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2015年 第51卷 第3期 刊出日期：2015-05-20

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北京大学学报

三种核燃料循环战略中长期平衡物质流的计算

周超然;王宇钢

2015, 51(3):  377-383.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2014.171

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利用国际上标准的热堆和快堆技术参数, 对“开式热堆一次通过”、“闭式热堆循环”和“闭式热堆快堆混合循环” 3 种核燃料循环方式进行长期平衡的物质流计算, 得到不同战略下的天然铀需求、分离功需求、核电装机类型容量需求、核燃料需求、核废料处置需求等结果。通过对比, 得出“闭式热堆快堆混合循环”是3 种循环方式中核资源利用率最高、放射性核废料产出量最低的战略选择。

基于Gabor 相位和图像质量评价的高分辨率掌纹细节点提取算法

刘重晋;王瀚;封举富

2015, 51(3):  384-390.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2014.169

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针对主线、褶皱线及噪声等造成高分辨率掌纹细节点提取困难的问题, 提出一种基于Gabor 相位和图像质量评价的高分辨率掌纹细节点提取算法。首先使用Gabor 振幅相位模型对掌纹图像进行描述, 并基于 Gabor 相位提出多尺度的细节点检测方法; 然后利用提取细节点过程中的信息, 设计基于傅里叶响应的质量评价方法和基于Gabor 振幅的质量评价方法; 最后融合两种质量评价结果, 并对检测到的细节点进行筛选。实验结果表明, 所提方法能够有效地提取高分辨率掌纹图像的细节点, 并去除不可信细节点。与其他方法相比, 具有更好的细节点提取结果。

LTE 网络控制信道和业务信道联合调度策略

刘秋妍;钱颖;伏玉笋;赵玉萍

2015, 51(3):  391-397.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2014.170

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为了充分地考虑控制信道与业务信道之间的相互影响, 提出基于用户业务需求和基于控制信道调度效率的两种控制信道和业务信道联合资源调度算法。这两种联合信道调度策略均基于以网络吞吐量最大化为目标的最小聚合等级?最大载干比(minimal aggregation-maximal carrier to interference, Min AL-Max C/I)算法提出。在长期演进(long time evolution, LTE)系统级仿真平台中, 将提出的联合资源调度策略与Min AL-Max C/I 算法进行对比。仿真结果与理论推导的结论一致, 证明基于业务需求的联合调度算法优先调度业务需求最大的用户, 所以能获得用户吞吐性能的最优。基于控制信道策略的联合调度算法是从控制信道调度效率最大化的角度出发, 优先调度控制信道调度效率最大的用户, 在控制信道受限的条件下, 能够实现网络吞吐的最大化。

ODTrans: 适用于云数据存储系统的容错的事务协议

程序;李红燕;王腾蛟;杨冬青

2015, 51(3):  398-408.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.011

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云数据存储系统中, 由于数据的分片、冗余存储以及频繁的节点故障, 导致分布式事务的原子提交问题发生变化, 使得原先的两阶段提交协议(2PC)不再适用。作者对云存储中事务提交的典型场景进行刻画, 重新定义分布式事务的提交问题, 并提出基于一致性协议的方法ODTrans, 用于处理分布式提交和副本更新。相比于传统的2PC 和主备复制方法, 在一个没有拜占庭将军问题的集群中, 它可以始终取得进展。实验结果表明, 所提方法可以获得与已有的方法相近的性能, 既可以容忍从节点发生错误, 也可以应对主节点的故障。

基于双帧图模型的视频物体分割

蒲松涛;查红彬

2015, 51(3):  409-417.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.012

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通过将空间及时序信息有效结合, 提出基于双帧图模型的单目视频物体分割算法。首先, 通过手工交互得到初始帧的分割, 并据此训练获取前景物体及背景的颜色模型。然后, 利用双帧图模型融合当前帧的颜色信息以及由颜色差得到的空间和时序约束。根据观测到的颜色差异与物体运动的线性关系, 提出运动自适应的时序约束因子, 它能够随视频中物体运动变化自适应地调节。最后, 通过二值图割法计算当前帧的分割结果并更新颜色模型。利用双帧图模型可循序地对视频中的下一帧进行分割。实验结果证实, 提出的自适应时序约束因子可以提高物体分割结果的准确性和时序一致性, 量化指标表明此算法在视频物体分割中可获得更优结果。

