Reliable Validation Based on Optical Flow Visualization for CFD Simulations

A reliable validation based on the optical flow visualization for numerical simulations of complex flowfields is addressed in this paper. Several test cases, including two-dimensional, axisymmetric and three-dimensional flowfields, were presented to demonstrate the effectiveness of the validation and gain credibility of numerical solutions of complex flowfields. In the validation, images of these flowfields were constructed from numerical results based on the principle of the optical flow visualization, and compared directly with experimental interferograms. Because both experimental and numerical results are of identical physical representation, the agreement between them can be evaluated effectively by examining flow structures as well as checking discrepancies in density. The study shows that the reliable validation can be achieved by using the direct comparison between numerical and experiment results without any loss of accuracy in either of them.

五味子科几种植物的传粉生物学和种子散播

五味子科(Schisandraceae)隶属于木兰亚纲八角目(Illiciales)，为攀缘藤本，花单性，雌雄异株或同株。近年来分子系统学的研究结果显示，一个包括八角目在内的所谓ANITA类群（Amborellaceae – Nymphaeales – Illiciales – Trimeniaceae - Austrobaileyaceae）代表了被子植物最基部的类群。这使得五味子科成为解决原始被子植物起源和演化问题的重要类群之一，而倍受关注。作为被子植物的原始类群，其繁育系统、传粉生物学和种子传播等方面的知识对于理解被子植物起源和基部各大类群之间的系统发育关系是至关重要的，而五味子科在这些方面的研究几乎还是空白。本研究选取几种代表不同雄蕊群类型的五味子科植物，对其进行传粉生物学和种子散播方式的研究，在此基础上讨论了该科植物和早期被子植物的传粉机制和种子散播机制。 1．翼梗五味子的传粉生物学 翼梗五味子是严格的雌雄异株。雄花在颜色、形状和大小上都与雌花非常相似，但是数量明显多于雌花。在开放后，雌雄花的花被片都不完全张开，把雄蕊群和雌蕊群包在其中，花被片和雄蕊群或雌蕊群之间的空隙非常狭小。翼梗五味子的花不能产热，不能散发出花香，也不分泌花蜜。翼梗五味子的传粉者只有Megommata sp.（瘿蚊科）的雌性成虫，花粉是对传粉者的唯一回报。Megommata sp.访问翼梗五味子的雄花摄取花粉作为其卵巢发育或产卵所需的额外营养，而雌花则是通过模拟雄花的形态来吸引昆虫的。绿叶五味子的传粉机制与翼梗五味子相似，也是雌花模拟雄花的形态欺骗昆虫访花。这种欺骗性传粉在基部被子植物是普遍存在的。 2．南五味子的传粉生物学 南五味子是雌雄同株。雌雄花的花被片都是黄色，子房绿色，雄蕊有黄色和红色两种颜色，开黄色雄花的和开红色雄花的植株在所研究的14个居群中都是随机分布的。南五味子的雌雄花都是在晚上开放，并能散发出强烈的花香，红色雄花、黄色雄花和雌花的花香成分非常相似，主要成分都是丁酸甲酯 (methyl butyrate)。南五味子的雌雄花还可以产生热量。南五味子的传粉者只有一种昆虫-- Megommata sp.（瘿蚊科），它们的访花时间与花香的散发时间以及花热产生的时间基本吻合，都集中在花开后的4-5小时内。在南五味子中，花香在吸引传粉者上起着决定性作用，花热可以增强花香的散发，而花色则不起作用。花粉是南五味子对Megommata sp.的唯一的回报，雌花利用与雄花相同的诱物（花香和花热）来吸引传粉者，因此南五味子的传粉系统也是一种欺骗性传粉。 3．五味子科植物的传粉系统 五味子科植物的花一般比较小，花器官多而不定，螺旋状排列。五味子科不存在风媒传粉，传粉昆虫主要是双翅目昆虫和甲虫类。翼梗五味子、南五味子、绿叶五味子只是由瘿蚊科Megommata属的一种昆虫来传粉的，表现出一种专化地传粉系统。而Schisandra glabra则有多种昆虫参与传粉，表现出泛化的传粉系统。以瘿蚊为媒介的传粉系统中，只有雄花能为昆虫提供报酬，而雌花则是通过模拟雄花来欺骗昆虫访花的。在这个欺骗性传粉系统中，味觉和视觉线索对瘿蚊都是很重要的，五味子的雌花可以通过模拟雄花的形态或者通过散发出与雄花相同的花香气味来吸引传粉者的。在泛化传粉的系统中，花粉、柱头和花被片都可作为昆虫的食物，并且S.glabra花还可以为昆虫提供栖息或交配场所。 五味子科植物的传粉模式符合“菌蚊类昆虫传粉综合征”。这个传粉综合征的特点是：植物一般具有较小的两性花或单性花、能散发强烈的花香、能够产生花热;传粉昆虫是菌蚊科、瘿蚊科和其他长角亚目的昆虫;欺骗性传粉;具有自交不亲和现象。Austrobaileyales 分支中的各类群和睡莲科植物都适合这个传粉综合征。 4．五味子科植物的种子散播 五味子的果实都是由小浆果组成的聚合果，五味子属的果实是长穗状，南五味子属的呈球形。成熟小浆果的颜色从红色到紫红色;具有中等大小的种子。翼梗五味子的果实是以小浆果为单位脱落的，整个脱落过程仅持续13天，种子是由鸟类和哺乳类散播的。异形南五味子和南五味子的聚合果虽然都是球形的，但是异形南五味子的果实和种子比南五味子大得多;它们的果实脱落和种子散播方式有很大差异，异形南五味子是整个聚合果脱落，脱落时间集中在20天内，而南五味子是以小浆果为单位脱落，脱落时间可长达4个月之久。异形南五味子的种子很可能是通过鸟类来散播的，而南五味子则没有发现有效的种子散播者。在五味子科内，果实形态总的进化趋势是由短到长，南五味子属所具有的球形聚合果很可能代表了五味子科果实的祖先性状。五味子科植物果实形状的进化可能最少要经历两个过程。在白垩纪和第三纪的交界期前后，由于气候和植被的变化，一些五味子类群的果实和种子变大;而后在第三纪，随着特化的果实散播者如鸟类和鼠类的出现，五味子科一些种类的花托在果期明显变长，球形聚合果进化成长穗状聚合果。

