在受到污染的水体中, 凤眼莲迅速繁殖, 形成单一、 致密的草垫, 使得水体的透射光明显下降, 从而使水体中的浮游植物、 沉水植物以及藻类光合作用受到限制,水生植物的多样性可能会受到影响。同时, 水体中的动植物消耗大量氧气, 使得二氧化碳含量增加。凤眼莲的生长繁殖, 使得水体中腐殖质增加, pH 值下降,水体颜色也会发生改变。由于凤眼莲生物量的增加, 致密的草垫使得水流速度下降, 河底没有降解的植物碎屑增加, 逐渐在水体中淤积, 导致河床抬升。水体理化因子的改变, 特别是水体中含氧量的下降, 水下植物以及动物繁殖场所的减少,会导致水体动物多样性的下降。但是,Masifwa等通过对乌干达维多利亚湖凤眼莲群落与靠近岸边的莎草群落的比较发现,水生无脊椎动物多样性从靠近凤眼莲群落的开阔水面到靠近岸边的莎草群落不断下降,认为凤眼莲增加了开阔水面水生无脊椎动物的多样性, 他还建立了岸边凤眼莲种群生长的最适宽度模型, 试图增加水生动物的多样性。Bailey和Litterick认为, 当凤眼莲密度较低的时候, 可能增加水生动物多样性, 但是当凤眼莲密度增加的时候, 水生动植物的多样性就会下降。 凤眼莲在水体中的密集生长, 水体透光量严重不足, 常使得沉水水生植物减少, 但由于其多年大量沉积, 河床淤泥加深, 挺水水生植物如芦苇、 野茭白等大量增加。同时,这些挺水植物又可以阻挡凤眼莲的飘移, 使得凤眼莲大量定居, 并迅速繁殖生长,两者相得益彰, 大大影响了河流景观, 堵塞了河道由于凤眼莲的入侵, 改变了当地河流生态系统的固有食物链结构, 影响了鱼类的正常生长和繁殖。在非洲的一些河流、 湖泊中, 靠河岸植被和开阔的水面有充足的氧气和丰富的食物, 是许多鱼类繁殖、 生长、 以及庇护的场所,但是由于凤眼莲的入侵, 常常阻挡鱼类的洄游, 进而影响了鱼类的繁殖、 取食、 以及幼鱼的生长。
日前,环保部发布“环保部‘十二五’规划”,其间称,我国已经成为遭到生物入侵严重的国家,有些地区生态系统遭到不同程度的破坏。然而,我国对于生物入侵的现状并不完全了解,相关控制方法也并不健全。我们熟悉的福寿螺、小龙虾等生物,都曾因生物入侵带来威胁。 成功入侵的外来物种对各种环境有较强的忍耐力、繁殖能力和传播能力,能迅速产生大量后代。它们利用多种方式进行传播,建立优良种群,从而挤压本土物种的生存空间,这就可能给本地生态系统平衡带来巨大冲击。什么是生物入侵,它有哪些危害?是怎样形成的?我国的生物入侵现状如何?曾经造成了哪些危害?防止、治理生物入侵有哪些新方法?概念解读什么是物种入侵?农业部科技教育司司长张凤桐介绍,外来生物入侵主要是指外来的或者非本地的物种对农林牧渔业的生产、自然环境、人畜健康造成的危害。严格来说,世界自然保护联盟有一个非常准确的定义,外来物种在自然和半自然的生态系统和生境中建立的种群,改变和危害了本地生物多样性的时候,它就是一个外来入侵种,它造成的危害就是外来生物入侵。从外来物种入侵造成的危害来说,主要是三个方面。一个是造成农林产品、产值和品质的下降,增加了成本。第二,对生物多样性造成影响,特别是侵占了本地物种的生存空间,造成本地物种死亡和濒危。第三,对人畜健康和贸易造成影响。以江苏南京遭受加拿大的“一枝黄花”入侵为例。上世纪,“一枝黄花”作为观赏性植物由北美引入,2000年后开始爆发式蔓延,且通过根系分泌毒素,导致周围其他植物死亡。南京有关部门曾专门发文并组织力量清剿“一枝黄花”,但至今也没能将其彻底剿灭。近十几年来,外来入侵物种在我国数量增加,扩散蔓延的频率加快、范围扩大,造成的经济损失越来越严重。我们熟知的物种入侵的例子还有水葫芦。它看起来只是一束普通的紫色鲜花,但近几年这种浮生植物已经泛滥成灾,被称为“绿色污染元凶”。在美国、澳大利亚和中国的一些地区,这种植物堵塞河道,阻断交通,致使大量水生生物因缺氧和阳光不足死亡虽然这种植物对污染水体有一定的降解净化作用,但其过快的繁殖速度还是使其成为最具侵略性和危害性的植物之一。再比如我们为了固河滩,引进了一些大米草,但是它现在疯长,导致滩涂生态失衡、航道淤塞、海洋生物窒息致死,因而被称为“害人草”。现在我们要种海防林和红树林,种不上去,因为大量的草长在那儿,把草割掉,但它很快又长起来了。一般来说,入侵性强的物种都具有一些相应的特征,例如:繁殖能力强,植物能产生大量的种子,动物则产卵量大或产仔量大,这样不仅提高其后代存活的绝对数量,也提高了其传播的几率,在入侵的第一个阶段就占有了优势。此外,在外来生物入侵中还有一个重要的现象,那就是“时滞”。就是指入侵性外来生物从开始在新的环境里定居到种群开始快速增长和迅速扩大“占领区”之间的时间延迟期(潜伏期)。就是入侵者在最初的时间不会大量繁殖、扩展领域,它们安安静静地在新到达的地方生长。外来生物入侵过程中的时间延滞,或有或无,或短或长,从短短的几年到几十年或上百年,更有甚者可以持续几个世纪。这样就使得外来生物入侵更加难以琢磨,说不定在我们周围默默无闻存在了很长时间的某种什么外来生物会突然爆发性生长,给人类带来许多麻烦。现状堪忧我国目前有400多种外来入侵物种据报道,农业部科技教育司巡视员王衍亮曾表示,我国是遭受外来物种入侵危害最严重的国家之一。国家环保部自然生态保护司生物安全管理处处长王捷称,最近一次调查统计外来入侵物种有488种,其中植物265种,动物171种,菌类微生物26种。因为没有在全国范围内进行大面积外来物种调查,只有大部分地区的调查。有些外来物种我们还不认识,不了解。它还没有爆发的时候,我们不知道它是不是会成为入侵物种。据农业部的初步统计,目前我国有400多种外来入侵物种。外来入侵物种危及本地物种生存,破坏生态系统,每年造成直接经济损失高达1200亿元。在国际自然保护联盟公布的最具危害性的100种外来入侵物种中,我国有50多种,其中危害最严重的有11种,这11种外来入侵物种每年给我国造成大约600亿元的损失。由于长期以来对外来物种的入侵缺乏足够的认识和系统的调查研究,至今中国仍不能提供较为权威的反映入侵中国的外来物种的目录资料在外来入侵物种中,水葫芦、水花生、紫茎泽兰、大米草、薇甘菊等8种入侵植物给农林业带来了严重危害,而危害最严重的害虫则有14种,包括美国白蛾、松材线虫、马铃薯甲虫等。除了经济损失外,物种入侵也使得中国维护生物多样性的任务更加艰巨。据调查,国际自然资源保护联盟公布的100种破坏力最强的外来入侵物种中,约有一半侵入了中国。与此相一致的是在《濒危野生动植物国际公约》列出的640种世界濒危物种中,有156个均在中国。破局之道防治非常困难 资源化或是可行方法王捷介绍,物种入侵主要是三种途径:一种是人为引进,有意引入;一种是无意引入,常见于旅游者身上沾粘的,传播到另外一个区域落种;还有就是自然传播,像风把种子吹浮。王捷称,这几年入侵的频率加大,主要是随着经济一体化,交通又非常便利,从一个区域到另一个区域物种的迁移比以往要快得多。入侵物种主要靠人类迁移,人类带来的传播要远大于自然的传播。这里有无意识也有有意识的。王捷举例称,2008年北京奥运开幕之前,最头疼的就是美国白蛾。这种昆虫如果不把它消灭,会影响运动员发挥,因为它有驱光性,当时美国白蛾也是泛滥成灾,这个物种就是无意引入的,通过包装材料,以虫卵带进国内的。在治理外来物种入侵的方法中,资源化是目前国内专家比较推崇的一条途径。所谓资源化,就是把这些物种变成资源。王捷称,如果能资源化就没有太大的问题。在这个治理的过程中,也必须随时注意这个方面。对此,王捷举了福寿螺的例子。福寿螺本是引进养殖,供人们食用的,但由于管理不善,给农田、水稻等带来了损害。近年来,有学者利用福寿螺食性杂、摄食各种植物的特性,提取并研究其消化酶,因其来源简单,非常适合工业化生产设备纤维素酶制品。云南等省份利用福寿螺作饲料,制成福寿螺粉,完全可以代替鱼粉作水产饲料的蛋白源。王捷说:“所以要利用在于它本身经济价值,关键要能利用好。所以如果从经济利用这方面突破,如果能利用,对人就有价值,防治就比较方便。”但是,并非每个入侵物种的资源化都能这般顺利。云南滇池圈养水葫芦望改善水质,但效果未知。查阅云南省政府公开信息不难看到,2009年初云南政府对于水葫芦的态度还是要求“持之以恒”地做好打捞工作。而5个月后,当地对于水葫芦的态度已经出现较大转变,在滇池南岸的白山湾开始了水葫芦种养基地,与江苏省农科院合作试验项目利用水葫芦治理滇池,模式获得成功后,将在滇池水域进行大规模推广。“在滇池种植水葫芦,设想很好,但实际效果还值得商榷。”云南省农业生态研究所所长那中元说,之所以在滇池种植,主要还是因为在所有水生植物中,水葫芦是吸收氮、磷效率最高的植物修改下完事 交作业吧