基于LT 编码的视频多流并发传输研究

汤凯;周超;张行功;郭宗明

2015, 51(3):  418-426.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.051

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提出一种基于Luby-Transform (LT)编码的多服务器HTTP 流媒体传输方法。在服务器端, 通过对数据进行LT 编码, 多台异构服务器被等效为一台具有更大带宽的虚拟服务器, 客户端可以从多台服务器并行下载任意编码后的数据片段, 而不用考虑数据分块和服务器调度等问题。为了减少传输过程中由于等待ACK 消息而产生的冗余数据(ACK 开销), 提出一种基于流量模型的数据请求算法, 构建网络随机模型, 预测每台服务器需要传输的时间。实验结果表明, 与传统的并发传输方法相比, 所提方法可以大大降低传输开销, 减少HTTP 请求次数, 获得更好的视频质量, 对波动带宽有更好的鲁棒性。

速度谱低端法在MRR 反演雨滴谱中的应用研究

何思远;刘晓阳;孙大利;张轲;左全

2015, 51(3):  427-436.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2014.174

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针对微雨雷达(MRR)反演雨滴谱时, 大气垂直气流影响较大(下沉气流达到1 m/s 以上时, 反演滴径的误差超过40%)以及如何剔除垂直气流的问题, 应用速度谱低端法估计垂直气流, 将降水粒子数密度最大处的速度作为速度谱的低端, 并以此计算垂直气流的速度。为了检验这个垂直气流速度对MRR 反演的修正效果, 将与MRR 放置在一起的Parsivel 雨滴谱仪的测量值作为参考进行对比。大雨强条件下修正后的相对误差减小20%左右, 中、小雨强时修正后的相对误差减小10%以上, 说明用速度谱低端法计算的垂直气流可用于修正MRR 的反演。

朝鲜冰雹的气候特征分析

金哲;倪相

2015, 51(3):  437-443.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2014.136

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利用朝鲜1981—2010 年95 个地面观测站的冰雹观测记录, 分析朝鲜冰雹的气候特征。结果表明, 朝鲜的冰雹主要分布在北部山区、中部山区和西部平原地区, 年平均冰雹日数在上述地区分别达到4, 1.5 和1 以上。年平均冰雹日数分布表现出明显的季节变化, 春季主要集中在中部山区和北部山区, 年平均冰雹日数达到0.4; 夏季主要出现在北部山区, 年平均冰雹日数达到0.8; 秋季南移至西部平原和东部沿海地区, 年平均冰雹日数达到0.4。朝鲜的冰雹发生时刻具有明显的日变化特征, 平壤站冰雹最大值出现在13:00LT (当地时)。在研究的时间段内, 朝鲜全国72 个台站的年平均冰雹日数出现显著的下降趋势, 6 个台站的年平均冰雹日数明显上升, 主要分布在北部的两江道。另外, 对平壤观测站的零度层高度(FLH)、归一化对流有效位能(NCAPE)和垂直风切变(VWS)进行分析, 探讨平壤地区冰雹频数下降的原因。

黔东南苗族侗族自治州民族村寨空间分布特征研究

杨京彪;吕靓;杜世宏

2015, 51(3):  444-450.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2014.175

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以统计数据、野外调查资料和矢量地图为数据源, 对黔东南苗族侗族自治州的民族村寨分布进行空间分析。通过数字高程模型(DEM)数据提取黔东南州民族村寨海拔、坡度和坡向数据, 计算111 个民族村寨点与水系和道路的距离, 基于Getis-ord General G 函数对黔东南州民族村寨进行空间点模式分析。结果表明: 黔东南州民族村寨分布于244~1256 m 的高程范围, 1.14°~40.47°的坡度范围, 东坡和南坡是最主要的分布坡向; 民族村寨与水系距离在2~1370 m 的范围内。分析表明, 民族村寨整体上在坡向和与水系距离上属于随机分布, 在海拔和坡度上属于高值分布, 在与省道、国道和高速公路的距离上属于低值分布, 黔东南州民族村寨分布的空间特征与地理环境及民族历史文化等因素相关。

