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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# {& c+ K, _7 S
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。 $ r# q1 _4 P! A4 l) s- |
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。
7 T# b: |4 k. j# B! L  t& K2 u% k
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。
4 j! {4 Y) {  e9 }+ h
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。
- b9 X% _* z6 L+ m
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
4 {# C0 [9 K9 O0 k" Y; N; D9 p
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) 5 ~% R! P4 L3 R% x4 `
1     0     972         495           30.3
2 L: t- Z$ R% }) ]. s( W8 B0 H
2     1     180          92           45.8
; ^& n7 o- x9 c: A/ I
3     2      20          11           55.8 , g9 Z1 `& e3 j1 A3 i9 W% U7 S
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 ) l% h1 v/ C) F
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。
1 p0 G" z( H% s1 o3 F  
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) ; Q7 X# s& N% l+ X* y8 ]. _
a         11.31                4.80           5.6   0.12    0.06     58
0 R, p4 x* a4 y9 ^$ i2 y8 s
b         35.54               11.31           6.6   0.16    0.10     60 3 J. ?1 ?& R0 V$ |
c        141.76               51.55           9.5   0.17    0.13     75 7 i- a- G! c$ o2 u( }( {
d         14.65               7 .55           4.8   0.15    0.09     55 5 Z  ]0 B% w7 o& t4 U
e         63.24               20.12           9.7   0.17    0.11     80 . k+ g0 J  ?$ g2 B4 K
f        132.35               54.14           9.9   0.18    0.14     82 , F" B* o7 h" F) X
g          8.46                1.67           5.5   0.11    0.05     40 4 W5 j4 E: v, _( @' G
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
2 A, p4 F/ `' V* I% J; x  ], w# H: ~( n
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。
" w  w# }4 o9 u3 S! N# V+ 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。
% G! ]5 S* Z( f+ W. _; z
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:
) J$ G! i3 I5 |2 b
http://www.comap.com/undergraduate/contests/icm/2002problem/map.jpg 0 ~5 o2 T( Z. c/ e4 s+ y
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)
9 ^" N% a5 [! h
1           13.66            5.38 8 c* G) K, G- v( H0 z( s
2           32.74           11.91
8 b, U( e" Z+ I$ ~+ O" y
3            1.39            0.23 , z0 ?' W; w7 ^) {9 R. m
4            2.28            0.76
0 r  V+ g( x( X; B+ ?$ Q, O$ l
5            7.03            3.62
& C; x8 ~; N1 Q1 E
6            14.47           4.38 ; [$ f$ J7 R/ O9 P
7            2.52            1.99
, `7 s. b* C: u. q# }% U- ~: D
8            5.87            2.49
+ C# H2 ?! o- x* b" l# ~. b; h
9            22.27           8.44 7 K  R. M$ \6 ^
10            19.25          7.58
* [& T4 n* Q# ]5 P' y6 L$ `. K: g* x4 s
11            11.31          4.80 5 o" Q% g8 r3 J- i/ J- {
12            74.35         19.15
  ]' K+ A# |8 V6 _, \
13            21.57          7.52
, ~) R% E. Q9 K  @7 t
14            15.50          2.82
% u  F$ }( C0 Y/ r  c
15            35.54          11.31   I) A1 f) |1 N) ]
16            2.93            1.15 ! e6 `* \6 R, p* p# o' V
17            47.21          10.73
' J! L; |$ ^0 {+ D! m7 d
18            1.67            0.13 1 F7 {. V5 [0 d8 ~- d7 \' d
19            9.80            2.23
4 r  L3 t; T2 N+ ]2 W) C
20            39.31           7.15 9 Y" {% v0 E" }' u4 S7 l
21            2.23            0.78
; z) \3 I7 Z# j
22            3.73            1.02
/ [: N5 y* _; O/ ~/ z" D2 R
23            8.46            1.67
; E3 t- W9 F5 i3 T2 `$ T
24            3.89            1.89 : M- C9 I3 A1 E6 X$ q1 q* u
25            1.33            1.11
8 x; C( K+ o& M2 y# {& b
26            0.85            0.79
$ S2 v3 \& {% A  ]( u0 T
27            8.75            5.30
& n7 S: v  ^$ k; d8 Z
28            9.77            6.22 7 t- f/ ~/ L/ h% z( M$ I% ^; X' Q1 h
29            13.45           4.69
" D6 P3 [+ V' v8 M
7 @0 Y% k: D$ k; x$ O8 X) X$ Q
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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