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2019年 第39卷 第2期    刊出日期：2019-03-25

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熵解的一个正则性结果

张琪,王莲虹,高红亚

2019, 39(2):  113-117.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2019.02.001

摘要 ( 553 )   PDF (966KB) ( 290 )  

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非齐次散度型椭圆方程的带有非齐次边界条件的边界值问题, 在控制增长条件、强制性条件以及非齐次项的适当的可积性假设条件下,利用Stampacchia引理和Sobolev空间的分析方法,得到了熵解的正则性结果,推广了已知的结果.

含有强迫项的高阶非线性中立型微分方程的振动性

李静, 蔡海,王培光

2019, 39(2):  118-123.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2019.02.002

摘要 ( 593 )   PDF (983KB) ( 265 )  

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考虑了一类含有强迫项的高阶非线性中立型微分方程,通过运用Krasnoselskii's不动点定理和分析技巧, 得到了该方程每一个有界解振动或趋于零的充要条件.所得结果改进了一些已知结论, 并给出了实例验证.

染料敏化太阳能电池过渡金属氮化物对电极研究进展

李晓苇,赵开封,刘森,周盛楠,张雪,解建军,赵亚军

2019, 39(2):  124-131.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2019.02.003

摘要 ( 622 )   PDF (1651KB) ( 346 )  

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对电极作为染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cells, DSSCs)的核心部分之一,其材料的价格、性能和制备方法直接影响DSSCs的发展和应用.DSSCs常用Pt对电极价格昂贵,因此寻找低成本高性能的催化材料代替Pt对电极是降低DSSCs成本的有效途径之一.过渡金属氮化物的电子结构与Pt相似,具有高的催化活性和耐腐蚀性,价格低廉,使其具有广阔的应用前景.文章综述了利用载体与过渡金属氮化物的协同作用或将过渡金属氮化物制备成独特的纳米结构(纳米管和高度有序的阵列等)来解决过渡金属氮化物易团聚和大规模的物质运输受限制等问题.最后提出,开发双组元或多组元过渡金属氮化物和柔性过渡金属氮化物对电极可以作为未来发展方向.

感应电动机转子磁链有限时间观测器的设计与仿真

李洁,郭海军,黄艳宾,武晓晶

2019, 39(2):  132-136.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2019.02.004

摘要 ( 615 )   PDF (1035KB) ( 480 )  

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针对感应电动机转子磁链的观测问题,根据有限时间理论,在建立感应电动机数学模型的基础之上,将定子电流和转子磁链作为系统状态,确定了感应电动机的状态方程,设计了有限时间观测器.此外,令观测误差在有限时间内收敛于一个给定的界,进一步收敛到零,由此实现了对磁链状态的观测.最后,通过求解线性矩阵不等式,得到状态观测器的增益值,并利用计算机仿真实现了磁链的有限时间观测,进一步验证了设计方法的有效性.

一测多评测定玉叶金花中4种有机酸的含量

张谦华,林雀跃,朱韬,何颂华,杨涛,赵立春

2019, 39(2):  137-143.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2019.02.005

摘要 ( 551 )   PDF (1099KB) ( 259 )  

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建立玉叶金花提取物中有机酸类成分含量测定的一测多评方法,探讨一测多评法在中药材质量控制中的应用.以绿原酸(3-咖啡酰奎宁酸)为内标物,分别建立异绿原酸A(3,5-二咖啡酰奎宁酸)、异绿原酸B(3,4-二咖啡酰奎宁酸)、异绿原酸C(4,5-二咖啡酰奎宁酸)的相对校正因子,通过外标法和一测多评法2种不同的方法测定计算4种有机酸的含量,并比较不同方法结果的相对误差.利用一测多评法和外标法测定广西6个不同产地的4种有机酸类成分结果无显著差异. 一测多评可用于玉叶金花中4种有机酸类成分的测定,且具良好的可行性,同时具有较高的经济性.

