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2021年 55卷 1期
刊出日期：2021-02-27
1
带有反周期边值条件的分数阶Langevin微分包含解的存在性
杨 丹 丹
研究如下带有反周期边值条件的分数阶Langevin微分包含：其中，Dα是α-阶Caputo分数阶导数，F：[0,1]×X→P(X)是一个多值映射，λ是一个实数.由多值映射的不动点定理，给出了其解的存在性的充分性条件.该文将单值情形推广到多值情形.
2021 Vol. 55 (1): 1-6 [
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7
高阶非线性分数阶微分方程解的存在性和唯一性
韩 伟,原战琴
研究了一类高阶非线性分数阶三点边值问题非平凡解的存在性和唯一性，主要是通过有序的实Banach空间上的非线性算子方程x＝A＋B＋e来研究的.其中A，B为混合单调算子，利用锥上的不动点定理，得到了非平凡解的存在性和唯一性，又构造了两个迭代序列来近似的逼近解.此外，作为主要的结果应用，给出了一个例子来说明.
2021 Vol. 55 (1): 7-14 [
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15
p-adic数域上的小波集和谱集
买买提艾力·喀迪尔
在欧氏空间?d上，小波理论在数字信号处理， 科学计算和数据压缩等领域起着关键作用.近年来， p-adic数域?p上的小波理论也受到了广泛关注.该文研究了d-维p-adic空间?上的小波集，并且得到了p-adic 空间?上的具有正有限Haar测度的可测集合Ω??成为小波集的一个充分必要条件. 这个条件由空间?上的乘积tile和谱集来给出的.此结果将欧氏空间?d上的结果推广到非阿基米德空间?上去.
2021 Vol. 55 (1): 15-17 [
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分裂四元数的棣莫弗定理
孔 祥 强
以分裂四元数的概念为依托，首先给出了分裂四元数的代数性质；其次，得到了不同情形下分裂四元数的棣莫弗定理和欧拉公式；进一步，依据所得棣莫弗定理，得到分裂四元数方程的求根定理，得出求分裂四元数的任意方幂的公式，并研究了分裂四元数不同方幂之间的联系；最后，给出分裂四元数的实表示矩阵的棣莫弗定理.利用数值算例验证了结论的正确性和有效性.
2021 Vol. 55 (1): 18-23 [
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24
关于Euler函数φ(n)的一个四元变系数混合方程的解
张 四 保
讨论了有关Euler函数φ(n)的四元变系数混合方程φ(xyzw)＝3φ(x)φ(y)＋5φ(z)φ(w)的正整数解，利用Euler函数φ(n)的计算公式以及初等方法，得到该方程有372组正整数解，并给出其满足x≤y，z≤w的93组正整数解.
2021 Vol. 55 (1): 24-29 [
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30
时间尺度上二阶Lagrange系统Noether对称性与守恒量
赵淑琼,朱建青
研究了时间尺度上二阶Lagrange系统Noether对称性与守恒量， 以时间尺度上二阶Lagrange系统的运动方程为基础， 基于Hamilton作用量在无限小群变换下的不变性原理， 给出了时间尺度上二阶Lagrange系统的广义Noether对称变换以及广义Noether准对称变换下的定义与判据， 得出了无限小变换下Noether定理， 最后举例说明结果的应用.
2021 Vol. 55 (1): 30-35 [
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关联色噪声对具有免疫监视下肿瘤细胞生长系统稳定性和瞬态性质的影响
王国威,付 燕
基于具有催化作用的Michaelis-Menten反应模型，得到一种更全面的具有免疫监视下肿瘤细胞生长系统的一维朗之万方程.考虑肿瘤细胞增殖过程中生长环境等因素的变化而导致生长率和死亡率的波动，通过线性化近似和最快下降等方法计算系统的稳态概率分布函数和平均首次通过时间，并以此作为观察肿瘤细胞生长过程中的稳定性和瞬态性质的窗口，分析噪声对肿瘤细胞生长过程的影响.结果表明：1)当改变噪声强度D和Q时，肿瘤细胞数概率分布函数Pst(x)的结构会发生改变，系统产生多极值和单极值之间的结构转换，导致系统产生类相变；2)平均首次通过时间T＋(xu→x＋)是乘性噪声强度D的单调增函数，T－(xu→x－)却是D的单调减函数；3)T＋(xu→x＋)随加性噪声强度Q变化的图像出现一个类似“共振峰”的极大值，而T－(xu→x－)是关于Q的减函数；4)T＋(xu→x＋)随噪声间关联时间τ变化时，表现出单调递减和“共振峰”两种状态的转换，而T－(xu→x－)的图像随τ的变化呈现出单峰值样态；5)T＋(xu→x＋)随噪声间关联强度λ的变化出现类似于“共振峰”的极大值，T－(xu→x－)是λ的单调减函数.上述结果有助于人们掌握肿瘤细胞的生长动力学特性，不仅能够为临床上肿瘤细胞生长研究提供一定理论基础，而且还能为临床医学上肿瘤检测和治疗提供理论指导，对控制和治疗肿瘤疾病有一定的指导意义.
