2017年, 第45卷, 第2期　刊出日期：2017-03-10

  

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数学与计算机科学
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  因子von Neumann代数上ξ-*-Lie同构的特征

  王美丽,吉国兴

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 1-7.

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  设H和K是复Hilbert空间，A和B分别是H和K上的维数大于1的因子von Neumann代数。设Φ:A→B是双射且满足条件Φ(A*B-ξB*A)=Φ(A)*Φ(B)-ξΦ(B)*Φ(A),A、B∈A。证明了以下三个结论：（1）当ξ=0时，Φ是线性或共轭线性*-同构；（2）当ξ∈R/{0,1,-1}时，若Φ保单位元，则Φ是线性或共轭线性*-同构；（3）当ξ∈C/R，若Φ保单位元，则Φ是线性*-同构。
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  基于量子测度的两个可测集之间的干扰度

  胡凯逢,郭志华,曹怀信

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 8-13.

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  在讨论量子测度某些性质的基础上，引入两个可测集关于量子测度的干扰度这一概念, 并研究了它的一些性质。证明了任何量子测度都是n(≥3)级可加的; 零测集和与其不相交的任何可测集之间的干扰度为零;一个量子测度处处具有零干扰度当且仅当它是有限可加的;连续的量子测度处处具有零干扰度为当且仅当它是经典测度即可数可加的;计算了零测集的子集和与其不交的任何可测集的干扰度。
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  一类捕食-食饵模型平衡解的分歧及稳定性

  高淑敏,李艳玲

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 14-19.

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  研究一类既具有避难所又具有食饵选择的两物种间的捕食-食饵模型在第二边界条件下的平衡态正解的存在性, 其功能反应函数为Holling Ⅱ型, 给出了此解的先验估计并利用特征值理论得到此解的稳定性结论。又通过局部分歧理论, 以食饵的环境容纳量k为分歧参数,给出正常数解处分歧解的具体形式。利用特征值扰动理论得出局部分歧解稳定的条件并通过全局分歧理论将其延拓到无穷。
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  树与单圈图的若干等价性命题

  黄丽娜,文飞,李沐春

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 20-23.

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  在相关文献基础上给出了三个树的等价性命题, 并做了简单证明。通过考虑树与单圈图的性质, 类似地给出了单圈图的十个等价性命题,并采取简单易证的方式, 利用循环套的形式证明了它们的等价性。
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  基于二级改进LeNet-5的交通标志识别算法

  党倩,马苗,陈昱莅

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 24-28.

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  以真实场景中拍摄的交通标志图像数据集GTSRB为研究对象，将卷积神经网络与支持向量机相结合，提出一种基于二级改进LeNet-5的交通标志识别算法。该算法首先根据识别系统的实时性要求，对原始LeNet-5结构进行改进；然后用裁剪、灰度化、图像增强和尺寸归一化等操作对原始图像进行预处理，得到32×32的感兴趣区域；接下来，利用数据集GTSRB训练出一个二级改进LeNet-5，其中第一级改进LeNet-5将感兴趣区域中包含的交通标志粗分为6类，第二级改进LeNet-5对粗分类结果进行细分类，识别出交通标志所属的最终类别。实验结果表明，基于二级改进LeNet-5交通标志识别算法因网络模型能够提取交通标志的多尺度特征，识别正确率可达91.76%。
物理学
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  氮气、氧气烧结气氛对(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3陶瓷显微结构和电学性能的影响

  张文婷,景瑞轶,陈晓明

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 29-35.

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  为探索点缺陷对钛酸铋钠基陶瓷显微结构和电学性能的影响，在固相反应法制备(Na0.5Bi0.5)0.94Ba0.06TiO3陶瓷的预烧和烧结过程中分别引入氮气和氧气气氛，研究了不同气氛对陶瓷试样的显微结构、介电、压电和铁电性能的影响。X射线衍射及紫外可见漫反射谱测试结果表明：不同气氛在陶瓷试样中引入的点缺陷浓度存在差异，进而导致陶瓷试样的显微结构和退极化温度显著不同。氮气和氧气气氛中制备的陶瓷的平均晶粒尺寸分别为2.1 μm和1.0 μm，居里温度分别为248 ℃和258 ℃，退极化温度分别为76 ℃和87 ℃，剩余极化强度分别为27.2 μC/cm2和27.6 μC/cm2，压电常数分别为122 pC/N和128 pC/N。
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  面向物联网的IEEE 802.11ah低功耗技术改进

  傅新星,苏寒松,刘高华

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 36-41.

