逻辑斯谛增长导致的复杂种群动态及其实验验证

教科书通常用“S”型曲线表示逻辑斯谛增长模型导致的种群动态,事实上,这一模型可以产生包括稳定平衡、周期性振荡、混沌等多种多样的种群动态模式。介绍了如何用Kicker图示的方法分析逻辑斯谛增长可能导致的种群动态模式。同时介绍了相关的实验研究案例,这些实验工作大都是以生活史周期较短的昆虫为材料在相对简单的实验室环境中完成的。     

“种群”的教学组织

保护生态环境已经成为全人类共同关心的问题,高中生物学新课程也将生态学基础知识列入学习内容之一。种群是生态学研究的重要课题之一,在高中生物学中主要阐述了种群的特征、种群数量动态及调节。本文将探讨“种群”部分的教学组织。     

四季竹立竹表型可塑性的林分密度效应

为了给优良的观赏和夏秋笋用竹种四季竹的丰产林分密度建立提供理论依据,开展了四季竹纯林4种林分密度(17500～27500株·hm-2,D1;37500～42500株·hm-2,D2;55000～62500株·hm-2,D3;72500～82500株·hm-2,D4)的分株构件因子调查,并对立竹主要形态特征因子进行了主成分分析。结果表明:随着林分密度的增大,四季竹立竹胸径和相同胸径下的节间长分别呈"∧"和"∨"形变化,极值分别出现在D3和D2密度。相同胸径下的立竹冠幅和枝盘数均呈"∨"形变化,并且最小值都出现在D2密度;立竹枝长和残枝率均呈倒"N"形变化,枝长最大值和残枝率的最小值均出现在D3密度。林分叶面积指数呈"∧"形变化,最大值出现在D3密度;立竹单叶面积与林分密度呈显著正相关。相同胸径下的立竹全高、胸高壁厚、枝下高和枝夹角、单叶质量、比叶面积在不同林分密度间无显著差异。经主成分分析,立竹表型形态与秆形构件关系最为密切,其次为枝条构件,最后是叶片构件。经通径分析,各林分密度立竹表型综合得分大小顺序为:D3D4D2D1。在试验林立竹胸径条件下,D3是四季竹无性系生理整合成本和效益的密度阀值,是分株形态良好建成的适宜林分密度。     

微红梢斑螟蛀道节肢动物种群结构及生态位

选择我国江苏、安徽和广东7个不同林型的松树林地,对微红梢斑螟(Dioryctria rubella)蛀道节肢动物种群结构及生态位进行调查研究。结果表明:微红梢斑螟蛀道节肢动物种群隶属2纲9目13科,分别为蛛形纲蜘蛛目、蜱螨目,昆虫纲弹尾目、革翅目、啮虫目、半翅目、缨翅目、鞘翅目、膜翅目;利用相对优势指标判别微红梢斑螟蛀道节肢动物优势种有螨科和隐翅虫科,丰盛种有跳虫科,常见种有啮虫科、蠼螋科、蚁科、锯谷盗科、象甲科、蓟马科和茧蜂科,偶见种有小蠹科、蝽科和微蛛科;利用Levins生态位宽度和Pianka生态位重叠对各种群生态位计算表明,隐翅虫科与微红梢斑螟的时间和空间生态位重叠值最大,说明在各种群中隐翅虫科与微红梢斑螟的跟随关系最为紧密;利用聚集度指标法判别优势种群隐翅虫的空间分布属于聚集型分布,用零频率方法计算隐翅虫种群的空间格局为聚集型,种群类型为聚集度逆零频率制约型。     

基于简化基因组测序揭示水角的濒危机制

物种的遗传多样性是决定物种适应性和生存能力的关键因素。生境片段化是造成生物多样性丧失的重要因素之一,对植物种群的遗传多样性有着重要影响。水角(Hydrocera triflora)作为一种濒危植物,其遗传多样性状况和濒危机制尚未有报道。该文收集了水角7个种群共计34个样本,利用简化基因组测序技术(RAD-seq)获得了单核苷酸变异位点(SNP)。通过种群遗传多样性和遗传结构的分析,并结合种群历史动态分析和不同气候情景下物种潜在分布区预测,探讨了水角的濒危机制。结果表明:(1)水角遗传多样性较低(H_o=0.156 9、H_e=0.165 4、π=0.186 5),遗传分化系数较高; AMOVA分析表明,遗传变异主要发生在种群内。(2)Mantel检测表明环境距离与遗传距离、地理距离均呈显著正相关,分别为P=0.041 2和P=0.008 2。(3)水角的有效种群大小从全新世中期开始持续下降,与琼北火山群的喷发时间一致。(4)与当代气候相比,虽然在未来气候变化下水角的潜在分布区总面积变动不大,但在高CO₂排放的情景下,大量的高适生区将会丧失并转化为低适生区,特别是位于马来群岛的适生区几乎完全消失。该研究结果表明,生境片段化导致了水角较低的遗传多样性和有效种群大小的持续下降。因此,自身更新能力低以及人为活动干扰、城市化等不利的环境条件是导致其濒危的主要原因。建议加强对水角的就地保护,采用人工授粉等方法提高其基因流以增加其种群的遗传多样性,同时,要着重保护湿地免遭破坏。     

