地理信息系统及其在动物空间行为研究中的应用

空间属性是动物行为的重要特征,也是行为生态学研究中必须要面对的难题之一.地理信息系统(Geographic Information System,GIS)具有强大的空间分析功能,它在动物行为生态学研究中得到了越来越广泛的应用,如生境选择、领域分析、迁徙路线、活动节律等.本文较系统地阐述了GIS的原理以及在行为生态学研究中所涉及的基本概念和原理,对近年来利用GIS进行的行为生态学研究做了回顾和总结,并对其未来的发展进行了展望.

体外分步诱导猕猴胚胎干细胞为肝细胞

采用分阶段诱导方法模拟肝细胞体内发育,建立体外诱导猕猴胚胎干细胞(rhesus monkey embryonic stem cells,rESCs)分化为成熟肝细胞的体系,对研究以ES细胞为基础的临床替代治疗人类晚期肝脏疾病具有重要的意义.将rESCs团块在含有10%FBS的DMEM培养基中悬浮培养11d,形成含有早期内胚层细胞的拟胚体(embryonic bodies,EB)并开始表达早期肝细胞的部分基因或蛋白,将11日龄EB接种至包被有ECM的组织培养皿,分阶段加入aFGF、BMP-4及OSM.经aFGF和BMP-4诱导7～10d后,分化细胞形态变为具有双核的多角形细胞,表达早期和中期肝细胞特异性的蛋白(AFP、ALB及CK18)和基因(AFP、ALB、APOH,G-6-P及TAT),并具有储存糖原的功能.撤除aFGF和BMP-4,添加OSM继续诱导7～10 d,分化的细胞表达成熟肝细胞所特有基因CYP1B1和ADH1C,并具有摄取靛青绿的能力.

东洞庭湖保护区大型底栖动物空间分布格局及水质评价

2001年9月对东洞庭湖保护区大型底栖动物进行调查,共记录动物4门8纲20科51种．其中,寡毛类2科18种(35．3％),软体动物8科15种(29．4％),水生昆虫7科14种(27．5％),其他动物4种(9．1％)．软体动物是东洞庭湖底栖动物的最主要类群(占总丰度的71．1％)．其中,腹足类的长角涵螺(Alocinma longicornis)、铜锈环棱螺(Bellamya aerugi- 120sa)、中华沼螺(Parafossarulus sinensis)、纹沼螺(P．striatulus)和寡毛类

保安湖大型底栖动物结构与分布格局研究

2001年8月对保安湖大型底栖动物进行调查,共记录动物4门7纲25科54属70种。其中,软体动物为绝对优势类群(占总丰度的81.5%)。而腹足类的纹沼螺(Parafossarulus striatulus)、白旋螺(Gyraulus albus)、长角涵螺(Alocinma longicornis)、方格短沟蜷(Semisulcospira libertina)和铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)为该湖泊的优势种。样点间平均物种丰富度7.1,平均Shannon-Winner指数1.34。

城市湖泊地区的土地利用变化——以武汉东湖为例

利用1986、1993、1999年的LandsatTM卫星遥感影像和1981年地形图,借助GIS技术分析了城市湖泊地区—武汉东湖流域1987～1999间土地利用的时空变化及景观结构的变化。土地利用分为水体、针叶林、阔叶林、灌草、裸地、农业用地和城镇用地七种类型。各时期遥感影像分类精度都在85%以上。该流域土地利用变化以城镇大幅度扩展(从占全流域面积的9.1%到29.6%)、农业用地增加(从7.0%到13.9%)和由此引起的林地(从占全流域面积的33.6%到24.3%)、水体(从30.4%到23.8%)面积

保安湖生态因子场格局分析

利用实地调查和实验分析数据构建保安湖理化因子GIS数据库 ,以此模拟保安湖生态因子场 ,并通过栅格统计获得保安湖水环境的整体特征。得到的 15个生态因子场非常直观地展示出各项理化因子在全湖分布范围内的浓度分布情况 ,体现了保安湖水环境强烈的空间异质性。栅格统计结果则显示该湖整体而言 ,其营养状况目前已相当高。

