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

丛玉豪

双月刊

1000-5137

xuebao@shnu.edu.cn

021-64322304

200234

上海市桂林路100号

上海师范大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Shanghai Normal University(Natural Sciences)CSTPCD
查看更多>>本刊是上海师范大学主办的综合性学术刊物，主要刊登数学、物理学、计算机科学、化学、生物学、地理学、体育学、科学史、大中学校教育改革等基础研究和应用研究方面的学术论文。旨在反映上海师范大学最新科研成果，促进校内外、国内外学术交流，传递信息，培养人才，为我国现代化建设服务。读者对象主要为高等院校理工科教师、研究生、中学教师和国内外科技工作者。
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    具有密度依赖出生率的非选择性半封闭捕获离散偏害系统动力学行为

    许丽莉雷朝铨薛亚龙
    291-300页
    查看更多>>摘要：本文提出了具有密度依赖出生率的非选择性半封闭捕获离散偏害模型.运用差分方程的迭代方法和比较原理,得出了系统持久性及灭绝性的一系列条件.通过构造适当的Lyapunov函数,得到一个系统全局吸引的充分条件.本研究结果表明,通过控制种群中可用于捕获的种群比例m(这与密度依赖的出生率有很大关系),系统可能是持久的、灭绝的、全局吸引的,或者一个种群持久而另一个灭绝,系统的动态行为变得复杂.通过数值模拟验证了主要结果的可行性.

    密度依赖性出生率偏害模型持久性灭绝性非选择性捕获

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    基于无芯光纤的"三明治"光纤在折射率传感应用中的参数优化研究

    王雄武向农
    301-307页
    查看更多>>摘要：为了提高无芯光纤在折射率方面的灵敏度,并针对无芯光纤的结构参数优化尚不够深入的问题,提出了 一种无芯光纤结构参数的优化方法,研究了单模-无芯-单模(SNCS)的"三明治"光纤在折射率(RI)传感中的灵敏度等性能指标.基于Rsoft光学仿真软件,利用光束传播法对SNCS光纤进行仿真研究,模拟了光场分布和输出透射谱特性.为了提高传感灵敏度,在保证透射谱不重叠的条件下,通过计算自成像周期和波长偏移量等指标,系统地优化了长度和直径等无芯光纤的结构参数.仿真结果表明,当无芯光纤长度为6.55 mm且直径为20 μm时,RI在1.380～1.390内,SNCS光纤的灵敏度可达到2 200.92 nm/RIU,也验证了所提出的无芯光纤结构参数优化方法的有效性,为基于无芯光纤用于高灵敏RI传感的"三明治"光纤的结构设计与应用提供了理论支撑.

    折射率(RI)传感无芯光纤"三明治"光纤参数优化

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    基于模型预测控制的双足高效行走系统

    严海鑫李国承上官倩芡安康...
    308-314页
    查看更多>>摘要：提出基于模型预测的双足高效行走系统.首先,利用最优能效算法对双足行进中的最优步态进行分析,包括行进步长和步速,并以此生成参考轨迹;然后,通过模型预测控制的思路对机器人的最优能效步态进行跟踪控制;最后,结合机器人逆运动学构建高效稳定的双足行走系统.通过仿真实验验证了该系统可以有效跟踪、生成高效的行走步态,探寻了双足机器人动态行走的新思路.

    模型预测控制线性倒立摆高效行走步态零力矩点(ZMP)支撑多边形

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    基于图注意力网络和时间卷积网络的空气污染物浓度预测方法

    陈伟洪杨茹王浩郑中华...
    315-321页
    查看更多>>摘要：提出了 一种融合图注意网络(GAT)和带注意力机制的时间卷积网络(ATCN)的创新模型——GAT-ATCN,旨在提高空气污染物浓度预测的精度和效率.在通过GAT捕捉监测站点间的复杂空间依赖关系,利用注意力机制,自适应地加强重要节点之间的连接,从而提取空间特征.ATCN被用来处理时间序列数据,通过学习时间维度上的长期依赖关系,捕获污染物浓度随时间变化的动态特性.选取中国江浙沪地区7个城市2018-2020年的实际空气质量监测和气象数据,构建数据集并进行实验,验证了 GAT-ATCN模型的有效性.实验结果显示:GAT-ATCN模型在多个评价指标上均表现优异,能够更准确地预测空气污染物浓度.