外来物种入侵的危害及其原因分析我国地域辽阔,生态类型多种多样,涉及的外来入侵物种数量多、范围广,造成的危害也比较严重。1 对生态环境的影响外来入侵种通过竞争或占据本地物种生态位,排挤本地种。例如从洱海、程海和抚仙湖引进太湖新银鱼后鱼产量的变化来看,浮游动物为食性的银鱼不仅与本地鱼类的幼鱼发生强烈的食物竞争,而且与程海红鮊、大眼鲤、春鲤、洱海鲤、鱇[鱼良]白鱼等浮游动物食性的本地鱼类之间也产生强烈的食物竞争,导致本地鱼类种群数量急剧下降。或与当地种竞争食物;或直接扼杀当地物种。外来鱼类通过与本地鱼竞争食物并吞噬本地鱼类鱼卵使本地鱼种类和数量减少的例子很多。以洱海为例,20世纪 60年代引进"四大家鱼"时带进的鰕虎鱼和麦穗鱼主要生活于湖泊的浅水区,嗜噬本地鱼类产于浅水区的授精卵,结果导致本地鱼类种群急剧减少。或分泌释放化学物质,抑制其它物种生长,使当地物种的种类和数量减少,甚至濒危或灭绝。例如豚草可释放酚酸类、聚乙炔、倍半萜内脂及甾醇等化感物质,对禾本科、菊科等一年生草本植物有明显的抑制、排斥作用。在云南各地,导致本地鱼类濒危的因素主要有四个:外来鱼类、围湖造田、水利工程、酷渔滥捕。滇西北主要的3个湖泊洱海、程海、泸沽湖,共有本地鱼类 34种。从鱼产量的历史资料来看,本地鱼类数量急剧下降均发生于引进新的鱼类种类之后。洱海在20世纪60年代初期引进"四大家鱼"时无意中夹带进鰕虎鱼和麦穗鱼等非经济性外来鱼类后,大理弓鱼等本地鱼类经历了第一次冲击,产量急剧下降,下降幅度在50~1000倍左右,同期鱼船的数量及捕捞强度的增加则仅为1倍左右;至80年代中期,鰕虎鱼和麦穗鱼等非经济性外来鱼类数量明显下降后,本地鱼类的产量又有所回升;80年代末期引进太湖新银鱼并在90年代初期形成产量后,土著鱼类又经历了第二次冲击,各种本地鱼类均陷于濒危状态。同期,泸沽湖有裂腹鱼遭受鰕虎鱼和麦穗鱼等排挤,程海有本地鱼遭受银鱼排挤的类似命运。这些资料表明,在外来鱼类、围湖造田、水利工程、酷渔滥捕等四大致危因素中,外来鱼类是导致土著鱼类种群数量急剧下降或濒危的最大因素。由于直接减少了当地物种的种类和数量,形成了单优群落,间接地使依赖于这些物种生存的当地其它物种的种类和数量减少,最后导致生态系统单一和退化,改变或破坏当地的自然景观。有的入侵种,特别是藤本植物,可以完全破坏发育良好、层次丰富的森林。禾草或灌木入侵种占据空间后,其它的乔木就无法生长。许多外来入侵种使植被遭到破坏,变成层次单一的低矮植被类型。这些植物群落(包括物种组成和空间结构等)的改变相应地引起生态过程的改变,这包括正常的火循环周期被改变,火发生的频率及水资源的消耗增加,加重土壤的贫瘠化等。外来入侵种对生态系统另外一个更不易察觉的影响是污染当地的遗传多样性。随着生境片段化,残存的次生植被常被入侵种分割、包围和渗透,使本土生物种群进一步破碎化,造成一些植被的近亲繁殖及遗传漂变。有些入侵种可与同属近缘种、甚至不同属的种(如加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)不但可与同属植物杂交,还可与假蓍紫菀(Aster ptarmicoides)杂交。入侵种与本地种的基因交流可能导致后者的遗传侵蚀。在植被恢复中将外来种与近缘本地种混植,如在华北和东北本地种落叶松(Larix)产区种植日本落叶松(),在海南本地的海桑属(Sonneratia)产区混植从孟加拉国引进的无瓣海桑(S. apetala),都存在相关问题,因为这些属已有一些种间杂交的报道[14]。从美国引进的红鲍(Haliotis rufescens)和绿鲍(H. fulgens),在一定条件下能和我国本地种皱纹盘鲍(H. dscus hannai)杂交,在实验室条件下已经获得了杂交后代,如果这样的杂交后代在自然条件下再成熟繁殖,与本地种更易杂交,结果必将对我国的遗传资源造成污染[3]。值得注意的是,与人类对环境的破坏不同,外来入侵物种对生态系统的破坏及威胁是长期的、持久的。当人类停止对某一环境的污染后,该环境会逐渐恢复,而当外来物种入侵后,即使停止继续引入,已传入的个体并不会自动消失,而会继续大肆繁殖和扩散,这时要控制或清除往往十分困难。而由于外来物种的排斥、竞争导致灭绝的本地特有物种则是不可恢复的。因而对外来物种威胁生物多样性的问题应引起足够的重视。2 对人类健康的影响全球经济一体化带来了许多新的医学问题,其中一些是外来物种入侵所带来的。病毒是个棘手的问题,尽管人类用疫苗成功地防治了天花、小儿麻痹、黄热病等病毒,但是对大量的病毒却束手无策。人类花费大量精力寻找爱滋病的疗法,却收效甚微。更糟糕的是,全球化会使那些对人类有害的病毒影响范围进一步扩大。传染性疾病是外来物种入侵的典型例证。大凡新型的传染病,一些是直接通过旅行者无意带进来的,还有一些则是间接地从人们有意或无意引进的动物体上传染的。[10]淋巴腺鼠疫(通常是由鼠疫杆菌Pasturella pestis引发的)由跳蚤携带,而跳蚤通过寄生于入侵物种--原产自印度的黑家鼠(Rattus rattus),从中亚传播到北非、欧洲和中国[10]。随着欧洲殖民地的建立,麻疹和天花从欧洲大陆席卷了西半球。当地居民对这些疾病的抵抗力很弱,这也促使了阿芝特克和印加帝国的衰落[10]。一些外来动物,如大瓶螺等,是人畜共患的寄生虫病的中间宿主。麝鼠可传播野兔热,极易威胁周围居民的健康。豚草花粉是人类变态反应症的主要病原之一,所引起的"枯草热"给全世界很多国家人们的健康带来了极大的危害。据调查,1983年沈阳市人群发病率达 ,每到豚草开花散粉季节,过敏体质者便发生哮喘、打喷嚏、流清水样鼻涕等症状,体质弱者甚至可发生其他合并症并死亡[1]。大型工程,比如修建水坝、灌溉、土地开垦、道路建设和移民工程等,都可能导致疾病入侵,比如疟疾、骨痛热、血吸虫病和锥形虫病。人类开垦热带雨林地区,为更多的病毒入侵提供了新的机会,其中包括以前只在野生动物寄主之间循环的出血性发烧病的病毒。3 对社会和文化的影响外来入侵物种通过改变侵入地的自然生态系统,降低物种多样性,从而严重危害当地的社会和文化。我国是一个多民族国家,各民族聚居地区周围都有其特殊的动植物资源和各具特色的生态系统,对当地特殊的民族文化和生活方式的形成具有重要作用,特别是傣族、苗族、布依族等民族地区。由于紫茎泽兰等外来入侵植物不断竞争,取代本地植物资源,生物入侵正在无声地削弱民族文化的根基。凤眼莲往往大面积覆盖河道、湖泊、水库和池塘等水体,影响周围居民和牲畜生活用水,人们难以从水路乘船外出。4 对经济发展的影响外来入侵物种对人类的经济活动也有许多不利影响。杂草使作物减产,增加控制成本;水源涵养区和淡水水源生态体系质量的下降会减少水的供应;旅游者无意中带入国家公园的外来物种,破坏了公园的生态体系,增加了管理成本;病菌传播范围的不断扩大,导致每年上百万人致死或致残。外来入侵种给人类带来的危害是巨大的,造成的损失也是显而易见的。美国已有5万多种外来种,虽然有害的入侵种只占其中一小部分,但它们造成的负面影响却是惊人的。美国每年有700 000 hm2 的野生生物栖息地被外来杂草侵占,每年由于入侵种造成的经济损失达1 230亿美元!在美国受威胁和濒危的958个本地种中,有约400种主要由于外来种的竞争或危害而造成的,这种损失是难以用货币来计算的。入侵种给中国造成的损害尚未做出全面的评估。由于中国的生态环境破坏得更为严重,入侵种更为猖獗,加上本土物种的基数较大,估计受损程度要大于美国。入侵种已成为我国经济发展、生物多样性及环境保护的一个重要制约因素。保守估计,外来种每年给我国的经济造成数千亿元的经济损失。表2部分地显示了外来入侵种相关的经济花费。表2:我国外来入侵种相关的经济损失和防治费用外来入侵动植物对农田、园艺、草坪、森林、畜牧、水产和建筑等都可能直接带来经济危害。比如,外来的白蚁是破坏建筑的重要因素。因此,在国际贸易活动中,外来种常常引起国与国之间的贸易摩擦,成为贸易制裁的重要借口或手段。外来有害生物还可以通过影响生态系统而给旅游业带来损失。在云南省昆明市,20世纪70-80年代建成了大观河篆塘处-滇池-西山的理想水上旅游线路,游人可以从市内乘船游滇池和西山。但自90年代初,大观河和滇池中的凤眼莲"疯长"成灾,覆盖了整个大观河以及部分滇池水面,致使这条旅游线路被迫取消,在大观河两侧建设的配套旅游设施只好废弃或改做他用,大观河也改建成地下河。这给昆明的旅游业造成了巨大的损失。松材线虫扩展速度惊人,现在正威胁着著名的黄山和张家界的风景名胜区。一旦入侵,给这些风景区带来的经济损失将是很难估量的[1]。与直接经济损失相比,间接损失的计算十分困难。外来生物通过改变生态系统所带来的一系列火灾、水土、气候等不良影响从而产生的间接经济损失是巨大的。比如,大量的凤眼莲植株死亡后与泥沙混合沉积水底,抬高河床,使很多河道、池塘、湖泊逐渐出现了沼泽化,甚至失去了其应有的生态作用,并对周围气候和自然景观产生不利影响,加剧了旱灾、水灾的危害程度。凤眼莲植株大量吸附重金属等有毒物质,死亡后沉入水底,对水体二次污染,又加剧了污染程度。尽管这些损失难以准确计算,但却不容忽视。
