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期刊信息/Journal information
北京师范大学学报（自然科学版）
北京师范大学
北京师范大学学报（自然科学版）

北京师范大学

郑进保

双月刊

0476-0301

jbnuns@bnu.edu.cn

010-62207851

100875

北京新外大街19号

北京师范大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Beijing Normal University(Natural Science)CSSCICSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为具有较高学术水平的自然科学综合性学术刊物，主要刊登数学、物理学、化学、天文学、地学、生物学和技术科学、环境科学、交叉科学等基础研究和应用研究方面的学术论文，其中属省部级以上各种科学基金资助的论文占90%左右。正努力实现“国内第一源、国际上有一定影响的高水平学术刊物”的办刊目标。
正式出版
收录年代

    遗传关联分析中的一个稳健检验

    蔡定教童行伟
    305-309页
    查看更多>>摘要：为检验某种疾病与单个双等位基因单核苷酸多态性(SNP)的关联性,构造了趋势检验绝对值指数函数和(SEA)的检验统计量.模拟结果显示,SEA能很好地控制犯第1类错误的概率,且在所有的遗传模型中都有较大的功效.将该检验方法应用到与复杂疾病相关的17个SNP中,结果表明,它们与相应疾病都具有很强的关联性.

    全基因组关联研究Cochran-Armitage趋势检验稳健检验外显率次基因频率

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    不等臂长条件下时间延迟干涉法的最优灵敏度曲线

    黎志相矫佳庚石浚希赖景祺...
    310-319页
    查看更多>>摘要：发展了一种新算法,其能够不依赖于时间延迟干涉法基底构型的正交化过程,可直接得到最优灵敏度曲线;分别将其应用到第1代和第2代时间延迟干涉法.结果表明:尽管受不等臂长模型和不同基底选择的影响,但是最优灵敏度曲线仍展现出良好的鲁棒性;基底数量对最优灵敏度曲线有显著影响,当基底数由3增加到5时,灵敏度曲线获得了显著的优化,其中基底数为3时,在0.001～0.100 Hz引力波频段内,不同基底的选择对最优灵敏度曲线影响较为显著.

    时间延迟干涉法引力波灵敏度曲线正交性破缺

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    各向同性介质的三阶非线性极化统一理论

    杨国霞李昊杰吕博昆贾倩文...
    320-324页
    查看更多>>摘要：探讨了入射至各向同性介质的不同频率的多光束;推导了三阶非线性极化矢量形式的表达式,并利用它解释了多个已知且独立的非线性光学现象,验证了该表达式的普适性和正确性.结果表明,三阶非线性极化矢量形式的表达式可为各向同性介质中的三阶非线性光学效应提供统一描述;将其拓展至六角晶系材料,能对各种复杂问题提供简单的处理方式.这对于系统地理解各向同性介质和六角晶系材料中的三阶非线性光学效应具有重要意义,有望促进非线性光学在频率转换、偏振态检测和量子信息等领域中的应用.

    非线性光学三阶非线性极化各向同性介质三次谐波非线性折射率简并四波混频

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    基于卷积神经网络的高效量子态层析方法

    孙乾蒋楠
    325-330页
    查看更多>>摘要：通过系统梳理多种量子态层析技术的重构算法,并结合MATLAB数值模拟,比较并分析了线性重构与回归估计、极大似然估计,以及基于深度神经网络量子态层析方法的重构效果.结果表明:基于卷积神经网络重构算法在1～3量子比特时,能够用较短时间均实现＞99.5％的保真度;相较于其他经典重构算法,基于卷积神经网络重构算法在算法复杂度及保真度上具有显著优势;又因其对复杂模型具有较好的拟合能力,且辅助解决了估计密度矩阵中出现负本征值的问题,使得重构所得估计密度矩阵全部具有物理意义.

    量子态层析密度矩阵卷积神经网络保真度负本征值

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    线粒体分裂基因dnm1缺失对粟酒裂殖酵母细胞有丝分裂及能量代谢的影响

