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复兴中华数学头子
TA的每日心情 开心 2011-9-26 17:31
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[LV.2]偶尔看看I
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我们的水系 —不确定的前景
7 j ]+ ?' [1 f" _4 Y 斑马贻贝, Dreissena polymorpha,是指甲般大小的淡水软体动物,经由越洋货轮的压舱水不留意引入北美。自上个世纪 80年代中期引入以来,它们已经遍布五大湖并且扩展到越来越多的美国和加拿大内陆水系。斑马贻贝依附在各种表面上,诸如码头,船壳,商用鱼网,吸水管和阀门,本地软体动物和其他斑马贻贝。它们的为人所知的天敌,某些潜水鸭,淡水鹧鸪,鲤鱼,以及鲟鱼,没有足够的数量对他们产生重大的影响。斑马贻贝已经严重地冲击五大湖生态系统和经济。许多社区正在设法控制或者消灭这些水生害虫。原始资料: Great Lakes Sea Grant Network
2 R4 u7 W/ k# X4 Z/ @1 c: C http://www.sgnis.org/ 研究人员正在试图分辨与斑马贻贝在北美水系蔓延有关的环境变数。可以限制或阻止斑马贻贝扩展的相关因素是不确定的。你可以查阅若干参考数据,包括供水系统中一些化学药品和物质的列表,这些或许对斑马贻贝在各个水系的扩展产生影响。此外,你可以假定,单独的斑马贻贝每年都能生长 15毫米,生命期介于 4-6年之间。常见的贻贝每天吞吐 1升水。 要求 A : 研讨可能影响斑马贻贝扩展的环境因素。 要求 B : 利用化学数据,提供在: : e" ?+ F) M0 {: A
http://www.comap.com/undergraduate/contests/icm/imagesdata/LakeAChem1.xls
$ ~1 n, d3 T9 K" X# R 和贻贝增殖数据,提供在: ; p( `7 }) v( t5 u) ?5 x+ M' J3 J
http://www.comap.com/undergraduate/contests/icm/imagesdata/LakeAPopulation1.xls + t: T4 _) M) M5 d3 R, v
对于斑马贻贝在湖泊 A中的数量增长建立模型。要保证熟读有关收集斑马贻贝数
5 R0 d) J; c6 K% E. v# Y1 r) \ 据的说明。 要求 C : 利用来自另一位科学家的关于湖泊 A的附加数据,提供在: - i5 [& |7 t' I( u
http://www.comap.com/undergraduate/contests/icm/imagesdata/LakeAChem2.xls ! S2 K; R1 h8 A* N
和附加的贻贝增殖数据,提供在:
) x8 J) n7 e! J8 x; V. b; b, M http://www.comap.com/undergraduate/contests/icm/imagesdata/LakeAPopulation2.xls
- g8 d& f; W4 {9 B) U$ b' } 证实你依据要求 B所建模型的合理性。借助于这个附加数据,调整你的前面的模 + A7 I+ w; l5 S- X; @% n! Z. k0 H
型。分析你的模型的效能,讨论它的灵敏度。 要求 D : 利用来自美国两个湖泊(湖泊 B和湖泊 C)的化学数据,提供在: 2 a7 y, o9 m, u9 u, Y5 L3 }1 L$ \
) I; ~8 v; R! n1 H2 A http://www.comap.com/undergraduate/contests/icm/imagesdata/LakeB.xlsLakeB.xls ) f" x& |* \- q- S3 o
和 5 o0 L, |& J3 Z8 ]' H) p
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确定这些湖泊是否易受斑马贻贝扩展的损害。论述你的预言。 要求 E : 临近湖泊 B(见要求 D)的社区正在考虑在接近湖泊的路面上采取特殊冬季除冰
% `" f0 M/ c' t" n/ \1 X N8 Q 政策。请为当地政府官员就有关除冰化学制剂政策编写一个工作指导。在你的工 ! K$ ~4 l! ~3 ~) H" z* E
作指导中,要对冬季除冰给予斑马贻贝增殖的长期冲击申明你的预见。 要求 F:
% q6 f% {! }$ I/ |. @; A 美国的一个当地社区提议引进刺鳍鱼。斑马贻贝较少被当地鱼类吃掉,所以,它
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们就在生态上充当了一种终结者。但是, 100 mm以上的刺鳍鱼几乎唯一地以斑 - e9 E+ j: P) S0 F3 b& b
马贻贝为食。具有讽刺意味的是,由于栖息地破坏,刺鳍鱼在俄罗斯黑海和里海 ) R$ h1 U" j* r
的原始栖息地中面临危险。除了你的技术报告以外,请包括一个特地为当地社区 ( O: f% x' J+ Z& u, B
领导编写的言简意赅的报告(至多三页),对他们引进刺鳍鱼的提议作出反应。也
& q" D+ z3 Z2 i3 D5 S! r2 \ 要建议多种方法在各个水系内和水系之间降低贻贝的增殖。 有关收集斑马贻贝数据的说明 9 {- n1 U0 [: v4 Q# R# B
斑马贻贝的发育状态划分成三个阶段 : 面盘幼体(幼虫),沉积幼体和成年贻贝。面盘幼体(极细微的斑马贻贝幼虫)悬浮在水中漂来荡去一到三个星期,尔后开始寻找硬的行将依附的表面并且开始它们的成年生活。查看斑马贻贝幼虫是困难的,因为它们不易单凭裸眼看清楚。沉积幼体贻贝可以在船只和汽艇一类光滑表面上摸到。年深日久的斑马贻贝侵扰会覆盖一个表面,甚至形成厚厚的垫子,有时达到很高的密度。沉积贻贝的密度由安放在湖泊中的三块 15x15 cm沉积板来测定。顶上的板在整个取样季节( S –季节性的)中都留在水中以便评估季节累积。中间和底下两块板在经过特定时间段( A—替换性的)以后取走待查,这个时间段在数据文件中由 Lake Days表示。
% X7 [$ Q0 @0 b1 x! f! Q" W! k 沉积板被放在显微镜下,而且,在板的下表面上所有沉积贻贝被计数,尔后在贻贝 /m2单位下完成密度报告。 各类数据存放在无格式 xls文件中 : LakeAChem1of.xls, LakeAPopulation1.xls, LakeAChem2of.xls, LakeAPopulation2.xls, LakeB.XLS, LakeC.XLS* V+ m& i7 R1 F6 T1 X& ]
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