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湖南师范大学自然科学学报
 
2019年 42卷 2期
刊出日期:2019-03-28

数学与计算机
化学化工
生命科学
资源与环境
   
 资源与环境
1 张玉,任建兰,刘凯
近15年山东省人地关系演变过程与驱动因素分析
以山东省为例,构建人地关系演变协调度、耦合度和响应度模型,并运用数理统计分析方法识别人地关系演变的驱动因素。研究表明:①2002—2016年山东省国土空间开发强度指数呈逐渐上升趋势,由0.043 8增长到0.974 5,资源环境承载力指数呈先降后升的趋势,由0.409 1下降到0.304 0,后又回升至0.749 1;②人地关系从良好协调状态转向高水平协调状态,耦合度经历了从拮抗阶段到磨合阶段向高水平耦合的跨越,国土空间开发强度对资源环境承载力影响表现出由“胁迫效应”向“促进响应”的转变过程;③经济发展水平、资源有效利用、经济效益、区际关系、环境规制强度、生态系统修复、市场化指数对人地关系协调起正向驱动作用,而当前空间均衡状态起负向驱动作用。研究对缓解山东省区域人地矛盾、推动区域绿色发展和生态文明建设提供借鉴和参考。
2019 Vol. 42 (2): 1-8 [摘要] ( 496 ) [HTML 1KB] [PDF 1690KB] ( 451 )
8 李爽,赵翠薇
基于土地利用和DMSP/OLS夜间灯光数据的河南省人口空间化研究
人口空间化研究是地理研究的关键问题,随着3S技术的发展及数据可视化需求的不断提高,如何获取高精度的人口空间分布数据成为研究热点。本文以人口基数大及人口增长迅速的河南省为研究对象,以2010年的土地利用数据、DMSP/OLS稳定夜间灯光数据、人口普查数据等为数据源,基于统计人口密度数据,将研究区划分为3部分。结合逐步回归分析理论,建立人口空间化模型,并在县级、乡镇级下对人口空间化结果进行精度评价,生成1 km×1 km人口密度格网图。结果表明:(1)对河南省第六次全国人口普查数据进行分区空间化,由精度验证结果可知模型效果较好;(2)在平均人口密度较高的县市,误差相对较小,说明该模型在人口稠密区空间化精度较高;(3)河南省人口空间化分布总体上呈从四周到城市中心递增的特点,人口分布圈层结构明显,主要向城市中心聚集,呈现由“圈”到“点”的聚集特征。
2019 Vol. 42 (2): 8-15 [摘要] ( 112 ) [HTML 1KB] [PDF 5173KB] ( 179 )
16 阿木拉堵,许斌,李翠琳,陈晨,钟成,李卉
2000—2014年西昌市热岛时空变化及驱动机制研究
本文以西昌市主城区及其周围乡镇为研究区域,利用2000,2005,2009和2014年3月获得的4期遥感影像,通过地表温度反演获得地表温度,研究西昌市的温度的年度变化及空间分布差异,同时利用这4幅影像,采用最大似然法分类获得研究区4期的土地利用类型及变化,分析西昌市城市热岛效应的驱动因素。结果表明,研究区在2000,2005,2009和2014年的平均温度分别为21.31,24.01,21.63和21.68 ℃,变化幅度不显著。总体来说,高温区主要分布在西昌市主城区、青山机场、高速公路及交通要道附近且范围在不断扩大,极高温区出现在城南的经久乡工业园区和龙窝山中的垃圾焚烧点;琼海北部的川兴镇的总体升温现象非常明显。2000年到2014年,建筑用地、水体和植被面积分别增加了52.15,1.98和23.48 km2,农用地和裸地分别减少了7.74 km2和61.31 km2,其中变化最明显的是城南经久乡工业园区攀钢钒钛冶炼厂的建立,使得建筑用地直接替换了原来的植被与裸地的地表覆盖情况。温度变化与水体、农用地和植被之间的相关性分别为0.76,-0.99和0.55,有较高的相关性。城区与琼海和川兴镇的平均温度差值的相关性分别为:0.656和0.976,说明琼海和川兴镇对整体研究区域和西昌市的温度影响较大。
