生境破坏的空间结构对集合种群动态的影响

构建任意生境破坏结构下集合种群动态的元胞自动机模型,研究生境破坏的空间结构对集合种群全局密度及局部密度的影响.该模型不仅包括了生境破坏的空间结构,而且能够描述集合种群的空间分布模式.模型结果表明:生境破坏的空间结构复杂地影响着集合种群的全局密度和局部密度;生境破坏的混合分布增大了集合种群灭绝的风险;生境破坏的聚集分布降低了集合种群灭绝的风险.在生境破坏比例较小或较大时,集合种群全局密度和局部密度随生境破坏比例的增加而加大,随生境破坏聚集度的增加而减小,且生境破坏比例对集合种群动态的影响要大于生境破坏聚集度的影响.但在特定的情况下,即生境破坏比例在55%左右时,生境聚集度的增加可能会使集合种群的全局密度和局部密度都减小.此外,发现集合种群的局部密度存在一个阈值,当集合种群局部密度低于此值时,集合种群将无法续存.这意味着在生物保护中不能仅仅考虑生境的恢复、斑块的质量,还需要考虑生境破坏的空间结构和被保护物种的局部密度.     

生态位构建通过修复破坏生境对集合种群动态的影响

基于具有生境破碎作用下的集合种群模型，建立了存均匀场假设下的微分方程模型，充分探讨了具有生态位构建效应的有机体活动对破碎斑块修复产生的生态结果．通过稳定性分析与元胞自动机方法模拟表明：集合种群的续存条件不仪依赖于侵占力与灭绝率之间的平衡，而且也包括集合种群的生态位构建能力与生境自然消耗率之间的平衡；当灭绝率大于侵占率时，集合种群也可以在低水平上续存，并且在该过程中集合种群依赖于两个阈值条件，分别是生态位构建能力和集合种群的初始状态．集合种群的大小与其生态位构建能力成正比，即构建能力强者，集合种群数量相应增加．因此，对环境具有较强的正效应的有机体或种群在维护牛境的有效性中起重要作用．     

湖北省城市景观结构及其动态变化分析

选择城区总人口代替城市人口指标,建立在多尺度分析视角基础上,对湖北省城市系统进行了位序-规模和规模～频数(个数)研究,运用分形理论对城市体系的景观结构及其动态变化进行了分析．结果发现：(1)用城区总人口代替城市人口作为衡量城市人口规模的指标,位序-规模法则能够描述1980～1998年湖北省城市系统的规模组织,但效果并不是最佳．(2)改革开放后,湖北省城市系统的人口规模分布分维值和结构容量虽然出现了波动,但整体上是上升趋势,说明湖北省城市系统均衡度不断增强,城市人口规模不断增加．(3)不同时间和人口规模尺度上,湖北省城市系统的景观结构呈现“紊乱增长”、“双核”结构和“多峰形性”共存的特征,不同时期组成各“核”的城市规模区间差异明显．(4)在空间分布上,湖北省城市系统具有“沿交通线”和“在平原地区”集中生长的特点．换言之,整个城市系统的空间分布是在自然或人工地理位置的比较优势基础卜形成和发展起来的．并由此形成了“东西疏、中间密”的空间格局．     

井冈山自然保护区猴头杜鹃花种群结构与动态

研究了井冈山国家级自然保护区猴头杜鹃花种群年龄级结构与种群动态。结果表明：井冈山的猴头杜鹃花种群总体属于增长型种群，种群中幼年阶段的个体向成年阶段的发育出现不连续性。该种群的存活曲线属于Deevey—Ⅲ型曲线，低龄级个体的存活率较低，而高龄级个体的存活率则相对较高。其生活史策略表现为r-K连续统上位于r端的对策者。人为干扰将导致种群出现衰退，因此要保持种群的持续发展，减少人为干扰是最重要的措施。     

