基于不同零模型的点格局分析

在种群空间格局研究中,定量分析格局及其形成过程已成为生态学家的主要目标。在量化分析的众多方法中,点格局分析是最常用的方法,而在选择零模型时,完全空间随机模型以外的复杂零模型很少使用,实际上,这些零模型可能有助于认识格局的内在特征。为此,我们在研究实例中,选择完全空间随机模型(complete spatial randomness)、泊松聚块模型(Poisson cluster process)和嵌套双聚块模型(nested double-cluster process)对典型草原处于不同恢复演替阶段的羊草(Leymus chinensis)种群空间格局进行了分析。结果发现:完全空间随机模型仅能检测种群在不同尺度下的格局类型;而通过泊松聚块模型和嵌套双聚块模型检验表明,在恢复演替的初期阶段,羊草种群在小尺度范围内偏离泊松聚块模型,而在整个取样范围内完全符合嵌套双聚块模型;随着恢复演替时间的推移,在恢复演替的后期,在整个取样尺度上,羊草种群与泊松聚块模型相吻合。这是很有意义的生态学现象。这一实例表明在应用点格局分析种群空间格局时,仅通过完全空间随机模型的检验来分析格局特征,或许很难论证复杂的生态过程,而选择一些完全空间随机模型以外的较复杂的零模型,可能发现一些有价值的生态学现象,对揭示格局掩盖下的内在机制有所裨益。     

应用DNDC模型分析管理措施对稻麦轮作系统CH4和N2O综合温室效应的影响

以南京地区稻麦轮作体系为对象,研究了不同农业管理措施对CH4和N2O排放通量及年度动态变化的影响,用田间观测数据验证生物地球化学循环模型(DNDC)在该耕作制度下的适用性;利用DNDC模型模拟不同环境因子和管理措施对CH4和N2O综合温室效应(GWP)的影响.结果表明:除了对照和麦季对CH4排放的模拟偏差较大外,DNDC对其余各处理模拟的CH4和N2O累积排放量与田间观测结果基本吻合,相对偏差变幅7.1%～26.3%,可以直接应用DNDC模型模拟环境因子和主要管理措施对CH4和N2O累积排放量引起GWP的影响.模型灵敏度检验结果表明,年均温度、土壤容重、土壤有机碳、土壤质地、土壤pH等环境因子对GWP的影响显著;施用氮肥、秸秆还田量和烤田期长短等管理因子对GWP的影响明显.在估算我国稻麦轮作制度下温室气体的点或区域排放规律时,应考虑上述这些影响因子.     

苹果叶片的净光合速率和光能利用效率的动态模拟

根据构建的苹果叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和光能利用效率（LUE）的耦合模型可模拟一般小气候条件下苹果叶片的Pn和LUE变化。结果表明,小气候因子对Pn和LUE的影响不同,并且不同小气候因子之间还有明显交互作用。Pn主要由有效光合辐射（PAR）和CO2浓度决定,并随着叶片水势和空气湿度的升高而增大,正常条件下Pn的最适温度约为25℃,PAR、CO2浓度和空气湿度下降时,Pn的最适温度也随之下降。PAR值较小时,LUE与PAR正相关;在PAR达到400μmol·m-2·s-1左右时,LUE值最大,而后随着PAR的增加而减少。由于LUE是Pn和PAR的比值,所以其它小气候因子和叶片水势对LUE的影响与对Pn的影响相一致。     

棉田绿盲蝽的空间分布型及其抽样模型

2009—2010年于河北省廊坊市对棉田绿盲蝽Apolygus lucorum(Meyer-Dür)的空间分布型及其抽样模型进行了研究。结果表明,绿盲蝽成虫空间分布型与其种群密度有关,当种群密度大于百株1.6头时呈随机分布,当小于百株1.6头时一般呈聚集分布;绿盲蝽若虫在不同种群密度下均呈聚集分布;绿盲蝽整个种群呈Possion分布。应用Iwao的抽样模型建立了棉田绿盲蝽的理论抽样数公式:N=(1.35/x珋)/D2。     

SWAT模型在气候变化对水资源影响研究中的应用——以河南省中部农业区为例

为了研究气候变化对水资源的影响,应用具有物理基础的SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型,针对河南中部农业区(淮河上游沙河周口水文站上游区域)的特点,构建了该区域气候变化影响水资源(径流)评估模型。通过加载1∶4000000电子河系数据,消除了SWAT在平原区从1∶250000 DEM自动提取河系的误差;在对模型参数敏感性分析的基础上,将1999—2002年作为校准期,2003—2006年作为验证期,对模型的参数进行了校准和验证,模型校准期Nash-Sutcliffe效率系数Ens=0.96,r2=0.95,验证期Ens=0.81,r2=0.87,表明模型应用于该区域的月径流模拟精度较高。将1966—2007年的气象资料应用于模型进行模拟,分析结果表明,地表径流、基流年内变化趋势与降水量变化趋势一致,蒸散发是该地区水量的主要输出项,地表径流是基流的2倍左右,地表径流相对于降水有滞后性,基流滞后于降水3个月时间。     