    空气污染物浓度预测图注意网络(GAT)带注意力机制的时间卷积网络(ATCN)深度学习

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    RIS辅助的UAV与用户协同缓存策略

    朱景发苏颖张静
    322-329页
    查看更多>>摘要：研究了智能反射面(RIS)和缓存辅助的无人机(UAV)中继通信系统方案,通过在UAV与用户之间搭建RIS反射信号,改善信道环境;在UAV与用户设备上部署缓存设备,预先存储热点内容,减轻无线回程链路的压力;以最大化用户服务成功概率为优化目标,建立缓存容量受限约束下的U A V与用户协同缓存放置策略优化模型,针对该非线性连续非凸约束优化问题,提出基于鲸鱼优化算法(WOA)的求解方法.仿真实验结果表明,使用RIS可以有效降低UAV通信中断概率,基于WOA的UAV与用户协同缓存最优放置策略优于现有其他两种缓存策略,能有效提高缓存命中概率,从而提高用户服务成功概率.

    无人机(UAV)通信协同缓存智能反射面(RIS)鲸鱼优化算法(WOA)服务成功概率

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    基于车载GNSS与IMU组合定位系统的改进定位算法

    李天辰朱苏磊汪洋吕海林...
    330-340页
    查看更多>>摘要：结合车载全球导航卫星系统(GNSS)与惯性测量单元(IMU)组合定位系统,针对传统定位算法中实际路况变化带来的数据融合噪声误差的问题,以车载传感器收集的运动数据作为阈值条件进行自适应滤波动态切换,提高组合定位系统的稳健性与适应性.提出一种改进的自适应动态组合定位方法,将扩展卡尔曼滤波(EKF)与无迹卡尔曼滤波(UKF)算法,基于实时运动模型结合,以此抑制在车辆运动模型变化时传统单一算法产生的误差干扰.改进后算法的均方根误差(RMSE)相较于传统的EKF滤波与UKF滤波算法分别提升了约75.26％和58.48％.在高架桥下的实际车载场景实验中,改进算法的平均距离误差为2.32 cm,相较于改进前的定位性能提升了约61.65％.在复杂的城市交通的环境下,能够实现精准定位.

    定位系统运动模型卡尔曼滤波自适应滤波

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    不同类型湿地土壤周丛生物细菌群落结构特征及影响因素

    梁龙瑞李锡林李莉殷海涛...
    341-351页
    查看更多>>摘要：为探明不同类型湿地土壤周丛生物细菌群落结构差异及主要影响因素,在上海青西地区的稻田、农用池塘、水上森林和湖泊4种湿地开展了原位培养实验,测定不同湿地土壤理化指标和周丛生物生物量,并通过高通量测序表征了周丛生物细菌群落结构特征.结果表明:周丛生物生物量表现为水上森林＞农用池塘＞湖泊＞稻田,细菌群落多样性则表现为稻田＞水上森林和农用池塘＞湖泊,且水上森林和湖泊土壤细菌群落组成较为相似.各湿地土壤周丛生物的优势菌为伯克氏菌、假单胞菌、嗜氢菌、黄杆菌等.土壤中较高的碳(C)、氮(N)和磷(P)含量能增加周丛生物细菌群落多样性,而较高的N和P含量则能提高周丛生物细菌群落均匀度.土壤pH值和碱性速效磷(AP)是造成不同湿地土壤周丛生物细菌群落结构差异的主要驱动因素.研究结果可为掌握长三角地区湿地土壤周丛生物细菌群落多样性的空间差异和主要驱动因素提供基础数据.

