数学模型与自然保护科学

日益加剧的人类干扰和景观破碎化已危及全球的生物多样性。自然保护成为人类所面临的最重要也最富有挑战性的任务。指导这一实践的理论和原则极为需要。本文试图综述与自然保护科学有关的几个学科在理论和实际研究(尤其是模型)方面的近期成果以及发展趋势,从而提出自然保护模型的发展方向。文中涉猎基于不同方法论、不同组织水平的模型,并对数学模型在自然保护科学中的作用和实用性加以讨论。     

岛屿生物地理学理论：模型与应用

前言岛屿有许多显著特征,如地理隔离,生物类群简单。这些特点为重复性研究和统计学分析奠定了基础,从而有利于许多深入而细致的生物学研究。因此,岛屿为发展和检验自然选择、物种形成及演化,以及生物地理学和生态学诸领域的理论和假设,提供了重要的自然实验室。岛屿生物地理学理论(MacArthurwilson学说)即为岛屿生物学研究中所产生的著名理论之一。该理论发展之     

沿海岛屿与内陆藓类植物遗传多样性和分化的比较研究——以真藓(Bryum argenteum Hedw.)为例

基于11个内陆居群和32个岛屿居群的252份标本,采用ISSR分子标记技术对真藓（Bryum argenteum Hedw.）的遗传多样性进行了研究。结果显示：岛屿与内陆居群间的遗传多样性差异显著,岛屿居群间的分化程度（G_st=0.453）大于内陆居群（G_st=0.387）,岛屿居群的遗传分化与地理来源间存在极显著相关性（r=0.478,n=175,P<0.001）。地理隔离效应是导致岛屿居群间遗传分化的重要因素。岛内居群间的遗传分化水平较低,仅有29.4%~29.7%的遗传多样性存在于居群间。聚类分析表明,43个居群可划分为10大类群,真藓遗传关系受地理因素和生境异质性的影响,水域隔离影响了真藓繁殖体在岛屿间的传播。     

E. O. 威尔逊与岛屿生物地理学理论

20世纪伟大的博物学家和生物地理学家爱德华·奥斯本·威尔逊(Edward Osborne Wilson,1929-2021)与杰出的理论和数学生态学家罗伯特·赫尔默·麦克阿瑟(Robert Helmer MacA rthur,1930-1972)共同开创的岛屿生物地理学理论是他们青年时代的巅峰之作。     

斯普鲁岛人的生活

因为与世隔绝,岛屿生态和文化都十分脆弱,在现代化的浪潮中经受着比其它地方更加强烈的冲击,其命运的抉择也引起特别关注。     

中国沿海主要岛屿植物区系的性质及其相互关系与分布格局

通过植物区系谱、多样性指数、主坐标排序及聚类分析等方法,研究了中国沿海主要岛屿(从渤海、黄海、东海及南海海域,选取不同纬度所在地的岛屿)的植物区系性质、相互关系及分布格局,为沿海岛屿的生态保护和生物多样性保育提供依据。结果表明:(1)中国沿海主要岛屿植物区系地理成分表现出纬向分异性,温带成分比例随着纬度降低呈递减趋势,而各种热带成分比例呈递增的分布格局,这与不同海岛所处位置气候的纬向地带性基本一致;(2)不同沿海岛屿植物区系的Shannon指数(1.887~2.197)和Simpson指数(0.780~0.865)均无显著差异,而区系间Pearson相关系数(0.199~0.997)则有明显的差异;(3)通过聚类分析和主坐标排序生成的树状图和最小生成树,可将22个岛屿划分为5个集合,揭示了沿海岛屿植物区系属的类似性和南北纬度分布格局。     

鄱阳湖南矶山湿地自然保护区的外来入侵植物调查与分析

为了解鄱阳湖南矶山自然保护区外来入侵植物的状况, 从2010 年至2014 年对外来入侵植物的物种种类、分布、传播等进行了调查。结果表明, 南矶山湿地保护区共有外来入侵植物32 种, 隶属于l8 科28 属, 其中菊科最多, 有8 种6 属;其次是苋科, 有4 种3 属, 绝大多数是草本植物;以原产地为美洲的最多, 有15 种, 其中来自北美的有9 种。对保护区造成严重危害的外来入侵植物有5 种, 分别为野燕麦(Avena fatua)、小飞蓬(Conyza canadensis)、野胡萝卜(Daucus carota)、裸柱菊(Soliva anthemifolia)和空心莲子草(Alternanthera philoxeroides), 危害较强的主要有7 种, 危害较轻的有20 种。对外来植物的入侵途径、规律与成因以及对生态环境造成的影响进行了讨论, 并提出了防治对策与建议。     

磷模型在千岛湖水体污染预测中的应用研究

运用国际上通用的多个经验统计磷模型预测千岛湖目前的磷浓度水平,其中第6个模型最适合用于千岛湖的预测预报．利用该模型预测了磷负荷量分别减少1/4、1/2、3/4情况下,千岛湖水体中总磷浓度的响应．同时针对千岛湖营养水平控制的短、长期目标,利用模型计算出了所允许的总磷负荷量及入湖磷浓度．     

浙南岛屿岩相潮间带石鳖的群落结构

研究了浙南岛屿岩相潮间带石鳖的群落结构。用Shannon-Wiener多样性指数（H′）、Pielous种类均匀度（J）、Margalef种类丰度（d)、Berger-Parker优势度指数（I）4个测定群落种类多样性指标进行数值分析,结果表明,水平变化,H′值为北麂的关帝山最大、七星岛最小,J值为洞头的鸽尾礁最大、七星岛最小,d值为南麂的马祖岙口和北麂的海利相对较大、北麂的筲箕屿最小,I值为七星岛最大、洞头的鸽尾礁最小;垂直变化,潮区由高到低,H′、J和d值呈逐渐增大的趋势,I值中潮区开始则逐渐变小;季节变化,H′、J、d值为春季＞夏季＞秋季＞冬季,I值则相反。用Bray-Curtis群落相似性系数聚类分析,浙南岛屿潮间带石鳖群落可聚为两大类型。温度、潮汐、海岸开敞度、浪击度和空间异质性是影响石鳖群落结构的主要因素。     

生境片段化对千岛湖地表甲虫物种多样性的影响

在千岛湖片段化景观中选取20个陆桥岛屿和8个大陆样点,从2012年7月到2014年4月,按季度(春、夏、秋季)6次采用巴氏陷阱法收集地表甲虫,分析其物种多度、组成、多样性和季节动态,以及不同岛屿上的地表甲虫的物种多样性与岛屿面积和隔离度等岛屿空间特征的关系.结果表明: 共收集记录到地表甲虫26科101种3370头.大陆和大岛地表甲虫的物种丰富度有显著差异,且小岛地表甲虫密度显著高于大陆;大陆地表甲虫的物种组成变化较大,而岛屿上分布的地表甲虫的物种组成则变化较小.地表甲虫的物种丰富度与岛屿面积呈显著正相关,密度与隔离度呈显著正相关.夏季岛屿上地表甲虫物种丰富度高于春秋两季,岛屿与大陆样地的Shannon指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数均在夏季最高、秋季最低.