(一)论文名称论文名称就是课题的名字第一,名称要准确、规范。准确就是论文的名称要把论文研究的问题是什么,研究的对象是什么交待清楚,论文的名称一定要和研究的内容相一致,不能太大,也不能太小,要准确地把你研究的对象、问题概括出来。第二,名称要简洁,不能太长。不管是论文或者课题,名称都不能太长,能不要的字就尽量不要,一般不要超过20个字。(二)论文研究的目的、意义研究的目的、意义也就是为什么要研究、研究它有什么价值。这一般可以先从现实需要方面去论述,指出现实当中存在这个问题,需要去研究,去解决,本论文的研究有什么实际作用,然后,再写论文的理论和学术价值。这些都要写得具体一点,有针对性一点,不能漫无边际地空喊口号。主要内容包括:⑴研究的有关背景(课题的提出):即根据什么、受什么启发而搞这项研究。⑵通过分析本地(校)的教育教学实际,指出为什么要研究该课题,研究的价值,要解决的问题。(三)本论文国内外研究的历史和现状(文献综述)规范些应该有,如果是小课题可以省略。一般包括:掌握其研究的广度、深度、已取得的成果;寻找有待进一步研究的问题,从而确定本课题研究的平台(起点)、研究的特色或突破点。(四)论文研究的指导思想指导思想就是在宏观上应坚持什么方向,符合什么要求等,这个方向或要求可以是哲学、政治理论,也可以是政府的教育发展规划,也可以是有关研究问题的指导性意见等。(五)论文写作的目标论文写作的目标也就是课题最后要达到的具体目的,要解决哪些具体问题,也就是本论文研究要达到的预定目标:即本论文写作的目标定位,确定目标时要紧扣课题,用词要准确、精练、明了。常见存在问题是:不写研究目标;目标扣题不紧;目标用词不准确;目标定得过高, 对预定的目标没有进行研究或无法进行研究。
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第一条植物新品种权所有人(以下称品种权人)或者利害关系人认为植物新品种权受到侵犯的,可以依法向人民法院提起诉讼。前款所称利害关系人,包括植物新品种实施许可合同的被许可人、品种权财产权利的合法继承人等。独占实施许可合同的被许可人可以单独向人民法院提起诉讼;排他实施许可合同的被许可人可以和品种权人共同起诉,也可以在品种权人不起诉时,自行提起诉讼;普通实施许可合同的被许可人经品种权人明确授权,可以提起诉讼。第二条未经品种权人许可,为商业目的生产或销售授权品种的繁殖材料,或者为商业目的将授权品种的繁殖材料重复使用于生产另一品种的繁殖材料的,人民法院应当认定为侵犯植物新品种权。被控侵权物的特征、特性与授权品种的特征、特性相同,或者特征、特性的不同是因非遗传变异所致的,人民法院一般应当认定被控侵权物属于商业目的生产或者销售授权品种的繁殖材料。被控侵权人重复以授权品种的繁殖材料为亲本与其他亲本另行繁殖的,人民法院一般应当认定属于商业目的将授权品种的繁殖材料重复使用于生产另一品种的繁殖材料。第三条侵犯植物新品种权纠纷案件涉及的专门性问题需要鉴定的,由双方当事人协商确定的有鉴定资格的鉴定机构、鉴定人鉴定;协商不成的,由人民法院指定的有鉴定资格的鉴定机构、鉴定人鉴定。没有前款规定的鉴定机构、鉴定人的,由具有相应品种检测技术水平的专业机构、专业人员鉴定。第四条对于侵犯植物新品种权纠纷案件涉及的专门性问题可以采取田间观察检测、基因指纹图谱检测等方法鉴定。对采取前款规定方法作出的鉴定结论,人民法院应当依法质证,认定其证明力。第五条品种权人或者利害关系人向人民法院提起侵犯植物新品种权诉讼时,同时提出先行停止侵犯植物新品种权行为或者保全证据请求的,人民法院经审查可以先行作出裁定。人民法院采取证据保全措施时,可以根据案件具体情况,邀请有关专业技术人员按照相应的技术规程协助取证。第六条人民法院审理侵犯植物新品种权纠纷案件,应当依照民法通则第一百三十四条的规定,结合案件具体情况,判决侵权人承担停止侵害、赔偿损失等民事责任。人民法院可以根据被侵权人的请求,按照被侵权人因侵权所受损失或者侵权人因侵权所得利益确定赔偿数额。被侵权人请求按照植物新品种实施许可费确定赔偿数额的,人民法院可以根据植物新品种实施许可的种类、时间、范围等因素,参照该植物新品种实施许可费合理确定赔偿数额。依照前款规定难以确定赔偿数额的,人民法院可以综合考虑侵权的性质、期间、后果,植物新品种实施许可费的数额,植物新品种实施许可的种类、时间、范围及被侵权人调查、制止侵权所支付的合理费用等因素,在50万元以下确定赔偿数额。第七条被侵权人和侵权人均同意将侵权物折价抵扣被侵权人所受损失的,人民法院应当准许。被侵权人或者侵权人不同意折价抵扣的,人民法院依照当事人的请求,责令侵权人对侵权物作消灭活性等使其不能再被用作繁殖材料的处理。侵权物正处于生长期或者销毁侵权物将导致重大不利后果的,人民法院可以不采取责令销毁侵权物的方法,但法律、行政法规另有规定的除外。第八条以农业或者林业种植为业的个人、农村承包经营户接受他人委托代为繁殖侵犯品种权的繁殖材料,不知道代繁物是侵犯品种权的繁殖材料并说明委托人的,不承担赔偿责任。
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日前,环保部发布“环保部‘十二五’规划”,其间称,我国已经成为遭到生物入侵严重的国家,有些地区生态系统遭到不同程度的破坏。然而,我国对于生物入侵的现状并不完全了解,相关控制方法也并不健全。我们熟悉的福寿螺、小龙虾等生物,都曾因生物入侵带来威胁。 成功入侵的外来物种对各种环境有较强的忍耐力、繁殖能力和传播能力,能迅速产生大量后代。它们利用多种方式进行传播,建立优良种群,从而挤压本土物种的生存空间,这就可能给本地生态系统平衡带来巨大冲击。什么是生物入侵,它有哪些危害?是怎样形成的?我国的生物入侵现状如何?曾经造成了哪些危害?防止、治理生物入侵有哪些新方法?概念解读什么是物种入侵?农业部科技教育司司长张凤桐介绍,外来生物入侵主要是指外来的或者非本地的物种对农林牧渔业的生产、自然环境、人畜健康造成的危害。严格来说,世界自然保护联盟有一个非常准确的定义,外来物种在自然和半自然的生态系统和生境中建立的种群,改变和危害了本地生物多样性的时候,它就是一个外来入侵种,它造成的危害就是外来生物入侵。从外来物种入侵造成的危害来说,主要是三个方面。一个是造成农林产品、产值和品质的下降,增加了成本。第二,对生物多样性造成影响,特别是侵占了本地物种的生存空间,造成本地物种死亡和濒危。第三,对人畜健康和贸易造成影响。以江苏南京遭受加拿大的“一枝黄花”入侵为例。上世纪,“一枝黄花”作为观赏性植物由北美引入,2000年后开始爆发式蔓延,且通过根系分泌毒素,导致周围其他植物死亡。南京有关部门曾专门发文并组织力量清剿“一枝黄花”,但至今也没能将其彻底剿灭。近十几年来,外来入侵物种在我国数量增加,扩散蔓延的频率加快、范围扩大,造成的经济损失越来越严重。我们熟知的物种入侵的例子还有水葫芦。它看起来只是一束普通的紫色鲜花,但近几年这种浮生植物已经泛滥成灾,被称为“绿色污染元凶”。在美国、澳大利亚和中国的一些地区,这种植物堵塞河道,阻断交通,致使大量水生生物因缺氧和阳光不足死亡虽然这种植物对污染水体有一定的降解净化作用,但其过快的繁殖速度还是使其成为最具侵略性和危害性的植物之一。再比如我们为了固河滩,引进了一些大米草,但是它现在疯长,导致滩涂生态失衡、航道淤塞、海洋生物窒息致死,因而被称为“害人草”。现在我们要种海防林和红树林,种不上去,因为大量的草长在那儿,把草割掉,但它很快又长起来了。一般来说,入侵性强的物种都具有一些相应的特征,例如:繁殖能力强,植物能产生大量的种子,动物则产卵量大或产仔量大,这样不仅提高其后代存活的绝对数量,也提高了其传播的几率,在入侵的第一个阶段就占有了优势。