Within-plant allocation of a chemical defense in Secale cereale. Is concentration the appropriate currency of allocation?

Summary. The among-leaves allocation of DIBOA, a hydroxamic acid associated with plant resistance, in the shoot of rye (Secale cereale) was evaluated over the vegetative development of the plant. The appropriateness of using the concentration of secondary metabolites, DIBOA in this case, as the parameter to evaluate defense allocation in plants is discussed. Both biological and statistical arguments are put forward to suggest that allocation of chemical defenses should refer to absolute content and not to concentration. Results showed that leaf age was significantly linked to leaf concentration of DIBOA, young leaves having higher concentrations. In contrast, leaf content of DIBOA, our proposed currency of allocation, was not significantly higher in younger leaves. Furthermore, a regression analysis showed that the DIBOA content of leaves was better explained by the leaf relative biomass (proportion of shoot biomass) than by leaf biomass itself. It is suggested that, rather than leaf age, leaf relative biomass is the major factor determining DIBOA allocation in rye shoots. It is proposed that studies addressing within-plant defense allocation should use chemical defense content as the currency, emphasizing the major factors driving this process and its underlying mechanisms. Likewise, it is proposed that studies aiming at characterizing optimal patterns of plant defense should use chemical defense concentration as the currency, and be accompanied by evaluations of the actual resistance against herbivores of the plant parts analyzed, together with the effect on plant fitness. Received 19 February 1999; accepted 28 April 1999.     

城市物质代谢及其调控

对比研究了城市系统与自然生态系统物质代谢的主要差别。从现代控制论原理出发,对城市物质代谢涉及的主要因素及其相互关系进行了结构性分类研究,建立了城市物质代谢的控制论理论模型。      

基于最优传递矩阵的层次分析法在桥梁震害评估中的应用

影响桥梁抗震性能的因素众多,鉴于传统的定量方法无法精确权衡各因素的影响程度,因此,考虑将不确定型层次分析法引入桥梁的震害评估中,对区间标度的合理选择作了简要讨论,运用1～9标度采集数据,兼顾10/10～18/2标度的精确性,对初始判断矩阵进行折算。利用最优传递矩阵的概念,对传统的AHP进行改进,直接求出各指标的权重值。并将此方法应用到实例当中,建立基于地震波、墩台基础、支座、结构因素、环境因素等多因素影响下的桥梁震害评估模型,得到桥梁最终的综合评估值。     

几种果粮间作人工植物群落生物生产力的动态变化及其优化调控

为解决果粮间作经营的中后期常出现的作物减产和资源浪费的矛盾,有必要分析果粮人工植物群落中各生态元的时空变化过程,揭示果粮间作经营中矛盾的产生、发展乃至激化的过程,寻求合理的间作作物组合,并进行优化调控,在岷江上游干旱河谷区,选择处于不同经营阶段（３ａ,５ａ,１０ａ,１８ａ,２８ａ）而经营管理条件基本一致的的９种苹果与粮食作物间作模式,调查测定了每一模式各阶段的果树的生长及其苹果产量,各间作粮食作物的生物量、总生物量、作物固定的总能量及其光能利用率、经济产量和经济收入等指标,揭示了苹果和各粮食作物２８ａ内的生物生产力的动态变化及其特点,找到了果树不同经营阶段的合理间作物组合,提出了该区不同经营阶段的最佳模式类型．对果粮间作的作用、理论基础及优化调控指标及其不确定性等问题也进行了讨论     

基于GIS的城市工程地质环境质量变权评价

城市工程地质环境质量传统评价方法中,指标权重确定后,无论各指标值如何变化,指标权重值总是固定不变,无法反映各项指标内部差异性对城市工程地质环境质量的影响,进而影响评价结果的客观公正性。为此,将变权原理引入城市工程地质环境质量评价。根据城市工程地质环境特点及评价精度要求,构建城市工程地质环境质量评价指标体系,采用分段强惩罚-激励型变权模型,并结合GIS空间分析功能对其进行评价。以郑州市为例,采用常权和变权两种方法对其工程地质环境质量进行评价。结果表明,变权评价结果与常权评价结果趋势性较为一致,且变权评价结果比常权评价结果更易区分评价等级,在一定程度上避免了常权法在权重分配中的缺陷,充分体现了各项评价指标内部差异性对城市工程地质环境质量整体性的影响,提高了城市工程地质环境质量评价等级的可信度。     

