硫稳定同位素技术在生态学研究中的应用

随着人为SO2释放的增加,硫稳定同位素的动态已成为生物地球化学循环过程中研究的热点。该文对天然硫稳定同位素在大气自然过程中的硫来源分析及其在森林生态系统、农田生态系统和水域生态系统中的硫动态研究,人为添加的硫稳定同位素在生态环境中的应用及硫稳定同位素技术在我国酸雨研究中的潜在贡献等进行了综述,并从硫稳定同位素技术应用研究的范围、分析手段及源解析模型方面介绍了可能的发展方向。

定量遥感在生态学研究中的基础应用

生态学问题 ,特别是近来兴起的全球变化问题 ,是存在于不同时空尺度的生物与环境互作的格局和动态变化 ,对它的研究需要较大时空尺度的数据支撑 ,因此不同时空分辩率的遥感影象图就成为了这一重要的数据源。从遥感的功能出发 ,介绍了遥感应用于植被覆盖分类、生态系统参数提取及生态系统模型等方面的基础研究情况 ,试图为生态学研究提供应用遥感的思路 ,为进一步应用遥感解决生态学问题提供基础。

GIS在生态学中的应用

GIS作为一个输入、编辑、存储、分析以及表达空间信息的计算机工具 ,在生态学领域中得到越来越广泛的应用。文章介绍了GIS在植被生态学、动物生态学、景观生态学、生态旅游及生态学模型中的应用概况 。

利用模拟退火算法优化Biome-BGC模型参数

生态过程模型建立在明确的机理之上,能够较好地模拟陆地生态系统的行为和特征,但模型众多的参数,成为模型具体应用的瓶颈。本文以Biome-BGC模型为例,采用模拟退火算法,对其生理、生态参数进行优化。在优化过程中,先对待优化参数进行了选择,然后采取逐步优化的方法进行优化。结果表明,使用优化后的参数,模型模拟结果与实际观测更为接近,参数优化能有效地降低模型模拟的不确定性。文中参数优化的过程和方法,可为生态模型的参数识别和优化提供一种实例和思路,有助于生态模型应用区域的扩展。

向地球挑战——生物圈二号

作为自人类诞生以来的第一个生存环境，科学家们将地球称为生物圈一号。但将数十亿人的身家性命寄托在唯一的生存环境下以乎是一种非常不明智的行为，特别是在这个生存环境变得越来越脆弱的时候。因此，科学家们想到了通过建立一个封闭的实验性生态系统，来研究人类是否有可能建立一个模仿地球的独立生态系统，并生存在其中的问题。历史上，这样的研究以不同的形式进行过多次，其中建于美国的生物圈二号是规模较大，也较具有代表性的一个项目。

山青水绿天人合一

1991年9月，八位科学家进行了耗资1．5亿美元的“生物圈二号”计划（人类生息的地球环境叫“生物圈一号”），在一个完全封闭的实验基地内，打造封闭生态系统，完全模拟地球自然生态体系：阳光、土壤、空气、森林、河流、海洋、动植物、风雨雷电……

基于Type-2模糊贴近度在生态上的应用

分析比较了Type-1模糊贴近度与Type-2贴近度的特点,并将Type-2模糊贴近度的概念和相应运算应用到生态系统中,给出了物种动态的生态位模型,计算了物种实际生态位与理想生态位的重叠,根据重叠的精确值和区间值分别研究了物种进化的动态行为和进化程度.

DNA条形码在生态学研究中的应用与展望

DNA条形码是利用标准的DNA片段对物种进行快速鉴定的技术,已在生物学各相关领域得到广泛应用。随着DNA条形码技术的不断发展和完善,已成功应用于生态学领域的相关研究中。本文综述了DNA条形码在物种快速鉴定和隐存种发现、群落系统发育重建和生态取证、群落内物种间相互关系研究等方面的应用,并介绍了DNA metabarcoding技术和环境DNA条形码在生物多样性和生态学研究领域中的应用。最后,结合新的测序技术和未来大科学装置的发展,在相关数据库逐渐完善,新分析方法和计算模型不断开发使用的情景下,对DNA条形码在生态学相关领域的应用前景进行了展望。

铵盐和硝酸盐稳定同位素丰度测定方法及其应用案例

综述了过去几十年来铵盐和硝酸盐稳定同位素丰度测定方法的历史发展变化,分析了各种方法的优缺点,并对新方法作了介绍和推荐.目前铵盐稳定同位素丰度的最新测定方法为次溴酸盐氧化结合羟胺还原法,硝酸盐氮氧同位素丰度主流的测定方法为反硝化细菌法和镉粉叠氮酸还原化学法.这些方法的主要共同特点是以N_2O为分析物,分析精度高,对样品的含氮量需求小,一般只需要10~60 nmol N,适用于低浓度样品.新方法的建立对于国内外开展氮素循环研究将起到极大的推动作用.

生态学实验时空尺度认识的基本原则——实验对象的操作尺度与其自身尺度相契合

时间和空间存在,尺度存在,生态学实验对象的时空尺度(本体论意义上的,又叫“本征尺度”)也存在。对生态学实验对象的时空尺度认识的基本原则是让“生态学实验对象的时空操作尺度”(方法论意义上的,又叫“表征尺度”)与生态学实验对象的时空尺度相契合(认识论意义上的)。这是生态学实验时空尺度关联实在论。在具体的生态学实验过程中,有些生态学家或坚持生态学实验对象的时空尺度不存在,或坚持其虽然存在但是不可认识,从而走向工具论和经验建构论(反实在论)。这种立场与生态学认识的基本宗旨——认识自然界中存在的生物与环境之间的关系相违背,应该抛弃。而且,某些生态学家或出于生态学实验对象的时空尺度本身认识的困难,或出于“不发表便出局”及其他原因,一是将生态学实验对象的时空尺度之时空简化为牛顿的绝对时空观,而没有考虑爱因斯坦的相对论时空观、普里戈金的“内时间”乃至引伸出来的“内空间”时空观,以及莱布尼兹的关系“空间观”乃至引伸出来的关系“时间观”,二是没有选择恰当的“粒度”和“幅度”进行实验,造成“用度失当”之误,三是没有进行充分的多尺度分析,造成“聚集偏差”,四是没有建构合适的模型,造成“鼠夹捕象”现象,五是没有正确识别“特征尺度”,造成“生态学谬误”。生态学实验者应针对上述不足,坚持正确的时空观,采取各种措施,以获得对生态学实验对象尺度的正确认识。