此外,在外来生物入侵中还有一个重要的现象,那就是“时滞”。就是指入侵性外来生物从开始在新的环境里定居到种群开始快速增长和迅速扩大“占领区”之间的时间延迟期(潜伏期)。就是入侵者在最初的时间不会大量繁殖、扩展领域,它们安安静静地在新到达的地方生长。外来生物入侵过程中的时间延滞,或有或无,或短或长,从短短的几年到几十年或上百年,更有甚者可以持续几个世纪。这样就使得外来生物入侵更加难以琢磨,说不定在我们周围默默无闻存在了很长时间的某种什么外来生物会突然爆发性生长,给人类带来许多麻烦。现状堪忧我国目前有400多种外来入侵物种据报道,农业部科技教育司巡视员王衍亮曾表示,我国是遭受外来物种入侵危害最严重的国家之一。国家环保部自然生态保护司生物安全管理处处长王捷称,最近一次调查统计外来入侵物种有488种,其中植物265种,动物171种,菌类微生物26种。因为没有在全国范围内进行大面积外来物种调查,只有大部分地区的调查。有些外来物种我们还不认识,不了解。它还没有爆发的时候,我们不知道它是不是会成为入侵物种。据农业部的初步统计,目前我国有400多种外来入侵物种。外来入侵物种危及本地物种生存,破坏生态系统,每年造成直接经济损失高达1200亿元。在国际自然保护联盟公布的最具危害性的100种外来入侵物种中,我国有50多种,其中危害最严重的有11种,这11种外来入侵物种每年给我国造成大约600亿元的损失。由于长期以来对外来物种的入侵缺乏足够的认识和系统的调查研究,至今中国仍不能提供较为权威的反映入侵中国的外来物种的目录资料在外来入侵物种中,水葫芦、水花生、紫茎泽兰、大米草、薇甘菊等8种入侵植物给农林业带来了严重危害,而危害最严重的害虫则有14种,包括美国白蛾、松材线虫、马铃薯甲虫等。除了经济损失外,物种入侵也使得中国维护生物多样性的任务更加艰巨。据调查,国际自然资源保护联盟公布的100种破坏力最强的外来入侵物种中,约有一半侵入了中国。与此相一致的是在《濒危野生动植物国际公约》列出的640种世界濒危物种中,有156个均在中国。破局之道防治非常困难 资源化或是可行方法王捷介绍,物种入侵主要是三种途径:一种是人为引进,有意引入;一种是无意引入,常见于旅游者身上沾粘的,传播到另外一个区域落种;还有就是自然传播,像风把种子吹浮。王捷称,这几年入侵的频率加大,主要是随着经济一体化,交通又非常便利,从一个区域到另一个区域物种的迁移比以往要快得多。入侵物种主要靠人类迁移,人类带来的传播要远大于自然的传播。这里有无意识也有有意识的。王捷举例称,2008年北京奥运开幕之前,最头疼的就是美国白蛾。这种昆虫如果不把它消灭,会影响运动员发挥,因为它有驱光性,当时美国白蛾也是泛滥成灾,这个物种就是无意引入的,通过包装材料,以虫卵带进国内的。在治理外来物种入侵的方法中,资源化是目前国内专家比较推崇的一条途径。所谓资源化,就是把这些物种变成资源。王捷称,如果能资源化就没有太大的问题。在这个治理的过程中,也必须随时注意这个方面。对此,王捷举了福寿螺的例子。福寿螺本是引进养殖,供人们食用的,但由于管理不善,给农田、水稻等带来了损害。近年来,有学者利用福寿螺食性杂、摄食各种植物的特性,提取并研究其消化酶,因其来源简单,非常适合工业化生产设备纤维素酶制品。云南等省份利用福寿螺作饲料,制成福寿螺粉,完全可以代替鱼粉作水产饲料的蛋白源。王捷说:“所以要利用在于它本身经济价值,关键要能利用好。所以如果从经济利用这方面突破,如果能利用,对人就有价值,防治就比较方便。”但是,并非每个入侵物种的资源化都能这般顺利。云南滇池圈养水葫芦望改善水质,但效果未知。查阅云南省政府公开信息不难看到,2009年初云南政府对于水葫芦的态度还是要求“持之以恒”地做好打捞工作。而5个月后,当地对于水葫芦的态度已经出现较大转变,在滇池南岸的白山湾开始了水葫芦种养基地,与江苏省农科院合作试验项目利用水葫芦治理滇池,模式获得成功后,将在滇池水域进行大规模推广。“在滇池种植水葫芦,设想很好,但实际效果还值得商榷。”云南省农业生态研究所所长那中元说,之所以在滇池种植,主要还是因为在所有水生植物中,水葫芦是吸收氮、磷效率最高的植物修改下完事 交作业吧
(一)论文名称论文名称就是课题的名字第一,名称要准确、规范。准确就是论文的名称要把论文研究的问题是什么,研究的对象是什么交待清楚,论文的名称一定要和研究的内容相一致,不能太大,也不能太小,要准确地把你研究的对象、问题概括出来。第二,名称要简洁,不能太长。不管是论文或者课题,名称都不能太长,能不要的字就尽量不要,一般不要超过20个字。(二)论文研究的目的、意义研究的目的、意义也就是为什么要研究、研究它有什么价值。这一般可以先从现实需要方面去论述,指出现实当中存在这个问题,需要去研究,去解决,本论文的研究有什么实际作用,然后,再写论文的理论和学术价值。这些都要写得具体一点,有针对性一点,不能漫无边际地空喊口号。主要内容包括:⑴研究的有关背景(课题的提出):即根据什么、受什么启发而搞这项研究。⑵通过分析本地(校)的教育教学实际,指出为什么要研究该课题,研究的价值,要解决的问题。(三)本论文国内外研究的历史和现状(文献综述)规范些应该有,如果是小课题可以省略。一般包括:掌握其研究的广度、深度、已取得的成果;寻找有待进一步研究的问题,从而确定本课题研究的平台(起点)、研究的特色或突破点。(四)论文研究的指导思想指导思想就是在宏观上应坚持什么方向,符合什么要求等,这个方向或要求可以是哲学、政治理论,也可以是政府的教育发展规划,也可以是有关研究问题的指导性意见等。(五)论文写作的目标论文写作的目标也就是课题最后要达到的具体目的,要解决哪些具体问题,也就是本论文研究要达到的预定目标:即本论文写作的目标定位,确定目标时要紧扣课题,用词要准确、精练、明了。常见存在问题是:不写研究目标;目标扣题不紧;目标用词不准确;目标定得过高, 对预定的目标没有进行研究或无法进行研究。
生物入侵是指某种生物从外地自然传入或人为引种后成为野生状态,并对本地生态系统造成一定危害的现象。这些生物被叫做外来物种。外来物种是指那些出现在其过去或现在的自然分布范围及扩散潜力以外(即在其自然分布范围以外或在没有直接或间接引入或人类照顾之下而不能存在)的物种、亚种或以下的分类单元,包括其所有可能存活、继而繁殖的部分、配子或繁殖体。外来入侵物种具有生态适应能力强,繁殖能力强,传播能力强等特点;被入侵生态系统具有足够的可利用资源,缺乏自然控制机制,人类进入的频率高等特点。外来物种的“外来”是以生态系统来定义的。随着国家、地区间经济、文化交往的日益频繁密切,随着全球环境不稳定因素的不断增多,一切没有硝烟的生态战争——“生物入侵”正在全世界范围悄悄�%F
(一)论文名称论文名称就是课题的名字第一,名称要准确、规范。准确就是论文的名称要把论文研究的问题是什么,研究的对象是什么交待清楚,论文的名称一定要和研究的内容相一致,不能太大,也不能太小,要准确地把你研究的对象、问题概括出来。第二,名称要简洁,不能太长。不管是论文或者课题,名称都不能太长,能不要的字就尽量不要,一般不要超过20个字。(二)论文研究的目的、意义研究的目的、意义也就是为什么要研究、研究它有什么价值。这一般可以先从现实需要方面去论述,指出现实当中存在这个问题,需要去研究,去解决,本论文的研究有什么实际作用,然后,再写论文的理论和学术价值。这些都要写得具体一点,有针对性一点,不能漫无边际地空喊口号。主要内容包括:⑴研究的有关背景(课题的提出):即根据什么、受什么启发而搞这项研究。⑵通过分析本地(校)的教育教学实际,指出为什么要研究该课题,研究的价值,要解决的问题。(三)本论文国内外研究的历史和现状(文献综述)规范些应该有,如果是小课题可以省略。一般包括:掌握其研究的广度、深度、已取得的成果;寻找有待进一步研究的问题,从而确定本课题研究的平台(起点)、研究的特色或突破点。(四)论文研究的指导思想指导思想就是在宏观上应坚持什么方向,符合什么要求等,这个方向或要求可以是哲学、政治理论,也可以是政府的教育发展规划,也可以是有关研究问题的指导性意见等。(五)论文写作的目标论文写作的目标也就是课题最后要达到的具体目的,要解决哪些具体问题,也就是本论文研究要达到的预定目标:即本论文写作的目标定位,确定目标时要紧扣课题,用词要准确、精练、明了。常见存在问题是:不写研究目标;目标扣题不紧;目标用词不准确;目标定得过高, 对预定的目标没有进行研究或无法进行研究。