湖北省五大湖泊水生植物多样性的比较研究

对湖北省五大湖泊斧头湖、洪湖、梁子湖、长湖和西凉湖水生植物多样性进行了监测、为保护与可持续利用提供依据 ,本文将断面法与GIS及GPS技术相结合 ,通过野外调查和分析前人的工作 ,揭示了五大湖泊水生植物多样性的现状和 5 0余年来的变化 ,探讨了人为干扰强度与多样性丰富程度及丧失程度的关系 ,主要结论是 :(1) 2 0 0 1年斧头湖、洪湖、梁子湖、长湖和西凉湖各分布有水生植物 6 1种、94种、87种、92种和 77种 ,种数 /面积比值以重度干扰的斧头湖和洪湖最小 (分别为 0 .5 3与 0 .2

两湖平原六个湖泊水生植物多样性的比较研究

为了揭示人为干扰对淡水湖泊水生植物多样性的影响 ,本文采用断面法 ,应用全球定位系统 (GPS)技术与地理信息系统 (GIS)技术 ,比较研究了所受干扰强度各不相同的两湖平原的白莲湖、海口湖 (轻度干扰 )、长湖、西凉湖 (较强度干扰 )、大通湖与武山湖 (重度干扰 )水生植物多样性的现状及其 2 0年来的变化 ,并探讨了人为干扰强度与植物多样性丰富程度及丧失程度间的关系。主要结论是 (1) 2 0 0 1年白莲湖、海口湖、长湖、西凉湖、大通湖与武山湖各分布有水生植物 6 9、 6 7、 98、 77、

沉水植物分布格局对湖泊水环境N、P因子影响

利用实地调查数据模拟保安湖沉水植物分布及水环境生态因子场。应用GIS空间分析功能 ,分别空间选取四种优势沉水植物 (金鱼藻CeratophyllumdemersumL .,穗状狐尾藻MyriophyllumspicatumL .,微齿眼子菜PotamogetonmaackianusA .Benn .,及苦草VallisneriaspiralisL .)的分布水域及无沉水植物分布水域的局部生态因子场。根据得到的局部因子场特征 ,比较分析不同水生植物分布格局对水环境中N、P因子的影响。结果显示四种沉水植物的分

Spatial analysis for spring bloom and nutrient limitation in Xiangxi bay of three Gorges Reservoir

The spatial and temporal dynamics of physical variables, inorganic nutrients and phytoplankton chlorophyll a were investigated in Xiangxi Bay from 23 Feb. to 28 Apr. every six days, including one daily sampling site and one bidaily sampling site. The concentrations of nutrient variables showed ranges of 0.02-3.20 mg/L for dissolved silicate (Si); 0.06-2.40 mg/L for DIN (NH4N + NO2N + NO3N); 0.03-0.56 mg/L for PO4P and 0.22-193.37 mu g/L for chlorophyll a, respectively. The concentration of chlorophyll a and inorganic nutrients were interpolated using GIS techniques. The results indicated that the spring bloom was occurred twice in space during the whole monitoring period (The first one: 26 Feb.-23 Mar.; the second one: 23 Mar.-28 Apr.). The concentration of DIN was always high in the mouth of Xiangxi Bay, and PO4P was high in the upstream of Xiangxi Bay during the whole bloom period. Si seems no obvious difference in space in the beginning of the spring bloom, but showed high heterogeneity in space and time with the development of spring bloom. By comparing the interpolated maps of chlorophyll a and inorganic variables, obvious consumptions of Si and DIN were found when the bloom status was serious. However, no obvious depletion of PO4P was found. Spatial regression analysis could explained most variation of Chl-a except at the begin of the first and second bloom. The result indicated that Si was the factor limiting Chl-a in space before achieved the max area of hypertrophic in the first and second bloom period. When Si was obviously exhausted, DIN became the factor limiting the Chl-a in space. Daily and bidaily monitoring of Site A and B, representing for high DIN: PO4P ratio and low DIN:PO4P ratio, indicated that the concentration of Si was decreased with times at both site A and B, and the dramatically drop of DIN was found in the end monitoring at site B. Multiple stepwise regression analysis indicated that Si was the most important factor affect the development of spring bloom both at site A and B in time series.

