基于神经网络架构搜索与特征融合的小样本脉搏波分类方法

基于深度学习的脉搏波分类依赖大量有标注数据,现有脉搏波带有疾病标注的数据少、标注方法不统一,导致模型准确率低、泛化能力弱。针对此问题,提出一种基于神经网络架构搜索与特征融合的小样本脉搏波分类方法。首先,在并行的双维度拆分卷积分支与因果空洞卷积分支中进行态射搜索,每次搜索结束,获取超网络分支的子网络作为候选网络进行训练评估。双维度拆分卷积分支提取脉搏波横、纵向维度时空特征,因果空洞卷积分支提取脉搏波节律特征。然后,利用特征融合方法整合分支多尺度特征。最后,依据评估指标得到最佳网络模型完成分类。实验结果表明,所提方法在两个小样本脉搏波数据集上准确率为97.04%和95.96%,F1值为97.04%和95.95%,具有较好分类效果。

苏轼《望江南·超然台作》与杜牧《清明》诗比较论

清明节作为中国重要的传统节日之一,相关的诗词数量巨大,其中传播面最广的当属杜牧的《清明》诗。随着苏轼的影响力不断扩大,其清明词《望江南·超然台作》逐渐被更多的人认识和喜爱。从创作背景、内容的丰富性、画面的容量与优美程度、感情的充沛度与积极性、哲理的包含度等方面来看,后者都超过前者。《望江南·超然台作》才是最美的清明诗词作品。

土壤有机碳同位素组成在农田生态系统碳循环中的应用进展

土壤有机碳是地球表层储量最高且储存周期最长的生态系统碳库之一。如何提高土壤有机碳稳定性和增强土壤固碳减排能力,是陆地生态系统碳管理可持续战略的关键科学问题。国际学术界一致认为农田生态系统在固碳方面的作用越来越明显,在实现碳中和的进程中发挥重要的作用。农田管理实践方式会扰动土壤碳循环过程,采取有效的管理方式会使其成为碳汇。目前,国内研究主要集中在耕作方式、施肥和灌溉水平、秸秆还田对农田生产力、碳固持速率、温室气体排放方面的影响,但就农田生态系统有机碳稳定性对不同农田管理方式的响应机制以及与土壤碳排放之间的关系认识尚未明确。^(13)C同位素技术是研究农田土壤碳循环过程的有力工具,通过测定土壤碳排放过程中不同有机碳组分的同位素丰度,能够精准区别土壤呼吸组分和来源,从而更好地揭示土壤有机碳稳定性对农田管理措施的响应机制,为增强土壤碳汇效应和农业可持续发展提供科学依据。以往的研究大多集中在模拟试验以及小范围、短时间监测,与实际差距较大,测量结果会高估或低估实际值。因此,在未来的农田土壤碳循环研究过程中要采取多点、长时间实时原位监测,并结合^(13)C同位素技术,实现土壤CO_(2)排放实时分解,达到揭示土壤有机碳稳定性机制的目的。

基于植被羰基硫通量估算陆地生态系统总初级生产力研究进展

羰基硫(COS)是大气中的长周期痕量气体,其分子结构、对流层大气混合比的昼夜和季节动态类似于二氧化碳(CO_(2))。植物光合作用及其水解过程中,受扩散通路导度和酶活性影响,气孔的COS与CO_(2)吸收紧密相关,同时,植物自养呼吸并不释放COS。最新研究中,采用植被COS通量直接指示生态系统总初级生产力(GPP)。综述了植被COS通量与光合作用中碳固定过程的关联机制,以及采用涡度相关观测、整合大气COS监测和生态系统过程模型等方法开展植被COS通量与GPP研究的最新进展,探讨了关键生态过程和参数,发现方法存在以下瓶颈:(1)生理过程、尺度效应和解析效应影响了COS与CO_(2)的叶片相对吸收率,(2)观测与模拟手段有待进一步耦合,(3)全球COS观测密度限制了方法验证,(4)硫循环过程影响了多区域模拟精度。方法发展的前沿领域包括:(1)开展重点地区植被COS通量观测,(2)提高COS卫星柱浓度的覆盖范围,(3)完善生态系统过程模型的COS吸收机理。展望未来研究关注的科学问题是:对于亚热带等尚待开展COS连续观测的区域,采用植被COS通量直接代理GPP的精度和不确定性。

