基于微粒群-马尔科夫复合模型的生态空间预测模拟——以长株潭城市群为例

生态空间具有重要的生态功能,对生态空间进行科学预测模拟可为保护国土空间生态安全提供决策依据。利用Arc GIS及MATLAB软件,在生态空间风险评价的基础上构建了微粒群-马尔科夫复合模型,并以长株潭城市群为研究区,基于2013年土地利用现状数据,对2020年的生态空间进行了预测模拟,最后在此基础上提出了生态空间重构的基本思路。结果表明:1)微粒群-马尔科夫复合模型(PSO-Markov)构建的基本步骤为:第一步:粒子的选择与设计,以2000 m×2000 m的正方形单元作为基本粒子。第二步:粒子的初始化设定,根据生态空间风险由低到高的原则进行选择。第三步:适应度函数的建立,用生态空间的风险值来确定生态空间的空间格局。第四步:空间位置的更新,根据自身的历史最优值及粒子群的全局最优值进行速度和位置更新。2)微粒群-马尔科夫复合模型(PSO-Markov)是一种土地利用格局预测的新途径,生态空间的数量规模可以通过改进后的马尔科夫模型进行预测,生态空间的格局可以通过微粒群模型进行预测。3)微粒群-马尔科夫复合模型具有4个特点:第一、数量预测较为合理。第二、搜索范围大、较好地考虑到局部对全局的影响。第三、受问题维数变化影响小,在求解多目标问题时具有明显优势。第四、收敛时间短、运算速度快、易于实现。4)2020年,长株潭城市群的生态空间总体数量减少,其中林地和未利用地面积变化最明显,空间变化主要集中分布在西南部地区。生态空间总面积减小的主要原因是建设用地的扩张。因此,要控制城市群的人口密度,优化城市群生产—生活—生态的数量结构及空间布局,尤其要合理规划与利用城市建设用地,充分发挥水体与未利用地的生态价值,重点保护好生态源地、廊道及关键结点,构建结构合理、功能齐全的生态网络系统,提高系统的生态服务价值功能,要在规划的指导下合理调整城市群的城乡局部空间结构,保护生态环境,提高生境质量和景观多样性。这是今后一段时期面临的主要任务。     

中国云南洱海周边褐家鼠的体表寄生虫群落组成

褐家鼠Rattus norvegicus可能是云南省部分鼠疫流行区的储存宿主之一, 其体表的某些寄生虫种类可能是人类疾病的传播媒介。为了解洱海周边地带褐家鼠的体表寄生虫群落, 并对其医学和兽医学的重要性进行描述。用U检验和相关分析的统计方法对2003-2004年采自云南洱海（中国滇西北著名的淡水湖泊）周边地区的431头褐家鼠的体表寄生虫群落进行了研究。用构成比（C）, 侵染率(P)和平均丰富度(A)反映体表寄生虫的流行和密度状况。调查点位于我国11大鼠疫自然疫源地之一, 此地也是我国恙虫病和流行性出血热的流行地区。结果表明: 431头褐家鼠中307头寄生有体表寄生虫, 侵染率为71%。采集到的体表寄生虫有47种, 包括23种恙螨、16种革螨、6种蚤和2种吸虱, 其中16种以前已经被证明是人类疾病的媒介。结果提示褐家鼠的体表寄生虫物种多样性高。     

地质统计学理论与方法及其在昆虫生态学中的应用

空间相关是昆虫生态学中普遍存在的一种客观现象 ,但这种空间相关性在传统的统计学分析中被忽略了。据此 ,文章对常用的地质统计学的空间相关理论和方法、以及这些理论和方法在昆虫生态学中的应用途径和研究进展作了简述。此外 ,对GIS在昆虫空间相关分析中的应用途径和方法也作了探讨。通过综合分析和比较 ,作者认为 ,未来地质统计学的发展将更多地与GIS融为一体 ,并且二者将与传统的时间序列方法和生物统计学方法有机结合 ,共同应用于昆虫生态学的时空分析和预测之中     

棉铃虫滞育与抗逆性研究进展

本文综述了棉铃虫滞育与抗逆性的研究进展 ,包括滞育的类型、滞育的诱导与解除 ,以及抗寒性、抗热性、抗旱性等。其中着重论述了棉铃虫的越冬滞育及其抗寒能力     

三峡库区岸生植物秋华柳对水淹的光合和生长响应

为阐明三峡库区岸生植物秋华柳(Salix variegata)对水淹的耐受机制,模拟三峡库区消落带水淹发生的情况,研究了在不同水淹时间和水淹深度处理下秋华柳的光合和生长特性。实验设置了对照(不进行水淹,常规供水管理)、水淹根部(植株置于水中,植株地下部分被淹没)、水下0.5 m(植株置于水中,植株顶部在水面下0.5 m)和水下2 m(植株置于水中,植株顶部在水面下2 m)4个不同的水淹深度和0、10、20、40、60和90 d 6个不同的水淹时间处理,并测定了在不同水淹时间和水淹深度处理下秋华柳的光合作用、叶绿素荧光和生长。研究结果发现:随着水淹时间的延长,对照和水淹根部植株都具有高的净光合速率、表观量子效率和羧化效率。水淹40 d后,相同水淹深度处理秋华柳植株的净光合速率显著高于耐水湿环境的垂柳(Salix babylonica)(p<0.05)。水淹90 d后,全淹处理植株的光合能力较对照有显著的下降(p<0.05),对照、水下0.5 m和水下2 m植株的净光合速率分别为13.2、10.1和8.05 μmol·m^-2·s^-1,同时全淹植株PSII的最大光化学效率也有一定程度的下降,显著低于对照和水淹根部处理的植株(p<0.05)。水淹40、60和90 d后,全淹植株的胞间CO₂浓度都高于对照和水淹根部植株。随着水淹时间的增加,水淹根部植株不定根数量不断增加,而全淹植株只有极少量的不定根产生。水淹根部植株的主茎长的增量、分枝数的增量、主茎新生叶片数、根生物量的积累和总生物量的积累都高于全淹植株,全淹植株在水淹过程中,其主茎长、分枝数、主茎新叶数、根生物量和总生物量都有增加,同时其凋落叶片较多。水淹90 d后,秋华柳植株的存活率为100%。研究结果表明,秋华柳在经过较长时间的水淹后,表现出较强的光合和生长适应性,可以考虑将秋华柳列为三峡库区消落带植被构建的物种之一。     