井冈山自然保护区猴头杜鹃花种群结构与动态

研究了井冈山国家级自然保护区猴头杜鹃花种群年龄级结构与种群动态。结果表明:井冈山的猴头杜鹃花种群总体属于增长型种群,种群中幼年阶段的个体向成年阶段的发育出现不连续性。该种群的存活曲线属于Deevey-III型曲线,低龄级个体的存活率较低,而高龄级个体的存活率则相对较高。其生活史策略表现为r～K连续统上位于r端的对策者。人为干扰将导致种群出现衰退,因此要保持种群的持续发展,减少人为干扰是最重要的措施。     

液态甲醇微观结构的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法对298 K,0.78 g/cm3的液态甲醇的蒸发潜热、自扩散系数、体系的微观构型、径向分布函数和甲醇分子间的氢键结构进行了模拟研究.结果表明,甲醇的蒸发潜热和自扩散系数的模拟结果与实验数据符合.采用计算机图形技术得到了体系达到平衡时其微观构型的物理图像;对氢键的结构分析表明,形成两氢键的甲醇分子的摩尔分数为77.39%,每一甲醇分子形成氢键的平均数目为1.902;形成氢键的两甲醇分子O…O—H取向角分布曲线在12.2°处出现峰值,取向角θ小于12.2°的甲醇分子的摩尔分数为57.39%,形成氢键的甲醇分子取向几乎呈线性分布;氢键的平均寿命为12.6 ps.     

国外城市景观结构及其动态变化研究进展

生态系统和城市系统常形成具有等级特征的景观结构,这种景观结构与系统规模有重要关系．虽然国家城市的分布趋势以及Zipf法则和位序一规模法则等分形维法则(模型)表明,整个城市系统在城市分布中扮演了一个重要角色,但在对城市规模聚类的基础上进行的城市规模动态变化的线性分析结果却表明城市规模一密度功能具有不确定性和不连续性,包括区域城市分布出现的“多峰形性”(多核)现象．按照城市分布的等级结构模式对个体城市的发展轨迹进行分析就会发现：(1)宏观尺度上的城市分布具有结构性弹力;(2)城市空间集聚的持续性和自我强化特征;(3)城市规模和城市增长之间的关系需进行经验性的调查分析．同时,在城市分布研究中,诸如现实城市分布从传统城市系统理论的一些模型的预测结果中持续偏离的真正原因等问题还需要进一步研究．试图对国外有关城市结构及动态变化的研究进行总结,以期发现在这一领域的最新研究成果,有利于我国城市分布的研究和正确指导我国城市的发展．     

湖南高望界国家级自然保护区雪峰山梭罗种群结构与动态特征

【目的】雪峰山梭罗(Reevesia pubescens var. xuefengensis)为中国特有梭罗树属植物,研究其种群结构与动态特征,分析种群与环境之间的关系,为雪峰山梭罗的保护与利用提供依据。【方法】在湖南高望界国家级自然保护区,采用典型样地调查法对雪峰山梭罗群落进行调查,记录样地内每个雪峰山梭罗个体的胸径、树高、冠幅等指标,根据调查样地得到的数据,进行结构级划分和数量动态量化,编制静态生命表,得到存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线、生存函数等,进行生存分析及时间序列预测,对湖南省高望界自然保护区内雪峰山梭罗种群结构及动态特征进行研究。【结果】雪峰山梭罗种群低龄级个体占优势,在向中龄级成长过程中大量死亡;种群对环境的抗干扰能力低,稳定性差;出现3次死亡高峰;符合Deevey-Ⅱ型曲线;动态生存特征整体表现为前期阶段减少、中期阶段较为稳定、后期阶段衰退;时间序列分析预测表明,未来雪峰山梭罗种群个体数量有上升趋势。【结论】该地区雪峰山梭罗种群相对稳定,总体呈增长趋势,如果幼龄级个体存活率不能提高,随时间推移,中龄级个体数得不到很好的补充,种群结构将会发生变化。建议加强该种群的保护应结合环境要素,减少人为干扰,促进其可持续发展。     

