模拟生态标本室的构建和功能

1　模拟生态标本室的构建模拟生态标本室是以人工的方法将山水、树木、花草与动物标本置于同一室中,形成模拟自然生态环境,同时插入动物的食物链情景和有关教材中的寓言故事,使标本出于自然,还于自然。模拟生态标本室与普通标本室相比有如下优点:1)强化知识性　可使学生更形象地了解动物的生态环境、生活习性、食物链及其它与教材相关的内容和寓言故事。2)注重趣味性　由于模拟生态的作用、动物标本显得形象生动,加上有关的寓言故事,更容易引起学生和参观者的兴趣,可以得到艺术上的享受。3)体现观赏性　我校生态标本室是模拟海洋和陆地生态…     

基于城市微气候模拟软件的城市道路绿化带对PM2.5消减作用的研究

随着经济的快速发展及机动车保有量的持续增长，车辆造成的道路污染问题日益严重。广州作为中国重要的经济发展城市，交通源排放问题高度集中，机动车排放是城市PM2.5的主要来源之一，开展减缓城市道路污染危害的研究具有重要意义。本研究为调查绿化带对广州城市道路PM2.5的影响，运用实测与城市微气候模拟软件（ENVI-met）模拟结合的研究方法，实测并分析城市道路空间PM2.5的浓度分布及其影响因素，使用实测数据对模拟软件进行验证分析，模拟研究理想道路模型下不同高宽比、风向等因素及绿化带植配类型对PM2.5的消减作用。研究表明：（1）城市道路空间PM2.5浓度分布受污染源、街道高宽比、风速风向、绿化带等综合影响，自然消减情况下，其主要受风速风向和高宽比双因素影响；（2）通常街道高宽比越大，越有利于道路空间PM2.5的扩散；（3）城市道路空间PM2.5自然沉降最小距离为12 m，0-12 m范围内应保持无障碍物的开敞环境，PM2.5消减的关键范围是12-24 m，此范围内可以利用生态手段沉降颗粒物；（4） PM2.5消减率受绿化带和风向的双控制，应根据主导风向选择绿化带植配方式。在主导风平行面和垂直迎风面绿化带对PM2.5有正消减效应，建议植配类型为"乔-乔+灌+草"；在主导风垂直背风面绿化带对PM2.5呈负消减效应，植配类型为"乔-灌"绿化带消减率接近于自然消减率，而植配类型为"乔-灌+草"和"乔-乔+灌+草"的绿化带加重了颗粒物在该区域的积聚。     

土壤-植物系统水分运移过程的阻容电模拟

把土壤-植物系统水分运移作为一维水流运动由阻容电路进行模拟,在于将D arcy-R ichards方程从对单点的描述扩展到对一段流路的描述。由此出发,考虑到水流的非稳态性,某一流路的水阻定义为其水势差与平均流量之比,水容为其贮水量对平均水势的导数。与D arcy-R ichards方程相对应,水阻、时间常数分别为导水度、水分扩散度的倒数,相应地单位化的水阻率、比时间常数分别为导水率、水分扩散率的倒数。把SP系统沿水流通道分为若干部分,每一局部的水阻与其水容相并联,各局部间相串联。在此基础上,文章给出了土壤-植物系统水流模拟通式、总水容与分水容间的关系式、总水阻与分水阻间的关系式及特定条件下叶水势随时间变化的关系式。     

黄土高原丘陵沟壑区小流域植被净第一性生产力模型

构建了机理性植被净第一性生产力模型(Vegetation—Soil—Integrated—Model,VSIM)。该模型将土壤水分动态过程与植被生长过程相耦合,用以分析黄土高原丘陵沟壑区土壤水分对植被生产力的影响。模型考虑了叶片尺度上气孔导度对净光合过程和蒸腾过程的影响,在此基础上通过考虑植被冠层结构和地形因素的影响对模型进行尺度转换,并以位于黄土高原丘陵沟壑区纸坊沟流域的观测数据对模型进行参数化和验证。结果表明对于生物量的模拟草本和半灌木比乔、灌木好．主要植被类型LAI的季节变化与观测结果具有很好的一致性,模型能够反映出流域降雨一产流过程,并且基本上也能够反映土壤水分的时空变化范围。模拟结果表明,刺槐林和苹果林属于高光合一低蒸腾类型,农作物、白羊草群落和达乌里胡枝子群落属于高光合一高蒸腾类型,铁杆蒿群落和茭蒿群落属于低光合一低蒸腾类型,而沙棘灌丛和柠条灌丛的净第一性生产力居中,但蒸腾量较高。流域内土壤水分在多年序列上基本平衡,而在不同的水文年表现出失衡。其中刺槐林、苹果林和沙棘灌丛的多年平均土壤水分在年内存在少量亏缺,铁杆蒿群落和茭蒿群落略有增加,而其它植被类型基本保持平衡。丰水年不同植被类型土壤含水量都明显高于欠水年,土壤水分含量的变化在丰水年表现为盈余,而在欠水年表现为明显的亏缺。     

