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当期目录

    2022年, 第2022卷, 第1期 刊出日期:2022-01-25 上一期    下一期
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    数学
    一类右端不连续的奇摄动二阶半线性微分方程解的稳定性态
    刘乐思, 倪明康
    2022 (1):  1-9.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.001
    摘要 ( 239 )   HTML ( 1049 )   PDF(428KB) ( 168 )  

    本文研究了一类右端不连续的反应扩散方程的稳态问题. 基于空间对照结构理论, 通过求解Sturm-Liouville问题构造了特征值和特征函数的渐近展开式, 并给出了该表达式的余项估计以及稳态解稳定的充分性条件.

    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    带有最大平均度限制的图的邻和可区别全可选择数
    张东翰
    2022 (1):  10-16.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.002
    摘要 ( 202 )   HTML ( 1174 )   PDF(640KB) ( 91 )  

    利用组合零点定理和权转移法, 研究了最大度 $\varDelta \left( G \right) \geqslant 8$ 且最大平均度 ${\rm{mad}}\left( G \right) < \frac{{14}}{3}$ 的图 $G$ 的邻和可区别列表全染色, 确定了该类图的邻和可区别全可选择数不超过 $\varDelta \left( G \right) + 3$ .

    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    联图的消圈数
    叶宏波, 杨超, 崔福祥
    2022 (1):  17-21.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.003
    摘要 ( 211 )   HTML ( 841 )   PDF(2052KB) ( 95 )  

    设图 $G = (V, E)$ , 对于 $V$ 中任何一个点集 $S$ , 若 $G - S$ 是一个无圈图, 则称 $S$ 是图 $G$ 的一个消圈集, 且称min{|S||S是图G的消圈集}为图 $G$ 的消圈数, 记为 $\phi \left( G \right)$ . 本文考虑联图的消圈问题, 得到了几类联图消圈数的精确值. 设 ${G_m}$ ${G_n}$ 分别表示阶数为mn的简单连通图, 则联图 ${G_m} \vee {G_n}$ 的消圈数满足: $\min \{ m,n\} \leqslant \phi ({G_m} \vee {G_n}) \leqslant \min \{ m + \phi ({G_n}),n + \phi ({G_m})\}$ . 本文中几类联图的消圈数证实了上述不等式的上界是紧的. 特别地, 当 ${G_m}$ ${G_n}$ 都为树时,可由不等式直接得到 $\phi ({G_m} \vee {G_n})$ 的精确值.

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    物理学与电子学
    氮掺杂碳包覆的蛋黄壳结构硅负极材料
    鲍恺婧, 张召凯, 朴贤卿, 孙卓
    2022 (1):  22-30.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.004
    摘要 ( 269 )   HTML ( 207 )   PDF(1375KB) ( 118 )  

    采用间苯二酚-甲醛为碳源, 三聚氰胺为氮源, 以NaOH为蚀刻剂, 成功合成氮掺杂碳包覆的蛋黄壳结构硅(Si@void@N-C)锂离子电池复合负极材料. 对样品进行XRD、 SEM和X射线电子能谱, 透射电子显微镜(TEM)和电化学测试等表征及测试. 结果表明, 成功合成了蛋黄壳结构的Si@void@N-C复合负极材料. 同时, 该复合材料具有优异的电化学性能, 以0.1 A/g的电流密度进行充放电, 首次容量可达1282.3 mAh/g, 经过100次循环后, 其比容量仍高达994.2 mAh/g, 其容量保持率为77.5%, 表现出了良好的循环性能. Si@void@N-C材料中, 氮掺杂的碳壳可以增加复合材料的导电性, 同时, 蛋黄壳结构可有效缓解硅的体积效应, 有利于形成稳定的SEI膜, 从而提高电池的循环稳定性.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    大气气溶胶中SO3和HSO3的电子结构和微溶剂化作用研究
    陈佳楠, 李志鹏, 蒋延荣, 胡竹斌, 孙海涛, 孙真荣
    2022 (1):  31-42.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.005
    摘要 ( 220 )   HTML ( 40 )   PDF(942KB) ( 206 )  

