基于激光雷达数据的物种分布模拟: 以美国加州内华达山脉南部区域食鱼貂分布模拟为例

生态位模型通过拟合物种分布与环境变量之间的关系提供物种空间分布预测, 在生物多样性研究中有广泛应用。激光雷达(LiDAR)是一种新兴的主动遥感技术, 已被大量应用于森林三维结构信息的提取, 但其在物种分布模拟的应用研究比较缺乏。本研究以美国加州内华达山脉南部地区的食鱼貂(Martes pennanti)的分布模拟为例, 探索LiDAR技术在物种分布模拟中的有效性。生态位模型采用5种传统多类分类器, 包括神经网络、广义线性模型、广义可加模型、最大熵模型和多元自适应回归样条模型, 并使用正样本-背景学习(presence and background learning, PBL)算法进行模型校正; 同时对这5种模型使用加权平均进行模型集成, 作为第6个模型。此外, 一类最大熵模型也被用于模拟该物种的空间分布。模型的连续输出和二值输出分别使用AUC (area under the receiver operating characteristic curve)以及基于正样本-背景数据的评价指标F_pb进行评价。结果表明, 仅考虑气候因子(温度和降水)时, 7个模型的AUC和F_pb平均值分别为0.779和1.077; 当考虑LiDAR变量(冠层容重、枝下高、叶面积指数、高程、坡度等)后, AUC和F_pb分别为0.800和1.106。该研究表明, LiDAR数据能够提高食鱼貂空间分布的预测精度, 在物种分布模拟方面存在一定的应用价值。     

猪链球菌2型感染仔猪致脑炎模型的建立

【背景】猪链球菌2型(Streptococcus suis type 2)是危害养猪业重要的病原,给我国养猪业造成了重大的损失,迄今为止仍缺乏猪链球菌2型感染仔猪致脑炎模型,建立合适的模型用于临床药物研发及机制研究为防控该病奠定基础。【目的】构建猪链球菌2型感染仔猪致脑炎模型,通过观察感染仔猪的临床变化、病理学变化、病原分离及PCR鉴定证实模型构建成功。【方法】选取6头健康的三元杂交猪仔猪,随机均分为A、B两组。A组仔猪接种猪链球菌,B组接种生理盐水作为空白对照,观察A组仔猪的临床症状、剖检变化、病理组织学变化。【结果】A组仔猪出现体温升高、精神沉郁、嗜睡以及严重的神经症状,甚至死亡;器官出现严重病变,如脊髓和大脑的神经元细胞的肿胀、坏死、溶解,小脑灰质区浦肯野细胞层和颗粒层见细胞灶状坏死并形成坏死后空腔。【结论】成功构建出猪链球菌2型感染仔猪的脑炎模型。     

地—气间碳通量气候响应的模拟研究Ⅱ.未来气候变化

利用GCM模式模拟的未来气候状况,结合一个简单计算碳通量的模型,对未来地－气间碳交换通量与温度和降水的关系做初步模拟分析。结果显示,在未来气候变暖情况下,要保持陆地生态不成为大气碳源,降水量需要有很大的增加幅度（至少要比GCM模式模拟的结果要高）。在不考虑二氧化碳及氮素的“施肥效应”前提下,得出要使陆地生态系统的碳通量为零,全球平均温度每增加1℃,降水量需要增加7％（约54nm）。     

蔺草开花与温光条件关系的数学分析及模拟模型

本文对蔺草开花与温光条件关系作了分析研究.根据浙江宁波市郊区1992-2000年的农业气候资料的分析计算表明,影响蔺草冈山3号草茎开花率（SFR）的主要气象因子为12月下旬、2月中旬的平均气温,2月下旬的日照时数和3月下旬的雨量.依据春化作用的机理和上述影响因子的分析,得SFR的模拟模型为:SFR=其中∑j相似文献   

云南红河和保山两地区小蜜蜂巢房结构比较研究

【目的】本研究旨在对自然环境条件明显不同的云南红河和保山两地区小蜜蜂Apis florea巢房结构进行量化分析,以期揭示这两个地区间小蜜蜂巢房结构的差异性。【方法】测量小蜜蜂子脾厚度、小蜜蜂巢脾上连续10个工蜂巢房的宽度;利用环氧树脂填充巢房,制作巢房模型,基于巢房模型比较两地区小蜜蜂工蜂和雄蜂单个巢房直径、口部边长、棱长、深度和容积及巢房倾斜角的差异。【结果】云南 红河地区小蜜蜂工蜂、雄蜂子脾厚度均极显著小于保山地区的。两地区小蜜蜂连续10个工蜂巢房的宽度在0°方向均显著大于60°和120°方向的宽度,60°和120°方向的宽度之间差异均不显著,两地区小蜜蜂工蜂单个巢房直径在3个方向上也表现出显著差异, 而两地区雄蜂单个巢房的直径在3个方向上均没有显著性差异。红河地区小蜜蜂工蜂巢房直径在3个方向上均显著小于保山地区的,而两地区小蜜蜂雄蜂巢房直径在3个方向上均差异不显著。红河地区小蜜蜂工蜂、雄蜂单个巢房口部边长、棱长、深度和容积均极显著小于保山地区的;两地区工蜂巢房的倾斜角差异不显著。【结论】小蜜蜂巢房的结构存在地区性差异,海拔高、温度低的地区小蜜蜂巢房结构尺寸明显大于海拔低、温度高地区的。本研究结果不仅丰富了小蜜蜂的生物学知识,也为后续研究小蜜蜂巢房结构指标与形态学指标关联性研究提供了思路。     

