黑龙江大学自然科学学报

综述

  • 不同添加剂对好氧堆肥腐殖化的影响

    唐璇;郭宇豪;涂绣军;葛菁萍;

    堆肥腐殖化是将有机物转化为腐殖质的关键过程,对提升堆肥质量和养分循环具有重要意义。本研究综述了生物、无机、有机及复合添加剂对堆肥腐殖化的影响机制。生物添加剂通过增强微生物活性,加速木质纤维素的分解,从而促进腐殖质形成;无机添加剂如MnO_2和黏土矿物等,通过催化反应和吸附特性,加速有机物的腐殖化过程;有机添加剂如生物炭和三羧酸循环调节剂等,通过调节微生物代谢和化学反应,显著提升腐殖化效率;复合添加剂则通过多种添加剂的协同作用,进一步优化堆肥腐殖化效果。本文可为未来堆肥过程中添加剂的选用及研究提供理论依据。

    2025年04期 v.42 379-386页 [查看摘要][在线阅读][下载 1262K]

数理科学与信息技术

  • 对Lotka-Volterra生物差分方程精确求解的研究

    宋晓惠;蒋鲲;

    将差分多项式特征列方法实际应用于一类离散时间Lotka-Volterra猎物-捕食者系统模型。首先介绍差分多项式特征列方法及Z变换的重要定义定理。再对本节研究的生物模型差分方程组I进行精确求解,旨在找到一组有效精确解,为该猎物-捕食者系统提供定量分析的数据支持。

    2025年04期 v.42 387-395页 [查看摘要][在线阅读][下载 932K]
  • 双时滞分数阶微分方程渐近稳定性的充分条件

    赵文静;郑巍;

    研究了一类时滞具有三倍关系的双时滞分数阶微分方程的稳定性问题,并给出了保证系统渐近稳定的充分条件。首先,给出了若干关于分数阶微分方程稳定性的引理。其次,通过对微分方程进行拉普拉斯变换和逆变换,得到了其特征方程,并通过分析特征根的分布确定了系统的稳定区域。

    2025年04期 v.42 396-403页 [查看摘要][在线阅读][下载 1351K]
  • 具有辟谣机制的SEIDR谣言传播动力学模型分析

    李晓艳;侯强;

    考虑谣言的辟谣机制,在易感者-传播者-恢复者(Susceptible-infective-recovered, SIR)模型的基础上,引入犹豫者和被动辟谣者,建立易感者-犹豫者-传播者-辟谣者-恢复者(Susceptible-exposed-infective-debunker-recovered, SEIDR)谣言传播模型来分析辟谣机制对谣言传播的影响。首先,给出了谣言传播的基本再生数;其次,分析了正平衡点和后向分支的存在性;接着,利用Lyapunov函数证明了λ_1=λ_2=0时无谣言平衡点和正平衡点的全局稳定性;最后,数值模拟的结果显示,模型在出现后向分支的情况下,Hopf分支是亚临界的,在出现前向分支的情况下,Hopf分支是超临界的。这些结果表明辟谣机制会影响谣言传播的动力学性态。

    2025年04期 v.42 404-411页 [查看摘要][在线阅读][下载 1254K]
  • 含有状态依赖时滞的分数阶发展方程的可控性

    杜建昭;杨和;

    基于Kuratowski非紧性测度理论和Sadovskii不动点定理证明了一类含有状态依赖时滞的分数阶发展方程的精确可控性,在较弱条件下去掉了非紧性测度条件,获得了相应的精确可控性结果。通过具体例子说明了抽象结果的有效性。

    2025年04期 v.42 412-422页 [查看摘要][在线阅读][下载 955K]

化学与材料科学

  • 柳絮衍生的In2O3/ZnO异质纤维管用于低温NO2敏感检测

    吕明松;李亚男;邓兆鹏;高山;

    以废弃的柳絮为模板,通过简单的硝酸锌/铟盐(n(Zn)∶n(In)=1∶0.15)浸渍和500℃空气热解法,成功合成了由均匀纳米粒子复制的仿生形态In_2O_3/ZnO异质纤维管,其丰富的氧空位(V_O)缺陷和n-n异质界面,可促进电子的快速迁移和暴露更多的反应位点。在低的92℃下,In_2O_3/ZnO传感器对10×10~(-6) NO_2气体的响应值达到225,明显好于迄今报道的多数ZnO基气体传感器,且具有快的响应/恢复特性(35 s/20 s)、低的实际检测限(50×10~(-9))以及好的60 d稳定性和耐湿性。因此,它有望成为一种低能耗下快速和准确检测痕量NO_2气体的敏感材料。

    2025年04期 v.42 423-430页 [查看摘要][在线阅读][下载 1524K]
  • 新型双磷酸酯镧系配合物的合成与结构表征(英文)

    王霖霖;侯川兵;张钰鑫;赵婧彤;韩洪亮;辛秀兰;金琼花;

