魏宇航, 贺达海

2024, 43(3): 1-5.

摘要 ( 76 )

PDF (1496KB) ( 141 )

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根据朗之万格林函数理论,求简谐晶格中热流的关键在于求声子传输系数.传统上人们用基于分解三对角矩阵行列式的方法将求传输系数的过程转化为求转移矩阵的乘积从而降低时间复杂度,这种方法被称为转移矩阵法.但转移矩阵法的并行效果不佳且不能用于存在长程相互作用的系统.提出了一种基于解线性方程组的高效算法来求解简谐系统中声子传输系数,提升了计算的并行效率,且使求解存在任意近邻耦合的声子传输系数的时间复杂度降为O(N),为相关领域的研究提供了算法上的帮助.

Mo、 Cr掺杂对ZnO光电特性影响的第一性原理研究

高成娟, 顾秀丽, 闫宇星

2024, 43(3): 6-12.

摘要 ( 89 )

PDF (3965KB) ( 213 )

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采用基于密度泛函理论第一性原理的方法,计算了本征ZnO、Mo掺杂(Mo_Zn)和Cr掺杂(Cr_Zn)体系的光电特性,从理论上讨论了掺杂对体系光电特性的影响. Mo_Zn、Cr_Zn表现为n型半导体,但Mo掺杂使体系带隙变宽,特征光谱发生蓝移,对可见光的吸收能力降低;而Cr掺杂使体系带隙变窄,特征光谱发生红移,拓展了可见光的响应范围. 此外,掺杂Mo、Cr后均使ZnO带边朝低能端移动,使电子跃迁容易实现,有效降低了光生电子-空穴对的复合几率.可见Cr掺杂对改良ZnO有积极作用.

低温裂解水稻秸秆生物炭对水体中Pb/Cd吸附的应用研究

杨海征, 袁宗琪, 徐晓林, 王建玲

2024, 43(3): 13-23.

摘要 ( 123 )

PDF (2250KB) ( 176 )

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为寻找一种来源丰富、价格低廉、经济有效的生物炭治理水体中Pb/Cd污染,在限氧条件下将粉碎的水稻秸秆(RY) 400℃热裂解30 min制备了水稻秸秆生物炭(RS).本研究对RS进行了表征,研究了RY及RS对溶液中Pb²⁺/Cd²⁺的吸附特性.结果表明:RS具有丰富的官能团,表面具有明显的孔隙结构.RS吸附Pb²⁺的最佳条件为:在室温条件下, pH在6.0~8.0之间,固液比为1.0 g·L^-1;生物炭吸附Cd²⁺的最佳条件为:在25℃条件下,pH在7.0附近,固液比为10.0 g·L^-1.吸附动力学实验分析发现,RS对Pb²⁺、Cd²⁺的吸附率远远高于RY对Pb²⁺、Cd²⁺的吸附率,在35 min时RS对Pb²⁺的吸附已经基本达到平衡,在40 min时RS对Cd²⁺的吸附已经达到平衡.等温吸附实验分析发现,RS对溶液中Pb²⁺的等温吸附更符合Freundlich等温吸附模型,主要为多层吸附;生物炭对溶液中Cd²⁺的等温吸附过程更符合Langmuir等温吸附模型,主要为单层吸附.研究表明,利用廉价丰富的水稻秸秆材料在低温少时条件下制备生物炭来治理水体中Pb/Cd污染是可行的,本研究以期为重金属环境污染治理提供经济有效的方法.

万寿菊属物种叶绿体基因组特征及系统发育分析

刘潮, 叶秀传, 杨春会, 何淑慧, 韩利红

2024, 43(3): 24-30.

