“动物生态学”课程教学实习改革的创新与实践

动物生态学是生态学专业开设的一门专业核心课程。其中,教学实习作为本课程重要的组成部分,除了能培养学生动手操作能力外,在加强学生对基本生态学理论知识的掌握方面也具有重要意义。但当前实习环节存在调查方法工具相对落后,纸质工具书携带使用不方便,野外观察动物相对困难,实习内容不够丰富等短板。为了解决这些问题,作者结合多年实践的教学体会,对实习内容、教学工具书、调查工具、实验方法等多方面进行了改进与更新。经过实践教学革新后,学生能够更扎实地掌握动物生态学实习的方法,更深入了解交叉学科在生态学中的应用价值,同时,对其他生态学实验课程教学模式改革具有一定的借鉴作用。

氮添加和封育对华北落叶松人工林生长和草本多样性的影响

[目的]为揭示氮沉降背景下放牧对华北落叶松人工林及林下草本植物多样性的影响。[方法]本研究以河北省木兰围场常年受到放牧影响的华北落叶松人工林为研究对象,通过设置对照、封育、施肥、施肥+封育4种处理,测定样地内乔木胸径、树高、冠幅增长量和林下草本生物量及多样性等指标,探讨了2 a封育和施肥对华北落叶松人工林生长和草本多样性的影响。[结果]与对照样地相比,封育、施肥和施肥+封育处理均对乔木生长有促进作用,树高增长分别约31.7%、17.6%和47.5%,其中,施肥+封育处理与对照差异显著;封育、施肥和施肥+封育处理均促进了草本生物量的增长,草本地上生物量分别提高5.3、0.4、4.1倍,草本地下生物量分别提高4.9、0.1、4.3倍,总草本生物量分别提高5.1、0.2、4.2倍;封育和施肥处理下,草本多样性变化不大,但不同处理使物种优势度发生显著变化。[结论]本研究表明,短期氮添加和封育促进了华北落叶松林乔木和草本生长,但未对草本多样性产生影响,却显著改变了草本植物的组成。

华北落叶松人工林土壤固氮酶活性特征与影响因素

为了解燕山北部山地华北落叶松人工林土壤固氮酶活性特征,以该地区华北落叶松为研究对象,采用乙炔还原法测定了森林表层土壤固氮酶活性,并测定其土壤养分含量。结果表明,中幼龄华北落叶松人工林土壤固氮酶活性值呈正偏态分布,范围是0.1~0.6 nmol/(g·h),不同林龄固氮酶活性均值排序为10年>30年>20年;土壤固氮酶活性整体上与全氮、全磷、有效铁和有效磷呈极显著负相关,与全铁呈极显著正相关(P<0.01);进一步分析发现,当酶活性较高时,其主要受到铁元素的促进作用,当酶活性较低时,其主要受到氮元素的抑制作用。本研究结果表明,林龄不是中幼龄华北落叶松人工林土壤固氮酶活性的主要影响因素,氮元素和铁元素的共同作用决定了固氮酶活性的变异。

目标树经营对油松人工林生长的影响

为了解目标树经营对油松生长的影响,以冀北山地典型油松人工林为研究对象,对采取目标树经营及未经营的油松人工林的径生长进行了比较分析。研究结果表明,目标树经营实施4年后,油松人工林的径级结构明显向右偏移,对照样地的径级结构则未发生明显变化;经营样地平均木胸径和胸高断面积年生长量分别为对照样地的1.55倍和1.81倍(P<0.05);目标树胸径及胸高断面积生长量分别为平均木的1.24~1.58倍和1.55~2.01倍(P<0.05);目标树经营明显促进了大径级林木的蓄积生长量,经营样地大径级(DBH>20 cm)林木生长率为对照样地的1.33倍;油松对目标树经营措施响应迅速,采取经营措施后,经营林分与对照林分的胸径生长过程出现明显分化。由此得出结论,目标树经营措施明显促进了油松人工林目标树的生长,达到了培育优质大径材的目标。