浙江省生境质量时空演变与生态红线评估

生境质量是反映生物多样性状况与局地生态功能的重要指标,在高质量发展背景下研究区域生境质量的时空演变具有重要意义。以浙江省为研究区,基于InVEST模型、热点分析及地理探测器模型探究生境质量的时空演变与影响因素,并利用生境质量结果对浙江省生态红线开展了定量评估。结果表明:(1)2000-2015年,浙江省生境质量均值呈减速下降趋势,空间上形成了西北、西南、中东高和东北、中部低的分布格局;生境退化度呈现"中心-外围"的圈层辐射结构。(2)热点分析显示,生境质量与生境退化度在乡镇尺度上集聚特征相似、冷热点空间分布趋势相反。(3)地理探测分析发现,地形(高程、坡度)是影响浙江省生境质量的主要因素,植被因素(NPP、NDVI)的贡献度随时间推移逐渐增大;浙江省生境质量空间分异受到自然因子与社会经济因子的协同作用。(4)浙江省生态红线的生境质量整体较高且稳定,不同红线类型的生境质量存在差异;高生境质量区与生态红线的错位区域主要分布在浙西南、西北部山区,而北部、中部以及东部相对较少。基于此,对生态红线调整、区域生态功能区划提出对应的策略,以期提升浙江省生态空间管控。     

山美水库流域水量水质模拟的SWAT与CE-QUAL-W2联合模型

为更好地模拟分析流域非点源污染对山美水库水质的影响,联合运用流域日尺度分布式水文模型SWAT和二维垂向水动力水质模型CE-QUAL-W2,将SWAT模型的时序输出作为CE-QUAL-W2模型的输入条件,构建了山美水库流域水量水质模拟联合模型,并对流域径流、输沙和污染物以及水库的水位、水温和无机氮等变量进行了率定.结果表明: 尽管受流域部分计算结果的影响,误差会累积到对下游水库水体的计算,但模型的模拟结果与实测数据的吻合程度仍较高,说明联合模型可以较好地反映山美水库流域及库区水体的水动力和污染过程.模型的使用可以为定位流域关键污染源区及控制水库富营养化提供科学依据.     

南水北调中线水源区丹江口市域景观格局变化及氮磷净化能力

丹江口库区是南水北调中线工程重要水源地,通过探究库区景观格局变化与氮磷净化能力,对未来景观规划和生态系统功能提升提供科学依据。在县域尺度上以丹江口市为研究区,运用景观格局指数和InVEST模型研究2003—2018年库区景观格局和氮磷净化能力,并利用Pearson相关分析和RDA分析法探讨二者之间的关系,分析引起氮磷净化能力变化的因素。结果表明:在斑块类型上,水域面积和林地面积不断增加,耕地和园地面积逐渐减少,建设用地面积整体上呈增长趋势;在景观水平上,景观形状指数不断减少,蔓延度指数和聚集度指数整体呈增长趋势,形状复杂程度降低,景观聚集程度提升,散布与并列指数增加了5.58,香农多样性指数变幅较小,各斑块类型趋于规则,呈均衡趋势分布。2003年、2008年、2013年和2018年氮磷净化能力呈持续增强趋势,其中TN输出总量分别为899.224、801.481、776.979、672.149 t, TP输出总量分别为77.308、69.921、68.163、60.802 t, 15年间TN、TP的净化能力分别增强了25.3%和21.4%;对氮磷净化能力重要性等级划分表明,极重要、高度重要区主要分布于库区、河流两岸和林地区域。利用Pearson相关分析和RDA分析法表明,在斑块类型上林地与氮磷的输出呈显著负相关,耕地、园地和建设用地与氮磷输出量呈正相关;在景观水平上氮磷输出量与景观形状指数呈显著正相关,和散布与并列指数表现出显著负相关,与蔓延度指数、聚集度指数呈负相关。因此,可在库区氮磷输出量较高的地区种植喜氮喜磷植物,通过调节景观格局结构,合理规划土地利用,增加林地面积,建设河岸植被缓冲带充分滞缓径流等一系列措施,充分保障库区水源水质安全。     

基于过程模型CROBAS的全局灵敏度分析方法比较

过程机理模型在开发过程中常受限于生理学参数无法直接或准确测量.全局灵敏度分析可以评估模型预测结果对于生理学参数变化的响应,为模型结构改进、数据收集和参数校准提供参考.本研究基于过程模型CROBAS,以华山松为例,选取模型中描述树木结构关系的10个参数,以树高和各器官生物量的Nash-Sutcliffe效率(NSE)为目...     

AFM对黄精赞育胶囊优选方处理前后大鼠弱精子超微结构的观察研究

目的:应用原子力显微镜技术实现对大鼠精子超微结构的实时成像,对比观察中药作用前后弱精子超微结构的变化.方法:制作少弱精症大鼠模型;运用非接触模式原子力显微镜技术对比观察正常精子和病理性精子在中药作用前后超微结构的动态变化.结果:获得精子头体、颈部和鞭毛等部位的实时超微结构图像.结论:AFM可直接探测精子头体的各种畸形,实现对精子全貌的观测.通过修复弱精子超微结构的病理形态学缺陷可能是黄精赞育胶囊优选方改善弱精子质量的机制之一.