作物适宜度模型及其应用

本文提出的适宜度理论和方法是一种描述作物与环境关系的定量方法。文中提出了两个新的概念:适宜度过程、环境因子变化过程适宜度。以此为基础,建立了一系列的适宜度模型及产量模型。将该理论及方法应用于分析定西春小麦生产,初步摸清了当地小麦产量长期低而不稳的规律,本文提出的春小麦产量模型具有明显的生物学含义并可用它在不同生长阶段对产量进行预测。经用1984、1986年的数据验证,模拟值与实测值分别相差8％、7.2％。

不同甘蔗品种锤度与糖分的关系

使用大田实验数据和实验室数据建立了实验室锤度和田间锤度与甘蔗糖分关系的数学模型。统计分析表明 ,实验室锤度、田间锤度与糖分间均存在显著的线性关系 ,并且实验室锤度———糖分关系与大田锤度———糖分关系存在显著性 (α =0 .0 5 )差异 ;而不同甘蔗品种间的田间锤度———糖分关系无显著性差异 (α =0 .0 5 )。故不同的取样方法应使用不同的方程来估计甘蔗糖分 ;而不同甘蔗品种间田间锤度———糖分关系可用同一模型来描述。对三个供试甘蔗品种应用该模型进行实测验证 ,实测与预测值的相对误差均在 7%以内。

黑颈鹤种群动态模型

本研究据已收集到的数据,用非参数统计方法确定了黑颈鹤种群的性比为1:1,避免了大量取样。根据黑颈鹤的特点,我们将其种群分成4个年龄组,并求出了各年龄组的存活率和繁殖率,据此建立了描述黑颈鹤种群动态的数学模型。用模型计算得出在乌蒙山区越冬的黑颈鹤种群的自然增长率为1.85‰;理想的种群结构为幼鹤、亚成鹤、成鹤、老鹤分别占总数的15.5％、21.5％、60.2％、2.8％,最后预测了乌蒙山黑颈鹤种群在1988～2000年越冬期的数量。1989年1月经实地调查该种群总数为310只,而预测值为303只,误差约2％。

估计植物分布的定量方法——克里格方法

本文介绍了克里格方法的基本原理和应用其估计植物分布的基本方法,并将其应用于估计宁夏银川草场的甘草分布。

模拟生命系统的细胞自动机建模方法

本文介绍了细胞自动机的基本概念并给出了建模方法。作为一个应用实例 ,文中建立了一个细胞自动机模型 ,它能模拟在同质环境中不同的初始配置和竞争关系对种群分布格局的影响。通过模拟 ,我们发现模拟结果支持假说 -“初始配置对种群最后的分布格局具有重要的影响”。

应用细胞自动机对一年生植物种群扩散进行理论研究

应用细胞自动机方法构造了用于研究一年生植物扩散的理论模型并应用该模型模拟了一年生植物(杂草)种群在同质环境中的扩散.一年生杂草种子的扩散距离和分布是其种群扩散的主要方式,故本文将其种子扩散分布作为构建邻域细胞函数的基础.根据Howard(1991)提供的某一年生杂草种子的扩散数据,本文导出了一个25邻的邻域细胞函数和相关的转移函数.建立了一个受控的细胞自动机模型,通过模拟,发现在同质环境中聚集在一起的一年生植物杂草越多就需要越大的控制力才能限制它们扩散;生长于农田边缘的杂草更容易被控制.这些模拟结果表明该模型能较好地表现生态学中的两个众所周知的现象;生物的聚集效应和边缘效应.希望自动机方法和在本文获得的知识将有助于我们制订植物种群的最优管理策略.