摘要 ( 74 )

PDF (4345KB) ( 236 )

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万寿菊属(Tagetes)为菊科一年生草本植物,具有重要的药用和经济价值,对其开展叶绿体基因组研究,可为该属物种的种质资源鉴定及种间遗传分析提供参考. 从NCBI数据库下载万寿菊属物种的7条叶绿体基因组序列,借助生物信息学软件对叶绿体基因组的特征、密码子使用性及系统发育进行分析. 结果表明,万寿菊属物种叶绿体基因组具有典型的四分体结构,叶绿体基因组介于151 893～153 689 bp,编码130个基因. 叶绿体基因组以正向重复和回文重复为主,SSR位点数平均61个,多为A/T碱基重复. 叶绿体基因组结构保守,高频密码子有29个,以A或T结尾的分别有12个和16个,偏好使用A/T结尾的密码子. 系统发育分析表明,万寿菊属物种构成单系群,万寿菊与印加孔雀草亲缘关系较近,芳香万寿菊位于分支基部,属于较古老的物种.

花魔芋核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶活化酶RCA家族基因的全基因组鉴定和功能分析

褚洪龙, 郑文广, 李竹梅

2024, 43(3): 31-40.

摘要 ( 83 )

PDF (8843KB) ( 164 )

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花魔芋(Amorphophallus konjac)是中国目前主要种植的魔芋品种之一,具有重要经济价值. 核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)是绿色植物进行光合作用暗反应中碳同化的关键酶. 研究表明,Rubisco必须经Rubisco活化酶(Rubisco activase, RCA)激活,才能保持高催化活性,在植物光合作用中起着重要作用. 利用生物信息学方法,在全基因组水平鉴定了花魔芋RCA家族基因,并对其理化性质、基因结构特征、蛋白保守性、亚细胞定位和系统进化等进行了初步分析. 结果表明,该家族基因具有4个成员,等电点(Isoelectric point,PI)范围为5.38至8.72,亲水性平均值为负值.基因结构分析该家族基因成员含5~12个外显子. 亚细胞定位预测显示,4个成员均定位在叶绿体.染色体定位分析发现,该家族基因成员分布在花魔芋26条染色体中的2条上,其中AkRCA1和AkRCA2位于同一条染色体上. 启动子区域顺式作用元件分析表明,该家族基因成员启动子区域含有参与光响应、茉莉酮酸甲酯反应、干旱诱导、缺氧特异性诱导以及胁迫相关的作用元件等. 进一步进行蛋白多序列比对发现,该家族基因成员均含有AAA+家族保守区以及2个ATP结合域,保守性较高.本研究为后续RCA功能研究及魔芋种质改良奠定基础.

氮素形态对有色稻和常规稻生长及生理特性的影响

魏晓梅, 杨怀仙, 吴丽芳

2024, 43(3): 41-49.

摘要 ( 79 )

PDF (1493KB) ( 73 )

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为探讨不同氮素形态对有色稻和常规稻的影响,本试验设氮素形态(硝态氮NO^-₃:铵态氮 NH⁺₄)五个处理:T1(100:0)、T2(75:25)、T3(50:50)、T4(25:75)、T5(0:100),研究不同氮素形态处理对有色稻(红稻8号)及常规稻(楚稻2号及合粳16号)生长及生理特性的影响. 结果表明:T3处理水稻的叶片叶绿素含量、可溶性蛋白含量、根干重、分蘖数均高于其他处理,且与常规稻相比,经过所有处理的红稻叶片中均具有较高的叶绿素及可溶性蛋白的含量.T3处理合粳16号叶绿素含量增高了10.8%,楚稻2号的增高率为10.3%,有色稻红稻增高率仅为1.4%,说明不同氮素形态对有色稻及常规稻的影响差异较大,混合氮素形态50:50处理时有利于有色稻及常规稻的光合作用,从而促进可溶性蛋白的合成,且促进了根的生长和分蘖.有色稻红稻的分蘖数受到氮素形态的影响较大,混合氮素形态(50:50)时分蘖数分别是纯硝态氮的6倍、纯铵态氮的2倍.在产量及千粒重上,有色稻与常规稻受到氮素影响的规律不同,有色稻红稻8号在硝铵比50:50时千粒重最重,达到25.25 g,常规稻在硝铵比25:75时千粒重最重,楚稻2号及合粳16号的千粒重分别为23.72 g、28.81 g.比较产量发现,有色稻在硝铵比50:50时产量最高,值为33.60 g,常规稻中楚稻2号在硝铵比25:75时产量最高,达到49.50 g,常规稻中的合粳16号在硝铵比75:25时产量最高,达到49.30 g,因此与常规稻相比,红稻的总产量较低,但在硝铵比50:50时能够显著地提高其产量及千粒重,从而达到提高其产量的目的. 综合来看,不同氮素形态对有色稻和常规稻生长的影响有差异性,其中混合氮素形态(硝态氮NO^-₃:铵态氮 NH⁺₄=50:50)促进了有色稻及常规稻的生长,进而提高水稻的生物量及产量. 本研究为水稻种植中氮肥的施用提供技术支持,为有色稻产量的提升提供理论借鉴.

