高中生物学基于合作学习的数学建模教学案例

为突破杂合子连续自交及随机交配繁衍后代比例的数学建模问题,设计了合作学习的课例,分享了学生成果,评价了文献表述,表明合作学习是学生全面发展的重要途径,数学建模是学生科学思维的训练平台。     

MASS ESTIMATE AND EVOLUTIONARY TREND IN CHINESE MESOZOIC FOSSIL BIRDS

体重是一项重要的生物学指标,生物的体重受到发育、繁殖和进化等诸多因素的影响.对于灭绝生物体重的估计有助于进一步恢复它们的各种生物学信息.本研究采用统计学的方法,对422件现生鸟类(分属于21目229种)的体重和18项骨骼量度指标分别进行一元回归分析,结果显示判定系数的分布范围在0.5 ～0.91之间,多数指标的判定系数均集中在0.8 ～0.9之间.采用另外64件测量有体重数据和骨骼量度的鸟样本对回归方程的估算准确率进行检验,发现前肢中肱骨长度和尺骨宽度以及后肢中胫跗骨宽度3项指标的估算准确率高于其他指标.分析结果还表明前肢两项指标对于估算鸣禽、猛禽和攀禽类等树栖鸟类的体重准确率较后肢显著;后肢指标对于估算陆禽类等地栖鸟类体重的准确率高于前肢指标.这一结果反映出与体重相关程度较高的骨骼量度指标在不同习性的鸟类当中存在着一定的差异.对于化石鸟类的体重估计,采用估算准确率较高并且便于测量的肱骨长度和胫跗骨宽度两项回归方程加以计算.通过对中国中生代鸟类的体重进行估算,结果显示中生代鸟类在系统发育过程中,反鸟类经历了体重逐渐减轻的过程,而今鸟类的体重开始不断增大并且出现显著的分异.     

林地覆盖对雷竹林土壤微生物特征及其与土壤养分制约性关系的影响

为了探讨林地覆盖雷竹林退化机理,给退化雷竹林恢复提供理论参考,对不同覆盖年限(CK、1、3 a 和6 a) 雷竹林土壤微生物区系组成和生物量碳(C_mic)、氮(N_mic)、磷(P_mic)等特征因子进行了测定,并分析了其与土壤养分的制约性关系。结果表明:(1) 雷竹林土壤微生物以细菌为主,真菌次之,放线菌最少,分别占土壤微生物总量的90.11%-98.03%、1.04%-9.22%和0.67%-1.37%。随覆盖年限增加,细菌、放线菌比率呈下降趋势,真菌比率呈上升趋势;土壤微生物总数、细菌和放线菌数量及C_mic、N_mic、P_mic均呈先升高后降低的变化趋势,试验雷竹林间差异极显著,真菌数量总体呈极显著升高趋势。(2)雷竹林土壤微生物特征因子与土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、碱解氮(Available nitrogen, AN)和pH均呈显著或极显著相关,其中,CK和覆盖1 a、3 a雷竹林土壤微生物特征因子与土壤养分主要呈正相关,与pH呈负相关,而覆盖6 a雷竹林则相反。(3)不同覆盖年限雷竹林土壤养分与土壤微生物的制约性关系存在一定的差异,CK雷竹林土壤SOM、TN、AN、速效钾(AK)和pH主要影响土壤C_mic、N_mic和细菌,覆盖1 a雷竹林土壤SOM、TN、TP和AK主要影响土壤P_mic、放线菌和细菌,覆盖3 a雷竹林土壤SOM、TN、速效磷(AP)和AN主要影响土壤N_mic、放线菌和真菌,覆盖6 a雷竹林土壤SOM、TN和pH主要影响土壤N_mic、真菌。研究表明:长期覆盖雷竹林土壤细菌、放线菌数量与比例明显降低,真菌数量与比例明显提高,土壤养分与土壤微生物的制约性作用关系会发生较为明显变化,产生土壤障害,这是覆盖雷竹林退化的主要原因之一。     

采用判别分析预报稻瘿蚊主害代的发生趋势

稻瘿蚊Oresollacryzae（Wood-Mason）是闽西晚稻的重要害虫之一,其主害代（第4代）的发生趋势,与早稻后期田间标葱率、6月下旬至7月中旬的降雨量、降雨天数息息相关。本文在参考文献[1]的数据基础上,充分利用上述信息,采用多元统计分析中的判别分析方法[2],对武平县晚稻主害代精瘿蚊的发生趋势作出预报。1判别分析法设有六个P维母体民,G1,…,G,分别取n;,n。,…,n”观测值,n－n;＋n,＋…＋n。。其中外一（X＼”,X＼’,…,X”’）设X’‘’,S’‘’分别为民的样本均值和样本协方差,X为总体样本均值。1．l判别系数向…     

光合细菌改善新型烟草品质的初步研究

试验研究了喷施光合细菌菌液对新型烟草品质的影响.化学成分分析结果表明,在苗期和大田以1:200的比例对烟叶叶面喷施光合细菌菌液,对新型烟草内在化学成分的含量及其谐调性具有显著的影响,尤其能够同时降低烟碱和增加钾的含量.评吸结果显示,香味独特,余味纯净,劲头适中,更加呈现出新型烟草所具有的品质特征.     

