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基于自组织特征映射模型(SOFM)网络的中国自然资源生态安全区划

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生态学报 2024年第1期44卷 171-182页

作者：邹易蒙吉军吴英迪魏婵娟程浩然马宇翔北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 多伦多大学地理、地理信息与环境系加拿大安大略省密西沙加市L5L 1C6

自然资源生态安全是国家安全的重要组成部分,自然资源生态安全区划对保障区域可持续发展提供了重要途径。基于自然资源数据、生态环境数据和相关区划资料,从生态敏感性与生态服务重要性角度构建了自然资源生态安全评价指标体系,进而揭... 详细信息

自然资源生态安全是国家安全的重要组成部分,自然资源生态安全区划对保障区域可持续发展提供了重要途径。基于自然资源数据、生态环境数据和相关区划资料,从生态敏感性与生态服务重要性角度构建了自然资源生态安全评价指标体系,进而揭示了中国自然资源生态安全的空间格局;通过建立区划的原则和指标,按照一级区主要反映自然资源空间分布格局,二级区主要揭示自然资源生态安全水平的差异,采用SOFM网络制订了中国自然资源生态安全区划方案。结果显示:(1)中国自然资源生态安全水平整体偏低,以中警与重警状态区域为主,安全和较安全状态的区域仅占24.22%,其中低安全等级区多分布于400mm等降水量线以西的干旱、半干旱区,高安全等级区则集中分布于水热资源与生物资源较为丰富的东南部地区;(2)中国自然资源生态安全区划方案包括8个一级区与27个二级区,总结归纳各大区自然资源的特征和威胁生态安全的问题,并针对二级区自然资源生态安全状况提出了对策建议。研究结果可为分区、分类推进全国自然资源可持续利用和国土空间优化提供理论支持与决策依据。

关键词：自然资源生态安全自组织特征映射模型(SOFM)网络区划方案

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太赫兹液体光子学研究进展(特邀)

激光与光电子学进展 2024年第3期61卷 258-273页

作者：连想张明浩王国阳张亮亮首都师范大学物理系太赫兹光电子学教育部重点实验室北京100048

液态水是世界上最常见的物质,却具有复杂的分子网络结构以及超快的演化过程。迄今为止,我们对水的了解仍然不全面。长期以来,用液态水来产生或探测太赫兹波一直被认为是不可能的,主要原因是极性液体,尤其是液态水,表现出对太赫兹波的强... 详细信息

液态水是世界上最常见的物质,却具有复杂的分子网络结构以及超快的演化过程。迄今为止,我们对水的了解仍然不全面。长期以来,用液态水来产生或探测太赫兹波一直被认为是不可能的,主要原因是极性液体,尤其是液态水,表现出对太赫兹波的强吸收,阻碍了太赫兹液体光子学的发展。与其他物质状态相比,液体具有许多独特的性质。具体来说,液体的材料密度与固体相当,这意味着与激光脉冲相互作用的分子数量比气体多3个数量级。与固体相比,液体的流动性允许每个激光脉冲入射到介质的新区域,即使使用高重复率激光脉冲,材料损伤阈值也不是问题。液体的引入加深了目前对高能量密度等离子体、激光与物质相互作用过程中电离粒子的超快动力学的理解。太赫兹液体光子学是近年来新兴的课题,它为研究人员从液体材料中获得太赫兹辐射提供了一种选择。这一跨学科、变革性的课题应该会推动太赫兹波传感和光谱技术的发展,并将对太赫兹科学产生重大影响,包括下一代液体源、探测器和系统的开发。

关键词：太赫兹波相干探测液体等离子体四波混频

基于不同含水量基质下黔藿1号种子萌发过程中代谢组学差异分析

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种子 2024年第6期43卷 28-35,F0002页

作者：熊毅汪卓逸汪永平龙海成丁邦勇王华磊罗春丽刘红昌贵州大学农学院贵阳550025 多伦多大学生命科学学院加拿大多伦多M5S1A1 贵州贵基生物医药有限公司贵州从江557400 贵州省药用植物繁育与种植重点实验室贵阳550025

