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    1. 1961-2014年淮河流域极端气温时空特征及区域响应
    孙玉燕;孙鹏;姚蕊;张强;王友贞
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (1): 1-11.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.01.001
    摘要86)      PDF (4833KB)(365)   

    基于淮河流域气温日数据和趋势性、相关性等方法,全面分析淮河流域极端气温时空变化特征和流域气温变化对全球气候变化的区域响应。研究表明:① 最低气温极高值与最低气温极低值呈大范围显著上升趋势,最大增幅为0.4 ℃/10a及1.3 ℃/10a。东南部城市化高引起的热岛效应是极端暖指数在淮河流域东南部呈显著上升趋势的主要原因;② 极端冷指数呈下降趋势,除IDO和CID,淮河流域绝大部分地区其他极端冷指数呈显著下降趋势,气候变暖延长了淮河流域作物生长季;③ 淮河流域极端冷指数变化幅度大于极端暖指数,夜指数大于昼指数;东部地区极端气温指数变化幅度和显著性检验通过率均大于西部地区,且东南部的极端暖指数增幅是最大的;突变发生时间上,极端冷指数早于极端暖指数约10a;多数极端气温指数变化趋势与经纬度、海拔显著相关。

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    2. 华夏地块南缘凤凰山岩体形成时代及成因
    余晨颖;张健;尹常青;刘锦;陈国楷
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (4): 14-29.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.04.002
    摘要252)      PDF (2860KB)(360)   

    中生代以来的岩浆事件记录一直是华夏地块中新生代大地构造演化的研究热点。近年来关于华夏中生代花岗岩的研究主要集中于南岭及闽浙沿海地区,对于粤东南地区的研究程度较低。通过地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素等手段,旨在探讨华夏地块南缘凤凰山岩体的形成时代、岩石成因机制及其大地构造环境。野外调查及岩相学研究表明,凤凰山岩体的岩石组合为黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩,锆石UPb年龄分别为(156±2) Ma和(158±3) Ma,为晚侏罗纪岩浆活动的产物。两组花岗岩均具有高硅(SiO2=72.66%~76.63%)、富碱(Na2O+K2O =7.89%~9.43%)、低镁(MgO=0.05%~0.54%)和弱过铝质(ASI=1.02~1.04)的特征,富集Rb、Th、U等元素,亏损Ba、Sr、P、Ti等元素,且P2O5含量与SiO2含量呈明显的负相关关系。岩相学和地球化学显示,黑云母钾长花岗岩应属于弱分异I型花岗岩,而黑云母二长花岗岩分异指数较大(DI=93.91~95.74)、固结指数较小(SI=0.48~0.66),Rb/Sr(=99.12~243.75)和Rb/Ba(=67.45~203.80)比值较高、Eu负异常强烈(δEu=0.01~0.02),稀土元素配分图呈“海鸥式”分布,应属于高分异I型花岗岩。黑云母二长花岗岩和黑云母钾长花岗岩 εHf( t )分别变化在-8.4 ~ -5.4和-9.4 ~ -7.0;二阶段Hf模式年龄TDM2 变化范围分别在1 545~1 741 Ma和1 648~1 804 Ma,表明两者都是中-古元古代古老地壳物质重熔的产物。结合该时期区域构造背景,推断凤凰山岩体可能发育在与大洋俯冲板片后撤断离相关的岩石圈伸展的构造环境下,是地壳拉张减薄引起幔源岩浆底侵,带来大量热量,导致中-古元古代古老地壳物质发生部分熔融形成的产物。

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    3. 贵州壮族人群25个Y-STR 基因座遗传多态性
    国学红;何燕;张秀秀;张婷;王婵娟;官志忠
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (3): 120-127.  
    摘要227)      PDF (1989KB)(324)   