草地螟寄生蝇与寄主间的关系及控害作用

草地螟寄生蝇是草地螟Loxotego stictialisL.的重要天敌,但其发生种类、控害作用尚不明确。通过室内饲养,结合历年田间调查对康保县草地螟寄生蝇种类、田间分布、寄生率及消长规律进行研究,结果表明康保县草地螟寄生蝇发生种类有5种。田间呈聚集分布,种群数量大,寄生率高,控害作用显著。对开展草地螟预测预报,保护利用天敌资源和综合治理提供了科学依据。     

农田大仓鼠洞巢空间分布及季节动态研究

９８６年５－１１月,采用有效洞口法和线路计数法调查了河北省饶阳县大仓鼠洞巢分布及变动规律,发现大仓鼠在林地荒地坟地类型中洞口密度为６７．７３２个／ｈａ,农田中为３５．６０７个／ｈａ,沙质土壤中的洞口密度为４９．５７０个／ｈａ;沙壤质土中为２７．２７８个／ｈａ;轻壤质土中为４１．９１０个／ｈａ。大仓鼠洞口密度有季节变动,但比夹捕率曲线后迟近２个月。农事活动和降雨对大仓鼠洞口分布和季节变化有较大影响。这些结果对制定农田鼠害防治措施提供了依据。     

基于感光色素吸收信号的太湖藻类识别

铜绿微囊藻和斜生栅藻是太湖"水华"的主要藻种,基于室内纯铜绿微囊藻、斜生栅藻组成色素的吸收系数,通过四阶微分、标准化系数等方法对太湖水体浮游植物中铜绿微囊藻和斜生栅藻进行识别,并确定其组成比例。结果表明,纯藻组成色素的吸收系数应用于其在太湖水体浮游植物中比例的确定和识别中,能够全面考虑辅助色素的识别作用,较好地避免非色素物质吸收信号的干扰,具有较好的识别效果。太湖水体浮游色素中铜绿微囊藻比例最高,斜生栅藻次之,由夏季向冬季过度中,铜绿微囊藻比例不断减小,斜生栅藻的比例逐渐升高,但铜绿微囊藻比例仍略高于斜生栅藻;铜绿微囊藻的区域分布差异性较小,但时间差异性相对较大,而斜生栅藻恰恰相反,空间分布差异性较大而时间分布差异性较小。       

瓢虫种群对棉花-玉米农田景观格局的响应

本文研究了华北棉花-玉米农田景观格局中龟纹瓢虫Propylaea japonica(Thunberg)和异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)种群动态,发现农田景观格局中作物类型(棉花与玉米)对两种瓢虫种群密度动态有显著的影响,两种天敌瓢虫都趋向在玉米斑块上栖息。两种瓢虫在棉花斑块上呈现出时间分化,其中龟纹瓢虫在棉花种植的前中期种群密度较大,后期较少;而异色瓢虫在棉花前中期种群密度较少,后期较多,表明农田景观中种植玉米有利于增强瓢虫对棉花害虫的控制作用。进一步的研究表明,农田景观系统中玉米斑块所占的面积比对龟纹瓢虫和异色瓢虫种群密度均产生显著影响。这说明在农田景观系统中开展区域性生态调控的时候,需要考虑到各类斑块组合的面积比例,从而有利于增强多种天敌昆虫的协调控害作用。     

人工释放赤眼蜂对棉铃虫的防治作用及相关生态效应

1998～2000年在河北省南皮县棉区转Bt基因棉田及常规棉田中设置4种不同的组合处理,通过释放螟黄赤眼蜂控制棉铃虫的方法,减少化学农药的使用,达到提升和增强自然生物控制力的生态效应;并以不采取任何防治措施的常规棉田为常规棉对照田。研究表明：（1）转基因棉和常规棉棉田中自然寄生率随棉铃虫世代的增加而逐渐升高,2、3和4代棉铃虫卵被寄生率范围分别为13.3%～14.3%、26.7%～28.2%和60.8%～61.4%。（2）棉铃虫2代期,在常规棉综防田释放赤眼蜂2次,其寄生率为46.4%, 比未释放赤眼蜂的转基因棉棉田和常规棉对照田提高33.1%和32.1%; 3代期,转基因棉棉田释放赤眼蜂1次,其寄生率与常规棉综防田释放4次的效果相当,分别为73.7%和68.1%;但与转基因棉不放蜂田、常规棉化防田及对照田相比,分别提高45.5%、61. 8%和47.0%;4代期,无论放蜂与否,各处理棉田中的寄生率除化防田外（52.1%）均在60%以上。（3）常规棉化防田棉铃虫2代和3代期,分别使用农药2和3次,其自然寄生率分别为5.5%和11.9%,与对照田相比,分别降低8.8%和14.8%;与常规棉综防田相比,分别降低40.9%和56.2%;释放赤眼蜂的效果与施药时间有关,放蜂后1天内施药,寄生率仅为12.5%,施药后2天放蜂,寄生率达45.6%。（4）转基因棉棉田棉铃虫累计数和百株蕾铃被害数比常规棉综防田分别减少74.8%和73.8%,捕食性天敌增加63.0%;放蜂Bt棉田比不放蜂Bt棉田棉铃虫累计数、百株蕾铃被害数分别减少61.8%和33.3%;常规棉综防田棉铃虫累计数、百株蕾铃被害数、农药使用量比化防棉田分别减少29.7%、43.4%和60.0%,捕食性天敌数量增加63.0%。（5）转基因棉田和综防棉田的益害比（捕食性天敌/植食性害虫）分别为0.47∶1和0.30∶1, 而化防棉田为0.24∶1。上述结果表明释放赤眼蜂可弥补抗虫棉后期抗性减弱的不足,增加田间自然天敌的数量,提高对棉田害虫的自然控害功能。