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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+ }! ^: p" q4 ?0 H
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。 5 H& T4 W* C3 o( }! b; l
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。 ' I! O1 }$ X! `/ j9 j2 l$ ^. V2 n
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。
) ~3 W5 `" C; U, Z/ e: b) f0 `+ x
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。
+ H; g( [" n, H
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
1 U9 T7 v. B( Z8 e+ |1 }" ~
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) . |3 `4 K% Z; D1 R
1     0     972         495           30.3
2 ~; h$ S! k  t- ]+ C% H8 |
2     1     180          92           45.8
" z# ^0 u4 h) ~/ u
3     2      20          11           55.8
9 R4 m. Q  }, E% S$ X9 |5 f! g/ v
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
  f% c, K( V5 ?; F$ t" s
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。   j5 R( t0 S- t; X6 L4 y
  
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) * _# p3 N- Z* b( z
a         11.31                4.80           5.6   0.12    0.06     58   ^9 w2 M/ _, V  R
b         35.54               11.31           6.6   0.16    0.10     60 + v2 V$ m4 ^) K6 {3 H6 U
c        141.76               51.55           9.5   0.17    0.13     75 1 {( s, n% U  s9 I( ~
d         14.65               7 .55           4.8   0.15    0.09     55 ' i/ U" h6 f: ]
e         63.24               20.12           9.7   0.17    0.11     80 ) c) |6 q! F) ]6 \
f        132.35               54.14           9.9   0.18    0.14     82
$ Z; v8 ]8 B/ }  o5 f3 N) P) i% p
g          8.46                1.67           5.5   0.11    0.05     40
6 y. g4 F0 i$ K
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
  N4 @" V( _  w5 n& M
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。

# }: i. e+ b4 @* ]/ F  
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。
9 O: b" B- A0 V5 O1 m. P
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: 3 `! s5 d' r) e+ W  z
http://www.comap.com/undergraduate/contests/icm/2002problem/map.jpg
0 O( }+ K, b7 _: s  O5 `4 A
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)
' t+ I; ^" P9 o$ j* j5 q
1           13.66            5.38 6 S3 p! ~+ _" ]6 m$ d
2           32.74           11.91 2 q' ]: Y* F9 r4 {
3            1.39            0.23
+ S$ e( w; R5 |& l" H
4            2.28            0.76
4 S6 L( u) c- {! [, A# L
5            7.03            3.62 $ p( @6 O/ S( v2 o* r7 S+ m9 |4 l
6            14.47           4.38 0 I4 l/ |" F& Y' Q- K: }5 d
7            2.52            1.99 4 f! i& m) j: p- q5 {9 Y( ~
8            5.87            2.49 : U+ t4 Q( V. v2 j$ t3 n+ i
9            22.27           8.44
+ G4 {; V' N; b# W: K
10            19.25          7.58
8 R' t6 [# M3 z* W+ G& y
11            11.31          4.80
# s! v. y7 I5 j) F2 l/ B' I+ N7 X
12            74.35         19.15 & f# T, w- r+ Z( S$ N0 O. Y
13            21.57          7.52 ( U  ~1 J( K) C/ F
14            15.50          2.82
7 t- j: p$ |; Q1 |9 |
15            35.54          11.31 8 [% t& v! U0 R" l
16            2.93            1.15   U+ U; Y- K& |* v* B* [" Z) M
17            47.21          10.73
3 |+ E( N: g. w9 e' d
18            1.67            0.13 ! x5 I  p0 X* h# M. z% N. M* p
19            9.80            2.23
1 }. }1 O- r4 u6 T$ Z9 F
20            39.31           7.15 " L" Z8 _/ o' N! B( F& n4 k/ g
21            2.23            0.78 ' v( F& f. o9 |- U8 d
22            3.73            1.02 # {3 f+ [8 T1 ~. i) p% F" e
23            8.46            1.67
" x$ `; R) T9 V, z7 P
24            3.89            1.89 ) ]4 w* ]  j7 [! d1 }' R2 t* T4 v3 p
25            1.33            1.11 8 i5 O% B; C- _. [" D" j
26            0.85            0.79
1 x$ F$ p+ z' L8 I9 h1 e" \9 f
27            8.75            5.30 , m7 t' t* B- N/ t5 V( m
28            9.77            6.22
) A, U3 p" k% Y' o9 a  i! R. u; L
29            13.45           4.69

! \0 D0 E. r: }7 z
2 S* |* v; a. b- [. |. S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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