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面积、温度及分布区限制对物种丰富度海拔格局的影响: 以秦岭太白山为例
池秀莲,
植物生态学报 植物生态学报 , 2013, DOI: 10.3724/SP.J.1258.2013.00061
Abstract: 物种丰富度的分布格局及其形成机制是生态学研究的热点。以往的研究主要描述丰富度的格局, 而对其形成机制研究较少, 且主要集中于探讨单个因子或过程的影响。物种丰富度同时受到多个因子和过程的综合作用, 面积、温度及物种分布区限制被认为是控制山地物种丰富度海拔格局的主要因素, 三者同时沿海拔梯度而变化, 同时作用于丰富度的海拔格局。幂函数种-面积关系(SAR)、生态学代谢理论(MTE)及中域效应假说(MDE)分别基于以上3个因素, 从机制上解释了物种丰富度 的海拔格局。探讨这些假说的相对影响对研究物种丰富度的大尺度格局及其形成机制具有重要意义。方差分离方法有利于分解不同因素的影响, 为此, 该文以秦岭太白山的植物物种丰富度为例, 采用方差分离和逐步回归方法, 分析了SAR、MTE及MDE对物种丰富度海拔格局的影响。结果表明, 太白山的植物物种丰富度沿海拔梯度呈单峰分布格局, 但丰富度峰值存在类群差异; 对太白山所有植物物种丰富度的垂直格局而言, SAR、MTE及MDE分别解释了其物种丰富度随海拔变化的66.4%、19.8%和37.9%, 共同解释了84.6%, 在消除其他因素的影响后, SAR和MTE的独立影响较高(分别为25.5%和17.7%), 而MDE的独立影响不显著; 分类群研究则发现, 苔藓植物丰富度的海拔格局主要受MDE的影响, 蕨类植物丰富度的海拔格局同时受到SAR、MTE以及MDE的影响, 而种子植物物种丰富度的海拔格局主要受SAR和MTE影响。
在地球物质中寻找超重元素
,孝威
物理 , 1979,
Abstract: ?一、超重元素存在的理论预言到目前为止,已经发现的元素有107种,核素有1900多种.如果我们以原子核内的中子数n为横坐标。质子数z为纵坐标,把所有稳定的与放射性的核素标在核素图上,便可以看出,自然界中已知的稳定原子核聚集在中子数接近质子数成一定比例的范围之内,称为稳定带、稳定半岛(见图1).那些中子数或质子数远离稳定带的原子核会发生β衰变(放出正或负电子与中微子)和α衰变;近年来又发现有质子?...
秦岭牛背梁植物物种多样性垂直分布格局
,柯金虎
生物多样性 , 2004,
Abstract: ?基于秦岭山脉中段牛背梁自然保护区南北坡垂直样带51个样方的调查资料,利用植被数量分析方法(twinspan和dca)对牛背梁植物群落进行了分类和排序,并分析了植物物种多样性沿海拔梯度的分布格局。结果表明,牛背梁的植被群落具有明显的海拔梯度格局,从低海拔到高海拔依次分布有:锐齿槲栎(quercusalienavar.acuteserrata)林,桦木(betulaspp.)林,巴山冷杉(abiesfargesii)林和亚高山灌丛。海拔梯度是牛背梁山区制约植物群落分布的主要因子,而坡向和坡度则起到次要作用。对物种多样性的分析表明,物种总数、木本植物物种多样性和草本植物物种多样性在南北坡具有不同的海拔梯度格局。物种总数在南坡呈现单峰分布格局,而在北坡分布趋势不明显;木本植物物种多样性在南北坡具有相似的分布格局:在低海拔沿海拔梯度变化不明显,而在高海拔则随海拔上升而急剧下降;草本植物物种多样性在南北坡沿海拔梯度变化的规律不明显。β多样性沿海拔梯度先减少后增加,形成两端高中间低的格局,说明中海拔地区生境条件较为均一,低海拔地区的人为活动增加了生境的异质性,而高海拔地区的生态过渡特性增加了物种的更替速率以及群落的相异性。
植物物种多样性的垂直分布格局
,方精云
生物多样性 , 2004,