云南纳板河热带季节雨林20 ha动态监测样地的树种组成与群落分类

大型森林动态监测样地是研究物种共存、群落演替等生态学核心问题的重要平台。纳板河流域国家级自然保护区管理局与中国科学院西双版纳热带植物园合作, 于2016-2017年参照美国史密森热带森林科学中心的技术标准, 在纳板河流域国家级自然保护区内建立了一块热带季节雨林20 ha动态监测样地。本研究分析了该样地的树种组成特征, 并进行了群落数量分类。结果表明: 该样地中DBH ≥ 1 cm的木本植物个体共有59,498株, 分属63科197属296种; 个体数超过1,000株的常见物种有15个, 个体数小于20株的稀有物种有126个。科的区系分布型以热带成分为主, 占总科数的65.08%, 温带成分占17.46%。属的区系分布型以热带成分为主, 占总属数的88.32%, 温带成分占10.66%。该样地群落类型的形成主要受海拔和凹凸度这两个地形因子的影响, 500个20 m × 20 m的样方可以分为4个群丛, 分别为: (1)灰毛浆果楝 + 粗糠柴 - 假山萝 + 番龙眼群丛(Cipadessa baccifera + Mallotus philippensis - Harpullia cupanioides + Pometia pinnata Association); (2)长梗三宝木 + 腋球苎麻 - 顶果木 + 番龙眼群丛(Trigonostemon thyrsoideus + Boehmeria glomerulifera - Acrocarpus fraxinifolius + Pometia pinnata Association); (3)云南银柴 + 大果山香圆 - 湄公锥 + 普文楠群丛(Aporusa yunnanensis + Turpinia pomifera - Castanopsis mekongensis + Phoebe puwenensis Association); (4)歪叶榕 + 密花火筒树 - 毒药树 + 番龙眼群丛(Ficus cyrtophylla + Leea compactiflora - Sladenia celastrifolia + Pometia pinnata Association)。     

厦门湾中华白海豚潜在生态廊道识别及人类活动干扰评估

生态廊道具有维持或恢复生态连通性的功能,对于连接生物栖息地、保护物种多样性具有重要意义。现有的生态廊道研究主要集中于陆地,而海洋生态系统具有水体广泛连通、缺乏直观的景观斑块等特点,导致海洋生态廊道的研究成为长期以来的科学难题。以栖息地位于厦门湾的国家一级保护动物中华白海豚(Sousa chinensis)为对象,尝试基于物种分布模型和最小成本路径分析法建立海洋生态廊道的识别方法。研究采用物种分布模型识别厦门湾内中华白海豚的适宜生境分布区和节点,并利用模型产出的生境适宜性结果生成海洋中的阻力表面,模拟计算节点与节点间在阻力表面上的最小成本路径,从而生成物种扩散网络。研究结果显示,厦门湾中华白海豚的分布主要受到航道距离、到岸线距离和叶绿素浓度三项因素的影响,主要适宜生境位于西海域至九龙江口和大嶝海域。潜在的核心生态廊道面积93.19km²,次级生态廊道面积170.41km²,九龙江口-鼓浪屿南侧-黄厝-大小嶝岛沿线可能是厦门湾中华白海豚的主要迁移路线。在此基础上,从用海空间重叠和桥梁影响两方面开展了人类活动对廊道的干扰评估。评估结果显示旅游活动和...     

国际蝗虫灾害的防治策略和技术：现状与展望

简要地综述了国际上对蝗虫灾害管理策略与控制技术的发展现状,包括：监测与预警技术、化学防治、生物防治、综合管理对策以及目前的研究热点方向。比较分析了国际、国内蝗虫发生及其治理中存在问题的异同。国际上控制蝗虫灾害的理论、技术、措施、对策,对中国有重要的借鉴作用。一般来说, 控制蝗虫灾害的IPM计划中应该包括：在策略上,强调提前预防压制优于后期灭杀处理;在规律认识上,重视基础生物学和生态学的研究,并将之模型化和标准化;在测报方法上,积极发展和改善监测预警技术水平,将地理信息系统(GIS）和遥感（RS）技术集成引入到防治决策的整体系统中,使信息能够快速、准确地传递;在防治手段上,注意新型防治药剂和施药技术的研究开发和集成,增加用药效果;在天敌利用和环境保护方面,充分认识和评估自然天敌的控制作用,正确地估计防治效益和挽回的损失,重视对环境价值的评价;同时加强多个地区间的联合与协调。