河南师范大学学报(自然科学版)

JOURNAL OF HENAN NORMAL UNIVERSITY (NATURAL SCIENCE DITION )

专栏:全球变化与陆地生态系统

  • 全球林线动态和灌木扩张对气候变化响应的研究进展

    王晓春;杨婧雯;张秋良;

    高纬度、高海拔地区是受全球升温影响最明显的地区之一.林线作为重要的生态界限,其过渡带上的灌丛和草甸以及苔原地区受温度、降水和强风的影响十分显著.近年来,林线移动和灌木生长的动态变化已经作为一个衡量全球气候变化的重要指标.大量研究利用重复摄影、长期监测和树木年轮学等的方法,证明环北极和高山地区林线上移和灌木覆盖增加.本文综述了:1)林线动态和灌木覆盖的现状;2)影响因素,包括气候因素和非气候因素;3)植被变化对气候的反馈以及对生态系统的影响.在全球,特别是环北极地区植物生产力都有不同程度的增加以及"绿化"的趋势,植被覆盖增加是这些现象最主要的原因之一.全球变暖导致积雪分布机制改变,永冻层土壤融化释放CO_2,苔原火灾以及人类活动和草食动物的数量等都会影响林线移动和灌木覆盖.同时,林线移动和灌木扩张也会对能量流动、区域气候、土壤养分以及生态系统功能和结构产生重要反馈.为了更准确地预测气候变化对林线的影响,可以进一步开展不同形式林线(过渡型、突变型,岛型,高山矮曲林等)对全球变暖的响应及反馈.

    2021年06期 v.49;No.221 1-10+133页 [查看摘要][在线阅读][下载 2215K]
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  • 土壤微生物对大气氮沉降的响应研究进展

    王庆贵;张晓莹;

    稳定的生态系统对维持生态平衡具有重要意义,而土壤微生物是影响生态系统稳定的重要因素.剧烈的人类活动引起的大气氮沉降对土壤微生物产生了巨大影响.氮沉降增加了陆地生态系统有效氮累积,通过改变生物地球化学循环、土壤微环境以及土壤微生物间的关系,驱动土壤微生物群落结构、多样性和功能的改变.基于此,通过整理国内外关于模拟大气氮沉降导致微生物变化的研究,从氮沉降对土壤微生物生物量、群落结构和多样性、功能群以及响应机理等方面探讨其对微生物产生的影响.探究氮沉降将如何改变微生物功能,进而影响生态系统结构、功能和动态.

    2021年06期 v.49;No.221 11-18+69页 [查看摘要][在线阅读][下载 1978K]
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  • 火烧和氮沉降条件下土壤微生物对林下植被动态影响的研究进展

    苗原;刘啸林;王敏;朱雅;刘珂彤;徐琪;韩士杰;苗仁辉;

    土壤微生物对林下植被动态的调控作用对于森林生态系统功能的发挥至关重要.火烧和氮沉降均会直接或间接影响土壤微生物群落的组成与活性.在氮沉降的背景下,火烧后土壤微生物对林下植被恢复的调控是否中断、失调,对生态系统是否健康稳定发展起到关键作用.综述了火烧和氮沉降对林下植被动态和土壤微生物群落的影响及其可能的潜在交互作用,论述了土壤微生物对林下植被可能的调节作用.不同地区、不同森林的林下植被对火烧和氮沉降的响应不同,且可能存在不同的交互响应.目前主要侧重于单个火烧或者氮沉降因子对林下植被动态及其调控机制的研究,亟须开展在火烧格局变化和大气氮沉降同时发生的情景下对林下植被可能产生的影响,以及其发生变化的土壤微生物学机制相关的研究.研究结果有助于为火烧后林下植被恢复机制研究提供新的依据,同时为林火干扰生态系统的适应性管理提供决策支持.

    2021年06期 v.49;No.221 19-23+2页 [查看摘要][在线阅读][下载 1949K]
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  • 改变森林碳输入对土壤微生物磷脂脂肪酸群落组成的影响

    赵灿灿;李印;张济麟;樊荣;马建婷;张加强;李玉洁;刘梦瑶;

    凋落物和植物根系是森林生态系统最重要的碳输入途径,深刻影响着土壤微生物的群落结构和功能,然而凋落物和植物根系如何影响微生物的群落结构以及其贡献仍然存在争议.以温带落叶阔叶林为研究对象,设置对照、凋落物移除、断根、断根+凋落物移除4种处理,探讨改变碳输入对土壤微生物磷脂脂肪酸群落组成的影响及内在机制.结果表明凋落物移除显著降低了微生物生物量碳和革兰氏阴性细菌比例,提高了革兰氏阳性细菌比例、革兰氏阳性细菌与阴性细菌比值、放线菌比例以及微生物生理压力,显著改变了微生物磷脂脂肪酸群落组成,而断根对微生物的群落结构没有明显影响.表明凋落物碳输入相比于植物根系对微生物磷脂脂肪酸群落组成起更重要的调控作用,凋落物主要通过改变土壤温度以及土壤碳、氮含量来调控微生物的群落组成.

