MATLAB软件在生物统计理论教学中的应用——以抽样分布为例

生物统计是生命科学领域本科学生必修的专业基础课程,是现代农业科学研究和生产中必不可少的工具。抽样分布是统计推断理论的基础,在概率论和推断统计中具有承上启下的作用,但其理论性强、抽象、复杂,使很多初学者难以理解,进而导致对生物统计学课程望而却步,影响教学效果。基于此,将MATLAB软件应用到大学生物统计课程教学过程中,实现课堂实时模拟与结果展示,提升学生的学习兴趣和理解能力,以提高教学效果。介绍了如何利用MATLAB软件设计和编写几种常见的抽样分布——来自一个正态分布总体的u分布、t分布和χ^2分布。软件模拟结果直观地描述了抽样分布,加深学生对总体参数和样本统计量之间关系和抽样分布的理解与掌握,为生物统计学的理论教学提供一种辅助手段。

3种常见统计软件在生物统计学教学中的应用比较——以配对数据t-检验为例

生物统计学是大多数高等院校生命科学领域本科学生必修的基础课程,也是一门在实践中广泛应用的学科。该课程的主要目的是培养学生的数据分析能力,提高其科研和实践应用能力。然而,传统教学侧重于理论知识的讲解,而忽略了培养学生应用统计软件分析试验数据的能力。基于此,该研究以配对数据t-检验为例,通过对3种代表性的统计软件(Excel、SPSS和R)进行比较,分析总结了3种软件在生物统计学教学中的优缺点。针对本科生教学,选择Excel或SPSS为教学辅助软件,加深学生对理论知识的理解,提高学生的数据处理能力。并将R逐步引入教学中,提升学生处理复杂数据和解决实际问题的能力,使其成为具有对理论知识理解和软件应用能力的综合性人才。

不同水淹深度对鄱阳湖洲滩湿地植物生长及营养繁殖的影响

水淹深度是影响湿地植物生长和繁殖的关键因子,不同湿地植物对淹水深度存在着不同响应。然而,在水情不断变化的背景下,鄱阳湖洲滩湿地植物种群和群落如何变化还不清楚。为了探究淹水深度对湿地植物生长的影响,并预测鄱阳湖洲滩湿地植被分布的趋势,采用控制实验模拟了不同水淹深度(0、0.5、1 m和2 m)下鄱阳湖湿地3种优势植物(灰化薹草(Carex cinerascens)、南荻(Miscanthus lutarioriparius)和虉草(Phalaris arundinacea))的生长和繁殖情况。实验结果表明:1)水淹对灰化薹草总生物量的影响最显著。遭受水淹时,灰化薹草把大部分的生物量集中在地下部分;随着水淹深度逐渐增加,南荻的生物量逐渐减少;不同深度水淹对虉草生物量没有产生显著影响(P>0.05)。就生物量而言,虉草对水淹的适应性强于其他两种植物。2)不同水淹深度下,灰化薹草的株高都显著降低;而南荻只在2 m水淹梯度下株高才显著降低。在枯水年时,下降的水位有利于南荻向较低高程迁移。3)不同深度水淹对灰化薹草的分株没有产生显著影响(P>0.05);而虉草在经过2 m水淹后分株数显著高于其他水淹深度。在丰水年时,相比于灰化薹草和南荻,升高的水位对虉草的繁殖影响较小。在一个水位周期性变化的湿地生态系统中,不同深度的水淹对植物的生长及退水后的繁殖产生了严重影响,研究结果为预测水文变化对湿地植被的生存和分布提供了重要的依据。

水文过程和采砂活动下鄱阳湖湿地景观格局及其变化

以鄱阳湖湿地为研究对象,以1993年、1997年、2002年、2006年和2013年枯水期相似水位下Landsat TM/OLI影像为数据源,解译、提取出5个时期枯水期的鄱阳湖湿地信息,结合水位数据,从景观面积和景观指数两方面,研究5个时期枯水期鄱阳湖湿地景观格局及其变化;以2000年、2001年、2006年和2011年丰水期的Landsat TM5影像为数据源,解译、提取出4个时期的采(运)砂船信息,结合1992~2013年星子水文站的逐日水位数据,分析水文过程和采砂活动对鄱阳湖湿地景观的影响。研究结果表明,随着时间的推移,1993年、1997年、2002年、2006年和2013年枯水期鄱阳湖水域面积总体在减少,草洲面积总体在增加,且主要表现为稀疏草洲向非植被区扩张;水域和泥沙滩地面积之和分别与年最大水位、年水位振幅显著正相关,稀疏草洲面积分别与水域和泥沙滩地面积之和、年最大水位显著负相关,表明低水位会导致非植被景观面积缩减,促进稀疏草洲的扩张;随着时间的推移,4个时期鄱阳湖采砂活动范围由北向南扩张,而采砂导致的湖底地形变化可能导致了枯水期鄱阳湖极浅水域面积的减少和深水域面积的增加;除1997年1月10日的数据受1996年较高水位的影响比较特殊外,其它4个时期研究区枯水期的景观格局的变化表现为景观破碎化程度在降低,景观形状从复杂向简单转化,但是景观异质性并没有明显变化。

基于系统发育和功能性状的薹草属适应性进化

研究植物系统发育和功能性状有助于认识植物的适应性进化机制。莎草科薹草属（Carex：Cyperaceae）植物种类繁多,生境类型多样,是研究不同生境下植物适应性进化的理想类群。本研究以鄱阳湖湖区周边区域29种薹草（湿生11种,陆生18种）为研究对象,基于分子系统发育和叶片功能性状初步探讨薹草属植物对生境的适应性进化。叶绿体DNA片段系统发育分析表明湿生薹草和陆生薹草各为不同的分支,表明不同生境的薹草种类具有不同的进化方向;12种叶片功能性状聚类分析表明在不同生境中薹草叶片功能性状及结构差异明显;通过比较发现薹草系统发育分析与叶片功能性状聚类结果在生境因素上存在对应关系,表明薹草属植物对不同的生境产生了适应性进化。

比利时的欧洲水青冈

沿着古丝绸之路的足迹直达欧洲，在“一带一路”的最西端，坐落着一座美丽的城市——比利时的安特卫普。这座城市到处都是绿色，其中有一种叫欧洲水青冈的植物引起了作者的极大关注和兴趣。从人们的庭院到广袤的森林，到处部有它的身影。