海岛生态系统风险评价方法及应用研究

本文在国家自然科学基金委主任基金项目的支撑下，面向中国海岛生态管理的需求，开展了海岛生态系统组成研究、非线性概率型风险复合评价模型研究、海岛开发利用风险评价方法研究以及风险评价结果的蒙特-卡罗的不确定性分析等研究工作，并将风险评价模型及方法应用于山东省庙岛列岛南五岛，开展了实例评价。具体内容包括： ⑴ 分析了海岛生态系统的范围，按照海岛生态系统水文、地理和生物特征，将海岛生态系统划分为岛陆、潮间带和近海湿地三个生态子系统。在此基础上，界定了它们各自的范围，给出了利用遥感手段进行海岛子系统划分的方法，分析了海岛不同子系统间的相互联系。 ⑵ 发展了非线性的区域概率型风险复合评价模型，将国际上现行的线性风险评价模型扩展至非线性，尝试性地解决了风险联合作用中的非线性问题，并构建了三维风险矩阵解释了复合模型中不同风险源的联合作用，基于此，建立了海岛生态系统概率型风险评价框架，并应用于庙岛列岛的南五岛，进行了本文模型和框架的实例应用研究。 ⑶ 将国外新近发展的区域生态风险评价模型——相对风险模型（Relative Risk Model, RRM）引入到海岛开发利用风险评价中。为了降低区域风险评价中的不确定性，改进了RRM模型中不同区域间压力源和生境相对密集度的确定方法，将原有的分段赋值法改进为比值法，使原来离散的密集度等级值变为连续的分值；在此基础上，在RRM模型框架下，完成了庙岛列岛南五岛开发利用风险评价区域应用，给出了南五岛开发利用风险的评估状况和管理建议。 ⑷ 利用国际上应用较为广泛的蒙特-卡罗模拟技术，开展了海岛生态风险评价结果的不确定性分析，在国内探索性的研究了生态风险评价过程的不确定性来源及评价方法，给出了南五岛生态风险评价不确定性分析的结果，并解释了蒙特-卡罗模拟曲线所反映出的不确定性问题。 最后，就本文提出的海岛生态系统风险评价模型、方法进行了讨论，提出了进一步研究工作的方向和目标。

海湾扇贝微卫星标记的开发及遗传连锁图谱的构建

海湾扇贝（Argopecten irradians）不连续分布于美国大西洋沿岸和墨西哥湾沿岸，自1982年以来北部亚种（A. i. irradians）和南部亚种（A. i. concentricus）被先后引进到中国，由于其生长速度快、繁殖周期短和适宜温度范围广的特点，迅速成为我国海水养殖的重要品种。近年来飞速发展的分子标记技术为优良品种的选育注入了新的活力，相对于传统的表型选择来说，标记辅助选择不易受环境的影响，尤其是对于低遗传力性状和后期表达的性状，能增强选择效率，提高选择的准确度，缩短育种周期。本文通过构建海湾扇贝微卫星富集文库获得大量的微卫星DNA序列，筛选多态的微卫星标记构建了海湾扇贝的遗传连锁图谱，并应用复合区间作图法对生长相关性状进行了QTL定位。 本研究利用富集文库-菌落原位杂交法筛选海湾扇贝微卫星DNA，吸附(AC)15和(AG)15探针的尼龙膜捕捉并富集含有微卫星序列的片段，菌落原位杂交结果显示阳性克隆率达到40%，测序比对后获得521个独立的阳性克隆，其中微卫星506个，小卫星15个。微卫星中，完美型248个，占49.0%，非完美型216个，占42.7%；复合型42个，占8.3%；AG/TC重复占大多数（356个，70.4%），AC/TG重复有150个（29.6%）。设计合成了382对引物，利用38个海湾扇贝个体对其中15个微卫星位点进行了遗传多样性评价，不同位点扩增得到的等位基因数从3到7个不等，期望杂合度和观测杂合度的范围分别为0.198~0.813和0.083~0.833，实验结果表明富集文库-菌落原位杂交法适合大规模筛选微卫星标记。 利用8个微卫星标记对海湾扇贝1个野生种群和3个养殖群体的遗传多样性与分化进行了比较和分析。8个位点共扩增得到35个等位基因，平均每个位点4.38个等位基因，平均有效等位基因数为2.30，平均观测杂合度和期望杂合度分别为0.41和0.46。相比于野生群体（美国），养殖群体（北卡罗来那、浙江和胶南）的等位基因数和杂合度都有所降低，在封闭环境下养殖19代的浙江群体等位基因数丢失最严重，共有9个等位基因丢失（25.7%）。经过多代人工养殖后，海湾扇贝养殖与野生群体之间和养殖群体之间出现了明显的遗传分化，胶南群体与野生群体的遗传距离最大，而胶南群体与浙江群体的遗传距离已经超过了胶南群体（北部亚种）和北卡罗来那（南部亚种）群体的遗传距离，这种分化将有利于海湾扇贝的杂交选育。 利用167个微卫星标记和1个壳色标记，以海湾扇贝2个全同胞F1代为作图群体，构建了海湾扇贝的性别遗传连锁图谱。整合的雌性连锁图谱含有118个标记，覆盖了16个连锁群，每个连锁群含有的标记数目从4到16个不等，平均每个连锁群上有7.4个标记，图谱总长度为761.0 cM，标记间的平均间隔为8.55 cM，图谱的覆盖率为73.5%；整合雄性连锁图谱含有126个标记，覆盖了17个连锁群，每个连锁群含有的标记数目从2到11个不等，平均每个连锁群上有7.4个标记，图谱总长度为729.1 cM，标记间的平均间隔为6.75 cM，图谱的覆盖率为74.7%。雌性亲本的重组率高于雄性，雌雄亲本共享标记间的重组率比值为1.18：1。偏分离标记在性别间呈现不对称分布，雄性亲本的偏分离高于雌性亲本，可能与雄性亲本来源于亚种间杂交的遗传背景相关。 利用海湾扇贝微卫星遗传连锁图谱在两个作图家系中对5个生长性状的QTL进行了定位，5个生长性状的表型相关均达到极显著水平（P < 0.01），Pearson相关系数均超过0.781，总重、壳长、壳宽、壳高和壳重的QTL（LOD > 2.0）的数目分别为8、6、6、7和6个。这些QTL成簇分布于CC5家系的LG1、LG3、LG4、LG8和CC10家系的LG1、LG3、LG6、LG8、LG9连锁群，单个QTL可解释的表型方差为5.5%到29.2%，QTL成簇分布现象说明这些生长相关的性状可能具有共同的遗传基础，家系特异性QTL暗示在不同的遗传背景和环境下存在不同的主效QTL。本研究定位的QTL，尤其在两个家系中共享的QTL为下一步分子标记辅助选择提供了参考区间。

菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）对胶州湾生态环境影响的现场研究

本文对我国胶州湾养殖的主要滤食性贝类菲律宾蛤仔的生理生态学进行了系统研究，通过资料收集、现场调查、定点连续观测、现场模拟实验等综合性方法探讨了菲律宾蛤仔养殖对胶州湾生态环境的影响。主要系统调查了不同季节胶州湾自然沉积物中C、N和P的变化；研究了菲律宾蛤仔生物沉积作用的周年变化；同时还研究了不同月份菲律宾蛤仔的耗氧率，排泄率的变化。结果如下: 1、综述了滤食性贝类通过滤食、生物沉积和呼吸排泄等作用对海区环境的影响,系统评述了埋栖性贝类生物沉积的测定方法及其生态效应。国际上已有不少研究专门报道了贝类在海区现场的生物沉积作用，而在我国，关于埋栖性贝类生物沉积特征的研究较少。 2、在胶州湾红岛附近养殖海区，从2003年10月到2004年7月以及2005年8月到2005年12月对菲律宾蛤仔生物沉积进行了现场测定。大、中和小规格菲律宾蛤仔生物沉积速率范围分别为121.6～1527.4mg/ind·d，49.5～902.1mg/ind·d，14.2～653.9mg/ind·d。海底自然沉积物OM分别为3.1％和5.7±1.1％。而大、中和小规格菲律宾蛤仔生物沉积物的OM分别为6.2±1.2％、5.9±1.3％和6.1±1.4％。大、中和小菲律宾蛤仔生物沉积物TP含量分别为399±26ppm，372±16ppm，345±15ppm。大、中和小规格蛤子生物沉积物中的OP分别为80±17ppm，92±12ppm和102±10ppm，明显高于对照沉积物的OP。生物沉积物中的OP/TP要明显高于对照沉积物，前者为23～25％，而后者仅为20％。菲律宾蛤仔生物沉积速率呈明显季节性变化，其与软体干重呈异速方程关系，a值的变化范围为0.85～4.50（平均为2.32）。菲律宾蛤仔贝肉的OC和ON含量分别为40.80±7.59％和的10.26±2.19％。贝壳的OM、TP、OP、OC和ON含量分别为3.28±0.47%、109.2±16.6ppm、64±22.9ppm、12.21±0.30％和0.19±0.05％。 3、不同规格菲律宾蛤仔的代谢率呈明显季节变化。7月份，单位个体菲律宾蛤仔耗氧率最高为1.72 g/ind•h；8月份，排氨率和排磷率达到最高，分别为2.44μmol/ind•h、0.58μmol/ind•h。菲律宾蛤仔的O:N在10.7~31.9范围内，O:N和N:P具有明显的季节变化，8月份最大。 4、研究了本湾底质环境特征，测定了自然沉积物的OM、OC、ON、TP和OP的含量。胶州湾站位沉积物的有机质和C、N、P含量季节变化不大，有机质含量大约为3.5％，OC和ON含量大约为0.7％和0.06％。TP含量为285ppm左右，OP含量大约为50ppm。养殖海区沉积物有机质和C、N、P的含量明显高于非养殖海区沉积物含量，其C/N、C/OP和OP/TP一般也比非养殖海区站位高。 夏季，胶州湾菲律宾蛤仔养殖区（平均密度按600ind/m2计算）单位面积（m2）的生物沉积速率平均为176g/m2•d，对于整个海湾，将有1.2万吨的悬浮颗粒物通过贝类排粪作用沉积到海底。通过菲律宾蛤仔的呼吸作用，单位面积（m2）的耗氧量为6.67gO2/m2•d；同时从海底向水体释放大约为16.7μmolN /m2•d和3.3μmolP/m2•d的溶解态N和P；对于整个海湾，菲律宾蛤仔将耗掉水体中的467T/d氧气，同时向水体中释放16.4T/d氨氮和7.2T/d无机磷。对于半封闭的胶州湾，大规模菲律宾蛤仔的滩涂养殖其产生的生物沉积物聚集于海底可能会对海区底部的物理化学和生物环境产生很大影响；而氧的消耗、氨和无机磷的排泄，会对水层中的物理化学环境和营养盐循环产生很大影响。从而由此推测，菲律宾蛤仔高密度大规模的养殖，在整个胶州湾水层－底栖系统耦合作用中可能起着很重要的作用。

