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湖北民族大学学报（自然科学版）
湖北民族学院
湖北民族大学学报（自然科学版）

湖北民族学院

汪兴平

季刊

2096-7594

myxblk@126.com

0718-8438535

445000

湖北省恩施市三孔桥湖北民族学院学报编辑部

湖北民族大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Hubei MinZu University（Natural Sciences Edition）
查看更多>>本刊主要刊载数学、物理、化学化工、生物技术、农学、林学、计算机等自然科学领域的新理论、新技术的科研论文，重点突出特色资源的开发利用、技术应用等方面研究成果的报道。
正式出版
收录年代

    吉祥草种子的萌发特性和脱水耐性研究

    申雪洋刘相泉乐靖宇邓志军...
    301-306页
    查看更多>>摘要：为探明吉祥草[Reineckea carnea(Andrews。)Kunth]种子的萌发与贮藏特性，通过改变温度及光照条件，并进行硅胶快速脱水处理和种子萌发测试，对新鲜成熟的吉祥草种子萌发特性与脱水耐性进行研究。结果表明，新鲜成熟的吉祥草种子无休眠特性，最适发芽温度为 20～25℃恒温;交替光照处理时的发芽率显著高于黑暗处理，应为需光种子，然而交替光照处理时的发芽速率显著慢于黑暗处理，符合耐阴的生态特性;新鲜成熟的吉祥草种子较不耐脱水，当含水量从初始的(19。8±0。1)%分别脱水至(9。0±0。2)%和(6。0±0。0)%时，发芽率从(88。0±2。2)%分别降至(59。0±6。4)%和(15。5±1。5)%，判断其应为顽拗性种子;另外，相较于发芽率、发芽势和平均发芽日数，发芽指数的变化对于种子脱水处理的响应最敏感，可以作为检测种子脱水耐性的首选指标。该研究能够促进吉祥草的应用、种子的长期保存与种质创新。

    吉祥草交替光照种子休眠发芽指数脱水处理顽拗性种子

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    黄梁木CesA/Csls基因家族的鉴定与表达分析

    范梦霞查霁雯覃福宇陈欣然...
    307-316页
    查看更多>>摘要：为探究黄梁木(Neolamarckia cadamba)纤维素合酶(cellulose synthase，CesA)和纤维素合酶样(cellulose-synthase-like，Csl)基因在细胞壁合成中的作用以及CesA/Csls 基因对林木生长发育及抗逆的影响，利用生物信息学方法对黄梁木的CesA/Csls基因家族进行鉴定，并对该家族开展详细的生物学分析。结果表明，黄梁木中共有 47 个CesA/Csls家族成员，基于进化树分析将其分为 8 个亚家族(CesA、CslA、CslB、CslC、CslD、CslE、CslG和 CslJ)。黄梁木CesA/Csls家族在基因结构、染色体分布和定位、系统发育和蛋白质序列方面具有不同的特征，表明它们通过不同的进化过程产生。启动子顺式作用元件分析表明，黄梁木CesA/Csls基因家族的启动子富含光响应、激素响应和逆境响应的元件。基因表达模式分析表明，黄梁木CesA/Csls基因具有不同的组织特异性表达模式。纤维素合酶基因超级家族研究有助于提高生物质能源、农林废弃物利用、动物饲料和工业应用等领域的效率与效果。

    黄梁木CesA/Csls基因家族生物信息系统发育分析表达模式

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    鄂西南百户湾针阔混交林群落结构与多样性研究

    许倩朱旻朱江艾训儒...
    317-323页
    查看更多>>摘要：为探究封育保护后具有人工经营背景森林的群落结构和物种多样性在自然更替过程中的变化规律，以鄂西南地区的百户湾林场内 0。01 km2 针阔混交林固定监测样地为研究对象，对木本植物的物种组成、群落结构和物种多样性进行调查与分析。结果表明，样地内胸径(diameter at breast height，DBH)≥1 cm的木本植物有 8702 株，隶属于 39科 66 属 111 种;重要值排名前 10 位的物种中，常绿阔叶树种占明显优势;林冠层优势种为杉木(Cunninghamia lanceolata)和枹栎(Quercus serrata)，灌木层优势种为翅柃(Eurya alata);样地内个体数量随DBH值增加而逐渐减少，小径级个体较多，平均DBH为 5。2 cm;样地内物种较为丰富，各层级中亚乔木层的物种多样性最高。该研究为进一步探究森林群落结构和物种多样性的动态变化提供了科学依据。

    亚热带针阔混交林物种组成垂直结构径级结构物种多样性空间分布

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    Mn掺杂赤铁矿的微观结构、表面性质及Se吸附特性研究

