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土壤种子库与植被的关系:种子在生态系统恢复中的作用

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生态学杂志 2024年第7期43卷 1966-1972页

作者：李雪华季飞龙刘志民李晓兰中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院大学北京100049 伊犁师范大学资源与环境学院新疆伊宁835000 赤峰学院化学与生命科学学院内蒙古赤峰024000

作为种子生活史过程的关键环节之一,土壤种子库能够有效链接过去植被的基因记忆和未来植被的发展趋势,具有追源植被演化机制、维持群落物种多样性和恢复生态系统等重要生态功能。本文基于种子生态学的发展现状,总结了全球陆域范围内多... 详细信息

作为种子生活史过程的关键环节之一,土壤种子库能够有效链接过去植被的基因记忆和未来植被的发展趋势,具有追源植被演化机制、维持群落物种多样性和恢复生态系统等重要生态功能。本文基于种子生态学的发展现状,总结了全球陆域范围内多种生态系统土壤种子库的研究进展,剖析了土壤种子库与地上植被的物种相似性关系,以阐明群落构建机理、把握群落演替方向及科学指导生态恢复工程。研究区域或生态系统差异对土壤种子库与植被间关系特征影响不大,总体研究结果以低相似性为主,高相似性的研究案例相对较少。二者之间相似性关系可以用非生物过滤器、地点历史和种子生产的种间差异来解释。土壤种子库与植被间较低的相似性结果表明,土壤种子库对稳定生态系统目标物种的自然生态恢复作用可能较小。但土壤种子库作为自然恢复的种源基础,能够有效弥补人工生态恢复措施中存在的单一且不稳定的问题。如何基于土壤种子库特征并辅以相适配的人工措施才是退化生态系统恢复工程实施中亟需思考的关键问题。

关键词：种子生态土壤种子库地上植被相似性生态恢复

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异构网络中基于强化学习的通信-计算资源联合分配算法

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电讯技术 2024年第8期64卷 1266-1274页

作者：李丽妍李学华陈硕孙立新北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京102206 北京信息科技大学佰才邦技术智慧物联联合实验室北京102206

基于强化学习(Reinforcement Learning,RL),在保证用户服务质量(Quality of Service,QoS)的前提下,研究了人机物混合接入的异构网络中通信-计算资源联合分配算法。建立了一种新型人机物混合接入的异构网络拓扑结构。在最小服务质量需求... 详细信息

基于强化学习(Reinforcement Learning,RL),在保证用户服务质量(Quality of Service,QoS)的前提下,研究了人机物混合接入的异构网络中通信-计算资源联合分配算法。建立了一种新型人机物混合接入的异构网络拓扑结构。在最小服务质量需求、无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)传输功率等限制条件下,将信道分配、功率分配和计算资源联合分配问题建模为最小化系统时延和能耗的多目标优化问题。基于强化学习理论和多智能体马尔可夫决策过程,提出一种分布式Q学习通信-计算资源联合分配(Distributed Q-learning Communication and Computing joint Resources Allocation,DQ-CCRA)算法。该算法与现有算法相比,不仅能够降低人类型设备对物类型设备的干扰,还能有效减小系统时延和能耗,将系统总开销降低7.4%。

关键词：异构网络人机物混合接入资源分配分布式Q学习多无人机通信

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水力空化法剥离煤制备荧光碳点的性质

化工进展 2024年第7期43卷 3972-3979页

作者：李雪华雷国暄李缘王丽廖寅飞李小兵赵辉中国矿业大学国家煤加工与洁净化工程技术研究中心江苏徐州221000 中国矿业大学化工学院江苏徐州221000 开封大学材料与化学工程学院河南开封475001

以煤为原料制备碳纳米材料,对煤炭的清洁化和资源化利用具有重要意义。纳米碳点以其优异的性能,在许多领域显示出巨大的应用前景。目前,制备煤基碳点的化学和物理方法存在着使用药剂和设备昂贵、难以规模化生产等不足,因此亟需开发一种... 详细信息