    将稀土硝酸盐、1,2-亚乙基二磷酸四异丙酯(L)和邻菲罗啉(Phen)在乙醇和乙腈的混合溶液中以1∶1∶1的比例室温搅拌混合反应后,成功合成了两个新型稀土镧系配合物[LaL(Phen)(NO_3)_3]_n(1)以及[Pr_2L_2(Phen)_2(NO_3)_6]_n(2)。结构由X射线单晶衍射确定,并通过红外光谱和元素分析验证;热重分析用于评估材料的热稳定性。配合物1,2均由L与硝酸根离子提供的O原子与中心Ln~(3+)(Ln=La, Pr)离子形成10配位构型。配合物1形成了由桥联配体连接的一维无限链,并通过氢键和π…π弱相互作用构建成复杂的三维立体堆积结构。配合物2通过配体L连接形成一维无限链,借助氢键和C—H…π键等弱作用力通过横纵交叉形成新颖的三维立体堆积结构。

    2025年04期 v.42 431-441页 [查看摘要][在线阅读][下载 1842K]

环境科学与生命科学

  • 不同中性盐对甜菜真叶期生长及生理指标的影响

    尚旭怡;蔡琪琪;刘佳慧;徐瑶;耿贵;

    为研究甜菜真叶期对不同中性盐产生的生理响应,选用甜菜‘KWS1176’为研究对象,采用土培方式进行,试验设置三种盐处理:NaCl、Na_2SO_4及二者混合盐(n(NaCl)∶n(Na_2SO_4)=2∶1),并设置三个不同盐度水平,即土壤饱和电导率分别为(6.0±0.5)、(12.0±0.5)和(18.0±0.5) mS·cm~(-1),以模拟低盐、中盐和高盐环境,通过测定一系列生理指标,评估甜菜在不同中性盐处理条件下的生长状况和生理变化。结果表明,低盐促进甜菜的生长,且Na_2SO_4处理效果最好。但随着盐度的增加,三种盐处理对甜菜的抑制作用均增强。中、高盐度下,甜菜的生长状况、生物量累积、质膜完整性及光合作用相关指标受到抑制,抑制水平为NaCl>混合盐>Na_2SO_4,Na_2SO_4处理盐害程度最低。同时,抗氧化酶活性升高,活性增强程度为NaCl>混合盐>Na_2SO_4,进一步证实了Na_2SO_4处理下甜菜的盐害程度最小。综上,低盐促进甜菜生长,高盐抑制甜菜生长,且Na_2SO_4处理下,甜菜具有更强的适应能力。

    2025年04期 v.42 442-452页 [查看摘要][在线阅读][下载 1323K]
  • UV254 nm照射下芽孢杆菌T4胞内多糖的分离、纯化及抗氧化性能分析

    宁樊星;张彦龙;张多英;孙传荣;韩克强;

    菌株T4是从哈尔滨市农业科学院试验田表层土壤(125°42′E,44°04′N)筛选的耐紫外辐射芽孢杆菌。通过UV_(254 nm)处理菌株T4,对比其胞内多糖产量的变化,随后对胞内多糖进行提取、分离和纯化,并测定纯化组分(IPS-1和IPS-2)的分子量、单糖组成及抗氧化活性(以DPPH自由基清除率、超氧阴离子自由基清除率、总还原力为指标)。结果显示,经UV_(254 nm)照射后,菌株T4胞内多糖产量从(5.71±0.16) mg·L~(-1)显著提升至(7.45±0.31) mg·L~(-1);纯化得到的IPS-1(分子量8.05×10~4 Da)由29.75%甘露糖、26.45%葡萄糖、36.92%木糖及6.89%阿拉伯糖组成,IPS-2(分子量2.90×10~3 Da)由54.08%甘露糖、20.69%木糖及25.22%阿拉伯糖组成;IPS-1与IPS-2均具抗氧化活性,且IPS-1活性更优。本研究明确了UV_(254 nm)对菌株T4胞内多糖积累的促进作用,完成了多糖表征与活性分析,为其后续生产提供了依据。

    2025年04期 v.42 453-460页 [查看摘要][在线阅读][下载 1253K]

电子科学与通讯工程

  • 基于空芯微球的高灵敏光纤应变传感器

    高美琦;杨九如;

    提出和制备了一种基于空芯光纤的微球型光纤法布里-珀罗干涉仪,将其应用于轴向应变传感测试。实验分析了球径与反射光谱/空间频率间的量化关系,验证了变球径条件下的轴向应变敏感特性。结果表明,应变响应与纵向球径成反比例关系,与横向球径则成正比例关系。当纵向球径为42μm时,最大灵敏度达9.8 pm/με,对应的线性测试范围为0~2 000με。采用硼硅酸盐毛细玻璃管封装后,应变灵敏度仅减小0.2 pm/με,证明所制备结构在应变相关的工程测试中具有良好的应用价值。