2019 Vol. 42 (2): 16-22 [摘要] ( 126 ) [HTML 1KB] [PDF 3387KB] ( 168 )
23 刘欣铭,孙丽,王康,刘启龙,周嘉
中国省域农田生态系统碳排放时空差异及公平性研究
近些年全球变暖的情况愈演愈烈气候变化成为了全世界普遍关注的问题,本研究利用2003—2016年我国31个省(市、区)农田生态系统碳排放量、碳吸收量数据,分析了碳排放总量、省域碳排放强度、人均、地均碳排放量的时空变化,从生态承载力系数、经济贡献系数两个方面,分析了各省域间农田生态系统碳排放的公平性。研究结果表明:①2003—2016年我国农田生态系统碳排放并没有得到很好的控制,碳排放量大的地区已经由中南、西南、华北地区逐步蔓延到了西北、东北地区。②从碳排放强度角度分析,我国农田生态系统GDP增加速度大于碳排放量的增加速度,说明我国经济的快速增长并未引起农田生态系统CO2的大量排放;从人均碳排放量来看,由2003年的1.63 t/人增加到2016年的2.21 t/人,其中增长较快的地区主要集中在东北地区和西北地区;增长量最大的新疆,增长了99.34 kg/人,上海市出现了减少现象,人均碳排放减少了11.17 kg/人; 从地均碳排放来看,由2003年的1.95 kg/m2增加到2016年的2.43 kg/m2,呈现下降趋势的只有北京、上海两市,研究区内其他29个省(市、区)的农田生态统地均碳排放均呈上升趋势,其中增长量最大的广东省,增加了45.55 g/m2;③我国西南和东北地区生态承载系数相对其它地区较高,研究区的经济贡献系数在0.230~16.752之间,基于2016年生态承载系数和经济贡献系数之间存在差异,将我国31个省(市、区)可以分为3种类型:北京等4市5省1区属于“高—低”型地区;吉林等4省1区属于“低—高”型地区;河北等13个省3区属于 “低—低”型地区。
2019 Vol. 42 (2): 23-30 [摘要] ( 120 ) [HTML 1KB] [PDF 1720KB] ( 169 )
 生命科学
31 胡赞波
果蝇视叶发育研究进展
果蝇的视觉系统是一个多层结构,外部由复眼组成,内部由神经板、脑髓神经节和视觉小叶复合体组成,其中视觉小叶复合体又包括视觉小叶和视觉小叶板两个神经节。光感受器细胞感知视觉信号,这种信号通过神经板、脑髓神经节、视觉小叶和视觉小叶板的加工处理最后到达中脑的各个部分。视叶的发育受到增殖和凋亡的影响。本文针对影响脑髓神经节成神经细胞分化的因素、脑髓神经节的时空模式、神经板的发育过程、胶质细胞对神经板的影响、转录因子对视觉小叶板发育的影响等方面的进展进行阐述。
2019 Vol. 42 (2): 31-36 [摘要] ( 108 ) [HTML 1KB] [PDF 1609KB] ( 201 )
37 邓加艾,黄静,高凌峰,李霜,虞道锐,吉丽敏
番木瓜叶片提取物对离体蛙心的影响
目的:观察番木瓜叶提取物(Carica papaya leaf extracts, CPLE)对离体蛙心功能的影响,并初步探讨其作用机制。方法:采用斯氏蛙心插管方法,终质量浓度分别为0.4,0.8,1.6 g/L的番木瓜叶提取物对离体蛙心进行灌流,利用BL420F生物信号采集系统记录其心率和心肌收缩力的变化。结果:CPLE对离体蛙心具有减缓心率和减小心肌收缩力的作用,随着CPLE浓度的增加,其作用逐渐明显,该实验最适药物质量浓度为0.8 g/L;去甲肾上腺素能缓解CPLE引起的心肌收缩力减弱作用,而CPLE亦能解除去甲肾上腺素诱导的负性肌力作用;乙酰胆碱和普萘洛尔可以在CPLE负性肌力作用的基础上进一步减小心肌的收缩力,反过来CPLE亦可在乙酰胆碱和普萘洛尔抑制心肌收缩力基础上加强其抑制作用。结论:CPLE可显著抑制离体蛙心心率和心肌收缩力,呈浓度依赖性。CPLE能够缓解NE诱导的负性肌力作用,且为乙酰胆碱、普萘洛尔的增效剂。
