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2016年  第48卷  第2期

特约综述
根际微生物群落多样性在重金属土壤修复中的研究
丁巧蓓, 晁元卿, 王诗忠, 陈燕玫, 仇荣亮
2016, 48(2): 1-12. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.11.009
摘要:
植物根际微生物在植物修复重金属污染土壤时分泌的激素、铁载体、ACC脱氨酶、黄酮类化合物和酚酸类等 有机物具有增强植物生长、促进植物根际对重金属吸收、转运和积累的作用,同时促进适应相应根际环境的功能微 生物群落的建立.文章结合作者课题组的研究结果,概述根际微生物在植物修复重金属污染土壤过程中的作用,总 结了根际细菌、真菌、古菌在植物修复中的作用,进一步分析了土壤污染类型、改良剂、根际植物的种类等对根际微 生物活动的影响,对今后植物修复重金属污染土壤过程中与根际微生物作用相关的研究进行了展望.
基于硝化反硝化的膜生物反应器烟气脱硝研究
黄倩茹, 陈洲洋, 黄振山, 王剑斌, 张再利, 樊青娟, 魏在山
2016, 48(2): 13-18. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.12.021
摘要:
氮氧化物是形成酸雨、光化学烟雾污染、臭氧层破坏和城市灰霾天气等一系列环境问题的重要根源.文章结合课题组研究结果,介绍了空气介质下膜生物反应器烟气脱硝的性能、微生物群落、硝化反硝化烟气脱硝作用,建立了膜生物反应器传质与硝化反硝化耦合作用动力学模型;基于硝化反硝化的复合催化膜生物反应器处理模拟烟气的性能和含氧量的影响,为建立基于硝化反硝化的膜生物反应器烟气脱硝的污染控制策略提供科学依据,具有潜在的应用价值.
物理学与光学工程
利用相位差分技术改善光学相干层析图像质量
刘少杰, 吴泳波, 唐志列
2016, 48(2): 19-23. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.08.008
摘要:
针对光学相干层析成像(OCT)信号中的各种噪声项的干扰和微弱散射信号提取的困难,提出基于相位差分的光学相干层析成像(PD-OCT). 首先利用相干参考臂中的纳米微调平台作为相位调制器获得相位调制参考光,然后光结合振镜扫描技术和CCD光谱采集的光谱相干层析技术(SDOCT),实现光学相干层析的相位差分成像.结果表明:相位差分技术可以准确实现青鳉鱼样品光学相干层析中的相位差分成像,弱散射信号增强337 dB,信噪比(SNR)增强58 dB,获得成像物体高信噪比的弱散射信号.
自发说谎的光学脑成像研究
李放, 朱绘霖, 高倩倩, 胡自强, 郭欢, 徐贵雄, 何赛灵
2016, 48(2): 24-29. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.08.013
摘要:
基于功能性近红外光谱技术,采用半自发说谎范式考察对个人信息自发说谎的神经机制. 实验以26名大学生志愿者为研究对象,将其分为说谎组和控制组. 在说谎组中,要求研究对象对个人信息进行自发说谎;而在控制组中,要求研究对象对个人信息全部说真话. 研究采用含氧血红蛋白增量作为神经激活的指标. 结果表明,对个人信息进行自发说谎可引发左侧额中回的显著激活,不进行自发说谎的则不引发前额皮层区域的显著激活.
光纤光栅压力计及其传感特性的研究
鲁昌涛, 周斌*, 姜恒和
2016, 48(2): 30-34.
摘要:
设计了一种基于悬臂梁结构的光纤布拉格光栅(FBG)压力传感器,采用应变片作为悬臂梁,将垂直压力转换成轴向应力. FBG固定在悬臂梁上,将应力转换成中心波长的漂移. 通过半导体激光器斜边检测法检测FBG波长的移动. 研究了FBG栅区长度和特征反射光谱宽度的关系,选择并制作了栅区长度为1 mm的FBGs作为传感器,确保FBG中心波长漂移时,半导体激光的波长仍在FBG的反射光谱区域内,扩大了传感器的动态范围. 在悬臂梁双侧设计了FBGs对结构,利用这对FBGs对环境温度相应系数相同的特性,消除环境温度波动对压力测量的影响. 在实验中改变FBGs对的温度,测量了它们对温度的响应并利用温度消敏算法获得传感器的温度不敏感性能. 提出了FBG压力传感器的空分复用技术,利用多个光纤耦合器和光电探头(PD)阵列组成传感网络. 上述的压力传感网络技术在边坡、基坑等土木工程结构安全监控领域具有实用价值.