    2025年04期 v.42 461-468页 [查看摘要][在线阅读][下载 3769K]
  • 基于稳定化方法研究等离子体屏蔽对H-和He的1Po(n=3,n=4)共振态的影响(英文)

    仲子鑫;吕柄宽;姜子实;KAR Sabyasachi;HO Yew Kam;

    基于稳定化方法,选取指数型关联波函数,研究了等离子体屏蔽对H~-和He在各自子系统n=3和n=4阈值下~1P~o共振态的影响。考虑了两种等离子体环境,即德拜等离子体和量子等离子体环境。德拜等离子体环境采用德拜—胡克尔模型得到的屏蔽库仑势(Screened Coulomb potential, SCP)描述,量子等离子体环境采用修正德拜—胡克尔模型得到的指数余弦屏蔽库仑势(Exponentiol cosine screeded Coulomb petential, ECSCP)描述,所得共振参数(共振位置和宽度)的结果均以屏蔽参数函数的形式给出。

    2025年04期 v.42 469-487页 [查看摘要][在线阅读][下载 2944K]
  • SSCFF-Net:基于光谱-空间协同特征融合网络的高光谱小麦品种识别方法

    王天硕;王晓飞;

    为了解决现有模型在小样本高光谱小麦数据集上存在的特征捕捉不充分、全局依赖性建模薄弱等性能不足的问题,提出了一种基于光谱-空间协同特征融合网络(Spectral-spatial cooperative feature fusion network, SSCFF-Net)的深度学习模型。该模型采用多阶段架构,充分利用局部和全局特征的互补优势:一方面,通过结合二维卷积神经网络(Two-dimensional convolutional neural network, 2D-CNN)、三维卷积神经网络(Three-dimensional convolutional neural network, 3D-CNN)与多种注意力机制,高效捕捉高光谱数据的局部光谱-空间细节;另一方面,借助Transformer注意力机制和1D-CNN结构,有效解决了其全局依赖性问题。该模型通过深度挖掘小麦高光谱图像的光谱维与空间维信息,构建光谱-空间协同特征融合机制,针对性解决现有模型的性能缺陷。此外,模型中采用的数据增强和残差设计已被证明能显著降低对标注数据的依赖,同时,提升模型对小样本数据集的适应性,特征压缩与模块化设计的结合则可进一步提升计算效率。实验结果表明,SSCFF-Net模型具备准确区分不同小麦品种的能力,在HyperLeaf 2024数据集上分类准确率达到99.4%,有效解决了深度学习在小麦小样本高光谱数据集时准确率较低的问题。

    2025年04期 v.42 488-495页 [查看摘要][在线阅读][下载 1774K]
  • 基于改进U2MOT的无人机遥感多目标跟踪

    刘天若;刘志远;朱福珍;巫红;

    静态平台上的联合检测与嵌入范式多目标跟踪模型已取得显著进展,但在面对无人机(Unmanned aerial vehicle, UAV)遥感场景中快速运动、视角剧烈变化及高密度小目标聚集等挑战时,现有方法难以保持稳定的跟踪性能。为此,对不确定性感知无监督多目标跟踪(Uncertainty-aware unsupervised multi-object tracking, U2MOT)模型进行了改进,进一步提升其在无人机场景下的性能表现。在重识别预测头部分支中引入所提出的像素注意力聚合模块(Pixel attention aggregation module, PAAM),通过增强的自注意力机制以及稳定的双重残差结构,增强了目标身份特征的提取能力。针对无人机平台中目标运动变化剧烈的问题,在对比学习训练样本生成阶段构建了基于轨迹片段运动信息的数据增强策略,结合类别引导的透视变换模拟真实运动变化,增强了样本的多样性与判别性。在损失函数中引入多任务自适应加权损失机制,实现检测与重识别任务的动态权重调整,提高模型训练的稳定性与协同性。在视觉与无人机多目标追踪(Vision meets drone:multiple object tracking, VisDrone MOT)数据集上的实验结果表明,所设计的跟踪算法在多目标跟踪准确率和身份一致性得分上分别提升了2.1%和1.7%,有效增强了模型在无人机场景中的跟踪性能。

    2025年04期 v.42 496-504页 [查看摘要][在线阅读][下载 2476K]

  • 《黑龙江大学自然科学学报》欢迎您投稿

    <正>《黑龙江大学自然科学学报》是黑龙江大学主办的综合性自然科学学术期刊(双月刊),现被《中国科技核心期刊》和《中国科技论文统计分析数据库(CSTPCD)》等多家国内外数据库或检索机构收录。主要报道数理科学、信息技术、化学材料、生命科学、环境科学和电子科学和通讯工程等方向的最新研究成果,欢迎省(部)级以上基金资助的论文投稿。

    2025年04期 v.42 505页 [查看摘要][在线阅读][下载 274K]
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