;(5) 种子:胚小,胚乳丰富,嚼烂状——褶叠呈不规则的表面。2. 分类和分布:15属250种,分布北半球,我国有11属130种,是木兰科种类最丰富的地区。根据花顶生还是腋生,每一心皮含胚珠数目,是否具有雌雄蕊柄,叶柄腹面的托叶痕长短,蓇葖果还是不裂的翅果,花单性还是两性划分属。(1) 木兰属Magnolia:花顶生,胚珠2枚;(2) 木莲属Manglietia:花顶生,胚珠4枚;(3) 含笑属 Michelia:花腋生,胚珠多于4枚;(4) 鹅掌楸属Liriodendron:叶每侧有2-4个裂片;具翅小坚果;3. 木兰科的系统发育讨论(1) 花从顶生到腋生;两性到单性;(2) 花被由不分化向萼、瓣分化发展,如鹅掌楸属;(3) 雄蕊花粉囊由位于小孢子叶的中脉两侧向边缘转移,花药由内向开裂转向外向开裂(鹅掌楸属),雄蕊由花药小、药隔大、花丝短发展到分化出明显的花丝;(4) 雌蕊群由无柄到有柄,心皮数目减少,从螺旋状排列到轮生(马来西亚 Pachylanx心皮3,轮生);(5) 果实由蓇葖果到侧面连合的聚合蓇葖果。4. 经济意义(1) 木材;(2) 园林绿化:白兰、黄兰、荷花玉兰、夜合、含笑等;(3) 药用:厚朴、辛夷;(4) 提取芳香油用于化妆品。应记学名:荷花玉兰Magnolia grandiflora含笑Michelia figo樟科Lauraceae科名来源于是月桂属Laurus,樟科唯一在欧洲分布的属,产地中海,枝叶常作花环等喜庆用,叶晒干作香料加入汤。1.主要特征(1) 体态:常绿或落叶的乔灌木,仅无根藤(Cassytha)是寄生藤本。枝叶树皮含有油细胞,揉之有樟脑油香气,叶、树皮、木材有时存在粘液囊。鳞芽有多数芽鳞苞;导管单穿孔;(2) 叶:互生,全缘,三出脉、离基三出脉、羽状脉。叶常因枝条节间缩短而成枝顶聚生,假轮生,如新木姜子属,个别种类近对生。无根藤茎无叶。少有分裂的叶(如檫木);(3) 花:两性,单性异株,辐射对称,花小,组成花序或丛生,花被不分化,2轮,每轮3枚;雄蕊片状,4轮,每轮3枚,第1、2轮雄蕊内向,3轮雄蕊外向,基部有2腺体,第4轮雄蕊退化成箭头状;花药4室,排成2排或排成一排,瓣裂,花粉粒无沟孔;花丝基部与花被基部联合成极短的被丝托,果时或者增大;子房1室,顶生1胚珠,花柱单一,柱头3裂;(4) 果实:核果或成浆果状;(5) 种子:无胚乳。4. 分类和分布:45属2500种,大部产热带、亚热带,我国20属480种,主产长江以南各省区。樟科可分为樟亚科和无根藤亚科(仅1种)。樟科分类依据:(1) 花序有无总苞;(2) 花两性还是单性;(3) 发育雄蕊的轮数;(4) 药室数目及排列;(5) 花被宿存与否;(6) 被丝管花后是否增大。5. 经济用途:(1) 木材;樟、楠木、檫木;(2) 香料:樟:樟脑、樟脑油,肉桂:香料、桂皮油,山苍子:枝、叶、树皮、花蕾、果实提取山苍子油;樟属多种树皮用于卫生香、迷信香、烛制造香味添加剂;(3) 药用:桂皮、乌药等;(4) 果树:鳄梨;6. 系统学意义:樟科花被尚未完全分化为花萼和花瓣,花药4室,排成一排或上下两排,瓣裂,花粉粒无萌发孔,叶具单隙节,无疑都是原始的特征,但在如下几方面表现得比较进化:(1) 导管端壁具单穿孔;(2) 具有花序;(3) 花各部定数,并为轮生排列;(4) 雄蕊已分化出花丝和花药两部分;(5) 心皮减退为1枚(亦有观点认为子房1室是由3心皮形成 的,因花柱具3枚柱头);(6) 核果,种子无胚乳。