Ne—Na2分子基态势能面的从头算及分析拟合
王悦, 李伟艳, 汪小润, 张飞, 张强, 方芳
2016, 48(2): 35-39. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.05.017
摘要:
采用aug-cc-pVQZ(弥散函数的基组)/Na、aug-cc-pVDZ(弥散函数的基组)/Ne以及中点键函数的大基组,使用单、双迭代并包含三重激发微扰校正的耦合簇CCSD(T)理论方法,计算了NeNa2基态146个基态单点能.通过拟合96个参数,给出了NeNa2三原子分子体系的基态分子势能函数的解析表达式,并分析了其基态二维势能面的特性,在此基础上绘出了NeNa2三原子分子体系的三维势能曲线.计算结果表明,NeNa2基态势能面存在2个较浅的势阱,对应于=80,R_NeNa=33a0处,势阱的阱深约为-675010-1cm-1和线型结构=0,R_NeNa=10a0处,势阱深度约为-234110-3cm-1.此三原子分子体系的势能面呈现出弱的角度各向异性.
一种电润湿显示彩色油墨的性能研究
何涛, 金名亮, 窦盈莹, 吴昊, 周国富, 水玲玲
2016, 48(2): 40-45. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.11.002
摘要:
以Blue染料为对照,对包括Blue染料在内的5种染料进行了柱层析纯化,并采用有机溶剂正十二烷对Blue、Green、Orange、Red和Yellow 5种染料进行稀释,配制成质量分数10%的彩色油墨,测量了5种油墨的CIE色度、粘度、吸收曲线和界面间的润湿性能,最后将彩色油墨应用于自制的电润湿显示器件中,测试不同油墨的光电特性.对比研究发现Green油墨在显示器件像素中的作用效果(开口率约为50%,开关速度5 ms)与对照组Blue油墨相当,作为电润湿显示器件的彩色油墨具有深入研究价值.
化学与环境
山竹壳活性炭的制备与吸附性能研究
谈梦仙, 洪孝挺, 吕向红
2016, 48(2): 46-51. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.12.002
摘要:
以山竹壳为原料,采用氢氧化钾活化法制备了不同碱炭比的活性炭,通过扫描电子显微镜(SEM)和比表面积(BET)等对活性炭进行了物理性质表征.最优活性炭的比表面积高达2 96153 m2/g.对其进行罗丹明B和铅离子的吸附实验,并进行Langmuir和Freundlich吸附模型拟合,结果表明,山竹壳活性炭对罗丹明B的吸附更符合Langmuir吸附等温模型,而铅离子的吸附符合2种吸附模型.另外,该活性炭对罗丹明B和铅离子的饱和吸附量分别达到1 22218 mg/g和10707 mg/g.
B-IBI在东江河流健康评估中的应用研究
盛萧, 黄小追, 徐海升, 邓培雁, 王旭涛
2016, 48(2): 52-60. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.11.014
摘要:
基于东江流域24个采样点的底栖无脊椎动物监测数据,构建生物完整性指数,采用比值法统一筛选出的核心参数的量纲,将各个参数累加得到B-IBI值.以参照点B-IBI值的25%分位数为健康基准值,小于25%分位数值的进行4等分,划分河流生态健康评价标准:B-IBI387为健康;290B-IBI387为亚健康;193B-IBI290为一般;097B-IBI193为差;B-IBI097为极差.运用构建的B-IBI对东江流域的主要干支流进行健康评估,结果显示,全流域24个样点中达到健康和亚健康水平的占292%,一般占292%,差和极差占416%.
生物学与生物工程
去势对成年雄性斑胸草雀HVC-RA突触可塑性的影响
陈小鑫, 王松华, 李东风
2016, 48(2): 61-66. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.11.004
摘要:
应用在体电生理方法研究了去势前后成年雄性斑胸草雀发声运动通路中HVC-RA 突触的可塑性变化,进一步探讨雄激素在调节鸣唱行为中的作用和机制.结果表明:低频刺激可引起 HVC-RA突触群体峰电位幅度的短时程抑制(Short-term depression, STD),高频刺激可引起群体峰电位幅度的长时程抑制(Long-term depression, LTD).而去势后30 d,鸣曲稳定时再给予同样的条件刺激,发现无论低频或高频刺激,HVC-RA 突触的短时程抑制和长时程抑制现象同时消失.研究结果显示:鸣曲稳定性可能依赖于HVC-RA通路的突触可塑性,雄激素在维持鸣曲稳定过程中发挥重要作用.
