高寒草甸草原净初级生产力对气候变化响应的模拟

利用1957-2014年气象数据和1998-2014年实测数据驱动CENTURY模型模拟海北高寒草甸草原生态系统地上净初级生产力(ANPP)的动态变化,并利用典型浓度路径RCP4.5和RCP8.5情景下5个大气环流模型的气候情景数据来模拟未来气候变化和CO₂浓度变化对草地生态系统ANPP的影响。结果表明:1)研究地点1998-2014年的ANPP观测值与模拟值变化趋势吻合度较高,Pearson相关性系数为0.67,均方根误差为19.62 g·m^-2,CENTURY模型适用于模拟气候变化对高寒草甸草原影响的研究。2)过去50多年,高寒草甸草原的年平均最低气温、最高气温和年平均气温都呈极显著的波动上升趋势(P<0.01),年降水量年际波动特征比较明显,降水主要集中在植被的生长季。过去50多年,高寒草甸草原ANPP平均值达到271 g·m^-2,总体变化趋势为增加,但变化趋势不显著(P>0.05)。3)与基准时段(2001-2014年)相比,高寒草甸草原未来2030s(2015-2040年)、2050s(2041-2070年)、2080s(2071-2099年)时段多模型年平均降水量、年平均温度、年平均最低和最高温度变化率均为正值。不考虑CO₂肥效作用下,高寒草甸草原多模型平均ANPP在RCP4.5和RCP8.5情景下分别增加2.21%,11.53%,17.78%和8.34%,21.68%,40.32%;考虑CO₂肥效作用下,高寒草甸草原多模型平均ANPP在RCP4.5和RCP8.5情景下分别增加2.89%,14.29%,24.28%和11.57%,31.74%,57.29%。考虑和不考虑CO₂肥效的情况下,5个大气环流模型引起的模拟结果的不确定性都在合理范围之内,多大气环流模型与CENTURY耦合模拟的ANPP结果较为一致。     

近15年新疆伊犁河谷草地退化时空变化特征

以伊犁河谷为研究区,利用MODIS NDVI数据及像元二分模型,反演草地植被覆盖度,以草地植被覆盖度为评价标准,结合数字高程模型(digital elevation model,DEM)数据及Getis-Ord Gi*冷/热点分析方法,对伊犁河谷2001-2015年草地退化的时空特征进行了分析。结果表明,1)受持续过度放牧及气候条件影响,2001-2015年伊犁河谷草地整体持续退化,15年内退化草地比例达46.18%,但退化以轻度为主;2)空间上退化草地的分布范围逐步向高海拔区域扩展,海拔1 500-3 000 m的中山和中高山区退化草地扩张最明显;3)草地生态保护政策的实施减缓了草地退化速度,草地退化与改善的空间差异逐渐明显,以退化为主的单一变化趋势有所改变;4)利用NDVI反演植被覆盖度对草地退化进行评价的方法存在对高植被覆盖区域草地退化敏感性相对较弱的缺陷。     

基于CVOR模型的阿巴嘎旗北部牧户草场健康现状研究

为客观评估阿巴嘎旗北部牧户草场健康程度现状,本研究采用CVOR模型对该地区北部的4个牧户和1个封育草场进行草场健康程度评价。结果发现研究区内牧户草场出现健康(牧户NR和封育草场FB)、亚健康(牧户AL和牧户CG)、警戒(牧户BL)三个层级,牧户健康现状差异主要体现在植物群落上。牧户间草场健康差异显著可能与定居放牧以来,牧户对草场的管理水平差异有关。禁牧休牧是短期调节牧区人地关系的手段之一,但不是根本之策。牧区人地关系和谐可持续发展研究仍然任重道远。     

桑沟湾养殖海带生长的模型预测

海带(Saccharinajaponica)是一种常见的大型经济褐藻,是海洋生态系统重要的初级生产者,也是我国北方沿海主要的养殖藻类。本研究旨在建立海带个体生长数值模型,并以此预测中国北方近海大规模筏式养殖条件下海带的生长情况。本研究以桑沟湾养殖海带为例,利用可视化模型软件STELLA描述海带生长的关键过程及其与环境参数的关系,以净生长量(N_(growth))=总生长量(G_(growth))–呼吸作用(resp)–枯烂(E_(kelp))为基本框架,模拟和预测海带的生物量和叶片长度变化。海带的总生长用光照、温度、盐度、海带体内营养盐(包括N和P)等强制函数定义,其中,光照参数来自桑沟湾气象记录,盐度、温度和营养盐为现场调查实测值。模型模拟桑沟湾养殖海带的长度与干重结果与实测值的拟合度R~2值分别为0.936、0.963,说明该模型能够很好反映海带的真实生长情况。可靠的个体生长模型是评估海带养殖容量的基础,并可为水产养殖区的空间规划提供决策依据。     