以煤为原料制备碳纳米材料,对煤炭的清洁化和资源化利用具有重要意义。纳米碳点以其优异的性能,在许多领域显示出巨大的应用前景。目前,制备煤基碳点的化学和物理方法存在着使用药剂和设备昂贵、难以规模化生产等不足,因此亟需开发一种绿色环保、可规模化的制备方法。以无烟煤为原料,本文首次采用水力空化的方法剥离出碳点。该碳点呈类球形颗粒,平均粒径为2.1nm,具有石墨类晶格结构;主要由C、O元素组成,表面附着丰富的含氧基团,水溶液中分散性良好。由于该碳点特有的核壳结构,展现出独特的荧光性能。在360nm光照射下,显示出蓝色和黄色两个荧光峰;当用小于此波长光激发时,蓝色荧光峰占主导地位,而大于此波长时,黄色荧光峰占主导地位;另外,蓝色荧光峰表现出对激发波长的依赖性,而黄色荧光峰位置基本不变。本碳点的成功制备为研究其荧光机理和双荧光峰之间的过渡与转换提供了新的实物基础。更重要的是,研究成果将为碳点的绿色、高效、低成本、连续和规模化制备,以及煤炭资源的高值化利用提供新思路和新方法。

关键词：碳点水力空化煤荧光

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联合双维度用户调度的自适应联邦边缘学习

计算机工程与应用 2024年第4期60卷 153-162页

作者：张九川潘春雨周天依李学华丁勇北京信息科技大学信息与通信工程学院北京100101 北京佰才邦技术股份有限公司北京100094

联邦边缘学习无需传输本地数据,在保护用户隐私的基础上,大大降低了上行链路压力。联邦边缘学习通过智能边缘设备,利用本地数据集训练局部模型后上传模型参数至中心服务器;中心服务器聚合本地上传的局部模型参数形成全局模型后进行更新... 详细信息

联邦边缘学习无需传输本地数据,在保护用户隐私的基础上,大大降低了上行链路压力。联邦边缘学习通过智能边缘设备,利用本地数据集训练局部模型后上传模型参数至中心服务器;中心服务器聚合本地上传的局部模型参数形成全局模型后进行更新,然后将更新后的模型下发给智能边缘设备开始新一轮迭代。但是局部模型精度以及局部模型训练时间,对全局模型聚合以及模型更新过程会产生重大影响。因此提出自适应动态批量梯度下降策略,在局部模型训练过程中自动调整梯度下降抽取的批量大小,优化联邦学习的局部模型精度及收敛速度。针对用户数据的非独立同分布特性,设计一种联合双维度用户调度策略的自适应动态批量梯度下降算法,通过收敛时间和数据多样性进行双维度约束。经MNIST数据集、fashion MNIST数据集和CIFAR-10数据集的训练测试,算法在有效降低聚合等待时间的同时能够进一步提高全局模型精度和收敛速度。与固定批量为64、128、256的梯度下降算法相比,该算法的全局模型精度在运行100 s时提升分别为32.4%、45.2%、87.5%。

关键词：联邦边缘学习批量梯度下降用户调度非独立同分布数据

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3种微塑料与头孢拉定吸附作用的理论研究

海洋环境科学 2024年第2期43卷 227-234页

作者：赵高录李婉婷蔺荣樊鑫鹏李雪花赵丹大连海洋大学海洋科技与环境学院辽宁大连116023 大连理工大学环境科学与工程学院工业生态与环境工程教育部重点实验室辽宁大连116024

微塑料(microplastics,MPs)和抗生素是海洋环境中的两类污染物,微塑料吸附水体中的抗生素后可作为其迁移的载体,对海洋环境及海洋生物产生更大的危害。不同微塑料对抗生素不仅相互吸附作用存在差异,而且吸附能力和机理均尚未取得深入明... 详细信息

