Founder effects persist despite adaptive differentiation: a field experiment with lizards

The extent to which random processes such as founder events contribute to evolutionary divergence is a long-standing controversy in evolutionary biology. To determine the respective contributions of founder effects and natural selection, we conducted an experiment in which brown anole (Anolis sagrei) lizard populations were established on seven small islands in the Bahamas, from male-female pairs randomly drawn from the same large-island source. These founding events generated significant among-island genetic and morphological differences that persisted throughout the course of the experiment despite all populations adapting in the predicted direction-shorter hindlimbs-in response to the narrower vegetation on the small islands. Thus, using a replicated experiment in nature, we showed that both founder effects and natural selection jointly determine trait values in these populations.     

Effect of predators and area on invasion: an experiment with island spiders

To assay the effect of area and predators on invasion success, spiders were introduced onto islands that were large, with lizard predators; large, without lizard predators; or small, without lizard predators. Short-term survival was greater on islands without than with predators; area had no effect. Spiders initially increased substantially on both groups of islands without lizards, but after 5 years they nearly died off on small islands while persisting on most large islands; populations in the presence of predators never increased above initial sizes. Results show how predators as well as area are important in determining invasion success.     

浙江普陀山岛植被区划方案

植被是海岛生态系统的重要组成部分。因海岛植被特征与大陆植被迥异,现有的陆域植被区划方案不能完全适用于海岛植被,亟须研究海岛植被区划方案,为海岛资源开发与管理、生物多样性保护、生态可持续发展提供重要依据。以浙江省普陀山岛为例,基于123个样地的群落调查、全岛地形地貌普查以及5类微生境的长期气象观测数据,综合提出海岛植被区划需遵循地域分异的相对一致性、植被类型和植物区系相统一、生物因子与非生物因子相结合的原则。制定了海岛植被区划的3级指标体系:一级指标为山体走势和气候;二级指标为海拔或地貌、植被类型;三级指标为微地形、群丛或群落。依据此方案将普陀山岛植被划分为东南坡温暖湿润区和西北坡冬季寒冷干旱区2个大区域,森林、灌丛、草丛等5个二级区域以及13个群落或群丛等三级区域,并详细阐述了每一级区域划分的依据,包括微气候、地形地貌、群落结构和物种组成等。针对区划结果,依据每一级区域中植被的特征提出相应的经营、管理措施,主要包括间伐、抚育、封育、自然演替等。     

近岛礁海域多体浮式渔场平台的动力响应分析

近岛礁海域距离大陆较远,风浪较小,已经成为发展水产养殖业的重点区域。研究发现,岛礁附近强烈的波浪反射会导致波浪能量的相对集中,进而造成养殖结构破坏。目前,有关养殖结构动力响应的研究大多集中在平坦海床海域,针对近岛礁海域的研究相对较少。为此,本文通过物理模型试验研究了一种布置在岛礁附近的铰接式多体浮式渔场平台在自存工况下的动力响应。结果表明,在自存工况下,岛礁地形增大了渔场平台的纵荡运动,其功率谱峰值相比平坦海床增加61.78%;平台迎浪侧系缆力的有效值增大为平坦海床的2.03倍。同时,岛礁地形引起的波浪反射使平台垂荡运动最大的位置由迎浪侧网箱转移至中间网箱,平台整体的纵摇运动减弱,但中间网箱与两侧网箱的相对转动增大。研究结果为近岛礁海域养殖设施及其系泊系统的设计提供理论参考。     

大小渔山岛及其周围岛屿植被资源现状

[目的]了解大小渔山岛及其周围岛屿植被资源现状。[方法]采用样方法与路线法相结合的方法对大小渔山岛等岛屿植被资源现状进行调查,并对海岛植被资源进行区系成分分析以及地理成分分析。[结果]海岛原生植被较少,植被类型多为原始次生或人工林野化形成。天然植被中的森林植被类型较少,而灌丛、草丛和滨海植被类型占优势。植物种类较为丰富。海岛植物区系在区系地理、区系发生上与世界各地植物区系有着广泛的不同程度的联系,而且地理成分具有一定的多样性。[结论]调查结果为海岛植被资源的保护与开发提供了理论依据。     

