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Performances of Clustering Methods Considering Data Transformation and Sample Size: An Evaluation with Fisheries Survey Data

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Journal of Ocean University of China 2020年第3期19卷 659-668页

作者： wo jia ZHANG Chongliang XU Binduo XUE Ying REN Yiping College of Fisheries Ocean University of ChinaQingdao 266003China Laboratory for Marine Science and Food Production Processes National Laboratory for Marine Science and TechnologyQingdao 266237China

Clustering is a group of unsupervised statistical techniques commonly used in many disciplines. Considering their applications to fish abundance data, many technical details need to be considered to ensure reasonable interpretation. However, the reliability and stability of the clustering methods have rarely been studied in the contexts of fisheries. This study presents an intensive evaluation of three common clustering methods, including hierarchical clustering(HC), K-means(KM), and expectation-maximization(EM) methods, based on fish community surveys in the coastal waters of Shandong, China. We evaluated the performances of these three methods considering different numbers of clusters, data size, and data transformation approaches, focusing on the consistency validation using the index of average proportion of non-overlap(APN). The results indicate that the three methods tend to be inconsistent in the optimal number of clusters. EM showed relatively better performances to avoid unbalanced classification, whereas HC and KM provided more stable clustering results. Data transformation including scaling, square-root, and log-transformation had substantial influences on the clustering results, especially for KM. Moreover, transformation also influenced clustering stability, wherein scaling tended to provide a stable solution at the same number of clusters. The APN values indicated improved stability with increasing data size, and the effect leveled off over 70 samples in general and most quickly in EM. We conclude that the best clustering method can be chosen depending on the aim of the study and the number of clusters. In general, KM is relatively robust in our tests. We also provide recommendations for future application of clustering analyses. This study is helpful to ensure the credibility of the application and interpretation of clustering methods.

关键词： hierarchical cluster K-means cluster expectation-maximization cluster optimal number of clusters stability data transformation

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胶州湾鱼类群落优势种组成的时空变化

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中国水产科学 2017年第5期24卷 1091-1098页

作者：沃佳徐宾铎薛莹任一平张崇良中国海洋大学水产学院青岛海洋科学与技术国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室

优势种对群落结构有明显的控制作用,但优势度作为一个综合指标在不同时空尺度下的变异性常常被忽略。根据2008―2012年在胶州湾进行的渔业资源调查数据,以相对重要性指数(index of relative importance,IRI)表征鱼类种类优势度,应用boot... 详细信息

优势种对群落结构有明显的控制作用,但优势度作为一个综合指标在不同时空尺度下的变异性常常被忽略。根据2008―2012年在胶州湾进行的渔业资源调查数据,以相对重要性指数(index of relative importance,IRI)表征鱼类种类优势度,应用bootstrap和多元线性回归模型(the multiple linear regression model)等方法分析了该海域的优势种组成及其在年份、季节、海区间的变化。结果表明,优势种有明显更替,六丝钝尾虾虎鱼(Chaeturichthys hexanema)和方氏云鳚(Pholis fangi)等小型底层鱼类更替为主要优势种,2008―2012年间分别占总渔获量的9.79%和10.71%,优势度分别为3285和2068;优势种存在明显季节变化,春季为方氏云鳚,夏季为细条天竺鲷(Apogonichthys lineatus),秋季和冬季是六丝钝尾虾虎鱼;空间上,湾口和湾内优势种组成相似,与湾外差异较大。多元线性回归分析表明,主要优势种中方氏云鳚优势度逐年升高,而六丝钝尾虾虎鱼相对下降,年际差异极显著(P<0.01),呈现明显的群落演替过程。优势度主要受洄游产卵、水温、底质类型、水深以及饵料生物等因素的综合影响。

关键词：胶州湾优势种相对重要性指数 bootstrap 多元线性回归

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松辽盆地大庆长垣形成时间的厘定及其地质意义

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吉林大学学报（地球科学版） 2017年第1期47卷 74-83页

