西藏不同种源大果圆柏群落特征差异性研究

本研究以西藏大果圆柏自然分布区内的15个天然群落作为调查样地,运用单因素显著性方差分析及Pearson相关性分析方法,探究不同种源大果圆柏群落特征的差异性及与其生境环境因子的相关性,揭示地理-气候因子对大果圆柏生长的影响。研究结果表明:(1)不同种源大果圆柏天然群落郁闭度、树高、胸径、南北冠幅、东西冠幅、结实层、枝条生长及比叶重均存在显著性差异(p<0.05),部分种源间差异未达到显著性水平,其中郁闭度、冠幅、比叶重种源间的差异最大。郁闭度的变动范围较大,为0.16~0.82,其中那曲比如县羊秀种源的郁闭度最大,察雅县王卡种源最小且与其他重要差异极显著;树高变幅范围为2.17~6.8 m,中亦种源的树高最小,察雅县王卡种源的树高最大;胸径的变化幅度为3.65~39.98 cm,其中索县亚拉种源的胸径最小,浪卡子种源的胸径最大;比叶重的变动范围为439.85~732.33 g·m^(-2),其中浪卡子的比叶重伟大,亚拉种源的比叶重最小。(2)不同种群特征指标对经纬度、海拔及气候因子的响应强度不同,郁闭度、物种丰富度、枝条生长及比叶重受气候因素影响较大,树木生长形态指标受海拔影响较大。郁闭度与纬度呈显著正相关(R=0.333),物种丰富度与年均温呈极显著负相关(R=-0.423),与无霜期呈显著正相关(R=0.356);树高、冠幅与年均降水量呈显著负相关(R=-0.211、-0.201、-0.345),树高、胸径、冠幅、结实层与海拔均呈显著正相关(R=0.179、0.197、0.238、0.237、0.180);主枝当年生长量、侧枝基径与年均降水量呈显著正相关(R=0.441,0.210),与无霜期呈显著负相关(R=-0.296、-0.308);侧枝当年生长量与年日照时长呈显著正相关(R=0.165)。

仿骨小梁力学性能的多孔结构拓扑优化设计

目的基于动物骨小梁结构设计多孔植入物,阐述骨小梁结构的力学性能特点,说明使用仿骨小梁多孔结构植入物在临床治疗中的重要意义。方法基于动物骨小梁结构的各向异性力学性能,利用拓扑优化技术进行多孔结构设计。根据骨功能原理提出分区、分块重建原则,利用Micro-CT图像重建动物骨小梁模型结构;根据代表体元法对模型施加边界约束和外载荷,以求解的力学性能作为优化的目标函数,利用拓扑优化中的变密度法和均匀化方法进行多孔结构设计及优化。结果骨小梁结构具有各向异性的力学特点。求解发现,松质骨的体积分数在同一截面的边缘到中间主压力位置呈现递增趋势;泊松比无明显变化规律,均匀分布在0. 17-0. 30之间;而弹性模量和剪切模量在松质骨主压力位置明显大于其他位置;基于上述结果进行拓扑优化设计,结果显示,优化后模型的泊松比分布在0. 17-0. 30,弹性模量误差在14%以下,最小的仅为3%,剪切模量误差范围在8%以下,基本符合最初的设计目标。结论利用拓扑优化方法设计的多孔结构具有与动物松质骨相同的各向异性特点,同时减少应力集中现象,可以实现特定性能的多孔结构设计,为后续设计临床应用的多孔植入物提供一种合理有效的方法。

骨小梁Micro-CT图像形态计量学参数计算方法综述

骨质疏松症是骨科领域的研究热点之一,研究发现,除骨密度(骨量)改变的因素外,骨小梁的结构变化也是患病的重要影响因素。骨小梁形态计量学分析是研究骨小梁结构形态变化的一种重要方法。基于骨小梁的Micro-CT图像介绍部分骨小梁形态学参数的计算方法,主要包括骨小梁各向异性、连通性、结构模型指数以及纹理等不同特征,同时列举部分相关研究实例,总结上述形态学参数的适用性以及优缺点,为更加有效地评价骨质疏松状态以及药物治疗效果提供依据。

西藏不同种源大果圆柏种实表型多样性研究

为研究西藏不同种源大果圆柏的种实表型性状多样性,及其与地理-气候因素的相关性规律,本研究以西藏自治区13个自然分布区的大果圆柏种实为研究对象,测定其表型性状,采用方差分析、Pearson相关性分析及聚类分析等方法对大果圆柏10个种实表型性状进行系统分析和综合评价。结果表明,不同种源间大果圆柏种实百粒重的稳定性显著低于其他表型指标;部分测定表型指标与地理、气候因子间均存在极显著相关性;以果实、种子的10个表型性状指标为变量,通过聚类分析可将13个种源的大果圆柏划分为三大类群。研究表明,受地理-气候因素的影响,不同种源间大果圆柏种实表型性状存在丰富的变异。