东海大规模赤潮对微型浮游动物群落结构影响的研究

本文从赤潮发生前的现场模拟实验、赤潮发生时的现场培养实验和赤潮发生过程中的现场调查等方面，较为系统地研究了东海大规模赤潮对微型浮游动物群落结构的影响。 2005年长江口及邻近海区赤潮发生前，赤潮973MC2005－03航次在本海区进行了综合调查，期间分别于4月27日、5月4日和5月8日，在zzf1、zc18a和ra5三个站位利用现场船基培养的方法，研究了添加到赤潮密度106 cells L-1的东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）对微型浮游动物群落结构的影响。结果发现，赤潮密度的东海原甲藻对小型无壳纤毛虫的种群数量影响较大，而对中大型砂壳纤毛虫的影响较小，从而使得微型浮游动物群落有向中大型砂壳纤毛虫演替的趋势。在zzf1站位，小型无壳纤毛虫占绝对优势，添加东海原甲藻72 h后，优势种由管游虫（Cyrtostrombidium sp.）演替为另一种小型无壳纤毛虫急游虫4（Strombidium sp.4）；在以中型砂壳纤毛虫百乐拟铃虫（Tintinnospsis beroidea）为优势种的zc18a站位，仍然是以此为优势种，但其在群落中的优势度更加明显；ra5站位也是以小型无壳纤毛虫为主，添加东海原甲藻72 h后，其群落结构由急游虫2（Strombidium sp.2）向中大型砂壳纤毛虫纤毛虫百乐拟铃虫和亚速岛网纹虫（Favella azorica）演替。不同站位微型浮游动物群落结构变化的差异与其本身的群落结构组成有一定关系，也与浮游植物的群落组成有关。zzf1和ra5站位实验组中微型浮游动物的总丰度和总生物量都低于对照组，而zc18a站位变化不明显，这是由于前两个站位实验组中的优势种管游虫（zzf1站位）和急游虫2（ra5站位）的丰度和生物量迅速下降，而zc18a站位实验组的优势种百乐拟铃虫的丰度和生物量比较稳定造成的。 2005年长江口及邻近海区赤潮发生时，赤潮973 MC2005－04航次在本海区进行了综合调查，期间分别于5月26日、5月28日、5月28日和5月29日，在xzm1、srb、sra1和hb8a四个站位利用现场培养的方法，研究了东海大规模赤潮对微型浮游动物群落结构的影响。结果发现，东海大规模赤潮对微型浮游动物群落结构的影响与赤潮藻的密度密切相关：xzm1、srb和sra1站位是赤潮区，两种赤潮藻的总密度分别为，1.3×106 cells L-1、1.8×106 cells L-1和5.6×106 cells L-1，而hb8a站位位于非赤潮区，两种赤潮藻的总密度仅为5×105 cells L-1；实验进行72 h后，在以大型砂壳纤毛虫网纹虫和筒壳虫（Tintinnidium sp.）为主的xzm1、srb和sra1站位，仍然是以这些大型砂壳纤毛虫为主，且其在群落中的百分比显著增大，尤其在赤潮藻密度最高的的sra1站位，这种演替趋势表现的最明显；而在以小型无壳纤毛虫急游虫2为主的hb8a站位，微型浮游动物群落向中型砂壳纤毛虫真丁丁虫（Eutintinnus sp.）演替。培养过程中微型浮游动物总丰度的变化以及总生物量的变化都与赤潮藻的密度密切相关：赤潮藻密度较低的xzm1站位和srb站位变化不大；赤潮藻密度较高的sra1站位则快速下降；而非赤潮区的hb8a站位呈快速上升的趋势。以上结果进一步表明东海大规模赤潮能使微型浮游动物群落向中大型砂壳纤毛虫演替。 在2006年4月18日－5月30日，赤潮973项目MC2006航次在长江口及其邻近海区围绕东海原甲藻和米氏凯伦藻赤潮进行了综合调查。为了研究该过程中微型浮游动物群落结构的变化，我们在南北5个断面共计21个站位进行了取样，样品涉及赤潮发生前期、发生期和消退期。本次调查共发现纤毛虫66种，其中砂壳纤毛虫有8属37种，寡毛类无壳纤毛虫25种，另外还有前口类3属4种。在赤潮发生前之前，小型无壳纤毛虫的丰度普遍较高，平均值为1574 ind L-1，而中大型砂壳纤毛虫的丰度普遍偏低，平均值仅为14 ind L-1；赤潮发生以后，在大多数站位小型无壳纤毛虫的丰度出现不同程度的下降，平均值降为171 ind L-1，而中大型砂壳纤毛虫的丰度出现一定程度的上升，平均值增至216 ind L-1。赤潮消退时，小型无壳纤毛虫丰度的平均值降为109 ind L-1，而中大型砂壳纤毛虫的丰度继续增长，变为401 ind L-1。不同微型浮游动物百分比的统计结果也表明：微型浮游动物群落由小型无壳纤毛虫向中大型砂壳纤毛虫演替的趋势：小型无壳纤毛虫在群落中百分比的平均值由赤潮发生前的62 %变为赤潮发生时的32 %，至赤潮消退时又降为15 %；而中大型砂壳纤毛虫百分比的平均值从赤潮发生前的10 %变为赤潮发生时的24 %，至赤潮消退时增至50 %。典型站位za3、za5、zb7和zb9的结果再次表明了赤潮发生过程中微型浮游动物群落由小型无壳纤毛虫向中大型砂壳纤毛虫演替的趋势。 由以上赤潮发生前的现场模拟实验、赤潮发生时的现场培养实验和赤潮发生过程中的现场调查的结果均可见，东海大规模赤潮可以改变微型浮游动物的群落结构，呈现由小型无壳纤毛虫向中大型砂壳纤毛虫演替的趋势，进而有可能影响中大型浮游动物等摄食者的种群数量和群落结构，最终可能会影响整个海洋生态系统的结构和功能。

