红树林生长在海岸带生态关键区,兼具陆地和海洋生态系统特性,具有重要的生态地位和生态服务功能。本文以1996—2022年Web of Science核心合集数据库为检索数据源,应用可视化文献分析软件CiteSpace对红树林研究领域的历年发文量及变化趋势、学科与期刊、主要研究的国家与机构、研究前沿与研究热点等方面进行统计分析。研究结果表明:1)自1996年以来,红树林研究领域的发文量不断增长,尤其是在分界点2008年之后的发文量呈指数型增长趋势; 2)主要涉及的学科有海洋与淡水生物学、环境科学及生态学;3)影响力较大的期刊有Science、Nature和Science of the Total Environment;4)发文的国家主要有中国、美国、印度、巴西和澳大利亚,其中中国的发文量位居第一;5)发文机构主要为中国科学院、佛罗里达州立大学、中山大学和厦门大学;6)红树林生态系统的保护、管理及修复、气候变化、生物多样性、沉积物和蓝碳等均为当前红树林的研究热点,遥感数据分析、红树植物多样性及功能、碳储量、珊瑚礁鱼类和内生真菌曲霉等是红树林研究领域的研究前沿。

信息的爆炸式增长给多源数据融合研究提供了现实基础,使其在纳入数据范围与应用前景上不断拓展,而人工智能相关技术的发展更为其提供了创新的可能。为梳理多源数据融合研究的历史脉络、发展现状与前沿趋势,本文使用CiteSpace软件,面向中国知网和Web of Science(WOS)数据库中的相关研究,按年发文量、机构共现、作者共现、关键词共现、关键词聚类与突显词,对1992—2022年的文献进行可视化分析。结果表明,近年该主题下的中外研究逐渐走向成熟,在跨学科领域的概念统一和集成方法方面日渐拓展,进入大发展期。中文研究机构和作者网络相对松散,热点研究内容相对聚焦,集中在以数据融合为核心的信息融合、多源异构数据等方面,具有注重交叉性融合、算法优化、跨领域应用等特点。外文研究机构和作者网络相对成熟和稳定,热点研究内容更加广泛,包含多源信息融合、激光雷达数据等方面,具有注重异构整合、深度洞见等特点。未来,相关研究将伴随人工智能技术发展,深入更为多元的高级算法设计和特定场景应用。研究结果可帮助研究人员展开选题和前沿识别,助力研究质量提升与创新发展。

糠醛是一类重要的生物平台分子,结构中的不饱和醛基在催化剂作用下可选择性氢化生成其他化学品。金属有机骨架(MOF)是一类由金属中心/团簇和配体组装而成的具有周期网络结构的晶态多孔材料,常作为催化剂载体及前驱体或直接作为催化剂用于糠醛加氢并表现出优异特性。本文概括MOF基催化剂的设计原理及其在糠醛选择性加氢中的应用研究进展,分析不同反应过程中影响加氢的关键因素和机理,讨论MOF基催化剂在糠醛加氢过程中面临的主要挑战,指出酸性位点调控策略是催化剂研究的关键问题,为MOF基催化剂制备及其糠醛加氢转化应用提供参考。

精准的供热负荷预测不仅可以有效降低能源消耗,而且可以提高供热系统效率和用户舒适度。为了提升供热负荷预测的准确性,本文将变分模态分解算法和改进的Informer模型结合应用于供热负荷预测中。首先使用VMD算法分解供热负荷数据,降低数据的非平稳性;然后在Informer模型中引入相对位置编码代替绝对位置编码,以更好地捕捉序列数据中的依赖关系和避免信息泄漏;接着采用膨胀因果卷积代替正则卷积,增加感受野,提升局部信息的提取能力;最后在多个数据集上与主流预测模型(GRU、LSTM、Transformer和Informer)进行对比实验。结果表明,RDC-Informer模型的评价指标R²达到了98.3%,与对比模型相比,分别提高了11.6%、6.3%、4.7%和2.6%。此外,通过增加卷积核以评估膨胀因果卷积的效果,验证了RDC-Informer模型的适用性和准确性,为进一步提高智慧供热的时效性提供了一定参考。

针对传统N通道滤波器不能抑制谐波、谐波混叠且具有一定插入损耗的问题,本文设计一款基于开关电容的差分无源N通道滤波器。该滤波器使用不同容值的电容加权多相信号来消除奇次谐波,利用不同时钟信号叠加的原理抑制谐波混叠,同时,采用电容堆叠技术提供一定的增益减小插入损耗。滤波器采用TSMC 40 nm CMOS工艺,Cadence Spectre RF软件仿真结果表明:该滤波器的中心频率f_s可调范围为0.3～1.5 GHz,当f_s=500 MHz时,对3次和5次谐波均有48 dB以上的抑制效果,对最强谐波混叠抑制达到60 dB以上,且没有插入损耗,噪声系数(NF)为2.5～2.8 dB,线性度(IIP3)在15 dBm以上。

