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期刊信息/Journal information
西南大学学报（自然科学版）
西南大学学报（自然科学版）

李明

月刊

1673-9868

liaokun@swu.edu.cn

023-68252540

400715

重庆市北碚区天生路2号

西南大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Southwest University(Natural Science)CSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>由中国科学技术信息研究所发布的《中国科技期刊引证报告》（核心版）2010年版于2010年12月出版，在该引证报告中，《西南大学学报（自然科学版）》总被引频次为1817，影响因子为0.710，综合评价总分为73.5分，在该引证报告发布的1946种自然科学核心期刊中综合排名第85名，在综合大学学报类期刊中综合排名第1名。
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    磁性纳米功能材料MFC对镉污染稻田土壤微生物和酶活性的影响

    曾微王强江湘婷万灿...
    122-132页
    查看更多>>摘要：以磁性纳米Fe3O4和磷酸盐为主要原料,制备出超顺磁性纳米功能材料[magnetic nano-Fe3O4@Ca(H2PO4)2 functionalized materials,MFC],利用MFC对镉污染稻田进行大田原位磁选修复后进行水稻栽培试验,研究MFC磁选修复镉污染稻田对水稻不同生育期土壤微生物群落组成和土壤酶活性的影响.结果表明:施加MFC修复镉污染稻田,可有效降低土壤总镉和有效镉含量,投加0.5％和1.0％MFC,土壤总镉分别降低22.14％和24.08％,有效镉分别降低2.29％和12.21％;施加MFC的处理组,3个时期的土壤Shannon指数与Chao1指数均高于该时期对照组,表明提高了水稻生长期土壤细菌群落多样性和丰富度;与对照组相比,抽穗期处理组土壤的Ascomycota丰度占比提升,成熟期处理组土壤的Rozellomycota丰度占比提升,差异有统计学意义(p<0.05),表明提高了水稻拔节期和成熟期土壤真菌群落的多样性和丰富度.同时,提高了水稻生长期土壤脲酶、脱氢酶活性,其中,成熟期Y-0.5％处理组的土壤脲酶活性提升达到55.40％,抽穗期和成熟期Y-0.5％处理组的土壤脱氢酶活性分别提高了44.40％和37.21％,差异有统计学意义(p<0.05),而土壤过氧化氢酶的活性降低.

    超顺磁性纳米功能材料土壤镉土壤微生物土壤酶活性

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    三峡库区小流域典型植物群落水源涵养功能

    朱平宗张峰冯滔王定斌...
    133-144页
    查看更多>>摘要：水源涵养功能的变化显著影响区域生态水文和土壤侵蚀过程,三峡库区作为我国典型的生态脆弱区和水土流失重点治理区,明确其典型植物群落的水源涵养功能,对于库区生态环境的改善具有重要意义.通过野外采样和室内分析相结合的方法,系统分析了库区典型植物群落枯落物蓄积特征、持水过程以及枯落物和土壤层的水源涵养能力.结果表明:不同植物群落枯落物蓄积量(0.43～5.76 t/hm2)和持水能力之间存在显著差异,库区湿热的气候条件导致未分解枯落物蓄积量均小于半分解枯落物,且未分解层枯落物最大持水量和有效拦蓄量均小于半分解枯落物(除桉树和草地外).此外,未分解和半分解枯落物持水量和吸水速率随浸水时间的增加分别呈对数函数增加和幂函数减小的趋势.不同植物群落土壤层(0～20 cm)有效蓄水量存在一定差异,其中桉树林的有效蓄水量最大(208.42 t/hm2),灌木最小(63.90 t/hm2).综合来看,库区各植物群落枯落物和土壤层的水源涵养能力从高到低依次为:桉树、草地、柏树、马尾松、柑橘、坡耕地、灌木,且其大小主要受控于土壤层的水源涵养能力.