    调查贵州黔东南苗族侗族自治州从江县壮族无关男性个体的25个Y-STR 基因座的遗传多态性,并探讨与其他12民族群体的遗传关系。采用Y27plex荧光检测试剂盒复合扩增67例样本,采用3130XL遗传分析仪进行毛细管电泳检测,使用Arlequin 3.5 、Mega 7.0 、SPSS19.0等一系列遗传学软件对基因分型结果进行统计。除2个双拷贝基因座DYS385ab、DYS387S1分别检出8、10个等位基因外,其余23个单拷贝基因座共检出86种等位基因,等位基因个数为2~7不等,等位基因频率为(0.014 9~0.970 1),基因多样性GD值为0.058 8(DYS456)~0.823 6(DYS387S1),25个Y-STR基因座组成的单倍型共检出36种,其中66.7%为唯一单倍型,单倍型多样性HD值为0.957 9。Rst遗传距离矩阵显示:贵州壮族人群父系遗传结构与文献中的福建畲族、内蒙古的蒙古族、山西汉族人群较为相似,与广西壮族、云南哈尼族、新疆维吾尔族、辽宁满族、吉林朝鲜族、萨尔茨堡人群差异明显。而与新疆哈萨克族、安多藏族、西非人群差异显著。25个Y-STR 基因座在贵州壮族人群中具有良好的遗传多态性,可应用于父系亲权关系鉴定。

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    4. 华南地区前后汛期极端降水事件对比分析
    蔡悦幸;陆希;杨崧
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (1): 83-92.  
    摘要114)      PDF (2532KB)(324)   

    根据1961-2014年华南地区50个测站的逐日降水量资料,采用改良后的百分位法定义了华南地区前后汛期的极端降水,并运用小波分析、SVD等统计方法分析了华南地区的前、后汛期极端降水事件的时空变化规律以及可能影响原因。结果表明:近54 a来,华南地区前、后汛期极端降水都有明显的年际变化,极端降水指数都呈上升趋势,但是变化周期不同,分别具有3~5 a和6~8 a的显著的变化周期;华南地区前、后汛期的极端降水指数的空间分布存在差异,前汛期在广西东北部和广东中部极端降水指数较大,后汛期在华南沿海地区极端降水指数较大。造成前、后汛期上述差异的可能因素是:① 大气环流和前冬海温异常变化可能是影响华南前汛期极端降水的重要因素。前汛期由于南海夏季风的爆发,强盛的西南气流由南向北输送暖湿气流,同时北方冷空气延伸至华南地区,冷暖空气在华南中北部交汇,对流旺盛,易于发生极端降水;前汛期前冬季赤道太平洋海温异常增暖特别是中东太平洋的增暖,为华南地区前汛期降水偏多创造了有利条件;② 后汛期极端降水的主要原因是局地海温增加,对流旺盛,西北太平洋和南海热带气旋的增多,在华南沿海地区易出现极端降水。

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    5. 尖吻蝮蛇凝血酶在大鼠体内的药代动力学
    邓沁;刘宏;苏薇薇;彭维;吴忠;王永刚;姚宏亮
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (1): 1-6.  
    摘要211)      PDF (3352KB)(301)   

    尖吻蝮蛇凝血酶是从尖吻蝮蛇蛇毒中分离纯化得到的一种类凝血酶,是本团队研发的止血一类新药。采用125Ⅰ-标记的放射性同位素法和三氯醋酸沉淀结合放射性检测法研究尖吻蝮蛇凝血酶在大鼠体内的药代动力学。结果表明两种方法测定的AUC值与剂量均呈正相关,相关系数分别为0.999 8和0.999 0;肝、脾、心在给药后5 min药物含量最高,其他绝大部分组织在给药后 30 min药物含量最高,以后逐渐降低;在各时间点,肝组织含药量显著高于其他组织;此外,尖吻蝮蛇凝血酶排泄较完全,主要由尿排泄。

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    6. 敦煌旱峡古玉矿遗址工具石锤及其岩石材料来源分析
    杨炯;张跃峰;丘志力;陈国科;王辉;张钰岩;郑昕雨
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (4): 1-13.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.04.001
    摘要80)      PDF (3782KB)(301)   