Studies on nitric oxide synthase activity in haemocytes of shrimps Fenneropenaeus chinensis and Marsupenaeus japonicus after white spot syndrome virus infection

The nitric oxide synthase (NOS) activity in the haemocytes of shrimps Fenneropenaeus chinensis (Osbeck) and Marsupenaeus japonicus (Bate) was Studied after white spot syndrome virus (WSSV) infection to determine its characteristics in response to virus infection. First, the NOS activity in haemocytes of shrimps was determined by the means of NBT reduction and changes in cell conformation. And the variations of NOS activity in shrimps after challenge with WSSV intramuscularly were evaluated through the analysis Of L-citrulline and total nitrite/nitrate (both as NO derivates) concentrations. The result showed that NOS activity in the haemocytes of F chinensis increased slightly from 0 to 12 h postchallenge, indicated by the variations Of L-Citrulline (from 11.15 +/- 0.10 to 12.08 +/- 0.64 mu M) and total nitrite/nitrate concentrations (from 10.45 +/- 0.65 to 12.67 +/- 0.52 mu M). Then it decreased sharply till the end of the experiment (84 h postchallenge), the concentrations Of L-Citrulline and total nitrite/nitrate at 84 It were 1.58 +/- 0.24 and 2.69 +/- 0.70 mu M, respectively. The LPS-stimulated NOS activity kept constant during the experiment. However, in M. japonicus, the NOS activity kept increasing during the first 72 It postchallenge, the concentrations Of L-Citrulline and total nitrite/nitrate increased from 7.82 +/- 0.77 at 0 h to 10.79 +/- 0.50 mu M at 72 h, and from 8.98 +/- 0.43 at 0 h to 11.20 +/- 0.37 mu M at 72 h, respectively. Then it decreased till the end of the experiment (216 h postchallenge), and the concentrations of L-Citrulline and total nitrite/nitrate at 216 h were 5.66 +/- 0.27 and 4.68 +/- 0.16 mu M, respectively. More importantly, an apparent increase of I-PS-stimulated NOS activity was observed in M japonicus at 48 h postchallenge, which was about 4 times higher than that in the control group of health shrimps. In correspondence with the difference of NOS activity between the two species of shrimps, the Cumulative mortalities of the shrimps were also different. All shrimps of F. chinensis in the mortality experiment died in 66 h, much more quickly than M. japonicus, Whose accumulative mortality reached 100% after 240 h. Data here reported let us hypothesize that NOS activity in the haemocytes of shrimps F chinensis and M. japonicus responses to WSSV infection differently, and this might be one of the reasons for the different susceptibility of F chinensis and M. japonicus to WSSV infection. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

