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2020年 54卷 1期
刊出日期：2020-02-27
1
具有三个数字集的Cantor测度的谱特征值
李海雄,丁道新*,吴新林
设μ3k是由迭代函数系统fd(x)＝3k(1)(x＋d)：d∈{0,1,2}所生成的自相似测度，该文首先利用Compatible对的概念， 给出了μ3k的一组谱Λ，然后重点刻画了正整数p， 使得pΛ也为μ3k的谱.
2020 Vol. 54 (1): 1-4 [
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5
基于性传播疾病的对逼近模型及分析
赵小倩,秦 鹏,张菊平
性接触是性传播疾病的主要传播途径，通过性关系连接起来的一种社会关系而形成的性接触网络，在性接触网络上研究性传播疾病更加切合实际，建立的性传播疾病模型更加精确.因此，该文在性接触网络上考虑了含有异性恋的性传播疾病，建立了易感者－感染者－易感者(SIS)传播模型.利用网络上对逼近方法，将模型变为一个8维封闭常微分系统，计算出了模型的基本再生数R0.当R0<1时，证明了无病平衡点是局部渐近稳定的；当R0>1时，获得了满足不同条件时正平衡点的存在性.并且满足一定条件时，系统会出现后向分支.最后，通过数值模拟验证了理论结果的正确性，为分析性传播疾病提供了理论依据.
2020 Vol. 54 (1): 5-11 [
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12
两类图中完美匹配数的递推求法
唐保祥,任 韩
该文针对两类特殊图2-nP和2-nC6,4 ，利用匹配顶点分类的方法，建立了两类图完美匹配数的递推关系式，并且解出了递推式的通解，从而得到了这两类图的完美匹配数目的计算公式.
2020 Vol. 54 (1): 12-16 [
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17
基于边聚类系数的谱聚类社区划分方法研究
赵 菲,余本国,冀庆斌
针对图谱划分方法在划分社区结构不是很明显的网络时，不能得到好的划分效果，该文提出了基于边聚类系数的谱聚类社区划分方法.由于社区内部节点之间的连接比各个社区间节点的连接稠密，边聚类系数的大小反映了节点的聚集程度，因而通过网络中的边所构三角形的数量定义了聚类系数矩阵，矩阵中的元素即处于网络中的边实际构成三角形的数量.在增益函数最大化的过程中，使用了矩阵的特征值和特征向量，以此来进行社区划分.通过在真实网络数据中进行实验，结果表明该算法可行.
2020 Vol. 54 (1): 17-22 [
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23
关于一个三元变系数欧拉函数方程的正整数解
张明丽,高 丽
设φ(n)为Euler函数，探究一个系数为特殊勾股数的三元不定方程φ(abc)＝3φ(a)＋4φ(b)＋5φ(c)的可解性.利用初等方法与技巧，对主要结论进行了完整的阐明，通过分析筛选后得到该不定方程共有40组正整数解.文中所用分类方法以及将系数选定为特殊勾股数的思想，为同类型方程的研究提供了新的思路.
2020 Vol. 54 (1): 23-29 [
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分数阶Birkhoff系统的积分因子与守恒量
杨丽霞,张 毅
基于Riemann-Liouville导数的分数阶Birkhoff系统，提出了用积分因子理论寻找分数阶Birkhoff系统的守恒量的一种新思路.先由分数阶Birkhoff系统方程，给出了其积分因子的定义；其次，建立了由该系统积分因子理论得到的该系统守恒定理.为了进一步得到该系统的守恒量，给出了分数阶Birkhoff系统的广义Killing方程.分数阶Hamilton系统的守恒定理为本文特例.最后，举例说明结果的应用.
2020 Vol. 54 (1): 30-35 [
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一种新的多涡卷混沌模型在图像加密中的应用
刘 嵩,韦亚萍,刘静漪,张国平
提出了一种能产生多涡卷的5阶超混沌系统，分析了该系统的平衡点、耗散性、Lyapunov指数等基本动力学特性.应用该混沌系统产生的伪随机序列构建随机矩阵和扩散矩阵，并对图像像素进行置乱和扩散，得到加密图像.在MATLAB平台进行了密钥空间分析、密钥敏感性分析、相关性分析、信息熵分析和抗剪切分析等.实验结果表明：本算法能够有效地抵御攻击，具有良好的加密效果.