微塑料(microplastics,MPs)和抗生素是海洋环境中的两类污染物,微塑料吸附水体中的抗生素后可作为其迁移的载体,对海洋环境及海洋生物产生更大的危害。不同微塑料对抗生素不仅相互吸附作用存在差异,而且吸附能力和机理均尚未取得深入明确的结论。本研究以聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)、聚酰胺(polyamide,PA)、紫外线老化聚酰胺(PA^(UV))以及紫外线和H_(2)O_(2)共同老化聚酰胺(PA^(UV)+H)为对象,通过密度泛函方法(DFT)的计算探究其对头孢拉定(cefradine,CE)的吸附能力和吸附稳定性。结果表明:CE在PE、PP、PA、PA^(UV)和PA^(UV+H)上的吸附属于物理吸附,其中PA、PA^(UV)和PA^(UV+H)的吸附稳定性强于PE和PP。静电作用在这3种PAs与CE之间的吸附机理方面发挥了重要的作用,使得它们对CE的吸附更加稳定。另外,根据热力学性质的计算结果表明,在T=273~311 K、P=1~1000 atm条件下所有MPs对CE的吸附都是一个自发的放热过程。

关键词：微塑料(MPs) 头孢拉定(CE) 吸附稳定性吸附机理理论计算

基于电感耦合等离子质谱法的蟹黄中重金属含量不确定度评定研究

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现代食品 2024年第10期30卷 205-207页

作者：王方玲李雪华钦州市检验检测中心广西钦州535000 钦州市市场安全信息监测与审评中心广西钦州535000

为确保蟹黄产品的质量安全,建立了一种快速检测重金属元素的方法,采用电感耦合等离子体质谱法,通过优化样品前处理和仪器分析条件,实现了对多种元素的高灵敏度和良好精确度的同时检测。该方法回收率和检出限符合标准要求,并通过不确定... 详细信息

为确保蟹黄产品的质量安全,建立了一种快速检测重金属元素的方法,采用电感耦合等离子体质谱法,通过优化样品前处理和仪器分析条件,实现了对多种元素的高灵敏度和良好精确度的同时检测。该方法回收率和检出限符合标准要求,并通过不确定度评定,确保测定值的精确可靠性。

关键词：电感耦合等离子体质谱法蟹黄重金属

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扶芳藤提取物抗HIV-1活性及作用机制

中国热带医学 2024年第8期24卷 967-971,1005页

作者：覃秋珍蔡丹昭温奇龙刘洁叶力李雪花梁浩刘欣广西医科大学生命科学院广西艾滋病防治研究重点实验室广西南宁530021 广西医科大学基础医学院广西高校生物分子医学研究重点实验室广西南宁530021

目的探究扶芳藤提取物(Euonymus fortunei extract)的抗人类免疫缺陷病毒1(human immunodeficiency virus-1,HIV-1)活性及其作用机制,为研究与开发传统中草药资源治疗获得性免疫缺陷综合征(acquired immunodeficiency syndrome,AIDS)提供理论依据。方法建立外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)-HIV-1_(bal)细胞模型,通过CellTiter-Glo法检测扶芳藤提取物对PBMCs的细胞活性影响,通过HIV-1p24抗原检测测定提取物对HIV-1_(bal)的抑制活性;通过time-of-addition实验及HIV-1关键酶活性抑制实验,探究扶芳藤提取物的抗HIV-1作用机制。结果在PBMCs-HIV-1_(bal)细胞模型中,扶芳藤提取物在最高实验浓度下对细胞活性无明显影响,半数中毒浓度(median cytotoxic concentration,CC_(50))>40μg/mL,在无细胞毒性浓度范围内,随着扶芳藤提取物浓度升高HIV-1 p24水平降低,半数抑制浓度(median inhibitory concentration,IC_(50))=0.084μg/mL,选择指数(selection index,SI)>476.19。Timeof-addition实验发现扶芳藤提取物在与病毒同时加入细胞时对HIV-1IIB活性的抑制率最高,在第2小时对HIV-1活性的抑制率下降,在第18~24小时逐渐失去对病毒的抑制作用,与已知HIV进入抑制剂恩夫韦肽(enfuvirtid,T-20)具有类似的抑制模式。HIV-1关键酶活性实验发现扶芳藤提取物对HIV-1逆转录酶活性无明显的抑制作用,呈现为剂量依赖性抑制HIV-1整合酶活性,随着提取物浓度升高,HIV-1整合酶活性下降(IC_(50)=0.18μg/mL);在一定浓度范围内,提取物可抑制HIV-1蛋白酶活性(IC_(50)=39.18μg/mL)。结论本研究发现扶芳藤提取物具有显著的抗HIV-1活性,可能通过作用于病毒进入细胞和抑制整合酶活性发挥抗HIV-1作用,在抗HIV-1多靶点新药研发中具有较好的应用前景。