金钗石斛花芽蛋白质提取及其双向电泳体系优化
叶婕, 尹丽梅, 叶庆生
2016, 48(2): 67-73. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.08.012
摘要:
通过对蛋白质提取方法、水化方式、等点聚焦程序、IPG胶条选择等方面的优化,建立金钗石斛花芽蛋白质双向电泳体系.结果表明,采用酚抽提法提取蛋白,样品与水化液1∶〖KG-*2/3〗40复溶;被动水化,等点聚焦程序B2;选用24 cm pH 3~10NL 胶条和12% 的凝胶;采用考马斯亮蓝G-250染色,获得了可识别1 422个蛋白质斑点的双向电泳图谱,且重复性好、分辨率高,为进一步开展金钗石斛花芽在蛋白质组学水平上的分析提供了技术支持.
区域发展与地理
梅江流域1958—2000年径流量变化特征分析
张倩, 张正栋, 杨传训
2016, 48(2): 74-80. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.11.005
摘要:
基于梅江流域尖山、水口、横山水文站19582000年实测径流量数据,运用统计分析法分析梅江流域径流量的年内变化特征,采用Mann-Kendall(M-K)法、R/S分析法和Morlet小波分析法分析其年际变化特征.研究表明:(1)19582000年,梅江流域径流主要集中于59月,最大月径流量在6月,最小月径流量在1月,且越往下游9月份的径流峰值越明显;(2)梅江径流量整体呈现增长趋势,从上游到下游径流增长趋势越来越明显,除了秋季外,春夏冬三季增长率从上游往下游不断下降;(3)流域径流在19721978年之间发生突变;(4)梅江流域年径流有4、9、18 a准周期,且主要表现为大尺度上的周期性,根据径流的主周期18 a推测,梅江流域整个时间序列上的年径流呈现多-少-多-少-多-少的循环交替特征,推测20002018年将一直处于少径流期,R/S分析法检测结果也表明在未来一段时间内径流可能会减少.
基于LUCC的珠海淇澳岛生态系统服务功能价值动态评估
牛安逸, 陈志云, 徐颂军, 许观嫦, 杨倩, 马姣娇
2016, 48(2): 81-87. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.12.005
摘要:
通过解译珠海淇澳岛地区1999、2003、2008、2013年高分辨率遥感图,得到该区15年来(19992013年)土地覆被变化(LUCC)情况:淇澳岛陆地总面积增加了约25%,其中林地面积增长了464 hm2;建设用地面积减少了396 hm2;裸地面积减少了27936 hm2;水域(鱼塘)面积减少了9745 hm2.对淇澳岛生态系统服务功能进行了多年的动态价值评估,得出该区4期生态系统服务功能价值分别为14904106、17246106、17107106、20735106元.表明淇澳岛生态系统服务功能价值巨大,且15年来总体呈不断上涨趋势;生态修复效果较为明显,其中林地在整个价值中所占的比重最大且不断增大,起到了决定性作用;以生态系统服务功能变化为指标监测海岛生态修复效果是一种有效的手段.淇澳岛省级自然保护区在红树林修复建设上取得了显著的效果,对珠海地区乃至珠三角地区的环境生态都产生了积极的影响.
南海诸岛地名的权力关系及地方反馈
陈冠琦, 张争胜, 赵静, 黄奕雄
2016, 48(2): 88-95. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.08.025
摘要:
透过南海诸岛现存标准地名,审视民间地名及地名主体的生存状况,为地名规划提供依据,并为维护中国海洋权益及海洋安全提供证据.以《更路簿》为数据来源,从批判地名学的视角,分析南海诸岛渔民地名与标准地名的关系,并调查渔民对地名的认知状况,得出结论:(1)南海诸岛及其附近海域现存2套地名系统关系并非完全对立,而是包容、融合的关系;(2)标准地名更讲求秩序,以大事、名人命名,渔民地名讲求方便,命名更为直接、通俗;(3)海南渔民可以识别2套地名系统,但在使用层面上更倾向于渔民地名;(4)历史时期的地名内涵通常滞后于实际情况,近现代时期情况相反,而内涵与实际相符才是理想状态.
数学与应用数学
随机时滞BAM神经网络的全局散逸性
马婧, 张启敏
2016, 48(2): 96-101. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.08.022
摘要:
把不确定性因素考虑到双向联想记忆神经网络(BAM)中, 得到一类带Brown运动的随机时滞双向联想记忆神经网络(BAM)模型. 在激活函数有界的条件下, 研究了随机时滞BAM神经网络的全局散逸性. 通过Lyapunov泛函、Jensen不等式和It 公式等, 讨论了随机时滞BAM神经网络系统均方散逸的充分条件, 给出了该系统散逸的吸引集. 通过数值例子对所给出的结论进行了验证.