汉江下游河流型水华暴发的多影响要素特征识别

水体富营养化通常发生于湖泊和水库等闭合水域,在大型流动性河流中通常较少发生.然而,随着近年来人类活动的干扰,汉江中下游水华事件频繁暴发,给沿岸居民的饮用水安全带来了严重隐患.科学辨识可能导致汉江下游水华暴发的多要素变化特征,是揭示河流水华成因和优化上游水利工程调度的重要依据.基于收集的汉江流域下游气象、水文、水环境和水生态长序列数据,系统检测了可能导致汉江河流型水华暴发的多要素特征和不同时期的变化差异.结果表明:①汉江中下游降雨量(1961—2015年)下降、气温(1961—2012年)显著上升,汉江流域近50年气候逐渐呈现暖干的变化趋势.②1992—2013年汉江中下游径流变化呈显著下降趋势,在水华严重暴发的2008—2011年,汉江干流中下游主要断面年均流量和水位均处于历史上相对较低的一段时期.③2004—2014年汉江下游主要水环境指标变化趋势不显著,但总体水质状况较差,水华年ρ(COD Mn)和ρ(TP)明显高于非水华年.④汉江水华暴发季节时间自2008年后有明显前移趋势,每年春季的2月中下旬—3月中旬将是水华暴发的重点防控时段.研究显示,汉江下游藻密度的变化相对于营养盐和水文情势要素更加敏感,在不同水华暴发时期的差异也最为显著,是导致河流型水华暴发的主要驱动因素.

华北平原农田N_2O排放通量的高频动态观测

N_2O是主要源自农田的重要温室气体之一,可破坏臭氧层而导致全球增温。目前对N_2O的原位高频观测尚不多。为完善N_2O的观测方法,为华北地区N_2O变化研究提供参考,本研究以华北平原典型农田为研究对象,利用新型的N_2O测定仪器TGA200A,进行实时、自动、昼夜连续地观测中国科学院禹城综合试验站农田大气N_2O的日动态变化。本次观测自2017年6月中旬玉米播种后开始,持续至2017年9月(8月份仪器调试)。结果显示:1)晴朗天气下,农田大气N_2O呈现出夜晚(0:00—6:00、18:00—24:00)高(0.618~1.171 mg·m-3)、白天(6:00—18:00)低(0.526~1.145 mg·m-3)的趋势,而白天高温又促进农田N_2O排放,在午后15:00—17:00大多出现1次峰值,表明温度的促进作用存在滞后性。2)降雨天气下,农田N_2O在适当的雨量下逐渐增加(3 h内增加0.033 mg·m-3),且存在累积效应,但过度淹水后N_2O表现出逐渐降低的趋势。3)大风天气下,N_2O的浓度产生变化,但规律并不明显。研究结果表明,利用TGA200A可以实现对温室气体N_2O的实时、连续、动态的自动观测,观测结果具有较高可信度,可以反映出当前华北地区农田N_2O在不同环境要素(温度、降水及大风)下的动态变化趋势。

混合式教学模式下网络教学平台的构建与应用

信息技术与课程整合是教育教学改革的发展趋势,混合式教学模式下网络教学平台的构建与应用是提高教学质量和学生创新能力的关键。为实现网络教学平台上的课程教学、答疑辅导和实训创新等功能,从平台功能模块、网络资源建设、多层次实验教学、有效的激励和考核机制等方面进行设计。网络教学平台的建设形成"以教师为主导,以学生为主体"的教学模式,可以改变学生被动、懒惰的学习习惯,提高学生创新能力。