2021 Vol. 55 (1): 36-45 [
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利用改进的并行粒子群算法对变分资料同化的研究
董怡琦,周明睿,刘力源,余一冬,陈 科,童亚拉,
近年来，为了提高同化精度和减少同化时间，粒子群算法(PSO)被引入到数值天气预报资料同化中来.粒子群算法虽然令同化精度有所提高，但同化时间仍然存在较大缺陷.基于此，首先设计了一种改进的并行粒子群算法(P2PSO)，然后应用于含不连续“开关”过程的变分资料同化中，与时变双重压缩因子粒子群算法(PSOTVCF)和动态权重粒子群算法(PSODIWAF)在同化速度、同化精度和收敛性上进行了比较.实验结果表明，设计的并行粒子群算法在不降低同化精度的同时，将同化时间缩短了一半，在收敛速度上明显优于动态权重粒子群算法和时变双重压缩因子粒子群算法.
2021 Vol. 55 (1): 46-51 [
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AIoT技术在绿色智能建筑楼宇自控系统中的最新发展和应用探究
王 宏,韩 晨,李丹丹,李红涛
当前，在以人工智能和物联网为代表的各类先进技术高速发展和有力推动下，建筑业智能化和信息化随之快速发展，智能建筑、绿色智能建筑、超智能建筑以及智慧建筑等概念层出不穷.结合实际，首先针对AIoT(Artificial Intelligence & Internet of Things)技术、智慧建筑内涵及其人工云脑等内容进行介绍，随后开展了针对人工智能和物联网等技术为基础的AIoT在实际绿色智能建筑楼宇自控中的融合应用研究，主要包括基于AIoT的智能建筑楼宇自控系统总体层级架构、智能自动照明系统的节能优化控制及其故障诊断与预测等研究，积极构建“AIoT＋智慧建筑”的理想组合，从而掌握应用人工智能和物联网理论、技术解决实际问题的方法，为行业工程技术人员提供切实可行的工程设计思路和整体解决方案，从而为真正实现建筑的“绿色化”和“智能化”打下基础，为智能建筑向超智能建筑以及智慧建筑的进一步转化创造条件.
2021 Vol. 55 (1): 52-60 [
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苦丁茶主物质提取及其HPLC指纹图谱分析
胡 婷,邹成梅,江吉周,
通过对苦丁茶成分的提取方式和条件初步优化，选取最优的色谱分离条件，运用高效液相色谱技术(HPLC)，针对4个不同产地的10个批次苦丁茶建立指纹图谱.从图谱中所含主成分的种类和化学成分的提取率选择超声提取的方式，确定75%的乙醇为提取溶剂和30 min的超声时间.在对HPLC条件的优化过程中，根据最终实验结果的优越性选择流动相是甲醇—0.5%醋酸，等梯度洗脱的方式能更好达到分离效果，260 nm作为检测波长，流速为6 mL·min－1.多重方法学的考察结果表明提取剂具有良好稳定性，HPLC法检测后不同批次共有峰保留时间的基本重合，即RSD均＜1%，相似度均＞0.9，符合要求.