    水源涵养枯落物水文效应土壤水文效应三峡库区

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    融合多尺度与坐标注意力的城市扩张模拟

    孙令博刘明皓罗庆喜许汀汀...
    145-159页
    查看更多>>摘要：针对基于机器学习的元胞自动机在土地覆被变化模拟中存在的尺度效应和非平稳性特征提取不充分等问题,构建了ASPP(空洞空间金字塔池化)-CRA(坐标注意力)Unet-CARS(基于多类随机斑块种子)耦合模型.以成渝地区双城经济圈2012、2016、2020年实际城市土地利用变化数据为例,设计2组实验验证了模型的性能,并将其应用于预测2024年及2028年的城市扩张模式.通过模型对比结果显示,ASPP-CRAUnet-CARS模型的Kappa值为0.9123,FoM值为0.4142,Kappa值分别比RF-CMCNN-CA模型和UMCNN-CA模型的高出0.0208和0.0342,FoM值则分别提升了0.0306和0.0679.消融实验表明:去除ASPP和CRA模块后Kappa值与FoM值均有所下降.研究结果表明:ASPP-CRAUnet-CARS模型融合了传统元胞自动机和深度学习模型的双重优势,能较好地学习到城市发展中的复杂空间特征,改善了空间非平稳性建模效果,有效提高了模拟精度.

    ASPP-CRAUnet-CARS模型多尺度特征注意力机制空间非平稳性

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    基于混合蝙蝠智能算法优化PLSR的柑橘叶片氮含量预测方法

    刘霞周凌霄夏心杰韩如婷...
    160-170页
    查看更多>>摘要：高光谱成像技术具有快速、无损检测的特点,尤其在农作物生长监测方面具有广阔的应用前景.叶片氮含量是评估作物生长状况的重要指标之一,对诊断作物生长状况和制定精准施肥策略至关重要.通过获取柑橘叶片高光谱和检测叶片氮含量,探索二者的数学关系与模型,旨在建立柑橘叶片氮含量高光谱监测技术.为提升高光谱数据建模的精度,采用了标准正态变量变换(SNV)、平滑滤波函数(SG)等方法去除光谱数据中的噪声.利用竞争自适应加权采样法(CARS)和连续投影算法(SPA)筛选出与叶片氮含量关联度高的特征波段,结合偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机回归(SVR)、基于遗传算法(GA)和蝙蝠算法(BA)等对PLSR进行智能优化(O-PLSR)后预测叶片氮含量.结果表明:与SVR模型相比,PLSR模型呈现更高的精度;结合GA和BA算法对PLSR模型进行优化处理,进一步提高了建模精度,相较原始PLSR模型,决定系数(R2)最高提高了14.8％,且经SG滤波、CRAS特征波段选取、O-PLSR优化后的模型(SG-CRAS-O-PLSR)表现出最优的估算性能,其R2、均方根误差分别为0.94和0.55.由此可见,建立的SG-CARS-O-PLSR模型具有较高的精度,可为今后推进实施果园信息化与智能化精准高效施肥管理提供理论依据和技术支持.

    柑橘高光谱成像技术叶片氮含量偏最小二乘回归

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    基于改进YOLOv8算法对被遮挡柑橘的识别与定位优化

    王元昊娄欢欢罗红品付兴兰...
    171-183页
    查看更多>>摘要：针对果园环境中柑橘果实相互重叠和被枝叶遮挡,导致机器视觉识别柑橘果实与定位目标柑橘空间位置难度较大的问题,提出了一种基于YOLOv8-SAM的改进算法.通过增加BAM(Bottlenet Attention Module)注意力机制提高模型对被遮挡柑橘的识别准确率,运用SAM(Segment Anything Model)算法对被遮挡柑橘轮廓形状进行识别,并运用边缘检测法结合双目立体相机三维稠密深度点云得到被遮挡柑橘有效轮廓边,使用最小二乘法拟合出被遮挡柑橘的完整轮廓以确定目标柑橘果实更精确的空间坐标位置.试验结果表明:该算法可以准确识别并分离目标柑橘果实,同时更精确地定位柑橘果实空间坐标.改进的YOLOv8-SAM算法在果园环境中对被遮挡柑橘果实的识别平均精度达到91.1％,对被遮挡柑橘形心空间坐标的平均定位误差相比传统定位方法减少了16.22 mm,平均果径误差降低了7.99％,可为柑橘采摘机器人对重叠与被遮挡果实的准确识别提供参考.