1990-2019年中亚五国干旱状况时空变化特征及大气涛动驱动分析

咸海的迅速萎缩导致中亚五国的干旱问题引起了科学界的特别关注。为厘清中亚五国近30年来水分条件状况,探究影响其变化的气候驱动要素,本文使用帕默尔干旱指数(PDSI)对1990—2019年中亚五国干旱时空变化特征进行评估,并结合交叉小波变换揭示了大气涛动对其干旱状况的驱动影响。结果表明:中亚五国的干旱指数呈现周期性交替变化,年际变化率增大;夏秋旱、冬春湿的季节性干旱特征减弱,不同时间段的PDSI变异程度加剧,并表现出2018年后进入新一轮干期的可能。干旱程度总体呈现自西南向东北逐渐减轻、自东南山区向中西部平原逐步加重的格局;1990—2019年干旱重心由西南内陆腹地向哈萨克斯坦中西部地区转移,帕米尔和西天山山脉干旱程度呈波动上升态势。青藏高原指数(TPI)对PDSI变化表现出明显的驱动作用,在1990—2019年整个时间序列上均有较高的周期性强度,拥有1~3年(1995—2000年)、4~5年(2010—2015年)和8~10年(2015—2019年)3个明显年际尺度的震荡周期。总之,1990—2019年中亚五国整体干旱状况趋好,干旱变异程度加剧,干旱空间分异明显,TPI在年际尺度上是驱动PDSI变化的大气涛动要素。

艾比湖流域降水、地表水和地下水稳定同位素特征

选取艾比湖流域降水、地表水和地下水为研究对象,结合流域水文地质资料,利用野外调查、室内试验和统计分析等方法分析了流域不同水体氢氧稳定同位素的时空变化特征。结果表明:(1)艾比湖流域降水δ^(2)H和δ^(18)O变化范围分别为-148.2‰~-34.5‰和-20.16‰~1.20‰,流域大气降水线斜率为6.69。降水δ^(18)O值与气温呈正相关关系,与降水量在夏季表现出显著的负相关关系。(2)地表水δ^(2)H和δ^(18)O变化范围为-101.0‰~-17.0‰和-14.54‰~0.29‰,其中8月最大,其次为5月和10月。博尔塔拉河同位素值从上游到下游沿流程逐渐增加,而精河沿流程变化趋势不明显,河水δ^(18)O与气温存在正相关关系。(3)地下水δ^(2)H和δ^(18)O值的范围分别为-85.0‰~-65.5‰和-12.18‰~-9.05‰,平均值分别为-75.5‰和-11.00‰。博尔塔拉河区地下水同位素值从上游到下游沿流程逐渐增加,精河区沿流程变化趋势不明显。艾比湖流域水体稳定同位素的测定,为阐明流域水文过程提供同位素证据,对变化环境下有效利用水资源,维护流域生态安全具有重要意义。