LLC谐振变换器在软开关特性方面有一定的局限性。针对可变负载条件下LLC谐振变换器软开关特性不稳定的问题,本文结合ZVS/ZCS边界推导了软开关约束条件,提出一套基于全桥LLC谐振变换器变化负载下参数优化设计方法,以提高系统的稳定性和效率。方案不仅考虑谐振电感、电容和变压器的参数优化,还充分考虑负载变化对软开关行为的影响。文中介绍了全桥LLC谐振变换器的工作原理,并对电压增益与谐振网络阻抗特性进行较为细致的分析。根据上述设计方案搭建了一台500 W的车载充电机试验样机,在实验室条件下对样机进行测试,结果表明试验样机整机在参数优化后效率有所提升,最高效率可达96.36%。

永磁同步电机(PMSM)是一种多变量、耦合性强的非线性系统,在实际运行过程中会出现混沌振荡。为了抑制PMSM系统的混沌,本文设计一种无初始状态约束的固定时间有界控制器。首先根据PMSM系统各个子系统的虚拟误差设计虚拟控制器,通过反步法推导得出控制器具有较高的抗干扰性能和鲁棒性,并证明时变反馈参数能够保证系统在到达有限时间收敛的同时达到渐近稳定,且稳定时间只与规定的边界有关。最后数值仿真通过调整控制系数k使系统能够在不同的初始状态下快速达到稳定,验证了所设计的控制器无论系统的初始状态如何,都能够使系统在2.8 s内达到稳定状态且输出收敛于给定的边界。

在果园中,准确且快速的果实检测是水果产量预测和自动化采摘等农业智能化应用的关键任务之一。针对目前目标检测模型参数量和计算量大,难以满足嵌入式设备实时性要求的问题,本文提出一种基于改进YOLOv7-Tiny的轻量化检测方法,用于复杂果园环境中百香果的检测。首先,在主干网络中使用全维动态卷积(ODConv),提高主干网络的特征提取能力,使平均精度均值(mAP)提升2个百分点;其次,为了减少颈部网络的参数量和计算量,融合GhostNet网络和MobileOne网络,提出GMConv轻量化模块,使模型参数量下降约30%,计算量下降约20%,FPS提高约50 frame/s。在百香果数据集上的实验结果表明,与YOLOv7-Tiny相比,改进后算法的参数量和计算量分别下降32.1%和25.4%,mAP提升2.6个百分点。在降低计算量和参数量的前提下,改进后算法进一步提高了检测精度,有利于在嵌入式设备中部署。

现有大多数推荐方法学习的是每个特征的固定表示,然而用户行为偏好随上下文特征发生变化,特征在上下文中具有不同的重要性,因此,特征的固定表示造成模型给出的推荐结果不准确。为解决此问题,本文提出基于深度因式分解机并融合信息提取单元和交叉网络结构的混合推荐模型(deep and cross factorization machine information extraction unit,IEU-DeepCFM)。首先,自注意力机制和上下文信息提取器组成的信息提取单元模块对不同上下文中的每个特征学习上下文感知特征表示;然后,利用深度交叉因式分解机在提取用户低、高阶特征的同时来挖掘用户更多的显式交叉信息;最终实现对用户行为特征的点击率预测。在 MovieLens 电影数据集和Avazu广告点击率数据集上进行消融和对比实验,结果表明,本文所提出的模型在AUC和LogLoss 指标上均得到提高和改善,证明了该模型的合理性。

针对实际应用中遇到的非光滑伪凸优化问题,本文提出一种创新的解决方案——结合罚函数理念和微分包含理论的单层神经网络算法。首先,通过数学理论证明,本文算法能够使状态解最终收敛至伪凸优化问题的最优解,从而确立所提出算法的正确性;其次,通过对2个数值实验的模拟收敛结果进行分析,进一步验证算法的有效性;最后,用本文算法解决实际应用问题,展示其在解决伪凸优化问题上的实际应用价值。与现有的神经网络算法相比,本文算法不仅能够解决更一般的具有凸不等式和等式约束的伪凸优化问题,也可以解决实际应用问题。此外,本文算法层次结构简单,无需计算精确的罚参数,可以选取任意初始点,无需添加任何辅助变量,为伪凸优化问题的解决提供一种有效途径。

本文研究一类基于媒体报道下具有预防接种和隔离的传染病模型。给出模型的基本再生数R₀的表达式;运用Lyapunov 函数等方法得到:当R₀ ≤1时,无疾病平衡点全局渐近稳定,表明疾病是灭绝的,当R₀>1时,地方性疾病平衡点全局渐近稳定,此时疾病形成地方病;最后通过数值分析验证所得结论的正确性。