2020 Vol. 54 (1): 36-44 [
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多孔介质球向渗流的渗透率分形模型
王世芳,吴 涛,夏 坤
基于分形理论与技术，该文研究了牛顿流体在多孔介质中球向渗流问题，提出了牛顿流体球向渗流渗透率模型，分析了多孔介质的微结构参数对球向渗透率的影响.研究结果表明，球向渗透率随孔隙面积分形维数和孔隙度的增加而增加，随迂曲度分形维数和径向距离r的增加而减小；本模型预期结果与Chang和Yortsos的模型相比较吻合较好，证实了球向渗透率分形模型的正确性.
2020 Vol. 54 (1): 45-49 [
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基于量化分析和公众感知的传统村落色彩景观优化研究——以闽南蟳埔村为例
朱晓玥,张华荣,兰思仁,黄启堂,
色彩景观是乡土景观的重要组成部分，具有独特的地方性与民族性，色彩景观营建是否得当直接关系到村落个性和风貌的塑造，影响公众对村落景观环境的感受.研究以闽南蟳埔村为例，开展色彩特征量化分析及公众感知定性评价，研究表明：1)蟳埔村环境基底色彩略艳丽明亮杂乱，人工色彩混乱，自然色彩单调，需创造更愉悦和谐、温馨传统的氛围；2)历史人文色彩较丰富艳丽明亮，传统服饰已失去传统色彩特征，传统建筑色彩具有闽南地域特征，需创造更素雅和谐传统的色彩风貌.建议通过色彩景观统筹规划与分级管理，强化蟳埔村地域传统色彩特征，合理规范人工色彩的管理控制，丰富和提升植物景观色彩层次进行色彩景观提升.
2020 Vol. 54 (1): 50-59 [
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运用乙醇渗漉法优化三叶鱼藤中鱼藤酮提取工艺——基于响应面法
郭 霞,黄丹慜,苟志辉,田 蜜
三叶鱼藤伴生红树林植物，严重威胁红树林生态系统.为了变废为宝，挖掘三叶鱼藤中活性物质鱼藤酮，采用渗漉法浸提，选择乙醇浓度和提取时间2个因素，进行响应面法优化提取鱼藤酮，利用液相色谱检验鱼藤酮含量.结果表明，当乙醇浓度为84%，提取时间为4.1 d时，鱼藤酮含量为1.97%，与预测值的相对误差仅为2.48%.因此鱼藤酮的优化模型可行.
2020 Vol. 54 (1): 60-64 [
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小花清风藤茎叶提取工艺优化及保肝活性研究
张学学,赵东晓,李建桥,卢顺光,胡建忠,李曼姝,刘朝霞,邹 坤
为优选小花清风藤茎叶提取工艺的最佳提取条件，采用正交设计安排试验，选择料液比、提取温度、提取时间作为提取的因素，以四氯化碳损伤后的人正常肝细胞(LO2)细胞存活率为保肝活性指标，进行统计分析，确定最佳提取条件.优选出小花清风藤的最佳提取工艺条件为小花清风藤粉末10 g，加入200 mL水，80 ℃水浴加热1 h .该提取工艺设计合理，重复性强，可作为小花清风藤提取工艺.
2020 Vol. 54 (1): 65-69 [
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蒙古国小石藓属(丛藓科)一新记录种——东亚小石藓
乌吉斯古楞,TSEGMED Tsogiin,ENKHJARGAL Enkhtaivan,白学良,赵东平
报道了小石藓属蒙古国新记录种—东亚小石藓(Weissia exserta)，并提供了该种详细的形态特征描述，显微彩图和区系地理分布的讨论.该种主要分布于中国和日本，其主要特征是蒴柄伸出雌苞叶，孢蒴长圆形或椭圆形，闭蒴，环带分化，无蒴齿，蒴盖稍分化.
