第19届国际生物学奥林匹克竞赛试题 理论B-1 细胞生物学

<正>B部分总共时间为2h30min。B部分中的题可能具有多个正确答案。请在答题纸上填写答案。其中各题的答案数目、复杂性不同因而分数有变。本部分满分120.5分。     

武夷山风景名胜区景观格局与环境因子的多尺度响应研究

在3S技术平台支撑下,用典范对应分析排序方法对武夷山风景区景观格局与环境因子的关系及其尺度效应进行了分析。结果表明,在6个取样尺度上(粒度分别为30 m、90 m、150 m、210 m、300 m和450 m),排序轴总特征值呈递减趋势,依次为9.626、7.814、5.708、4.019、3.386、2.310;前4轴累积景观环境解释量变化程度小(97.3%~98.8%),前2轴各尺度平均累积解释量为89.4%,景观-环境的相关系数呈先减后增趋势。6个尺度中环境因子与景观格局的平均相关系数依次为郁闭度(0.7989^**)>腐殖质层厚度(0.7248^**)>海拔(0.6083^**)>坡度(0.6132^**)>经度(-0.4064^**)>土层厚度(0.3696^**)>纬度(0.0614)>坡向(0.0295)。风景区景观类型可划分为3类,即与海拔因子密切相关的裸地、河流、建设用地、农田景观,与土壤因子密切相关的杉木林、马尾松林、阔叶林景观,以及受人类活动密切相关的茶园、经济林、竹林、灌草丛景观。因此,风景区景观格局与环境因子间的关系具有尺度效应,各环境因子对排序轴相关系数的影响规律在6个取样尺度内可尺度推绎。     

基于GIS的视觉景观影响定量评价方法理论与实践

在人地关系日益紧张的今天,一些可能产生视觉景观不良影响的项目不得不建设于自然保护区、历史文化遗迹等视觉景观敏感区内或附近,为避免建设项目对自然、历史、文化、旅游资源产生不必要的损失或造成难以弥补的遗憾,视觉景观环境影响评价就显得尤为重要.视觉景观环境影响评价在中国尚处于探索阶段,相关的研究多数集中在理论综述和定性的评价.以某建设项目对明十三陵景区的景观影响评价为例,对如何运用GIS空间分析功能,开展视觉景观环境影响定量评价研究展开探讨.     

广东永汉传统农村的聚落生态观

生态观作为人类对人与自然关系以及人类生态系统的基本看法,是一种综合了聚落生态、社会、文化、空间等多重属性的研究视角。采用田野调查法,走访了永汉300余个传统农村聚落中的98个,获得由68个聚落个体组成的样本。"后龙山林地+建筑群+地堂+鱼塘+耕地"为这些聚落的基本构成模式。其生态观主要由社会、经济、文化三类因素构成,三者共同影响了聚落选址、规模和结构。社会因素主要包括同一聚落內部以及不同聚落之间的社会关系;经济因素主要包括饮食和居住的生存需求;文化因素的主要内容是风水。改革开放以来聚落发生演替,原因是生态观中经济因素地位大大提高,风水的影响降低,社会结构发生重大改变。演替过程中出现土地浪费等一系列问题,必须发展一种基于传统农村聚落保护及再生的新的生态观及可持续发展模式以修正演替过程中出现的问题。     

基于土地利用格局变化的北京市生境质量时空演变研究

城市生境质量对生物多样性保护有至关重要的作用,以北京市为例分析2000—2015年北京市不同土地利用类型的空间分布特征和不同区域之间的差异,并借助In VEST-Habitat Quality模型评估了北京市4个时期(2000年、2005年、2010年和2015年)、4个区域(首都功能核心区、城市发展新区、城市功能拓展区、生态涵养发展区)的生境退化程度和生境质量变化情况。结果表明:(1)从2000年到2015年,建设用地增加了近40%,耕地、湿地是其快速扩张的主要来源,城市发展新区的建设用地增加了60%;(2)主要的生态用地(林地、草地、湿地)所占比例总体增加了5.71%,但是总体景观结构异质性减弱,斑块破碎化程度加大;(3)生境质量总体下降了2%,表现出明显的区域差异,首都功能核心区和生态涵养发展区的生境质量总值逐渐升高;生境退化度逐渐增加,最严重的区域在城市功能拓展区以及平原-山区交界地带。对区域生态服务价值评估的有益探索,为今后进一步城市景观格局的构建和优化提供依据和参考。     

