基于稳健典型相关及偏最小二乘的果实品质影响分析

根据某省多个果园的土壤养分、树体特征、种植密度、果实养分及品质等指标采样数据,探讨了各因素对单果品质的影响;通过稳健典型相关方法,增大了典型相关系数,并分析了土壤养分与果实养分间的相关关系;利用偏最小二乘方法建立了关于果实品质和果实养分指标间响应变量多维的多元回归模型.所得结论为:调整土壤肥料结构和比例,保持合理的种植密度,注意树体修剪;在追求高产的同时关注果实品质.

内质网靶向生物活性小分子探针研究进展

内质网是真核细胞中重要的细胞器,参与多种生理过程.各种外界诱因会引发内质网应激,使细胞产生各种生物活性分子,从而导致细胞生理活性变化,引起癌症等多种疾病.生物活性物种,如活性氧、活性氮、活性硫等,具有较高的氧化还原活性和生物活性,在众多生理病理过程中起着关键作用.荧光探针技术是检测这些生物活性物种的一种较理想的手段,具有光学性质优异、定位效果突出、可以进行多功能实时原位监测等特点.因而,借助荧光成像技术监测活性物种在内质网中的变化过程,对攻克某些代谢疾病和癌症具有极大的推动作用.本文综述了近几年来可以靶向于内质网、特异性检测活性物种的荧光探针,在对其结构进行介绍的基础上,展示了其功能性和生物应用前景,并进一步阐述了定位和检测机制,最后对该类探针的未来发展进行了展望.

北京师范大学地理科学学部地理数据与应用分析中心简介

地理数据与应用分析中心(简称“中心”,https://gda.bnu.edu.cn)是北京师范大学地理科学学部二级机构之一,是学部内集软硬件环境于一体的研究机构。中心下设1个“地理大数据与复杂性科学研究组”,2个实验室,即“地学高性能计算实验室”与“涉密地理数据管理与分析实验室”。

本期人物:青年学者林琳

林琳,1983年生人,北京师范大学天文系教授,是北京师范大学近些年来科研成就比较突出的青年学者之一,2021年入选国家青年人才计划,主要研究高能天体物理:磁星、脉冲星、快速射电暴、射线暴等,目前主持科技部国家重点研发计划《天体爆发现象的高能辐射研究》项目中的课题《快速射电暴和磁星以及高能中微子和高能宇宙线研究》。

东南景天组培苗对锌、镉及其复合污染土壤的修复效能分析

东南景天(Sedum alfredii Hance)是一种典型的Zn、Cd、Pb的超积累植物,也是一种极佳植物修复材料.本文采用盆栽实验方法,研究东南景天组培苗在几种不同Zn、Cd污染土壤上的生长情况,及其对土壤Zn、Cd的去除效果.预期研究结果可为今后利用东南景天组培苗治理Zn、Cd污染提供一些理论依据.取得主要研究结果:1)东南景天组培苗完整地保留了扦插苗对于重金属的耐受性,并且对于高质量分数的Zn、Cd的环境适应性更强.在3#污染土壤(w(Zn)约2000 mg·kg^(−1))中,组培苗地上部分生物量是对照组的2.3倍;在4#污染土壤(w(Cd)约1344 mg·kg^(−1))中,组培苗地上部分生物量相比于对照组的生物量增加了16.4%.2)东南景天组培苗对复合污染土壤中的Zn、Cd有很强的吸收积累能力.在1#和2#复合污染土壤中,组培苗对Zn的富集系数分别达到9.69和11.09,对Cd的富集系数分别达到12.67和85.36.3)复合污染土壤中的Zn、Cd会发生一定的交互作用,从而影响东南景天组培苗对Zn、Cd的吸收和富集.土壤中低质量分数的Cd会促进植物对Zn的吸收,但Zn却会抑制植物对Cd的吸收富集.此外,生长在复合污染土壤中的东南景天组培苗体内Zn、Cd重金属的分布也会受到影响.