应记学名:樟属Cinnamomum,木姜子属Litsea木兰目全部是木本植物,没有草本植物,大多数是虫媒为主的植物,这类植物主要是花被大而显著,花与枝、叶、树皮有香气;但也有一些类群虽然花两性,心皮离生,但花被退化,花排成穗状花序,花、枝、叶、树皮缺乏香气,这表明木兰目内有两个发展方向。(六) 毛茛目Ranales:包含毛茛亚目和睡莲亚目共7个科,介绍1科:毛茛科Ranaunculaceae;全部为草本植物,花的结构与木兰科有许多相同之处。哈钦松的被子植物系统,木本植物以木兰科为起点,草本植物则以毛茛科为起点,都认为是最原始的被子植物,演化出其它较为进化的类群。1. 主要特征(1) 体态:全为草本,常具须根系,茎中维管束多为环状,偶具散生维管束,导管端壁多为单穿孔。植物体无精油细胞,但含生物碱;(2) 叶:基生或茎上互生,常分裂,并形成复叶。独叶草和星叶草具有叉状叶脉;(3) 花:两性,辐射对称到两侧对称,K5,C5,A∞,G∞—1:1—∞,花萼、花瓣分离或同型,萼有时花瓣状,基部常有蜜腺,或特化成蜜叶,而使花冠成两侧对称,花瓣有时缺;花各部螺旋状排列于伸长的花托上,到轮生;边缘胎座;花粉粒表面纹饰多型性:三沟、多沟、散沟、散孔(4) 果实:聚合蓇葖果,或瘦果achene;(5) 种子:有胚乳2. 分类和分布:全世界50属约2000种,中国有40属700种,多分布于温带。在我国最多种数的属为:乌头属Aconitum 160种,花两侧对称;翠雀属Delphinium120种,花两侧对称;铁线莲属Clematis110种;花辐射对称;毛茛属Ranuculus60种;花辐射对称;唐松草属Thalictrum66种;花辐射对称;银莲花属Anemone54种,以上7属约570种,占我国毛茛科植物种数的80%。3. 经济价值:(1) 药用:黄莲,乌头与附子,升麻;威灵仙;白头翁;毛茛属、打破碗花花等可作土农药,杀蛆。(2) 观赏:毛茛属、铁线莲属、翠雀属、飞燕草等。4.系统学意义:毛茛科多数属种花辐射对称,少数属发展出具有长距的蜜叶而成为两侧对称的花,花被分化为花萼和花瓣,为了经济原则百出现退化和瓣化的雄蕊,多型的花粉纹饰,心皮减退到1个,表明它是多心皮类得到发展的类群。但另一方面毛茛科表现出来的主要特征,如雌雄蕊多数、螺旋状排列、彼此分离,表明它和木兰目有较密切的亲缘关系。由于毛茛科是草本植物,生活周期短,演化的速率比木兰目要快得多,出现属种的多样性,有着演化的不同系列也就不足为怪了。(七) 藤黄目Guttiferales芍药科Paeoniaceae山茶科Theaceae1. 主要特征(1) 体态:木本,多为常绿;木质部具有端壁倾斜的导管,梯状穿孔板横闩少数到数十条,亦有单穿孔的导管。(2) 叶:单叶,互生,无托叶,叶缘有胼胝质状锯齿。叶具分枝石细胞。(3) 花:两性,仅柃属Eurya单性异株。单生或簇生,通常不组成花序。多数属种有小苞片和萼片的分化,但山茶属Camellia的一些种,核果茶属Pyrenaria的个别种,石笔木属Tutcheria、多瓣核果茶属Parapyrenaria、大头茶属Polyspora的全部种类,均无小苞片和萼片的分化,苞被逐渐过渡到花瓣。B2,K5,C5,A∞,G(5—3:5—3),仅茶梨属Anneslea子房下位,中轴胎座,胚珠多数,倒生,花粉粒具三沟孔。(4) 果实:蒴果、核果、浆果状。(5) 种子:无翅或有翅,子叶肉质或叶状,多数无胚乳。2. 