滇魔芋与南蛇棒种间杂交种的遗传多样性研究

殷斯, 董坤, 袁晶晶, 高永

2024, 43(3): 50-55.

摘要 ( 70 )

PDF (2248KB) ( 82 )

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由于魔芋葡甘聚糖在食品、医药等方面的重要价值,魔芋属(Amorphophallus)物种发展为我国西南地区重要的经济作物. 为加快优质魔芋杂交种质资源的应用,通过简单重复序列(SSR)标记对滇魔芋(A. yunnanensis)、南蛇棒(A. dunnii)及其杂交种进行了基因分型,并评估了杂交种的遗传多样性,鉴定了杂交种与亲本的亲缘关系. 研究结果显示,滇魔芋和杂交种的等位基因数最高,为1.750;而南蛇棒的Shannon指数(I)、表观杂合度(Ho)和预期杂合度(He)最高. 杂交种与亲本物种的遗传多样性总体差异不大,这可能与野生亲本物种的遗传多样性较丰富有关. 同时,SSR标记可以将杂交种完全鉴定出来,但杂交种与母本滇魔芋的亲缘关系更近,表明母本在杂交过程中产生了更大的遗传影响. 这些发现为后续魔芋的分子辅助育种工作提供了新的思路和方向.

曲靖古生物多样性动态演化及其分布特征

王浩瀚, 余艾锦, 程海星, 韩道明

2024, 43(3): 56-60.

摘要 ( 60 )

PDF (2667KB) ( 186 )

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基于“DeepBone”大数据平台,以化石产出记录为对象,以不同地质时间段为单位,利用总生物多样性方法分析了曲靖古生物多样性的演化过程,为认识该区域古生物多样性及其演化机制提供了重要的基础数据. 同时利用地理信息大数据技术分析了曲靖古生物的地理分布特征,为古生物资源保护和城市规划的协调发展提供参考. 结果表明,曲靖古生物资源丰富,类群多样,共记录有846种,隶属于484属,其中植物116种,无脊椎动物526种,脊椎动物192种,集中出现于志留系、泥盆系、寒武系和三叠系等地质年代,并具有明显过渡性特征. 从地理分布特征看,曲靖古生物资源相对集中分布于麒麟区和沾益区等经济发展水平较高的区县,且具有明显的镶嵌性和点多面广的分布特征,这为该区域古生物资源的保护带来巨大挑战.

基于非下采样轮廓波变换的SAR图像变化检测

黄凌霄

2024, 43(3): 61-67.