褐飞虱迁飞参数的数值模拟

迁飞性害虫褐飞虱对中国和亚洲其它国家和地区的水稻有着十分严重的危害,其迁飞参数的时空变化是种群迁飞这一生态行为的重要体现。应用目前国际上先进的中尺度数值预报模式MM5 (V3.2 )对我国褐飞虱北迁、南返的过程进行了数值模拟,根据模拟结果对害虫的迁出虫源地、迁飞路径、降落区、空中迁飞速率、迁飞高度、迁飞历时和迁飞距离等迁飞参数进行了一系列的数值计算和客观分析,得到了与实际虫情普查和雷达观测资料相当吻合的结果,从而比较精确地阐明了褐飞虱迁出起飞、空中定向飞行、降落迁入等迁飞行为的动力学机制。     

藏鸡胚胎的低氧适应特征及其血红蛋白突变效应

藏鸡能在4200 m以上海拔正常繁衍生息, 但低地鸡在模拟4200 m海拔(12.0%O₂)条件下孵化却只有3.0%的孵化率. 在两品种全期低氧和阶段低氧模拟孵化实验中, 4200 m全期低氧揭示4~11天是隐性白与藏鸡阶段存活率相差最悬殊的阶段, 12~21天相差极显著, 1~3天相差不显著. 但4200 m阶段低氧只能造成两品种孵化率显著差异, 而并不足以造成低氧阶段间阶段死亡率显著差异, 结果显示藏鸡具有优越的克服低氧损害后期不良影响的能力. 对藏鸡和隐性白鸡血红蛋白7条链全部编码序列进行多态分析, 筛选到α^D链编码基因的一个低氧功能突变位点(Met- 2D(B13)-Leu). 该突变基因为藏鸡独有, 其频率随着海拔升高而升高, 而且该突变基因频率越高的群体, 孵化率越高. 以鸡的HbD晶体为模板, 对突变血红蛋白结构和功能进行了同源预测, 结果表明Leu替代Met提供了一个更疏水环境, 有利于血红素的稳定, 从而提高了血红蛋白的血氧亲和力. 突变(Met-32D(B13)-Leu)发生的时间和地点与藏鸡家养化时间和地点密切相关.     

模拟酸雨对小黑麦种子萌发及幼苗生理特性的影响

以小黑麦品种中饲237为材料。在不同pH值的模拟酸雨条件下对种子萌发及幼苗生理特性进行了研究。分别测定了发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和种子脱氢酶含量、幼苗鲜重、幼苗叶片叶绿素含量、叶片电导率等指标。结果表明,种子的各项发芽指标及种子脱氢酶含量、幼苗鲜重、叶绿素含量等随酸雨pH值减小整体呈降低趋势,叶片电导率则随酸雨pH值减小而有增加趋势。     

模拟光条件下有性繁殖香根草光合生理的研究

利用人工模拟光源研究了两种不同处理的(半水淹和对照)有性繁殖香根草的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)和叶面饱和蒸气压亏缺(Vpdl)随模拟光辐射(SPR)的变化规律。结果表明,半水淹处理的Pn、Gs、Tr和WUE均比长势良好的对照处理高,这可能与淹水胁迫和香根草所处的物候期不同有关。有性繁殖香根草的光补偿点较低,而光饱和点较高,26 0 0 μmol·m-2 ·s-1SPR强度Pn还未达最大值。结合生长指标参数综合比较,两种处理的分值却相同。因此可以认为,有性繁殖香根草保持了亲本水陆两栖的特性,并具有强大的耐涝能力,适于河岸、水库、堤岸等潮湿地栽种     

马铃薯干物质分配与器官建成的动态模拟研究

根据多年不同保护地栽培田间试验的结果,利用Origin软件结合马铃薯生长发育的基本特点,提出了以发育生理日为驱动变量的光合产物在不同器官间分布的数值模型,方法简便,机理明确,模拟精度高.研究还给出了不同发育时期马铃薯不同器官的干物率变化模型,并依此推导出器官的鲜重模型,进行了马铃薯块茎产量的模拟,结果表明模拟值与实测值具有良好的一致性。     

用遥感和地理信息系统研究传染病时空分布

和其他物种迁移或生物入侵过程类似, 传染病的时空传播与流行伴随着人类活动的全球化而加剧. 以血吸虫病时空传播流行定量模拟为例, 提出一种对已知传染源→媒介→宿主传播关系前提下的疾病传播的时空动态概念模型. 用西昌郊区血吸虫病流行区为例, 证明这类概念模型的可行性. 展示了遥感和地理信息系统在这类模型中具体的应用方法. 利用建立的模型, 模拟给不同村居民服药所达到的不同效果, 证明这类模型在传染病防治和控制中可以起到空间决策支持的作用. 本文介绍的模拟方法对鼠疫、肾综合征出血热、莱姆病等传染病有直接借鉴意义; 遥感和地理信息系统方法对其他有关的传染病, 甚至生物入侵过程的研究有所帮助.