分类与分布:山茶科含40属约700种,分布于热带和亚热带地区,是南亚热带常绿阔叶林的典型树种。科的分类依据是:(1) 果实的类型;(2) 苞片和萼片是否分化,花梗伸长与否;(3) 花被各轮多数还是定数;(4) 雌雄蕊连合程度;(5) 子房室数;(6) 花两性还是单性;(7) 花药是否有附属物。山茶属Camellia:蒴果,种子大型,子叶肥厚肉质;木荷属Schima:蒴果具长柄,中轴棒状,种子有周翅;柃属Eurya:花单性异株,浆果状干果。3. 经济价值:(1) 饮料:茶(2) 观赏:茶花(3) 油料:油茶(4) 木材:木荷属等。4.系统学意义:山茶科全部为木本植物,花各部体现了从多数、完全分离、螺旋状排列,到定数,合生轮状排列,特别是某此种类的心皮部分分离,反映它的祖先和离生心皮类可能有联系。一般认为它可能来自离生心皮,雄蕊多数,分离的五桠果科Dillendiaceae.应记学名:Camellia sinensis(八) 罂粟目Papaverales十字花科Cruciferae:本科植物与人们的日常生活关系密切。1. 主要特征:(1) 体态:草本,叶常基生,单叶或复叶,常有辛辣液汁;(2) 花:花排成伞房花序,最后成总状花序。具有十字形花冠,花冠顶端平展,具长爪,花两性,K4,C4,A2+4,G(2:1:∞),四强雄蕊;侧膜胎座,具有由胎座框形成的假隔膜;(3) 果实:角果——长角和短角;(4) 种子:无胚乳。2. 分类及代表植物: 近400属,3000余种。属种多,分类主根据种子子叶与胚根的排列:(1) 子叶缘倚(2) 子叶背倚(3) 子叶对摺芸苔属Brassica:叶为大头羽状裂,花黄色,长角果有喙,种子1行;萝卜属Raphanus:叶为大头羽状裂,花白色,长角果肉质,圆柱状,种子间缢缩,成熟时裂成几含1种子的节,或裂成几部分;拟南芥菜属Arabidopsis:植物体有单毛或分叉毛,茎生叶基部耳状半抱茎,花白色、粉红或淡黄色,长角果,种子湿时发粘。3. 经济意义(1) 蔬菜:叶菜类;根茎类;花菜类;(2) 油料:油菜(3) 药用:大青、崧蓝、莱菔子(4) 香料:芥末,辣根(5) 观赏:紫罗兰,花叶甘蓝(6) 蜜源植物应记学名:大白菜Brassica pekinensis

菊科植物菊科是比较年青而进化程度较高的一个大科。虽然出现在地球上的时间较晚,但由于该科植物在形态结构上先进,对环境适应能力强,使这个年青的科在较短的时间内,不论在种的数量上还是分布范围上,均跃居世界种子植物之冠。许多植物分类专家和系统演化专家都一致认为它在被子植物(尤其是双子叶植物)系统演化中的地位,发展到了最高阶段。菊科植物的绝大部分属、种的营养体都是草本,木本者甚少,仅占本科植物种数的。从进化角度看,草本植物以种子或地下器官(根、根茎、块茎、球茎等)度过环境的不良时期,比木本植物适应性强,因而较木本植物进化。菊科植物除少数种类(如百日草、鬼针草)为对生叶外,多为互生单叶。1.菊科植物繁殖器官的特点是头状花序。头状花序是由许多无柄小花(或仅有一朵花)密集着生于花序轴的顶部,聚成头状。外形酷似一朵大花,实为由多花(或一朵)组成的花序。一般再由许多头状花序组成圆锥花序、伞房花序等。漏芦属的头状花序小,只包含一朵花,由许多小的头状花序又组成较大的复头状花序。头状花序的最外面,包有总苞,一般为绿色,叶状,它的功能无疑是在头状花序未开放之前,包在外面起保护作用。