河南师范大学学报(自然科学版)

JOURNAL OF HENAN NORMAL UNIVERSITY (NATURAL SCIENCE DITION )

专栏:黄河流域生态保护

  • 锰离子对引黄灌区不同质地土壤铵态氮吸附影响

    韩宇平;袁银;王春颖;李珂;张丽璇;吴德丰;

    为了研究锰离子对不同质地土壤铵态氮吸附的影响,选取河南省新乡市境内引黄灌区中的粉土、粉壤土和砂壤土作为研究对象.通过给土壤样品中添加锰离子和去除锰氧化物两种试验方式研究锰离子对不同质地土壤铵态氮吸附的影响.结果表明,不同质地土壤对铵态氮的吸附量不同,吸附能力从大到小依次为粉土,粉壤土,砂壤土.原土的铵态氮吸附量高于去锰土的铵态氮吸附量.吸附平衡时,去锰粉土、去锰粉壤土和去锰砂壤土较原土的吸附量变化率分别为-61.12%、-75.08%和-20.15%.土壤中添加的锰离子质量浓度不同,铵态氮的吸附量不同.粉土和粉壤土中添加锰离子质量浓度为0~0.8 mg/L时,随着锰离子质量浓度增大,土壤对铵态氮吸附量增加,最大吸附量变化率分别为5.00%和11.43%.砂壤土中高质量浓度(10.0 mg/L)锰离子抑制铵态氮吸附效果最显著,吸附量变化率为-66.00%.研究结果可为提高土壤固氮能力、合理灌溉及防治地下水铵态氮污染提供理论依据.

    2022年03期 v.50;No.224 1-9+165页 [查看摘要][在线阅读][下载 963K]
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  • 基于SMI-P方法的黄河流域水生态安全评价与分析

    左其亭;杨振龙;曹宏斌;马军霞;

    为了响应黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略,改善黄河流域水生态环境,亟须评估流域水生态安全状况,因地制宜保护与修复生态系统.选取黄河流域62个地级行政区,基于“压力-状态-响应”(Pressure-State-Response, PSR)模型选取15个指标构建评价指标体系,采用“单指标量化-多指标综合-多准则集成”(SMI-P)评价方法,计算2009-2019年流域各地级行政区水生态安全指数(Water Ecological Security Index, WESI),并采用空间自相关模型分析各地级行政区的水生态安全水平的集聚性特征和空间分布.结果表明,黄河流域水生态安全水平逐年上升,WESI由2009年的0.42上升至2019年的0.45,增幅达7.14%,流域整体呈现四周高中间低的空间布局,近十年来流域62地级行政区的WESI具有明显的正相关性,且空间聚集程度呈现先上升后下降的趋势.

    2022年03期 v.50;No.224 10-19+165页 [查看摘要][在线阅读][下载 1103K]
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  • 水库防洪风险预警与生态调度的研究及应用

    万芳;王明闪;韩宇平;柴启辉;肖凌峰;

    水库防洪调度具有不确定性和实时性,何时何量下泄洪水不仅关系到防洪安全,而且对生态保护也是巨大挑战.为此提出水库防洪调度风险预警指标,在不同洪水级别下,确定合理的生态流量及生态保护策略;在分析水库防洪操作规线的基础上,将洪水实时入流情况与水库目前水位相结合,同时考虑未来洪水情势,对洪水进行监测.通过对现状洪水指标和未来6小时内洪水情势进行分析,在汛期不同阶段,确定防洪与生态调度之间的重要性顺序.以黄河上游龙羊峡水库、刘家峡水库联合防洪调度为研究对象,通过防洪预警的研究及应用,确定水库防洪调度风险程度指导多目标水库防洪、生态调度,为保障黄河安澜提供决策支持,对于支撑黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义.