木本植物对大气污染指示与监测作用研究

本文研究了木本植物的不同部位即叶片、枝条和树皮以及植物的生理指标如气孔阻力对大气S02、TSP和重金属污染的指示和监测作用，并用树木年轮指示大气污染的历史和程度。结果认为： 承德市大气污染自1703年城市化以来开始出现，但达到严重污染水平则出现在本世纪50年代以来尤其是最近10-20年城市化与工业化的加剧，主要污染物以S02为主，从避暑山庄修建前的<0.1μg m-3达到目前的30μg m-3，重金属污染Fe自1927-45大庙铁矿开采后出现，Mn、Ni、Pb等出现在工业化以来的最近40-50年中，上述污染物含量在木质部年轮中明显升高，如S增加了10倍以上，Pb增加了560% (P<0.00l)。 不同城市功能区树皮pH和气孔阻力不同，主要与大气中的S02和TSP有关，据此可监测大气S02和TSP污染。前者以榆树、加拿大杨、垂柳和国槐最佳，相关系数分别可达-0.8384 (P<0.0l)，-0.7447、-0.6904和-0.6552 (P<0.05);后者则以白腊和旱柳下表皮最好，相关系数达0.9968和0.9951 (P<0.00l)。在扫描电镜下发现气孔受大气TSP影响出现不同程度的堵塞现象，主要有2种途径，小型颗粒物(<5μm)进入气孔腔，大型颗粒物(>30μm)可将气孔封盖。 植物不同器官部位污染物含量以树皮为最高，其次是枝条或叶，因而适宜的指示或监测部位是叶或枝条。主分量分析认为：承德市大气污染物以S为主，重金属Fe、Zn、Mn也有一定的贡献，Pb仅出现在繁忙道路区。不同季节污染物含量变化以休眠期最高，生长初期次之，生长旺盛期最低，如S和Pb分别从0.75 mg g-1和0.7 mg g-1上升到1.5 mg g-1和2.0 mg g-1(P<0.001)。植物不同季节污染物含量的变化反应了大气污染物季节变化特点，因而可以指示或监测大气污染尤其是S02污染。其中刺槐多部位复相关模型监测效果最佳，复相关系数可达0.987;某些植物单一部位的监测作用也较好，叶以珍珠梅最佳，相关系数为0.8695 (P<0.001)，枝以油松、珍珠梅、垂柳为好(r≥0.8，P <0.001)，树皮以刺槐为佳，r=0.8615 (P<0.0l)。植物不同部位的污染物含量还可用来评价大气环境质量，其中复合污染指数可以 评价总的大气环境质量，S污染指数和重金属污染指数可以评价S02、重金属和TSP污染，与直接利用污染物浓度法基本一致。油松不同部位对于大气S02的指示作用可表现为年轮对大气污染历史的指示或监测，针叶对现状S02污染的预测，并利用针叶对于S02的监测结果，绘制了大气S02污染分布图。 总之，本文利用古松年轮和现状城市植物的枝条、叶和树皮中的污染物含量以及树皮酸度等不同方面的指标，对承德市大气污染的历史和现状进行了指示与监测，即承德市大气污染从过去到现在均以S02为主，植物不同部位可以非常有效地进行大气S02污染的监测与评价，其中多部位的复相关模型预测效果极佳。另外，由植物监测而绘制的大气S02分布图，较准确地揭示了承德市大气S02现状分布规律。