2019 Vol. 42 (2): 37-41 [摘要] ( 122 ) [HTML 1KB] [PDF 799KB] ( 178 )
42 江华超,项勋,高辉,郑小惠,段纲,常华
竹鼠志贺氏菌的分离及致病性研究
对云南某竹鼠养殖场发病死亡竹鼠进行肠道致病菌分离培养,经培养基分离纯化、革兰氏染色、生化鉴定、16S rDNA扩增以及测序分析,结果表明该致病菌为志贺氏菌。将纯化的菌株进行小鼠致病性研究和药敏试验分析,结果显示该菌对小鼠具有很强的致病作用,经病理切片观察发现该菌会引发多种器官及肠道充血或出血,该菌对喹诺酮类药物和头孢类药物高度敏感。
2019 Vol. 42 (2): 42-46 [摘要] ( 114 ) [HTML 1KB] [PDF 2971KB] ( 153 )
47 张宇,陈伟,毛海峰,陈嘉勤
有氧运动介导lincRNA-ROR靶向Wnt/β-catenin信号通路对脑缺血后神经血管单元的机制研究
为检测lincRNA-ROR在脑缺血后脑组织中的基因表达,并探讨有氧运动干预下lincRNA-ROR通过Wnt/β-catenin通路对脑缺血后神经血管单元的改善作用机制,构建慢性脑缺血模型小鼠20只,随机分成有氧运动跑台组(TM)和模型组(M),并设假手术组(SO),每组10只。通过神经行为学评估、ELISA酶联免疫法、Nissl染色及qRT-PCR技术研究有氧运动介导下小鼠脑缺血后神经血管单元的变化。神经行为学评估显示构模小鼠脑组织损伤得分显著增加(P<0.01);运动干预后,脑组织损伤得分M>TM>SO。M组血清中NSE和S100B含量显著增加(P<0.01);TM组BDNF含量上升(P<0.01)。M组脑组织神经元结构出现大面积损伤,核固缩、空泡、核深染严重,TM组优于M组。相比M组,TM组中Wnt5a和β-catenin mRNA表达上升;GSK-3β及lincRNA-ROR mRNA明显下降(P<0.01)。说明有氧运动干预能抑制linc-ROR高表达,促进Wnt/β-catenin信号通路发挥调控作用,调节神经元分化和微血管发生,缓解或减轻缺血后脑损伤症状。
2019 Vol. 42 (2): 47-53 [摘要] ( 118 ) [HTML 1KB] [PDF 1234KB] ( 176 )
 化学化工
54 屈金兰,肖佳,申文忠,苏胜培,喻宁亚
含氮碳纳米片催化环己烷的选择氧化
以纤维素为碳源、尿素为氮源、氢氧化钾为结构调控剂,通过改变碳化温度制备含氮碳纳米片材料。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、氮气吸附—脱附,X射线光电子能谱等手段对合成的材料进行表征。以环己烷氧化为探针反应,考察材料碳化温度对环己烷氧化反应的影响,发现800 ℃碳化的催化剂效果最优。选用最优催化剂,考察反应时间、催化剂用量、反应温度、叔丁基过氧化氢用量等反应条件对环己烷氧化的影响。在最优的反应条件下,其转化率可达7.1%,KA油的选择性高于99%。
2019 Vol. 42 (2): 54-59 [摘要] ( 113 ) [HTML 1KB] [PDF 2134KB] ( 158 )
60 徐娟娟,王有娣,姚小丽,唐旗羚,贺彦,成燕琴
3-((4-丙基-5-(嘧啶-4-基)-4H-1,2,4-三唑-3-基)甲胺基)-N-(2,6-二氟苯基)苯甲酰胺的合成及结构表征