球形半透膜附近胶体-氢键流体聚集态结构的理论研究

张梦,尹露萍,赵萌,王倩倩,李江涛,顾芳

2019, 39(2):  144-151.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2019.02.006

摘要 ( 369 )   PDF (1581KB) ( 298 )  

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利用经典流体的密度泛函理论通过构建体系的巨势泛函,深入研究了受限于球形半透膜附近胶体-氢键流体的聚集态结构.分别选择氢键流体分子和胶体粒子作为溶剂和溶质分子.半透膜的存在限制了溶质分子的胶体粒子自由渗透.为了揭示体系的聚集态结构,首先根据巨势最小化原理计算了流体分子的平衡数密度分布.在此基础上,集中讨论了氢键键能、氢键官能度、可渗透组分的体相密度以及胶体-氢键流体尺寸比例等因素对半透膜附近流体聚集态结构的影响.结果表明:2组分的聚集态结构与这些因素密切相关,研究结果为考察微纳尺度下受限流体的聚集态和相态特征提供理论依据,旨在揭示相关因素对渗透过程的调控机制.

荆芥不同部位3种重金属元素含量的比较分析

步艳艳,任红敏,刘晓慧,刘廷辉,赵燕燕

2019, 39(2):  152-158.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2019.02.007

摘要 ( 630 )   PDF (1419KB) ( 389 )  

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测定荆芥药材不同药用部位中铅(Pb)、镉(Cd)、镍(Ni)3种重金属元素的含量,比较分析荆芥不同部位的污染状况.对荆芥样品进行湿法消解,采用石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)测定样品中Pb、Cd、Ni含量,以质量分数2%磷酸二氢铵-1.67%硝酸镁作为基体改进剂测定Pb、Cd;以质量分数0.2%硝酸钯-2%磷酸二氢铵作为基体改进剂测定Ni.Pb、Cd、Ni的测定波长分别为283.3、228.8和232.0 nm,灯电流分别为10、6和25 mA;狭缝分别为0.7、0.7和0.2 L.Pb、Cd、Ni元素线性关系分别为Y=0.002 8X+0.002 7(r=0.998 9)、Y=0.034 8X+0.005 4(r=0.998 3)和Y=0.002 9X+0.004 3(r=0.998 4),回收率为98.2%~102.9%;荆芥梗中Pb、Cd和Ni的质量分数测定结果分别为0.55~0.95、0.05~0.11和0.1~1.22 mg/kg;荆芥穗质量分数测定结果分别为0.58~1.73、0.03~0.14和0.18~1.42 mg/kg.重金属元素Pb、Cd、Ni检测方法可靠,随着采收时间延长,重金属元素易由荆芥梗向荆芥穗中富集,为荆芥重金属限度质量标准制定以及临床用药部位的选择提供参考.

多功能水性铝粉颜料的制备及应用

陶畅, 马志领, 刘渊博, 张春燕, 解飞

2019, 39(2):  159-165.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2019.02.008

摘要 ( 557 )   PDF (1852KB) ( 347 )  

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SiO₂包覆铝粉(Al@SiO₂)是目前应用最广的水性金属颜料, 但Al@SiO₂仍为银色, 且不能耐强酸强碱腐蚀.依据SnO₂的特性,SnO₂包覆铝粉(Al@SnO₂)可制得耐腐蚀性更优的水性金属颜料,且该颜料兼具光催化活性和隐身性能.本文前驱体采用无水四氯化锡/异丙醇,反应介质采用异丙醇/水,探讨了核为铝片,壳为SnO₂,桥为Al(OH)₃或Sn(OH)₂的Al@SnO₂在弱酸性条件下的制备原理.采用光学显微镜、X衍射、光催化降解效率和耐腐蚀性测试等表征手段,探讨了制备条件对Al@SnO₂水性颜料的耐腐蚀性,色相及光催化性能的影响.

