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2025年 第61卷 第4期 刊出日期：2025-07-20

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2025年第4期目次

2025, 61(4):  0. 

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应用代谢组学技术研究麦芽对啤酒风味及酵母代谢途径的影响

李倞霆, 孙珍, 唐文竹

2025, 61(4):  617-628.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.044

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为了探究不同的麦芽对发酵后啤酒风味的影响, 运用代谢组学的方法, 分析5种大麦芽和5种小麦芽原料对啤酒成分造成的差异, 从代谢水平上解释啤酒发酵过程中不同麦芽对酿酒酵母代谢途径的影响。经过液相色谱–质谱联用检测后, 对数据进行主成分分析, 使用正交偏最小二乘法判别分析, 筛选出对啤酒风味影响较大的关键代谢物。在将关键代谢物与啤酒风味进行联系后, 进行通路富集, 确定大麦芽主要影响嘌呤代谢, 嘧啶代谢, 精氨酸和脯氨酸代谢, 丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢, 精氨酸生物合成, β-丙氨酸代谢, 烟酸和烟酰胺代谢以及半乳糖代谢等途径。小麦芽主要影响嘌呤代谢、嘧啶代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、谷胱甘肽代谢。这些代谢途径均对啤酒风味有关键影响。研究结果可为啤酒中风味物质的调控提供一定的理论依据。

基于多模态交叉注意力的阿尔茨海默症辅助诊断研究

李舟, 刘永彬, 欧阳纯萍, 张江涛, 潘雪, 江璐, 钟进

2025, 61(4):  629-638.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.121

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为了对阿尔茨海默症和轻度认知障碍患者进行准确的辅助诊断, 提出一种利用非对称交叉注意力机制进行多模态融合的阿尔茨海默症多分类诊断框架MAMDF, 以便更好地揭示临床数据和医疗成像数据之间的关系。针对计算机辅助诊断工作中很少提及的两种轻度认知障碍亚型, 结合频域转换器和Transformer, 提出一种新颖的深度特征提取方法, 用于处理特征融合。该方法能够捕获融合特征的内部联系, 获取更丰富的多模态联合表示, 从而使模型在两种轻度认知障碍亚型上的诊断表现更好。在ADNI数据集上实验结果表明, 与其他方法相比, 该模型取得更高的准确率和F1值, 可以更有效地处理多模态数据融合, 挖掘不同模态医疗数据间的深层特征关系, 从而能更好地整合并分析阿尔茨海默症患者的多模态信息。

基于社交时序知识图谱的推特机器人检测方法

蒋致书, 陈炜, 张伟杰, 张诗琪, 陈季若, 万怀宇

2025, 61(4):  639-649.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.120

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为了解决现有推特机器人检测方法对用户动态社交历史结构性和时序性的忽视以及特征融合引起的噪声累积问题, 构建社交时序知识图谱STKG, 并提出一种推特机器人检测方法STKGBot。在STKG中, STKGBot使用关系增强图注意网络RE-GAT来学习静态社交关系特征, 使用时序增强图卷积网络TE-GCN来学习动态社交历史特征, 使用双线性模型进行特征融合。此外, STKGBot使用对比学习来缓解特征融合引起的噪声累积。在两个公开数据集上的实验结果表明, STKGBot的检测结果均优于当前最先进的模型。

准随机点阵二维叉形光栅的设计与表征

胡华奎, 丁江涛, 江海锋, 吴卫锋, 徐华结

2025, 61(4):  650-658.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.056

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为了抑制传统二维叉形光栅的高级衍射, 提出一种单一的光学元件——准随机点阵二维叉形光栅QTFGs, 将传统二维正弦叉形光栅分割成大量的矩形点阵, 并对矩形点阵进行二值化, 从而实现平面结构的单级衍射。数值模拟和实验结果表明, 准随机点阵二维叉形光栅可以有效地消除二级和更高级的衍射, 只保留零级和一级的衍射。此外, 通过分析拓扑电荷、波长和矩形点阵的尺寸对衍射特性的影响, 证实输出光束具有多拓扑荷的螺旋相位结构。

则木河–小江断裂带小震震源机制解与构造应力场研究

汪龙潭, 朴健, 周仕勇

2025, 61(4):  659-667.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.093

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利用云南则木河–安宁河断裂带附近密集台阵的区域地震观测资料, 对台站覆盖区域2015—2019年的地震事件进行检测和定位, 得到11091个小震定位结果。微震活动集中在则木河断裂带与小江断裂带相交处, 定位结果较好地揭示了两条断裂带的空间关系。地震分布具有明显的空间丛集特征, 并显示大量主断层之外的次级结构。基于获得的高精度小震定位结果, 计算得到1462个震源机制解, 表明以走滑类型为主。在则木河断裂带与小江断裂带相交处, 集中分布许多正断层类型地震, 与该区域拉张盆地的特征吻合。平均震源机制解和构造应力场反演结果显示, 不同区域的应力场发生一定程度的旋转, 研究区自北向南主压应力轴顺时针旋转约15°, 则木河断裂带南段和小江断裂带北段R值分别为0.28和0.10, 具有走滑兼拉张的特征。研究区内应力场存在复杂性, 反映该区域具有多种尺度的构造应力加载模式。