摘要 ( 58 )

PDF (3376KB) ( 74 )

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针对传统方法对合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)图像变化检测精度不稳定等问题,提出了一种将非下采样轮廓波变换(NSCT)、显著性检测和差异图融合相结合的变化检测方法.采用Frost滤波器对SAR图像进行预处理;构造预处理图像的均值比和领域对数比两类差异图;通过NSCT变换将两类差异图分解为低频图像和高频子带图像,并采用SR算法提取高频子带的显著信息;然后采用自适应模糊逻辑算法和模值取大算法进行图像融合并得到NSCT反变换图像;最后经过k均值聚类算法得到SAR变化检测结果图和评价数据.实验结果表明,与传统方法相比,本方法对SAR图像变化检测的稳定性较高,精度在0.65到0.8之间浮动,验证了该方法的有效性.

基于三维点云建模的单木胸径非接触式测量

高霞, 廖一鹏

2024, 43(3): 68-77.

摘要 ( 87 )

PDF (2306KB) ( 78 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为提升单木胸径三维点云非接触式测量的便利性和精度,提出一种基于三维点云建模的单木特征参数提取与检测方法. 首先,采用IMAGER 5010陆地式三维激光扫描仪获取单木多方向点云数据,并采用最近点搜索法实现多方向点云配准;其次,结合统计滤波和几何滤波滤除大尺度点云噪声,采用改进的双边滤波算法消除小尺度点云噪声,再通过包络网格法进行点云数据精简;然后,通过蚁群算法对单木胸高处的散乱点云进行优化排序;最后,对胸高处的排序点云进行三次B样条轮廓线拟合及单木胸径计算. 实验结果表明,本方法可有效实现多方向点云配准和滤除不同尺度点云噪声,蚁群算法可以较好地逼近全局最优解、收敛效率高,采用蚁群算法对胸高处散乱点云优化排序后,单木胸径的测量精度和稳定性都得到较好的提升,测量相对误差均在技术规定的1.5%以内,可实现单木胸径的远距离非接触式快速精确测量.

基于Raspberry Pi的实时流媒体直播系统设计

王灵芝, 陈颖频, 王朝慧, 陈士豪

2024, 43(3): 78-84.

摘要 ( 65 )

PDF (2964KB) ( 80 )

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在“全民直播、万物皆可播”时代背景下,阐述了一种实时流媒体直播系统的设计过程. 系统以Raspberry Pi 4B作为主控,搭载Linux操作系统. 系统由视频采集端、流媒体服务器端、客户端三部分组成. 视频采集端实时获取摄像头视频数据,利用FFmpeg协议对视频流封包并推送到流媒体服务器. 服务端运行SRS流媒体服务器,提供视频存储、推送与软件更新服务. 客户端支持视频流拉取、直播、片段回放功能. 系统采用QT配合触摸屏设计人机交互界面,可远程进行软件更新. 本系统具有成本低、部署便捷、延迟短等优点,经测试系统的整体延时小于 200 ms.

基于物联网与PLC的智能立体停车模型设计与应用

林隆荣, 陈郑鹏

2024, 43(3): 85-91.

摘要 ( 84 )

PDF (2853KB) ( 88 )

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针对城市老旧小区停车难的问题,设计了一款基于物联网和可编程控制的立体停车库模型,能够充分利用停车位的上层空间提供更多车位,该模型采用西门子 1200的可编程控制器(PLC)作为控制单元,采用多种传感器检测车库车辆和车位信息,并综合物联网技术将该信息上传到云服务器中.该系统模型在触摸屏上建立组态界面,可以实时监控系统运行状态,并将用户需求反馈给PLC,控制机械装置运动进行自动存取车.同时用户可以使用手机APP远程随时随地访问云服务器进行预约存取车,极大方便了用户的使用.该模型能模拟现实中自动存取汽车的升降、横移,实现预期效果,为后续解决老旧小区停车难提供借鉴与参考.

武术人类学研究:历程进展、逻辑理路与实践启示

潘桃铃, 冯强

2024, 43(3): 92-98.