猪生物医学模型的基因组学研究进展

本综述对猪生物医学模型的多样性和基因组学在这些模型持续开发中的重要性作了一个简要的更新。由于猪在体型大小、生理条件、器官发育和疾病发展等方面与人类相似,因而已作为一种重要的哺乳动物医学模型为人类所用。将猪作为人类医学模型,可以使研究人员从容不迫地安排研究时间,并可利用普通的人类医学技术对机体内部的血管和器官进行成像处理,且可以采集重复的外周样本,并且在扑杀后可采集复杂的粘膜组织样本。以猪为医学模型,能够利用同窝的猪或克隆猪和转基因猪,因而使比较分析和遗传作图更为容易。以猪作为人类医学的动物模型可获得大量代表各种组织的分化方向明确的细胞系,从而可更加有利于基因表达和药物敏感性的检测。因此,对人而言,猪是一种出色的生物医学模型。由于猪在基因序列和染色体结构上与人类高度同源,因而对基因组应用而言,其不失为一个宝贵的资源。由于目前猪基因组序列已被人类充分掌握,因而有改良型遗传学方法和蛋白质组学方法可供这些比较分析方法所利用。本综述将论述用于探测这些模型的基因组学方法中的某些方法,并将重点介绍黑色素瘤和抗传染性疾病的基因组学研究情况,论述在设计此类研究时应予以考虑的问题。本文最后将对利用基因组学方法开发控制具有最高经济价值的猪病—猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome,PRRSV)—新型替代方法的可行性、和将从PRRSV研究中获得的知识应用到人传染性疾病研究中的可行性作简短讨论。     

面向多类型土壤有机碳定量反演的天基高光谱探测参数研究

星载高光谱仪器的光谱通道以及光谱分辨率和信噪比等核心参数设置直接影响土壤有机碳定量反演精度。本研究开展了卫星载荷光谱分辨率、信噪比、光谱特征波段对不同土壤类型有机碳反演影响的研究,提出了基于大气传输模型、光谱分辨率分析模型、信噪比分析模型、特征波段的提取分析模型以及偏最小二乘回归反演模型的面向不同土壤类型有机碳监测的高光谱卫星“地面–大气–仪器–观测–反演”全链路仿真分析方法,实现了土壤类型、大气效应、仪器特性参数、反演方法的耦合影响分析。结果表明：①3种类型土壤有机碳反演的最佳光谱分辨率均在10~20 nm。②不同土壤类型对观测的信噪比需求不同。对于Phaeozem的有机碳监测,较另外两种土壤有更高的信噪比需求。③在不同特征波段提取分析方法下所需的最佳光谱分辨率和信噪比一致。不同类型土壤光谱数据提取出的特征波段不同,其中反演效果最佳的土壤类型为Chernozem,特征波段数为26个,R²=0.826 5,RMSE=3.438 9 g/kg。④反演模型与仪器特性参数无耦合关系,同一类型土壤不同反演算法的最佳光谱分辨率和信噪比需求一致。⑤Chernozem有机碳最佳反演参数需求为光谱分辨率15 nm,信噪比大于506.66,特征波段提取数为26个;Kastanozem有机碳最佳反演参数需求为光谱分辨率17 nm,信噪比大于331.42,特征波段提取数为22个;Phaeozem有机碳最佳反演参数需求为光谱分辨率15 nm,信噪比大于432.51,特征波段提取数为19个。     

西北太平洋公海柔鱼和日本爪乌贼个体发育期营养生态位变化分析

为了更好的了解柔鱼和日本爪乌贼个体发育期营养生态位变化,根据2021-2022年“淞航”号渔业资源调查船所采集36尾柔鱼和30尾日本爪乌贼样本,对其眼睛晶体进行了碳氮稳定同位素分析。结果表明：柔鱼个体δ13C、δ15N值变化幅度分别为0.10‰-1.68‰、0.79‰-7.51‰;日本爪乌贼个体δ13C、δ15N值变化幅度分别为0.15‰-1.20‰、0.81‰-7.05‰。柔鱼、日本爪乌贼生态位面积变化范围分别为0.40‰2-5.85‰2、0.27‰2-5.36‰2。GAM模型分析显示：柔鱼眼睛晶体δ13C、δ15N与晶体直径均具有显著的相关性（P<0.01）,偏差解释率分别为31.9%和34.3%。日本爪乌贼眼睛晶体δ13C、δ15N与晶体直径均具有显著的相关性（P<0.01）,偏差解释率分别为12.9%和19.4%。分析认为,个体营养生态位的变化幅度较大,侧面反映了西北太平洋黑潮-亲潮过渡区同位素基线值变化幅度较大;该海域的柔鱼、日本爪乌贼个体摄食水平存在很大差异;个体发育和基线值是影响组织δ13C、δ15N值的因素。     

马铃薯收获机升运收集装置的设计与研究

马铃薯收获是一项繁重的工作,国内马铃薯收获机多为小型机具,仅能完成挖掘及集条作业,需要人工捡拾马铃薯装袋收集,收获效率低、成本高.为解决该问题,研究设计了一款配套小型收获机具的升运收集装置,该装置具有输送效率高、质量轻、成本低的优点.对马铃薯收获机收集输送装置的整体结构进行设计并对其传动输送系统进行研究、建模、有限元分...     

SLAB模型在核电厂厂址安全影响评价中的应用研究

核电厂附近的潜在外部人为事件危险源对核电厂安全的影响越来越受到人们关注,因此需要选择合适的模型和方法进行评价。SLAB模型可以计算重气在大气中的扩散,可以用于核电厂厂址附近有毒有害重质气体的扩散计算。文章通过我国某核电厂附近液氯储罐泄漏事故的实例计算得出,在保守考虑储罐全破裂时,如危险品储用企业能及时采取应急措施,在短时间内控制氯气的扩散,则不会对核电厂安全造成影响。如果不采取或无法采取应急措施时,氯气扩散到核电厂主控室处的浓度将会大于极限浓度,则需要核电厂采取相关应急措施来保障核安全。