作者：高翔刘志宏聂志阳姚勇贾卧王超宋健吉林大学地球科学学院长春130061 大庆油田勘探开发研究院黑龙江大庆163712

大庆长垣位于松辽盆地北部一级构造单元中央坳陷区内,是松辽盆地中隆升幅度最高、规模最大的背斜,由于其含有十分丰富的油气资源,长期以来备受瞩目,但其形成时间一直存在很大争议。通过对大庆长垣二维、三维地震剖面解析,应用生长地层理... 详细信息

大庆长垣位于松辽盆地北部一级构造单元中央坳陷区内,是松辽盆地中隆升幅度最高、规模最大的背斜,由于其含有十分丰富的油气资源,长期以来备受瞩目,但其形成时间一直存在很大争议。通过对大庆长垣二维、三维地震剖面解析,应用生长地层理论,厘定大庆长垣的形成时间,并探讨其地质意义。研究发现:大庆长垣呈近NNE走向,为一个与近NWW—SEE向挤压作用有关的大型背斜。大庆长垣背斜北部嫩江组—明水组(T_1-T_(02))、中部嫩江组四段—明水组(T_(05)-T_(02))、南部四方台组—明水组(T03-T02)自构造高部位向低部位厚度逐渐增大,为与大庆长垣背斜隆升相伴沉积的一套生长地层;下伏地层在大庆长垣背斜顶部、翼部及两侧向斜部位厚度基本相等,具有前生长地层特征。大庆长垣背斜自嫩江组沉积初期受到近NWW—SEE向挤压作用开始隆升,一直持续到明水组沉积末期,但大庆长垣背斜不同构造部位的隆升时间、隆升速率及隆升高度都有所不同。松辽盆地晚白垩世的挤压作用可能与太平洋板块的俯冲作用有关,对油气的运移和聚集成藏有很大的影响。

关键词：生长地层形成时间构造演化地质意义大庆长垣松辽盆地

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潼南涪江大桥异形塔柱测量定位控制技术

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世界桥梁 2018年第4期46卷 42-45页

作者：黄志雄古佩胜汪学省呙佳中建桥梁有限公司重庆402260

潼南涪江大桥是一座主跨220m的单塔空间双索面斜拉桥,桥塔高156m,为钢筋混凝土结构,采用花瓶形异形结构,由多段复合曲线组成。塔柱施工过程中,布设测量控制网,通过Auto CAD三维建模进行数据分析计算,使用CASIO fx-9860Ⅱ进行线形要素的... 详细信息

潼南涪江大桥是一座主跨220m的单塔空间双索面斜拉桥,桥塔高156m,为钢筋混凝土结构,采用花瓶形异形结构,由多段复合曲线组成。塔柱施工过程中,布设测量控制网,通过Auto CAD三维建模进行数据分析计算,使用CASIO fx-9860Ⅱ进行线形要素的计算器编程,采用三维坐标放样法对劲性骨架、预应力管道、模板测量定位进行控制,每节塔柱浇筑混凝土拆模后进行塔柱成品测量,确保了异形塔柱平面位置、结构尺寸、轴线偏位以及竖直度均满足设计规范要求。

关键词：斜拉桥桥塔花瓶形异形结构控制网测量定位施工技术

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Complementary multicolor electrochromic devices with excellent stability based on porous tin oxide nanosheet scaffold

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Nano Research 2024年第4期17卷 3035-3042页

作者： Chenchen Bian Jinhui Wang Huanhuan Liu Yin Yan Ping Zhang Weilong Yang Sensen jia Xiaodan Guo Guofa Cai Key Laboratory for Special Functional Materials of Ministry of Education National&Local Joint Engineering Research Center for High-Efficiency Display and Lighting TechnologySchool of Materials and Engineeringand Collaborative Innovation Center of Nano Functional Materials and ApplicationsHenan UniversityKaifeng 475004China