杂草种子空间扩散模型的建立

为通过模型分析和模拟来制定控制杂草的优化策略,我们设计并完成了一个杂草种子风扩散的室内实验。本文根据实验获得的数据建立了杂草种子扩散的空间模型。结果表明:杂草种子在任意方向上的扩散服从近似的高斯分布;在实验条件下,杂草种子扩散的空间分布型随风速的变化而变化。著名的Howard等〔5〕的杂草扩散模型是本文所建模型的特例。据此,我们推断Howard等〔5〕的模型所表示的分布型与一定高度的杂草种子在中等风速条件下扩散的分布型相似。

作物适宜度理论及其应用

作物正常生长发育要求有一定适宜的环境条件,环境胁迫制约作物的生长发育,最终制约其产量,即环境与作物之间存在着“适宜”关系。本文提出了描述这种关系的理论,并据此建立了一系列数学模型。文中最后还给出了适宜度理论的应用实例。一、适宜度理论及模型 1、适宜度理论设r是与某种作物生长有关的任一环境因子,若在r=r0处该种作物有最高的经济产量,则称r0为r对该作物的最适点,并定义r在r0处对该作物的适宜度为1。若在r=r0处作物生长停滞、死亡或产量为零,则定义r在r1处的适宜度为0。

半等价分类及其在生态学中的应用

本文介绍了泛系方法论中的半等价理论及其分类方法，基于这一方法，建立了可应用于生态学研究的半等价分类系统，并将其应用于植物群落分类．

一年生杂草正规块状分布的生态场模拟分析

大田杂草多呈块状或斑块分布。精准农业是现代农业的发展方向,它要求对作物-杂草生态系统进行定量描述并按照杂草斑块的性质(大小、密度等)进行定量的控制。本文对杂草正规型斑块进行了定量描述,即呈正规分布的杂草斑块可用同一的模型来描述,其形状在细胞空间中可以从条形变化到圆形。并将个体生态场概念(Wu,etal.,1985)扩展到群体(种群)。应用作者发展的细胞自动机(Wangetal.,2003)方法对杂草正规型斑块进行了模拟,结果表明:在一定范围内,(1)杂草的生态场随(圆形)斑块的增大而增大;(2)杂草的生态场随正规分布杂草斑块的形状变化而变化;(3)正规分布的圆形斑块其生态场随密度增加而增加;(4)通过模拟证实密度较高的杂草斑块,或者较大的杂草斑块需要更大的控制力(除草剂);(5)通过模拟证实杂草斑块的形状影响控制力,因此杂草的精确控制应该考虑杂草的形状。

黑颈鹤的保护与数学模型

一、前言当今世界上仅幸存十五种鹤,在它们中黑颈鹤是唯一生活在高原上的鹤,它们在青藏高原上繁殖,在西藏的雅鲁藏布江中游和云贵高原越冬,是我国的特产种。由于它的数量稀少、分布区狭窄而被定为国家重点保护一级野生动物。1973年在美国华盛顿缔结的《濒危野生动植物种国际贸易公约》将它列入附录Ⅰ,作为全球急需拯救的鸟类,1981年被列入《世界濒危物种红皮书》。因此,

植物种群动态的随机过程模型

本文根据植物种群生长的特点假设其个体生长和密度变化这两个相关过程为扩散过程,并据此建立了模拟它们相互关系的随机过程模型。我们就如何在生态学应用中保证模型运行所要求的条件亦进行了讨论。

探讨使用野外随机取样推断随机变量概率分布的数学方法——杂草研究作为一个例子1

我们在生态学研究中涉及到的大多数变量呈现出随机性,因而可以认为它们就是随机变量。概率分布是研究随机变量变化规律的基础,如何利用野外取样来推断检验随机变量的分布是本文要解决的主要问题。本文扩展了回归方法的应用,使其能用来推断一个随机变量的分布函数,并且该推断还能被统计检验。作为一个应用实例,该方法被用于确定杂草种子在特定条件下扩散的分布函数。在此条件下,该杂草种子扩散为近似的高斯(正态)分布。