利用AutoCAD R14建立导航数据库系统

本文提出一种运用CAD技术建立GIS／GPS公路汽车导航系统基础数据库的方法。运用该方法，可保证制作精度，提高工作效率，降低制作费用

自然植被分布预测研究进展

预测自然植被的空间分布格局,对于生物保护、气候变化、生境管理、生态恢复决策等具有重要的实践指导意义。在对现有研究深入分析的基础上,认为植被格局不仅取决于气候,而且其他环境条件如地形、土壤等对植被格局的形成也具有重要作用;随着空间分析理论与方法在生态学中的广泛应用,多因素综合分析植被分布格局是未来植被-环境关系研究的重要趋势;在预测精度方面,非参数模型的预测结果一般比参数模型较好,如神经网络系统、GAM模型等;而遥感及GIS的应用,则为在较大尺度综合研究气候、土壤、地形等因素与植被分布格局的关系提供了较为丰富的数据源和先进的分析手段,并促进一些较复杂模型的建立和应用,为理解大尺度生态系统提供基础;我国植被-环境关系研究已取得了较为丰富的研究成果,但在数据的时效性、研究方法、研究尺度与因子选择方面仍有较大的深入研究空间。

基于景观尺度的水电站生态风险评价

基于景观尺度指数构建生态风险评价指标体系,以乌龙山抽水蓄水电站规划方案为背景,运用遥感图像解译和GIS分析的方法,研究水电开发规划方案实施后对区域生态环境的影响。结果表明:规划方案实施后,研究区域景观类型的分布趋于均匀化,景观格局的组合趋于简单化,相对抗干扰能力较弱。此外,生态风险值高于现状6倍之多,应予以重视。

黄土高原降雨径流调控利用潜力定量评价模型

降雨径流的调控利用是缓解黄土高原干旱缺水与控制水土流失的有效手段,研究区域降雨径流调控利用潜力的定量评价对黄土高原降雨径流合理利用的宏观决策与规划设计具有重要意义。以黄土高原为例,将可以调控利用的最大降雨径流量作为资源化潜力值,从宏观尺度上,系统分析了影响该潜力的各个因素,确定出黄土高原降雨径流调控利用潜力的各项评价指标,利用GIS技术,建立了降雨径流各个影响因素的专题图层,提取出各个影响因素专题信息。在上述基础上,引入人工神经网络建模方法,建立了黄土高原降雨径流调控利用潜力BP网络模型,并利用实际资料对网络模型进行了训练和预测,取得了较好的结果。评价模型可供黄土高原降雨径流调控利用及其生态与环境保护工作参考。

基于项目驱动的藉河流域土地利用时空变化动态分析

根据1997年、2001年和2005年三期TM影像资料,运用遥感非监督分类的方法提取土地利用信息。利用地理信息系统空间分析和数据统计的方法,分析藉河流域1997~2005年间土地利用数量变化和空间变化特征,研究该地区主要土地利用类型数量变化、空间变化以及在不同坡度的动态变化特征。结果表明:耕地、林地和草地三种主要土地利用类型占该研究区土地利用面积的97%以上,是该研究区主要的土地利用类型。以1997年为基数,到2001年和2005年耕地减少幅度分别为1.2%和11.1%,因此1997~2001年的退耕程度小于2001~2005年;在不同坡度上,土地利用变化主要发生在5°~40°,而且在15°~25°之间变化最大。