2020 Vol. 54 (1): 70-73 [
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新疆红叶藓属植物新资料——锈色红叶藓和内蒙古红叶藓
麦迪娜·牙合牙,逯永满,买买提明·苏来曼
在对新疆托尔木峰国家级自然保护区、东部昆仑山和阿尔金山国家级自然保护区苔藓植物的调查采集和标本鉴定的基础上，首次报道了锈色红叶藓(Bryoerythrophyllum ferruginascens (Stirt.) Gisc.)和内蒙古红叶藓(B. neimonggolicum X.-L.Bai & C.Feng)在新疆的分布.锈色红叶藓的识别特征为：植物体红褐色，茎中轴发育良好，叶披针形，全缘，叶上部细胞具密疣不透明，基底细胞透明或淡黄色，假根芽胞红棕色，卵球形至不规则形.内蒙古红叶藓识别特征为：植物体矮小，红棕色至褐色，茎中轴分化，叶阔披针形，叶全缘，横切面半圆形.对新疆红叶藓属的两个新记录种的形态特征进行了详细的描述和图示，并初步探讨了该种的生境和地理分布.
2020 Vol. 54 (1): 74-78 [
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人类TBC1D7蛋白的表达纯化及其在mTOR通路中的作用机制研究
盖中朝,王 兵
mTOR信号通路在真核细胞代谢调控中发挥着关键的调控作用，该通路核心元件mTORC1复合物的活性受其上游TSC复合物负调控，TSC复合物包括TSC1、TSC2、TBC1D7三种蛋白.以TBC1D7蛋白为研究对象，通过氨基酸序列比对显示多物种来源的TBC1D7蛋白具有较高的保守性，且蛋白三维结构分析证实其分子表面存在高度保守区域.随后，构建了人类TBC1D7蛋白原核表达载体并在大肠杆菌中表达得到全长TBC1D7蛋白，经过酶切去除标签和凝胶排阻层析得到了高纯度TBC1D7蛋白.另一方面，通过在HCM细胞中对TBC1D7进行敲降和过表达，证实了TBC1D7的表达会直接升高mTORC1的活性；反之，升高TBC1D7的表达则会抑制mTORC1的活性.本研究表达和纯化了人类TBC1D7蛋白，并探讨了在人类心肌细胞中TBC1D7的表达与其下游mTOR信号通路之间的联系，为人类TBC1D7蛋白和mTOR信号通路的进一步研究打下了良好基础.
2020 Vol. 54 (1): 79-88 [
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89
基于步行轨迹的复杂道路中心线提取方法
李俊杰,刘鹏程,顿玉多吉,
传统的基于GPS轨迹的路网提取多关注使用车载GPS轨迹数据提取城市车道级路网，忽略了校园、社区、景区等小范围区域内的复杂道路信息，该文提出了一种基于步行GPS轨迹数据的复杂道路中心线提取方法.在数据清洗的基础上，基于轨迹点分布密度进行栅格化，然后采用Zhang-Suen快速细化算法对栅格路网细化得到道路中心线，最后采用改进的追踪法实现路网矢量化.以华中师范大学校园为试验区域，提取出了人车混行、小路交错的校园路网，证明了该方法的有效性.
2020 Vol. 54 (1): 89-95 [
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一种基于时序遥感影像混合像元分解的耕地种植强度估算方法——以湖北省为例
刘轶青,陶建斌,陈 曦,陈 濂,卫诗琪
在耕地总量减少、质量下降与人口持续增长、对粮食需求增加的背景下，耕地集约化利用成为保障国家粮食安全的重要手段.现有耕地集约化利用指标定义主要有种植频率和复种指数等.种植频率是对种植模式的硬划分(如单季或双季)，会损失部分信息.复种指数是以统计数据为基础计算得到，忽略了行政区内作物分布状况的空间异质性.该文引入“种植强度”这一概念，实现对耕地集约化利用状况的精细表达.通过分析不同土地覆盖及不同复种状况的耕地在时间序列植被指数上的差异，构建特征空间，利用线性光谱分解的方法在时间维度上进行混合像元分解.以湖北省为研究区估算耕地种植强度，基于湖北省县级尺度和样区像素尺度验证，相关系数达到0.9.该研究为复杂地形、复杂种植结构下的种植强度估算提供了新的方法，可用于区域尺度耕地集约利用状况的精细制图.