汉代至元代北京什刹海成湖的地层证据 —— 以小石碑胡同工地西壁南剖面为例

马悦婷;岳升阳;徐海鹏;张鹏飞

2015, 51(3):  451-462.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2014.177

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对北京什刹海北岸小石碑胡同工地西壁剖面沉积物粒度、化学成分及孢粉等相关数据进行综合分析, 结果表明, 从汉代至元代, 什刹海有4 个环境演变阶段的沉积物: 1930~1820 aBP 为河流相的分支河道、河漫滩沉积; 1820~1295 aBP 为湖泊沉积, 其中三国时期(1730~1690 aBP)水域较大, 水体较深, 可能与车箱渠的修筑有关, 此后逐渐退为湖滩; 1295~970 aBP 为河流相沉积; 970~580 aBP 为湖滩沉积, 是当时什刹海北岸的边缘地带。孢粉组合反映低湿地植被的环境特点, 符合该地区沉积物的环境背景特征。元代湖岸距当时的斜街约100 m, 距今什刹海北岸约80 m。研究结果揭示了什刹海湖泊演变的历史, 为什刹海环境演变研究乃至北京城区的历史地理研究提供基础性资料。

塔中地区新近纪构造作用下寒武系应力场模拟与裂缝预测

张鹏;侯贵廷;潘文庆;齐英敏

2015, 51(3):  463-471.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2014.178

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根据塔中地区地震资料解释的断裂体系、上下寒武统顶底界面构造图和6 口钻井裂缝特征等资料, 在对塔中地区寒武系岩石力学进行测试的基础上, 考虑断裂对裂缝形成的影响, 采用三维有限元法对新近纪构造作用下塔中地区寒武系的构造应力场进行模拟, 并将模拟结果与塔中地区钻井统计的构造裂缝面密度进行匹配, 得到塔里木盆地寒武系的构造裂缝发育分布情况。结果显示: 断裂对裂缝的影响明显, 靠近断层或位于断层交汇处的构造裂缝发育, 裂缝在断层的一盘发育, 在另一盘则相对不发育; 膏岩层对构造应力的传播有一定程度的阻碍作用, 盐上的寒武系上统较盐下的寒武系下统构造裂缝发育, 盐间的中寒武统构造裂缝则相对不发育。

贵州省兴义地区中三叠世兴义动物群化石储集层古环境初步分析

邹晓东;郭文;江大勇;孙作玉

2015, 51(3):  472-484.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2014.179

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通过野外剖面观察、测量、取样和室内工作, 对贵州省兴义市乌沙镇泥麦古村爆竹厂剖面中三叠统法郎组竹杆坡段兴义动物群化石储集层碳酸盐岩的沉积微相、碳氧同位素进行初步分析, 探讨其沉积环境及其变化。识别出5 种微相类型: 均质泥质微晶灰岩、含少量生物碎屑的泥质微晶灰岩、含丰富破碎生物碎屑的泥质微晶灰岩、含丰富完整生物碎屑的泥质微晶灰岩以及水平纹层状泥晶灰岩。结合前人的工作, 推断该地区在拉丁期经历局限海、开阔海、台内盆地3 种环境, 整体为一个海进过程。δ13C 和δ18O 普遍偏低, δ13C 在化石层出现明显负漂移。综合微相、沉积相及碳氧同位素特征, 推断兴义动物群生活在局限海且海水温度相对偏高的环境中。