    张丁余雯刘梦楠青昕...
    331-343页
    查看更多>>摘要：在粟酒裂殖酵母细胞中,线粒体分裂蛋白Dnm1是调控线粒体分裂和融合动态过程的关键蛋白.为研究酵母细胞dnm1基因缺失后对有丝分裂和能量代谢的影响,采用活细胞成像技术分析其细胞有丝分裂动力学的变化、RT-qPCR技术分析cdc2和cdc13基因的转录水平、高效液相色谱质谱联用技术检测其能量代谢物的变化并验证.结果表明dnm1基因缺失后抑制裂殖酵母生长.活细胞成像显示dnm1Δ菌株在有丝分裂间期微管束长度较野生型增长了(0.83±0.70)μm(P＜0.01),产生5根微管束的菌株增加、3根微管束的菌株减少.有丝分裂前期dnm1Δ菌株中纺锤体伸长时间延长(0.85±0.02)min(P＜0.05),后期时间延长(5.80±1.62)min(P＜0.01),后期纺锤体伸长速度减慢0.06μm·min-1(P＜0.05),且dnm1Δ菌株出现纺锤体延迟断裂和滞后的染色体分离.高效液相色谱质谱联用技术检测结果表明,dnm1Δ菌株存在辅酶合成缺陷,NADPH含量显著降低(P＜0.05),中间代谢产物6-磷酸葡萄糖、6-磷酸果糖、柠檬酸、顺式乌头酸、丙酮酸、异柠檬酸和L-苹果酸相对含量显著降低(P＜0.05),出现ATP产生障碍.验证结果显示代谢物分析结果可靠,且dnm1Δ菌株在对数生长期cdc2基因的表达量显著低于野生型.本研究为进一步探寻Dnm1蛋白在细胞有丝分裂中的功能和相关分子机制提供了一定的科学依据.

    裂殖酵母线粒体dnm1基因有丝分裂能量代谢

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    海南东寨港水鸟多样性的动态变化研究

    林艺婷卢刚蔡挺张熙斌...
    344-349页
    查看更多>>摘要：为了解海南东寨港国家级自然保护区水鸟多样性的现状及其季节动态变化,以便为海南省的生物多样性保护管理提供科学依据,本研究于2021年1月-2022年12月,利用分区直数法对该保护区及周边区域的水鸟进行了为期2年的月度调查,并与该保护区以往的调查数据进行了对比分析.结果显示:本次调查共记录水鸟6目13科72种,总数量62 703只次;水鸟物种多样性的季节变化趋势由多到少依次为冬季、秋季、春季、夏季;不同生境的水鸟多样性存在明显差异,其中滩涂红树林和养殖塘是研究区2种最重要的鸟类生境.对比不同历史时期的调查结果,发现东寨港水鸟种类和数量以及优势种类发生了明显变化.建议海南东寨港国家级自然保护区今后应对水鸟资源开展长期调查和监测,制定有针对性的保护管理措施,并因地制宜地开展生态修复工作.

    水鸟物种多样性季节动态保护红树林海南

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    北京森林类型生态系统服务空间异质性及其影响因素分析

    卢奕妃李鑫豪赵洪贤韩聪...
    350-357页
    查看更多>>摘要：量化评价生态系统服务是合理开发森林生态资源、实现其可持续发展的重要前提.本研究以北京市不同的森林类型(针叶林、阔叶林和针阔混交林)为研究对象,定量分析其生态系统服务及其权衡关系,并利用地理探测器分析其空间异质性的主要驱动因子.结果表明:1)针叶林净初级生产力(NPP)(324.08 g·m-2·a-1)大于阔叶林(303.33 g·m-2·a-1)和针阔混交林(291.74 g·m-2·a-1),环境改善服务从大到小依次为针叶林(251.91 kg·a-1)、混交林(215.39 kg·a-1)、阔叶林(155.36 kg·a-1);阔叶林产水服务和水土保持服务较高.2)各项生态系统服务空间异质性的主要驱动因子在不同森林类型中没有明显的差别,均为气候因子;产水量和环境改善的主要驱动因子为气温和降水;NPP的主要驱动因子为降水、气温和辐射.3)产水服务与NPP和水土保持之间存在协同关系,即产水服务越大时,NPP和水土保持服务也具有较大的值.4)交互探测表明,多数因子如高程与气候因子交互后,对各项生态系统服务的空间异质性的解释力度加强.因此,在以某项生态服务功能为目的进行造林时,应注重灌溉、保墒及保温等抚育措施,并综合考虑地形因子的影响.在分析人工林生态系统服务功能时还应充分考虑不同影响因子的交互作用.