定数截尾下Lomax分布失效率和可靠度的贝叶斯估计
龙兵, 张明波
2016, 48(2): 102-106. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.08.014
摘要:
由定数截尾寿命试验数据,得到了样本的似然函数. 当取形状参数的先验分布分别为共轭先验分布族和Jeffreys先验时,根据贝叶斯公式得到了形状参数的后验分布,并进一步得到了失效率和可靠度的后验分布.当取平方损失和熵损失函数时,根据后验风险最小的原则,由贝叶斯统计方法得到了失效率和可靠度的贝叶斯估计.通过计算机随机模拟1 000次得到失效率和可靠度的均值和均方误差,并且从均值和均方误差两方面对几个估计值进行了比较,结果表明如果没有充分的先验信息可以利用,无法得到超参数a、b较为准确的估计时,应优先使用Jeffreys先验.
高阶变系数函数方程解的振动准则
吴英柱
2016, 48(2): 107-110. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.08.024
摘要:
利用反复迭代的思想方法,讨论了一类高阶变系数函数方程x(g(t))=p(t)x(t)+〖DD(〗m〖〗i=1〖DD)〗Q_i(t)〖DD(〗s〖〗j=1〖DD)〗〖JB(|〗x(gk_j+i(t))〖JB)|〗a_jsgnx(gk_j+i(t))解的振动性,给出了这类函数方程一切解振动的几个充分条件:如果存在整数n0,使得lim〖DD(X〗t〖DD)〗sup〖DD(〗m〖〗i=1〖DD)〗Qi(t)〖DD(〗s〖〗j=1〖DD)〗〖JB2*[〗〖DD(〗kj+i-1〖〗k=1〖DD)〗p(gk(t))〖JB2*]〗aj1〖KG1.5mm〗(t〖XC152HSW1.TIF;%85%85,JZ〗I),则上述方程的一切解振动;如果存在一个整数n0,使得lim〖DD(X〗t〖DD)〗sup〖JB2*[〗p(g(t))〖DD(〗m〖〗i=1〖DD)〗Qi(t)〖DD(〗s〖〗j=1〖DD)〗〖JB2*[〗〖DD(〗kj+i-2〖〗k=1〖DD)〗pn(gk(t))〖JB2*]〗j+〖DD(〗m〖〗i=1〖DD)〗Qi(g(t))〖DD(〗s〖〗j=1〖DD)〗〖JB2*[〗〖DD(〗kj+i〖〗k=2〖DD)〗pn(gk(t))〖JB2*]〗j〖JB2*]〗1〖KG1.5mm〗(t〖XC152HSW1.TIF;%85%85,JZ〗I),则上述方程的一切解也振动. 并且给出了该方程在差分方程中的若干应用.
计算机科学与软件工程
曾锡山, 陈振洲
2016, 48(2): 111-115. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.08.010
摘要:
授权控制是软件设计中一个比较难处理的问题,目前大多授权研究均基于用户授权方法,未涉及授权后实现技术.上述授权技术通常采用简单限制或允许某些菜单、命令功能操作,授权控制方式简单、粒度大而且不灵活.文中提出一种基于对象属性的约束访问控制方法,通过对软件最小控制单位(对象属性)进行约束,很好解决上述问题;该方法具有授权管理方便以及实现简单等特点,并极大提高软件开发效率和复用程度.
多目标人工蜂群双聚类算法在基因表达数据中的应用研究
林勤, 薛云, 林斯达, 何明清
2016, 48(2): 116-123. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.11.003
摘要:
基于多目标优化的双聚类算法能够同时优化均方残差和尺寸等多个相互冲突的目标,更好地挖掘出均方残差较小、尺寸较大的双聚类,提出了一个多目标人工蜂群双聚类算法.该方法首先采用组信息对蜜源进行编码,然后使用2种交叉和1种变异操作分别实现算法的局部搜索和全局搜索,最后根据非劣排序和拥挤距离对外部档案进行修剪.在2套真实的基因表达数据集上进行实验,结果表明:与其他公开算法相比,多目标人工蜂群双聚类算法具有较好的收敛性和种群多样性,同时挖掘出具有显著生物意义的双聚类.
视频与数据联动采集与分析系统
刘朝辉, 熊建文, 吴先球
2016, 48(2): 124-128. doi: 10.6054/j.jscnun.2015.00.000
摘要:
提出了一种实验视频与实验数据同步采集系统,利用网络摄像头采集现场视频,自行设计基于ARM Cortex-M内核芯片STM32F103RBT6的网络数据采集卡采集实验现场数据.视频和数据都通过以太网以TCP协议传输到计算机处理.采用虚拟仪器软件LabVIEW对采集到的数据进行可视化呈现和数据分析,利用时间索引实现视频和数据联动分析与检索,根据实验数据变化点和实验关键点检索对应实验细节视频和数据波形.该系统为实验视频与数据分析提供更为全面、完整、精确的依据,提高其分析效率和科学性.