一.外来生物的概念外来入侵生物就是指一种生物从它的原产地到另外的一个非原产地的一个地理范围里面并在其中很好的建立种群,然后扩散影响周围的环境,对新分布区生态系统的结构和功能造成明显的影响,并造成严重的生态危害和经济损失。听上去,生态入侵离我们的生活还很遥远,但如果你仔细寻找就会发现,入侵者已经悄悄来到了我们的身边。二.外来生物入侵的例子1.小龙虾在我国的入侵现状小龙虾,作为一种食物近几年来被越来越多的人喜爱。单是看上去它那艳丽的色泽便让人充满食欲,更何况它肉味细嫩,营养丰富。不仅在我们国家,欧美许多国家的人们也都喜欢食用小龙虾。但它却是一个地地道道的入侵者。小龙虾学名克氏原鳌虾(Procambius clatkii)原产于南美洲,现在世界各地都有养殖,并且已经形成数量巨大的野外种群,在我国,小龙虾则是由二战时期由日本传入,最早只在江苏省南京市及其郊县繁衍,现在它已经扩散到我国南方的广大区域。它一开始是一个自然扩散过程,因为小龙虾的抗逆性很强,在各种临时的水体里都能生存。另外,它能在陆地上爬行,尤其在雨季,一只克氏原鳌虾能够爬行十几公里。而我国江南一带又很适合它的生存,以及周围的安徽等地。最近有报道讲,在浙江,在洞庭湖现在都比较猖獗。小龙虾有一对钳子般的鳌足,看上去威风十足,适合小龙虾喜欢穴居的习性,而这正是让许多农户头痛不已的缘故:这些洞穴会导致灌溉用水的流失,破坏田地。擅长打洞还使这些个体不大的小虾可能危及水库大坝。如今,小龙虾对水库大坝的危害性已经超过了白蚁和田鼠。最重要的,就是它会影响当地的生物多样性。今天,世界各地的人们都在寻找防止小龙虾继续疯狂扩张的方法,但同它惊人的繁殖速度和对抗恶劣环境相比,我们能做的十分有限。当小龙虾出现在我们的餐桌上时,另一些入侵者也已经离我们的生活越来越近。 2.水葫芦在我国的分布现状原产南美洲的凤眼莲(Eichornia crassipes),也称水葫芦,大约在1901年作为家养动物的饲料植物引入我国,并作为观赏和净化水质的植物推广种植,后广泛扩展到热带、亚热带地区,并在中国的南部及西南地区普遍视为野生植物。1944年仅云南省昆明市附近的滇池就有10km2的水面完全被密集的水葫芦所覆盖。1999年入冬后凤眼莲大量涌入上海市的黄浦江和苏州河,连接成片,长达30余公里,不仅淤塞河道,影响通航,还因水草中夹带着塑料袋、包装纸等漂浮垃圾顺流而下,严重影响市容景观。(丁建清等,1995;李博等,2001)水葫芦目前已成为我国最具入侵性的恶性水生杂草之一,它的快速蔓延已经对渔业生产和旅游业造成了巨大的经济损失,同时也导致了我国本土水生植物多样性的下降,并对局部地区生物多样性带来了严重的威胁。我们身边的入侵者绝不仅仅只有小龙虾和水葫芦,那么,这些不速之客是如何登堂入室,它们究竟会给人类带来什么样的难题呢?在自然界,生物的扩散及迁徙是一个普遍现象。我们熟悉的蒲公英就是利用风力将种子传播开去。还有一些植物会利用水流的力量完成迁徙,甚至利用动物,例如苍耳,它的种子会用天生的倒钩附着在经过的动物皮毛上被带到别的地方。植物和一些微生物还会跟随迁徙的候鸟离开原来生活的地方。但是这种生物自身扩散的范围毕竟十分有限,要进入一个完全不同的生态领域而且定居形成种群造成危害最终成为入侵者就更加困难。三.人类对生物入侵的影响及促进第四纪冰川结束后人类出现了,我们的祖先在长途的迁徙中总是有意无意的将一些生物带入新的区域。不过,直到哥伦布发现新大陆之后,随着人们对海洋的征服,人类能够涉足的地域越来越广,这种人为因素带来的生物入侵才真正形成了危险。特别是近几百年间随着全球一体化的进程,那些自然形成的天然屏障渐渐失去它们应有的作用,外来物种们借助人类的帮助远涉重洋到达新的生活环境和栖息地繁衍、扩散。在1820-1930年间,有五千多万欧洲人移民到遥远的美洲和大洋洲,他们随身携带了大量动植物。老鼠,就是这样被带到很多原本没有啮齿类动物的岛屿上,这些地方原有的动植物对老鼠毫无防卫能力。因此,这种贪婪生物的到来导致了许多本地物种的灭绝和一些物种的大规模减少,也造成了生态系统的极大变化。老鼠出现后,55种热带太平洋海鸟中有30种灭绝了,10种蜥蜴中有7种灭绝了。老鼠的天敌,猫,也已经成了澳大利亚野生动物的噩梦。传说,猫是在17世纪的一次海难中被带到澳大利亚的,但实际上它也是随着18世纪的欧洲移民来到这里。一开始它们只是普通的家猫,但移民将这些家猫放入野外,希望它们可以控制老鼠和兔子的数量,这些猫在野外生活中培养出了比家猫更加敏锐的视觉、嗅觉和听觉,形体也比家猫大,肌肉也更加发达,这使它们可以一下子扑到猎物。野猫几乎可以适应澳大利亚所有的生活环境,甚至沙漠,因为它们可以从猎物的血液中获得生命必须的水分,野猫出众的适应能力使它成为澳大利亚有史以来分布最广、最具破坏性的动物之一。野猫还能够携带并且传染给人畜多种传染病,例如,高度危险的弓形体病,它会导致孕妇流产或者婴儿先天缺陷。如今,为了保护那些被野猫威胁的动物,人们修建了专门防猫的栅栏用来阻挡野猫无声的脚步,但这种围栏费用很高还需要经常维护,一个小小的漏洞也会给野猫可乘之机。近年,人们发现更为遥远的海岛上也开始出现了猫的踪迹,它再次利用了人们的疏忽越过了自然的屏障。在战争中,军队也会带来物种的迁徙,这其中还包括许多直接危害人类健康的细菌和病毒,例如麻疹是由征服者从欧洲带入美洲的,梅毒则是由美洲传入欧洲的。人类的交通运输工具也常常成为生物入侵的载体。长久以来,许多海洋生物就是附着在船舶上迁移扩散的,为了保持大型船舶的平衡而储存的压仓水更是为这些水生入侵者提供了便利。四.生物入侵的现状或是自然迁徙,或是借助人力,这些生物通过不同的途径到达了远离它们原生地的环境中,在这里等待它们的将是什么呢,而它们又会给人类带来些什么?我们的食物中有许多都不是本地物种,这些蔬菜和水果为什么没有成为可怕的入侵者呢?其实,外来物种中真正能够形成入侵的只占很少的一部分,但,就是这很小的一部分的外来入侵者已经足以造成巨大的损失。澳大利亚原本没有兔子,1859年,英国人托马斯•奥斯汀引进了24只兔子为打猎而放养了13只,在这没有天敌的国度里,它们至今已繁衍出6亿多只后代,这些兔子常常把数万平方公里的植物啃吃精光,导致其它野生动物面临饥饿,许多野生植物也因此濒临绝种,生物入侵的危害可见一斑。虽然生物入侵是历史现象,但生物入侵和它所引起的负面效应开始受到关注的时间却不长。20世纪中叶,有生物学家预见到生物入侵的数量和危害度会随着人类工业化和运输能力的快速发展而越来越严重,给全球自然种群的平衡、生物多样性的保持带来巨大影响。但是直到20世纪80年代由于生物入侵所造成的危害已经达到触目惊心的地步,它才被社会和科学界广泛重视。现在,生物入侵的问题已经成为许多国家面临的最重要的环境保护问题之一。在美国有超过5万种的外来物种,其中7千种在野外自然生长,他们当中有许多是能够造成巨大危害的入侵物种。美国每年需要花费大约亿美元来处理生物入侵的问题。中国现已成为遭受外来生物入侵最严重的国家之一,目前入侵中国的外来物种有400多种,其中有50余种是国际自然保护联盟公布的全球最具威胁的外来生物。一方面,人们已经认识到外来入侵生物可能带来巨大的危害;另一方面,由于人们的疏忽引起的生物入侵仍然在不断发生。面对今天外来生物入侵问题越来越严重的现状,我们不得不承认许多的入侵种是由于人类的活动才会成功进入并爆发成灾的。今天,我们已经意识到生物入侵的巨大破坏力,而且正在为自己的过失付出代价。人类与入侵者的斗争已经开始,这将是一场艰苦的斗争。人类将努力弥补已经造成的损失,将生物入侵的危害降到最低,恢复自然的本来面目。地球是人类和各种生物共存的家园,但是外来生物入侵的问题和许多其它人为破坏自然环境的问题一样在很大程度上都是人类不负责认的行为所造成的,一些入侵生物是被人类带到了新的环境中,而人类对当地环境的破坏又给了入侵者可乘之机。人类的这些错误导致了生物入侵不断发生,而这又给人类自身带来了巨大的痛苦,同时也给一些无辜的生物带来了灾难,这种灾难甚至是毁灭性的。原有的生活环境被入侵者破坏,生态结构因为入侵生物而产生的变化与入侵者竞争失败而导致一些生物的消失和濒危,很多损害都是难以弥补的。已经造成的损失只能尽力去挽救,更为重要的是要防止新的生物入侵再次发生,而这需要更多的人一起来关注,一起来参与。
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外来物种会使得本地其他生物失去生存空间和营养物质,导致其他物种越来越少。
