耐高温硅隔离压阻力敏芯片的研究

采用微型机械电子系统技术制作出了具有高精度、高频响特点的耐高温硅隔离压阻力敏芯片.根据压阻力敏芯片的版图设计结构,基于弹性薄板小扰度弯曲理论计算分析了压阻力敏芯片的结构尺寸和固有频率.采用静电键合工艺将压阻力敏芯片封装在硼硅玻璃环上,形成倒杯式弹性敏感单元,通过有限元仿真分析了玻璃环对压阻力敏芯片性能的影响.根据温度实验数据及计算结果,得到压阻力敏芯片各温度点的热零点漂移的绝对值均小于0.02%FS·℃-1,说明该压阻力敏芯片的准确度等级优于0.1%FS·℃-1,且零点稳定性好.

电路理论在植物景观遗传学研究中的应用潜力分析

景观遗传学的迅速发展为研究异质性系统中的进化生物学问题提供了新颖的理论和方法。本文以电路理论(circuit theory)在植物景观遗传研究中的应用为主题,系统解析理论框架,明确其核心概念和生态学过程间的映射关系,从研究主题、方法和模型验证3方面综述近十年的相关文献,并在此基础上归纳了该理论的优势和局限性。其优势主要为:(1)可对多条潜在传播路径进行通盘考察并予以比较,有助于鉴别影响连接度的关键区域或廊道;(2)对哈迪-温伯格平衡假设和栅格大小不敏感,保证了模型的适应性;(3)模型要求物种对生境无明显经验积累,特别适合分布区形状不规则,以及连续广泛分布的物种,与许多植物的生物学特点相契合。该理论要求物种具有随机漫游和传播各向同性2个前提条件,限制了生物媒介类植物的适用度。在传播过程具有方向偏好的生态系统中,其应用也需慎重考虑。结合未来发展趋势,本文认为电路理论在植物景观遗传学研究中具有很好的潜力,但还需要依据具体的研究问题、物种习性、空间尺度和系统性质来进行科学的应用。

倒杯式耐高温高频响压阻式压力传感器

采用微型机械电子系统(MEMS)技术制作出了高精度、高灵敏度的硅隔离(SOI)倒杯式耐高温压阻力敏芯片,利用静电键合工艺将力敏芯片封装到玻璃环上,再通过玻璃浆料烧结工艺或高温胶黏剂将玻璃环装配到齐平式机械结构上,从而避免了管腔效应的影响,实现了耐高温高频响压阻式压力传感器的基本制作.通过有限元仿真和实验,分析了安装预紧力对传感器性能的影响,由传感器静态和动态实验得到传感器的精确度为±0.114%FS,动态响应频率为694.4kHz,均满足火工品爆破测试等高温高频动态压力测试的要求.

上海地区金线侧褶蛙种群的潜在空间分布格局及其景观连通性

城市化导致的栖息地破碎和丧失是全球范围内威胁野生动物生存的重要因素。两栖动物是受城市化威胁最严重的陆生脊椎动物类群。研究城市化区域两栖动物空间分布格局,探究影响其片断化小种群间基因交流的景观连通性等问题,有助于我们深入理解城市化对野生动物种群的作用机制及造成的影响,能够为当地生物多样性保护提供理论指导。本研究以上海地区金线侧褶蛙(Pelophylaxplancyi)为研究对象,基于Landsat-8卫星影像,获取上海地区土地利用类型、归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)、地表温度等景观、环境数据。结合野外种群调查,通过最大熵(maximum entropy,MaxEnt)模型得到金线侧褶蛙在本地区的潜在空间分布格局;基于电路理论(Circuitscape)计算各小种群间的扩散阻力距离;结合微卫星位点(simple sequence repeat,SSR)和单核苷酸多态性位点(single nucleotide polymorphism,SNP)计算各小种群间的遗传距离(FST),通过Mantel相关性检验探讨地理距离和阻力距离对各小种群间遗传分化的作用效果。结果显示:(1)金线侧褶蛙栖息地适宜性随城市化水平的增高而显著降低;(2)NDVI是影响其潜在空间分布的主要因素,金线侧褶蛙更倾向于栖息在植被覆盖度较高的区域;(3)遗传距离与地理距离之间没有显著的相关性,但随着景观扩散阻力的增大而显著增大。因此,保护和维持郊区连续栖息地以及市区仍然保留的斑块化栖息地是现阶段保护以金线侧褶蛙为代表的本土两栖动物的首要措施。而通过优化城市景观结构,加强针对不同野生动物类群的廊道建设,促进野生动物小种群间的基因交流,则是实现城市化区域野生动物多样性自维持和长期保护的有效途径。