食菌甲虫物种多样性及其与菌物的关系

任国栋,姬俏俏

2019, 39(2):  166-174.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2019.02.009

摘要 ( 757 )   PDF (1043KB) ( 839 )  

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食菌甲虫依赖大型真菌而生存,形成了紧密的协同进化关系和丰富的物种多样性.迄今全球已知食菌甲虫的种类多达3亚目16总科82科1 386属8 000余种,构成了复杂昆虫多样性的一个重要分支.食菌甲虫因取食而与自然界广泛的菌类建立起了复杂的依存关系,一些种类因危及蘑菇农业生产而与人类经济利益十分密切.为此,本文主要基于掌握的文献信息对该类甲虫国内外研究状况做一初步概述,以引起我国学术界对丰富食菌甲虫资源的关注.

机场鸟类群落的组成与动态

吴婷婷,王义弘,任洪新,高立杰,侯建华

2019, 39(2):  175-182.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2019.02.010

摘要 ( 530 )   PDF (1018KB) ( 325 )  

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为了减少机场鸟撞事故的发生,2017年4月至2018年3月,采用样线法对河北南部机场鸟类群落与动态进行了研究.结果显示:共记录鸟类12目29科66种,雀形目(Passeriformes)鸟类的密度、活动频率和Shannon-Weiner多样性指数(H')最高.在空间动态分布上,各样区的鸟类在物种数量、密度、活动频率、多样性指数和Pielou均匀性指数(E)上均存在着显著性差异(P<0.05),其中样区4的鸟类物种数和活动频率最高;样区6的鸟类密度、多样性指数和均匀性指数最大;样区1和样区4的相似性系数(S)最高.在季节动态分布上,各季节的鸟类在物种数量、密度、活动频率和均匀性指数上差异性不显著(P>0.05),但是在多样性指数上存在着显著性差异(P<0.05).春季鸟类物种数最高;春季和秋季鸟类多样性指数、均匀性指数最高;夏季和冬季鸟类密度、活动频率最高;春夏两季的相似性系数最高.因此,根据此特点和机场生境,结合对机场有威胁的29种鸟类,提出有关鸟类防治对策.

增菇激活酶对香菇生长的促进作用

张贺迎,骆俊棉,袁二影,耿立朵,武金霞

2019, 39(2):  183-187.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2019.02.011

摘要 ( 876 )   PDF (1692KB) ( 680 )  

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在配制香菇菌袋栽培料时添加0.2%(质量分数)增菇激活酶,研究增菇激活酶对菌丝生长周期、菌丝胞外酶活力、栽培料理化指标、生物学效率及子实体营养成分的影响.实验结果表明,添加增菇激活酶组的菌丝满袋时间为70 d,比对照组提前15 d.在菌丝转色期,增菇激活酶组菌丝纤维素酶、蛋白酶和淀粉酶活力持续增加,且显著高于对照组.出菇后采收子实体,增菇激活酶组的生物学效率达96.75%,比对照组提高21.99%,子实体营养成分略高于对照组,无显著差异.

太阳能壁挂炉联合供热系统设计

方立德,陈星彤,王东星,谢辰,张琛

2019, 39(2):  188-193.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2019.02.012

摘要 ( 524 )   PDF (1672KB) ( 414 )  

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设计了太阳能和天然气联合供热控制系统,重点讨论了该控制装置的结构和电路系统的设计及实现. 系统内装有温度传感器、循环水泵和阀门, 通过单片机控制,测量管路各点的温度值,判别不同的工作模式,使系统按照预先设好的程序进行冷热水循环、换热, 实现2种供热系统的联合. 通过模拟不同的工况点,进行实验测试,结果表明,效果达到了预期设想,系统通过程序自动控制切换热源,供热装置提供的水温达到规定的要求,实现了节能减排的目标.