    2022年03期 v.50;No.224 20-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 388K]
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  • 基于EMD-AR模型的黄河下游灌区地下水漏斗演变预测

    刘中培;齐明坤;韩宇平;曹润祥;冷静;

    社会经济和农业的不断发展使得人们对地下水需求程度变得愈来愈强,导致开采区出现严重的地下水漏斗,影响当地社会、经济与环境的高质量发展.为探明黄河下游灌区地下水漏斗演变特征,基于人民胜利渠灌区24个观测井64年的实测数据,通过ArcGIS空间插值对整个灌区地下水漏斗的形成、演变特征及年际变化趋势进行分析.采用基于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)的自回归(Autoregression, AR)模型和普通最小二乘(Ordinary Least Squares, OLS)线性回归模型分别对2022-2030年夏庄漏斗的中心水位和面积进行预测.结果表明,整个灌区地下水漏斗中心最先出现在董庄,逐渐过渡形成以夏庄为中心的地下水漏斗,漏斗中心水位在不断下降,面积不断增加.2022-2030年夏庄漏斗中心水位下降约1.5 m,面积增加约8.5 km~2.以2025年为分界点,2025年前后漏斗中心水位和面积变化速度不同.2022-2025年漏斗中心水位下降速度约为0.08 m/a,漏斗面积增加速度约为1.4 km~2/a, 2025-2030年漏斗中心水位下降速度约为0.25 m/a,漏斗面积增加速度约为0.85 km~2/a.该研究结果有助于对黄河下游地下水漏斗演变的深层次理解,可为漏斗的治理修复及区域高质量发展提供理论支撑.

    2022年03期 v.50;No.224 29-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 681K]
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专栏:入侵性有毒水华蓝藻—拟柱孢藻/尖头藻的基础生物学

  • 蓝藻拟柱孢藻(Cylindrospermopsis)和尖头藻(Raphidiopsis)的分与合

    李仁辉;程耀;耿若真;程新良;肖鹏;张和;刘洋;马增岭;

    蓝藻的物种多样性以及进化是早期地球生命研究的一个重要内容,蓝藻分类系统为多样性的研究提供重要的基础.现代生物学和生物技术的发展也为蓝藻分类系统的修订和变化提供方法上的借鉴.KOMáREK等2014年建立了以蓝藻属水平的分类为重心的8目最新蓝藻分类系统,蓝藻属的概念和标准在新的分类系统中被明确地提出.这个蓝藻属概念的提出使得蓝藻新属创建的数量和速度迅速增加.拟柱孢藻属和尖头藻属分布广泛、适应性强,是常见的水华蓝藻,通过对拟柱孢藻属和尖头藻属合并的分类学讨论,探讨了这2个属的特点、分类发展历史和现状以及2个属的合并原因和合并过程.

    2022年03期 v.50;No.224 39-46+165页 [查看摘要][在线阅读][下载 1760K]
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  • 拟柱孢藻毒素生物合成的分子基础与进化特征

    蒋永光;王志高;王纯波;

    拟柱孢藻毒素是由尖头藻等水华蓝藻产生的一种生物碱类蓝藻毒素.毒理学研究表明该毒素进入动物体内后能够对多种器官产生毒性效应,且以肝毒性较为明显.拟柱孢藻毒素的毒性虽不及微囊藻毒素,但由于其结构的稳定性和水溶性,能够在水体中积累到较高浓度,增大了饮用水健康风险,且容易通过食物链富集造成更为严重的中毒事件.随着尖头藻水华在世界范围内的蔓延,拟柱孢藻毒素也引起了研究者和水体管理部门的广泛关注.作为一种次级代谢产物,拟柱孢藻毒素的生物合成是从甘氨酸、精氨酸和丙二酰CoA开始,由特定的多种酶依次催化完成的.这些酶的编码基因在基因组上形成簇状结构,不同种的产毒藻具有相似的毒素合成基因簇,主要差别在于基因序列的变异和排列方式的不同.对毒素合成基因及其功能的探究不但有助于建立可靠的分子检测方法,用于预测水华发生过程中的毒素风险,还可以加深对蓝藻次级代谢产物合成与进化的认识,为利用和改造这些天然代谢途径合成新的活性化合物提供参考.通过对拟柱孢藻毒素生物合成的分子基础及其进化特征的系统性总结,以期从分子水平为相关领域的研究者提供有关拟柱孢藻毒素的全面认识.