不确定性反应风格和未来取向应对的关系探究: 预期情绪的中介作用

冯莹;甘怡群;柳之啸;聂晗颖;陈炜夷

2015, 51(3):  485-494.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.025

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探讨不确定性反应对未来取向应对的影响以及预期情绪的中介作用。研究1 探索不确定性反应、预期情绪和未来取向应对三者之间的关系, 研究2 探索不确定性反应和预期情绪对未来取向应对行为(理财行为)的影响。研究1 为横向研究, 不同行业204 人填写不确定性反应量表、预期情绪量表和未来取向应对量表。研究2 为纵向研究, 时间间隔为2 个月, 时间点1 发放不确定性反应量表, 时间点2 发放预期情绪量表和未来取向行为(理财行为)意愿量表, 两个时间点收取有效问卷113 份。不确定性反应的3 个维度、预期情绪和未来取向应对之间都显著相关。横向研究中用Bootstrap 检验发现预期情绪在不确定性情绪和未来取向应对关系中的双中介作用, 以及积极预期情绪在不确定性认知、期待改变和未来取向应对关系中的中介作用。纵向研究中用Bootstrap 检验发现积极预期情绪在不确定性认知、改变意图和未来取向行为(理财行为) 的中介作用, 预期情绪在不确定性情绪和未来取向应对行为之间的中介作用不显著。不确定性认知通过积极预期情绪促进未来取向应对增加, 期待改变通过积极预期情绪促进未来取向应对的增加。

回避目标定向与反馈寻求行为 —— 角色冲突的调节作用

侯娅琼;刘海骅;姚翔;黄峥

2015, 51(3):  495-502.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.069

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考察回避目标定向(掌握回避目标定向和成绩回避目标定向)与反馈寻求行为之间的关系, 以及角色冲突对上述关系的调节作用。以240 名北京大学一年级的本科新生为研究对象, 这些新生在刚入学时报告了他们的回避目标定向, 间隔6 个月后, 报告了角色冲突的程度和反馈寻求行为。研究结果表明: 1) 掌握回避目标定向对反馈寻求行为具有显著的负向预测作用; 2) 角色冲突对反馈寻求行为具有显著的正向预测作用; 3) 角色冲突能够调节掌握回避目标定向与反馈寻求行为之间的关系, 具体表现为, 角色冲突程度越高, 掌握回避目标定向与反馈寻求行为的负相关关系越强。研究验证了回避目标定向的二因素模型, 对于新生入学适应具有一定的实践意义。

基于网络内容分析的中国市场蜜月旅游目的地选择研究

王菲;宋萌;信心;李晓丹;吴必虎

2015, 51(3):  503-510.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2014.157

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在分析蜜月旅游现状基础上, 收集蜜月旅游网络游记数据, 利用内容分析法考察消费者选择蜜月旅游目的地过程中的主要影响因素, 确定若干个理想目的地的主要指标, 并由此构建一套蜜月目的地选择的评价指标体系。应用该指标体系, 利用基于网络的目的地属性及消费者评价内容分析, 得出对于中国客源市场的全球蜜月旅游目的地竞争力排名, 为目的地形象定位及消费者合理选择提供科学依据。

基于 GARCH-EVT-VaR 模型的碳市场风险计量实证研究

蒋晶晶;叶斌;马晓明

2015, 51(3):  511-517.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.018

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对欧盟碳市场风险进行实证研究, 在分析碳市场价格波动特征基础上, 将条件方差和极值理论纳入 VaR 计量框架, 建立量化碳市场价格波动风险的GARCH-EVT-VaR 模型。应用该模型对欧盟碳排放交易市场(EU ETS)进行实证研究, 结果显示: 碳市场价格波动具有尖峰、厚尾、自相关、波动性聚类和条件方差等典型特征, EUA 和CER 价格波动呈现显著同步性; 碳市场存在显著的极端价格波动风险, GARCH-EVT-VaR 模型能够更准确地量化碳市场风险, 从而为应对极端事件预留充足的风险储备。