基于HYDRUS模型的华北平原小麦种植区水盐运移模拟

土壤中水分和盐分是影响作物生长的两个关键因素,揭示水盐运移机制对阐明作物利用土壤水过程具有重要意义。本研究以华北平原典型农田——中国科学院禹城综合试验站为试验地,基于试验站内冬小麦种植地的长期土壤水分观测数据及室内土柱试验,应用HYDRUS-1D模型分别阐明土壤水分及盐分变化规律及分布特征,探究影响水盐运移的驱动因素,并评价HYDRUS-1D模型对研究区水盐运移模拟的适用性。水分运移模拟结果表明:浅层土壤水分运移模拟因受外界因素的剧烈影响而较深层土壤产生更大的误差,10 cm、20 cm、30 cm、40 cm和60 cm处水分运移模拟结果的均方根误差分别为0.0348 cm^(3)·cm^(−3)、0.0179 cm^(3)·cm^(−3)、0.0179 cm^(3)·cm^(−3)、0.0122 cm^(3)·cm^(−3)和0.0053 cm^(3)·cm^(−3);水分运移模拟的纳什效率系数平均值为0.826,变异系数为0.0560,表明模拟结果与实测土壤水分变化过程一致性较好。土柱试验结果显示:灌水8 L,入渗12 h、24 h、40 h、45 h和48 h后,各时刻土壤盐分含量在垂向上整体呈现先增大后减少的分布规律,均方根误差分别为0.181 g·kg^(−1)、0.131 g·kg^(−1)、0.120 g·kg^(−1)、0.034 g·kg^(−1)和0.027 g·kg^(−1),平均误差的平均值为0.174 g·kg^(−1)。受蒸发、耕作、根系等影响,理化性质变异性较大导致浅层土壤盐分运移模拟值与实测值偏差增大,纳什效率系数的变异系数达9.71。灌水8 L、16 L、24 L,入渗48 h后分别在土壤23 cm、26 cm、29 cm处出现盐分含量峰值,表明增加灌水量可加强盐分淋洗效果。此研究可为深入探究华北平原冬小麦土壤水盐运移规律、优化农田水资源管理、提高水资源利用效率提供一定理论基础。

P2P环境下基于模糊理论的Dirichlet信任评估模型

针对P2P(Peer-to-Peer)网络中存在的恶意评价、摇摆服务等现象,提出一种基于模糊理论的Dirichlet信任评估模型。提出的模型利用模糊聚类的方式过滤掉一些恶意评价,并抑制节点摇摆服务的影响,从而为网络节点信任值的计算提供了公平、良好的评估环境。在此基础上,考虑到主观信任动态变化的特点,结合模糊理论中贴近度概念,提出一种新的模糊信任更新机制,从而更有效提高节点提供优质服务的积极性。实验结果表明,提出的模型具有良好的评估特性,适用于P2P网络信任评估的环境。

基于氢氧稳定同位素的艾比湖流域地表水与地下水转化关系

地表水和地下水是水资源主要组成部分,研究干旱区地表水和地下水相互转化过程,对水资源的合理开发利用与评价具有重要的理论意义。选取艾比湖流域地表水和地下水为研究对象,分析其稳定同位素组成特征和分布规律,探讨不同水体间补给关系。结果表明:(1)艾比湖流域大气降水δ^(2)H和δ^(18)O表现出显著的季节变化特征,全年表现为冬季贫化夏季富集的现象。(2)湖水δ^(2)H和δ^(18)O值明显高于河水,反映湖水强烈的蒸发浓缩作用。博尔塔拉河和精河水的δ^(2)H和δ^(18)O值从上游到下游总体趋于富集,在山区、绿洲和平原表现出不同的同位素组成。地下水同位素值上游山区最低,中间平原次之,艾比湖周边最高。(3)博尔塔拉河上游地下水与河水交换比例较大,为63.0%;中下游河水和地下水之间交换比例较低,分别为5.0%~33.0%和2.5%~26.0%。精河深层地下水由浅层地下水和河水共同补给,比例分别为73.3%和26.7%。艾比湖周边,潜水流受到阻隔出露成泉水,与河水共同补给湖水。该研究揭示了艾比湖流域地表水和地下水相互转化关系,可为流域的水资源管理和生态环境建设提供科学支撑。

乌兹别克斯坦灌溉农业发展及其对生态环境和经济发展的影响

乌兹别克斯坦作为中亚干旱区重要的农业大国,由于其独有的气候条件,灌溉是决定其农业生产的主要控制因素,因此,研究其灌溉农业发展历程对于保障农业生产与自然环境安全具有重要意义。通过查阅乌兹别克斯坦灌溉农业发展领域的相关文献,结合联合国粮食及农业组织、联合国数据检索系统等官方网站提供的资料数据,总结灌溉农田面积、人口、主要作物产量及农业产值等数据的变化规律,阐述了乌兹别克斯坦灌溉农业的发展历程,分析讨论由农业灌溉引起的一系列环境问题及其对社会经济的影响。结果表明:(1)由于气候干旱少雨,乌兹别克斯坦灌溉用水主要来自阿姆河及锡尔河,下游河道径流量及咸海蓄水量持续下降,暴露河床内大量松散沉积物并导致频繁的沙尘天气。(2)乌兹别克斯坦整体农业灌溉技术较为落后,过度引水使得部分地表径流汇聚在灌区低洼地带,抬升地下水位,最终引发严重的区域土壤盐渍化,故全面推广先进灌排技术,是该国未来灌溉农业与生态环境健康发展的主要方向。(3)农业生产是乌兹别克斯坦重要的经济来源,对国内生产总值有显著的正向影响。此研究可为干旱区农业发展及水资源管理提供借鉴。