Abstract: ?生物多样性沿环境梯度的变化趋势是生物多样性研究的一个重要议题,而海拔梯度包含了多种环境因子的梯度效应,因此研究生物多样性的海拔梯度格局对于揭示生物多样性的环境梯度变化规律具有重要意义。在不同的研究尺度,植物多样性沿海拔梯度具有不同的分布格局,而形成这种格局的因素有很大差异。本文从α多样性,β多样性和γ多样性三个尺度总结了植物物种多样性沿海拔梯度分布格局及其环境解释。α多样性沿海拔梯度的分布格局在不同生活型的物种之间差异很大,但对于木本植物来说,虽然也存在其他格局,但α多样性随海拔升高而降低是被广泛接受的一种格局。在一般情况下,β多样性随着海拔的升高而降低,并且对于不同生活型的物种,β多样性沿海拔梯度具有相似的分布格局。γ多样性沿海拔梯度具有两种分布格局:偏峰分布格局和显著的负相关格局;特有物种数往往随着海拔的升高而减少,而特有度则随着海拔的升高而增加。
生态学代谢理论: 基于个体新陈代谢过程解释物种多样性的地理格局
,,方精云
生物多样性 , 2009,
Abstract: 新陈代谢是生物的基本生理过程。生态学代谢理论(metabolic theory of ecology)基于生物个体大小和环境温度对个体新陈代谢过程的影响, 使用尺度推移(scaling)的方法来解释多种生态学格局和过程。James Borwn等将这一理论用于解释物种多样性的大尺度格局, 并从机制上解释了物种多样性与环境温度的关系。这一理论提出了两个明确的预测: (1)物种多样性的对数与绝对温度的倒数之间呈线性关系; (2) 这一线性关系的斜率为–0.6至–0.7。这一理论自提出以来, 饱受争议, 经过了正反两方面经验数据的检验, 目前仍未形成一致的结论。虽然这一理论仍面临着一些有待解决的问题, 但它以崭新的思路和方法有别于以往的基于统计学方法的研究。人们过去对该理论的实证检验忽略了两个重要的约束条件, 即除温度以外的环境条件处于理想状态和群落处于平衡状态, 而这两个约束条件是理解该理论的基础。本文对生态学代谢理论的理论框架、预测和含义, 以及以往的检验结果进行阐述, 在此基础上提出了作者对该理论的若干认识和未来研究中应考虑的若干问题。
Historical hypothesis in explaining spatial patterns of species richness
生物多样性分布格局的地史成因假说

,,方精云
生物多样性 , 2009,
Abstract: 生物多样性的大尺度分布格局是现代环境与地史过程共同作用的结果。本文从影响机制、参数选择及与现代气候假说的关系等方面回顾了地史成因假说的最新进展, 并得出以下认识: (1) 地史过程对生物多样性的分布格局有显著影响, 但地史过程与现代环境之间强烈的共线性使得两者的影响常叠加在一起; (2) 与广域物种的多样性相比, 地史过程更有利于解释狭域物种(或特有物种)的多样性; (3) 地史过程的参数选择是地史假说所面临的挑战之一, 目前所用的指标与现代环境具有显著的共线性, 难以直观地体现地史过程对生物多样性的影响, 对不同区域内物种系统发育过程的对比或者物种形成速率及灭绝速率分布格局的分析可能有助于评价地史成因假说的影响。
The species-energy hypothesis as a mechanism for species richness patterns
物种多样性地理格局的能量假说

,,方精云
生物多样性 , 2009,