黄河三角洲(东营市)高效生态渔业综合效益评估

周鑫;许学工

2015, 51(3):  518-524.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.021

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根据渔业系统可持续发展的原理, 借鉴相关评价方法, 构建高效生态渔业综合效益指标体系, 对位于黄河三角洲主体部分的东营市进行高效生态渔业的综合效益评估, 包括时间序列(1992—2011 年)和内部空间分异(三县两区)的定量综合评价研究。指标体系分为3 个层次, 共21 个指标。采用线性加权法进行多指标综合评价合成, 其中, 数据标准化采用Z-score 法, 权重确定采用层次分析法和专家打分法。结果表明, 自 1992 年以来, 东营市渔业综合效益整体呈现上升趋势, 并可划分为3 个阶段: 1992—1998 年低水平波动, 1998—2006 年效益快速提升, 2006 年至今稳定协调发展。总效益与经济效益的变化趋势基本一致, 与生态效益在部分年份呈现负相关。从区域比较来看, 垦利县各项效益均领先其他区县, 河口区次之, 东营区和广饶县渔业发展较差。该综合评估结果可为东营市制定渔业发展政策提供科学支持。

两种共混BDPs 作为生物膜载体和碳源的脱氮研究比较

朱擎;杨飞飞;赵兰;吴为中

2015, 51(3):  525-530.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.022

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采用 PHBV/PLA 和PHBV/木纤维素两种可生物降解聚合物作为反硝化碳源和生物膜载体进行序批试验和填充床连续反硝化试验。序批试验结果表明, PHBV/木纤维素固相碳源启动速度快于PHBV/PLA, 但两者24 小时脱氮效果并无明显差异; 反硝化速率分别为0.10 mg N/(L·h·g)和0.12 mg N/(L·h·g)。填充床连续反硝化试验结果表明, 两种碳源NO3 ?-N 去除负荷分别为13.95 mg/(L·h)和14.02 mg/(L·h), 去除率均高于90%, PHBV/PLA 比PHBV/木纤维素具有更好的碳源控释能力。扫描电镜结果表明, 内部结构特征的差异是共混固相碳源脱氮性能和碳源控释性能产生差异的关键因素。

城市邻里环境在儿童户外体力活动方面的可供性研究 —— 以北京市燕东园社区为例

曲琛;韩西丽

2015, 51(3):  531-538.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.023

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使用感知地图绘制与访谈结合的方法, 以94 名6~12 岁的儿童为研究对象, 对北京市燕东园社区邻里环境在儿童户外体力活动方面的可供性现状和儿童理想的邻里环境可供性进行调查, 获得188 份有效感知地图。研究发现: 1) 邻里环境在儿童户外体力活动方面的可供性结构呈现被使用的可供性>被感知的可供性>被塑造的可供性的特征, 比例为15:12:1; 2) 对邻里环境可供性总量贡献最大的元素是“地面”和“植物”; 3) 儿童理想的邻里户外活动环境中被感知的可供性提高幅度最大的环境元素是“建构筑物及园林小品”、“天气及微气候”及“水体”, 被使用的可供性显著提高的环境元素为“运动与游乐设施”和“环保与服务设施”; 4) “科幻”及 “多媒体设施”作为理想的邻里环境元素被提出, 但其可供性仅限于被感知和被使用, 且数量有限。

细菌对铅和铬在多孔介质中迁移行为的影响

原野;蔡荔;童美萍

2015, 51(3):  539-546.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.024

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选用石英砂和载铁石英砂两种介质模拟环境介质, 以大肠杆菌C3000 为代表细菌, 考察细菌对Pb(Ⅱ) 和Cr(Ⅵ)迁移行为的影响。研究发现, Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)在载铁石英砂中迁移的阻滞系数(分别为4.793 和 1.212)分别大于在石英砂中的阻滞系数(1.145 和0.427), 表明Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)在载铁石英砂中的迁移能力低于其在石英砂中的迁移。在石英砂中, Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)在无细菌时迁移的阻滞系数(分别为1.145 和0.427)与有细菌时迁移的阻滞系数(1.230 和0.369)相近, 表明Pb(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的迁移不受共存细菌的影响。在载铁石英砂中, Pb(Ⅱ)在有细菌时迁移的阻滞系数(6.360)明显大于其在无细菌时的阻滞系数(4.793), 而Cr(Ⅵ)在有细菌时迁移的阻滞系数(1.212)与其在无细菌时的阻滞系数(1.037)相近, 表明细菌的存在会抑制Pb(Ⅱ)的迁移, 而对Cr(Ⅵ)的迁移不产生影响。研究结果可为预测重金属在土壤地下水中的迁移行为提供理论依据。