    结合阴离子光电子能谱(Negative Ion Photoelectron Spectroscopy, NIPES)实验和量子化学计算, 研究了广泛存在于大气气溶胶中的SO3和HSO3的电子结构、微溶剂化作用及其稳定化机制. 首先, 基于高分辨NIPES测得了上述两种阴离子SO3和HSO3的垂直电离能((3.31 ± 0.02)和(3.91 ± 0.02) eV)和绝热电离能((3.02 ± 0.05)和(3.56 ± 0.05) eV). 进一步发现, 结合核系综方法和Dyson轨道计算可以很好地模拟实验测得NIPES, 而传统基于态密度方法不能很好地反映核振动效应、电离概率和电离过程中的轨道弛豫效应. 此外, 系统研究了HSO3·(H2O)n (n = 0 ~ 5)体系的微溶剂化效应, 结果发现, 随着水分子数目的增加, 络合体系的稳定性增强, 其中静电作用占主导, 诱导作用也逐渐发挥重要作用. 相信本研究将有利于推动基于硫酸盐的大气气溶胶模型的完善, 为有效控制我国雾霾形成提供基础科学依据.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    Ag@Au双金属纳米颗粒的制备和表征
    赵天琛, 张晓磊, 楼柿涛
    2022 (1):  43-51.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.006
    摘要 ( 212 )   HTML ( 42 )   PDF(973KB) ( 184 )  

    采用种子生长法制备了银纳米颗粒, 通过电置换反应将单金属银颗粒转变为中空金银双金属纳米颗粒. 电镜表征及吸收光谱的结果表明, 通过控制种子溶液的加入量、超声时间和离心次数等条件, 能够有效调控金属纳米颗粒的尺寸以及局域表面等离激元的共振峰位与目标分子匹配; 进而可以利用配体交换反应在金属纳米颗粒表面包裹TDBC分子薄膜, 实现表面等离激元-分子激子的强耦合.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    硅碳复合结构对锂离子电池负极电化学性能的影响
    田晓华, 余晨露, 郑瀚, 孙卓, 张哲娟, 朴贤卿
    2022 (1):  52-61.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.007
    摘要 ( 294 )   HTML ( 50 )   PDF(1541KB) ( 162 )  

    以晶硅太阳能电池生产过程中的晶硅切削废料为原料、以壳聚糖(Chitosan, CTS)为碳源, 通过液相包裹和低温热解工艺制备了具有较大孔隙的硅/硬碳复合材料(Si@CTS). 对比研究了Si@CTS及Si@CTS混合石墨后(Si@CTS/G)分别作为锂离子电池负极的电化学性能. 结果表明, 具有孔隙和互联结构的Si@CTS负极首次放电比容量可达到1672.8 mAh/g, 首次库伦效率达到了84.45%; 在循环100圈之后Si@CTS放电比容量保持在626.4 mAh/g. 进一步, 将Si@CTS作为高容量活性物质添加至石墨中, 研磨混合后制得的Si@CTS/G复合负极表现出良好的稳定性, 在循环100圈之后放电比容量为698.1 mAh/g, 对高容量高稳定性硅碳负极批量化生产和应用具有重要意义.

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    生命科学
    浙江省苔类植物新记录
    师瑞萍, 邢诗晨, 唐霞, 涂淑雯, 王幼芳, 王健
    2022 (1):  62-69.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.008
    摘要 ( 226 )   HTML ( 43 )   PDF(783KB) ( 128 )  

    为了更加全面地了解华东地区苔藓植物的多样性, 在对华东地区黄山—天目山脉及仙霞岭—武夷山脉的苔藓植物进行系统调查和标本采集的过程中, 发现了浙江省苔类植物新记录种18个, 分别隶属于10科13属, 其中服部苔属(Hattoria)为浙江新记录属. 对新记录种的生境、地理分布和主要识别特征进行了讨论, 并提供了珍稀及特有种类的图版. 这些新发现进一步丰富了浙江省苔藓植物区系, 提供了新的基础资料.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    浙江省2种叶附生唇鳞苔属植物新记录
    邢诗晨, 戴尊, 陈星, 王健
    2022 (1):  70-75.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.009
    摘要 ( 204 )   HTML ( 40 )   PDF(805KB) ( 74 )  