    生态系统服务功能森林类型空间异质性

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    觉华岛近海水域人工鱼礁建设对日本蟳生物连通的潜在影响

    张兆衡武媛孙涛杨薇...
    358-366页
    查看更多>>摘要：人工鱼礁在改善局部海底流场、提升庇护场所、聚鱼增产、增加生物栖息地等方面发挥着重要作用,为评估觉华岛海域人工鱼礁的生态修复效果,筛选出10对微卫星引物对觉华岛海域自然岩礁1、自然岩礁2、人工鱼礁、海草'床、泥沙底质5个典型生态系统的日本蟳进行遗传多样性与生物连通性评估.结果表明:10个位点在5个群体中有效等位基因数Ne为2.94～17.72个,观测杂合度Ho和期望杂合度He分别为0.30～0.82和0.67～0.95;不同生态系统日本蟳遗传多样性均处于较高水平,有效等位基因数Ne为6.06～7.45,观测杂合度Ho为0.64～0.74,期望杂合度He为0.85～0.88,Shannon信息指数I平均值为1.95±0.07,多态信息含量PIC均较高,平均值为(80.03±1.31)％;10个日本蟳微卫星位点的F-统计量(FIS、FIT、FST)平均值分别为0.207±0.156、0.240±0.152、0.050±0.013,遗传分化的近交程度不同;不同生态系统间日本蟳遗传分化系数FST为0.001～0.026,所有成对生态系统日本蟳的遗传分化均较小(FST＜0.05);两两生态系统日本蟳的基因流为9.410～567.932,均＞1,不同生态系统间日本蟳基因交流水平高,存在极强的生物连通,其中海草床、自然岩礁和人工鱼礁等生态系统间生物连通性极高,泥沙底质与其他生态系统日本蟳的连通程度相对较低.印证了人工鱼礁具有良好的生境修复和资源养护效果.

    微卫星DNA日本蟳遗传多样性人工鱼礁生物连通觉华岛

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    氧化乐果降解过程中核心菌群构建及功能解析

    宣元焱孙寓姣尹萌赵娟娟...
    367-374页
    查看更多>>摘要：现代分子生物技术可以在传统微生物研究基础上进一步对微生物群落内部信息进行分析,本文通过对氧化乐果驯化花园土过程中的微生物群落样本进行生物信息学分析,探究土壤微生物群落结构对氧化乐果的响应规律,并解析群落中核心菌群发挥的功能.结果表明,驯化过程中群落完成了对氧化乐果降解和适应的方向转变,随降解效率逐渐提升,24 d时氧化乐果降解率达到90％以上.第18～24天群落结构在门水平结构达到了稳定的状态,此时的优势菌门为拟杆菌门、变形菌门、酸杆菌门和芽单胞菌门,属水平优势群落为黄杆菌属、狭窄滋养细胞属、假单胞菌属、鞘氨醇单胞菌属和硝化螺菌属等.通过共现网络模块化划分贡献度前3的模块组成核心功能菌群,推测出对群落变化起主导作用的核心菌属,其中铁杆菌属具有最大的贡献度,黄杆菌属具有最强的菌群间连接度.最后结合PICRUSt2对驯化不同阶段的优势群落和核心功能菌群分别进行功能预测发现,在一级功能层面都是以新陈代谢功能作为最主要的功能,而在二级功能层面上具有明显差异性,主要体现在核心功能菌群具有高生长传代水平和较高的次生代谢产物生物合成水平功能上,有助于实现代谢功能的差异互补.

    高通量测序氧化乐果功能菌群功能预测

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    考虑空间异质性特征的城市洪涝动态风险分析

    舒心怡徐宗学†叶陈雷廖如婷...
    375-385页
    查看更多>>摘要：城市洪涝问题给社会稳定和经济发展带来了严峻挑战,准确评估洪涝风险对于提高城市防洪排涝能力至关重要.本文以山西晋城市主城区为例,针对城市空间异质性构建SWICA模型,实现城市洪涝联合模拟,结合多源数据构建风险评估框架,采用主客观综合赋权法,进行不同降雨重现期下洪涝动态风险分析,主要结论如下:1)地下管网排水能力在20 a 一遇重现期降雨时接近饱和,重现期＞20 a时管网系统排水能力不足;随着降雨重现期的增大,主城区内危险性区域逐渐增加,多集中于道路、十字路口和开发程度较高的区域.2)主城区东南部区域,降雨量在1～5 a重现期下区域危险性等级的提升较为显著;洪涝高风险范围随重现期的增大而增加,100 a比1 a增加224.614 hm2.3)同一降雨重现期下,高风险和较高风险区域大多集中在主城区中部开发程度较高的区域;主城区东北部植被覆盖较好,高程相对较高,属于低风险区域.

    城市洪涝危险性SWICA动态风险晋城市

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