大熊猫RPS15 cDNA的克隆及序列分析

本研究运用RT—PCR技术，首次从大熊描Ailuropoda melanoleucu的肌肉组织总RNA中成功克隆了核糖体蛋白S15（RPS15）基因的表达序列．并对其进行了初步分析。结果表明：大熊猫RPS15基因的表达序列全长为442bp，开放阅读框（ORF）为438bp，编码145个氨基酸，该蛋白的分子量为17．0401KDa，等电点为10．3，含有2个依赖于cAMP和cGMP的蛋白激酶磷酸化位点，5个蛋白激酶C磷酸化位点，4个N-酰基化位点及1个RPS19蛋白signature位点。进一步分析发现，大熊猫RPS15基因的表达序列及其编码的氨基酸序列与已报道的部分哺乳动物具有很高的相似性。

氮杂环荧光试剂2-(11H-苯[a]咔唑)乙基氯甲酸酯对胺类化合物标记及质谱鉴定

含氮类荧光试剂2-(11H-苯[a]咔唑)乙基氯甲酸酯 (BCEC-Cl) 经柱前衍生处理后,采用荧光检测及柱后在线质谱鉴定对食品中胺类化合物进行了测定.标记反应在pH 9的硼酸缓冲液中进行,3 min后获得稳定的荧光产物.衍生物于λex＝279 nm激发条件下产生强烈荧光,其发射波长在λem＝380 nm处.产物的分离在Eclipse XDB-C8色谱柱 (150 mm×4.6 mm,5 μm)上进行,采用梯度洗脱对12种脂肪胺衍生物进行了优化分离.采用大气压化学电离源(APCI Source)正离子模式进行在线的柱后质谱鉴定,实现了多种脂肪胺衍生物的快速、准确测定.建立的方法具有良好的重现性,回归系数大于0.9996,检出限为1.8～14 fmol.

江河源区人工草地群落特征、多样性及其稳定性分析

对江河源区人工草地群落特征、多样性及其稳定性的研究结果表明,不同处理草地植物群落的物种丰富度、多样性、均匀度指数因时间和空间的变化而有明显的差异,群落演替从5龄到6龄,各群落丰富度和多样性指数增加,生物生产量降低,群落相似性系数增大.5龄老芒麦+早熟禾混播人工草地(LP5)群落的地上生物量最高(379.6 g/m2),老芒麦单播(ES5)居中(323.4 g/m2),对照组(CKF5和CK5)最低(124.3和118.6 g/m2).6龄植物群落地上生物量依次为原生植被+封育(VP6,310.1 g/m2)>老芒麦+早熟禾混播(LP6,216.3 g/m2)>老芒麦单播(ES6,190.8 g/m2)>对照(CK6,88.7 g/m2).群落间相似性系数的变化说明,单播(ES)与混播(LP)人工草地群落有趋同演化的趋势.人工草地群落随着结构的复杂化,与对照群落间的相似性提高,说明群落处于退化演替阶段,物种丰富度和多样性增大,群落稳定性提高.

动物瞬时生长率的概念和计算方法

针对文献中有关瞬时生长率概念和计算方法的错误 ,将瞬时生长率重新定义为给定生长指标对生长时间的一阶导数。并建议 ,首先采用曲线回归方法建立生长模型—生长指标关于生长时间的函数 ,然后通过求一阶导数得到瞬时生长率随生长时间变化的表达式 ,利用该表达式计算任意时刻的瞬时生长率。采用黑线仓鼠的例子说明该计算过程。

The effect of supplementary feeds on the bodyweight of yaks in cold season

The present study was conducted to determine the effects of supplementary feeds, oat hay (OH), highland barley straw (HBS) and multi-nutrient blocks supplementation (UMMB) on reducing liveweight losses of both yak cows and calves grazed on low quality pastures during cold season. The trials of OH and HBS supplementation were conducted by using completely random design on 104 yak cows between 6 and 12 years of age as the following treatments: pure grazing (41 animals, body weight 230 67 kg) as control (CK); grazing+1.5 kg DM of OH per head daily (30 animals, body weight 216 28 kg); gazing. 1.5 kg DM of HBS per head daily (33 animals, body weight 221 34 kg). The trial of UMMB was conducted on three types of yaks, 1-year calves (8-12 months old, body weight 61.1 6.9 kg), 2-year calves (18-24 months old, 98.0 11.3 kg) and yak cows (164.5 27.1 (S.D.) kg) with 20 animals in control group (CK) and 20 animals in supplement group for each type by using completely random design as the following treatments: pure grazing for CK group; grazing+ 150, 250 and 500 g UMMB per day averagely for 1-year calf, 2-year calf and cow at night. The results indicate that the animals supplemented with oat hay received body weight gain (32 20.7 g day(-1)), while those supplemented with highland barley straw still suffered from body weight loss (-56.7 39.3 a day(-1)); UMMB supplementation can decrease the body weight loss by 109.7%, 86.6% and 63.4% for the 1-year calves, 2-year calves and yak cows, respectively, as compared with pure grazing. Around US$1.60 output can be achieved on the basis of US$1 input for UMMB supplementation in the farming systems of the 1-year calves, 2-year calves and yak cows, while US$1 input can produce US$1.55 and 1.14 output for OH and FIBS supplementations, respectively, in yak cows' farming system. It can be preliminary concluded that UMMB supplementation was the most economic way to alleviate body weight loss of grazing yaks over cold season, and the higher productive returns were obtained from OH supplementation for grazing yak cows during winter/spring months. © 2004 Elsevier B.V All rights reserved.