部分线性变系数模型由参数和非参数2部分组成,具有适应范围广和解释性强双重优点。针对该模型的参数估计问题,采用B样条方法逼近非参数部分的未知光滑函数,进而利用复合非对称拉普拉斯分布实现贝叶斯复合分位数回归,并基于Gibbs抽样算法推导出所有未知参数的后验分布,以获取参数的估计值。通过数值模拟对贝叶斯复合分位数回归与贝叶斯分位数回归、贝叶斯线性回归参数估计效果进行比较分析,结果显示:当误差服从非正态分布时,在均方误差准则下,贝叶斯复合分位数回归估计表现更优。基于上述3种方法对实例数据进行预测分析,结果表明:在平均绝对偏差和均方误差预测意义下,基于贝叶斯复合分位数回归的预测效果更好。

本文将贝叶斯经验似然方法推广到复合分位数回归模型中。构造复合分位数回归模型的经验似然函数,在给定先验信息后,推导出未知参数的条件后验分布。考虑到未知参数后验分布形式较为复杂且有隐式方程约束,构造带约束条件的Metropolis-Hastings算法对模型参数进行点估计、置信区间估计及参数假设检验。计算机模拟仿真结果显示,当模型随机误差为厚尾分布时,贝叶斯经验似然复合分位回归法较复合分位回归法、分位回归法以及最小二乘法在估计偏差和方差上都有明显优势,尤其是数据含有较多异常点时,本文提出的方法最为稳健。利用新方法对一个医疗费用支出影响因素数据进行建模分析发现:较其他估计方法,无论是否删除数据中异常点,贝叶斯经验似然复合分位回归法得到的系数估计前后变化最小,这为实际建模过程时减少数据中未知异常点给模型带来的影响提供有益帮助。

基于拓扑学原理和密度泛函理论,本文探究团簇Co₂Mo₂P₃的催化反应作用机理及其活性产生的原因,使用Gaussian09程序,在B3LYP/Lanl2dz水平下,对团簇的初始构型进行全参数优化和运算分析。对Co₂Mo₂P₃中各个原子对其HOMO和LUMO轨道的贡献进行研究,得到Co对其前线轨道的贡献率为53.511%、59.013%,Co原子在该团簇中是潜在的活性位点。通过观察态密度图和HOMO-LUMO图,发现Co原子是引起费米能量级两边峰值的主要因素。进一步的能隙差和库普曼斯定理分析显示,构型1⁽⁴⁾和3⁽⁴⁾具有较强的得失电子能力,并且拥有比其他构型更强的催化活性,这些结果为深入理解团簇Co₂Mo₂P₃的催化性能提供了有力支持。本研究的发现为团簇Co₂Mo₂P₃在催化反应中的应用机制和活性产生的原因提供了重要理论依据,为进一步优化催化性能,设计高效催化剂提供了有益参考。

为解决环境中重金属铅的污染问题,并对氧化铝冶炼中产生的工业固体废弃物赤泥进行妥当处置,本文以赤泥为原材料,通过聚合交联反应引入羧甲基纤维素钠(CMC)和丙烯酸(AA),制备得到吸附性能好、稳定性强和回收利用率高的赤泥-聚丙烯酸-羧甲基纤维素(RMAAC)复合水凝胶材料,将其作为吸附剂应用于水中Pb²⁺的吸附去除。结果表明,RMAAC对Pb²⁺的吸附主要归因于单分子层化学吸附,同时存在物理吸附,涉及的吸附机理有离子交换、官能团络合、阳离子-π和配位螯合作用。Langmuir模型计算得到的最大吸附量为730.16 mg/g,在pH为3～6时均具有较好的吸附性能。在多元重金属离子污染中,RMAAC展现出对Pb²⁺较高的选择性吸附能力。

蛇床子和苦参是常用止痒中药,但它们联合对瘙痒的作用尚未完全明确。本研究通过制备蛇床苦参煎煮液,灌胃ICR小鼠,采用行为学法观察药物对小鼠瘙痒行为的影响;伊文思蓝染色观察血管通透性变化;ELISA、WB法评价煎煮液对RBL-2H3细胞释放细胞因子的影响。结果发现:煎煮液抑制瘙痒行为以及血管通透性升高,但不影响小鼠探索能力、肌张力;煎煮液减少RBL-2H3细胞释放β-氨基己糖苷酶、组胺、IL-31、IL-4、IL-13和CXCL10,且能抑制ERK蛋白的磷酸化。本研究表明蛇床苦参煎煮液通过抑制RBL-2H3细胞脱颗粒和瘙痒相关细胞因子的释放来抑制化合物48/80诱导的急性瘙痒。