基于多时相Landsat5/8影像的岷江汶川-都江堰段植被覆盖动态监测

植被覆盖度是衡量地表植被状况和指示生态环境变化的一个重要指标。基于像元二分模型,利用Landsat5/8遥感影像和DEM数据,对岷江汶川-都江堰段植被覆盖动态变化进行了监测,并结合高程、坡度和坡向数据,分析了汶川地震前后植被受损与恢复的空间动态格局变化。研究表明:植被覆盖总体良好,大部分区域的植被覆盖度均在中、高度以上,空间格局上呈现由汶川县东部、都江堰市西北部的龙门山区向两侧减少的总体趋势;地震造成植被受损面积达63808.7 hm~2,且集中分布于海拔567—4331 m、坡度26—51°的范围以及东坡、北坡、南坡和西坡;震后5a,植被恢复面积17786.47 hm~2,主要分布在海拔576—2180 m与3256—3793 m、坡度小于9°和26—51°以及东坡、东南坡和和南坡;高程和坡度对植被损毁与恢复的影响明显高于坡向。     

基于Maxent 生态位模型的水葫芦在中国的适生区预测

水葫芦(Eichhornia crassipes), 原产南美洲,是目前世界上危害最严重的多年生水生杂草之一。利用Maxent 模型进行水葫芦的适生区预测,并运用ROC(Receiver operating characteristic)曲线进行结果分析,同时, 使用刀切法检测环境变量对该物种分布的重要性。结果显示, 训练集和测试集的AUC 值分别为0.949 和0.878, 表明该模型的预测效果良好。预测结果显示水葫芦在我国的适生区为贵州、广西、广东、湖南、福建、江西、重庆、四川、云南、浙江、上海、湖北、海南、台湾、西藏、安徽及江苏等省市局部地区,而西藏、安徽和台湾目前还没有记录却也进入适生区, 属于易受入侵区域。且逐渐向周边可生长区蔓延。同时, bio1(年平均温度)、bio6(最冷月份最低温度)、bio9(最干燥季节平均温度)和bio11(最冷季节平均温度)这4 个环境变量对水葫芦分布的影响比较大。加强其适生区和可生长区的防控和监测,对防治水葫芦的传播有重要意义。     

人参茎叶皂甙对高胆固醇饮食大鼠再灌注性心律失常和脂质过氧化的影响(英文)

研究人参茎叶皂甙(GSL)对高胆固醇饮食大鼠心肌再灌注性心律失常(RPA_r)和脂质过氧化的影响。方法:将胆固醇乳剂用灌胃法饲养大鼠14d,建立高脂血症模型,各组大鼠进行心肌缺血再灌注实验,观察高脂血症和GSL对大鼠心肌缺血再灌注2h后血丙二醇(MDA),超氧化物歧化酶(SOD)和一氧化氮(NO)水平的影响和对再灌注性心律失常发生率的影响。结果显示:(1)用胆固醇乳剂饲养大鼠14d,成功建立高脂血症模型。同时给予GSL14d有明显降脂作用。(2)高脂血症状态下,心肌缺血再灌注2h后,血MDA升高(p<0.01),SOD降低(p<0.01)和NO(p<0.05)降低,再灌注10min内RPAr的发生率增高。(3)GSL组再灌注后2h的血MDA降低,而SOD和NO水平显著升高;使RPAr发生率大为降低,无VF发生。实验显示高脂血症加重心肌缺血再灌注损伤和提高RPAr发生率及动物死亡率,GSL可减少高脂饮食大鼠脂质过氧化和诱导体内NO生成而减轻缺血再灌注心肌损伤,降低缺血再灌注性心律失常发生率。     

双绕蛋白质的分类与识别

蛋白质折叠识别是蛋白质结构研究的重要内容。双绕是α/β蛋白质中结构典型的常见折叠类型。选取22个家族中序列一致性小于25%的79个典型双绕蛋白质作为训练集,以RMSD为指标进行系统聚类,并对各类建立基于结构比对的概形隐马尔科夫模型(profile-HMM)。将Astral1.65中序列一致性小于95%的9 505个样本作为检验集,整体识别敏感性为93.9%,特异性为82.1%,MCC值为0.876。结果表明:对于成员较多,无法建立统一模型的折叠类型,分类建模可以实现较高准确率的识别。     

基于FvCB模型的叶片光合生理对环境因子的响应研究进展

为提高叶片光合速率并更好地理解叶片光合生理对环境因子变化的响应机制,FvCB模型(C_3植物光合生化模型)常用于分析不同环境条件下CO_2响应曲线并预测叶片活体内光合系统的内在变化状况。系统介绍了FvCB模型的建立、发展过程和拟合方法等基本理论,综述了该模型在叶片光合生理对光、CO_2、水、温度和N营养等环境因子变化的响应机制中的应用研究。为进一步完善FvCB模型并更好地理解叶片活体内光合系统对环境因子变化的响应机制,未来拟加强以下研究:1)羧化速率与光合电子传递速率之间的联系;2)叶肉导度的具体组分及其对FvCB模型参数估计的影响;3)叶片气孔导度和叶肉导度对环境因子变化的调控机制。