玛纳斯河流域土壤水稳定同位素特征及运移机制

干旱区土壤水分垂直方向运移与分配,特别是膜下滴灌绿洲地区土壤水分垂直方向分布现状与运移机制尚不清楚。为探究干旱区农田生态系统水分层贡献问题,阐明农田土壤中水分运移过程,于2019年沿新疆玛纳斯河流域农田土壤进行分层采样,依次为0~5、5~10、10~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm。测定了稳定同位素δD和δ^(18)O值,对同位素δD和δ^(18)O值进行数据分析。结果表明:δD和δ^(18)O最大值位于0~5 cm土层,分别为-25.64‰和-0.19‰;δD和δ^(18)O最小值位于20~40 cm土层,分别为-108.32‰和-8.19‰。0~5 cm土层δD和δ^(18)O值较高,表明上层比下层更易受水分蒸发作用影响,存在强蒸发效应。随土层深度增加,δD和δ^(18)O值呈减小趋势,其中80~100 cm土层变化趋势缓慢。氘盈余值表现为山地>平原>荒漠>山前。研究表明,受长期膜下滴灌影响,加之蒸发作用强烈,玛纳斯河流域土壤水分迁移过程发生改变。

降水产流非线性驱动下坡地硝态氮产污过程试验

为正确认识坡地氮素流失过程,同时为降水产流非线性驱动下流域污染负荷模型的构建提供理论依据,研发自动化程度高、接近天然降雨的人工模拟降雨产流产污试验装置,试验研究不同降雨强度和前期土壤含水率条件对产流及近地表土壤中硝态氮溶出过程的影响,利用演绎推理法探讨近地表土壤中硝态氮溶出系数与降雨产流及土壤含水率的关系。结果表明:降雨强度越大,前期土壤含水率越高,产流量、累积产流量越大;产流量以幂函数形式随时间不断增加趋于稳定,同时,降雨初期地表产流中硝态氮负荷及累计负荷量也越大;后期随着产流量的增加而呈幂函数形式衰减,最终又随着产流量的稳定而趋于稳定;近地表土壤中硝态氮的溶出系数受控于降雨产流,同时与土壤湿度存在指数函数关系。探讨的降雨产流-溶出系数-土壤含水率的数值关系对模拟高时间分辨率降雨产流非线性驱动下坡地硝态氮产污过程具有一定的参考价值。

Coupling Mechanism of Saturated Concrete Subjected to Simultaneous Fatigue Loading and Freeze-thaw Cycles

The coupling mechanism of saturated concrete subjected to simultaneous 4-point fatigue loading and freeze-thaw cycles was, for the first time, experimentally studied by strain technology. The coupling strain, temperature strain and fatigue strain of concrete specimens were measured at the same time from one sample with stain analysis method and the relationship among these three kinds of strains was studied by fitting data to present coupling mechanism at macro level. The results showed that there was no interaction between fatigue strain and temperature strain and the coupling strain could be written by linear superposition of temperature strain and fatigue strain.