Abstract: 物种多样性地理分布格局及其成因是生物地理学和宏观生态学研究的核心问题之一。为了解释物种多样性的分布格局, 人们提出了多种假说, 其中讨论最多的是能量假说。该假说认为, 物种多样性的变化受能量控制。根据能量的不同形式及其对物种多样性的影响机制, 能量假说包括以下几种形式: 生产力假说(productivity hypothesis)、水分—能量动态假说(water–energy dynamic hypothesis)、环境能量假说(ambient energy hypothesis)、寒冷忍耐假说(freezing tolerance hypothesis)以及生态学代谢假说(metabolic theory of ecology, MTE)。本文系统介绍了每种能量假说的含义、所使用的能量形式及表征变量, 以及对物种多样性的影响机制, 并对不同形式的能量假说进行了比较, 在此基础上, 分析了每种能量假说的优点和缺点以及各自面临的问题。
物种多样性地理格局的能量假说
,,方精云*
生物多样性 , 2009,
Abstract: ?物种多样性地理分布格局及其成因是生物地理学和宏观生态学研究的核心问题之一。为了解释物种多样性的分布格局,人们提出了多种假说,其中讨论最多的是能量假说。该假说认为,物种多样性的变化受能量控制。根据能量的不同形式及其对物种多样性的影响机制,能量假说包括以下几种形式:生产力假说(productivityhypothesis)、水分—能量动态假说(water–energydynamichypothesis)、环境能量假说(ambientenergyhypothesis)、寒冷忍耐假说(freezingtolerancehypothesis)以及生态学代谢假说(metabolictheoryofecology,mte)。本文系统介绍了每种能量假说的含义、所使用的能量形式及表征变量,以及对物种多样性的影响机制,并对不同形式的能量假说进行了比较,在此基础上,分析了每种能量假说的优点和缺点以及各自面临的问题。
生物多样性分布格局的地史成因假说
*,,方精云
生物多样性 , 2009,
Abstract: ?生物多样性的大尺度分布格局是现代环境与地史过程共同作用的结果。本文从影响机制、参数选择及与现代气候假说的关系等方面回顾了地史成因假说的最新进展,并得出以下认识:(1)地史过程对生物多样性的分布格局有显著影响,但地史过程与现代环境之间强烈的共线性使得两者的影响常叠加在一起;(2)与广域物种的多样性相比,地史过程更有利于解释狭域物种(或特有物种)的多样性;(3)地史过程的参数选择是地史假说所面临的挑战之一,目前所用的指标与现代环境具有显著的共线性,难以直观地体现地史过程对生物多样性的影响,对不同区域内物种系统发育过程的对比或者物种形成速率及灭绝速率分布格局的分析可能有助于评价地史成因假说的影响。
生态学代谢理论:基于个体新陈代谢过程解释物种多样性的地理格局
,,方精云*
生物多样性 , 2009,
Abstract: ?新陈代谢是生物的基本生理过程。生态学代谢理论(metabolictheoryofecology)基于生物个体大小和环境温度对个体新陈代谢过程的影响,使用尺度推移(scaling)的方法来解释多种生态学格局和过程。jamesborwn等将这一理论用于解释物种多样性的大尺度格局,并从机制上解释了物种多样性与环境温度的关系。这一理论提出了两个明确的预测:(1)物种多样性的对数与绝对温度的倒数之间呈线性关系;(2)这一线性关系的斜率为–0.6至–0.7。这一理论自提出以来,饱受争议,经过了正反两方面经验数据的检验,目前仍未形成一致的结论。虽然这一理论仍面临着一些有待解决的问题,但它以崭新的思路和方法有别于以往的基于统计学方法的研究。人们过去对该理论的实证检验忽略了两个重要的约束条件,即除温度以外的环境条件处于理想状态和群落处于平衡状态,而这两个约束条件是理解该理论的基础。本文对生态学代谢理论的理论框架、预测和含义,以及以往的检验结果进行阐述,在此基础上提出了作者对该理论的若干认识和未来研究中应考虑的若干问题。
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