入侵检测技术论文篇二 浅析入侵检测技术 摘 要 入侵检测系统是一个能够对网络或计算机系统的活动进行实时监测的系统,它能够发现并报告网络或系统中存在的可疑迹象,为网络安全管理提供有价值的信息。 关键词 入侵检测 信号分析 模型匹配 分布式 中图分类号:TP393 文献标识码:A 随着计算机技术尤其是网络技术的发展,计算机系统已经从独立的主机发展到复杂的、互连的开放式系统。这给人们在信息利用和资源共享上带来了无与伦比的便利,但又面临着由于入侵而引发的安全问题。传统的安全防御策略( 如访问控制机制、防火墙技术等)均属于静态的安全防御技术,对网络环境下日新月异的攻击手段缺乏主动的反应。由于静态的安全技术自身存在着不可克服的缺点,促发了人们在研究过程中新的探索,从而引出入侵检测这一安全领域的新课题的诞生。入侵检测是动态安全技术的最核心技术之一,是防火墙的合理补充,是安全防御体系的一个重要组成部分。 1 入侵检测系统( IDS) 执行的主要任务 所谓IDS就是一个能够对网络或计算机系统的活动进行实时监测的系统,它能够发现并报告网络或系统中存在的可疑迹象,为网络安全管理提供有价值的信息。IDS 执行的主要任务是:监视、分析用户及系统活动;对系统构造和弱点的审计;识别反映已知进攻的活动模式并向相关人士报警;异常行为模式的统计分析;评估重要系统和数据文件的完整性;操作系统的审计跟踪管理,并识别用户违反安全策略的行为。 2 入侵检测的步骤 信息收集 入侵检测的第一步是信息收集。内容包括系统、网络、数据及用户活动的状态和行为。 入侵检测利用的信息一般来自以下4方面:系统和网络日志文件:目录和文件中的不期望的改变; 程序执行中的不期望行为;物理形式的入侵信息。这包括两个方面的内容:一是未授权的对网络硬件的连接;二是对物理资源的未授权访问。 信号分析 对上述4 类收集到的有关系统、网络、数据及用户活动的状态和行为等信息, 一般通过3 种技术手段进行分析:模式匹配、统计分析和完整分析。其中前两种方法用于实时的入侵检测,而完整性分析则用于事后分析。 响应 入侵检测系统在发现入侵后会及时做出响应, 包括切断网络连接、记录事件和报警等。响应一般分为主动响应和被动响应两种类型。主动响应由用户驱动或系统本身自动执行, 可对入侵者采取行动、修正系统环境或收集有用信息;被动响应则包括告警和通知、简单网络管理协议( SNMP) 陷阱和插件等。 3 常用的入侵检测方法 基于用户行为概率统计模型的入侵检测方法 这种入侵检测方法是基于对用户历史行为建模, 以及在早期的证据或模型的基础上, 审计系统实时的检测用户对系统的使用情况, 根据系统内部保存的用户行为概率统计模型进行检测, 当发现有可疑的用户行为发生时, 保持跟踪并监测、记录该用户的行为。 基于神经网络的入侵检测方法 这种方法是利用神经网络技术进行入侵检测。因此, 这种方法对用户行为具有学习和自适应功能, 能够根据实际检测到的信息有效地加以处理并作出入侵可能性的判断。 基于专家系统的入侵检测技术 该技术根据安全专家对可疑行为进行分析的经验来形成一套推理规则, 然后在此基础上建立相应的专家系统, 由此专家系统自动对所涉及的入侵行为进行分析该系统应当能够随着经验的积累而利用其自学习能力进行规则的扩充和修正。 4 入侵检测技术的发展方向 分布式入侵检测与通用入侵检测架构 传统的IDS一般局限于单一的主机或网络架构, 对异构系统及大规模的网络的监测明显不足, 同时不同的IDS 系统之间不能协同工作, 为解决这一问题, 需要分布式入侵检测技术与通用入侵检测架构。 智能化的入侵检测 入侵方法越来越多样化与综合化, 尽管已经有智能体、神经网络与遗传算法在入侵检测领域的应用研究, 但是这只是一些尝试性的研究工作, 需要对智能化的IDS 加以进一步地研究以解决其自学习与自适应能力。 入侵检测的评测方法 用户需对众多的IDS 系统进行评价, 评价指标包括IDS 检测范围、系统资源占用、IDS 系统自身的可靠性。从而设计通用的入侵检测测试与评估方法和平台, 实现对多种IDS 系统的检测已成为当前IDS 的另一重要研究与发展领域。 与其它网络安全技术相结合 结合防火墙、PKIX、安全电子交易SET 等新的网络安全与电子商务技术,提供完整的网络安全保障。 入侵检测作为一种积极主动的安全防护技术, 提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护, 在网络系统受到危害之前拦截和响应入侵。从网络安全立体纵深、多层次防御的角度出发, 入侵检测理应受到人们的高度重视, 这从国外入侵检测产品市场的蓬勃发展就可以看出。在国内, 随着上网的关键部门、关键业务越来越多, 迫切需要具有自主版权的入侵检测产品。入侵检测产品仍具有较大的发展空间, 从技术途径来讲, 除了完善常规的、传统的技术( 模式识别和完整性检测) 外, 应重点加强统计分析的相关技术研究。入侵检测是保护信息系统安全的重要途径, 对网络应用的发展具有重要意义与深远影响。研究与开发自主知识产权的IDS 系统将成为我国信息安全领域的重要课题。 参考文献 [1]耿麦香.网络入侵检测技术研究综述[J].网络安全技术与应用,2004(6). [2]王福生.数据挖掘技术在网络入侵检测中的应用[J].现代情报,2006(9). [3]蒋萍.网络入侵检测技术[J].郑州航空工业管理学院学报,2003(3). 看了“入侵检测技术论文”的人还看: 1. 关于入侵检测技术论文 2. 计算机网络入侵检测技术论文 3. 论文网络病毒检测技术论文 4. 安全防范技术论文 5. 计算机网络安全技术论文赏析
摘要:标记数据集是训练和评估基于异常的网络入侵检测系统所必需的。本文对基于网络的入侵检测数据集进行了重点的文献综述,并对基于包和流的底层网络数据进行了详细的描述。本文确定了15种不同的属性来评估单个数据集对特定评估场景的适用性。这些属性涵盖了广泛的标准,并被分为五类,例如用于提供结构化搜索的数据量或记录环境。在此基础上,对现有数据集进行了全面的综述。本综述还强调了每个数据集的特性。此外,本工作还简要介绍了基于网络的数据的其他来源,如流量生成器和数据存储库。最后,我们讨论了我们的观察结果,并为使用和创建基于网络的数据集提供了一些建议。 一、引言 信息技术安全是一个重要的问题,入侵和内部威胁检测的研究已经投入了大量的精力。在处理与安全相关的数据[1]-[4]、检测僵尸网络[5]-[8]、端口扫描[9]-[12]、蛮力攻击[13]-[16]等方面已经发表了许多贡献。所有这些工作的共同点是,它们都需要具有代表性的基于网络的数据集。此外,基准数据集是评价和比较不同网络入侵检测系统(NIDS)质量的良好基础。给定一个带标签的数据集,其中每个数据点都被分配给类normal或attack,可以使用检测到的攻击数量或虚警数量作为评估标准。 不幸的是,没有太多具有代表性的数据集。Sommer和Paxson[17](2010)认为,缺乏具有代表性的公共可用数据集是基于异常的入侵检测面临的最大挑战之一。Malowidzki等人(2015)和Haider等人(2017)也发表了类似的声明。然而,社区正在解决这个问题,因为在过去几年中已经发布了几个入侵检测数据集。其中,澳大利亚网络安全中心发布了UNSW-NB15[20]数据集,科堡大学发布了CIDDS-001[21]数据集,新布伦瑞克大学发布了CICIDS 2017[22]数据集。未来还会有更多数据集发布。然而,现有数据集没有全面的索引,很难跟踪最新的发展。 本文对现有的基于网络的入侵检测数据集进行了文献综述。首先,对底层数据进行更详细的研究。基于网络的数据以基于包或基于流的格式出现。基于流的数据只包含关于网络连接的元信息,而基于包的数据也包含有效负载。然后,对文献中常用的评价网络数据集质量的不同数据集属性进行了分析和分组。本调查的主要贡献是对基于网络的数据集进行了详尽的文献综述,并分析了哪些数据集满足哪些数据集属性。本文重点研究了数据集内的攻击场景,并强调了数据集之间的关系。此外,除了典型的数据集之外,我们还简要介绍了流量生成器和数据存储库作为网络流量的进一步来源,并提供了一些观察和建议。作为主要的好处,本调查建立了一组数据集属性,作为比较可用数据集和确定合适数据集的基础,给出了特定的评估场景。此外,我们创建了一个网站1,其中引用了所有提到的数据集和数据存储库,我们打算更新这个网站。 本文的其余部分组织如下。下一节将讨论相关工作。