千岛湖区破碎化生境景观的归一化植被指数特征分析

基于TM遥感数据,以杭州市淳安县千岛湖区的典型岛屿化生境景观为研究对象,探讨该破碎化生境景观内归一化植被指数(ND,V,I)的特征,并分析ND,V,I值的变化是否受到岛屿面积和岛屿间距离的影响。结果表明:超大、大、中和小岛屿的ND,V,I值分别为0.24、0.17、0.15和0.07,岛屿的ND,V,I值与岛屿面积呈极显著正相关。岛屿样带1、2和3与大陆1的最小距离呈递增趋势,而其ND,V,I值分别为0.16、0.09和0.07,存在递减趋势但不显著;集中岛屿和分散岛屿的ND,V,I值为0.11和0.08,亦存在递减趋势但不显著。岛屿的ND,V,I值与岛屿间的距离呈不显著负相关。     

舟山群岛鸟类生态地理学研究

本文在对舟山岛屿鸟类区系和生态分布研究基础上进行了岛屿间鸟类区系的相似性、多样性、稳定性、种群数量和优势种的测定,并对鸟类数量与岛屿面积的关系进行了分析。结果表明,舟山群岛自南向北,水文、气象、植被景观、鸟类种数存在梯度变化;海岛鸟类群落的空间分布不仅取决于岛屿面积大小和岛屿离大陆的远近,也取决于地理纬度、植被、气象变异、食物、海洋隔离以及人为干扰较大陆少等因素。本文对造成岛屿鸟类密度较大陆高的原因也进行了讨论。     

年龄、性别及季节因素对千岛湖岛屿社鼠最大活动距离的影响

2009年7-11月及2010年3-11月,在千岛湖2个岛屿上进行社鼠(Niviventer confucianus)的标志重捕,根据春、夏、秋3个季节将重捕4次以上的社鼠进行最大活动距离计算,分析年龄、性别及季节对岛屿社鼠最大活动距离的影响。结果显示,岛屿间无显著差异;将2岛数据合并后,幼年、亚成年、成年及老年4个年龄组社鼠最大活动距离之间差异极显著;雄性社鼠最大活动距离极显著地大于雌性,4个年龄组雌雄之间的最大活动距离均表现为雄性>雌性,但仅成年组雌雄之间存在极显著差异;春、夏、秋3个季节之间的最大活动距离差异极显著,而仅亚成年组在3个季节之间存在极显著差异,雌性和雄性社鼠均表现春季<夏季<秋季,但只在春季表现出雌雄个体之间差异极显著,与以往巢区研究结果不一致,可能反映了岛屿环境下社鼠巢区活动的特殊性。显示岛屿隔离环境对小型哺乳动物巢区活动有影响,但这种岛屿效应仍有待深入研究。     

下垫面覆盖类型变化对城市热岛的影响

目的快速发展的城市化进程改变了下垫面的性质和结构,从而影响了城市的热量平衡,导致城市热岛效应蔓延。研究城市下垫面变化及其对城市热岛的影响,对缓解城市热环境、减少社会经济损失有重要意义。方法本文利用2002—2017年北京市朝阳区Landsat系列遥感影像计算研究区域归一化植被指数（NDVI）变化,并基于大气校正法利用Landsat热红外波段进行地表温度（LST）反演,进一步对所获地表温度进行归一化处理;同时利用2002—2017年北京市朝阳区谷歌全色卫星影像,基于DeepLabv3 + 网络利用深度学习对朝阳区下垫面分类并分析其动态变化。结果（1）朝阳区15年间平均地表温度呈上升趋势,城市热岛逐年加剧;至2017年,区内不再存在单一热岛中心,而转为复杂的镶嵌式结构、多中心分布。（2）15年间不透水面面积共减少71.02 km2,降幅20.98%;水域面积共减少2.53 km2,降幅24.12%;植被面积共增加73.54 km2,增幅56.57%。（3）对地表温度与下垫面类型动态变化相关性进行分析表明,地表温度与不透水面面积呈正相关,与植被面积呈负相关关系。（4）从总量来看,2012—2017年朝阳区与城市热岛效应成负相关关系的植被与水域面积总量增加明显,但城市热岛效应不降反增。结论植被和水域对城市热岛效应的缓解作用在用地强度、建筑密度和人类活动不断增长的前提下逐渐变得有限。在现有城市发展模式下,朝阳区地表温度将继续上升,城市热岛进一步加剧。      

Island biology and ecosystem functioning in epiphytic soil communities

Although island attributes such as size and accessibility to colonizing organisms can influence community structure, the consequences of these for ecosystem functioning are little understood. A study of the suspended soils of spatially discrete epiphytes or treetop "islands" in the canopies of New Zealand rainforest trees revealed that different components of the decomposer community responded either positively or negatively to island size, as well as to the tree species that the islands occurred in. This in turn led to important differences between islands in the rates of ecosystem processes driven by the decomposer biota. This system serves as a model for better understanding how attributes of both real and habitat islands may affect key ecosystem functions through determining the community structure of organisms that drive these functions.     