基于簇头距离和能量的优化LEACH协议

常铁原,刘伟娜,张炎,李会雅

2019, 39(2):  194-200.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2019.02.013

摘要 ( 535 )   PDF (1674KB) ( 529 )  

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LEACH(low energy adaptive clustering hierachy)路由协议通过循环随机选举簇头节点的方式均衡网络能耗.但当选簇头的节点能量剩余较少或距离基站较远时会过早死亡,从而导致网络运行不稳定,通过在簇头选择过程中加入待选簇头节点的剩余能量平均值及标准差、节点与基站距离等参数对其改进处理,可提高网络稳定性.但若出现极大簇或极小簇,则会导致网络生命周期缩短.针对这一问题提出一种基于簇头距离和能量的优化LEACH算法,在成簇过程中加入簇头节点的能量和节点距各簇头的距离等参考量对成簇过程进行优化.MATLAB仿真结果表明,在节点均匀分布的网络中,该改进算法能够在提高网络稳定性的基础上有效延长网络生存周期.

基于Spark和SimHash的大数据K-近邻分类算法

翟俊海,沈矗,张素芳,王婷婷

2019, 39(2):  201-210.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2019.02.014

摘要 ( 943 )   PDF (1190KB) ( 259 )  

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在笔者之前的工作中,提出了一种基于MapReduce和SimHash的大数据K-近邻算法(H-MR-K-NN).虽然该算法能够有效解决大数据K-近邻算法的计算效率问题,运行时间远远低于基于MapReduce的K-近邻(MR-K-NN)所用的运行时间.然而,用MapReduce处理大数据时,需要从磁盘读取数据,再将中间结果写回磁盘,导致系统的I/O开销极大,这大大降低了MapReduce的效率.与MapReduce不同,Spark是一种基于内存的计算框架,它将数据第1次从磁盘读入内存,生成一种抽象的内存对象RDD(resilient distributed datasets).此后,Spark只操作内存中的RDD,计算过程只涉及内存读写,因此大幅提升了数据处理效率.基于这一事实,对算法H-MR-K-NN进行了改进,提出了一种改进的算法(简记为H-Spark-K-NN),可以进一步提高大数据K-近邻分类的运行效率.

基于深度学习的复杂背景下茶叶嫩芽检测算法

孙肖肖,牟少敏,许永玉,曹旨昊,苏婷婷

2019, 39(2):  211-216.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2019.02.015

摘要 ( 933 )   PDF (1561KB) ( 510 )  

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针对传统的基于机器视觉的茶叶嫩芽检测方法存在手工特征提取鲁棒性较差以及准确率较低等问题,首次将基于深度学习的目标检测算法YOLO应用到复杂背景下的茶叶嫩芽图像的检测,并从多尺度检测方面对YOLO网络架构进行了改进,用大尺度和中尺度检测代替了原来的多尺度检测.在预处理阶段,通过结合超绿特征以及OSTU算法对复杂背景下的茶叶嫩芽图像进行了图像分割,使得茶叶嫩芽区域更加明显.实验结果表明,通过与其他算法对比,基于深度学习的目标检测算法对复杂背景下的茶叶嫩芽具有较高的检测精度,为复杂背景下茶叶嫩芽的智能化采摘设备的研究提供了基础.

DNA条形码技术在白洋淀流域浮游动物调查中的应用

张蒙,孙枭琼,方楠,曹智涵,王宏伟

2019, 39(2):  217-224.  DOI: 10.3969/j.issn.1000-1565.2019.02.016

摘要 ( 561 )   PDF (1343KB) ( 452 )  

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DNA 条形码在物种鉴定中得到了有效的应用,有助于分类学和生物多样性研究. 本研究基于线粒体COI基因序列,使用邻接法(neighbor joining method,NJ)和最大似然法(maximum Likelihood,ML)构建系统发育树,对2018年5月在白洋淀流域采集的浮游动物样品进行初步研究. 结果表明,在对桡足类的系统发育树分析时,NJ树和ML树的结果保持一致,而且和形态学鉴定结果保持一致. 在对枝角类的系统发育树的分析中,NJ树和ML树的结果有所差异,和形态学鉴定结果也有所不同,分析原因,可能是由于拼接序列时剪短了部分序列,使序列间差异性变小引起误差. 总体上看,基于COI基因的DNA条形码可以有效地应用到白洋淀流域的浮游动物鉴定中,并可以逐步完善,最终建立一个完整的DNA条形码数据库.