青藏高原高寒灌丛生态系统二氧化碳通量研究

本论文以青藏高原东北部海北地区高寒灌丛（Alpine Shrub）生态系统为研究对象，利用微气象观测系统及涡度相关（Eddy Covariance）技术，自2003年1月1日至2005年12月31日对该类广布于青藏高原的典型高寒草地类型进行长期连续观测。在对生态系统CO2净交换（NEE）以及群落叶面积指数（LAI）、生物量等生物学指标和光合有效辐射（PAR）、温度、土壤水分、脉冲性降水事件等主要环境因子进行连续监测的基础上，重点分析和探讨了海北地区高寒灌丛生态系统净生态系统CO2交换(NEE)在时、日、月及年际尺度上的变化模式，生长季与非生长季高寒灌丛生态系统CO2净交换特征，高寒灌丛生态系统大气CO2源/汇年际差异，土壤温度、昼夜温差、光合有效辐射、脉冲性降水事件等主要环境因子影响。从而，揭示了不同时间尺度下的高寒灌丛生态系统NEE变化规律，阐明主要环境因子对生态系统NEE的影响，明确了该生态系统大气CO2源/汇状况及其季节分布模式；同时，也为青藏高原区域尺度的高寒草地生态系统CO2通量研究和碳收支的估算提供科学依据和基础数据，对进一步揭示我国乃至亚洲陆地生态系统的碳收支状况有着重要意义。主要研究结果概括为以下几个方面： 1、海北地区高寒灌丛生态系统净生态系统CO2交换时动态特征存在很大的季节性差异，暖季小时NEE变化振幅大，CO2净吸收的极值一般出现在午间，最大吸收量为1.7 g CO2 m-2 h-1左右。夜间为CO2净释放，净生态系统交换值较为稳定（0.5~ 0.9 g CO2 m-2 h-1）；冷季日变化振幅极小，除14:00~18:00时一定量CO2释放外，其余时段通量均很小。 2、从日平均净生态系统CO2交换来看，6~9月日平均NEE一般为负值（CO2净吸收），2003~2005年6~9 月间日平均NEE分别为-5.65 g CO2 m-2 d-1、-6.08 g CO2 m-2 d-1和-4.81 g CO2 m-2 d-1；而10~12月及翌年1~5月期间日平均NEE通常为正值（CO2净释放），该时段3年高寒灌丛日平均净生态系统CO2交换分别为1.91 g CO2 m-2 d-1、1.90 g CO2 m-2 d-1和2.19 g CO2 m-2 d-1。2003~2004年高寒灌丛生态系统CO2净释放维持天数分别为249 d、 254 d和264 d，2003年净释放维持天数最少，而净吸收维持天数2005年最少（101d）。2003、2004和2005年全年日平均CO2净吸收分别为0.611 g CO2 m-2 d-1、0.759 g CO2 m-2 d-1和0.167 g CO2 m-2 d-1。 3、就季节差异而言，2003、2004和2005年整个生长季节高寒灌丛平均CO2日净生态系统交换分别为-3.99 g CO2 m-2 d-1、-4.59 g CO2 m-2 d-1、-3.27 g CO2 m-2 d-1。7、8月生长季节CO2净吸收的最高，2003、2004、2005年7月和8月份高寒灌丛生态系统CO2净吸收分别为222 g CO2 m-2 和224 g CO2 m-2、355 g CO2 m-2和216 g CO2 m-2、263 g CO2 m-2和186 g CO2 m-2。在相对短暂的生长季节海北地区高寒灌丛生态系统表现出显著的大气CO2净吸收能力，2003、2004和2005年生长季节高寒灌丛生态系统CO2净吸收量分别为610 g CO2 m-2、701 g CO2 m-2和500 g CO2 m-2。相对于温度等环境因子，高寒灌丛生态系统生长季白昼NEE小时变化规律更受光合有效辐射变化的影响。 4、2003～2005年非生长季节日平均NEE分别为1.83 g CO2 m-2、2.01 g CO2 m-2和2.07 g CO2 m-2。