Electrochromic devices(ECDs)have been extensively investigated as promising candidates in broad cutting-edge applications,such as smart windows,electronic labels,adaptive camouflage,***,they have suffered from either inadequate color variations or poor cycling stability for a long ***,we developed a general strategy to boost the cyclic stability and enrich the color variations of ECDs by scrupulous design of the composition and nanostructure of electrodes,in which porous tin oxide(SnO_(2))nanosheets serve as the scaffold and typical metal oxides or conducting polymers as the active electrochromic *** electrochromic composite materials,including polyaniline(PANI)@SnO_(2),V2O5@SnO_(2),and wo_(3)@SnO_(2) heterostructured nanoarrays were prepared by the facile wet-chemical *** composite electrodes exhibit remarkable electrochromic performances,e.g.,superior cycling stability(more than 2000 cycles),rich color variations(more than 5 colors for PANI@SnO_(2)),and enlarged optical *** excellent performances account for the heterogenous porous nanoarrays,which not only facilitate the intercalation/extraction of ions but also relieve the stress generated during the electrochemical *** addition,diverse prototypes of complementary multicolor ECD with excellent cycling stability(over thousands of cycles)and rich color variations(8 colors)were realized for the first *** believe that our work put forward a general strategy for developing high-quality multicolor complementary electrochromic devices.

关键词： electrochromism tin oxide metal oxide cycling stability multicolor complementary device

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江苏近海北部海域春季鱼类群落结构的年间变化

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应用生态学报 2018年第1期29卷 285-292页

作者：沃佳牟秀霞徐宾铎薛莹张崇良任一平中国海洋大学水产学院山东青岛266003 青岛海洋科学与技术国家实验室/海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室山东青岛266237

根据2009—2014年在江苏近海北部海域(34.00!—35.13!N,119.40!—121.50!E)的底拖网调查数据,结合综合性指标和多元统计分析等方法研究了该海域的鱼类群落结构随时间的变化.结果表明:江苏近海海域共有鱼类68种,相对资源量波动较大,站位... 详细信息

根据2009—2014年在江苏近海北部海域(34.00!—35.13!N,119.40!—121.50!E)的底拖网调查数据,结合综合性指标和多元统计分析等方法研究了该海域的鱼类群落结构随时间的变化.结果表明:江苏近海海域共有鱼类68种,相对资源量波动较大,站位平均渔获质量的变化范围为0.75~1.62 kg·h^(-1),站位平均渔获尾数显著下降,变化范围为203~370 ind·h^(-1).2009—2014年江苏近海的鱼类群落平均营养级指数在3.58~3.72,2009—2010年相对较低,2011—2014年在3.70以上波动.2009—2014年鱼类群落的平均个体大小在2.93~11.18 g之间波动上升,变化趋势与平均营养级基本一致.聚类分析和非度量多维标度排序分析表明,研究期间大致分为2009—2010和2011—2014年两个年份组.组间分歧种主要有尖海龙、小头栉孔虾虎鱼和玉筋鱼等.对前后两个年份组的分析表明,中上层、浮游生物食性鱼类优势度增加,冷温种和本地种优势度下降.表明江苏近海海域鱼类群落结构发生了较为明显的演替.针对演替规律提出了渔业管理的建议,为渔业资源的合理利用提供理论参考.

关键词：群落动态平均营养级指数多元统计分析聚类分析非度量多维标度法相对重要性指数

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海州湾偶见鱼类的种类组成及时空分布

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应用生态学报 2023年第3期34卷 787-795页

作者：张涛沃佳刘逸文徐宾铎薛莹任一平张崇良中国海洋大学水产学院山东青岛266003 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室山东青岛266237 海州湾渔业生态系统教育部野外科学观测研究站山东青岛266003

偶见种由于其个体数或出现频率较少,在群落生态学研究中往往被忽略,但其与生物多样性维持和海洋保护具有紧密联系。为阐明海州湾偶见鱼类的时空分布特征及变化趋势,本研究基于2013—2019年海州湾渔业资源调查数据,使用相对重要性指数(I... 详细信息