    石器工具是石器时代生产力和生产方式的重要标志。敦煌旱峡古玉矿遗址是中国目前发现最古老的玉(闪石玉)矿遗址,石器工具的矿物岩石材料学特征对于揭示当地采矿(玉)工业面貌和人群活动特点有明显的学术价值。利用偏光显微镜、XRF和ICP-MS等进行的测试显示,敦煌旱峡古玉矿遗址9件典型工具石锤的原岩分别为闪长玢岩、花岗闪长玢岩、辉绿岩、玄武岩和英安岩等岩浆岩。从宏观特征、显微结构、主微量元素特征及构造环境4个方面将石锤与附近区域出露的岩石进行了对比分析,发现它们的地质地球化学特征与以玉矿遗址为中心直径100 km范围内出露的岩浆岩一致,分别形成于火山弧及板内环境。结果表明,除部分卵石石锤外,敦煌旱峡古玉矿遗址石锤主要是就地/近取材于敦煌地块三危山玉矿及附近(以遗址为中心直径100 km范围内)的岩浆岩,特别是附近较为致密坚硬的次火山岩和火山岩。根据石锤的野外分布特点及其与其它采矿遗址石锤的比较,认为目前所研究的石锤更多为选矿(玉)工具,石锤的形制特点所反映的人类行为和社会系统力量的“技术表现”对探索采矿人群的意义有待深入探讨。

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    7. 汉中盆地军王村黄土-古土壤剖面的色度特征及机理
    杨丹;庞奖励;周亚利;黄春长;查小春;张旭;张文桐
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (1): 93-101.  
    摘要98)      PDF (1926KB)(291)   

    对汉中盆地城固县军王村(JWC)剖面的色度参数进行分析,并结合磁化率、烧失量、氧化铁进行主控因素的研究。结果表明:亮度(L*)含量的变化与有机质含量密切相关,红度(a*)的变化与氧化铁含量密不可分;色度参数曲线与磁化率曲线具有同步的变化趋势,其中L*、a*、a*/b*对气候响应敏感,能作为较好的气候替代指标,记录了该区的气候和成壤环境变化;各色度参数的变化趋势反映了晚更新世末期气候冷干→全新世初期气候开始转向暖湿→全新世中期气候湿热→全新世晚期气候暖湿降低,但晚更新世末期的气候并不是持续稳定的,在38.8~25.6 ka BP期间出现了短暂的相对温暖湿润的阶段。

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    8. 北宋时期气候变化及其对应社会影响
    刘嘉慧;查小春;石晓静;王光朋;张国芳
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (1): 121-129.  
    摘要115)      PDF (1656KB)(289)   

    气候变化的社会影响是当前全球变化影响研究的重要领域之一。从历史角度上研究气候变化及其社会影响可以为当前人类应对以全球变暖为突出标志的气候变化挑战提供宝贵的借鉴。对北宋时期世界各地的气候变化和我国气候变化进行了总结归纳,指出我国独特的自然环境,在北宋时期,前期温暖、后期变冷,处于唐末冷期以及明清小冰期的气候变化敏感的转折时期,气候波动明显,且降水变率大。在北宋时期气候变化影响下,我国洪水灾害发生频率高,对我国的农业生产、社会和经济发展等均造成了极大影响。其研究结果对了解过去气候变化及其影响有重要意义。

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    9. 某水下机器人阻力特性的数值模拟
    白航;王伟竹;姚清河
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (1): 150-160.  
    摘要136)      PDF (4843KB)(288)   

    利用计算流体动力学(CFD)方法,对特定深孔有压隧洞环境下某类型水下机器人的阻力特性进行了研究。首先,对 Suboff 标准模型进行了模拟计算,计算结果与国际拖曳水池会议(ITTC)公布的试验数据基本吻合,验证了所用方法的适用性。然后,对两种不同支撑结构的机器人模型进行了计算,讨论了两种支撑结构对水下器人的阻力和表面压强的影响。最后,对不同工况下机器人的阻力特性和周围流场进行了分析。结果表明:与板件支撑结构相比,杆件支撑结构可以减小阻力和降低表面压强在不同工况时的波动程度;两种前端支撑结构模型在不同工况下的阻力和表面压强变化趋势相同,顺流行驶时阻力随着航行速度的增大而减小,而逆流行驶时阻力则随着航速增大而增大。

