分形理论及其在土壤空间变异研究中的应用

土壤具有不同程度的空间变异性,土壤空间变异研究对于土壤管理有重要意义.本文简要综述了分形理论及其在土壤空间变异研究中的应用,重点讨论了利用矩方法计算土壤属性分形维,多重分形分析土壤空间变异性及基于多重分形谱参数的土壤属性尺度转换.早期研究验证了分形理论在分析土壤空间变异中的有效性和应用潜力,国内外近期研究则报道了利用分形及多重分形理论分析土壤空间变异的最新进展.分形理论可以成为量化土壤属性空间变异性及尺度转换的重要工具.     

马铃薯甲虫空间分布型及抽样技术研究

马铃薯甲虫Leptinotarsa decemlineata(Say)是我国马铃薯恶性入侵害虫.本研究利用聚集度指标检验、Taylor幂法则和Iwao回归法对马铃薯甲虫成虫、幼虫和卵在田间的空间分布型进行了研究.聚集度指标检测各虫态均为聚集分布,且种群聚集主要是由马铃薯甲虫各虫态本身的聚集行为,或由其本身的聚集行为与环...     

生物学科高考试题结构分析及启示——以2012年新课标理综全国卷第31题为例

基于问题解决理论中的问题结构成分,以2012年新课标理综全国卷（又称宁夏卷）第31题为例进行试题结构分析,并从问题解决视角认识和理解该高考试题的问题空间。该题认知操作与技能活动多样,解题过程化特点突出,问题空间在不同能力维度均形成梯度表现空间。该题以最基本的遗传知识、技能与科学方法（符号语言、假说演绎思维等）为载体,以学科能力为着力点,回归教学常规,将引领高中生物学教师更科学地开展相关教学。     

香格里拉县小型兽类垂直空间生态位初步研究

2011年6～7月采用铗夜法,对云南香格里拉县海拔2500～4500 m范围内的小型兽类进行了调查,并分析了群落中各物种的空间生态位宽度指数和生态位重叠指数大小与其沿海拔梯度分布的关系及对空间资源的利用状况.共捕获19种275只小型兽类,其中社鼠(Niviventer confucianus)、中华姬鼠(Apodemus draco)、大耳姬鼠(A.latronum)、齐氏姬鼠(A.chevrieri)、藏鼠兔(Ochotona thibetana)、西南绒鼠(Eothenomys custos)和大足鼠(Rattus nitidus)分布的海拔梯度跨度最大,分布范围较广,占据垂直空间生态位宽,是当地小型兽类群落的优势种.19种小型兽类的空间生态位重叠幅度差异很大,大绒鼠(E.miletus)、灰麝鼩(Crocidura attenuata)、中麝鼩(C.russula vorax)的空间生态位完全重叠;大足鼠、齐氏姬鼠与滇攀鼠(Vernany fulva)、克氏田鼠(Microtus clarkei)、隐纹花松鼠(Tamiops swinhoei)、珀氏长吻松鼠(Dremomys pernyi)、灰鼯鼠(Petaurista xanthatis)、印度长尾鼩(Soriculus leucops)空间生态位完全不重叠.     

洪潮江水库浮游细菌群落空间分布及其与环境因子的关系

【目的】为了解洪潮江水库浮游细菌群落组成、空间分布及其与环境因子的相互作用关系。【方法】基于16S rRNA基因高通量测序技术,对洪潮江水库浮游细菌群落结构与多样性进行了分析,同步对水体的理化指标进行检测。【结果】洪潮江水库共注释浮游细菌28门79纲168目243科325属85种。优势门为变形菌门、放线菌门、蓝细菌门、疣微菌门、拟杆菌门、浮霉菌门,分别占比21.95%、21.30%、17.98%、12.27%、11.72%、9.51%。基于Bray-Curtis距离的PCoA分析表明,洪潮江水库9个采样点可以被分为3组,细菌群落呈现沿上下游梯度变化的趋势。perMANOVA检验显示,各组差异显著,但是各组的多样性指数没有显著性差异。Mantel分析表明,透明度、浊度、总磷、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、叶绿素a、pH、溶解氧、氧化还原电位、比电导、总溶解固体以及营养状态会显著影响浮游细菌群落结构。【结论】洪潮江水库浮游细菌空间分布特征是自然环境理化因子和农业活动综合作用的结果。研究结果对了解浮游细菌群落空间格局及其对人类活动的响应,以及水库管理具有科学参考价值。     

鸡肠道微生物菌群的建立发育、分布和生理学意义

鸡的胃肠道具有复杂的微生物菌群,该微生物菌群与宿主的肠道和整体健康密切相关,为了全面揭示鸡肠道微生物菌群的组成及其功能,本文对鸡肠道微生物菌群的建立发育、各肠段群落的分布及其生理学意义进行综述,从而为鸡肠道功能菌株的分离及有效利用,合理调控微生物菌群-宿主相互作用,提高饲料转化率和改善肠道健康提供理论依据。     