为探究不同附生树种栽培对铁皮石斛营养成分及硒含量的影响,以安龙县青冈、板栗、枫香、木荷、杨梅、合欢、冬瓜和核桃8个树种附生铁皮石斛及相应树皮为研究对象,测定铁皮石斛中4种营养成分及硒元素、树皮中11种矿物质元素含量,并进行相关性分析。采用SPSS软件对铁皮石斛药材中4种营养成分及硒元素进行主成分分析,以反映不同附生树种铁皮石斛药材品质的差异性。结果表明,树皮不同矿质元素对铁皮石斛营养成分影响差异较大,8个树种附生铁皮石斛硒元素含量为20.3~49.7 μg/kg,浸出物含量为7.2%~11.5%,多糖含量为23.7%~36.8%,总黄酮含量为23.6~49.9 mg/g,游离氨基酸含量为0.3~6.8 mg/g。主成分分析结果显示,对铁皮石斛药材品质影响较大的3个主要成分分别为硒元素、多糖和氨基酸。综合评分显示,8个铁皮石斛药材品质优劣顺序(按附生树种排)为木荷、板栗、合欢、枫香、杨梅、核桃、冬瓜、青冈。研究结果可为铁皮石斛的品质评价及其附生树种选择提供科学依据。

为研究我国常栽花生品种耐渍性差异,在幼苗期通过盆栽试验,以正常水分为对照,设置48 h渍水胁迫处理,测定不同品种的SPAD值、根长、株高、根生物量等相关指标,明确不同花生品种间苗期的耐渍差异,从而筛选出耐渍性差异显著的花生品种。结果表明:渍水胁迫对花生幼苗期的形态建成有不同程度的抑制效应。与对照组相比,渍水条件下的花生根系鲜质量、地上部鲜质量、根系生物量、地上部生物量、植株生物量分别下降52.24%、45.43%、 54.22%、37.84%、41.81%;地上部各项形态指标的平均变异系数为32.48,而根部各形态指标的平均变异系数达38.62;以根系鲜质量、植株鲜质量、根长、株高、SPAD值等指标的相对值作为花生耐渍性评价的指标进行聚类分析,将本研究的16个花生品种分为较强耐渍性、较弱耐渍性两类。研究结果为深入研究花生品种的耐渍机制及培育耐渍品种提供理论依据。

罗田垂枝杉独特的形态特征使其成为林木理想的株型,具有较高经济利用价值和较大的推广应用前景,但其子代测定工作不够完善,各性状的遗传参数未知,这不利于垂枝杉的遗传改良工作。本研究分析杉木遗传变异规律,从而进行优良家系的早期选择,以期为垂枝杉种质资源的保护和选择育种提供理论依据。以罗田垂枝杉子代测定林为研究对象,比较分析不同家系间3年生、4年生林木树高、胸径的生长差异及其遗传规律,并展开优良家系的早期选择。结果显示:子代测定林3年生平均树高、胸径分别为3.11 m和4.07 cm,4年生平均树高、胸径分别为4.16 m和5.35 cm。各家系间生长性状在3年生和4年生时均存在极显著差异(P＜0.01);表型变异系数为26.24%~41.83%,遗传变异系数为5.37%~9.15%,单株遗传力为0.305 2~0.431 8,家系遗传力为0.609 9~0.702 1,均受到中强程度的遗传控制。不同来源家系中,垂枝杉半同胞家系的生长性状均表现较好,且均为最大值。按照15%的入选率选出5个优良家系,分别为1-17、1-21、1-20、2-3和3-6,其入选均值分别为3.43 m(3年生树高)、4.74 cm(3年生胸径)、4.64 m(4年生树高)和6.20 cm(4年生胸径),平均遗传增益分别为6.71%、10.25%、7.92%和11.13%,选择效果明显,选育出的优良家系可以为垂枝杉种质资源的保护和选择育种提供极佳的种质材料。

城市化进程加速会引起区域生态安全格局变化,而生态安全格局又是实现区域经济发展与生态平衡的关键。本文以典型的喀斯特生态脆弱区——漓江流域为研究对象,基于电路理论构建点(节点、屏障点)—线(生态网络)—面(生态源)框架的漓江流域生态安全格局。通过生态服务价值估算和生态敏感性分析识别生态源,并利用电路理论生成生态网络,优化景观格局,促进漓江流域生态价值的提升和实现。研究结果表明:漓江流域生态源地共12个,总面积1 624.71 km² ,占整个流域面积的31%。在构建的漓江流域生态网络模型中,生态廊道有15条,其中重要生态廊道7条,潜在生态廊道8条,重要生态廊道最长为64.35 km。漓江流域景观优化呈现出“一带两廊三区”格局,因地制宜发挥生态优化和修复职能,提高各源地之间的景观连通性,可为漓江流域生态安全格局构建和生态修复提供科学依据,同时为流域生态系统调控和桂林市国家可持续发展议程创新示范区高质量发展提供决策参考。