利用半导体激光管制作亚硝酸盐测定仪的可行性研究

吴沣;郝瑞霞;姜源;杨诗琴;鲁安怀

2015, 51(3):  547-552.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.068

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结合激光吸收光谱和紫外–可见光分光光度计原理, 利用亚硝酸根和对氨基苯磺酸以及N-1-萘基-乙二胺盐酸盐反应后生成紫红色染料, 对绿色半导体激光管发出的532 nm 波长的光束有特异性吸收特性, 尝试制作一种激光亚硝酸盐测定仪。结果表明, 亚硝酸钠浓度在0~1.4 ng/μL 范围内, 上述紫红色染料对波长532 nm 的激光的吸收与亚硝酸钠含量呈良好线性关系。通过与经典格氏法平行对比, 结果表明该测定仪测定的自然水样中亚硝酸盐含量与经典格氏法测定的结果有很好的吻合度, 能够获得较高精度的测定结果。

基于大型底栖无脊椎动物指数的黄河水质评价研究

黄旭蕾;李天宏;蒋晓辉

2015, 51(3):  553-561.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.070

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应用大型底栖动物指数评价河流水质, 不同指数的评价结果差异较大。为了针对特定河流找到合适的评价指数, 基于黄河干流1980 年代和2008 年生态调查数据, 应用Shannon-Wiener 多样性指数、Margalef 多样性指数、Simpson 多样性指数、Pielou 均匀度指数、BMWP 指数、ASPT 指数、Goodnight-Whitley 修正指数(GBI)、FBI (Family Biotic Index)指数和BPI (Pollution Biotic Index)指数对黄河水质进行了评价。结果表明: 与1980 年代相比, 2008 年黄河大型底栖动物种类数大幅减少, 水质理化参数恶化; 这9 种底栖动物评价指数评价黄河水质状况差异明显, 部分指数之间存在较高相关性。Simpson 指数、Pielou 指数、ASPT、GBI 和BPI 因与部分自然环境因子存在较高相关性, 不适合作为评价黄河水质的指标; Shannon-Wiener 指数、 Margalef 指数、BMWP 和FBI 可作为黄河水质评价指标。

三叠纪幻龙研究进展及存在的问题

尹超;郝维城;江大勇;孙作玉;孙元林

2015, 51(3):  562-570.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.001

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随着欧洲及中国华南三叠纪地层中具有头后骨骼的幻龙属新材料的发现, 幻龙属的研究近年取得新进展。通过分析前人对幻龙属内各物种的分类学沿革、地层发生顺序及古地理分布的研究, 认为幻龙最早出现于安尼期早期, 在安尼期晚期至拉丁期早期达到繁盛期, 在卡尼期早期绝灭。结合幻龙属的分支谱系分析, 认为其可能的迁移路线为: 在欧洲, 由荷兰迁移至德国和以色列。关于幻龙最早出现于西特提斯还是东特提斯, 目前尚无定论。

跨学科学术交流对科研合作及研究生培养的影响初探 ——以北京大学生物医学跨学科讲座为例

刘小鹏;魏朋

2015, 51(3):  571-576.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2015.026

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针对综合性大学不同校区、不同学科之间交叉融合的问题, 系统介绍北京大学举办生物医学跨学科讲座、跨学科学术研讨会的背景、定位、形式、内容、影响等, 概括总结跨学科学术交流在促进科研合作、组织科研项目方面的作用, 以及对培养具有交叉学科背景的研究生人才的推动作用。建议未来的跨学科学术交流活动应该进一步发挥平台优势与多学科优势, 增强优秀学者与研究生之间的交流互动, 将科学研究与人才培养工作紧密结合起来。