刺槐(Robinia pseudoacacia)无性系种群结构与生长动态的研究

研究了刺槐克隆种群的种群结构和生长动态.结果表明,刺槐克隆种群中幼年分株数量较多,死亡率较高;成年个体数量较少,死亡率较低,而且相对稳定,种群数量结构成金字塔型;无性系产生分株的时间较晚,分株的数量正处于上升阶段.无性系中刺槐基株的基径、高度、冠幅远远大于分株.刺槐分株在幼年时期高生长和冠幅的生长均较快,当生长到一定的年龄逐渐缓慢下来.克隆分株的生长、数量动态主要受克隆整合的内部调节机制和外部环境中灌木层、草本层竞争的影响.     

复杂系统结构及动力学现象的统计物理研究

近年来生物学、信息学和社会科学海量数据的积累,推动了各类定量分析手段的发展.统计力学作为联系多体系统微观与宏观描述的数学理论,在复杂性科学的发展历程中正发挥着作用.本文结合复杂网络和非平衡态系统的若干研究成果,对统计物理方法在复杂现象的描述、主要变量及其相互依赖关系的确定、模型的提出与分析、及普适性规律的发现等方面的进展作一简单介绍,并探讨统计物理学与相应学科深层次交叉所面临的机遇和挑战.     

Volatility structures of forward rates and the dynamics of the term structure: a multifactor case

For general volatility structures for forward rates, the evolution of interest rates may not be Markovian and the entire path may be necessary to capture the dynamics of the term structure. This article identifies conditions on the volatility structure of forward rates that permit the dynamics of the term structure to be represented by a finite-dimensional state variable Markov process. In the deterministic volatility case, we interpret then-factor model as a sum ofn unidimensional models. Wang Guilan: born in 1967, Ph. D.     

Population dynamics and spatial distribution of microbial species in multispecies biofilms under the action of direct electric current

The metabolism, population dynamics and spatial distribution of nitrifying bacteria and heterotrophs in biofilms under the action of direct electric current were investigated by using the micro-slicing technique. The nitrification rate of nitrifying bacteria was severely inhibited by a current over 10 Am^-2 at lower C/N ratios. Compared to heterotrophs, the nitrifying bacteria in the surface biofilms were severely inhibited, resulting in a significant decrease in bacterial density. An increase in current density narrowed the less current-sensitive inner biofilm region, and in addition the density of NO2-oxidizers decreased more significantly than that of NH4-oxidizers in the surface biofilms probably due to electrochemical reactions at the anode. However, the effect of current on both the population dynamics and the spatial distribution of the microbial species was less significant at larger C/N ratios.     

无定形态Al2O3结构的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究了无定形态A l2O3的结构,讨论了压力对于体系结构的影响。模拟计算了体系的双体相关函数、最近邻配位数、键长值、以及键角分布,并给出了原子水平的瞬时结构图形。计算结果与已报道的实验结果相符,并比以往的模拟更接近实验事实。模拟的结果还得到了键价理论的验证。模拟的无定形态A l2O3结构主要为(A lO4)5-四面体单元,大多数四面体间由一个连接三个四面体的氧原子连接。这与液态A l2O3短程内的结构是一致的。在模拟的范围内,压力对原子的配位数有一定影响。     

鲨软骨碱降解动力学及微观结构分析

对鲨软骨的碱降解动力学及其微观结构变化进行了较深入的研究,实验发现,鲨碱降解过程基本符合“碱－底物复合物”机理。电子显微结构分析表明,鲨软骨的降解通过“表面－孔穴”方式进行的。     