4月和10月是非生长季节CO2净释放的最高月份，2003、2004和2005年全月净释放量为105 g CO2 m-2和77 g CO2 m-2、105 g CO2 m-2和117 g CO2 m-2及105 g CO2 m-2和138 g CO2 m-2，2003～2005年整个非生长季CO2净释放分别为CO2为388 g CO2 m-2、425 g CO2 m-2和439 g CO2 m-2。非生长季节海北地区高寒灌丛生态系统NEE小时变化与5 cm土壤温度存在极显著的正相关关联，表明在非生长季节土壤温度是影响青藏高原高寒灌丛生态系统NEE的重要环境因子。 5、从生态系统CO2源/汇特征来看，海北地区高寒灌丛生态系统2003、2004和2005年全年净CO2固定总量分别为223 g CO2 m-2 a-1、277 g CO2 m-2 a-1和61 g CO2 m-2 a-1，3年平均CO2值为187 g CO2 m-2 a-1。在为期3年的研究时段海北地区高寒灌丛生态系统表现为弱的大气二氧化碳的汇。 6、高寒灌丛群落表观光合量子产额（a）和表观最大光合速率（Pmax）受叶面积指数的影响。在6～9月份期间，由于LAI的不同，a和Pmax值差异明显，7、8月份较高而6月和9月明显较低。海北地区高寒灌丛生态系统a和Pmax值高于西藏当雄地区高寒草甸生态系统，但低于平原地区相关生态系统。 维持天数2005年最少（101d）。2003、2004和2005年全年日平均CO2净吸收分别为0.611 g CO2 m-2 d-1、0.759 g CO2 m-2 d-1和0.167 g CO2 m-2 d-1。 3、就季节差异而言，2003、2004和2005年整个生长季节高寒灌丛平均CO2日净生态系统交换分别为-3.99 g CO2 m-2 d-1、-4.59 g CO2 m-2 d-1、-3.27 g CO2 m-2 d-1。7、8月生长季节CO2净吸收的最高，2003、2004、2005年7月和8月份高寒灌丛生态系统CO2净吸收分别为222 g CO2 m-2 和224 g CO2 m-2、355 g CO2 m-2和216 g CO2 m-2、263 g CO2 m-2和186 g CO2 m-2。在相对短暂的生长季节海北地区高寒灌丛生态系统表现出显著的大气CO2净吸收能力，2003、2004和2005年生长季节高寒灌丛生态系统CO2净吸收量分别为610 g CO2 m-2、701 g CO2 m-2和500 g CO2 m-2。相对于温度等环境因子，高寒灌丛生态系统生长季白昼NEE小时变化规律更受光合有效辐射变化的影响。 4、2003～2005年非生长季节日平均NEE分别为1.83 g CO2 m-2、2.01 g CO2 m-2和2.07 g CO2 m-2。4月和10月是非生长季节CO2净释放的最高月份，2003、2004和2005年全月净释放量为105 g CO2 m-2和77 g CO2 m-2、105 g CO2 m-2和117 g CO2 m-2及105 g CO2 m-2和138 g CO2 m-2，2003～2005年整个非生长季CO2净释放分别为CO2为388 g CO2 m-2、425 g CO2 m-2和439 g CO2 m-2。非生长季节海北地区高寒灌丛生态系统NEE小时变化与5 cm土壤温度存在极显著的正相关关联，表明在非生长季节土壤温度是影响青藏高原高寒灌丛生态系统NEE的重要环境因子。 5、从生态系统CO2源/汇特征来看，海北地区高寒灌丛生态系统2003、2004和2005年全年净CO2固定总量分别为223 g CO2 m-2 a-1、277 g CO2 m-2 a-1和61 g CO2 m-2 a-1，3年平均CO2值为187 g CO2 m-2 a-1。在为期3年的研究时段海北地区高寒灌丛生态系统表现为弱的大气二氧化碳的汇。 6、高寒灌丛群落表观光合量子产额（a）和表观最大光合速率（Pmax）受叶面积指数的影响。在6～9月份期间，由于LAI的不同，a和Pmax值差异明显，7、8月份较高而6月和9月明显较低。海北地区高寒灌丛生态系统a和Pmax值高于西藏当雄地区高寒草甸生态系统，但低于平原地区相关生态系统。