    2021年06期 v.49;No.221 24-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1654K]
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  • 天然落叶阔叶林不同年龄紫椴径生长差异及其对气候暖化的响应

    范春楠;刘强;于舒洋;郭忠玲;郑金萍;

    了解气候暖化对紫椴生长的影响是探究气候变化背景下天然落叶阔叶林生态系统结构和生产力特征的基础.为揭示不同年龄紫椴径向生长对气候因子响应的差异,以及1980年左右气温突增变化前后紫椴的径向生长变化及响应敏感性,运用树木年轮学方法分析了27块样地的121根紫椴年轮样本的数据,结果显示,随着气温增加紫椴胸径连年生长量稳定时间延长,胸径生长率随年龄的减小而逐渐提高,在1980年左右的气候温度突增变化前后,不同年龄阶段紫椴径生长特征呈明显差异.树龄小于60 a的紫椴胸径连年生长量、胸径生长率与胸径增长(30 a内)要明显高于60 a以上紫椴.气候暖化对研究区紫椴径向生长具有促进作用,且以年龄较小的紫椴对气温变化的响应更加敏感.

    2021年06期 v.49;No.221 32-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1712K]
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  • 不同施氮水平对温带典型草原植物地上-地下生物量分配模式的影响

    王晓薇;牛萌楠;张丽薇;白文明;李国勇;陈安群;

    日益加剧的大气氮(N)沉降会增加陆地生态系统外源性氮输入,然而多水平氮沉降速率对生物量分配的研究相对缺乏.基于温带典型草原氮素添加梯度控制试验,分析了8个不同水平的氮素添加对生物量及其分配模式的影响.分析发现,N1,N2,N4,N8,N16,N32和N64处理分别使地上生物量(Aboveground biomass, AGB)显著增加了13.1%, 27.5%,25.9%,25.5%,34.0%,54.1%和62.1%.N32和N64处理分别使地下生物量(Belowground biomass, BGB)提高123.8%和115.4%,而其他水平氮素添加处理没有显著影响BGB.在氮素添加条件下,AGB与BGB之间呈现异速生长关系且异速指数表明BGB比AGB积累增加更快,这与土壤含水量下降密切相关.研究结果不仅增强了对温带草原生物量生产响应氮沉降的认识,同时也为陆地碳循环模型构建提供科学依据.

    2021年06期 v.49;No.221 39-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1714K]
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  • 草地生态系统微生物群落对季节性水淹的响应

    刘啸林;闫鑫宇;刘珂彤;刘银占;赵灿灿;韩士杰;王松廷;刘梦舟;

    为阐明季节性水淹对微生物群落结构及特征的影响,通过模拟长期季节性水淹实验,设置冬季水淹、全年水淹和非水淹3个处理,利用高通量测序技术对土壤细菌和真菌进行测序,并结合生物信息学分析土壤微生物群落组成对水淹的响应.结果表明,经过长期水淹处理下的优势细菌类群为变形菌门、放线菌门和酸杆菌门;优势真菌类群为子囊菌门和毛霉亚门.水淹处理下独享的细菌和真菌OTU数量均高于非水淹处理.全年水淹和冬季水淹处理下的真菌和细菌群落结构较非水淹处理具有显著性差异.水淹条件下,土壤湿度和土壤pH分别是调控细菌和真菌群落的最佳环境因子.季节性水淹可以通过调控土壤理化性质进而改变草地生态系统微生物群落组成和结构,且土壤细菌对季节性水淹的敏感程度高于真菌.

    2021年06期 v.49;No.221 47-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 2227K]
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专栏:脑网络

  • 运动目标预测跟踪的神经计算机制

    弭元元;谭碧蓝;王彬又;

    迄今为止,人们对神经系统如何提取外部输入中静态信息的机制已经有所了解,但对其处理动态信息的机制却知之甚少.在处理运动信息时,神经系统面临的一个根本性挑战是克服神经信号在大脑内传输的时间延迟.这种延迟是显著的,同时又是不可避免的.它是层次化的神经信号通路和模块化的脑功能分区在传递、交流信息时必然产生的结果.如果这些时间延迟得不到补偿,神经系统对快速运动物体的空间位置的感知就会滞后于物体的真实位置,从而不能实时处理运动信息.大量实验表明大脑补偿延迟的策略是对运动物体将要到达的空间位置做出预测.回顾已有的数理模型,主要是具有负反馈效应的连续吸引子神经网络模型,及其实现运动预测的神经计算机制,并对相关神经网络模型在类脑计算中的应用前景进行了展望.