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    10. 预条件共轭梯度法求解三维地电场有限元方程的网格分析
    王威;李景富;刘洁
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (3): 1-6.  
    摘要86)      PDF (3059KB)(287)   

    为了优化预条件共轭梯度法求解三维地电场有限元方程的效率,通过系统的网格分析,提出在常规六面体网格基础上二次剖分得到四面体网格的方案。模型分析结果表明,对于均匀网格,不完全Cholesky共轭梯度法(ICCG)和超松弛预条件共轭梯度法(SORCG)均可成功求解;对于非均匀网格,六面体剖分会导致ICCG的预条件因子不符合条件而求解失败,但采用新的四面体剖分ICCG不仅成功求解而且相对六面体网格可以节省约50%的内存需求。

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    11. 会仙湿地底泥可培养微生物
    阮楚晋;潘丽霏;刘洁;刘祎;肖咪云;陆祖军
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (1): 21-28.  
    摘要91)      PDF (1532KB)(286)   

    利用平板涂布法分离会仙湿地底泥可培养原核微生物,共获得65个分离株,基于细菌16S rRNA基因序列的相似性和系统聚类分析显示,它们分属4个门,12个属,24个种,包括厚壁菌门的芽孢杆菌属Bacillus、类芽孢杆菌属Paenibacillus、Fictibacillus属、Lysinibacillus属和肠球菌属Enterococcus;放线菌门的链霉菌属Streptomyces和红球菌属Rhodococcus;变形菌门的假单胞菌属Pseudomonas、寡养单胞菌属Stenotrophomonas、泛菌属Pantoea、代尔夫特菌属Delftia以及拟杆菌门的金黄杆菌属Chryseobacterium。分离株中芽孢杆菌属的菌株占53.85%,为优势菌群,其在有机物含量高的条件下会大量繁殖,与湿地富营养化特征相吻合;分离的微生物中含10株4种条件致病性菌,占分离株的15.38%,有机砷耐受菌株30株12种,占46.15%,表明该生态环境已被人为活动严重影响。此外,还分离获得对农药五氯硝基苯(PCNB)耐受性在300 mg/L以上的菌株1株,它们的出现与当地农药与化肥的滥用有着直接关系。

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    12. 宝山堇菜Pb耐性相关基因筛选及表达特性
    邓冬梅;艾红霞;邓金川;廖斌
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (1): 29-35.  
    摘要122)      PDF (2387KB)(285)   

    Cd超富集植物宝山堇菜Viola baoshannensis也有一定Pb耐性/富集能力,为了解宝山堇菜对Pb的耐性/富集分子机制,采用抑制消减杂交技术(suppression subtractive hybridization, SSH),筛选了宝山堇菜根在Pb诱导下差异表达的基因片段,进而对与Pb耐性与富集相关的基因克隆片段(expressed sequence tags, ESTs)进行半定量RT-PCR和Northorn杂交验证。利用SSH方法,从宝山堇菜根部获得27个在Pb胁迫下特异表达的无重复的有意义EST克隆片段。半定量RT-PCR和Northern杂交进一步证实和Lycopersicon esculentum木葡聚糖内源转糖基酶(xyloglucan endotransglycosylase, XTH)基因、Arabidopsis thaliana GTP结合蛋白基因(GTP binding mRNA)基因相似的2个克隆片段在宝山堇菜受Pb胁迫时,为上调表达基因。可初步假设,Pb胁迫下,伴随有细胞壁的变化,GTP 结合蛋白可能参与宝山堇菜体内Pb胁迫信号的传导。

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    13. 尼罗罗非鱼主要组织相容性复合体Ⅱ β(MHC Ⅱ β)基因的克隆、表达和多态性
    何佳男;罗文娜;刘晓春;林浩然
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (1): 7-20.  
    摘要104)      PDF (9198KB)(280)   