塞罕坝地区3个树种径向生长对气象因子的响应

为了明确塞罕坝地区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)、樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)和云杉(Picea meyeri)3个树种径向生长对气象因子的响应,分析了3个树种的年轮宽度年表与气象因子的关系。研究结果表明,塞罕坝地区气候具有暖干化的变化趋势;华北落叶松径向生长同时受气温、降水和SPEI(标准化降水蒸散指数)的显著影响,樟子松主要受气温和降水的显著影响,云杉主要受降水和SPEI的显著影响,受气温的影响较小;华北落叶松径向生长与前一年10月份和当年6、7月份气温,以及当年生长季(5—9月份)平均气温呈显著负相关关系,樟子松与当年6、7月份的气温呈负相关关系,但与8月份呈正相关关系;华北落叶松、樟子松和云杉均受前一年和当年降水的共同影响,对气象因子的响应存在明显滞后性。综合3个树种的年表波动以及对降水和气温的响应来看,华北落叶松对气候变化更为敏感,更易受到高温和干旱的双重胁迫,在塞罕坝暖干化的气候变化趋势之下,更容易出现衰退现象;其次为樟子松,云杉气候变化的敏感度最低,而稳定性最高。

燕山北部山地典型植物群落水源涵养能力研究

对燕山北部山地常见的几种植物群落类型的水源涵养能力进行了比较研究。结果表明,凋落物截留量在地上植被层总截留量中占有最大比例,地上植被的截留量由高到低的顺序为:人工落叶松林(4.39mm)>天然次生杨桦林(3.81mm)>榛子灌丛(1.70mm)>绣线菊灌丛(0.18mm);土壤最大持水量及总孔隙度都以榛子灌丛为最大,其次分别为天然次生杨桦林、人工落叶松林和绣线菊灌丛。土壤渗透速率以天然次生杨桦林为最大,榛子灌丛与人工落叶松林相近,绣线菊灌丛最低;群落水源涵养总量由高到低的顺序为:榛子灌丛(272.52mm)>天然次生白桦林(239.61mm)>人工落叶松林(221.53mm)>绣线菊灌丛(194.85mm)。地上植被层截留量在水源涵养总量中所占比例较小,但截留量不能完全说明其对水源涵养功能的影响。说明在燕山北部山地,天然次生杨桦林和榛子灌丛具有良好的水源涵养能力,绣线菊灌丛水源涵养能力较差,需采取合理措施对该地区大面积分布的绣线菊灌丛进行改造,以提高其水源涵养能力。

水体、土壤和沉积物中铊的化学形态研究进展

铊(TI)是一个典型性的毒害重金属元素,在环境中的迁移转化行为、富集机制、毒性和生物效应与其赋存化学形态密切相关.本文对水体、土壤和沉积物中Tl化学形态分布、演化特征和化学形态分析方法作了系统总结和评述,并对Tl化学形态分析存在问题及未来发展趋势进行了展望.

铊同位素及环境示踪研究进展

近年来随着多道接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICPMS)的广泛应用,铊(Tl)同位素成为当前非传统同位素地球化学研究热点之一。本文综述了Tl同位素的最新研究进展。Tl是自然界迄今为止发现的具有同位素自然分馏效应的最重的元素之一。自然界中Tl同位素分馏值ε205Tl(ε205Tl指样品与标准物质NIST SRM 997 Tl的205Tl/203Tl值的万分偏差)的变化为-6.8^+4.8,陨石中ε205Tl值为-18.8^+29.7。Tl同位素可用于示踪低温过程中的物质迁移、海洋沉积物沉积过程等,也可用于指示古气候的变化,以及佐证特定时期有机碳输出量。因此,Tl同位素可为深入了解局域海洋沉积环境的氧化还原条件、碳循环和海洋化学演化等提供新信息,将在地学与环境科学研究中得到广泛应用。

竞争对手识别研究方法述评

竞争对手识别是竞争情报中用于分析竞争对手非常重要的一个环节。阐述了基于不同视角的竞争对手识别研究方法,并运用SWOT方法分析四类主要的竞争对手识别方法的优势、劣势、机会以及威胁。指出了各种研究方法存在的问题,并提出今后需要深入研究的方向。

1996-2015年中国大气无机氮湿沉降时空格局数据集

大气氮沉降是全球氮循环的重要过程,对自然生态系统结构和功能有重要影响。伴随着工农业快速发展和城市化进程,中国区域的大气氮沉降在近几十年急剧增加。为了对日益增加的氮沉降的生态环境效应进行科学地评估,准确地获取中国大气氮沉降的空间格局及其动态变化数据是重要的前提和关键环节。在本研究中,我们基于文献检索的大气无机氮湿沉降站点–年数据,通过克里格空间插值法生成了1996–2000年、2001–2005年、2006–2010年、2011–2015年连续4期的中国氮湿沉降空间格局数据集,其指标包括铵态氮(NH4^+-N)、硝态氮(NO3^--N)、可溶性无机氮(DIN为NH4^+-N与NO3^--N之和)3个指标,空间分辨率为1 km×1 km,数据格式为tiff。本数据集是基于地面实测数据生成的中国区域大气氮湿沉降空间格局的第一个可公开共享数据集,适用于1 km×1 km分辨率以上的中国湿沉降及生态效应的时空格局分析。本研究将为中国氮沉降的生态效应、环境效应等研究提供重要的基础数据,也可为国家层面的氮素管理提供政策支持。