大口径椭球型单管X射线聚焦镜设计与仿真

针对同步辐射光源点到样品距离长的特点,设计了镀膜与非镀膜这2种大口径椭球型单管X射线聚焦镜,并利用带有面型误差模型的仿真程序模拟了这2种大口径椭球型单管X射线聚焦镜的聚焦性能.结果表明:镀Ir膜的大口径椭球型单管X射线聚焦镜的入口直径、焦斑尺寸、焦深分别为19.0 mm、7.1μm和0.2 mm,接收立体角约为未镀膜聚焦镜的3倍;未镀膜聚焦镜的入口直径和焦斑尺寸分别为15.0 mm和6.4μm,焦深为镀Ir膜聚焦镜的4倍.分析了大口径椭球型单管X射线聚焦镜的面型误差对其焦斑尺寸的影响,讨论了大口径椭球型单管X射线聚焦镜的应用前景.

生态水文学兴起:学科理论与实践问题的评述

生态水文学是20世纪后半叶发展起来的新兴水科学研究领域的交叉综合学科,基于习近平总书记的“生态优先、绿色发展”理念和实现我国生态文明建设目标,其研究成为我国新时期水科学理论与实践的新目标与新挑战,为“绿色-高质量-可持续”发展提供强大动力.本文简述了生态水文学国内外发展历程和动向,深入评述了生态水文研究的几个基础理论问题,主要包括:人-水-生态系统关系认知与协同变化的和谐内涵、四大平衡的协同内涵及Budyko水-热平衡联系方程、绿水在生态系统中的重要内容和面向全球变化的生态水文宏微观尺度研究,并着重阐述了生态系统的需水与用水;针对生态水文的实践应用,阐述了水-碳循环耦合机制研究能够有效服务国家“双碳”计划,分析了南水北调工程和黄河流域生态环境治理中生态水文问题,提出了南水北调西线工程是构建国家水网、缓解黄河流域水资源短缺的重要举措;基于生态水文研究现状和国家发展需求,对生态水文研究提出展望,如生态系统对人类活动和气候变化响应机制研究、水土保持与生态建设综合技术体系、多源信息融合新技术、加强与社会科学的交叉融合研究和生态水文系统研究等.

2000-2020年中国“两山”价值测算与动态分析

对“两山”的系统核算是促进我国“绿水青山”保值增值及山水林田湖草一体化保护的重要前提与基础.生态产品,尤其是调节服务类产品,是度量人从生态系统中获得惠益的关键落脚点,却仍然面临着难以“算账”的基础性难题.基于此,本研究提出了生态元理论体系与核算方法,完成了2000-2020年全国31个省、自治区、直辖市和342个地级以上城市的生态元评估、排序及变化分析.评估结果准确量化了我国生态系统服务中调节服务类产品的变化态势,从侧面反映了生态文明建设在近年取得的成绩.结果表明:1)2020年全国调节服务为46.70万亿生态元,20年间生态系统服务呈现平缓上升的趋势,总体增长20%,生态环境有所改善;2)31个省区市的调节服务均呈现增长趋势,增幅最大的省份集中在北部和西南地区;3)342个地级市中90%(310/342)的调节服务有所增长,生态系统服务较高的地级市主要分布于西部和内蒙古地区;4)将“两山”拆解为调节服务的“金山”和供给服务的“银山”,有助于精细分析各省份金山银山构成情况,为后续的生态产品价值实现提供潜力依据.

“新颖无机倍频晶体化合物探索合成及构效关系”研究团队——陈玲、吴立明课题组介绍

北京师范大学"新颖无机倍频晶体化合物探索合成及构效关系"研究团队秉持卢嘉锡院士、吴新涛院士倡导的"五重相结合"的科研思想,注重实验与理论的结合,坚持原始创新的研究道路。该研究团队创建于2003年中国科学院福建物质结构研究所,得到了洪茂椿院士的大力扶持和国家自然科学基金重大研究计划"功能导向晶态材料的结构设计和可控制备"的长期支持;2015年引进至北京师范大学化学学院,在方维海院士的支持下,在机器学习辅助下的新材料探索方面得到了进一步提升。