    2022年03期 v.50;No.224 47-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 553K]
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数学与计算机科学

  • 基于布尔网络的造血细胞谱系分化选择分析

    王瑞琦;陈庆曦;叶坚挺;

    造血干细胞通过分化获得不同的成熟血细胞类型以满足不同的生理需求.通过整合两个已有的基因调控网络并进行修正,构建了综合调控网络以及对应的逻辑模型,可以更全面地反映不同基因在造血干细胞分化过程中的作用.该网络的稳态结果包含了两个小网络中涉及的大部分细胞类型,与实际的ChIP-seq数据结果一致.对综合调控网络进行瞬态扰动与持续扰动,分析了6种主要细胞类型之间正常分化所需要的最简扰动策略.获得的整合调控网络与逻辑模型可以为理解造血干细胞的分化特异性选择提供一些定性的参考依据,同时分析得到的扰动策略可以为实际的细胞培养实验提供一些方案上的建议.

    2022年03期 v.50;No.224 59-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 407K]
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  • 抛物型积分微分方程的连续时空有限元方法

    曲双红;郭昱杉;关宏波;

    针对抛物型积分微分方程提出了一种连续时空有限元方法,通过引入时空投影算子,得到了相应的最优误差估计结果.与传统全离散方式不同的是,该方法对时间变量和空间变量同时采用有限元逼近,且无时间离散步长和空间网格尺寸的网格比限制.所得结果对于进一步研究非定常偏微分方程的数值算法具有积极推动作用.

    2022年03期 v.50;No.224 67-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 177K]
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  • 有限域上随机多项式的统计渐近性质

    李萌;苗雨;杨广宇;

    主要研究有限域上随机多项式的统计渐近性质.具体地,应用相依图和Stein方法证明了关于互素多项式经验密度的中心极限定理和中偏差原理,从而将已有文献中关于整数环上的部分结果推广到了多项式环.

    2022年03期 v.50;No.224 73-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 174K]
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  • 信息动态融合识别与P-增广矩阵关系

    张秀全;史开泉;

    P-集合是一个具有动态特征的数学集合模型,它是由内P-集合■与外P-集合X~F构成的集合对;P-增广矩阵是利用P-集合的动态特征改进普通增广矩阵得到的增广矩阵新结构,它是由内P-增广矩阵■与外P-增广矩阵A~F构成的矩阵对.将P-集合与P-增广矩阵交叉应用研究,得到信息动态融合与它的生成,给出信息动态融合发现-识别与P-增广矩阵分离系数定理,以及信息动态融合识别准则,最后利用这些理论与结果给出应用.

    2022年03期 v.50;No.224 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 174K]
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  • 基于种群分区的多策略综合粒子群优化算法

    李冰晓;万睿之;朱永杰;赵新超;

    针对标准粒子群优化算法容易陷入局部最优收敛精度不高的问题,提出一种基于种群分区的多策略综合学习粒子群优化算法(MSPSO).该算法利用竞争机制将种群分为两个子种群:潜力子群与普通子群,对这两个子群实行不同的进化策略,潜力子群中的粒子主要负责全局探索,普通子群中的粒子则侧重于局部勘探.为验证算法的性能,在不同类型的基准函数上与其他粒子群算法及其他群智能算法进行对比,所提算法都能取到最优的平均结果,证明所提算法具有更优异的算法性能.

    2022年03期 v.50;No.224 85-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 485K]
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  • 基于用户画像的高校图书馆个性化图书推荐研究

    王大阜;邓志文;贾志勇;安计勇;

    个性化推荐服务是高校智慧图书馆的建设重点,基于此,提出了图书推荐系统整体架构.首先从读者的属性、行为、兴趣等标签维度构建用户画像模型,其次考虑读者认知能力存在差异化的特点,将读者按照不同的身份类型划分,再结合基于协同过滤、内容及属性相似度的混合推荐算法进行图书推荐.最后,通过Hadoop大数据平台向目标读者推荐TOP-N图书,实验结果表明,基于该架构模型的图书推荐系统的推荐准确度高,并且有效缓解了推荐系统的冷启动问题.