    2021年06期 v.49;No.221 55-63+2页 [查看摘要][在线阅读][下载 3801K]
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  • 非局域不对称耦合相振子系统中的移动奇异态

    朱云;谢琛;黄竞雄;

    研究发现在随机初始条件下,一维全同相振子系统在非局域不对称耦合作用下演化成的移动奇异态同步部分可移动.移动速度与不对称耦合强度线性相关.利用Ott-Antonsen假设方法理论上分析并证实了这一特性.

    2021年06期 v.49;No.221 64-69页 [查看摘要][在线阅读][下载 2043K]
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数学与计算机科学

  • 一类非局部奇异椭圆方程组多解的存在性

    陈林;汤楠;

    研究一类非局部奇异椭圆方程组多解的存在性.首先,通过对方程组两边积分得到方程组弱解的定义;其次,构造Nehari流形以缩小寻找解的范围;最后,引入纤维环映射并运用变分法证明了此问题至少存在两个正解.

    2021年06期 v.49;No.221 70-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1404K]
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  • 导数非线性Schr?dinger方程的爆破解

    郑昊昊;李用声;

    研究下述导数非线性Schr9dinger方程的初边值问题:i?_t+α?_(xx)=iβ|?|~(2σ)?_x-g(|?|~2)?,σ≥1,x∈[a,b],其中α,β为实数,g(·)是实值函数.当α,β,?_0及g(s)满足一定条件时,利用守恒律和修正的virial等式,证明了爆破解的存在性.最后,得到了爆破解的渐近行为等一些性质.

    2021年06期 v.49;No.221 77-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1407K]
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  • 河南省国家级传统村落空间可达性及影响因素研究

    付强;杨壮;董锁成;杨红新;牛智慧;许文璐;

    以河南省215个国家级传统村落为研究对象,综合运用ArcGIS,SPSS和高德地图等工具软件,借助核密度、空间插值、地理加权回归等分析方法,对河南省国家级传统村落的空间分布规律、空间可达性及影响因素进行研究,结论是:(1)河南省国家级传统村落存在着豫北、豫中和豫南3个集聚区;(2)河南省国家级传统村落的平均最短时间距离为234.11 min,总体上空间可达性水平不高,分布不均衡;(3)客源市场分析表明,豫中集聚区发展潜力较大;(4)地理加权回归方法更适用于本研究,高程、坡度和路网密度与传统村落空间可达性呈正向关系,水系距离、城市综合实力与传统村落空间可达性呈负向关系;(5)豫北集聚区的主要影响因素是路网密度和城市综合实力,豫中集聚区的主要影响因素是路网密度,豫南集聚区的主要影响因素涵盖了论文分析的5种因素.

    2021年06期 v.49;No.221 82-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 3194K]
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  • 隐私保护的网络实名制体系研究

    张萍;蒋琳;

    在我国,实名制已在部分领域逐步得到了实现,但距离全面实施网络实名制体系还有大量的问题亟待研究解决,尤其是如何寻求隐私数据保护与数据价值利用的平衡.利用完全同态密码算法、ElGamal数字签名和基于大数据的多层次异常事件检测等技术,提出了一个针对我国国情的网络实名制体系设计.此设计创新的将用户隐私数据分为高敏感度和低敏感度数据库,高敏度数据只以密文的形式存储,低敏感度数据在经过数据中心的处理后交给网络服务商,同时利用同态加密的特点实现密文层次的运算.在将用户额外操作开销最小化的同时,保障用户的个人隐私信息免遭非授权的访问,并为执法部门打击网络违法犯罪行为提供了有力的工具.

    2021年06期 v.49;No.221 91-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 2041K]
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化学与环境科学

  • 新乡市餐饮源PM_(2.5)排放清单

    闫广轩;杨洁;张朴真;雷豪杰;王沛;吴洪安;胡慧琳;李富东;陈卫卫;刘子锐;

    排放清单是大气颗粒物污染源解析的一个重要手段,是提高区域环境质量的重要依据.采用自下而上的清单编制方法,分别以就餐次数、用油量和灶头为基准编制了2018年新乡市餐饮源PM_(2.5)排放清单.选用合适的活动水平和排放因子,得到新乡市中心4个行政区3种餐饮活动的年排放量.清单编制结果显示新乡市餐饮源PM_(2.5)年排放量为75~303 t, 3种餐饮活动的年排放量贡献率由大到小顺序为:家庭餐饮,食堂餐饮,社会餐饮,空间分布特征显示新乡市4个市区年排放量大小依次为:红旗区,牧野区,卫滨区,凤泉区.此外,数据拟合结果显示餐饮源PM_(2.5)排放强度随人均生产总值的增加呈指数下降关系.研究结果可为新乡市餐饮源PM_(2.5)管控提供科学依据.