以3-氨基苯甲酸甲酯为原料,经氨基的亲核取代、肼解、环合、亲核加成等一系列反应合成3-((4-丙基-5-(嘧啶-4-基)-4H-1,2,4-三唑-3-基)甲胺基)-N-(2,6-二氟苯基)苯甲酰胺。借助1H NMR和LC-MS等方法对所合成的中间体和目标产物的结构进行了表征。
2019 Vol. 42 (2): 60-64 [摘要] ( 107 ) [HTML 1KB] [PDF 1231KB] ( 148 )
65 欧日浩,何德文,周康根,陈伟,周大为
移动床生物膜反应器用聚乙烯填料的改性研究
采用液相化学氧化和明胶表面接枝的改性方法对普通聚乙烯填料进行改性,利用正交实验找出最优的改性条件,并研究改性前后填料的表面特性、挂膜和废水处理等性能。结果表明,液相化学氧化最优的改性条件是80 ℃,4 h,n(HNO3)∶n(H2SO4)为1∶18,明胶接枝改性的最优条件是60 ℃,24 h,明胶质量浓度5 g/L。经过两种方法改性后填料表面的粗糙度及亲水性基团占比提高,液相氧化和明胶接枝改性的填料的挂膜时间分别缩短了26.92%和61.54%,挂膜量分别提高了55.18%和90.75%,两种改性填料对COD的去除率分别提高了13.92%和17.01%。因此填料的表面改性能显著提高其挂膜和水处理效果,其中明胶接枝改性填料表面有更为丰富的微生物群落,水处理效果更稳定。
2019 Vol. 42 (2): 65-70 [摘要] ( 106 ) [HTML 1KB] [PDF 2254KB] ( 149 )
 数学与计算机
71 王家寿1,盛伟2,王保云2*
图像修复中截断P范数正则化的矩阵填充算法
本文将截断核范数与Schanttenp范数结合起来,提出了一种更加灵活的矩阵填充算法,以便更好地利用图像修复中的低秩特性。我们进一步应用乘法器的交替方向法,提出了一种有效的迭代方案来解决优化问题。实验结果表明,我们提出的算法在真实的可视化数据集上展现的性能优于传统的矩阵填充算法。
2019 Vol. 42 (2): 71-79 [摘要] ( 106 ) [HTML 1KB] [PDF 3853KB] ( 146 )
80 黄桂花1,邓汉元2
似星树匹配能的极图
一个图G的能量等于图G的特征值的绝对值。最近Gutman 和Wagner提出图G的匹配能定义为∑ni=1ui, 其中u1,u2,…,un为图G的匹配多项式的根。在此文中, 我们主要确定了似星树匹配能的极图。
2019 Vol. 42 (2): 80-83 [摘要] ( 103 ) [HTML 1KB] [PDF 1315KB] ( 140 )
84 相中启
Hilbert空间中K-g-Riesz框架的稳定性
将有界线性算子序列的最小g-完备性用于Hilbert空间中K-g-框架的研究,得到了K-g-框架成为K-g-Riesz框架的一个充分必要条件,利用它给出了K-g-Riesz框架的一个稳定性结果。
2019 Vol. 42 (2): 84-88 [摘要] ( 112 ) [HTML 1KB] [PDF 812KB] ( 145 )
89 宋霄霄1,毛弋1,涂钊颖1,袁俊亮2
基于广东省博罗县配电网优化重构研究
配电网是连接电源系统或输电系统与用户的关键环节,承担着给用户分配和提供电能的作用,而配电网络优化重构作为配电网络优化的重要内容越来越受到电力工作人员的重视。针对广东省博罗县配电网络优化重构项目,提出一种基于粒子群的优化算法,并通过实例分析验证该算法是有效可行的。
2019 Vol. 42 (2): 89-94 [摘要] ( 97 ) [HTML 1KB] [PDF 1487KB] ( 143 )
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