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  针对IEEE 802.11ah协议中的功率管理问题,提出了改进的目标唤醒时间(TWT)机制,它能够在多用户场景下通过接入点管理终端的苏醒时间，使不同终端在不同时间唤醒进行传输，这样既通过减少终端的苏醒时间降低了功耗，又限制了同时接入信道的终端数量从而减少碰撞。进一步考虑非TWT终端，则由接入点根据缓存数据量分配一段未预定TWT的连续时间段对非TWT终端数据进行单独传输。实验仿真表明，该方案能够降低了终端功耗，并减少传输时延，能够更好满足物联网低功耗应用需求。
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  基于模糊自抗扰技术的机械臂轨迹跟踪控制

  郭一军,俞立,徐建明

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 42-48.

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  考虑机械臂动力学模型中存在未建模动态、摩擦力矩、外部干扰等不确定性因素，为了提高系统的轨迹跟踪控制性能，设计了模糊自抗扰控制器。利用自抗扰技术中的扩张状态观测器能够对系统内外部扰动进行实时估计的特性，观测系统的不确定性因素，应用跟踪微分器提高系统动态响应性能，同时结合模糊控制技术对非线性误差反馈控制加以改进，从而实现了误差反馈增益的优化自整定。仿真结果验证了该控制器的强鲁棒性和有效性。
化学与材料科学
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  DNAzyme聚乙烯吡咯烷酮/Ru(bpy)²⁺₃/SiO₂纳米粒子相互作用及铅(Ⅱ)的电化学发光分析方法研究

  付文,蔡林芳,郭志慧,郑行望

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 49-55.

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  合成了一种对单、双链DNA具有不同亲和能力的纳米粒子PVP/Silica/Ru(bpy)2+3。实验结果发现，Pb(Ⅱ)能够诱导DNAzyme结构的变化，纳米粒子PVP/Silica/Ru(bpy)2+3在Nafion/碳纳米管修饰电极表面具有电化学发光特性，据此建立了一种检测铅离子的电化学发光新方法。该方法具有免标记DNA探针、无需固定化DNAzyme、灵敏度高等特点。在最佳实验条件下,该方法对铅离子的检测限达0.5 nmol/L,实现了水样中Pb(Ⅱ)的电化学发光分析检测。
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  团簇Sc3B2的稳定性研究

  韩建铭,方志刚,赵振宁,张成刚,刘继鹏,徐诗浩

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 56-62.

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  基于密度泛函理论(DFT)Becke3LYP/Lanl2dz赝势基组水平下的团簇Sc3B2优化构型，对各构型的稳定性进行了探讨。从电子自旋密度分布、动力学和热力学三方面研究了优化构型之间的异构化反应。结果表明，构型外围和内部原子间的α和β电子的自旋密度分布均对团簇Sc3B2各构型的稳定性有一定影响，其中，最终稳定存在构型为1(2)、2(2)。异构化反应限度受反应物和产物热力学稳定性影响，可采用lnK=0.403 48ΔE-0.001 95预测未发现的团簇间异构化的反应限度。
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  醋酸综合症对胶片片基性能影响研究

  祁赟鹏,周亚军,张娟,霍一娇,沈淑坤,李玉虎

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 63-67.

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  作为重要的历史文化遗产——电影胶片，其基材醋酸纤维素酯在长期保存过程中易发生醋酸综合症，严重影响了其耐久收藏。对醋酸纤维素酯电影胶片片基发生醋酸综合症前、后的物理化学性能进行了对比研究，在通常情况下，醋酸纤维素酯电影胶片在保存过程中易发生醋酸综合症，表现为胶片的极性增大，亲水性增强，热稳定性降低，表明低温低湿条件有利于延缓醋酸综合症的发生。因此，对于醋酸纤维素酯电影胶片，特别是已发生醋酸综合症的电影胶片，应在低温低湿条件下保存。
生命科学
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  陕西省国家重点保护植物一分布新记录种——喜树（Camptotheca acuminata）

  康菊清,张建强,李智军,任毅

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 68-70.