    MHCⅡβ 基因在鱼类免疫反应中起重要作用。采用同源克隆和末端快速扩增(RACE)技术,克隆了尼罗罗非鱼的MHCⅡβ基因。MHCⅡβ 基因含有5个外显子和4个内含子,其cDNA全长为1 142 bp,开放读码框为750 bp,编码249个氨基酸。通过同源性分析和进化树分析发现,与其他硬骨鱼类和哺乳类的相似性在30.6%~78.6%,和鲈形目的鱼类同源性最高。从25尾罗非鱼的50个开放读码框的阳性克隆中共获得10条不同的核苷酸序列,分别编码不同的氨基酸。氨基酸序列比对分析发现,多态性位点主要集中在 MHCⅡβ 基因的第2外显子上。通过对海豚链球菌感染后易感个体和抗病个体的PCR-SSCP电泳分析,发现电泳条带出现2~12条不同的单带,测序结果表明个体存在1~6个等位基因,暗示至少存在3个 MHCⅡβ 基因座。qPCR检测表明,MHCⅡβ 基因在鳃、心脏、脾脏等组织高度表达,在肾脏、肌肉、脑等组织中中度表达,而在皮肤、肠、肝脏等组织中表达最弱。在攻毒后的头肾组织中,MHCⅡβ 基因的表达量呈现下降-上升-下降的变化趋势,表明 MHCⅡβ 参与了罗非鱼的免疫反应。

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    14. 基于随机森林的流动摊贩分布模型
    戴若颖;党雪薇;冯兆;李海霞;柳林
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (1): 76-82.  
    摘要134)      PDF (2795KB)(280)   

    流动摊贩聚集是我国城市管理的难题。相关研究多针对流动摊贩形成与管理的机制,对特定街道进行实证分析,而缺少针对区域流动摊贩分布的定量建模。流动摊贩形成与许多因子有关,各因子关系复杂,所选建-模算法随机森林建立适用于特征值关系复杂的分类器,不需要依赖贡献度大的单个因子,并且能够一定程度回避其他分类算法常有的噪声、异常值和过拟合造成的问题,得到高精度的预测模型,同时能够在此基础上得到各因子的贡献度,为进一步研究流动摊贩问题提供依据。根据文献和实地调查分析,选择房价、街道段长度、路口岔口数量、段内外公交线路数量等因子作为建模的特征值。以广州海珠区为例,将流动摊贩数量分为4个等级,等级1对应0个流动摊贩,等级2对应1~10个流动摊贩,等级3对应11~20个流动摊贩,等级4对应20个以上流动摊贩。通过模型训练和参数调整,使用卡帕系数和整体精度作为标准,选择性能最优的预测模型。基于随机森林的流动摊贩分布模型预测流动摊贩的空间位置,一定程度揭示流动摊贩形成和分布的规律,可用于城市规划和管理,同时辅助流动摊贩的相关研究。

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    15. 中国李属樱亚属Prunus L.subgenus Cerasus (Mill.) A.Gray的数量分类
    吴保欢;黄文鑫;石文婷;羊海军;崔大方
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (1): 36-43.  
    摘要120)      PDF (1136KB)(278)   

    李属Prunus L.樱亚属subgenus Cerasus (Mill.) A.Gray植物目前在亚属下的分类及种的处理上存在争议。本文对41种樱亚属植物的30个形态性状进行聚类分析,对亚属的分类及种的处理进行了讨论。结果显示,在欧氏距离676处,41个种被划分为11个类群,其中6个类群只含有1个种,5个类群包含2个及以上种。华中樱桃Prunus conradinae Koehne、光叶樱桃Prunus glabra (Pamp.) Koehne、蒙自樱桃Prunus henryi (C.K.Schneid.) Koehne、西南樱桃Prunus duclouxii Koehne、云南樱桃Prunus yunnanensis Franch.、樱桃Prunus pseudocerasus Lindl和细花樱桃Prunus pusilliflora Cardot 7个分类存在较大争议的种聚为1支,表明它们之间关系相近,将它们放在一个组或系较为合适。微毛樱桃Prunus clarofolia C.K.Schneid.、多毛樱桃Prunus polytricha Koehne和康定樱桃Prunus tatsienensis Batalin在聚类中非常接近。康定樱桃区别于其他2种的性状是其苞片边缘的腺体是盘状的,但在原始文献和模式标本中并没有此特征,而多毛樱桃的毛被和其他2种是连续的,建议将3者进行合并处理。

