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楼主: huashi3483
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【全集】2002 ICM 蜥蜴问题 特等奖论文 教程

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xudaoyuan        

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发表于 2009-1-16 00:14 |只看该作者
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【全集】2002 ICM  蜥蜴问题 特等奖论文 教程9 W  F. {( U/ n# ^( f" \7 g+ ]) U
问题C:如果我们过分扫荡自己的土地,将会失去各种各样的蜥蜴。 0 R9 B7 Z2 j1 X4 i1 f8 y
佛罗里达灌木蜥蜴是一种灰色或灰褐色小蜥蜴,遍布于佛罗里达中部和大西洋沿岸地区的沙质高地上。Florida濒危动植物委员会把这种灌木蜥蜴归类为濒危的生物。 在网址http://www.comap.com/undergraduate/contests/icm/2002problem/scrublizard.pdf你将会找到一份有关这种佛罗里达灌木蜥蜴的实情说明。 + D7 ]1 ?5 T. G" B. ^4 v$ j
佛罗里达灌木蜥蜴的长期存活,有赖于保留适当的空间搭配和灌木丛生地带的规模。 ( K/ y- U) r6 Z8 ~4 _. c& `
任务1:讨论在佛罗里达州促使灌木蜥蜴丧失适当栖息地的各种因素。为了保留这些栖息地,你会提出哪些建议?并且论述实现你的建议的各种障碍。
  @5 @) J3 K' q
任务2:利用表1中提供的数据估计数值Fa(成年蜥蜴平均产卵量);Sj(处在出生和第一个繁殖季节之间的幼年蜥蜴存活率);Sa(成年蜥蜴平均存活率)。
表1 8 S" q0 t8 K( I( Y. h: I
摘要数据是关于一群灌木蜥蜴的,它们先被捕捉尔后连续跟踪四年。幼小蜥蜴(0岁)在出生当年夏季不产卵。所有其他雌蜥蜴的平均孵卵量与身体尺寸成比例,正如线性函数y=0.21*(SVL)-7.5所表示的,其中y是孵卵量,而SVL是鼻子到肛门以mm为单位的长度。
年度 年龄 存活总数 雌蜥蜴存活数平均雌蜥蜴身长 (mm)
+ r( z- F% E' w. z
1     0     972         495           30.3
9 X  h* w1 y; V' H) D& G% l- r9 n
2     1     180          92           45.8
, W; u3 M" r. h  X4 j/ W" U9 j
3     2      20          11           55.8 5 S! K7 v  U7 O9 y4 K( g
4     3       2           2           56.0
任务3:人们推测,参数Fa ,Sj 和Sa与一片灌木地带的露天沙质区的规模和总量有关联。利用提供在表2中的数据构造若干函数来针对不同地带估计Fa ,Sj 和Sa 。此外,构造函数对给定地带评估其承载灌木蜥蜴的能力C。 表2
1 @; J$ f9 ?. ]7 L# }! X4 D' k
关于8个灌木地带的摘要数据,包括灌木蜥蜴的生命变化速率。对于每个地带,雌蜥蜴的年产卵量(Fa),幼小蜥蜴存活率(Sj),以及成年蜥蜴存活率(Sa),连同地带规模和露天沙质栖息地的总量列在一起。 $ N$ ?/ c4 L: x
  