    王宸思牛鹏举魏世勇
    324-329,342页
    查看更多>>摘要：为研究Mn掺杂赤铁矿(hematite，Hem)的微观结构、表面性质及其对Se(IV)的吸附特性，制备了Hem和不同比例的Mn掺杂Hem(H-Mnx，x=0。1，0。2，0。3)。采用 X-射线衍射(X-ray diffraction，XRD)、透射电子显微镜(transmission electron microscop，TEM)、粒径分布、Zeta电位分析和N2 等温吸附-脱附实验等方法进行研究。结果表明:Mn掺杂可抑制Hem的晶体形成;随着Mn掺杂比例的升高，H-Mnx的结晶度逐渐减弱、颗粒尺寸不断变小;Hem和H-Mnx对Se(IV)的等温吸附及动力学吸附过程可分别采用Langmuir模型(R2=0。9499～0。9986)及准二级动力学模型(R2=0。9924～0。9990)进行描述;随着Mn掺杂比例的升高，H-Mnx对Se(IV)的吸附容量逐渐增加、吸附平衡时间逐渐延长。该研究有助于深入了解土壤中铁氧化物与Se的相互作用，可为土壤中Se的形态调控和高效利用提供理论基础。

    赤铁矿Mn掺杂铁氧化物表面性质吸附Se

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    基于网络药理学与分子对接探讨淫羊藿治疗类风湿性关节炎的作用机制

    兰德淼姚锦坤嵇常青肖强...
    330-336页
    查看更多>>摘要：为了深入理解淫羊藿(Epimedium brevicornu Maxim。)治疗类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis，RA)的作用机制，采用网络药理学与分子对接技术进行分析。通过数据库及相关软件获取淫羊藿和RA的交集靶点蛋白，构建蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction，PPI)网络和"药材-成分-靶点"互作网络，对靶点蛋白进行富集分析，最后进行蛋白分子对接。结果表明，淫羊藿治疗RA的核心靶点蛋白可能为TNF、AKT1、TP53、ALB、SRC等;有效活性成分可能为β-谷甾醇、8-异戊烯基山奈酚、谷甾醇、山奈酚、木樨草素、槲皮素等;信号通路可能为癌症中的信号通路、脂质和动脉粥样硬化等;分子对接结果显示淫羊藿治疗RA的有效活性成分与靶点蛋白具有极好的结合活性。该研究证明淫羊藿治疗RA具有多成分、多靶点、多通路的特点，为实验研究和临床治疗提供了坚实的理论基础。

    淫羊藿类风湿性关节炎网络药理学分子对接作用机制有效活性成分β-谷甾醇

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    基于BPANN-GA算法的罗伊氏乳杆菌富硒发酵条件优化

    侯英健周毅峰
    337-342页
    查看更多>>摘要：为优化罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)的富硒发酵条件，采用反向传播人工神经网络结合遗传算法(back propagation artificial neural network combined with genetic algorithm，BPANN-GA)来优化罗伊氏乳杆菌的富硒发酵参数。选取培养温度、培养基pH值、硒质量浓度和加入硒的时间为输入变量，以菌体干重为输出变量建立神经网络模型，该模型的拟合优度达到了 99。27%。模型建好以后，通过遗传算法对最佳培养参数寻优，选取符合设备条件的近似值进行实验验证，最终确定以菌体干重为目标的最佳培养参数是:温度为 36。74℃、培养基pH值为 6。56、硒质量浓度为 1。43μg/mL、加入硒的时间为培养开始后的5。58 h，在该条件下获得的菌体干重为(13。15±0。03)g/L，其硒转化率为(20。23±0。39)%。且该条件下培养的罗伊氏乳杆菌在模拟胃液中3h后的存活率为(89。40±0。42)%，在模拟肠液中3、6 h的存活率分别为(96。70±0。39)%、(95。80±0。25)%，具有较高的耐受性。该方法能够实现罗伊氏乳杆菌的富硒发酵条件优化，为相关研究提供理论基础。

    硒罗伊氏乳杆菌神经网络发酵条件优化遗传算法

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    基于IDBO-LSSVM的输电线路覆冰厚度预测模型