移动机器人宜人化遥操作系统研究

本文介绍了一种适用于移动机器人的宜人化遥操作系统，该系统利用双目图像进行环境场景的三维重建，并对移动机器人及其载荷机械臂进行几何及运动学建模，结合图形学技术生成虚拟机器人、虚拟机械臂和虚拟地形.操作者在该虚拟环境中可以对虚拟机器人及虚拟机械臂进行反复规划和仿真直至规划路径准确无误.该系统可以应用于星球探测机器人和危险作业机器人的仿真验证，具有重要的实用价值。

地震P-S波时差耦合作用的斜坡崩滑效应研究

China locates between the circum-Pacific and the Mediterranean-Himalayan seismic belt. The seismic activities in our country are very frequent and so are the collapses and slides of slope triggered by earthquakes. Many collapses and slides of slope take place mainly in the west of China with many earthquakes and mountains, especially in Sichuan and Yunnan Provinces. When a strong earthquake happening, the damage especially in mountains area caused by geological hazards it triggered such as rock collapses, landslides and debris flows is heavier than that it caused directly. A conclusion which the number of lives lost caused by geological hazards triggered by a strong earthquake in mountains area often accounts for a half even more of the total one induced by the strong earthquake can be made by consulting the statistical loss of several representative earthquakes. As a result, geological hazards such as collapses and slides of slope triggered by strong earthquakes attract wide attention for their great costs. Based on field geological investigation, engineering geological exploration and material data analysis, chief conclusions have been drawn after systematic research on formation mechanism, key inducing factors, dynamic characteristics of geological hazards such as collapses and slides of slope triggered by strong earthquakes by means of engineering geomechanics comprehensive analysis, finite difference numerical simulation test, in-lab dynamic triaxial shear test of rock, discrete element numerical simulation. Based on research on a great number of collapses and landslides triggered by Wenchuan and Xiaonanhai Earthquake, two-set methods, i.e. the method for original topography recovering based on factors such as lithology and elevation comparing and the method for reconstructing collapsing and sliding process of slope based on characteristics of seism tectonic zone, structural fissure, diameter spatial distribution of slope debris mass, propagation direction and mechanical property of seismic wave, have been gotten. What is more, types, formation mechanism and dynamic characteristics of collapses and slides of slope induced by strong earthquakes are discussed comprehensively. Firstly, collapsed and slided accumulative mass is in a state of heavily even more broken. Secondly, dynamic process of slope collapsing and sliding consists of almost four stages, i.e. broken, thrown, crushed and river blocked. Thirdly, classified according to failure forms, there are usually four types which are made up of collapsing, land sliding, land sliding-debris flowing and vibrating liquefaction. Finally, as for key inducing factors in slope collapsing and sliding, they often include characteristics of seism tectonic belts, structure and construction of rock mass, terrain and physiognomy, weathering degree of rock mass and mechanical functions of seismic waves. Based on microscopic study on initial fracturing of slope caused by seismic effect, combined with two change trends which include ratio of vertical vs. horizontal peak ground acceleration corresponding to epicentral distance and enlarging effect of peak ground acceleration along slope, key inducing factor of initial slope fracturing in various area with different epicentral distance is obtained. In near-field area, i.e. epicentral distance being less than 30 km, tensile strength of rock mass is a key intrinsic factor inducing initial fracturing of slope undergoing seismic effect whereas shear strength of rock mass is the one when epicentral distance is more than 30 km. In the latter circumstance, research by means of finite difference numerical simulation test and in-lab dynamic triaxial shear test of rock shows that initial fracture begins always in the place of slope shoulder. The fact that fracture strain and shear strength which are proportional to buried depth of rock mass in the place of slope shoulder are less than other place and peak ground acceleration is enlarged in the place causes prior failure at slope shoulder. Key extrinsic factors inducing dynamic fracture of slope at different distances to epicenter have been obtained through discrete element numerical simulation on the total process of collapsing and sliding of slope triggered by Wenchuan Earthquake. Research shows that combined action of P and S seismic waves is the key factor inducing collapsing and sliding of slope at a distance less than 64 km to initial epicenter along earthquake-triggering structure. What is more, vertical tensile action of P seismic wave plays a leading role near epicenter, whereas vertical shear action of S seismic wave plays a leading role gradually with epicentral distance increasing in this range. On the other hand, single action of P seismic wave becomes the key factor inducing collapsing and sliding of slope at a distance between 64 km and 216 km to initial epicenter. Horizontal tensile action of P seismic wave becomes the key factor gradually from combined action between vertical and horizontal tensile action of P seismic wave with epicentral distance increasing in this distance range. In addition, initial failure triggered by strong earthquakes begins almost in the place of slope shoulder. However, initial failure beginning from toe of slope relates probably with gradient and rock occurrence. Finally, starting time of initial failure in slope increases usually with epicentral distance. It is perhaps that the starting time increasing is a result of attenuating of seismic wave from epicenter along earthquake-triggering structure. It is of great theoretical and practical significance for us to construct towns and infrastructure in fragile geological environment along seism tectonic belts and conduct risk management on earthquake-triggered geological hazards by referring to above conclusions.

高温高压下叶蜡石脱水电学性质的阻抗谱分析

在1．0、2．0GPa和873～1223K的温压条件下，借助于1260阻抗一增益相位分析仪测定了叶蜡石的电导率，并用阻抗谱原理分析了其微观导电机制。实验结果表明：样品的电导率对频率具有很强的依赖性；电阻率随着温度的升高而减小，电导率随着温度升高而增大，logσ与1／T之间符合Arrenhius线性关系；叶蜡石在1．0GPa和2．0GPa的压力下脱水温度分别为1074K和1101K。根据本次获得的电导率实验结果并结合前人对滑石族所做的工作，得出了与前人不同的结论：滑石族矿物脱水电导率曲线出现了转折点。