区域城市扩张对森林景观破碎化的影响——以粤港澳大湾区为例

森林生境丧失与景观破碎化是引起生物多样性下降,生态系统功能降低的重要原因。量化森林景观破碎化的时空特征及其与城市扩张格局的关系是开展区域生态修复与功能提升的重要基础。本文以快速城市化的典型区域——粤港澳大湾区为研究对象,基于遥感解译的1980年、1990年、2000年、2010年和2018年土地覆盖/利用专题图,通过多尺度的景观格局分析和统计分析,定量解析森林景观破碎化的时空演变特征及其与城市扩张格局间的关系。研究结果显示:1)1980—2018年,大湾区林地覆盖面积缩减1,274 km²,林地转变为建设用地的面积占林地丧失总面积的比例从1980—1990年的11%增长至2010—2018年的42%,表明城市扩张已成为林地丧失的主导因素;2)森林景观破碎化程度加剧,表现为林地斑块密度提高,平均斑块面积减小,但破碎类型与程度具有地域差异;3)城市扩张幅度与空间格局显著影响林地破碎化,其中,城市扩张幅度对林地破碎化的影响更为重要。基于森林景观破碎化与城市扩张的现状,落实城市增长边界划定、关键斑块-廊道识别与生态网络构建等措施,有助于保护与连通重要生态空间,保障和提升生...     

一种低成本、高性价比的穿戴式扩散光学断层人脑成像系统

现有扩散光学断层成像(diffuse optical tomography,DOT)系统常采用高档光探测器和放大器,令系统成本居高不下、性价比较低.本文旨在使用全新技术降低系统成本、增加成像深度,研发一套可实用于人脑成像的新型扩散光学断层成像系统.为此采用了成本较低的新型光探测器和一款自主设计研制的光电二极管前置放大器.相较于实验室原有DOT系统,新系统整体成本节约了40%以上.其次,设计了一款具有弹性并可适应多种不规则待测物(subject)外形的无光纤穿戴式脑-机接口(brain computer interface,BCI)装置.本文首次将手持式3D激光扫描仪应用于待测物外形结构和光源-探测器位置信息的精确获取.最后综合应用上述技术装备于人脑形状仿体成像实验中,新系统的目标成像深度提升至35 mm.验证结果说明本系统已具备了实际人脑功能成像能力.     

青藏高原东缘高寒草甸常见植物种子形状对萌发的影响

以青藏高原东缘高寒草甸383种常见植物种子为材料,分析种子萌发特性与种子形状(长、宽、高的三维方差)、体积及相对表面积之间的相关性,研究高寒草甸地区植物种子性状对其萌发特性的影响。结果显示:(1)种子萌发率和萌发速率与种子三维方差、相对表面积呈极显著正相关,与体积呈显著负相关;(2)种子平均萌发时间与种子体积呈显著正相关、与种子相对表面积呈显著负相关、与种子三维方差无显著相关性。表明体积较小而形状细长的种子具有较高的萌发率及萌发速率,体积大而圆的种子需要更长的萌发时间;小种子具有较大的相对表面积可能是其具有较高萌发率和萌发速率的原因之一。研究结果为土壤种子库形成机制的研究提供了一定的理论依据。     

恢复演替中草地斑块动态及尺度转换分析

研究了９ａ草地恢复油潜系列中斑块边界形状和斑块面积分布动态,并进行了凡度转换分析。獐茅斑块的边界分维数和斑块化指数最高,羊草斑块的较低,碱蓬斑块的斑块化指数略小于羊草斑块,边界分维数大于洋草斑块。共他类型斑块的两种指数基本上介于獐茅斑块之间,斑块化指数的年限变动滞后于斑块边界分维数,斑块边发维数在整个试验的尺度范围内符合同一自相似规律,斑块的面积分布格局在不同的尺度上有不同的自相似规律。     

三江平原沟渠网络结构对区域景观格局的影响

农业开发进程中产生的沟渠作为农业景观中廊道内部的动因主体,会对周围自然生态系统产生不同程度的影响;同时沟渠网络的形成,又使得这种影响作用更加深入和复杂.以根据三江平原建三江管局辖区2004年的Landsat-TM卫星影像解译的土地利用现状图以及沟渠分布水利图为基础资料,在地理信息系统(GIS)支持下,选择3个30×30km2的取样区为研究对象,分析了各样区的景观结构特征和沟渠网络结构.在此基础上,用典范相关分析(CCA)定量研究了沟渠网络结构对于区域景观格局的影响.结果表明:沟渠网络的结构对区域景观格局有显著影响,沟渠密度越大,网络结构越复杂,则区域景观中斑块数目越多,平均斑块面积越小;同时农业用地所占比例越大,自然湿地所占比例越小.通过各沟渠网络结构指标与CCA排序轴的相关性分析发现,对区域景观格局影响最大的指标是沟渠密度,其次是线点率和环度,而反映沟渠网络连通性的连通度指标影响相对较小.     