Ni/Al层合结构热传导性能的非平衡分子动力学研究

采用非平衡分子动力学方法研究了[111]方向的Ni/Al层合结构的热传导性能.首先模拟了温度为300 K下[111]方向Ni/Al层合结构的热传导,通过分析界面处的声子态密度,发现交换热冷浴位置之后,层合结构的热参数基本没有变化,说明热冷浴的位置对结果影响不大.其次讨论了300 K下单层的Ni/Al层合结构的尺寸效应,计算结果表明随着系统尺寸的增大,界面热阻值逐渐减小并趋于平缓,并分别讨论了Ni和Al的热导率的尺寸效应;采用外推法计算了无限大系统下Ni和Al的声子热导率以及声子平均自由程,结合Wiedeman-Franz定律计算了Al和Ni的电子热导率,得到了Al和Ni的总热导率,并与实验值进行比较,结果与实验值在同一量级.然后讨论了传导方向为[001]和[110]时层合结构的界面热传导性,并和[111]方向的结果对比,发现界面热阻具有明显的各向异性.最后讨论了双周期层的Ni/Al层合结构的热传导性能,结果表明最靠近热浴的界面温度跳跃值最大,对应的界面热阻值最大,即对层合结构的热传导性能影响最大;与相同长度的单周期层结构对比,发现双周期层结构的热导率明显要小,因此可以通过增加材料的层数来提高隔热效果.     

Sn-Cu钎料液态结构与黏度分子动力学研究

应用基于MEAM势的分子动力学模拟,研究了Sn-0.7%Cu和Sn-1.8%Cu两种钎料在503~773K液态结构和黏度的变化规律.首先,通过模拟数据分别计算得出不同温度下两种钎料熔体的双体分布函数g(r)以及Cu元素和Sn元素在两种钎料合金中的均方位移,由均方位移得出自扩散系数,然后依据Stokes-Einstein方程计算出两种钎料的液态黏度,模拟计算液态黏度结果与实验数据基本一致.随着温度降低,黏度呈上升趋势,并且在黏度曲线上均出现跳跃点,以跳跃点为分界点,黏度曲线可以明显分为低温区和高温区.模拟得到的双体分布函数曲线符合热力学普遍规律,随着温度降低,第一峰和第二峰都变得更尖锐一些.     

恒星结构稳定性问题中的对流效应

本文用非平衡动力学方法研究恒星结构稳定性问题中的对流效应.结果表明,温度梯度的变化对恒星结构稳定性有重要影响,恒星结构对于波数较大的扰动是稳定的,临界值为 k_c=(ΔT/T~(1/2))~(1/2)(4R/D~2m)~(1/4).     

Effects of Ca on the distribution, structure and morphology of aluminum species in polyaluminum chloride

The flocculation efficiency of polyaluminum chloride (PAC) is closely related to the distribution and structure of its AI species, and Al13 is the optimal species in PAC for flocculation. A series of PAC containing Ca was prepared by adding Ca before and after the basifying reaction. The effects of Ca on the Al species were studied by ^27Al nuclear magnetic resonance (NMR) and atomic force microscope (AFM) techniques. The experimental results show that the introduction of Ca increases the content of Alm and Al13 in PAC and decreases their chemical shifts in NMR spectra due to the electric repulsion between the positive Ca species and AI species and the formation of AI-O-Ca complexes.With the rise of Ca/AI molar ratio, the AI species in PAC tend to scatter. It is observed that the formerly branch-aggregated clusters are tending to form granule-aggregated ones whose diameter gets smaller and smaller, and the floccule aggregates are formed at a higher Ca/Al molar ratio. The introduction of Ca to PAC, which increases the Al13 content, is certainly to enhance the flocculation efficiency of PAC in water treatment.     

Zr53Cu18.7Ni12Al16.3过冷熔体的原子结构以及动力学性质的研究

本文采用第一性原理分子动力学方法,模拟了Zr53Cu18.7Ni12Al16.3过冷液体的原子结构,以及其对动力学性质的影响.通过对Al原子周围的偏对分布函数的分析,发现该过冷液体的原子结构可用以Al原子为中心的团簇来表征.这种局域结构稳定程度的空间不均匀性,导致了过冷液体的动力学在空间分布上的不均匀性,即出现速度较慢的原子.这种慢原子的出现,使得该过冷液体在过冷相区内发生动力学迟缓,从而抑制了晶化.