关键词：扶芳藤提取物抗人类免疫缺陷病毒1活性抗人类免疫缺陷病毒1关键酶

辽西北地区1998—2020年气候变化对生长季NDVI影响的量化分析

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生态学杂志 2024年第7期43卷 2189-2197页

作者：李雪华季飞龙李晓东温日红王笑影苏宝玲蓝慧慧中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国气象局沈阳大气环境研究所沈阳110166 滨州学院山东滨州256600 中国科学院大学北京100049 沈阳大学生命科学与工程学院沈阳110044

精准量化气候变化对NDVI的影响趋势和确定关键驱动气象要素,对于生态脆弱区的植被管理具有重要意义。基于辽西北地区23个气象站点1998—2020年生长季气象数据和MODIS NDVI遥感影像数据,利用Theil-Sen Median斜率估计和Mann-Kendall趋势... 详细信息

精准量化气候变化对NDVI的影响趋势和确定关键驱动气象要素,对于生态脆弱区的植被管理具有重要意义。基于辽西北地区23个气象站点1998—2020年生长季气象数据和MODIS NDVI遥感影像数据,利用Theil-Sen Median斜率估计和Mann-Kendall趋势分析法,分析了NDVI、气温、降水、日照时数和蒸散发的变化趋势。运用空间插值、相关分析、多元回归和波段运算,探讨了NDVI与气象要素的相关性及关键气候驱动力的时空格局。结果表明:辽西北地区1998—2020年NDVI以倾向率0.0310 a^(-1)呈显著增加趋势(P<0.01),但气候变化趋势不显著。1998—2008年和2009—2020年气温、蒸散发、日照时数和降水变化趋势相反。辽西北地区NDVI与气温、蒸散发和日照时数主要呈负相关而与降水呈正相关,2009—2020年NDVI与气候相关性明显弱于1998—2008年。1998—2008年日照时数和蒸散发相对重要值比例分别为54.52%和22.93%,分别是中西部和东部植被变化的主要驱动因子。2009—2020年蒸散发和气温相对重要值比例分别为38.18%和26.89%,蒸散发主要影响中部和西北部,而气温主要驱动的局域分布较分散。辽西北地区植被变化受降水影响相对较小。研究明确了区域植被变化及局域关键气候驱动要素,可为辽西北生态脆弱区修复提供科学依据。

关键词： NDVI 气候驱动变化趋势生长季辽西北地区

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接收机朝向随机的NOMA-VLC系统性能

北京信息科技大学学报（自然科学版） 2024年第3期39卷 41-47页

作者：赵寅清李学华杨玮北京信息科技大学智能通信与计算研究所北京100101

在可见光通信(visible light communication, VLC)系统中,针对用户位置、接收机朝向对视距(line of sight, LOS)链路影响严重,以及实时准确的信道状态信息(channel state information, CSI)反馈需求而导致的整体计算复杂性问题,对用户... 详细信息

在可见光通信(visible light communication, VLC)系统中,针对用户位置、接收机朝向对视距(line of sight, LOS)链路影响严重,以及实时准确的信道状态信息(channel state information, CSI)反馈需求而导致的整体计算复杂性问题,对用户位置和接收机朝向随机的下行VLC系统性能进行了研究,并利用非正交多址接入(non-orthogonal multiple access, NOMA)技术提高频谱利用率。根据用户位置以及接收机朝向模型建立的室内VLC系统一般框架,推导了中断概率以及遍历和速率解析表达式。在此基础上,进一步提出了不同的NOMA调度机制及用户反馈策略,以提高系统性能、降低链路开销。最后,通过蒙特卡洛仿真验证了解析结果的正确性。仿真结果表明,用户位置和接收机朝向会严重影响VLC系统性能,且对于任意NOMA调度机制,同时反馈距离和朝向信息比只反馈距离信息更具优越性。

关键词：非正交多址接入可见光通信随机接收机朝向反馈策略