    报道了2种浙江省叶附生苔类植物新记录种: 陈氏唇鳞苔(Cheilolejeunea chenii)和钝瓣唇鳞苔(Cheilolejeunea obtusilobula). 标本采自浙江省庆元县淤上乡高山湾村, 其中, 陈氏唇鳞苔在中国分布区极为狭窄, 是一种特别稀有并被认为最先应该进行保护的种类. 对这2种叶附生苔的形态特征、分布及生境进行了简要描述和讨论. 鉴于该2种叶附生苔并未处在保护区保护范围之内, 还对叶附生苔类植物的就地保护措施提出了新的思考.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    草原矿区苔藓植物多样性及其与土壤理化性质的关系
    冯超, 甘雨晨, 贺晓, 雷少刚, 程伟, 黄赳, 寇瑾
    2022 (1):  76-84.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.010
    摘要 ( 251 )   HTML ( 43 )   PDF(797KB) ( 114 )  

    以内蒙古半干旱区草原的代表煤矿—胜利煤矿及周边的贝子庙、植物园、南山水库为研究区, 通过对苔藓植物群落特征和土壤理化性质的相关性研究, 分析了复垦过程中土壤对苔藓植物分布的影响. 结果表明, 胜利矿区苔藓植物有4科6属7种, 各生境苔藓总盖度排序为贝子庙 > 植物园 > 矿区南排土场 > 水库 > 人工林 > 矿区北排土场. 多样性指数分析结果表明, 南排土场苔藓群落物种复杂程度高. 对苔藓植物群落盖度与土壤理化性质的相关性分析表明, 土壤pH值、粉粒含量、沙粒含量和石砾含量对苔藓植物的分布都有显著影响. 通过对苔藓植物群落结构与土壤理化性质的多元分析, 发现不同研究区苔藓植物群落结构的差异性与环境因子的综合影响有关.

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    地理学
    基于改进潜能模型的养老机构空间可达性——以上海市奉贤区为例
    武田艳, 夏清涛, 陈震
    2022 (1):  85-96.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.011
    摘要 ( 246 )   HTML ( 45 )   PDF(1193KB) ( 101 )  

    空间可达性是判定各类设施布局是否合理的重要参考指标. 科学评价服务设施空间可达性则是判断区域服务差异性以及优化资源空间配置的重要基础. 在基本潜能模型的基础上, 引入需求方阈值, 按照养老机构规模设计了3级服务半径, 加入地区优先匹配原则, 并以上海市奉贤区为例, 基于供需点之间的实际驾车时间、ArcGIS空间分析技术, 对区域内部养老机构空间可达性进行分析. 研究表明: 考虑优先原则的奉贤区养老机构空间可达性分布不均程度加剧, 其中南桥镇、庄行镇、金汇镇部分区域养老机构空间可达性显著较高; 可达性呈现较为明显地从中心城区到外围逐渐降低的趋势; 中部区域一些乡镇存在养老机构密集, 养老资源相对集中的现象. 改进的潜能模型进一步考虑了养老机构服务能力强弱、老年人需求等因素的影响, 能更合理地评价机构的空间可达性. 研究结果可为养老机构的科学规划提供参考与建议.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    空间视域下义务教育质量对房价的影响
    杨慧, 曾进, 杨乃, 孔凡敏
    2022 (1):  97-108.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.012
    摘要 ( 159 )   HTML ( 33 )   PDF(2662KB) ( 41 )  

    以湖北省武汉市为例, 通过收集搜房网、家长帮、武汉市教育局等网站的学校和房价数据, 借用地理加权回归 (Geographic Weighted Regression, GWR) 方法探究义务教育质量对房价的影响, 运用反距离权重插值法进行可视化分析. 结果表明: ①义务教育质量对房价具有正相关影响, 省级示范学校对房价的溢价程度相对较高; ②初中质量的资本化效应高于小学; ③新城区的中小学教育质量对房价的影响较大, 江岸区中部及北部地区的对口中小学组合质量对房价的影响最大, 武昌区、硚口区和江汉区学校质量整体上对房价影响较小.