2021 Vol. 55 (1): 61-71 [
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离舌橐吾根部的抗肿瘤活性成分研究
徐 栋,刘 丹,张晨欢,张润芳,王钦莲,邹 坤,王 慧,
综合运用硅胶柱、TLC和制备HPLC等多种色谱技术，从离舌橐吾Ligularia veitchiana(Hemsl.) Greenm根部分离得到了7个单体化合物，并根据理化性质和波谱数据鉴定其结构分别为：bakkenolide A(1)，phthalic acid isodibutyl ester(2)，dibutyl phthalate(3)，eremophila-7 (11),9-dien-8-one(4),6β，8β-hydroxyeremophil-7(11)-en-12,8α-olide(5),6β-hydroxyeremophil-7(11)-en-12,8β-olide(6)和6β-Hydroxyeremophil-7(11)-en-12,8α-olide(7).其中，化合物1、2、4和7为首次从该植物中分离得到.化合物1为首个从离舌橐吾中分离得到的具有螺环骨架的倍半萜类化合物.化合物6与化合物7为一对非对映异构体.采用MTT法对所有化合物针对人胃癌细胞株(HGC-27)的体外抗肿瘤细胞抑制活性进行评价.结果表明化合物1对人胃癌细胞(HGC-27)具有显著的细胞毒抑制活性，其IC50为31.10 μg·mL－1.
2021 Vol. 55 (1): 72-75 [
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睡菜环烯醚萜苷类成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性
陈静文,林 芳,金 冠,何芷芸,张志麒,刘呈雄,陈剑锋,邹 坤,程 凡
为研究睡菜的化学成分，利用溶剂提取法，正、反相硅胶以及葡聚糖凝胶、半制备液相等方法进行分离纯化，结构依据其特征理化性质和波谱数据进行鉴定.从睡菜全草95%醇提物的正丁醇萃取浸膏中共分离得到6个化合物，均为环烯醚萜苷成分，且分别鉴定为：7-epiexaltoside(1)、6″，7″-dihydro-7-epiexaltoside(2)、獐牙菜苷(3)、断马钱子苷半缩醛内酯(4)、表断马钱子苷半缩醛内酯(5)、马钱子苷(6).化合物2～5为首次从睡菜中分离得到.本实验对分离得到的6个化合物进行α-葡萄糖苷酶活性的体外筛选实验，结果显示，化合物1～6均具有可抑制α-葡萄糖苷酶活性的作用.
2021 Vol. 55 (1): 76-81 [
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新疆丝瓜藓属(Pohlia Hedw.)植物新资料
阿布都沙拉木·吐尔洪,艾克达·艾克巴尔,逯永满,刘永英,买买提明·苏来曼
在详尽研究35年来采自新疆各地的567余份丝瓜藓属植物标本和广泛查阅文献的基础上，确定目前丝瓜藓属在新疆分布有16种(包括2变种)，占中国总种数的53.3%，其中4种为新疆首次记录，分别为：南亚丝瓜藓Pohlia gedeana(Bosch & Sande Lac.)Gangulee、勒氏丝瓜藓P. ludwigii (Spreng. ex Schw?gr.) Broth.、直叶丝瓜藓P. marchica Osterwald和大坪丝瓜藓P. tapintzensis (Besch.) Redf. & B.C. Tan.编写了新疆丝瓜藓属植物分种检索表，提供了新记录种的重要识别特征、生境和显微结构图.该研究扩展了新疆丝瓜藓属新纪录种的地理分布范围，丰富了中国丝瓜藓属的研究资料.
2021 Vol. 55 (1): 82-89 [
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新疆两河源自然保护区鼓藻属植物分布新资料
赛比热尼沙木·莫尔扎提,艾克拜尔·依米提,吕海英
报道了采自新疆两河源国家级自然保护区的鼓藻属(绿藻门)新疆新记录植物9种，包括3种5变种1变型，分别为厚皮鼓藻增厚变种C. pachydermum var. incrassatum Scottet et Gr?nblad、圆齿鼓藻圆齿变种博尔变型C. crenatum var. crenatum f. boldtiana (Gutwinski) West & West、帽状鼓藻C. galeretum Nordsted、近缘鼓藻C. connatum Ralfs、穿孔纹鼓藻斯科亚变种C. perforatum var. skujae Gr?nblad、方形鼓藻C. quadratum Ralfs、亚脊鼓藻贝克变种C. subcostatum var. beckii (Gutwinski) West & West、四眼鼓藻C. tetraophthalmum Ralfs、特平鼓藻拔萃变种C. turpinii var.eximium West & West.对每一个种(包括变种及变型)的形态分类学特征进行了详细的描述，编制了检索表，丰富了新疆鼓藻类植物研究资料.