基于生态位理论的曲周县高标准基本农田建设研究

开展高标准基本农田建设适宜性及具体建设内容研究,对提高其建设的科学性、合理性等具有重要意义.以曲周县为例,基于生态位理论,从村域层面多个维度构建了高标准基本农田建设适宜性评判体系;采用Simpson与Pianka模型等测度了曲周县高标准基本农田建设生态位宽度、生态位重叠度、生态势,在此基础上确定了高标准基本农田建设的适宜性区域及建设限制因素.研究结果表明:1)曲周县高标准基本农田建设生态位宽度值域为[6.87,16.67],范围较大,表明影响曲周县高标准基本农田建设的因素具有一定的区域差异性;2)曲周县高标准基本农田建设的Ⅰ级适宜区涉及135个村,总面积25 240.84hm^2,涉及耕地地块面积18 827.79hm^2,无论地力水平还是田间基础设施水平均相对较高,应为曲周县近期高标准基本农田建设的重点区域;3)曲周县耕地的本底质量相对较高,而田间设施水平相对较低.其中,灌溉条件、田间道路条件较差是共性,其改善与提高应为今后曲周高标准基本农田建设的重点.

中红移BCG的X射线性质

最亮团星系(brightest cluster galaxy,BCG)的X射线起源尚不清楚.射电喷流与径移主导吸积流(advectiondominated accretion flows,ADAF)是2种主要可能的物理起源机制.2种模型中是否存在主导模型或模型间是否存在关系并不明确,而且不是所有BCG都存在X射线辐射.为探究BCG的X射线性质,进一步了解X射线物理起源机制,本文选取钱德拉塞卡X射线望远镜(Chandra X-ray observatory,简称Chandra)数据存档红移范围0.2<z<0.23的27个星系团(共30个BCGs).依据信噪比大于或等于3的标准,共6个BCGs有X射线辐射.通过研究中红移BCG的X射线与射电的性质,结果发现X射线流量与射电流量,以及X射线光度与射电光度不存在显著线性关系.中红移BCG的X射线不是射电喷流或ADAF单一起源.

基于构件损毁模拟仿真的沿海农村典型低矮房屋台风风灾易损性研究

中国地处西北太平洋地区,年均有7~8次台风登陆,台风大风经常给沿海建筑物造成损失,特别是缺乏抗风设计、质量较差的低矮房屋受风灾影响严重.分析加固措施、建筑材料、施工质量对房屋构件抗风性能的影响,建立沿海农村低矮房屋的易损性曲线有着重要的意义.本文基于风工程研究经验,首先设定了一种沿海典型低矮农村房屋的结构及其风结构特征参数;其次,开展了低矮房屋结构易损性的蒙特卡洛模拟,分别得到不同加固措施、不同容重、最不利条件下的屋面易损性曲线,以及不同砂浆强度、不同砌体容重和最不利条件下的墙面易损性曲线;然后,通过将房屋看作屋面、墙体等构件易损性曲线的组合,得到房屋不同破坏状态的易损性曲线,并基于不同破坏状态下的房屋平均损失率及构件在不同风速下的破坏概率得到房屋整体易损性曲线.沿海低矮房屋风灾易损性评估结果,可为沿海地区台风灾害损失评估提供定量依据.

村镇尺度土地利用变化特征及人文驱动力分析

城乡过渡带是城市化进程的产物,深入研究城乡过渡带土地利用变化规律和驱动机制,对于区域可持续发展具有重要意义.本文以北京市典型城乡过渡带马坡-牛栏山镇为研究对象,采用土地转移矩阵和Logistic耦合模型深入分析当地土地利用变化特征及人文驱动机制.研究结果表明:2001—2015年期间,马坡-牛栏山镇基质景观类型由耕地转为建设用地,耕地、水域、未利用地面积不断减少,建设用地、林地面积持续增加,园地较为稳定;在村镇尺度的研究中,土地利用变化受社会经济和区位因素共同作用而发生,区位因素对建设用地、园地、未利用地的变化具有主导作用,社会经济因素对耕地、林地、水域的变化具有主导作用.本文为探讨北京城乡过渡带土地利用变化特征、改善土地利用结构、实现城乡过渡带土地资源的可持续利用提供重要理论依据.

荷电旋量玻色气体热力学性质的研究

在平均场理论的框架下,讨论了荷电旋量玻色气体的热力学性质,结果表明系统的熵和比热容随朗德因子的增大而减小.熵和比热容均随温度单调增加直至饱和,并且它们随温度的演化没有出现相变点.