南京市市域热场分布与景观格局的关联分析

为探讨景观中热场格局的形成机制,以南京市为例,基于Landsat/ETM+遥感影像,获取研究区土地利用和地表温度信息,在1、2.5和5 km三个分析粒度上,分别计算了各景观单元的地表温度均值、温度变异系数与土地利用类型(耕地、林地、水体和聚落)的关联关系,并对景观组成特征、结构特征、空间区位特征等对热场格局影响的相对重要性进行了定量分析。结果表明:水体和林地具有显著的降温效应,耕地降温效应不显著。景观组成与结构因子是热场分布最重要的预测变量,点位特征和与到中心城区距离对热场的解释率较小。在3个分析粒度上,地类水平的结构特征对地类温度均值和变幅的解释能力均最强,且在较大分析粒度上优势显著;组成特征对温度均值与变异系数的解释能力次之,但独立影响较低;景观水平的结构特征对温度均值的解释能力较弱但对温度变幅的解释能力较强,且在2.5 km的分析粒度上独立作用显著。结果表明,对土地利用结构特征的调控可作为缓解城市热岛效应的有效途径。     

城乡景观中土壤生态系统微塑料的来源、迁移特征及其风险

土壤微塑料污染的持久性、复杂性及其对土壤生态系统的影响受到越来越广泛的关注,但对其来源、迁移过程等仍有许多问题尚未理清。从复合生态系统的角度,通过对城乡景观中土壤微塑料的来源、迁移过程及其风险等相关研究进展进行了系统梳理,分析了城乡不同景观中土壤微塑料的主要来源和特点,讨论了土壤微塑料在城乡景观中的迁移特征及其驱动力,探讨了土壤微塑料在城乡景观中的生态和健康风险。今后需进一步明确城乡景观中土壤微塑料污染的物质流过程与环境归趋特征,加强微塑料对土壤生态系统的作用过程及生态系统服务影响的研究,揭示土壤微塑料对人类健康的直接或间接影响,建立城乡复合生态系统土壤微塑料污染预测模型,以维护土壤生态安全与人居环境健康。     

山东南部景观生态对策研究

在对山东南部气候、地貌、土壤、植被等景观生态要素研究的基础上,以地貌和基质为基本线索、以植被为标志建立了该地区的景观生态分类系统．该系统为二级分类系统,包括７个景观型、１７个景观亚型,其中,景观型根据植被（植被型或栽培植被型）划分,景观亚型根据地貌、植被（群系组或栽培组合）划分．以景观亚型或景观亚型的组合为基本单位,以１∶１００万土壤图为基础底图,参考多种比例尺的卫星照片、植被图、土地利用图、地貌图等,编制了山东南部１∶１００万景观生态类型图;在景观生态类型图上量算了各景观亚型的面积．据此详细分析了山东南部稀疏植被景观、常绿针叶林景观、落叶阔叶林景观、旱地作物景观、水旱轮作景观、湖泊景观等主要景观型的生态问题,提出了相应的生态对策     

生态学的时空特性(英文)

 众所周知,几乎所有的生态学特征和现象都受限于一定的时间和空间。因此,相应的科学假设和相关的生态学结论也只能基于这些特定的时空尺度范围。我们利用颇为熟知的事例,引用生态学文献中的具体实例,提纲挈领地论述了时空在生态学研究中的重要性。这些实例包括我们在长白山对云、冷杉(Picea jezoensis, Abies nephrolepis)林林冠结构的模拟、在北美应用遥感和气象方法对碳通量的估算,以及测定湿地生态系统对加温的反应等。文中所涉及的所有生态学现象,对时间和空间都有强烈的依赖性。因而, 从生态学问题的提出,到科学假设的演绎,以至试验设计和综合数据分析,都必须以时、空为前提,才不至于导致荒谬结论。