农田灌溉的马尔可夫决策规划模型

本文应用离散时间的马尔可夫决策规划(MDP)的原理和方法,建立了农田灌溉的MDP模型。同时,给出了求解(择优)的算法,并对一个简化的例子进行了实际求解。最后,讨论了模型的进一步发展。

宁夏荒漠草原植物群落结构和物种多样性研究

采用样方法对宁夏荒漠草原植物群落进行了调查,对群落结构、功能群物种组成和物种多样性以及群落生产力的关系进行探讨。结果表明,群落生产力除受物种多样性的影响外,也受物种本身特征和环境资源的影响。在荒漠草原中功能群盖度与群落初级生产力无显著的相关关系。功能群内物种多样性、物种数和个体数量上呈现一定的互为消长关系。

贵州茂兰喀斯特森林区真菌的种类组成及其生态分布

本文报道了茂兰喀斯特森林的真菌182种,隶属81属,35科。它们分为4个生态类群:峰丛漏斗区的真菌;锥蜂山腰区的真菌;锥峰顶部的真菌;峰林洼地、盆地区的真菌。

温度和光照对香蕉组培苗增殖和生根的影响

选用＂巴西＂香蕉为材料,采用5×5希腊-拉丁方设计,研究了不同温度（16、19、22、25、28℃）和光照（1000、1500、3000、5000、8000 lx）对香蕉组培苗生长的影响。结果表明：温度对香蕉组培苗增殖和生根均有极显著的影响,光照对香蕉组培苗增殖和生根均无显著影响。温度在16-28℃之间,倍增率和生根率均随温度的升高而增大,尤以25-28℃最适宜。

温度和光照对香蕉组培苗生长和增殖的影响

以"巴西"香蕉为材料,在人工气候箱条件下,研究不同温度(16,19,22,25,28,31,34℃)及不同光照(1 000,1 500,3 000,5 000,8 000 lx)对香蕉组培苗增殖和生根的影响。结果表明,温度对香蕉分化芽的增殖和生根均有极显著影响;光照主要影响分化芽和生根苗的长势,而对香蕉分化芽的增殖和生根没有显著影响;温度与光照的互作对香蕉分化芽的增殖没有显著影响,而对分化芽的长势和生根均有显著的影响。31℃时香蕉分化芽的倍增率和生根率均达到最大,分别为3.07和0.98。增殖培养阶段香蕉分化芽的叶绿素含量低于生根培养阶段。当温度在25～31℃之间、光照在1 000～3 000 lx之间时,叶绿素含量均相对较高。高、低温及强光照下叶绿素含量均相对较低。

种植密度对香蕉生长及产量的影响

以“巴西”香蕉为材料,研究种植密度对香蕉生长及产量的影响。结果表明不同密度下茎高、茎周、绿叶数、叶面积相对增长率拐点值各不相同;不同密度下茎高、茎周、叶长、叶宽、果指数、果穂轴直径、果指长度之间无显著差异,而吸芽数随种植密度的增加而减少;单株产量随密度的增加而减小;单位面积(公顷)产量以种植密度3125株(1.6m×2.0m)最高,为89687.5kg,同时单位面积产量随种植密度的增加而增加,差异极显著。

宁夏野生甘草分布空间异质性及分布格局研究

运用统计学中的半方差分析、分维分析和克里格插值方法对宁夏野生甘草Glycyrrhiza uralensis的分布格局及其过程进行了研究。结果表明,宁夏野生甘草不同尺度空间分布的异质性不十分强烈,在整个所有尺度上受简单过程控制。分布格局在较小尺度上受随机过程控制,而在较大尺度上受自相关关系影响较大。当甘草种群间的距离在0-58 m内,样点内甘草株数与距离有自相关关系,而当甘草种群间的距离大于58 m时,样点间甘草分布的变化失去了自相关关系。甘草的克隆繁殖方式和土壤质地的空间异质性及鼠兔危害是导致甘草分布空间异质性的重要原因。