灌木地带 地带规模 (公顷) 沙质栖息地 (公顷)     Fa     Sj      Sa   密度(蜥蜴数/公顷)
% G9 v; Y9 ?8 X
a         11.31                4.80           5.6   0.12    0.06     58
# S2 ~6 i# |1 O+ J& I5 C
b         35.54               11.31           6.6   0.16    0.10     60
* [2 K! D9 v- m& j
c        141.76               51.55           9.5   0.17    0.13     75
2 a& y; T  K7 T! z$ a) A
d         14.65               7 .55           4.8   0.15    0.09     55 : d* w, L: b# C% j( n
e         63.24               20.12           9.7   0.17    0.11     80
( x1 k& n  [8 O9 H6 Q
f        132.35               54.14           9.9   0.18    0.14     82
* k9 b: I0 [( s# O( k# b
g          8.46                1.67           5.5   0.11    0.05     40
0 d$ Y, z% T( P1 d+ d
h        278.26               184.32         11.0   0.19    0.15    115
任务4:已有许多动物研究表明,在一个栖息地带中,食物,空间,掩蔽地,抑或繁殖配偶可能受限制的,这就导致动物个体在各个地带之间迁徙。有关灌木蜥蜴的迁徙原因缺少明确的证据。不过,确有百分之十的幼年蜥蜴在各个地带之间游走,而这种迁徙会影响一个地带中群体规模。成年蜥蜴显然不迁徙。利用下面直方图中给出的数据估计在任何两个地带i和j之间经迁徙而存活的蜥蜴的概率。 表3  直方图   {' b6 p) [9 A
幼年蜥蜴的迁徙数据,是经由个体标记,释放,再捕获直到6个月后获取的。对于再捕捉的测量工作是在距离释放地点方圆750m内进行。
8 Z1 x) [: Q+ F+ Y% ^
  
任务5:对于表3中给出的地表形貌,建立模型估计灌木蜥蜴的整个群体规模。而且,确定哪些地带适于灌木蜥蜴栖息,哪些地带会不支持一个有生存力的群体。 " H+ q: B( {3 V& R
对于一个展布在Avon Park Air Force Range上面的具有29个地带的地表形貌,下面的表格列出了各个地带规模和露天沙质栖息地。参看: : x* m. O. f" A9 R1 d6 {
http://www.comap.com/undergraduate/contests/icm/2002problem/map.jpg 0 B  b3 _: V6 S& z1 M
给出的一张地表形貌的地图。
灌木带标识 地带规模(公顷) 沙质栖息地(公顷) * d& O5 K8 n, o8 X# @
1           13.66            5.38 , I! U+ D+ H8 v- I; f. q
2           32.74           11.91
% G0 @% {( Q% e
3            1.39            0.23 ; _7 f( c) i4 R
4            2.28            0.76
% _0 u* V& r8 n5 M0 D
5            7.03            3.62
) d! h% U' @8 Q& ]
6            14.47           4.38 - y% l$ |9 N. v- l) `$ D0 X
7            2.52            1.99 0 [' R8 q9 k0 R+ j
8            5.87            2.49 5 y% T" `8 _# k" h
9            22.27           8.44
) G9 z5 t, ~$ e6 y6 m2 h# i
10            19.25          7.58 $ m) e; k/ t: v# I  b# F- H
11            11.31          4.80 + e: }( U. Z! N7 l. u1 ^
12            74.35         19.15
6 B8 O0 t" g- a" f* u
13            21.57          7.52 ( H+ q- r5 y3 l' ?2 t
14            15.50          2.82
1 T; X4 I$ c! I& }& h
15            35.54          11.31
/ G) t; C; J$ o
16            2.93            1.15 6 a9 N8 N4 ~, `2 ^
17            47.21          10.73
# \: y2 V! Y7 D* o/ d" ?! g. z
18            1.67            0.13 * u) p& n$ A* T8 P5 K
19            9.80            2.23   q  O/ c9 N/ _& c( u
20            39.31           7.15 7 k- K8 b3 v9 j* t! X9 j
21            2.23            0.78 % l4 q- S" |6 K! X
22            3.73            1.02 / Y3 o5 o1 }( s% C3 h
23            8.46            1.67
2 i7 b& A( ]) |9 @9 o, X0 v4 j
24            3.89            1.89
) ]0 e4 ]; |" u! b. q' ~  G
25            1.33            1.11
, d' {' \* S) o9 ~/ x4 k
26            0.85            0.79 + K! R% q' R4 b9 b4 [4 Q0 a" J
27            8.75            5.30 / `9 N$ e& k2 s9 k  V
28            9.77            6.22
7 \% ^1 T. v5 G/ f4 a5 }
29            13.45           4.69

" u5 k3 E5 R, i2 s7 K8 V% f0 o* I
" c2 o& @1 u4 x4 b2 k任务6:空中摄影业已确定,在佛罗里达灌木区域内,植被密度一年增长6%左右。请针对一个可控燃烧政策提出建议。
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