但本科中许多属、种的总苞,特化成具有特殊用途的器官,如蜡菊的总苞变成膜质,并有鲜艳的色彩,用它吸引昆虫;牛蒡、苍术及苍耳等的总苞变成钩刺,腺梗菊、豨莶等的总苞上具粘质的腺毛,可利用动物来传播果实、种子。由许多小花集成头状花序,这就使本来不太明显的每个小花集在一起,显得较大而醒目,尤其当某些属、种花序边缘的舌状花开放后,使花序变得更大、更醒目,以利于招引更多的昆虫。有些属、种的头状花序中,各小花之间有了明确的分工,如向日葵,花序边缘的舌状花是不能结实的无性花,中间的管状花既能产生花粉,又能结果实,是两性花,而金盏菊与之不同,边缘的舌状花是能结实的雌花,而中间的管状花全是只能产花粉而不能结实的雄花。2.头状花序上每朵花的结构,简要概括有如下几点:萼片变成冠毛,花瓣5枚连合,雄蕊聚药、子房2心皮下位。但各属、种之间差异很大,简化或特化现象很普遍。萼片:萼片是保护器官,尤其在花蕾时期。菊科的头状花序外围有总苞统一保护,所以萼片失去了它原有的作用,有些种类特化成为果实顶端刺状、毛状或片状的“冠毛”,成为果实种子的传播器官,如蒲公英、鸦葱等具毛状冠毛,可借风力使果实到处飘扬。又如鬼针草,冠毛变成刺状,可使果实附着于动物身体上,借以传播。花瓣:5枚,互相连合成管状或舌状。从进化角度看,合瓣花是后出性状,要比离瓣花进化。若花瓣的基部连合成较长的管,顶端五个花瓣呈辐射对称排列的,叫管状花,如向日葵花序中央的小花。若花瓣基部连合成较短的管,五个花瓣连合成为片状,两侧对称,向一侧伸展的叫作舌状花,花瓣顶端五个齿,表明该舌状花是由五枚花瓣连合而成。如蒲公英的花。有的种类花瓣基部连合成较长的管,但花瓣五枚形成唇形,分上下二唇,往往有的只发育一个唇,另一个唇退化,形成假舌状花,如金盏菊和向日葵花序外围的小花。在花冠管的基部,有环形的蜜腺,可分泌花蜜贮存在管的基部。雄蕊:5枚,花丝互相分离而花药边缘互相连合形成空筒形,即聚药雄蕊。每当花药成熟时,将花粉粒撒在聚药雄蕊的“筒”中,待雌蕊花柱生长时,将它们“推”出筒外。有些种类花药的基部特化成“尾”状,其功用是保护花瓣管基部的蜜腺和花蜜,免遭灰尘或雨水的侵蚀。在每个花药的顶端有突出的“药隔”,在雄蕊未成熟时,此五个药隔互相靠合形成一个“盖子”,封住花药管的口部,起防护作用。雌蕊:子房下位,二心皮构成,一室,一枚倒生胚珠,基底着生。花柱一条,伸于花药管中,顶端柱头2裂,但在雌蕊尚未成熟时,柱头不张开。在花柱上部,常生有一圈毛,叫“扫粉毛”,每当花柱发育而伸长的过程中,此“扫粉毛”即可将雄蕊花药“撒”在花药管中的花粉粒“推”出,便于来访的昆虫携带。菊科植物花一般都是雄蕊先熟,花柱伸长过程中将花粉粒“推”出后,顶端的柱头再张开来接受其它花传来的花粉。这是避免自花传粉的适应。但是,一旦柱头上没接受到其他花传来的花粉,即异花传粉遭到失败,也无妨,柱头可以下弯,将“授粉面”接触到自己的花柱上,沾上自花产生的花粉粒,完成自花授粉。3.菊科的果实是不开裂的干果,果皮致密,其中只含有一粒种子,一般认为是瘦果。但它来源于二心皮,并且是子房下位形成的,这与由一心皮形成的子房上位的瘦果有所不同,严格说起来应叫“菊果”或“连萼瘦果”(Cypsela)。菊科植物大多数花序较大而鲜艳,适于虫媒传粉,但另外有些属、种的花并不鲜艳,例如蒿属(Artemisia)、苍耳属(Xanthium)及豚草属(Ambrosia)等,它们的花序很小,黄绿色,很不鲜艳。这些植物是由虫媒特化成风媒的一个类型。