植被对城市热岛效应影响的研究进展

热岛效应导致城市人居热环境恶化，并造成能源的巨大消耗，如何有效缓解热岛效应已成为迫切需要解决的问题。植被可以通过遮蔽长短波辐射和蒸腾等作用起到降低气温、增加湿度的效果，因此，城市绿化已成为一种缓解热岛效应的重要技术手段。为继续推动植被对城市热岛效应影响的研究，分别从研究现状、研究内容和研究方法、存在问题与展望等方面对国内外的相关研究进行梳理与综述。首先从城市热岛效应的研究起源、观测方式等角度梳理了国内外的研究进展。在此基础上，进一步分析了植被对城市气温的调节机理，并分别从植被垂直结构、水平结构、冠层结构等空间结构视角与植被遥感指数视角，进一步对植被的降温效应机理进行了综述。其中，植被冠层结构包含叶面积指数、冠幅、郁闭度、绿量等参数，遥感指数包含归一化植被指数、植被覆盖度、绿度植被指数等参数。除对国内外的研究现状进行综述外，还总结了目前绿地降温效应研究中的主要问题，并在未来研究方向等方面提出建议，为后续研究提供借鉴和参考。     

珠海淇澳岛海滨猫尾木的引种栽培研究

[目的]为半红树植物海滨猫尾木的进一步利用提供依据。[方法]2008~2010年间,对珠海淇澳岛海滨猫尾木的树高、地径、冠幅、繁殖能力和抗寒能力等进行调查研究。[结果]3年生海滨猫尾木平均树高为1.83 m,平均地径为7.16 cm,平均冠幅为219 cm×199cm。[结论]在淇澳岛的高潮滩,海滨猫尾木可正常生长、繁殖且适应性较强,作为海岸优良防护树种和园林绿化树种具有较好的引种前景。     

一种改进深度卷积神经网络的海岛识别方法

受不规律潮汐的影响,现有的海岛地物类别自动识别方法存在精度低和时效性差等问题,通过改进深度卷积神经网络提出了一种基于遥感影像的海岛快速识别方法:(1)在深度卷积神经网络的卷积层中增设1×1的卷积核作为瓶颈单元,对多波段的遥感影像进行降维;(2)在池化层引入了重采样方法,基于灰度值对海量的遥感影像进行特征压缩。以300景Landsat-8遥感影像为源数据,分别采用CNN、RCNN和本文改进的深度卷积神经网络对遥感影像中的海岛进行识别,实验结果表明:(1)改进的深度卷积神经网络降低了海岛识别的计算耗时,其计算耗时仅为CNN的4.56%和RCNN的5.60%;(2)改进的深度卷积神经网络较CNN和RCNN提高了海岛识别的精度,识别精度分别为96.0%、93.3%和95.0%。结果说明,改进的深度卷积神经网络适用于面向遥感影像的海岛自动识别。     

基于遥感的城市景观热环境效应研究——以重庆市主城区为例

以TM影像为数据源,采用遥感和地理信息系统技术研究了重庆市主城区不同景观表面温度的差异及其与植被指数之间的关系。研究表明,重庆市主城区存在明显的热岛效应,城市干线对热岛的空间分布具有很大影响;不同城市景观的表面温度存在显著差异;城市地表温度与植被指数具有大致相反的空间分布规律。     

漓江沿岸水陆交错带景观调查与生态修复技术

[目的]分析漓江河流形态、水质状况、河岸植被群落结构,为漓江及其沿岸生态景观的修复提供参考依据.[方法]采用普查、重点样地调查、问卷调查结合查阅相关文献的方法,对漓江沿岸河岸形态、水质状况、植物景观现状进行分析,提出相应的生态修复技术.[结果]漓江沿岸由于人类活动的频繁,特别是自然河道的裁弯取直、渠道化、修筑硬质驳岸等人为因素的影响,自然植被受到严重干扰,阻碍了其生态服务功能的发挥.应用生态砾石床水质净化技术、植物浮岛技术、增加河岸植被缓冲带等一系列生态修复技术,使漓江沿岸驳岸渠道化现象得以改善,恢复了河流的蜿蜒曲折状态;沿岸残缺的植被得以修复,植物数量和种类有所增加,植物景观色彩和层次更加丰富,物种多样性和植物群落结构已基本恢复.[结论]应用生态砾石床水质净化技术、植物浮岛技术、增加河岸植被缓冲带等一系列生态修复技术,可促进漓江旅游生态系统的可持续发展.     