偶见种由于其个体数或出现频率较少,在群落生态学研究中往往被忽略,但其与生物多样性维持和海洋保护具有紧密联系。为阐明海州湾偶见鱼类的时空分布特征及变化趋势,本研究基于2013—2019年海州湾渔业资源调查数据,使用相对重要性指数(IRI)、分布重心法和Mann-Kendall趋势检验等方法,分析海州湾偶见鱼类的种类组成,选取其中9个偶见种分析了其相对生物量的空间分布以及相对生物量和出现频率的年际变化趋势。结果表明:海州湾多年调查捕获鱼类共93种,其中,IRI<10的鱼类有61种,表明海州湾存在大量偶见鱼类。选取的9个偶见种具有明显的空间分布特征,其中,虻鲉、繸鳚和孔鳐主要分布在海州湾东部海域,栖息范围广阔,油魣和刀鲚、带纹条鳎分别分布于海州湾西部、南部海域,其余主要分布在海州湾西南部海域。在其生物量的年际变化方面,凤鲚、孔鳐、繸鳚、油魣的生物量和出现频率呈现波动性变化,红狼牙虾虎鱼、小头栉孔虾虎鱼的生物量呈现上升趋势,带纹条鳎、刀鲚、虻鲉的生物量和出现频率均逐渐下降,近年再无捕获。本研究加深了对偶见种时空分布的理解,对保护偶见生物资源和物种多样性具有指导意义,为建立海洋保护区提供了科学支撑。

关键词：海州湾相对重要性指数 Mann-Kendall趋势检验生物资源保护偶见种

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miR-183调控Wnt/β-catenin信号通路影响胃癌SGC-7901细胞生物学特性的研究

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世界华人消化杂志 2019年第13期27卷 798-806页

作者：张希成沈金根贾正我钱丽芬孙元龙浙江省桐乡市第一人民医院消化内科

背景 miR-183在胃癌、乳腺癌、膀胱癌等多种肿瘤组织中低表达,发挥抑癌基因的作用,但其在胃癌中作用机制目前尚不十分清楚.研究表明, miR-183可以通过调节Wnt/β-catenin信号通路抑制骨肉瘤细胞的生长、迁移和侵袭,而Wnt/β-catenin信... 详细信息

背景 miR-183在胃癌、乳腺癌、膀胱癌等多种肿瘤组织中低表达,发挥抑癌基因的作用,但其在胃癌中作用机制目前尚不十分清楚.研究表明, miR-183可以通过调节Wnt/β-catenin信号通路抑制骨肉瘤细胞的生长、迁移和侵袭,而Wnt/β-catenin信号通路在胃癌中高度激活与胃癌的发生和转移密切相关.但miR-183是否调节Wnt/β-catenin信号通路影响胃癌细胞生物学特性尚不清楚.目的探讨miR-183调控Wnt/β-catenin信号通路对胃癌细胞生物学特性的影响.方法采用q RT-PCR检测miR-183在不同胃癌细胞株中的表达情况,在胃癌细胞SGC-7901中转染miR-183mimics或mimics对照,分别设为miR-183组和miR-NC组, qRT-PCR检测转染效率,噻唑蓝增殖实验检测SGC-7901细胞增殖变化,流式细胞仪检测SGC-7901细胞凋亡情况, Transwell实验检测SGC-7901细胞侵袭和迁移能力, Western blot法检测凋亡相关及Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白表达水平.使用Wnt/β-catenin信号通路激动剂氯化锂处理过表达miR-183的SGC-7901细胞,观察SGC-7901细胞生物学特性的变化.结果与正常胃黏膜上皮GES-1细胞相比, 4株胃癌细胞中miR-183的表达水平明显降低(P <0.05).转染miR-183mimics后SGC-7901细胞中miR-183的表达水平显著升高(P<0.05).过表达miR-183后SGC-7901细胞OD值降低(P<0.05),凋亡率、Bax和Cleaved Caspase-3蛋白表达水平升高(P <0.05),侵袭和迁移细胞数减少(P<0.05),β-catenin、p-GSK-3β和Cyclin D1蛋白表达水平下调(P<0.05), GSK-3β蛋白表达水平上调(P <0.05).激活Wnt/β-catenin信号通路部分逆转了过表达miR-183对SGC-7901细胞增殖、侵袭和迁移的抑制作用及凋亡促进作用(P<0.05).结论miR-183可能通过抑制Wnt/β-catenin信号通路阻碍人胃癌SGC-7901细胞增殖、侵袭和迁移能力,促进细胞凋亡.