滨鹬马蹄吸虫(复殖目:微茎科)的尾蚴和囊蚴期的季节动态

对科威特湾微茎科滨鹬马蹄吸虫幼虫期的中间宿主双带盾桑椹螺(Clypeomorus bifasciata)及小相手蟹(Nanosesarma minutum)的季节动态进行了研究。调查期超过一年,在检查的1 600只螺和415只蟹中, 11.8 %的螺感染了8种马蹄属线虫中的一种,且以滨鹬马蹄吸虫的感染占优势(9.9 %螺感染) ; 80 %的蟹感染滨鹬马蹄吸虫囊蚴。虽然一年四季两种宿主都会感染,但吸虫的流行和尾蚴(指成熟期感染)在夏季呈现高蜂。从螺体排出的尾蚴具有明显季节性,在此海湾必须要超过最低温度20℃。总的感染率在较大(较老)的螺里有所下降,显示吸虫影响宿主生存并随之影响宿主群体结构。囊蚴的感染丰度与蟹的个体大小有明显相关性;较大的蟹感染较多的囊蚴,显示宿主能耐受更多的吸虫。调查显示,囊蚴的感染率与蟹的大小或性别无相关性。囊蚴体外脱囊以及产卵吸虫的释放证明,成熟虫体终年存在于所有大小和性别不同的蟹里,显示从蟹到鸟的持续感染是可能的。总的来说,滨鹬马蹄吸虫在海湾的传播动态是由这两种无脊椎动物宿主来协调,并似乎是被一系列依赖于温度的活动控制,这些活动影响易感宿主种群及感染性幼虫期尾蚴和囊蚴的存在。     

莫氏肾形虫武汉种群的形态学及表膜下纤毛系研究

肾形纲的代表属肾形虫属是土壤间隙生境中最为重要的纤毛虫类群之一,其中的某些种类也常见于湖泊、池塘等淡水水体中[1—7]。Foissner 1993年修订后的肾形虫属(包括30个种),其将迅捷(快速)肾形虫Colpoda fastigataKahl,1931,固囊肾形虫C·matritensisOcariz,et al·,1965和莫氏拟肾形虫Paracolpoda maupasi(Enriques,1908)Lynn,1975等纤毛虫作为莫氏肾形虫C·maupasiEnriques,1908的同物异名[2]。之后,Foissner又报道了2新种和1新亚种[3,8]。因为原生动物现代研究技术是始于近几十年,所以不少纤毛虫种类的形态分类特征还未被详细地研究…     

二代棉铃虫种群动态的地统计学分析

运用地统计学方法,分析了山东省滨州地区二代棉铃虫在1965-2004年间种群动态的时间序列结构特征和自相关性,根据决定系数R2和Akaike's Information Criteria(AIC)判别参数,筛选出最优拟合模型。结果表明:棉铃虫越冬蛹量、二代棉铃虫百株累计卵量、发生程度的最优拟合模型均是球形模型,呈聚集分布;三者的变程分别为10.41、12和12.06年,高度一致;三者在时间序列上的自相关性分别是53.22%、52.62%和69.06%;三者的结构特征引起的种群变异介于25%~75%,为中等程度的空间自相关性,其相关强度顺序是百株累计卵量<越冬蛹量<发生程度,随机部分引起的空间变异则相反。     

具空间扩散的时变种群系统的最优捕获控制

讨论了一类时变种群扩散系统的最优捕获控制的非线性问题,证明了最优捕获控制的存在性,并给出了控制u（t,x）∈Uad为最优的必要条件和最优性组．     

非线性种群反应扩散系统奇摄动ROBIN问题

研究了一类具有非线性种群反应扩散系统奇摄动Robin初始边值问题.在适当的条件下,利用微分不等式理论,讨论了问题解的存在性和渐近性态.