2020 Vol. 54 (1): 96-103 [
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104
自愿机制下森林旅游地经营者碳补偿意愿的影响因素研究——基于江西省10个森林公园464份样本的调查分析
丁晨希,王立国,
以森林旅游地经营者为研究对象，分析自愿机制下经营者的碳补偿行为意愿的影响因素.建立了以环境焦虑、参与动机、参与态度、个人特征以及行为意愿5个构念构成的碳补偿行为意愿模型，通过偏最小二乘法结构方程(PLS-SEM)进行验证，结论为：自愿机制下森林旅游地经营者环境焦虑、参与动机、参与态度对其碳补偿行为意愿具有正向影响；森林旅游地经营者的性别、年龄、受教育水平以及年营业收入对经营者碳补偿行为意愿没有显著影响；碳补偿参与态度、碳补偿参与动机都分别对环境焦虑与碳补偿行为意愿之间的关系起到部分中介作用，碳补偿参与态度对碳补偿参与动机与碳补偿行为意愿之间的关系起到部分中介作用.
2020 Vol. 54 (1): 104-113 [
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114
基于旅游生产线的景区景点闲置、过载和不确定条件下容量决策分析
熊 浩,鄢慧丽
基于旅游生产线的景区容量模型能较好的分析高峰期景区景点容量的控制问题.该文进一步完善了基于旅游生产线的景区容量计算模型，研究了不同条件下准入批量与最大接待量之间的关系.首先，对景区旅游生产线的景点闲置进行了分析，将景点闲置分为系统闲置和不均衡闲置，并发现准入间隔不等于最大公约数或不等于公约数时都会增加景区景点的闲置.其次，分析了景区旅游生产线的过载情况：当准入批量大于子景点容量时都会使相应的子景点会产生过载，子景点对应的景点也会过载.最后，分析了景点游憩时间和容量不确定条件下基于旅游生产线的容量决策模型.这些问题的深入分析能指导景区更好的进行高峰期景区容量控制，提高景点利用率，保证景区的可持续发展.
2020 Vol. 54 (1): 114-118 [
摘要
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119
四川省旅游经济的地区差异及收敛性研究
陈国柱,王成勇
以四川省21个市州为研究单元，运用Dagum基尼系数及其分解方法以及经济增长收敛模型等方法，对四川省2002年—2017年旅游经济差异进行研究.结果表明：四川省旅游经济总体差异呈现缩小趋势.四大区域中川南地区的旅游经济差距最小，川中地区的旅游经济差距较大，川南-川东地区以及川南-川中地区旅游经济区域间差距较小，而川东-川西地区区域间差距较大，旅游经济区域差距的主要来源为区域间差距；四川省旅游经济总体呈现σ收敛，川南地区、川中地区和川西地区σ收敛，川东地区则存在σ发散；四川省旅游经济总体上存在显著的绝对β收敛和显著的条件β收敛，但川西地区不存在显著的绝对β收敛.
2020 Vol. 54 (1): 119-127 [
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基于LSTM网络鄱阳湖抚河流域径流模拟研究
姜淞川,陆建忠,陈晓玲,刘子旋
水文预报及其径流变化趋势预测能够为防汛工作提供辅助决策，是水库调度兴利的重要手段.与传统分布式水文模型相比，利用长短期记忆网络(LSTM)建立降雨径流预报模型具有简单可行和精度较高的优点.该文以鄱阳湖抚河流域为研究对象，采用抚河流域的降雨和径流数据分别作为模型驱动数据和标签数据，通过LSTM网络实现抚河流域的径流模拟工作.结果表明：在使用气象站数据建立的日尺度径流模拟模型中，模拟结果与实测值相关性均达到0.9以上，偏差在±5%以内，模型表现非常好；在使用TRMM数据建立的月尺度模型中，整体模拟结果与实测值相关性在0.9以上，整体偏差在±5%以内，模型表现优秀.