第三部分详细分析了基于包和流的网络数据。第四部分讨论了文献中常用来评价入侵检测数据集质量的典型数据集属性。第五节概述了现有的数据集,并根据第四节确定的属性检查每个数据集。第六节简要介绍了基于网络的数据的进一步来源。在本文件以摘要结束之前,第七节讨论了意见和建议。 二、相关工作 本节回顾基于网络的入侵检测数据集的相关工作。需要注意的是,本文没有考虑基于主机的入侵检测数据集,比如ADFA[23]。读者可以在Glass-Vanderlan等人的[24]中找到关于基于主机的入侵检测数据的详细信息。 Malowidzki等人[18]将缺失的数据集作为入侵检测的一个重要问题进行了讨论,对好的数据集提出了要求,并列出了可用的数据集。Koch等人的[25]提供了入侵检测数据集的另一个概述,分析了13个数据源,并根据8个数据集属性对它们进行了评估。Nehinbe[26]为IDS和入侵防御系统(IPS)提供了关键的数据集评估。作者研究了来自不同来源的七个数据集(如DARPA数据集和DEFCON数据集),强调了它们的局限性,并提出了创建更真实数据集的方法。由于在过去的四年中发布了许多数据集,我们延续了2011年到2015年[18],[25],[26]的工作,但提供了比我们的前辈更最新和更详细的概述。 虽然许多数据集论文(如CIDDS-002[27]、ISCX[28]或UGR ' 16[29])只对一些入侵检测数据集做了一个简要的概述,但Sharafaldin等人对[30]提供了更详尽的综述。他们的主要贡献是一个生成入侵检测数据集的新框架。Sharafaldin等人还分析了11个可用的入侵检测数据集,并根据11个数据集属性对其进行了评估。与早期的数据集论文相比,我们的工作重点是对现有的基于网络的数据集提供一个中立的概述,而不是提供一个额外的数据集。 最近的其他论文也涉及到基于网络的数据集,但主要关注的焦点有所不同。Bhuyan等人对网络异常检测进行了全面的综述。作者描述了现有的9个数据集,并分析了现有异常检测方法所使用的数据集。类似地,Nisioti等人的[32]关注于用于入侵检测的无监督方法,并简要参考了现有的12个基于网络的数据集。Yavanoglu和Aydos[33]分析比较了最常用的入侵检测数据集。然而,他们的审查只包含七个数据集,包括其他数据集,如HTTP CSIC 2010[34]。总而言之,这些作品往往有不同的研究目标,而且只是接触对于基于网络的数据集,则略有不同。 三、数据 通常,网络流量以基于包或基于流的格式捕获。在包级捕获网络流量通常是通过镜像网络设备上的端口来完成的。基于包的数据包含完整的有效载荷信息。基于流的数据更加聚合,通常只包含来自网络连接的元数据。Wheelus等人通过一个说明性的比较强调了这一区别:“捕获包检查和NetFlow之间的一个很好的区别示例是徒步穿越森林,而不是乘坐热气球飞越森林”[35]。在这项工作中,引入了第三类(其他数据)。另一个类别没有标准格式,并且因每个数据集而异。 A基于分组的数据 基于包的数据通常以pcap格式捕获,并包含有效负载。可用的元数据取决于使用的网络和传输协议。有许多不同的协议,其中最重要的是TCP、UDP、ICMP和IP。图1显示出了不同的报头。TCP是一种可靠的传输协议,它包含诸如序列号、确认号、TCP标志或校验和值之类的元数据。UDP是一种无连接的传输协议,它的头比TCP小,TCP只包含四个字段,即源端口、目标端口、长度和校验和。与TCP和UDP相比,ICMP是一个包含状态消息的支持协议,因此更小。通常,在报头旁边还有一个可用的IP报头传输协议的。IP报头提供源和目标IP地址等信息,如图1所示。 b .流为基础数据 基于流的网络数据是一种更简洁的格式,主要包含关于网络连接的元信息。基于流的数据将所有在时间窗口内共享某些属性的包聚合到一个流中,通常不包含任何有效负载。默认的五元组定义,即,源IP地址、源端口、目标IP地址、目标端口和传输协议[37],是一种广泛使用的基于流的数据属性匹配标准。流可以以单向或双向格式出现。单向格式将主机A到主机B之间共享上述属性的所有包聚合到一个流中。从主机B到主机A的所有数据包聚合为另一个单向流。相反,一个双向流总结了主机a和主机B之间的所有数据包,不管它们的方向如何。 典型的基于流的格式有NetFlow[38]、IPFIX[37]、sFlow[39]和OpenFlow[40]。表I概述了基于流的网络流量中的典型属性。根据特定的流格式和流导出器,可以提取额外的属性,如每秒字节数、每个包的字节数、第一个包的TCP标志,甚至有效负载的计算熵。 此外,可以使用nfdump2或YAF3之类的工具将基于包的数据转换为基于流的数据(但不是相反)。读者如果对流导出器之间的差异感兴趣,可以在[41]中找到更多细节,并分析不同的流导出器如何影响僵尸网络分类。 c .其他数据 这个类别包括所有既不是纯基于包也不是基于流的数据集。这类的一个例子可能是基于流的数据集,这些数据集已经用来自基于包的数据或基于主机的日志文件的附加信息进行了丰富。KDD CUP 1999[42]数据集就是这一类别的一个著名代表。每个数据点都有基于网络的属性,比如传输的源字节数或TCP标志的数量,但是也有基于主机的属性,比如失败登录的数量。因此,这个类别的每个数据集都有自己的一组属性。由于每个数据集都必须单独分析,所以我们不对可用属性做任何一般性的说明。 四、数据集属性 为了能够比较不同的入侵检测数据集,并帮助研究人员为其特定的评估场景找到合适的数据集,有必要将公共属性定义为评估基础。因此,我们研究了文献中用于评估入侵检测数据集的典型数据集属性。一般概念FAIR[43]定义了学术数据应该遵循的四个原则实现,即可查找性、可访问性、互操作性和可重用性。在与这个一般概念相一致的同时,本工作使用更详细的数据集属性来提供基于网络的入侵检测数据集的重点比较。通常,不同的数据集强调不同的数据集属性。例如,UGR ' 16数据集[29]强调较长的记录时间来捕捉周期效应,而ISCX数据集[28]强调精确的标记。由于我们的目标是研究基于网络的入侵检测数据集的更一般的属性,所以我们试图统一和概括文献中使用的属性,而不是采用所有的属性。例如,一些方法评估特定类型攻击的存在,比如DoS(拒绝服务)或浏览器注入。某些攻击类型的存在可能是评估这些特定攻击类型的检测方法的相关属性,但是对于其他方法没有意义。因此,我们使用一般的属性攻击来描述恶意网络流量的存在(见表三)。第五节提供了关于数据集中不同攻击类型的更多细节,并讨论了其他特定的属性。我们不像Haider et al.[19]或Sharafaldin et al.[30]那样开发评估评分,因为我们不想判断不同数据集属性的重要性。我们认为,某些属性的重要性取决于具体的评估场景,不应该在调查中普遍判断。相反,应该让读者能够找到适合他们需要的数据集。因此,我们将下面讨论的数据集属性分为五类,以支持系统搜索。图2总结了所有数据集属性及其值范围。 A.一般资料 以下四个属性反映了关于数据集的一般信息,即创建年份、可用性、正常网络流量和恶意网络流量的存在。 1)创建年份:由于网络流量受概念漂移影响,每天都会出现新的攻击场景,因此入侵检测数据集的年龄起着重要作用。此属性描述创建年份。与数据集发布的年份相比,捕获数据集的底层网络流量的年份与数据集的最新程度更相关。 2)公共可用性:入侵检测数据集应公开可用,作为比较不同入侵检测方法的依据。此外,数据集的质量只能由第三方检查,如果它们是公开可用的。表III包含此属性的三个不同特征:yes, . (on request)和no。On request是指在向作者或负责人发送消息后授予访问权限。 3)正常用户行为:此属性指示数据集中正常用户行为的可用性,并接受yes或no值。值yes表示数据集中存在正常的用户行为,但它不声明是否存在攻击。一般来说,入侵检测系统的质量主要取决于其攻击检测率和误报率。此外,正常用户行为的存在对于评估IDS是必不可少的。然而,缺少正常的用户行为并不会使数据集不可用,而是表明它必须与其他数据集或真实世界的网络流量合并。这样的合并步骤通常称为覆盖或盐化[44]、[45]。 4)攻击流量:IDS数据集应包含各种攻击场景。此属性指示数据集中是否存在恶意网络通信,如果数据集中至少包含一次攻击,则该属性的值为yes。表四提供了关于特定攻击类型的附加信息。 B.数据的性质 此类别的属性描述数据集的格式和元信息的存在。 