基于VR技术的野外实践平台构建

传统野外实践受地域、交通、时间、天气等多重因素的制约,难以兼顾实践内容、成本及人员的安全。采集不同时间、不同地点的影像素材制作VR实景,叠加至电子地图并通过互联网发布,可实现实践对象空天地一体化的多尺度展示。基于VR技术构建与应用野外实践平台,拓展了野外实践的地域范围,同时降低教学成本和风险。VR实景的制作及发布所涉及的技术门槛低,节点的拓展性强,有利于提高野外实践教学资源共享效益,为全国性的仿真平台建设提供参考。

鼢鼠土丘植被恢复演替过程中的物种多样性变化

中华鼢鼠是亚高寒草甸的主要害鼠之一,其觅食掘洞的活动严重地破坏了草地原有的植被,同时也影响土丘植被恢复演替的过程。本研究调查分析了亚高寒草甸的鼢鼠土丘植被演替过程中群落种类组成,其结果表明,1)随着演替时间的推移,物种丰富度呈单调递增;2)Shanon-Wiener指数在群落演替初期先迅速增加,至顶极又略微降低;3)用相异性指数公式计算群落物种组成间的变化情况,结果显示,次生演替初期群落间物种组成的相异性程度较高;随着演替时间的推移,这种相异性逐渐减小。因而,鼠丘植被的演替过程是一个由分异至趋同的过程。

创新多元化教学方法 提高生态学实验教学质量

生态学实验受教学资源、季节变化、地域限制、生态周期等多重因素的制约,实验的数量和质量难以有效提高。本文以“基础生态学大实验”课程为例,开展多元化实验教学的实践,以期提高生态学实验教学的质量。多元化实验教学在课程中的实践,拓展了实验课程的覆盖范围,凸显了学生在教学过程中的主导作用,有利于应用型、创新型以及专业型的生态学人才培养。

基于理想气体状态方程的同化箱设计与碳通量测定

基于阿伏加德罗定律和理想气体状态方程原理,设计了一种测量同化箱实际体积和二氧化碳通量的闭路测定方法,并对零碳通量、净光合以及净呼吸的样品进行通量测定验证。结果显示,改进的装置和方法能够在不改变受测对象生理生态特征的前提下,快速、精确地计算同化箱系统的有效作用体积,提高植物光合、动植物呼吸以及微生物分解等碳通量相关研究的科学性。

基于ESP8266模块制作环境因子测量仪

利用ESP8266Wi-Fi模块、显示屏模块和空气温湿度、气压、光照、二氧化碳、颗粒物等传感器模块,制作环境因子测量仪,具有成本低、操作简单、代码开源、易扩展等优点,可用于教室环境监测、植物生态因子监测、科技作品制作等教学活动,有利于学生深入了解生物与环境的关系,增强教学的趣味性,培养学生进行设备开发的能力。

多年鼠类防控对高原鼠兔种群数量及植物群落结构的影响

高原鼠兔对草地生态系统的影响备受关注,而多年鼠类防控对高原鼠兔种群数量与植物群落结构影响的研究鲜见。本研究通过对青海省河南县鼠类种群密度较高的高寒草甸进行了连续九年、每年三次的鼠类防控和监测,研究多年鼠类防控对高原鼠兔种群数量及植物群落结构的影响。结果表明:前四年连续的鼠类防控显著地降低了高原鼠兔种群密度,而后五年高原鼠兔种群密度下降趋势并不明显;随着鼠类防控年份的增加,植物群落盖度,高度和地上生物量均显著增加,且它们与鼠兔种群密度呈显著的负相关关系,一定程度上说明高密度的鼠兔种群数量不利于植物盖度和地上生物量的维持;气候因子比鼠兔种群大小更能解释植物地上生物量的变化,其对鼠兔种群密度的影响也大于持续鼠类防控的影响。因此,对于鼠害严重的高寒草甸,鼠类防控协同气候因子共同影响着高原鼠兔种群大小和植物群落结构及功能。

叶重比及株高质量比解释亚高寒草甸禾本科对氮素添加的积极响应

草地生态系统的氮素添加往往增强禾本科的优势度,而该过程的作用机制却鲜有报道。本文以青藏高原亚高寒草甸为研究对象,通过分析不同功能群植物对氮素添加的响应及形态特征差异,探讨禾本科植物对氮素添加的适应机制。结果显示,对照群落代表物种的叶重比、株高质量比与植株高度显著相关(P<0.05),其中禾本科植物的叶重比和株高质量比分别为77.86%和34.32cm·g–1,显著高于杂类草的66.12%和7.20cm·g–1(P<0.05)。氮素添加15g·m–2时显著提高群落生物量(P<0.001)、植株高度(P<0.01)、盖度(P<0.01)以及叶绿素含量(P<0.05),各功能群中仅禾本科和莎草科(即禾草类)生物量比例显著上升(均为P<0.001)、仅禾本科的盖度显著上升(P<0.01);添加氮素与否,禾本科植物的平均植株高度均高于其他功能群植物(P<0.001)。因此,禾本科植物较高的叶重比和株高质量比,提高了其地上资源的竞争能力,使其能够对氮素添加作出快速而有效的响应。

普通生态学实验课程的建设与实践

生态学实验课程要体现生态关系和生态过程,在巩固学生理论知识的同时,全面培养他们解决生态问题的能力。本文分析了国内开展生态学实验课程存在的问题,针对性地提出了一些建设方案,如利用信息化、野外平台等手段实现生态学实验课程的多方位、全过程教学。同时,基于普通生态学实验课程的教学实践,对实施该课程教学的人员、时间、仪器以及实验方案和材料等方面的配置提供了一些具体建议。