2020 Vol. 54 (1): 128-139 [
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140
基于BEPS-Terrainlab v2.0模型鄂西犟河流域1999年—2016年蒸散发模拟分析
崔 越,张利华,吴宗钒,符雅盛,马永明
蒸散发在水循环中占据着重要地位，采用模型模拟法研究小流域尺度的蒸散发具有高时间、空间分辨率的优势.该文选取湖北省十堰市犟河流域为研究区，基于BEPS-Terrainlab v2.0模型，利用Landsat5-8遥感影像和气象资料等数据，以日为时间步长模拟了研究区内1999年—2016年的蒸散发.模拟结果与MODIS蒸散发产品MOD16A2进行对比，二者年内变化相关系数R2＝0.92，MODIS数据时空分辨率均低于模拟数据，但也在一定程度上验证了模拟的可靠性.模拟结果显示：时间变化上，流域内蒸散发在年内呈单峰状分布(春季156.9 mm、夏季302.5 mm、秋季133.5 mm、冬季18.5 mm)；年际上呈现波动变化，有一定周期性，总体有上升趋势.空间分布上，流域内蒸散发分布植被区高于非植被区，不同植被类型蒸散发不同(阔叶>混交>针叶>农田)，不同高程蒸散发也不同(500～700 m区间内最大).经过相关性分析，气温、太阳辐射对蒸散发年内变化影响较大，通过了0.01的显著性检验；叶面积指数、降水对年际变化影响较大，通过了0.05的显著性检验.
2020 Vol. 54 (1): 140-148 [
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149
基于改进内梅罗污染指数法和灰色聚类法的水质评价
宁阳明,尹发能
选取2014年—2018年长江黄石段三峡断面和风波港断面的水质监测数据，运用传统内梅罗污染指数法、改进内梅罗污染指数法和灰色聚类法对两个断面的水环境质量进行评价，结果表明：传统内梅罗污染指数法和改进内梅罗污染指数法的评价结果均为Ⅲ类，但改进内梅罗污染指数法考虑了各评价因子的权重，较为全面地反映河流水质状况.灰色聚类法建立白化函数，根据最大隶属度原则判断河流水质类别，其评价结果优于传统、改进内梅罗污染指数法的评价结果.
2020 Vol. 54 (1): 149-155 [
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156
中国对外直接投资对水资源安全影响的实证分析
阚大学,吕连菊
如何在实施走出去战略的同时确保中国水资源安全对于水生态文明建设具有重要意义.文章运用系统广义矩估计法实证分析中国OFDI对水资源安全的影响，结果显示，相对市场寻求型OFDI，资源寻求型OFDI对中国水资源安全的负面影响更大，而技术寻求型OFDI则提高了中国水资源安全程度；顺梯度OFDI与逆梯度OFDI对中国水资源安全的影响存在异质性，前者降低了中国水资源安全程度，后者提高了中国水资源安全程度.
2020 Vol. 54 (1): 156-163 [
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编辑部公告
我刊参加承办全国性学术会议 第三届全国生态文明学术研讨会暨第七届全国生态文明建设与区域创新发展战略学术研讨会在沪举行
《华中师范大学学报（自然科学版）》再次入选中国科学引文数据库（CSCD）
关于我刊近期发现假冒网站的声明
我刊荣获“中国高校优秀科技期刊”“湖北优秀期刊”等多项荣誉称号
关于疫情防控期间办公情况说明及COVID-19专题征稿启事
本刊荣获2019年中国高校科技期刊“优秀团队”称号
华中师范大学学报（自然科学版）正式加入OSID开放科学计划
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