    周丛生物湿地土壤细菌群落结构环境因子

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    菠菜HD-ZIP Ⅲ基因家族鉴定与表达分析

    刘梓涵张琪悦袁满翁莉...
    352-361页
    查看更多>>摘要：植物叶片在生长发育过程中,近-远轴极性的建立与维持是叶片正常行使光合效应、呼吸作用、蒸腾作用的结构基础.HD-ZIP Ⅲ是重要的叶片近轴极性基因,本研究在菠菜(Spinacia oleracea)基因组中鉴定到3个HD-ZIP Ⅲ基因家族成员,依次命名为SoHB1,SoHB2和SoHB3,并对其蛋白理化性质、保守结构域和进化关系进行了分析.研究结果表明:3个HD-ZIP Ⅲ蛋白都具有4个保守结构域.共线性分析表明:菠菜SoHB 1,SoHB2和SoHB3分别与拟南芥ATHB8,ATREV和ATHB15存在共线性关系.启动子顺式作用元件预测结果表明:菠菜HD-ZIP Ⅲ家族基因启动子上游包含光响应、逆境胁迫反应、激素响应等顺式作用元件.在不同叶型菠菜种质中的表达模式分析结果表明:单戟型叶片的SoHBs表达量最高;此外,经干旱胁迫处理后,SoHB1,SoHB2和SoHB3的基因表达量普遍下降;对菠菜包括根、茎、薹叶、功能叶、薹叶柄、功能叶柄等部位进行表达分析,发现SoHB1在根部表达最为丰富,SoHB2和SoHB3在薹叶处表达最为丰富.

    菠菜(Spinaciaoleracea)HD-ZIPⅢ基因家族干旱胁迫基因表达量

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    蚯蚓粪与贝莱斯芽孢杆菌混合改良对土壤微生物群落结构的影响

    杨宁哈米古丽·吐尔逊江徐兆丰肖明...
    362-370页
    查看更多>>摘要：利用蚯蚓粪和贝莱斯芽孢杆菌对辰山植物园的粉砂质壤土进行了改良,结果显示:与单独施加蚯蚓粪相比,蚯蚓粪与贝莱斯芽孢杆菌的混合处理可以更好地提高土壤酶活性及微生物量.特别要注意的是:在土壤的微生物群落菌种数量,以及群落的多样性、丰富度、均匀度上,混合处理都优于两者的单独处理,分别提升了 5.35％与13.81％,1.02％与2.35％,2.48％与16.68％,25.22％与11.99％.实验结果也表明:混合改良处理有利于土壤优势菌群的形成,可以对抗相对较弱的病原菌种群,破坏或削弱病原菌,从而减少或避免作物病害.这些研究结果为进一步探究微生物群落结构的变化对土壤肥力的影响,利用生物方法改良城市绿地土壤提供了借鉴.

    蚯蚓粪贝莱斯芽孢杆菌土壤微生物群落结构生态保护

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    添加新鲜木块对牡丹栽培土及牡丹生长的影响

    吴多润郭陈冰胡永红于水燕...
    371-379页
    查看更多>>摘要：选用城市树木修剪枝粉碎获得的新鲜木块,作为一种土壤改良添加物进行形态、盛花期、叶片相对叶绿素值(SPAD)比较试验.研究发现,添加新鲜木块显著增加了 土壤的总孔隙度、非毛管及毛管孔隙度(Ft=311.502,Fnc=226.41,F=92.384,p＜0.01),显著改变了牡丹的盛花期、株高年增量、冠幅、基径年增量、叶片SPAD,添加新鲜木块(边长为6 cm)的体积分数为60％时得到最优结果.研究结果为南方牡丹栽培提供了一种具有良好的透气性、保水性、低成本、无副作用、绿色环保等优良特性的土壤改良途径.

    牡丹新鲜木块正交试验极差分析主成分分析法

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