    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    中国汽车零部件供应网络时空格局演化研究
    范大龙, 曹卫东, 王雪微
    2022 (1):  109-121.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.013
    摘要 ( 198 )   HTML ( 29 )   PDF(3483KB) ( 92 )  

    供应网络是产业要素空间流动的重要载体, 其空间组织与演化可较好地反映相关产业的空间集群特征. 应用统计分析、空间网络分析等方法, 从全国和集聚区层面对我国2009年、2014年和2019年汽车零部件进行供应网络刻画与分析. 结果表明: ①汽车零部件企业主要分布在我国东部地区, 其次分布在中西部地区, 且形成以长三角地区、京津冀地区、东北地区、珠三角地区、华中地区和成渝地区为核心的6个集聚区. ②汽车零部件供应网络密度不断增加, 2019年网络密度达到0.5017, 表现出强联结状态. 2009年长春市外向性最高, 2014年和2019年武汉市外向性最高. 上海市始终保持最高内向性, 且不断增强, 内向性前十位的城市中50%以上位于长三角地区, 其余城市位于京津冀、东北、成渝和华中等地区. 此外, 汽车零部件供应网络存在明显层级性特征, 一级链接2009年仅有上海—长春, 2014年为上海—长春、十堰—武汉, 2019年为上海—长春、上海—武汉. ③分别以整车厂和汽车零部件厂为节点分析6个集聚区供应网络结构时空特征, 其中东北地区为整—零同心内向型供应网络结构, 长三角地区和成渝地区为整—零同心外向型供应网络结构, 京津冀地区和珠三角地区为整—零异心外向型供应网络结构, 华中地区为整—零异心内向型供应网络结构.

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    基于无人机影像的城市复杂三维绿量快捷估算——以上海植物园为例
    罗嘉贝, 周莹菲, 冷寒冰, 孟陈, 侯正阳, 宋通通, 胡正云, 张超, 奉树成
    2022 (1):  122-134.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.014
    摘要 ( 204 )   HTML ( 34 )   PDF(1265KB) ( 92 )  

    三维绿量是表征城市植被生态效益的综合指标, 如何在高度异质性的城市生境中精确、快捷地开展三维绿量监测, 是当前城市植被生态效益评估亟待解决的难题. 本研究以上海植物园为对象, 通过无人机航摄系统对上海植物园进行低空高分辨率影像获取, 逐像元提取并计算地表高程模型和冠层高度模型, 对上海植物园三维绿量进行估算, 进而对绿量空间分布格局进行分析. 研究发现: ①无人机影像的整体平面和高程精度优于0.1 m, 冠层高度模型精度的平均误差为0.27 m, 标准差为0.58 m. ②上海植物园的绿量分布呈东北低西南高的格局, 总绿量为3538944.50 m3. 绿量最高的3个园区分别为牡丹园(289491.00 m3)、松柏园(338322.10 m3)和温室附属绿地(360587.50 m3); 绿量最低的3个园区分别为休闲绿地(24761.50 m3)、单子叶植物园(31621.40 m3)和蔷薇园(74607.30 m3); 植物园平均绿量密度为6.51 m3/m2, 最高绿量密度的3个园区分别为兰室(9.23 m3/m2)、蕨类园(11.30 m3/m2)和广玉兰香樟大道(13.11 m3/m2); 绿量密度最低的3个园区分别为休闲绿地(1.57 m3/m2)、科研中心绿地(1.81 m3/m2)和蔷薇园(2.58 m3/m2). ③各专类园绿量与乔木群落分布面积、建群种高度以及两者的乘积显著相关, 各专类园绿量密度与乔木群落面积占专类园比例、建群种高度以及两者的乘积显著相关. 本研究可为城市植被绿量快捷估算提供方法参考, 并为上海植物园绿量估算与空间格局优化提供基础数据.

