1、實驗信息管理與工程系 系 信息與計算科學(xué) 專業(yè) 13 級 信息與計算科學(xué) 班 組實驗人學(xué)號： 25實驗地點實訓(xùn)樓 B201實驗日期2016.06.7實驗項目：荒漠區(qū)動植物關(guān)系的研究實驗內(nèi)容：環(huán)境與發(fā)展是世界所普遍關(guān)注的問題, 隨著全球與區(qū)域經(jīng)濟的迅猛發(fā)展, 人類也正以前所未有的規(guī)模和強度影響著環(huán)境、改變著環(huán)境, 使全球的生命支持系統(tǒng)受到了嚴重, 出現(xiàn)了全球變暖、生物多樣性、環(huán)境污染等全球性的環(huán)境問題, 并已經(jīng)嚴重影響到了全球人類社會的發(fā)展。在探討環(huán)境與發(fā)展問題的過程中,人們越來越認識到了現(xiàn)代社會發(fā)展過程中自然社會經(jīng)濟復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性, 以及生態(tài)學(xué)理論在解決這些問題中的重要性。干旱區(qū)是全球生

2、態(tài)系統(tǒng)中的重要類型之一, 也是目前全球開發(fā)較晚的區(qū)域之一,因此, 積極開展干旱區(qū)的生態(tài)學(xué)理論與實踐研究, 對于干旱區(qū)當(dāng)前的環(huán)境問題的解決, 以及未來防患于未然的科學(xué)決策均具有極其重要的現(xiàn)實意義。作為我國三大自然區(qū)域之一的西北干旱區(qū), 由于其大規(guī)模、高強度的開發(fā)歷史較短, 因此, 與其它區(qū)域相比較而言, 其境內(nèi)蘊藏了豐富的待開發(fā)自然資源, 也奠定了其在我國未來經(jīng)濟建設(shè)中的舉足輕重的地位, 并擔(dān)負著重要的歷史使命, 西部大開發(fā)的實施即是最顯著的證明。因此, 積極開展和深化干旱區(qū)的生態(tài)學(xué)研究, 對于該區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護具有深遠的理論意義與實踐價值。生態(tài)研究與資源利用是分不開的, 荒漠區(qū)是我

3、國典型的溫帶荒漠和干旱脆弱生態(tài)系統(tǒng), 生態(tài)環(huán)境條件十分嚴酷, 動物的可利用資源在數(shù)量和質(zhì)量上與濕潤區(qū)、半干旱區(qū)存在差異, 嚙齒動物的分布具有明顯的區(qū)域性特征。由于近年來人為干擾不斷加重, 使得該地區(qū)的荒漠化日益嚴重。依賴于植物生存的動物種群和群落格局隨之受到了明顯影響。嚙齒動物群落是荒漠生態(tài)系統(tǒng)食物鏈上必不可少的消費者, 對荒漠的利用與保作用。許多物種群體與人的干擾具有密切關(guān)系, 干擾的一個突出作用是導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)中各類資源的改變和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重組, 導(dǎo)致異質(zhì)性環(huán)境的形成。有關(guān)不同干擾方式下, 棲息地破碎化過程中研究群落的變化特征是當(dāng)前景觀生態(tài)學(xué)和群落生態(tài)學(xué)研究的前沿。請根據(jù)附件提供的數(shù)據(jù)，建

4、立數(shù)學(xué)模型，分析荒漠區(qū)不同干擾下植物地上生物量、嚙齒動物生物量的變化趨勢, 并揭示不同干擾下植物生物量與嚙齒動物生物量之間的變化關(guān)系。護有實驗?zāi)康模菏煜ぁ⒄莆栈貧w方法實驗步驟：步驟 1：首先對數(shù)據(jù)進行處理，控制變量的變化。步驟 2：導(dǎo)入所有數(shù)據(jù)，再新建一個你所需要控制因變量和自變量的數(shù)據(jù)框，創(chuàng)建模型一。模型一是以草本生物量為因變量，其他草本、灌木為自變量，探索它們之間的相關(guān)性。步驟 3：求各個變量之間的二元關(guān)系。步驟 3：求多元回歸模型。步驟 4：使用 step（）和 drop1（）函數(shù)選擇最佳的回歸模型，其中 drop1（）函數(shù)中AIC 的數(shù)值越小模型越好。步驟 5：同上面的步驟再選取新的變

5、量創(chuàng)建新的數(shù)據(jù)框和模型二。模型二是以三趾跳鼠捕獲率為因變量，其他鼠類和植物為自變量，探索它們的相關(guān)關(guān)系。實驗體會與拓展設(shè)想：通過上圖的代碼和可以得出以下結(jié)論：對于模型一：從變量之間的二元關(guān)系可以看出草本生物量與月份、草本高、草本蓋、草本密呈正相關(guān)，與灌木高、灌木蓋、灌木密、灌木生物量呈負相關(guān)。其中，草本生物量與草本蓋之間具有相當(dāng)高的正相關(guān)性。草本生物量隨著草本蓋的增加而增加，隨著灌木生物量的增加而減少。因此接下來使用多元回歸模型可以知道，草本蓋的回歸系數(shù)為 3.49，表示控制其他自變量不變時，草本蓋率上升 1%，草本生物量就上升 3.49%，它的系數(shù)在P0.001 的水平下顯著不為 0，表明當(dāng)控制其他變量保持不變時，草本蓋和草本生物量呈顯著相關(guān)。而其他變量的回歸系數(shù)顯然表明草本生物量與其他自變量沒有明顯的相關(guān)性。總體來看，所有的變量解釋了過牧地區(qū)草本生物量為 71.04%的方差。最后通過 step（）函數(shù)選擇最佳的回歸模型函數(shù)為：cbs=3.596*cbgai-3.004，即草本生物量=3.596*草本蓋-3.004。對于模型二，同理分析最佳的回歸模型函數(shù)為：Sanzhi=0.13100+0.18785*cb 0.63540* ziwu。即：-0.09064*cbgai+0.02256*gmga-0.01626*gms+三趾跳鼠捕獲率=