云南普通马矮型马蛋白多态性及其品种分化关系

运用蛋白电泳技术, 对云南普通马和矮型马群体的遗传多样性及其群众间遗传分化关系作了分析研究。44个遗传座位中有10个座位检测到多态性, 通过多态百分比、平均杂合度、平均等位基因的计算表明, 云南普通马和矮型马的遗传多样性较为丰富, 小区域内的群体存在着多样的遗传基因, 两种马在遗传上有一定差异。根据分子钟假说和相应的公式, 推算两者的分岐时间约为18.5万年。图1表2参12(金显谟)

New data on the morphology and systematic status of Spinitectus petrowi and Spinitectus gigi (Nematoda : Cystidicolidae) parasitic in catfishes in central China

Two little-known nematode species of the genus Spinitectus Fourment, 1883, S. petrowi Belous, 1965 (prevalence 25%, intensity 1-8) and S. gigi Fujita, 1927 (prevalence 10%, intensity 2-3), were collected from the gastrointestinal tract of the yellow catfish, Pelteobagrus fulvidraco (Richardson), from Liangzihu Lake, Hubei Province, central China, in September of 2002. The light and scanning electron microscopical examination of this material, supplemented by a few museum specimens of S. gigi collected from the catfish Clarias fuscus (Lacepede) in southern China, made it possible to study in detail the morphology of these parasite species and to redescribe them. The first species, whose correct name is S. petrowi Belous, 1965, exhibits some morphological features (e.g., unusually short vestibule, shape of pseudolabia and of the left spicule) not found in most other congeners; a unique feature is the presence of peculiar pairs of transversely oriented peg-like cuticular spines with rounded ends on the ventral surface of the female tail. Spinitectus gigi was found to have 28-31 cuticular spines in the first ring, relatively long distances between the 2nd-7th rings of spines, and anterior rings divided into 2 sectors; the excretory pore is located at the level of the 4th ring of cuticular spines; males posses 4 pairs of preanal- and 6 pairs of postanal caudal papillae and a pair of small phasmids. Spinitectus bagri Wang, Wu et Yu, 1993 and S. wulingensis Yu et Wang, 1997 are considered junior synonyms of S. petrowi, whereas S. clariasi Ky, 1971, S. ophicephali Ky, 1971 and S. yuanjiangensis Wang, Wit et Yu, 1997 are regarded to be junior synonyms of S. gigi. Spinitectus petrowi was not previously reported from China.

Some nematodes of fishes from central China, with the redescription of Procamallanus (Spirocamallanus)fulvidraconis (Camallanidae)

The present paper comprises a systematic survey of nematodes based on helminthological examinations of 176 specimens of freshwater fishes, belonging to 22 species, from central China (mostly lakes in Hubei Province) collected during the autumn of 2001. The following six species were recorded: Procamallanus (Spirocamallanus) fulvidraconis Li, 1935, Camallanus cotti Fujita, 1927, Dentiphilometra monopteri Moravec et Wang, 2002, Pingus sinensis Hsu, 1933, Proleptinae gen. sp. larv., and Eustrongylides sp. larv. Data on their morphology, morphological variability, host range, prevalence, intensity and distribution are provided. SEM studies of P. fulvidraconis and larval Physalopterinae, used for the first time in these species, revealed some additional morphological details and made it possible to redescribe the former. In contrast to the existing description of P. fulvidraconis, this species was found to possess two spicules and a V-shaped gubernaculum with unequal arms (originally mistaken for the left spicule), as well as deirids, whose location can be considered an important taxonomic feature. Larvae of the Physalopterinae have not previously been reported from fishes in China. The finding of larval Eustrongylides in Paramisgurnus dabryanus represents a new host record. All but one nematode species from this zoogeographically interesting region are briefly described and illustrated.

Lipid biomarkers in the Zoige-Hongyuan peat deposit: Indicators of Holocene climate changes in West China

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