2006-2015年中国大气无机氮干沉降时空格局数据集

干沉降是大气氮沉降的重要组分,对陆地生态系统的结构和功能有重要影响。由于干沉降组分复杂、观测技术难度大,我国干沉降观测的站点少、时间短,如何获取精度高、时间序列长的干沉降空间格局数据是评估干沉降对我国生态系统影响的关键。本研究基于干沉降的站点观测数据和NO_(2)、NH_(3)遥感柱浓度数据,分别建立了评估不同形态干沉降的遥感统计模型,生成了2006-2010年、2011-2015年2个时期中国无机氮干沉降通量的空间格局数据集,包括颗粒态NH_(4)^(+)、NO_(3)^(-)、气态NO_(2)、HNO_(3)、NH_(3)和总干沉降通量6个指标,空间分辨率为10 km×10 km,数据格式为tiff。本数据集是第一个基于地面实测数据生成的中国大气氮干沉降可公开共享数据集,可为中国大气氮沉降的生态效应和环境效应评估提供数据基础,也可为我国的氮素管理政策提供理论支持。

共链方法在识别竞争对手中的应用——以饮料制造业为例

根据企业网站间的共链数据可以描述企业之间的相似程度,从而判断企业间竞争关系的假设。选取传统行业中营销额排在前列的31家饮料制造企业网站,将共链分析方法应用到了国内这一竞争激烈的行业中。通过多维尺度方法的选取,利用SPSS分析得到31家企业的二维散点图,对这些企业在饮料制造业中彼此间的竞争对手有了一个整体、清晰的判断,证实了共链方法在传统行业中应用于判断企业之间竞争关系的有效性,并进一步提出可以通过共链网页的权重变化来计算共链数,以期可以使共链数据有着更好的区分度和准确性。

存款波动及对银行流动性管理的影响

正近期存款波动的主要表现一是存款新增跨季度波动幅度大。往往呈现季末最后一月存款突增,而季初第一月存款大幅减少的现象。二是存款新增的跨月度波动同样剧烈,月末存款大幅增加与下月初存款大幅减少往往如影随形。三是存款波动与银行间市场资金利率波动往往相伴而行。季末、月末,甚至旬末存款争夺激烈时,银行间同业拆借利率往往大幅攀升,而到季初、月初等时点相应利率则回落。四是大银行存款波动较中小银行尤为剧烈。从今年一季度、二季度的跨季度波动来看。

空气滤清器内不可压缩三维湍流流场的数值模拟

应用通用CFD软件STAR-CD,采用SIMPLE算法和高雷诺数k-ε湍流模型,对某一型号空气滤清器内的不可压缩湍流流场进行了三维数值模拟,其中使用了多孔介质模型对滤网进行了模拟,给出了空气滤清器内的速度场和压力场。着重分析了进气角度不同时的空气滤清器内速度和压力分布。计算结果表明:空气滤清器内存在涡流;改变入口的进气角度,可以使涡流的大小及位置发生改变;气流在多孔介质区域产生了很大的压力损失。

基于CFD的空气滤清器入口结构改进设计

采用基于时均Navier-Stokes方程和高雷诺数k-ε紊流模型,对某一型号空气滤清器入口部分进行了流动计算,并根据计算结果对压力、速度特性进行了分析,提出了改进模型。通过对改进后模型的计算,可以看出内部流场和流速的分布都得到了改善,证明改进后的结构更符合气体流动特性。

Simpson指数和Shannon-Wiener指数若干特征的分析及“稀释效应”

基于一种假设的群落条件,对目前应用较广的两种α多样性指数——Simpson指数和Shannon-Wiener指数的特征进行对比和分析,以期能够对其进行更好地理解、应用和解释。通过假设的群落条件及情景设计证明,Simpson指数比Shannon-Wiener指数对物种均匀度更为敏感,而Shannon-Wiener指数对物种丰富度更敏感。同时,研究结果表明,物种的相对多度0.72可以近似作为一个物种是否是富集种的衡量标准。两种多样性指数都存在"稀释效应",即当一个群落新增加物种的相对多度超过某一限度时,群落多样性指数不但不增加,反而会有所下降,对于Simpson指数来说,该限度约为0.67,对于Shannon-Wiener指数来说,该限度约为0.77。