水资源督察制度初探

针对水资源管理当中存在的分割管理、市场失灵、政府失效以及技术落后等难点,综述国内外典型督察制度的设立情况及成效,包括俄罗斯土地督察制度、英国规划督察制度、美国环保督察制度以及我国的行政督察制度、警务督察制度、环境督查制度和土地督察制度,重点借鉴国家土地督察制度的经验,结合我国基本国情和水情,提出了由国务院授权、水利部行使国家水资源督察职权的水资源督察的初步设想,为落实中央一号文件以及水资源督察制度的进一步研究提供了第一手研究资料.

北京师范大学数字流域校级重点实验室

2005年初,伴随着水科学研究院的诞生,数字流域实验室正式成立。2008年,学校批复同意立项建设北京师范大学数字流域校级重点实验室,实验室主任为北京师范大学首批'京师学者'特聘教授徐宗学,副主任为鱼京善教授。现有成员12人,其中教授2人,副教授7人。立项建设以来,数字流域实验室全体成员精诚合作,团结一致,取得了辉煌的成绩。教育教学成果不断涌现,科研成果层出不穷,科研经费快速增长,博士硕士研究生人数持续增加。据不完全统计。

《北京师范大学学报(自然科学版)》征稿简则

1《北京师范大学学报（自然科学版）》是教育部主管、北京师范大学主办的自然科学综合性学术刊物（双月刊，公开发行），主要刊登数学、物理学、化学、天文学、地学、生命科学和技术科学、环境科学、数量经济学、交叉科学、科学史等基础研究和应用研究方面的学术论文．

Takagi-Sugeno型分层混合模糊-神经网络训练算法研究

为寻求适合离散和连续变量并存数据特点的最佳训练算法,本文对基于三角波,梯形,Gaussian隶属函数的Takagi-Sugeno型分层混合模糊-神经网络训练算法进行综合比较研究,使用梯度下降法详细推导了各个参数的迭代规则,并给出了完整的训练算法和详细的参数调整过程.以Pyrimidines和Heart-UCI为数据分别进行函数逼近与数据分类实验,并与经典的BP算法比较.实验结果表明Takagi-Sugeno型分层混合模糊-神经网络在高维且离散与连续变量混合的函数逼近和分类上比BP神经网络更具优势,而基于Gaussian隶属函数的训练算法函数逼近精度比基于三角波和梯形隶属函数的训练算法精度更高.

城市化对旅游的影响及其反馈机制研究进展

结合前人研究工作分析了城市化的概念和特征,总结了城市化对旅游的影响及其评价方法,并对有关旅游对于城市化的影响进行了概括,最后针对旅游城市化这一新兴的现象从概念、特点、影响机制和实证分析等几个方面进行了详细的阐述.结果表明旅游与城市化相互影响机制还尚处在研究初期,研究方法也大多限于定性的方法和简单的统计定量分析,并未形成能广泛应用的基础理论和多学科综合研究方法.此外,旅游城市化的概念还未形成共识,旅游城市化研究也偏向于概念、特征、影响机制及对策等方面的研究,相关研究还处于起步阶段,理论体系还不成熟,还需要大量的研究来加以佐证.

流域面积和降水量对中小流域水文效果影响分析

以澳大利亚53个流域为例,通过统计分析的方法,对比不同流域面积、不同降水量等级流域的水文模拟精度,探讨了流域面积和多年平均降水量对HIMS模型和SIMHYD模型水文模拟效果的影响.研究结果表明:1)当流域面积在400～600km2之间且多年平均降水量在800～1 200mm之间时,HIMS模型和SIMHYD模型模拟效果最好.2)当流域面积大于600km2时,流域空间异质性增加;当流域面积小于400km2时,降雨-径流非线性特征突出;HIMS模型和SIMHYD模型模拟精度降低.3)当流域多年平均降水量大于1 200mm时,超渗产流机制不完全适用;当流域多年平均降水量小于800mm时,流域局部产汇流现象普遍、降雨-径流非线性特征突出;HIMS模型和SIMHYD模型模拟精度降低.