1)元数据:第三方很难对基于包和基于流的网络流量进行内容相关的解释。因此,数据集应该与元数据一起提供关于网络结构、IP地址、攻击场景等的附加信息。此属性指示附加元数据的存在。 2)格式:网络入侵检测数据集以不同的格式出现。我们大致将它们分为三种格式(参见第三节)。(1)基于分组的网络流量(例如pcap)包含带负载的网络流量。(2)基于流的网络流量(如NetFlow)只包含关于网络连接的元信息。(3)其他类型的数据集可能包含基于流的跟踪,带有来自基于包的数据甚至来自基于主机的日志文件的附加属性。 3)匿名性:由于隐私原因,入侵检测数据集往往不会公开,或者只能以匿名的形式提供。此属性指示数据是否匿名以及哪些属性受到影响。表III中的none值表示没有执行匿名化。值yes (IPs)表示IP地址要么被匿名化,要么从数据集中删除。同样,值yes (payload)表示有效负载信息被匿名化,要么从基于分组的网络流量中删除。 C.数据量 此类别中的属性根据容量和持续时间描述数据集。 1) Count:属性Count将数据集的大小描述为包含的包/流/点的数量或物理大小(GB)。 2)持续时间:数据集应涵盖较长时间内的网络流量,以捕捉周期性影响(如白天与夜晚或工作日与周末)[29]。属性持续时间提供每个数据集的记录时间。 D.记录环境 此类别中的属性描述捕获数据集的网络环境和条件。 1)流量类型:描述网络流量的三种可能来源:真实的、模拟的或合成的。Real是指在有效的网络环境中捕获真实的网络流量。仿真的意思是在测试床或仿真网络环境中捕获真实的网络流量。综合意味着网络流量是综合创建的(例如,通过一个流量生成器),而不是由一个真实的(或虚拟的)网络设备捕获的。 2)网络类型:中小企业的网络环境与互联网服务提供商(ISP)有着本质的区别。因此,不同的环境需要不同的安全系统,评估数据集应该适应特定的环境。此属性描述创建相应数据集的基础网络环境。 3)完整网络:该属性采用Sharafaldin等人的[30],表示数据集是否包含来自具有多个主机、路由器等网络环境的完整网络流量。如果数据集只包含来自单个主机(例如蜜罐)的网络流量,或者只包含来自网络流量的一些协议(例如独占SSH流量),则将值设置为no。 E.评价 以下特性与使用基于网络的数据集评估入侵检测方法有关。更精确地说,这些属性表示预定义子集的可用性、数据集的平衡和标签的存在。 1)预定义的分割:有时,即使在相同的数据集上对不同的IDS进行评估,也很难对它们的质量进行比较。在这种情况下,必须明确是否使用相同的子集进行训练和评估。如果数据集附带用于训练和评估的预定义子集,则此属性提供信息。 2)均衡:基于异常的入侵检测通常采用机器学习和数据挖掘方法。在这些方法的训练阶段(例如,决策树分类器),数据集应该与其类标签相平衡。因此,数据集应该包含来自每个类(normal和attack)的相同数量的数据点。然而,真实世界的网络流量是不平衡的,它包含了比攻击流量更多的正常用户行为。此属性指示数据集是否与其类标签相平衡。在使用数据挖掘算法之前,应该通过适当的预处理来平衡不平衡的数据集。他和Garcia[46]提供了从不平衡数据中学习的良好概述。 3)带标签:带标签的数据集是训练监督方法、评估监督和非监督入侵检测方法所必需的。此属性表示是否标记了数据集。如果至少有两个类normal和attack,则将此属性设置为yes。此属性中可能的值为:yes, yes with BG。(yes with background)、yes (IDS)、indirect和no。是的,有背景意味着有第三类背景。属于类背景的包、流或数据点可以是正常的,也可以是攻击。Yes (IDS)是指使用某种入侵检测系统来创建数据集的标签。数据集的一些标签可能是错误的,因为IDS可能不完美。间接意味着数据集没有显式标签,但是可以通过其他日志文件自己创建标签。 五、数据集 我们认为,在搜索足够的基于网络的数据集时,标记的数据集属性和格式是最决定性的属性。入侵检测方法(监督的或非监督的)决定是否需要标签以及需要哪种类型的数据(包、流或其他)。因此,表II提供了关于这两个属性的所有研究的基于网络的数据集的分类。表三给出了关于第四节数据集属性的基于网络的入侵检测数据集的更详细概述。在搜索基于网络的数据集时,特定攻击场景的存在是一个重要方面。因此,表III显示了攻击流量的存在,而表IV提供了数据集中特定攻击的详细信息。关于数据集的论文描述了不同抽象级别的攻击。例如,Vasudevan等人在他们的数据集中(SSENET- 2011)将攻击流量描述为:“Nmap、Nessus、Angry IP scanner、Port scanner、Metaploit、Backtrack OS、LOIC等是参与者用来发起攻击的一些攻击工具。”相比之下,Ring等人在他们的CIDDS-002数据集[27]中指定了执行端口扫描的数量和不同类型。因此,攻击描述的抽象级别可能在表四中有所不同。对所有攻击类型的详细描述超出了本文的范围。相反,我们推荐感兴趣的读者阅读Anwar等人的开放存取论文“从入侵检测到入侵响应系统:基础、需求和未来方向”。此外,一些数据集是其他数据集的修改或组合。图3显示了几个已知数据集之间的相互关系。 基于网络的数据集,按字母顺序排列 AWID [49]。AWID是一个公共可用的数据集4,主要针对网络。它的创建者使用了一个小型网络环境(11个客户机),并以基于包的格式捕获了WLAN流量。在一个小时内,捕获了3700万个数据包。从每个数据包中提取156个属性。恶意网络流量是通过对网络执行16次特定攻击而产生的。AWID被标记为一个训练子集和一个测试子集。 Booters[50]。Booters是罪犯提供的分布式拒绝服务(DDoS)攻击。Santanna et. al[50]发布了一个数据集,其中包括九种不同的启动程序攻击的跟踪,这些攻击针对网络环境中的一个空路由IP地址执行。结果数据集以基于分组的格式记录,包含超过250GB的网络流量。单独的包没有标记,但是不同的Booters攻击被分成不同的文件。数据集是公开可用的,但是出于隐私原因,booters的名称是匿名的。 僵尸网络[5]。僵尸网络数据集是现有数据集的组合,可以公开使用。僵尸网络的创建者使用了[44]的叠加方法来组合ISOT[57]、ISCX 2012[28]和CTU-13[3]数据集的(部分)。结果数据集包含各种僵尸网络和正常用户行为。僵尸网络数据集被划分为 GB训练子集和 GB测试子集,都是基于包的格式。 CIC DoS[51]。CIC DoS是加拿大网络安全研究所的一组数据,可以公开使用。作者的意图是创建一个带有应用层DoS攻击的入侵检测数据集。因此,作者在应用层上执行了8种不同的DoS攻击。将生成的跟踪结果与ISCX 2012[28]数据集的无攻击流量相结合生成正常的用户行为。生成的数据集是基于分组的格式,包含24小时的网络流量。 CICIDS 2017 [22]。CICIDS 2017是在模拟环境中历时5天创建的,包含基于分组和双向流格式的网络流量。对于每个流,作者提取了80多个属性,并提供了关于IP地址和攻击的附加元数据。正常的用户行为是通过脚本执行的。数据集包含了多种攻击类型,比如SSH蛮力、heartbleed、僵尸网络、DoS、DDoS、web和渗透攻击。CICIDS 2017是公开可用的。 cidds - 001 [21]。CIDDS-001数据集是在2017年模拟的小型商业环境中捕获的,包含为期四周的基于单向流的网络流量,并附带详细的技术报告和附加信息。该数据集的特点是包含了一个在互联网上受到攻击的外部服务器。与蜜罐不同,来自模拟环境的客户机也经常使用此服务器。正常和恶意的用户行为是通过在GitHub9上公开可用的python脚本执行的。这些脚本允许不断生成新的数据集,并可用于其他研究。CIDDS-001数据集是公开可用的,包含SSH蛮力、DoS和端口扫描攻击,以及从野外捕获的一些攻击。 cidds - 002 [27]。CIDDS-002是基于CIDDS-001脚本创建的端口扫描数据集。该数据集包含两个星期的基于单向流的网络流量,位于模拟的小型业务环境中。CIDDS-002包含正常的用户行为以及广泛的不同端口扫描攻击。技术报告提供了关于外部IP地址匿名化的数据集的附加元信息。数据集是公开可用的。
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