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  在对陕西省国家重点保护植物进行普查的过程中，发现1个国家二级重点保护植物（喜树）在陕西省的新分布，这是目前该物种分布报道的最北边界。对发现的新记录种的形态学特征、分布区域生境情况做了详细的描述；比较了我国特有的喜树属植物包括的两个物种和一个变种的形态学区分方式和各自的分布区域；明确了蓝果树科植物所包括的三个属（喜树属，蓝果树属和珙桐属）的区分方式以及在APG系统中三者系统地位的变迁情况。
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  秦岭地区中华蜜蜂5个地理种群翅形态差异的几何形态测量学研究

  张秀秀,管德龙,覃凯华,许升全,王文强

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 71-74.

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  翅是昆虫飞行的重要器官，其形态与生态环境密切相关。采用几何形态测量学方法对秦岭地区中华蜜蜂（Apis cerana cerana）5个地理种群前后翅的形态进行量化，运用规范变量分析法（CVA法）和聚类分析法研究了其变化规律。结果显示：(1)前后翅形态存在明显的种群差异。基于CVA分析发现秦岭南部的佛坪种群和旬阳坝种群翅型较为相似，秦岭北部的长安种群和太平森林公园种群翅型较为相似，朱雀种群前后翅形态特殊，划归不同的类群，可能是过渡种群。(2)聚类分析结果与CVA结果一致。长安种群均位于拓扑结构的基部；前后翅聚类结果差别主要表现在朱雀森林公园种群的位置变化，该结果间接支持其为过渡种群。因此，可推测秦岭地区复杂的自然环境已经促使中华蜜蜂形成了明显的种下形态分化。上述结果为研究中华蜜蜂种质资源及种下进化提供了依据。
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  HPLC法测定不同季节成熟的树莓中酚类化合物、花色苷及VC的差异性

  李敏,尚宏丽,李亮,李丽洋,张玉莹

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 75-79.

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  研究两种不同季节成熟的树莓:海尔特兹(Heritage)、秋福(Autumn Bliss)、费尔杜德(Fertod Zamatos)、米克(Meeker）共4个品种中酚类化合物、花色苷以及维生素C（VC）的含量并作分析比较。用高效液相色谱法测定两种不同季节成熟的4种树莓中酚类物质及6种单体酚含量，同时测定花色苷总含量及维生素C的含量并做分析比较。两个季节成熟的4个品种树莓中总多酚的含量由高到低的次序为：海尔特兹>秋福>费尔杜德>米克。其中单体酚的种类均为鞣花酸、阿魏酸、咖啡酸、对香豆酸、对羟基苯甲酸、槲皮素。4个品种的树莓中，海尔特兹的花色苷及维生素C的含量明显高于其他品种。树莓具有良好的抗氧化性，本研究中的4个品种中，秋果型双季莓海尔特兹与其他3种品种相比含有较高的植物化学物质（酚类化合物、VC、花色苷）的水平，可以利用其生产出功能性更好，附加性更高的树莓新品种。
资源与环境科学
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  北方典型林地系统土壤水分动态和水量平衡随机模拟研究

  李嘉,潘兴瑶,牛勇,和继军

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 80-87.

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  以我国北方干旱半干旱地区3种典型林地植被元宝枫、油松、侧柏为研究对象，基于实测数据验证和构建土壤水分动态随机模型，量化区域土壤水分随机分布、水量平衡过程及其水分胁迫特征。结果显示：模型可较好地模拟3种林地的土壤水分动态分布特征,3种林地的土壤湿度概率密度分布区间接近，呈单峰状；大部分土壤水分通过蒸散发损耗且以胁迫蒸散发为主，土壤层深层渗漏量所占比例较小且几乎不产流，符合我国北方干旱半干旱山区林地水循环的实际特征；3种林地系统均受到一定程度的水分胁迫且水分胁迫特征值相近，表明土壤水分条件是影响区域生态系统的决定性因素。
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  云南省高等级旅游景区空间结构特征及其时空演变

  郭向阳,明庆忠,穆学青,吴建丽,杨亚萍

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 88-95.

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  基于云南省73家高等级旅游景区，运用最邻近系数法、地理集中度指数、区位熵等分析方法从不同视角综合分析了云南省旅游景区的空间结构特征，利用高等级景区密度指数及数量演化分别分析了高等级旅游景区的动态演变特征、演变模式和驱动因素。结果表明：云南省高等级旅游景区整体上呈现均匀且部分集聚分布的态势；高等级旅游景区的数量和分布密度呈现阶段性递增，分布密度呈现空间不平衡，由低密度的“面状”向中、高密度的“片状”“点状”“放射状”演化；高等级旅游景区演变模式经历了“散点状”萌发模式、“点-轴”发展模式和“核心-边缘”扩展模式；其驱动因素包括交通网络日益完善、旅游资源稟赋、政策红利、集聚与扩散效应等。
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  我国入境游客消费水平空间结构及影响因素

  张广海,高俊

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 96-103.