华北落叶松人工林生长规律研究

以河北省塞罕坝华北落叶松(Larix principis-rupprechtii Mayr.)人工林为研究对象,收集大量临时样和解析木地调查资料,利用不同的生长模型对华北落叶松人工林生长过程进行拟合,以找到最优模型,计算各生长指标。结果表明:Logistic模型模拟华北落叶松人工林胸径、树高、材积生长过程效果最好,抛物线方程拟合林分立木株数随年龄变化过程效果最好;华北落叶松人工林胸径年平均生长量为0.46cm,速生期为10～20年;树高年平均生长量为0.38m,速生期为前20年;材积年平均生长量为0.006 90m3,速生期为10～30年,数量成熟龄为43年,为华北落叶松人工林的经营和管理提供科学依据。

锑矿区水体水环境锑污染及硫同位素示踪研究

本文系统研究了贵州省半坡锑矿区水环境锑污染现状,用硫同位素指示采矿活动对矿区水体的影响,以查明锑矿区水环境中Sb的释放迁移过程和水污染程度。研究发现,矿区水体中Sb和SO42-含量分别高达1377μg/L和1926 mg/L;岔河下游近10 km处仍保持较高水平(182.5μg/L Sb和59.8 mg/L SO42-)。岔河水体中,δ34S-Sb、δ34S-SO42-和Sb-SO42-间均具显著正相关,相关系数分别为r=0.68(p<0.05)、r=0.89(p<0.01)、r=0.72(p<0.05)。表明岔河水体中,δ34S和SO42-能很好地指示矿业活动引起的Sb污染程度和扩散范围。根据同位素质量平衡原理估算,发现矿区下游水体中的硫主要来自矿山,表明矿区下游水体污染受采矿活动影响显著。

燕山北部山地典型植物群落土壤有机碳贮量及其分布特征

基于36个土壤剖面的实测数据,对燕山北部地区由于不同的人类活动所形成的4种典型群落类型的土壤有机碳含量及其分布规律进行了研究。研究结果表明,处于频繁人畜干扰条件下的绣线菊灌丛各土层有机碳含量都明显低于处于封育状态下的三种群落类型(榛子灌丛、次生杨桦林、人工落叶松林)(p<0.05),而后三者之间没有显著差异(p>0.05);土壤总有机碳密度的变化也有类似的趋势,榛子灌丛、天然次生杨桦林和人工落叶松林分别为绣线菊灌丛的2.60,2.97,3.10倍;在几种群落类型中,土壤有机碳含量随土层深度的增加而呈现逐渐递减的趋势,二者之间的关系可用指数函数加以描述(p<0.01),大约40cm的土层深度是土壤有机碳含量变化的拐点;燕山北部各群落类型(绣线菊灌丛除外)土壤有机碳含量及碳密度明显高于我国相应群落类型的平均水平,也高于燕山南部及太行山中部和南部的各群落类型,但低于东北部山地。由研究结果可得出结论,燕山北部地区森林土壤具有较高的有机碳贮量,人畜干扰对土壤有机碳含量及碳贮量具有明显影响,而且影响不仅限于浅层;在排除外来干扰的情况下,不同群落类型土壤有机碳贮量差异不大,排除人畜干扰是维持该地区土壤有机碳贮量的关键因素。

几株真菌对铊吸附作用的初步研究

铊是13种优先控制的有毒有害重金属元素之一,研究微生物与铊之间的相互作用有重要的理论意义和应用价值。在黔西南滥木厂铊矿区采集土壤和沉积物,借助平板筛选法在铊浓度为1000 mg/L水平筛选得到九株高耐受性菌株,用于真菌对铊的胞外吸附作用实验,并采用液体发酵法考察真菌对铊的胞外吸附作用,实验设计了1000 mg/L、1200 mg/L和1500mg/L三种铊处理水平,借助ICP-MS检测分析样品的铊含量,以此计算吸附效率。结果表明,三种处理水平中,真菌菌株对铊的吸附效率为4.63%~16.89%,且随着环境中铊浓度的上升,菌丝体（或菌丝球）生物量明显减少,导致吸附效率的下降;真菌对常量元素如钙、钠、钾的吸附与对铊的吸附呈显著正相关。这表明真菌细胞对钙、钾的吸附方式可能与对铊的吸附方式类似。