贡嘎山地区不同植被枯落物对降水影响的初步研究

对贡嘎山4种植被的枯落物层的截留量及滞后时间进行了研究.结果表明:①在渗润阶段,成熟针叶林的未分解枯落物滞后时间最长,未成熟针叶林的最短;阔叶林的半分解枯落物滞后时间最长,针阔混交林的最短;针阔混交林的全分解枯落物滞后时间最长,未成熟针叶林的最短;②达到饱和时的时间,未成熟针叶林的未分解枯落物滞后时间最长,成熟针叶林的最短;针阔混交林的半分解枯落物滞后时间最长,阔叶林的最短;成熟针叶林的全分解枯落物滞后最长,未成熟针叶林的最短;③在渗润阶段,同种植被的不同枯落物层的全分解层滞后时间最长,未分解层的最短;达到饱和时间,同种植被的不同枯落物层未分解层滞后时间最长,全分解层的最短;④在渗润阶段,4种植被的不同枯落物层的未分解层的截留量最小;在饱和阶段,4种植被的枯落物层的不同分解层的截留量表现的规律并不相同,未成熟针叶林和针阔混交林的未分解层截留量多,全分解层的截留量最少.     

珠江口有居民海岛土地利用时空演化特征分析

在GIS和RS技术支持下,提取珠江口龙穴岛、横门岛、威远岛、淇澳岛、横琴岛和高栏岛6个有居民海岛的1990和2008年土地利用专题数据。采用土地利用动态度、土地利用变化强度和相对变化率等指标进行定量描述,进而从定性和定量2个方面分析了各海岛土地利用的时间演化特征和空间格局变化规律。结果表明,1990～2008年,6个海岛的建设用地和水域面积都在增加,而农用地和未利用土地则有增有减。土地利用类型变化表现出空间差异性,横门岛整体土地利用变化明显高于其他海岛,土地利用动态度、变化强度和相对变化率表现各异。     

Supersaturated island faunas: a species-age relationship for lizards on post-pleistocene land-bridge islands

Lizard faunas on post-Pleistocene land-bridge islands in the region of Baja California were examined for the effect of island age on species diversity. Species diversity and age are significantly correlated; and when the variation in species diversity attributable to area and latitude are removed, the corrected species diversity plotted against island age produces a relaxation or extinction curve. These results provide evidence for supersaturated faunas which are relaxing to lower levels of species diversity consistent with the equilibrium theory of island biogeography.     

福建省主要海岛土壤资源及其合理利用对策

调查研究了福建省主要海岛土壤资源的类型、面积、分布及其肥力状况．全省主要岛屿土壤资源总面积为７４０１３．５ｈｍ２，占调查岛屿土地总面积的７２．９７％，分属５个土纲６个土类，以赤红壤、滨海盐土和风沙土为主，占土壤资源总面积的７５．９０％．海岛土壤有机质含量偏低，普遍缺Ｎ，Ｐ、Ｋ水平较高，呈微酸性反应，质地偏轻，保肥供肥能力弱．在分析土壤资源利用现状和存在问题的基础上，进一步探讨了全省主要海岛土壤资源合理利用的对策     

基于空间自相关的城市热岛时空格局变化

[目的]明确空间自相关分析方法运用于揭示城市热岛时空变化规律的有效性和可行性。[方法]利用Landsat热红外波段进行地表温度反演,采用空间自相关局部指标G系数进行城市热岛范围的界定,并进行1996—2016年福州城市热岛的时空格局研究。[结果]1996—2016年城市热岛范围持续扩展,热岛状况的恶化速度大于缓解速度,热岛问题日益严重,但在热岛内部,强度却有所缓解,福州热岛效应的威胁主要来源于城市扩展形成的新热岛区。[结论]空间自相关局部指标G系数能同时兼顾地表温度的高低及其空间相关关系,不仅能从统计学意义上有效地界定城市热岛范围,还能从可视化角度揭示其时空变化规律,从而为城市热岛定量研究提供新思路。