为研究水分对黔藿1号种子萌发的影响,检测育苗基质不同含水量下种子不同萌发阶段相关代谢产物和代谢途径的变化,以黔藿1号种子为试验材料,采用广靶代谢组学方法对育苗基质不同含水量下黔藿1号种子萌发过程的代谢途径及其代谢物变化等进... 详细信息

为研究水分对黔藿1号种子萌发的影响,检测育苗基质不同含水量下种子不同萌发阶段相关代谢产物和代谢途径的变化,以黔藿1号种子为试验材料,采用广靶代谢组学方法对育苗基质不同含水量下黔藿1号种子萌发过程的代谢途径及其代谢物变化等进行分析。结果表明,基质含水量为200%时,有利于黔藿1号种子萌发。在基质含水量分别为100%和200%条件下,种子萌发过程中的代谢物种类变化相似,主要有氨基酸及其衍生物、糖类、黄酮、生物碱等,其中差异代谢物显著富集到精氨酸和脯氨酸代谢、鞘磷脂代谢、黄酮类生物合成等通路。在基质含水量200%较100%下,二氢茉莉酸、桂酸桂酯的相对含量随着种子萌发时间后移呈先升后降的趋势,可能是促进种子萌发的原因之一。

关键词：黔藿1号种子萌发含水量代谢组学

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认知分心情境下驾驶人应激反应行为研究

重庆交通大学学报（自然科学版） 2024年第3期43卷 54-63,115页

作者：杨艳群黄永健罗秀玲 Said M.EASA 郑新夷福州大学土木工程学院福建福州350116 福州大学交通心理与行为国际联合实验室福建福州350116 多伦多大都会大学土木工程系加拿大安大略多伦多福州大学人文社会科学院福建福州350116

选取40名被试,采用2-back任务诱导认知分心,利用驾驶模拟系统构建行人-机动车、非机动车-机动车和机动车-机动车等3种应激场景,开展了不同应激场景正常驾驶及认知分心驾驶2种工况驾驶人的应激反应实验研究;根据采集的被试的眼动、脑电... 详细信息

选取40名被试,采用2-back任务诱导认知分心,利用驾驶模拟系统构建行人-机动车、非机动车-机动车和机动车-机动车等3种应激场景,开展了不同应激场景正常驾驶及认知分心驾驶2种工况驾驶人的应激反应实验研究;根据采集的被试的眼动、脑电和驾驶行为等数据,分析了认知分心驾驶工况驾驶人的应激反应行为特性;对实验结果进行集对分析(SPA),完成了不同应激场景下驾驶人应激反应行为的安全性评估。结果表明:驾驶人应激反应行为的安全性因受认知分心的影响而降低,其中在行人应激场景下的影响最为显著。

关键词：交通工程认知分心应激反应驾驶模拟集对分析

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太赫兹液体光子学研究进展（特邀）

激光与光电子学进展 2024年第3期 278-293页

作者：连想张明浩王国阳张亮亮首都师范大学物理系太赫兹光电子学教育部重点实验室

液态水是世界上最常见的物质，却具有复杂的分子网络结构以及超快的演化过程。迄今为止，我们对水的了解仍然不全面。长期以来，用液态水来产生或探测太赫兹波一直被认为是不可能的，主要原因是极性液体，尤其是液态水，表现出对太赫兹... 详细信息

液态水是世界上最常见的物质，却具有复杂的分子网络结构以及超快的演化过程。迄今为止，我们对水的了解仍然不全面。长期以来，用液态水来产生或探测太赫兹波一直被认为是不可能的，主要原因是极性液体，尤其是液态水，表现出对太赫兹波的强吸收，阻碍了太赫兹液体光子学的发展。与其他物质状态相比，液体具有许多独特的性质。具体来说，液体的材料密度与固体相当，这意味着与激光脉冲相互作用的分子数量比气体多3个数量级。与固体相比，液体的流动性允许每个激光脉冲入射到介质的新区域，即使使用高重复率激光脉冲，材料损伤阈值也不是问题。液体的引入加深了目前对高能量密度等离子体、激光与物质相互作用过程中电离粒子的超快动力学的理解。太赫兹液体光子学是近年来新兴的课题，它为研究人员从液体材料中获得太赫兹辐射提供了一种选择。这一跨学科、变革性的课题应该会推动太赫兹波传感和光谱技术的发展，并将对太赫兹科学产生重大影响，包括下一代液体源、探测器和系统的开发。