摘要 ( 139 )

PDF (1362KB) ( 168 )

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

运用文献资料法和逻辑分析法,从历程进展和逻辑理路两方面呈现武术人类学研究的基本现状.指出了武术人类学研究理路的三个领域方向,即文化社会变迁视域下“武术人类学”及其内容的研究维度、以“地方武术”与“武术变迁”为主要方向的武术人类学应用研究以及人类学视角下传统武术与竞技武术的比较研究.在此基础上,阐释了武术人类学研究对于新时代中国武术发展定位的积极意义和实践启示.

传统武术功法运动校园传承的教育叙事策略

李晓通, 乔凤杰

2024, 43(3): 99-106.

摘要 ( 84 )

PDF (1404KB) ( 91 )

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传统武术功法运动是融摄了中医理论与我国传统文化精华的武术训练实践经验的结晶,对人的生命与健康规律有着深刻认识,可服务青少年学生的身心健康和我国优秀传统文化的校园传承与创新. 传统武术功法运动教育叙事是一种能更好地满足学生传统武术功法学练需求的教育教学方式,其教育叙事策略值得深入探索,结合传统武术功法教育叙事的自身特征,可从素材收集、视角拓展和价值体现三方面对此进行阐释. 在素材收集上,应在充分挖掘传统武术功法教育叙事资源,着眼武术功法体系,立足心性文化基础,注重具身叙事经验;在视角拓展上,应将传统武术功法教育叙事与多学科理论相连,吸纳健康教育理论、运动训练理论及运动营养理论等;在价值体现上,可把传统武术功法教育叙事用于学校素质教育,指导学生身体训练、促进学生身体健康,服务学校德育实践.

西部数字化与教育高质量发展的实证研究——基于面板固定效应模型

孙丽萍

2024, 43(3): 107-116.

摘要 ( 109 )

PDF (1711KB) ( 169 )

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构建数字化和教育高质量发展水平的指标体系,采用加权秩和比方法,对西部地区2011—2021年数字化水平和教育高质量发展水平进行测度,并建立固定效应模型,实证探究数字化和教育高质量发展之间的关系.研究表明:(1)西部数字化水平提升较快,从2013年到2021年数字化综合指数由0.13增至0.67,年均增长率为32.85%,但区域差距较明显,呈现以成渝陕等西三角中心区域向外辐射态势;(2)西部地区教育高质量综合指数有较大幅度上升,但区域间教育不均衡问题凸显;(3)数字化水平对教育高质量发展具有显著的正向影响,在进行2SLS和GMM估计后,结果稳健.据此,提出促进数字化与教育深度融合,弥合区域教育发展差距,推动全域教育高质量发展的对策建议.

新工科背景下智能建造工程专业课证融通体系建设

王兴冲

2024, 43(3): 117-124.

摘要 ( 75 )

PDF (3033KB) ( 218 )

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智能建造作为新一代前沿信息技术与工程施工技术交叉融合的新型建造模式,数字孪生、人工智能、区块链等关键技术正推动着建筑业向数字化和智能化转型升级. 培养更多高素质、创新型的智能建造技术技能人才,对我国实现建筑业转型升级和发展改革具有重大意义.依托“卓越工程+红色工匠”,全面推进“五结合一体化”人才培养模式建设,以模块化、案例式为基础,建设智能开发、智能设计、智能施工、智能管理四类课证融通体系,以期为培养智能建造技术技能人才提供参考.

媒介融合视角下广告学专业发展的创新策略

王昆, 陶景成, 李兰玉, 郑雯文, 郑霄

2024, 43(3): 125-128.

摘要 ( 56 )

PDF (1311KB) ( 138 )

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在媒介融合传播的背景下,具有全球视野和区域化特色的广告学专业在培养方式和教学管理上还亟待提高. 基于时代背景、区域优势、培养模式、专业定位等多重视角进行分析,对国内广告学专业的发展历程进行系统梳理,总结系统性的优化路径, 开展跨学科的融合发展,为更好达成高校培养与社会需求的对接创造新空间.

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