苍耳属植物是雌雄同株,异花,雄花序较小,还保留扁平的头状花序,花期很短,花谢后即脱落,往往不被人们注意到。雌花序(即所谓的“苍子”)的花序轴(托)木质化,外有许多钩刺,其中包有两朵雌花,每朵雌花只剩下一个子房和二裂的花柱,成熟时整个花序脱落。向日葵在我国各地广为种植,取材容易,而且花序及花都较大,便于观察,下面将它的各部器官作一简述,供教学参考。向日葵是原产北美洲的一年生大型草本油料作物,种子含油量~52%。高2~4米,大型的心脏形叶,互生。头状花序单生于茎顶,一般直径30厘米,大的可达60厘米。头状花序的花序轴(托)扁平,其中充满白色海绵状的填充物(薄壁细胞)。花序边缘围有3~4层绿色的总苞。最外圈的花为鲜黄色的“舌状花”(边花),中央为黄褐色的管状花(盘花)。舌状花(边花)(见图c)是不育性的无性花,功能就是吸引昆虫来访,帮助传粉。花瓣基部连合成短管,花瓣上部扁平、伸展,由三枚花瓣连合而成,另外两枚花瓣退化,所以有人称它为“假舌状花”。子房三角柱状,内无胚珠,花柱和雄蕊皆退化,不复存在。萼片退化成膜质的“冠毛”,一般三枚,分别着生在子房三个角的顶端。子房基部无明显的苞片。管状花(盘花)(见图B)的五枚花瓣基部连合成管状,上部五个齿,辐射对称。在花瓣管的下部膨大成球形,上生纤毛,其作用有二:1.膨大的空腔内贮花蜜供来访的昆虫采食。2.膨大的部分彼此靠得紧密,填充了花冠管之间的空隙,防止雨水、灰尘或长吻昆虫伤害下面的子房。萼片退化成膜质三角形的小薄片,着生在扁平子房的两个上角,已无明显的作用,果实成熟时脱落。雄蕊的花药黑褐色,连合成管,药隔三角形,黄褐色。雌蕊的子房下位,未成熟时白色,壁薄而软,待成熟后,果皮变硬而具黑色花纹。每个子房的基部都有一枚膜质的苞片包住子房,白色,顶端有三个裂齿,当果实成熟脱落时,此苞片仍存留在扁平的花序轴上。菊科植物依据头状花序内花的形态及乳汁的有无可分为两个亚科12个族。划分标准即:管状花亚科(Asteroideae)植物体不含乳汁,头状花序皆为管状花或至少花序中的盘花为管状花。包括11个族,大多数菊科植物都属于此亚科。应当说明的是我们日常栽培的菊花(Dendranthema morifolium)虽花序中央的盘花似舌状,那是长期人工选择的结果,它无乳汁应归于本亚科。蒿属、向日葵等,也都属于本亚科。舌状花亚科(Cichorioideae)植物体含乳汁,头状花序上皆为舌状花。只包含一个族。蒲公英、莴苣、苣荬菜等都属于本亚科。菊科植物与人类生活关系较为密切。其中有许多著名的观赏花卉如菊花、大丽菊、万寿菊、金盏菊、翠菊、蜡菊、大波斯菊(秋英)、瓜叶菊、雏菊等。日常食用的蔬菜有莴苣、茼蒿(北京称蒿子秆),菊芋(姜不辣),生菜等。药用种类较多如除虫菊、红花、牛蒡、蛔蒿(花序中产驱蛔虫有效成分——山道年)、苍术、泽兰、大蓟等。可提取芳香油的植物有艾纳香(Blumeabalsamifera),蒸馏后提取的挥发性物质即冰片,黄花蒿(Artemisia annua)全草可提取芳香油。橡胶草(Taraxacum kok-saghyz)是北方较寒冷地区的草本橡胶资源植物,苏联曾大量栽培。对人类生活有害的植物如蒿属某些种,专门生长在农田中,是庄稼的大敌。豚草属一些种的花粉对某些人易产生过敏反应。

  • 索引序列
  • 转动恒星结构与演化研究毕业论文
  • 能量转化与守恒毕业论文
  • 电控转换阀结构优化研究论文
  • 我国产业结构演变与对策研究论文
  • 五种木本植物演化结构研究论文
  • 返回顶部