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    上海城市水体富营养化关键参量的遥感反演与时序分析
    李嘉皓, 田波, 曹芳, 胡越凯, 段元强, 谢泽昊, 彭亚, 姜文浩, 范惠芳
    2022 (1):  135-147.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.015
    摘要 ( 242 )   HTML ( 38 )   PDF(6823KB) ( 123 )  

    河口城市受到流域、海洋和局地人类活动的强烈影响, 其水体面临污染和富营养化问题, 对城市生态、生产、生活等造成极大压力. 本项研究针对上海这一特大河口城市的不同水体类型, 利用Sentinel-2遥感影像及水体实测光谱数据, 构建了叶绿素a浓度和浊度两个富营养化的关键水质参量遥感快速反演模型, 并分析了这两个关键参量的时序变化. 结果表明: 基于遥感的叶绿素a浓度、浊度, 反演模型精度良好, 相关系数 (R2) 分别为0.87、0.95, 均方根误差 (RMSE) 分别为4.33 μg/L、8.93 NTU. 2019年时序分析表明, 上海城市水体叶绿素a浓度和浊度均为夏季最高, 冬季最低. 从水体类型上看, 叶绿素a浓度从高到低为: 养殖场/种植塘、永久性淡水湖、库塘、永久性河流、运河/输水河水体, 浊度从高到低为: 养殖场/种植塘、永久性河流、运河/输水河、永久性淡水湖、库塘. 对2019年叶绿素a浓度和浊度的时序变化分析发现, 在人类活动干扰较小的水体中, 叶绿素a浓度和浊度的相关性较强; 而人类活动影响较大的水体中, 两者的相关性较弱. 研究表明, 利用Sentinel-2卫星影像可有效反演城市水体叶绿素a浓度和浊度, 准确跟踪水体富营养化时序变化, 可为其他城市内陆水体的水环境监测提供参考和借鉴.

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    山西太原田庄断裂晚更新世活动的证据
    韩晓飞, 杜燕林, 贾建喜, 董斌, 史双双
    2022 (1):  148-158.  doi: 10.3969/j.issn.1000-5641.2022.01.016
    摘要 ( 156 )   HTML ( 33 )   PDF(17842KB) ( 30 )  

    田庄断裂为北东东向的斜穿太原盆地北部的隐伏活动断裂, 通过在马练营路附近实施横跨田庄断裂的联合钻孔勘探, 发现地层呈现出3段明显的河-湖-沼泽相沉积旋回特征: 80 ~ 60 m段, 沉积环境逐步趋于频繁, 沉积相为湖泊→沼泽; 60 ~ 30 m段, 沉积环境两次经由频繁趋于稳定再到频繁, 沉积相为河流→沼泽→河流→湖泊→沼泽→河流; 30 ~ 0 m段, 沉积环境逐步趋于稳定, 沉积相为沼泽→湖泊→沼泽. 地层岩性表现出: 青灰色粉质黏土在从南至北方向上呈现出深度变深, 终止深度变浅, 在钻孔ZK3←→ZK4←→ZK7间均出现量级的转折变化; 黄褐、褐黄色粉砂、细砂在从南至北方向上整体出现深度在20 ~ 30 m, 浮动不大, 终止深度变深. 田庄断裂断错地层主要有3套, 均为晚更新世地层, 未穿透上更新统, 由此判定目标断裂为晚更新世活动断层, 从上到下, 断错地层错距逐渐加大, 依次为0.4 m、3.5 m、7.2 m, 错距在钻孔所揭露深度内有两次3 m左右的同震位移, 可以判断在该识别层内发生两次主错动事件, 这为分析田庄断裂的地震危险性提供了可靠的地质证据.

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