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  通过全局Moran′s I指数、局部Moran′s I指数和Moran散点图研究了中国31个省、自治区和直辖市（不含港澳台地区）间入境游客消费水平的空间集聚性和邻近省域间的空间溢出效应;建立了空间计量模型，研究了星级酒店业、景区游览业、旅游购物业、娱乐业、邮电业等对入境游客消费水平的影响。结果显示:我国入境游客消费水平存在正向的空间自相关性，且邻近省域间存在显著的空间溢出效应;入境游客消费水平的低低聚集区占比较大，广泛分布于西部地区，高高聚集区主要分布在东部沿海地区，呈现不合理的两极化分布;星级酒店业、旅游购物业、娱乐业对提高入境游客消费水平有正向的推动作用；而景区游览业和邮电业在我国入境旅游市场发展中存在着亟待解决的问题，需要加大对入境过夜游客在相关业态消费市场的开发。
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  基于最小成本距离与改进引力模型的城市绿地网络构建与优化

  袁钟,赵牡丹,刘蕊娟

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 104-109.

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  以西安市为例，依据西安城市总体规划（2008—2020年）与绿地景观指数，确定市域内15处绿地斑块作为绿地网络核心“节点”。利用最小成本距离法构建了西安市域潜在绿地廊道网络，并运用改进的引力模型和变异系数对其优化。研究得出：西安市整体景观破碎度较高；城市绿地斑块数量多，但斑块面积相对较小；潜在廊道大致均衡覆盖西安市域，但中心城区受人为干扰影响较大，出现廊道空白区；不同斑块间相互引力强度的变异系数差异较大，通过对比分析得到适宜的廊道优化阈值。核心廊道、重点廊道、一般廊道的划分阈值为8.765、0.330。优化后的绿地廊道、沿河带状绿地、道路绿化等景观形成了西安市域绿地廊道网络系统。
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  黄土长武塬区农田生态系统水量平衡研究

  穆艳,王延平

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 110-115.

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  以黄土高原沟壑区的典型代表长武塬为研究区，选取玉米农田生态系统为研究对象，通过测定冠层截留量、土壤含水量和估算蒸散量等水量平衡的各个组分，分析土壤水分、蒸散与降水量的关系，评估玉米农田的水量平衡状况，正确认识和评价黄土塬区农地系统的生态水文效应。结果表明：2012—2014年研究区降雨量均低于多年降雨平均值，降水距平均百分率为—17.7%、—10%和—5%，属于正常年，雨季降雨量所占比例均高于多年平均雨季降雨量所占比例；作物生长期农田生态系统平衡项均较大，说明研究样地水分收支闭合程度较低，尽管雨季降雨能够使土壤水分得到暂时的补充，但水量平衡状况较差，原因可能在于研究时间尺度的局限性、大暴雨的出现以及测量误差的产生。
育科学
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  一种淫羊藿多糖对大鼠慢性疲劳的改善作用与代谢通路研究

  池爱平,康亦姜,张杨,王子楠,闵瑞欣,宋婧

  陕西师范大学学报(自然科学版). 2017, 45(2): 116-124.

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  从淫羊藿叶中提取其多糖的一个主要组分（herba epimedii polysaccharide, HEP），经理化性质鉴定HEP为一种蛋白结合多糖，其中总糖质量分数为89.5%，半乳糖醛酸质量分数为10.26%，蛋白质质量分数为4.39%。采用束缚、大强度运动、噪音与拥挤等多因素诱导建立一个大鼠的慢性疲劳综合征（chronic fatigue syndrome,CFS）模型，给服一定剂量的HEP，通过观察大鼠生长情况、饮食情况，并结合水迷宫实验、旷场实验和悬尾实验等行为学指标，评价HEP对CFS的治疗作用。最后采用代谢组学技术对大鼠尿液进行气相质谱法检测分析，寻找各组之间的差异代谢物及其代谢通路。结果表明，3组大鼠的尿液代谢物得到明显区分，安静组与CFS模型组对比，鉴定出11个潜在生物标志物;HEP组与CFS模型组对比，鉴定出5个潜在生物标志物。HEP主要通过调节CFS大鼠体内的HPA轴功能异常和精氨酸、脯氨酸代谢2条代谢途径治疗CFS。