    2021年06期 v.49;No.221 99-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1873K]
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  • 绿色复合型缓蚀剂的制备及性能研究

    王晓慧;黎振华;王宏正;刘瑞雪;李向辉;邓刚;

    以聚天冬氨酸(PASP)、多氨基多醚基甲叉膦酸(PAPEMP)、N-(3-氨丙基)咪唑(N-API)和硫酸锌(ZnSO_4)为主要原料,制备了绿色复合型缓蚀剂,研究了其在0.5 mol/L H_2SO_4溶液中对抑制20#碳钢腐蚀的协同作用.实验结果表明,当复合缓蚀剂中PASP,PAPEMP,N-API,ZnSO_4的质量浓度分别为30,20,40和4 mg/L时,其缓蚀率可达97.6%.电化学测试表明该缓蚀剂表现为阳极型缓蚀剂,抑制了金属的溶解和阴极过程,表现出明显的协同作用.通过SEM表面分析表明复合缓蚀剂具有显著的缓蚀性能.

    2021年06期 v.49;No.221 106-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 2101K]
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体育学

  • 瑜伽干预对产妇身心健康的影响

    高晓娟;姜雅文;许凯;马蕊;李文言;

    [目的]观察产妇瑜伽锻炼后身心状况的变化,探讨瑜伽对产妇身体形态、盆底机能和心理健康的康复效果.[方法]招募产妇志愿者31名,随机分为瑜伽锻炼组(Y组)和对照组(C组).Y组进行12周的瑜伽锻炼;C组无任何康复干预措施.测量并比较干预前、后的盆底肌肉功能(GRRUG,PFDI-20),身体形态和抑郁,焦虑指标(EPDS,SAS).[结果]产妇PFDI-20得分与EPDS得分呈正相关;SAS,EPDS得分与盆底肌纤维力量呈负相关,但DRA和皮褶厚度均与SAS得分无明显相关关系.瑜伽锻炼后,Y组产妇盆底Ⅰ类和Ⅱ类肌纤维肌力较C组产妇有显著改变,且差异具有统计学意义;Y组POPDI-6得分与C组相比差异无统计学意义;Y组CRADI-8得分与C组相比,差异有统计学意义;Y组UDI-6得分与C组相比,差异有统计学意义.Y组BMI和PWR与C组相比,差异无统计学意义,但DRA和WHR与C组相比,差异有统计学意义;Y组腹部皮褶厚度与C组相比,差异有统计学意义,而三头肌皮褶厚度和肩胛下角处皮褶厚度与C组相比差异无统计学意义.Y组SAS,EPDS得分与C组相比,差异均有统计学意义.[结论]盆底功能障碍和盆底肌力影响产妇的抑郁和焦虑状况,而腹直肌分离程度和皮褶厚度对其影响不明显.瑜伽干预对提升产妇盆底肌的肌力、减轻盆底功能障碍,改善腰臀比和恢复分离的腹直肌有明显促进作用.同时,瑜伽锻炼可改善产妇的负性情绪,促进心理健康.

    2021年06期 v.49;No.221 113-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 1869K]
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  • 河南师范大学学报(自然科学版)2021年总目次

    本刊编辑部;

    <正>~~

    2021年06期 v.49;No.221 121-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 719K]
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  • 河南师范大学优秀科技创新团队介绍(三)

    <正>"水产动物医学"团队从事水产动物免疫和疾病防控、免疫组学和生物信息学等相关基础和应用研究.现有教师9人,其中教授1人、副教授3人、讲师5人.团队依托"河南省水产一级重点学科""水产动物疾病控制河南省工程实验室"等学科平台.团队先后入选河南省高校科技创新团队和河南省创新型科技团队.团队主要立足内陆水产重大疾病防控和河南渔业高质量发展相关需求,解决水产养殖中重大疾病的发生和防控相关科学问题.重点开展以下研究:1)水产动物分子免疫学;2)水产动物病原生物学;3)新型绿色渔药创制;4)水产动物疫苗研发和疫苗导入技术.团队自行研发的超声波和高渗食盐辅助浸浴法高效疫苗导入技

    2021年06期 v.49;No.221 125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1283K]
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