    2022年03期 v.50;No.224 95-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 400K]
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  • 地方政府在促进科技成果转化过程中的注意力配置——基于15个省域政策文本的NVivo分析

    张素敏;

    地方政府作为中央政策法规的具体落实者,是促进科技成果转化的关键主体.政府注意力是一种稀缺资源,对其进行合理有效配置是实现政策目标的必然选择.通过构建“政策对象-政策工具”的二维分析框架,借助NVivo12质性软件,对15个省域的科技成果转化条例进行文本分析,测量地方政府在这一过程中的注意力结构.发现存在政策工具注意力配置不均衡、对成果转化中介方注意力配置明显不足等问题,建议构建具备动态性与均衡性的政策工具组合,并进一步优化注意力配置结构,调整科技成果转化收益分配机制等.

    2022年03期 v.50;No.224 104-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 223K]
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物理学

  • 低通滤波器对时延耦合振子系统振幅死亡的影响

    刘维清;刘汉昌;朱云;许海燕;

    研究具有不同截止频率的低通滤波器对时延耦合周期和混沌振子的振幅死亡的影响.结果表明,当耦合振子系统的耦合通道具有低通滤波特性时,其截止频率的减小有利于耦合振子系统走向振幅死亡.低通滤波效应可以使原本不存在振幅死亡的时延耦合振子系统产生振幅死亡,使原本存在的振幅死亡岛的区域面积增加.研究成果可以为理解生物系统的节律产生和控制提供理论支持.

    2022年03期 v.50;No.224 113-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K]
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  • 有源箝位反激变换器能量传输模式及输出纹波电压分析

    赵永秀;蔡培军;李明庚;王骑;

    为了给有源箝位反激变换器的设计和制作提供理论指导,对其能量传输模式进行深入研究,根据流过副边整流二极管电流的连续与断续状态,将有源箝位反激变换器划分为连续导电模式(CCM)和不连续导电模式(DCM),发现其工作于CCM时,存在2种能量传输模式;工作于DCM时,存在1种能量传输模式.推导出各模式的输出纹波电压解析式并进行对比分析,指出变换器工作于DCM模式时,输出纹波电压随变压器电感和箝位电容的增大而减小;工作于CCM模式时,输出纹波电压与变压器电感无关,随箝位电容的增大而减小.仿真和实验验证了理论分析的正确性.

    2022年03期 v.50;No.224 119-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 469K]
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生物与水产学

  • 基于长期定位的无机有机肥配施对土壤养分和小麦籽粒产量及品质的影响

    邵云;李静雅;马冠群;李春喜;张杰;许双;

    为探究不同施肥处理对黄淮海平原农田土壤养分和小麦籽粒产量及品质的影响,在2007年开始的长期培肥试验基础上,于2018年至2020年设置6个处理:在原有常规化肥(+F),化肥和秸秆配施(+FS),化肥和牛粪配施(+FM),以及3种长期施肥处理的基础上各增一个不施肥处理,分别记为-F,-FS,-FM.在小麦成熟期对土壤养分、产量以及籽粒品质进行综合分析,结果表明:+FS和+FM的土壤养分质量分数和籽粒产量以及品质显著高于+F组;连续两年不施肥处理后,与+FS和+FM处理相比,-FS和-FM处理的速效磷质量分数分别下降15%和16%,土壤有机碳质量分数分别下降9.3%和9.9%,产量分别下降3.4%和4.2%,但-FS和-FM处理籽粒蛋白质量分数、湿面筋质量分数和淀粉质量分数并未出现显著下降;-FS和-FM处理的速效磷质量分数、有机碳质量分数、籽粒蛋白质量分数、湿面筋质量分数、淀粉质量分数下降幅度均小于-F处理.因此,在长期培肥基础上,无机有机肥配施的土壤-小麦系统的稳定性更高.