2021 Vol. 55 (1): 90-97 [
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鹦鹉洲的演化及相关问题的讨论
涂格平,张玉芬,李长安,徐望生
鹦鹉洲是长江武汉段中最重要的沙洲，其历史时期中数次变迁、几经沉浮的演变史具有重要的研究价值，鹦鹉洲除了文化意义外，其生成、演化对武汉的城市和社会的发展有着至关重要的影响.该文基于大量有关鹦鹉洲的历史地图和文史资料，对鹦鹉洲演变过程进行了梳理，并基于河流地貌学和河流动力学对其演变原因进行分析.研究认为：鹦鹉洲演化特征和过程整体可分为两个阶段：武昌鹦鹉洲阶段和汉阳鹦鹉洲阶段，两个阶段又可细分为五个时期，其中武昌鹦鹉洲阶段包含：鹦鹉洲的相对稳定期(约198年—1458年)、不稳定期(包括前期(1459年—1467年)和后期(1468年—1643年))和消亡期(1644年—1732年)；汉阳鹦鹉洲阶段则包括重现期(约1733年—1795年)和并岸成陆期(约1796至今)；从武昌鹦鹉洲到汉阳鹦鹉洲的转变并非鹦鹉洲的自身迁徙，而是洲名的侨置.分析认为，全新世以来长江主河道并未发生改变，长江对武汉早期经济和社会的影响主要体现在河道中沙洲及岸线的关系及变化，鹦鹉洲的“变化”直接成就了武昌南市和汉阳南市的繁荣，推动了武昌和汉阳的发展.关于鹦鹉洲沉浮的原因，认为除了河流动力条件的变化外，汉水主泓入江口由龟山南转为龟山北也是重要因素.
2021 Vol. 55 (1): 98-109 [
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2000年—2017年中国PM2.5污染的健康影响及经济损失时空分布模式
周梦杰,胡文庆,杨思远,朱 翔,赵琛琛,白紫月
当今环境下，大气污染是危害人体健康的主要威胁之一，对包括PM2.5在内的细颗粒物污染造成的人群健康影响和经济损失的估算是目前研究的热点之一.该研究采用人口、PM2.5污染浓度等基础数据以及流行病学等相关领域的研究结果，将全国区域划分为5 km×5 km的精细格网，根据暴露—反应关系函数及统计生命价值法(VSL)、疾病成本法(COI)计算方法，进行2000年—2017年长时间范围内全国PM2.5污染的健康经济效应动态评估与精细化制图，并采用推土机距离(EMD)方法定量评价不同年份的健康影响及经济损失的空间分布差异性.结果显示，从空间分布格局来看，我国平均每年37.61%的区域存在PM2.5污染的健康影响及经济损失，健康影响和经济损失的分布区域表现出从东南和西北地区向西南和东北地区递减的格局.此外，华北、华中、华东三区域的健康损失平均每年占比74.21%，经济损失平均每年占比80.78%.从时间尺度来看，历年健康影响变化大致可分为两个阶段，2000年—2013年波动增长，2013年—2016年逐渐下降；历年经济损失变化则呈波动上升趋势.此外，局部地区的健康影响和经济损失的空间分布变化具有阶段性.
2021 Vol. 55 (1): 110-120 [
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基于DART模型的盐地碱蓬植被指数饱和问题分析
赵健顺,李 微,王文硕,刘旭龙,孙 悦,闫 涵,高天一
植被指数饱和问题直接影响植被参数的遥感估算精度.基于DART模型定量分析盐地碱蓬群落植被指数对LAI的响应，讨论不同植被指数的饱和问题，研究发现：1) 盐地碱蓬LAI与株数之间呈显著线性相关，R2为0.99，RMSE为0.008.2) TSAVI抗饱和性最好，NDVI及RVI次之，EVI、SAVI一般，PVI、MVI及MSAVI最差.3) RVI、NDVI及TSAVI敏感度最优，且LAI〈0.68时，SRVI〉SNDVI〉STSAVI；0.68≤LAI〈2时，SNDVI〉SRVI〉STSAVI；LAI≥2时，TSAVI最优，RVI和NDVI出现饱和现象；EVI、SAVI对LAI敏感性一般；剩余3种植被指数对LAI的敏感性弱.对于辽河口滨海湿地典型植被盐地碱蓬，结合实测LAI数据，初步分析认为TSAVI、NDVI及RVI可以作为较强适用性植被指数来进行相关研究，能够区分不同LAI下的盐地碱蓬群落.