    柑橘采摘机器视觉空间定位轮廓重建遮挡果实图像处理

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    基于红外图像特征参量和GK-SVM算法的复合绝缘子劣化诊断方法研究

    武永泉周晖赵轩张四维...
    184-194页
    查看更多>>摘要：复合绝缘子劣化、局部温升已成为输电系统运行过程中的严重问题,红外图像可用于复合绝缘子发热的识别,但复合绝缘子发热影响因素复杂、缺乏有效识别方法等问题制约了红外图像的有效应用.考虑风速、湿度、碳化通道长度、水分侵入等条件,建立了复合绝缘子碳化通道电—热—流多物理场仿真模型,系统研究了劣化复合绝缘子发热的影响因素,并提出基于环境输入参量及红外图像特征参量的粒度高斯核支持向量机(GK-SVM)故障识别方法.研究结果表明:电压等级、风速、湿度、碳化通道长度、水分侵入等级均对复合绝缘子缺陷处温度产生影响,相同条件下,220 kV复合绝缘子缺陷处的相对温升最大,可达13.2℃.其中碳化通道缺陷长度和水分侵入等级对复合绝缘子缺陷处温度产生较大影响,当缺陷长度从0 mm升至200 mm时,缺陷处温度相对于环境温升增加了4.3倍;而水分侵入等级从0级升至3级时,缺陷处温度相对于环境温升增加了0.7倍.湿度和风速均对缺陷处温度产生负向影响,当环境湿度从30％升至80％时,缺陷处温度相对于环境温升降低了20.6％;而环境风速从0 m/s升至6 m/s时,缺陷处温度相对于环境温升降低了24.2％.基于环境输入参量及红外图像特征参量,应用GK-SVM算法的复合绝缘子发热故障识别方法对110 kV和220 kV线路故障绝缘子的故障识别率分别可达93.98％和94.67％,误报率仅为7.14％和5.33％.研究结果对于劣化复合绝缘子诊断方法的应用具有重要的参考价值.

    红外图像特征复合绝缘子劣化发热识别方法粒度高斯核

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    基于标准汤剂的石榴皮配方颗粒质量评价研究

    秦金淼宁波刘羽康张京华...
    195-204页
    查看更多>>摘要：基于标准汤剂建立石榴皮配方颗粒的质量评价方法.制备15批石榴皮标准汤剂和3批配方颗粒,测定出膏率,基于高效液相色谱法(HPLC)建立特征图谱,并进行相似度评价,采用化学计量学方法包括无监督的聚类分析(HCA)、主成分分析(PCA)和有监督的偏最小二乘判别分析(PLS-DA)对特征图谱数据进行分析,针对指标成分进行HPLC含量测定,计算石榴皮标准汤剂和配方颗粒中指标成分的转移率.结果表明:石榴皮配方颗粒与标准汤剂特征图谱的相似度均大于0.9.15批石榴皮标准汤剂出膏率为27.95％～41.32％,标准汤剂中石榴皮鞣素、安石榴苷、鞣花酸的转移率分别为21.49％～39.00％、18.99％～33.62％、53.37％～95.45％.按照标准汤剂数据制定石榴皮配方颗粒中上述指标成分的含量限度应为10.58～19.64 mg/g、29.91～55.55 mg/g、10.51～19.52 mg/g.石榴皮配方颗粒出膏率为41.9％～43.1％,配方颗粒中指标成分的转移率与标准汤剂接近,指标成分的含量在根据标准汤剂所制定含量限度范围内.本研究基于标准汤剂建立了石榴皮配方颗粒的质量控制标准,为石榴皮配方颗粒的质量控制以及后续的工艺研究提供参考.

    石榴皮标准汤剂配方颗粒特征图谱高效液相色谱法

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