    2022年03期 v.50;No.224 126-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 414K]
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  • 武汉市湖泊浮游动物群落特征及其影响因素

    宋高飞;朱宇轩;米武娟;Anila P.Ajayan;毕永红;

    2020年4月新冠肺炎疫情肆虐期间对武汉市11个湖泊进行了浮游动物采集,同步测定了水体常规理化因子及消毒副产物含量.共检出浮游动物133种,其中原生动物32种,轮虫58种,枝角类28种,桡足类15种,密度范围为20.90 ind./L~23 108.50 ind./L.基于主坐标分析(PCoA),所有采样点聚为4个类群:A类群以甲壳类动物为主(55.13%),其丰度远高于其他水体,其中无节幼体优势度最高(0.30);B类群原生动物和轮虫占优势;C,D类群均以长肢多肢轮虫Polyarthra dolichoptera为主,优势度分别为0.50和0.23.方差分解(VPA)显示常规理化因子与消毒副产物(DBPs)对浮游动物群落组成变化的解释度分别为21.3%和2.5%;Mantel test显示氮,磷,COD_(Mn),Chl a,卤乙酸HAAs,亚硝胺类物质NAs含量与浮游动物群落组成具有显著相关性.研究表明,疫情期间营养盐含量,Chl a,COD_(Mn)浓度是影响浮游动物群落组成的关键因素,但消毒副产物对浮游动物群落组成的影响不可忽视.

    2022年03期 v.50;No.224 135-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 537K]
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  • 水稻全基因组磷脂酶家族蛋白筛选及其生物信息学分析

    曹梦雨;桑世飞;王亚男;周静;王君怡;张文玲;姬生栋;

    利用已鉴定磷脂酶基因同源筛选的方法对水稻全基因组范围的磷脂酶基因进行鉴定与筛选,有助于研究其家族基因的各种功能.通过对水稻全基因组进行分析,筛选鉴定磷脂酶家族成员,并对编码蛋白的跨膜区、等电点、分子量等理化性质以及进化、基因组定位、表达特征进行生物信息分析.结果表明:水稻磷脂酶家族基因分为3个亚组,亚组内基因表现出明显相似的结构及进化特征,且磷脂酶家族基因编码蛋白具有相同的3个保守基序,染色体上的磷脂酶家族基因表现出了明显的不均衡性,磷脂酶家族大部分基因表达量偏低,部分表现出了组织表达偏好性,少部分基因在水稻各个组织或生育阶段表达量比较高,可能同水稻发育相关.

    2022年03期 v.50;No.224 143-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 834K]
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体育学

  • 不同运动等级散打运动员鞭腿技术的运动学特征分析

    刘国立;李杰;马世坤;袁点;苏健蛟;

    探寻不同运动等级散打运动员在使用鞭腿技术动作时,下肢关节运动学特征所出现的差异与运动等级之间的关系,为优化鞭腿技术动作及其击打效率提供理论依据.运用三维红外运动捕捉系统和地面测力系统,对23名不同运动等级散打运动员鞭腿技术的运动轨迹进行采集.将运动轨迹进行划分为4个时刻和3个时段,分别对每个时刻和时段上运动学特征的差异进行比较.不同运动等级运动员鞭腿技术的运动形式符合鞭打动作特点,支撑腿和进攻腿各关节的活动度具有显著性差异.优秀组鞭腿技术的击打目标位置更靠近身体前方的中线位置,启动时段更短,动作速度在启动时段和回收时段更快.优秀运动员通过加大躯干和支撑腿绕纵轴转动幅度使身体重心前移,来提升技术动作的启动速度;通过加大进攻腿膝关节的屈曲来缩短肢体转动半径,来加快击打时段大小环节的传递速度;通过支撑腿关节屈伸的活动度和动作位移稳定重心平衡,来优化鞭腿技术在回收时段的动作流畅性.

    2022年03期 v.50;No.224 150-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 248K]
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  • 河南师范大学优秀科技创新团队介绍(六)

    <正>“中国淡水涡虫资源保护和利用”团队淡水涡虫具有极强的再生能力,是再生生物学和发育生物学研究的好材料,欧美国家有200多年的研究历史.我国从事涡虫研究者甚少,除少数动物学家在20世纪30至50年代对我国淡水涡虫资源做了一些小范围的调查外,50年代后期至80年代初期几乎无人问津.20世纪80年代中期,刘德增研究员开始致力于我国淡水涡虫研究,

    2022年03期 v.50;No.224 157页 [查看摘要][在线阅读][下载 577K]
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