2021 Vol. 55 (1): 121-127 [
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具身视角下历史文化街区旅游体验质量研究——以江汉路及中山大道历史文化街区为例
刘海朦,胡 静,贾垚焱,吕 丽,
旅游体验质量提升是实现历史文化街区文、旅、商融合的有效途径之一，而旅游体验质量不仅是心理满足的映射，还包含生理上的满足，并依赖于情境.该文基于具身理论构建了历史文化街区旅游体验质量评价指标体系，并以2017年—2019年网络文本为数据源，利用内容分析法、IPA分析法和二次拟合模型对“江汉路及中山大道历史文化街区”旅游体验质量进行量化和分析.主要结论有：1) 历史文化街区旅游体验质量评价体系由身体体验、街区特征、街区接待及环境氛围4维度构成；2) 该街区旅游体验质量综合评价良好，其中环境氛围、街区特征两维度总体评价较好，而身体体验、街区接待两维度欠佳，具体来看，街区建筑要素感知评价较高，而身体感、街区特色、休闲娱乐和购物体验要素评价较低；3) 该街区旅游体验质量月度均值呈上升趋势，并表现出季节特征，春季和冬季稍高，夏季和秋季稍低.
2021 Vol. 55 (1): 128-136 [
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民族地区旅游城镇化水平评价体系构建研究——以恩施土家族苗族自治州为例
王 靓,罗雯婷,李亚娟,
旅游业已成为山地民族地区经济快速发展、实现摆脱贫困任务的主导产业.近年来，旅游业的发展在推动新型城镇化进程中起着越来越重要的作用，该文以旅游业发展迅速且典型的少数民族聚居地——恩施土家族苗族自治州为例，尝试从人口、经济、社会、空间、生态环境5个维度构建旅游城镇化水平评价体系，运用熵权法给五个维度下37个指标进行权重赋值，测算出2010年－2018年恩施州旅游城镇化水平评价值，诊断旅游城镇化进程中的限制性因子.最后，根据评价结果提出提高恩施州旅游城镇化质量的策略及建议，以期为我国民族地区旅游城镇化水平评价提供参考依据.
2021 Vol. 55 (1): 137-146 [
摘要
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基于生存分析的国家科技创新政策稳定性研究
樊 霞,王奥希
采用生存分析方法，对中国2006年－2019年中央级别的科技创新政策生存时间进行量化处理，基于现有文献研究构建“政策工具—政策目标”的二维政策分析框架，并结合生存函数图表探究各个维度及其二级视角下科技创新政策稳定性的相关情况.研究发现，中国科技创新政策在混合型政策工具层面的生存情况较好、强制性政策工具稳定性较差、自愿性政策工具则居中；政策目标层面，任务导向型目标稳定性较扩散导向型目标而言更优，技术开发与科技成果转化政策稳定性尚待提高.该研究对政策量化分析、提高政策实施效率、加快创新型国家建设具有一定实践启示意义.
2021 Vol. 55 (1): 147-155 [
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基于三阶段DEA模型的城市街道开放空间日间综合效率量化研究——以海口市为例
段 磊,马 昊,林世平
我国的城市建设进入停止扩张、低效再认识、存量优化发展的时代，正面临城镇运转低效以及存量用地的识别与判读的问题.该研究采用三阶段DEA模型，分析城市街道开放空间的综合效率，对城镇低效用地进行研究.结果表明，在进行第二阶段SFA回归之后，整体的综合效率值明显下降，显示环境因素对街道的综合效率有重要影响.将第一阶段与第三阶段的运行结果进行纯技术效率和规模效率的对比分析，提出的改进策略包括，提高交通的可达性与有序性，增加边缘空间的有效利用，根据场地属性和居民需求发挥功能型作用等.
2021 Vol. 55 (1): 156-164 [
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编辑部公告
《华中师范大学学报（自然科学版）》首届青年编委征集启事
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）
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关于疫情防控期间办公情况说明及COVID-19专题征稿启事
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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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