原发灶手术对转移性结肠腺癌患者生存期的影响:一项人群队列回顾性研究

目的:评估手术对转移性结肠腺癌患者生存期的影响。方法:从美国SEER数据库中收集从2010年1月至2014年12月的转移性结肠腺癌患者。为确保手术组和对照组的基线特征平衡,采用1:1倾向性评分匹配(propensity score matching,PSM)来平衡两组间不同混杂因素的干扰。并采用KaplanMeier和Cox’s分析数据评估总体生存率(overall survival,OS)和癌症特异性生存率(cancer-specific survival,CSS)和相应的95%置信区间(confidence intervals,CIs)。结果:在PSM前后,手术组OS和CSS显著提高(P<0.001)。转移性结肠腺癌在PSM后,手术组OS[25个月vs 14个月;危险比(hazard ratio,HR)=0.43,95%CI:0.38~0.48]和CSS(30个月vs 17个月;HR=0.42,95%CI:0.37~0.48)显著提高。PSM后手术组单个部位转移的患者OS提高超过1年(P<0.001),广泛转移(≥2个部位)患者的OS和CSS也均有提高(P<0.05)。结论:在化学药物治疗基础上,手术提高了转移期结肠腺癌患者的OS。

地下水-农田生态系统关键过程综合试验模拟装置(禹城地下水农田模拟装置)

黄河下游引黄灌区是我国重要的粮食保障基地。该地区当前面临严重的缺水和水资源分配不足问题,从而导致地下水位快速下降。由此对未来农业及生态环境的影响存在诸多未知和不确定性,已成为当前农田生态系统研究的热点。在中国科学院野外站网络重点科技基础设施建设项目的支持下,中国科学院禹城综合试验站(以下简称“禹城站”)/山东禹城农田生态系统国家野外科学观测研究站2016—2020年建成了16个地下水位可调控的封底样地群构成的地下水-农田生态系统关键过程综合试验模拟装置(以下简称“禹城GAS”)。禹城GAS集成了大型封底样地子系统、地下水位自动调控子系统、土壤温度-湿度-盐分监测子系统、土壤水采集子系统、根系生长监测子系统、地下水水量-水质动态监测子系统、关键带动态监测子系统、农田生态系统水碳氮交互作用研究子系统、近地面无人机作物长势-多光谱监测子系统等9个子系统;通过多方法定位监测、多要素分层解析、多尺度立体监测组成的综合监测体系,禹城GAS可支撑开展地下水动态变化情景下农田生态系统碳氮水养分循环、粮食安全、生态安全和环境安全相关的基础试验研究和国际前沿探索。

城市化进程中长江经济带长江干流水化学演变特征及影响因素

快速的城市化过程对城市周边水体水化学组成特征产生了诸多影响.为揭示长江经济带城市群发展对长江水化学特征的影响,于2020年10—11月沿长江干流,采集了四川宜宾至上海145个河流水样,并对比了历史水化学数据.同时,运用数理统计、离子比值法等方法探究了长江经济带平水期水化学特征.结果表明:长江河水的主要水化学类型为HCO_(3)·SO_(4)-Ca型,主要受流域内分布的碳酸盐岩等岩石风化作用控制;河水中阳离子以Ca^(2+)为主,阴离子以HCO_(3)^(-)为主,Cl^(-)浓度沿径流方向升高,Ca^(2+)和Mg^(2+)浓度沿径流方向先升高后降低,SO_(4)^(2-)浓度沿径流方向逐渐上升,HCO_(3)^(-)浓度沿径流方向降低;城市化进程中,由于人类活动和工业活动加剧,除HCO_(3)^(-)外,Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na~+、K~+、SO_(4)^(2-)和Cl^(-)浓度均升高;沿线工业活动、矿产开发、农业生产活动和生活污水排放可能是SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)和Cl^(-)的主要来源.

顺铂和奈达铂的临床应用

多年的临床研究表明顺铂和奈达铂对大部分实体瘤如头颈部肿瘤、食管癌、肺癌、膀胱癌、卵巢上皮癌、睾丸癌和宫颈癌等有效,并且奈达铂在亚洲地区常常作为顺铂的替代药,但来自Ⅲ期临床试验的证据并不充足,临床医生在使用奈达铂替代顺铂治疗时应谨慎。