    陈静李荣浩
    343-348,374页
    查看更多>>摘要：针对输电线路受多种气象因素影响导致覆冰厚度预测精度低的问题，提出基于改进蜣螂优化(improved dung beetle optimizer，IDBO)算法优化最小二乘支持向量机(least square support vector machine，LSSVM)的输电线路覆冰厚度预测模型。首先，使用皮尔逊相关系数(Pearson correlation coefficient，PCC)计算输电线路覆冰厚度与不同气象因素之间的相关性，选择具有高相关性的气象因素以确定输入变量;其次，通过引入Halton序列、Levy飞行策略和T分布扰动来改进蜣螂优化(dung beetle optimizer，DBO)算法;最后，使用IDBO算法寻优LSSVM参数:调节因子、核函数宽度，提高模型预测精度。以某地输电线路历史监测数据为样本，将IDBO-LSSVM的输电线路预测结果与其他 7 种预测模型进行比较，发现平均绝对误差分别降低了约 27%、36%、25%、23%、24%、44%和 39%。该研究证实了基于IDBO-LSSVM的输电线路覆冰厚度预测模型可以有效提高预测精度。

    输电线路覆冰厚度预测皮尔逊相关系数分析改进蜣螂优化算法最小二乘支持向量机

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    基于改进YOLOv7算法的变电站绝缘套管过热红外图像检测

    肖天龙何昕怡李云朱黎...
    349-354页
    查看更多>>摘要：针对变电站绝缘套管过热红外图像检测精度不高的问题，提出了基于改进YOLO第 7 版(you only look once version 7，YOLOv7)算法的检测技术。通过引入改良的跨阶段部分网络幽灵版本 3(cross stage partial network ghost version 3，C3Ghost)模块替换头部网络中的扩展高效层聚合网络(extended efficient layer aggregation network，E-ELAN)模块，优化了网络结构，增强了算法对小目标的识别能力。此外，整合了轻量级基于归一化的注意力模块(normalization-based attention module，NAM)到主干网络中以提高对红外图像特征的利用效率，并引入幽灵卷积(ghost convolution，GhostConv)模块替换了网络中的所有卷积，显著降低了模型的大小。结果表明，与YOLOv7 初始算法相比，改进YOLOv7 算法在 F1 评分和平均精确率均值上分别提高了 19。51%和 16。57%，算法的参数量减小了16。3 MB，且检测速度达到了 41 帧/s，充分证明了该算法在变电站实际应用中的有效性。该研究不仅显著提高了变电站绝缘套管过热红外图像检测的准确性，也能为后续相关技术的研究提供参考。

    C3Ghost模块E-ELAN模块幽灵卷积小目标识别目标检测NAM模块

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    基于改进YOLOv8s模型的电动车骑乘人员头盔佩戴检测

    袁宇乐汤文兵
    355-360,367页
    查看更多>>摘要：针对电动车头盔检测模型易受天气、视角等因素影响，存在漏检、误检、精度低和实时检测效率差等问题，基于原始YOLO第 8 小版(you only look once version 8 small，YOLOv8s)模型进行改进，提出改进YOLOv8s模型。主干特征提取网络选用轻量级的香草网络(vanilla network，VanillaNet)模块，颈部网络采用轻量级的上采样算子内容感知特征重组(content-aware reassembly of features，CARAFE)模块，增加 160 像素×160 像素的极小目标检测层(tiny object detection layer，tiny)模块并修改损失函数为多尺度预测距离交并比(multi-scale prediction distance intersection over union，MPDIoU)。为验证优化模块的有效性，采用消融实验并对比模型改进前后的差异。结果表明，改进YOLOv8s模型平均精确率均值达 95。6%，检测速度提升至 102 帧/s，检测精度有明显提升且延时有所降低。改进YOLOv8s模型能够在实际场景中有效检测电动车骑乘人员的头盔佩戴情况，对于减少人身伤害、提升道路安全和优化智能交通系统具有重要作用。

    深度学习目标检测YOLOv8sVanillaNetCARAFE极小目标检测层MPDIoU

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    基于凌日搜索优化CNN/BI-GRU的电能质量扰动分类方法

    高帅杨永超童占北钟建伟...
    361-367页
    查看更多>>摘要：针对复杂电能质量扰动分类方法识别准确率不高的问题，提出了一种基于凌日搜索优化多模态网络模型的电能质量扰动分类方法。首先，利用格拉姆角场对初始一维时序信号进行数据处理得到二维图像数据;然后，分别将时序信号与图像数据输入多模态网络中进行特征提取，利用凌日搜索算法优化多模态网络参数，提升网络特征捕获能力;再通过特征融合模块，将时序特征和图像特征有效融合;最后，利用自注意力机制增强网络模型对下文信息的理解能力。结果表明，在无噪声环境下分类准确率达到 99。2%，在不同信噪比环境下平均分类准确率达到 98。3%。该研究能对新型电力系统中愈加复杂的电能质量扰动实现准确的分类，与传统分类方法相比鲁棒性较强。

    电能质量扰动深度学习格拉姆角场特征融合凌日搜索算法自注意力机制

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