白音华矿区草地群落主要物种组成及空间分布

以内蒙古白音华矿区周边草地为对象,研究了矿区草地植物群落的主要物种组成及其空间分布特征。结果表明: 草地群落共出现55种植物,优势种为大针茅、黄囊苔草和糙隐子草,常见种有羊草、冰草和知母等,该6个物种的累计相对重要值为79.6%,其密度分别为 26.6、204.7、105.4、107.1、68.2和55.1株·m^-2。对6个主要物种的种群密度通过半方差函数进行模型拟合, 其种群分布分别符合指数模型、指数模型、指数模型、球状模型、线性模型和高斯模型;对其空间分布格局进行分析,各种群的结构比分别为59.2%、97.2%、89.1%、94.5%、62.6%和72.1%,表明黄囊苔草、糙隐子草和羊草种群的空间自相关性程度均较高, 主要受结构性因素影响, 而大针茅、冰草和知母种群主要受随机性因素影响。对分形维数进行分析发现, 大针茅、黄囊苔草、糙隐子草和冰草种群分布格局较简单,空间依赖性较强,而羊草和知母种群分布格局较复杂,空间依赖性较弱,结合2D及3D图看, 大针茅和知母呈现出梯度扩散,而黄囊苔草、糙隐子草、羊草和冰草则主要呈现斑块化分布,表明矿区草地群落主要物种的空间分布与开矿无显著关联性。     

广西岩溶区稻田土壤优先路径的空间分布

田间土壤优先路径空间分布影响优先流的发生和运动。通过野外土壤染色示踪试验,利用形态学图像解析技术,并结合群落生态学分析方法,对广西岩溶区秸秆覆盖(CM)和非覆盖(CK)下的水稻田进行土壤优先路径空间分布研究。结果表明: 在相同的外部供水状况下,随土壤深度的增加,秸秆覆盖水稻田的土壤水平染色由整体分布向团块状聚集分布转变;非秸秆覆盖水稻田以枝状染色为主,其平均染色斑块形状系数为21.69,染色形态规则,是秸秆覆盖水稻田的1.04倍。秸秆覆盖与非覆盖水稻田的土壤优先路径均呈聚集分布,秸秆覆盖水稻田内优先路径的Morisita指数为1.28,且田间优先路径以影响半径＜1.0 mm为主(重要值0.31),非秸秆覆盖水稻田内影响半径＜1.0 mm的优先路径重要值为0.28。秸秆覆盖影响稻田土壤优先路径,有助于改善田间作物的水肥利用状况。     

黄河流域被子植物和陆栖脊椎动物丰富度格局及其影响因子

生物多样性的大尺度空间分布格局及其形成机制一直是生态学和生物地理学的核心内容。黄河流域是我国重要的生态屏障, 明确该区域动植物多样性分布格局及其影响因素, 对我国黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。本研究通过收集黄河流域被子植物和陆栖脊椎动物分布数据, 结合气候、环境异质性和人类活动等信息, 探讨了黄河流域被子植物和陆栖脊椎动物物种丰富度格局及其主要影响因素。结果表明, 黄河流域被子植物和陆栖脊椎动物物种丰富度在区域尺度具有相似的分布格局: 南部山地动植物物种丰富度最高, 而东部高寒区和北部干旱区物种丰富度最低。回归树模型表明, 冠层高度范围和净初级生产力范围分别是黄河流域被子植物和陆栖脊椎动物物种丰富度最重要的预测因子; 当移除空间自相关影响后, 环境异质性和气候因子依然对区域尺度的动植物物种丰富度具有较高且相似的解释度。表明环境异质性和气候共同决定了黄河流域被子植物和陆栖脊椎动物物种丰富度格局, 而人类使用土地面积并不是影响黄河流域动植物物种丰富度格局的主要因子。因此, 在未来的研究中若针对不同区域筛选出更精准的环境驱动因子或选用更多不同类别的环境异质性因子进行分析, 将有助于更深入理解物种多样性格局的成因。     

象山港海岸带高功能景观退化及环境效应研究

以象山港为研究区, 基于1995年、2005年和2015年的土地利用数据, 采用空间统计、标准差椭圆、景观格局指数等方法分析象山港海岸带高功能景观时空演变特征, 并从生态服务价值和污染物排放变化角度探讨其环境效应。结果表明: (1)象山港海岸带高功能景观总规模呈加速减小趋势; (2)林地、耕地景观重心向西南转移, 景观破碎化加剧, 水域、滩涂景观分别向东南、东北扩张, 破碎度总体上呈减小趋势; (3)受高功能景观规模和空间格局变化的影响, 象山港海岸带高功能景观生态服务总价值降低, 研究区污染物排放总量增加, 不利于海岸带可持续发展。