基于最优尺度地理探测的长三角有机污染物时空分布驱动因素分析

场地污染对人体健康和生态环境造成了严重危害,理解其时空分布规律是污染评估和场地修复的基础.为此基于场地采样数据,利用最优尺度地理探测器分析长三角地区有机污染物时空分布规律及其驱动因素.结果表明:①长三角场地有机污染物空间分布存在显著的尺度效应,其最佳地理探测尺度格网为8000 m;②长三角污染物空间分布的主控因子最主要来源于生物场,其次来源于化学场;③在土壤0~20 cm深度,蔗糖酶含量、脲酶含量、微生物量氮、全氮含量和离子交换量等对有机污染物空间分布的解释力较大.在土壤20~40 cm深度,对有机污染物空间分布解释力较强的因子是土壤湿度、人口和全氮含量等.随着土壤深度的加深,水动力场的因子解释力增强.④春季里人口、全氮含量和多酚氧化酶含量等对有机污染物空间分布解释力较强.秋季里有机污染物的空间分布更复杂,因子之间表现出更强烈的非线性增强现象和双因子增强现象.     

基于改进DEA交叉效率模型的洪水灾害区域脆弱性评价

为了评价洪水灾害区域脆弱性,提出了应用改进DEA交叉效率模型和熵权法相结合的洪水灾害区域脆弱性评价方法。首先,在洪灾形成理论的基础上,构建洪灾区域脆弱性指标体系和评价标准;其次,应用改进DEA交叉效率模型计算不同区域的成灾效率,利用熵权法计算权重集结全局成灾效率。根据成灾效率的实际意义分析不同区域脆弱性的相对大小。最后,选取我国各省份洪灾作为实证分析的研究对象。研究结果表明:该方法能够准确评价区域洪灾脆弱性程度,评价结果与实际情况一致,具有较好的适用性。     

城镇污水处理设施空间优化配置研究

城镇污水处理设施建设总体规模不足、空间布局不平衡等问题突出,基于效率最大化、费用最小化原则,从微观效率和宏观布局两个维度进行空间优化配置,为解决城镇污水处理设施的空间均衡问题提供思路.以淮安市盱眙县盱城镇为例,利用ArcGIS网络分析工具,构建"目标市场份额"和"最小阻抗"模型,进行镇区污水处理设施的空间优化配置.结果表明:已有的污水处理设施中,由于管网配套不足,富春运行负荷低,未来扩大服务范围、提高运行效率是重点;在合理运行条件下,已有的污水厂的设计能力仍不满足治理需求,根据排污治污缺口,需新建一座2万t/d规模的污水处理设施;新建污水厂的最佳位置位于缺口地区的最小费用点.微观效率与宏观布局的协同优化方案可为盱城镇污水处理设施的格局优化提供科学依据,同时也为全国同类地区城镇污水处理设施空间规划管理提供参考.     

基于多源数据融合的石油罐区安全监控模型

由于单一传感器在石油罐区安全监控中容易受到外界因素影响从而产生误差,为提高传感器检测结果的可靠性和罐区安全监控预警的准确性,基于多源数据融合技术,建立罐区安全状态预警模型。首先,介绍了多源数据融合技术的3个层级:数据级融合,特征级融合和决策级融合,以及目前各领域常见的数据融合方法;其次,建立了基于最优加权融合算法的一级融合模型和基于BP神经网络算法的二级融合模型;最后,得到石油罐区安全监控数据融合模型,并为进一步的实践应用打下了理论基础。     

西太湖秋季蓝藻水华过后细胞裂解对溶解性有机碳影响

从2009年7月~2010年3月每月采集西太湖表层水样,分析叶绿素含量﹑蓝藻细胞裂解速率﹑磷酸盐浓度的变化,并通过切向流超滤系统分离得到的高分子量(1kDa~0.5μm)溶解性有机物的碳氮比值和高分子量溶解性有机碳浓度的变化.结果表明,西太湖蓝藻细胞裂解速率在11月达到最大值(0.43d-1),而磷酸盐和高分子量溶解性有机碳浓度分别在12月与9月达到最大值.细胞裂解速率与磷酸盐﹑高分子量溶解性有机碳浓度之间没有相关性,说明水华过后影响磷酸盐浓度﹑高分子量溶解性有机碳的因素很多,蓝藻细胞裂解只是其中重要因素之一.藻类水华的出现可能导致水体中其它磷形态(如有机磷)与磷酸盐之间的迁移转化,而大型浅水湖泊扰动导致的沉积物再悬浮和水华过后频繁的细菌活动都可能是影响高分子量溶解性有机碳的因素.秋季水华过后蓝藻细胞裂解释放的有机碳进入微食物网循环,引起细菌活动频繁,而溶解性有机物中含碳化合物比含氮化合物容易降解,所以碳氮比值逐渐减少.此外细菌通过硝酸盐合成溶解性有机氮也可能是碳氮比值减少的一个重要原因.