关键词： miR-183 Wnt/β-catenin信号通路胃癌细胞增殖凋亡迁移和侵袭

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Effect of Low-temperature Imidization on Properties and Aggregation Structures of Polyimide Films with Different Rigidity

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Chinese Journal of Polymer Science 2024年第8期42卷 1134-1146页

作者： Yan jia Lei Zhai Song Mo Yi Liu Li-Xin Liu Xin-Yu Du Min-Hui He Lin Fan Key Laboratory of Science and Technology on High-tech Polymer Materials Institute of ChemistryChinese Academy of SciencesBeijing 100190China School of Chemical Sciences University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China

The traditional high-temperature preparation process of polyimide can cause many problems and limits the wider application in extreme *** important challenge to be solved urgently is the reduction of imidization *** this work,twelve kinds of polyimide films with different chain rigidity were prepared at low temperature of 200℃,in the absence or presence of imidazole used as the *** molecular rigidity and free volume were theoretically calculated,and relationship between structure and properties were systematically *** results show that imidization reaction under low temperatures is significantly affected by the rigidity of molecula r *** rigid structure of polyimide is not conducive to the low-temperature imidization,but this adverse effect can be eliminated by adding catalyst,resulting the notably increased imidization *** optical and thermal properties can be improved to a certain extent for the chemically catalyzed system,resulting in relatively higher heat resistance and thermal *** the mechanical performance could be determined by com plicating factors,greatly different from polyimide films prepa red by high temperature *** investigate aggregation structures of film s,the effect of chain rigidity and catalyst on the stacking or orientation of molecular chains was further *** wo rk can contribute to the understanding of chemically catalyzed imidization that is rarely reported in the existing research,and will provide guidance for the low-temperature preparation of high-performance polyimides.

关键词： Polyimide Imidization Catalyst Structure and properties Aggregation structures

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松辽盆地北部中二叠统碳酸盐岩元素和稳定同位素地球化学特征与古环境

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现代地质 2021年第5期35卷 1282-1295页

作者：黄清华席党鹏王辉张文婧王建伟曹维福贾卧王丽静大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 大庆油田有限责任公司第二采油厂黑龙江大庆163414

松辽盆地中二叠统哲斯组发育一套暗色泥岩、灰色砂砾岩与灰岩沉积组合,灰岩中产海相腕足类和双壳类化石。由于受钻井进尺和取心资料限制,前人对盆地覆盖区晚古生代地层及其沉积环境研究较少。对采自松辽盆地杜101井、杜103井剖面哲斯组... 详细信息

松辽盆地中二叠统哲斯组发育一套暗色泥岩、灰色砂砾岩与灰岩沉积组合,灰岩中产海相腕足类和双壳类化石。由于受钻井进尺和取心资料限制,前人对盆地覆盖区晚古生代地层及其沉积环境研究较少。对采自松辽盆地杜101井、杜103井剖面哲斯组的白云质灰岩进行了系统的稳定同位素和微量元素、稀土元素分析,首次获取了盆地覆盖区中二叠统灰岩元素地球化学资料。测试结果显示碳同位素δ13CPDB值一般>0(均值为1.68‰),氧同位素δ18OPDB值全部<-15‰(均值为-19.98‰),碳、氧稳定同位素关系图解显示二者呈正相关关系,表明白云岩化作用对灰岩同位素改造作用明显。稀土元素(REE+Y)总量为56.88×10^(-6)~143.72×10^(-6),均值为108.92×10^(-6),PAAS标准化后显示具有轻稀土相对于中稀土和重稀土亏损、δEu(均值0.94,最大值1.57)负异常、δCe(均值0.87,最大值1.06)普遍负异常和相对高的Y/Ho均值(均值34.59)等特点,与正常海相具有大体相同的稀土元素配分模式;而微量元素Ba(均值281.55×10^(-6))、Zn(均值71.91×10^(-6))、Y(均值17.44×10^(-6))、Zr(均值117.75×10^(-6))和Rb(均值66.84×10^(-6))等元素含量整体较高,Sr/Ba(均值2.91)、Th/U(均值2.75)、V/Cr(均值1.45)和V/(V+Ni)(均值0.66)等比值适中,指示研究区哲斯组沉积时期主体为一种频繁受陆源碎屑混染作用影响的碳酸盐台地或滨海岸环境。

关键词：元素地球化学特征白云质灰岩碳酸盐台地或滨海岸环境中二叠统哲斯组松辽盆地

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