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    16. 海底表层水合物绞吸单齿破碎仿真分析
    王广申;王国荣;钟林;张亦弛;邱顺佐
    中山大学学报自然科学版    2019, 58 (5): 1-7.   doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2019.05.001
    摘要84)      PDF (1856KB)(275)   

    固态流化机械采掘的原位绞吸式开采是目前较为适用的海底表层水合物开采技术之一。基于离散元法建立了单齿切削水合物的拟三维数值仿真模型,对单齿切削水合物的破碎过程进行了研究。研究结果表明:1)水合物破碎仍然遵循岩石的破坏机理,纯态水合物呈塑性破坏、海洋水合物沉积呈脆性破碎;2)切削厚度越深,崩落的海洋水合物沉积物体积呈越大的趋势;3)切削厚度小于8 mm时,切削力随切削厚度成线性增大。运用三维离散元法研究绞吸头单齿破碎水合物具有可行性,其研究结果可为绞吸式机械采掘及绞吸头的设计、开采参数的制定提供依据。

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    17. 极限安全地震动下核电站安全壳楼层反应谱
    兀琼;刘玉岚;王彪
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (1): 136-142.  
    摘要104)      PDF (6622KB)(267)   

    核电站安全壳结构的抗震分析对核电站设计和安全性评估起着至关重要的作用。采用ABAQUS有限元分析软件,对核电站CPR1 000安全壳结构建立精细的三维有限元模型,在极限安全地震动下使用时程法进行非线性抗震分析;选取一些关键楼层位置的代表点计算结构的楼层反应谱,分析比较不同目标阻尼比对楼层反应谱的影响。结果表明:所建立的三维有限元模型能够真实有效地反映结构抗震分析时的具体响应,并且在极限安全地震动作用下仍然保持完整性,分析得到的结构楼层反应谱可作为子结构抗震分析的输入数据。

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    18. 带非线性延迟项的分数阶微分积分方程收敛性
    郑伟珊
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (1): 55-62.  
    摘要119)      PDF (794KB)(262)   

    采用Jacobi谱配置方法研究带非线性延迟项的分数阶微分积分方程,通过适当的线性变换后利用雅可比高斯求积公式求近似解和近似导数,并给出严格的误差分析,证明了在无穷范数和加权L2加权范数中精确解与近似解,精确导数与近似导数的误差均呈指数衰减。

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    19. 一个非线性带分布时滞尺度结构的种群模型正稳态解的存在性
    柏萌;冯兆永;周庆华
    中山大学学报自然科学版    2018, 57 (1): 44-48.  
    摘要123)      PDF (760KB)(261)   

    研究一个非线性的带分布时滞尺度结构的种群模型。此模型既考虑新生个体的产生过程中需要的不可少的时间间隔,又考虑种群内部竞争的影响。利用算子半群的方法得到此模型正稳态解存在的充分条件。

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    20. 环境微生物组多样性及功能研究进展
    吴波;冯凯;职晓阳;何强;许玫英;邓晔;肖凡书;汪善全;于玲;鲁祺鸿;连英丽;罗丽娟;原珂;陈保卫;颜庆云;仇荣亮;栾天罡;贺志理
    中山大学学报自然科学版    2017, 56 (5): 1-11.  
    摘要296)      PDF (896KB)(257)   

    快速发展的测序技术和各种高通量手段使我们能够深入探索环境微生物的多样性及其功能。本文中提及的环境微生物组(environmental microbiome)界定为特定环境中所有微生物基因组的集合。环境微生物组研究的主要目的是解读特定环境中微生物的多样性、结构、功能、相互作用和进化,以及它们与环境因子和生态系统功能之间的关系等。本文重点关注土壤、水体及空气中的微生物组研究,回顾了目前的高通量测序技术和主要的环境微生物组学数据分析工具,然后综述了不同的生态环境中微生物组研究的主要的进展,最后,提出了环境微生物组研究中的关键科学问题,并突出了在未来环境微生物组研究中微生物功能和生态机制的重要性。

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