湖南茶陵湖里沼泽种子库与地表植被的关系

研究了湖南茶陵湖里沼泽中水毛花 (Scirpus triangulatus)、疏忽蓼 (Polygonum p raetermissum) ,普通野生稻 (Oryzarufipogon)和莼菜 (Brasenia schreberi) 4种植被类型的种子库和地上植被的物种组成及两者之间的关系。 4种类型中共萌发了2 9种植物 ,种子平均密度为 5672粒· m- 2。不同植被类型的种子库的物种数和平均密度存在显著差异 ,疏忽蓼斑块的种子库中萌发 2 2种 ,平均密度是 10 0 89粒· m- 2 ;而普通野生稻斑块种子库中只有 14种 ,平均密度仅 2 50 0粒· m- 2。在地表植被中共鉴定出 18种植物。 4种植被类型中 ,其地表植被的物种数和 Shannon多样性指数均低于种子库。地表植被与种子库的物种相似性系数的范围从 0 .43 75至 0 .692 3。每种植被类型中 ,均有一些物种只在种子库中出现 ,而另有一些物种只在植被中出现。表明种子库在湿地保护和受损湿地的恢复中具有不可替代的作用。采用移植法进行湿地植被恢复时 ,应综合考虑种子库与地表植被、以及不同植被类型之间的物种组成的特点 ,以最大限度地恢复湿地植被的物种多样性     

小型猪动脉粥样硬化斑块稳定性模型研究

目前已有的动物模型在研究动脉粥样硬化斑块破裂、破裂的可控性及量化研究方面均不能满足研究的需要.为了建立类似于人类动脉粥样硬化病变的斑块模型,体外研究斑块稳定性,应用传统的高脂高胆固醇膳食诱导建立了小型猪动脉粥样硬化模型,并从血脂水平和斑块病理形态学特征方面加以了证实.该模型中斑块与人类成熟斑块的高度相似性使其成为研究斑块稳定性和斑块破裂的较好模型.从量化比较这一出发点着手,建立了一个体外可控可量化诱导斑块破裂模型,方法简单易行,是一个较好的量化研究斑块破裂和破裂相关因素间关系的实验模型.     

濒危植物猪血木（Euryodendron excelsum H. T. Chang）自然种群结构及动态

猪血木(Euryodendron excelsum H. T. Chang)是中国特有的山茶科单型属猪血木属的珍稀濒危植物,目前只在广东省阳春县八甲镇有分布且种群数量不足200株.通过样地调查和数据统计,绘制了猪血木种群的高度结构和径级结构图,在此基础上编制了种群的特定时间生命表,分析了存活曲线、死亡率曲线和寿命期望等重要参数,并运用时间序列模型预测种群数量动态.结果表明:猪血木种群幼年个体丰富,中老年个体相对较少,受环境因素和人为干扰的影响,种群在第Ⅱ级出现死亡高峰,且只有少量幼年个体能进入成年阶段生长,个体平均生存能力的期望在第Ⅳ级最大,种群存活曲线属于Deevey-Ⅲ型,猪血木种群目前仍表现为稳定型种群.时间序列预测分析表明,猪血木种群具备一定的恢复潜能,故现有植株和生境斑块的保护是保持猪血木种群自然更新和进行种群恢复的关键因素.     

斑块生境中具有捕食风险的动力系统模型及其数值模拟研究

从生物的捕食系统出发．提出了一种斑块生境中具有异质捕食风险的新机制．并构造了一个动力系统模型。在此模型之上,首先研究了扩散对系统稳定性的作用．并对系统进行了计算机模拟。研究发现：具有不同捕食风险的斑块生境之间的扩散(无论是只有食饵的扩散．还是食饵和捕食者共同的扩散)对整个捕食系统所起的作用主要取决于扩散的速率——只有在适中的扩散速率下系统才会稳定．如果扩散速率过快,则引起系统的强烈振荡。当只有食饵发生扩散时,参数f的值越小(f代表高捕食风险生境斑块体积占整个系统体积的比例)．系统越稳定。在捕食者与食饵同时扩散的时候．只有适中或较小的参数f才可以实现系统的长期稳定。其次研究了系统中种群空间平均平衡密度随扩散速率增加的变化趋势。模拟结果表明：系统中食饵种群的空间平均平衡密度随扩散速率增加而减小;捕食者种群平衡密度的变化趋势则取决于系统斑块之间的扩散形式：只有食饵发生扩散时．捕食者种群的空间平衡密度先保持不变．然后缓慢下降;捕食者与食饵同时扩散的时候．捕食者种群平衡密度呈上升趋势。上述结论是由空间异质的捕食风险所决定的．也就是一种下行控制力所限制的结果。综合以上两个结论．认为斑块之间的扩散形式决定了扩散对系统动态的作用和种群空间平均平衡密度对扩散速率增加的反应。     

海三棱藨草及其近缘种果实形状和果皮微形态特征研究

利用光学显微镜和扫描电镜对海三棱藨草(× Bolboschoenoplectus mariqueter (Tang & F. T. Wang))及其5个近缘种的果实形状、果皮微形态特征进行观察和分析。结果显示,海三棱藨草果实形状为双凸状,表面为波形网状纹饰,外果皮为中果皮厚度的2倍,与扁秆荆三棱( Bolboschoenus planiculmis (F. Schmidt) T. V. Egorova)明显不同,而与海滨三棱草( Bolboschoenus maritimus (L.) Palla)相似。研究结果支持将海三棱藨草归入三棱草属,不支持将海三棱藨草作为扁秆荆三棱的异名,推测其可能为海滨三棱草水滨亚种( Bolboschoenus maritimus subsp. paludosus (A. Nelson) T. Koyama)的异名。