关键词：太赫兹波相干探测液体等离子体四波混频

重离子储存环CSRe上类钠Kr^(25+)离子的双电子复合精密谱学实验研究

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物理学报 2024年第12期73卷 147-158页

作者：邵林黄忠魁汶伟强汪书兴黄厚科马万路刘畅汪寒冰陈冬阳刘鑫周晓鹏赵冬梅张少锋朱林繁马新文华南师范大学物理学院量子调控工程与材料重点实验室广州510006 中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学技术大学近代物理系合肥230026

高电荷态离子的双电子复合精密谱学实验研究,不仅对天体等离子体和聚变等离子体的研究具有重要意义,而且可以作为一种新的精密谱学工具,用来检验强场量子电动力学效应、测量同位素移动及提取原子核电荷半径等.在兰州重离子储存环CSRe上... 详细信息

高电荷态离子的双电子复合精密谱学实验研究,不仅对天体等离子体和聚变等离子体的研究具有重要意义,而且可以作为一种新的精密谱学工具,用来检验强场量子电动力学效应、测量同位素移动及提取原子核电荷半径等.在兰州重离子储存环CSRe上,安装了专门用于电子-离子复合精密谱学实验的电子束能量调制系统,质心系下电子-离子碰撞能量的调制范围达到0—1 keV.在CSRe电子冷却器下游安装了自主研制的塑料闪烁体探测器和多丝正比探测器,用于探测复合离子.在此基础上,使用Kr^(25+)离子在CSRe上进行了首次双电子复合测试实验,实验测量了质心系能量0—70 eV的双电子复合速率系数.为了更好地理解实验测量结果,利用FAC(flexible atomic code)程序计算了Kr^(25+)离子的双电子复合速率系数,并与实验做了细致对比,整体符合很好,而且发现3s→41(△n=1)的共振跃迁对实验谱线有很大的贡献.实验结果表明,CSRe双电子复合实验平台具有非常好的稳定性和可重复性,能够为下一步开展更高电荷态离子的双电子复合精密谱学实验、检验强场量子电动力学效应以及原子核性质精密测量等前沿实验提供支持.

关键词：双电子复合储存环CSRe 电子冷却器多丝正比探测器

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静动力边界转换及其合理性验证方法的研究

地震学报 2024年第1期46卷 157-171页

作者：马笙杰迟明杰陈学良陈苏陈红娟邢浩洁中国地震局地球物理研究所强震动地震学研究室北京100081 北京工业大学城市建设学部北京100124

繁琐复杂的静动力边界转换处理是进行静动力耦合模拟的关键步骤,为了研究黏弹性边界条件下传统静动力边界转换的合理性及其验证方法的适用性,本文首先根据弹性叠加原理提出了一种验证静动力耦合模拟分析中静动力边界转换合理性的方法(... 详细信息

繁琐复杂的静动力边界转换处理是进行静动力耦合模拟的关键步骤,为了研究黏弹性边界条件下传统静动力边界转换的合理性及其验证方法的适用性,本文首先根据弹性叠加原理提出了一种验证静动力耦合模拟分析中静动力边界转换合理性的方法(参考解法);然后基于有限元软件ABAQUS,并结合自行研发的适用于成层介质的黏弹性边界施加和等效节点力计算程序VBEA2.0,对多土层自由场静动力耦合模型和土-地下结构静动力耦合模型进行了地震反应分析,对参考解法的适用性进行了探究;最后使用本文提出的参考解法,对一种典型的未进行合理静动力边界转换的自由场模型进行了分析,探讨了静动力边界转换产生振荡的原因和机理。研究结果表明:用于验证静动力边界转换合理性的参考解法,既适用于多土层自由场静动力耦合计算模型,又适用于土-结构相互作用的静动力耦合模型;静动力边界转换后产?生的振荡是静动力耦合计算模型静力不平衡所导致,一般是因为未合理施加边界反力或单元应力。

关键词：静动力耦合模拟静动力边界条件转换黏弹性边界叠加原理地震反应

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用于多通道单分子定位的高精度图像配准方法

物理学报 2024年第6期73卷 374-385页

作者：林丹樱龚振权黄黎琳聂梦娇于斌屈军乐深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室深圳518060

单分子定位技术可以绕过光学系统的衍射限制,在生物样品的单粒子追踪和超分辨显微成像中得到了广泛应用.多通道单分子定位采用多个成像通道,可以实现对不同目标的同时追踪或多色超分辨成像,也可以提升单粒子追踪的轴向深度或实现更高的... 详细信息

单分子定位技术可以绕过光学系统的衍射限制,在生物样品的单粒子追踪和超分辨显微成像中得到了广泛应用.多通道单分子定位采用多个成像通道,可以实现对不同目标的同时追踪或多色超分辨成像,也可以提升单粒子追踪的轴向深度或实现更高的定位精度和密度.但各通道图像间的差异会影响协同定位或定量分析,因此图像配准是其图像数据预处理的关键环节;且由于单分子定位精度高,其对多通道图像配准精度的要求也很高.现有技术一般采用基于控制点的配准方法,且多采用复杂而精密的方式来获取基准物网格图像用于定位得到控制点对,以实现高精度图像配准,对样品或实验设备要求高,难以直接推广.为此,本文基于局部非线性变换和误匹配点剔除,发展了一种可以直接采用随机分布荧光珠样品作为基准物的高精度图像配准方法,通过在特征匹配和变换模型参数估计的过程中对控制点进行监测和迭代筛选,以剔除因单分子定位不准确或精度差而导致未精确匹配的控制点对,从而消除以随机分布荧光珠样品作为基准物时对于控制点准确获取和精确匹配所带来的不良影响,同时采用基于局部加权平均的二阶多项式拟合进行变换模型参数估计,以更好地适用于不同通道间存在局部非线性形变的情形.结果表明,采用该方法只需要3次迭代,就可以将未准确定位和精确匹配的控制点对找到并剔除,从而实现更准确的变换模型参数估计,将配准精度提高一个数量级,在图像局部非线性形变情况严重的正交像散双通道单分子定位成像系统中实现了约6 nm的配准精度.

关键词：单分子定位多通道成像图像配准误匹配点剔除

重离子储存环CSRe上类钠Kr离子的双电子复合精密谱学实验研究

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物理学报 2024年

作者：邵林黄忠魁汶伟强汪书兴黄厚科马万路刘畅汪寒冰陈冬阳刘鑫周晓鹏赵冬梅张少锋朱林繁马新文华南师范大学物理学院量子调控工程与材料重点实验室中国科学院近代物理研究所中国科学技术大学近代物理系

高电荷态离子的双电子复合精密谱学实验研究，不仅对天体等离子体和聚变等离子体的研究具有重要意义，而且可以作为一种新的精密谱学工具，用来检验强场量子电动力学效应、测量同位素移动及提取原子核电荷半径等。在兰州重离子储存环CSR... 详细信息

高电荷态离子的双电子复合精密谱学实验研究，不仅对天体等离子体和聚变等离子体的研究具有重要意义，而且可以作为一种新的精密谱学工具，用来检验强场量子电动力学效应、测量同位素移动及提取原子核电荷半径等。在兰州重离子储存环CSRe上，安装了专门用于电子-离子复合精密谱学实验的电子束能量调制系统，质心系下电子-离子碰撞能量的调制范围达到0～1 keV。在CSRe电子冷却器下游安装了自主研制的塑料闪烁体探测器和多丝正比探测器，用于探测复合离子。在此基础上，使用Kr25+离子在CSRe上进行了首次双电子复合测试实验，实验测量了质心系能量0-70 eV的双电子复合速率系数。为了更好地理解实验测量结果，我们利用FAC(Flexible Atomic Code)程序计算了Kr25+离子的双电子复合速率系数，并与实验做了细致对比，整体符合很好，而且发现3s→4l(△n=1)的共振跃迁对实验谱线有很大的贡献。实验结果表明，CSRe双电子复合实验平台具有非常好的稳定性和可重复性，能够为下一步开展更高电荷态离子的双电子复合精密谱学实验、检验强场量子电动力学效应以及原子核性质精密测量等前沿实验提供支持。

关键词：双电子复合储存环CSRe 电子冷却器多丝正比探测器