西西伯利亚盆地北部亚马尔–格达地区古构造地貌及构造活动过程

莫午零, 计智锋, 姜仁, 张艺琼

2025, 61(4):  668-686.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.058

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为探究西西伯利亚盆地北部三叠纪发育的裂谷以及中生代–新生代发育的大量局部隆起和走滑断裂的形成机理, 对亚马尔–格达地区前中生代基底深部线状构造、沉积盖层构造发育史、古构造地貌及构造活动过程进行详细的分析, 得到以下结果: 1) 深部线状构造可分为NW向、NE向、近EW向和近SN向4组走向, NW和NE走向的线状构造是前中生代乌拉尔褶皱系基底顶部褶皱、逆冲断层、逆断层和走滑断裂的构造响应, 近SN走向的线状构造有明显可识别的正断层, 是三叠纪地堑–裂谷的西部边界; 2) 正断层(拉张)和背斜(挤压)具有相同的走向, 是由先发育NW向右行走滑断裂, 后发育NE向左行走滑断裂的相互运动造成, 两次走滑运动背景下形成背斜, 大多数正断层形成于占主导的右行走滑运动期间; 3) 大多数隆起和断裂于侏罗纪开始发育, 之后经历多期基底深部线状构造活化运动, 与晚基米里期褶皱的形成、欧亚板块与印度板块的碰撞以及欧亚大陆北部广泛的区域拉张作用和裂谷作用相关; 4) 大部分隆起可能与基底深部线状构造活化过程中的差异垂直升降运动相关, NE走向和NNE走向的隆起和线状构造反映乌拉尔–新地褶皱带的褶皱、逆断层和逆掩断层, 而NW走向的隆起和线状构造对应跨欧亚板块的右行走滑断裂。

水溶液中氯化钾均一成核机理修正

章美希, 孙樯

2025, 61(4):  687-696.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.053

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为了解盐水溶液中离子的均一成核机制, 对过饱和KCl溶液进行分子动力学(MD)模拟。模拟结果表明, K⁺和Cl⁻趋向于在溶液中聚集, 形成离子聚合体。当聚合体达到临界尺寸时, 其中可能出现KCl晶核。使用METAD方法重建成核过程中的自由能表面(FES), 证明离子聚合无需克服势垒, 这与两步式(2-Step)成核机制有所不同。结构分析结果表明, 聚合体的形成可能与疏水作用相关。因此, 提出修正的经典成核理论(rev-CNT)来理解水溶液中KCl均一成核机制。

镁同位素组成对辽宁北票地区高于庄组白云岩成因的约束

王天宇, 凌坤, 魏韧, 董琳

2025, 61(4):  697-708.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.041

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对辽宁北票地区高于庄组白云岩展开岩石学分析和元素地球化学测试, 通过岩石学和层序地层学分析, 在厚度为24 m的地层剖面中识别出11个沉积旋回, 发现白云岩镁同位素组成在纵向上的波动与准层序划分基本上契合, 表明北票地区高于庄组厚层白云岩是不同期次(旋回)白云石化过程持续叠加形成的, 验证了前人关于寒武系厚层白云岩成因的假说。研究结果表明, 不同期次白云石化持续叠加的厚层白云岩成因假说同样适用于前寒武纪的厚层白云岩。

基于岩性分类综合数据集的新建监测坡面位移预测

田原, 张建学, 赵文祎, 程楚云, 邓杨兰朵, 马睿平, 黄儒豪

2025, 61(4):  709-718.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.019

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针对普适型滑坡监测工作中新建监测坡面有效数据量少, 代表性不足, 难以开展高精度单坡建模的问题, 建立基于岩性分类的综合数据集, 开展模型预训练, 从而提升建模效果。通过综合数据集, 模型可以挖掘和利用多坡面监测数据中更丰富的变形特征。依据基础岩性对综合数据集进行分类, 构建不同的预训练模型, 并应用于对应岩性的新建坡面, 能够在保证数据集数量较为充足的同时, 增强分类数据集对不同类别坡体变形规律的表征能力, 通过提升预训练数据和目标域数据分布的一致性, 进一步提高建模效果。实例验证结果表明, 基于岩性分类综合数据集的预训练模型, 在对应岩性新建坡面上, 建模效果总体上显著优于单坡面模型和基于其他综合数据集的预训练模型, 可以为新建坡面位移预测工作提供有力的支持。

基于MODIS数据探讨自然因子和人为因子对贵州省地表反照率演变的贡献

陈淋淋, 刘绥华, 邓玲玲, 申选英, 宋善海, 龙洋洋

2025, 61(4):  719-732.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.040

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为量化自然因子和人为因子对贵州省地表反照率的相对贡献及对其变化的影响, 基于2001—2022年MCD43A3数据集反演地表反照率, 通过Theil-Sen斜率算法、Mann-Kendall显著性检验和Hurst指数方法, 对地表反照率过去和未来的演变趋势进行分析。在此基础上, 结合自然因子和人为因子数据集, 利用偏相关分析、残差分析和岭回归分析, 对影响地表反照率变化的因素进行量化和分类得到以下结果。1) 在时间视角上, 2001—2022年地表反照率呈波动性下降趋势, 平均下降速率为3.699×10⁻⁵ a⁻¹, 2001—2003年下降速率最大, 为0.0045 a⁻¹; 在空间视角上, 地表反照率呈东北部地区下降、西北部地区上升、研究区60.16%面积的区域下降的趋势, 未来继续以下降为主。2) 在对自然因子的响应方面, 地表反照率与气温及叶面积指数(LAI)正相关, 与降雨量及土壤水分负相关, 空间上LAI是影响其分异的主导因素, 时间上土壤水分是影响其分异的主导因素。3) 自然因子的变化和人类活动对地表反照率的变化产生双重影响, 总体上以抑制为主, 研究区60.17%面积的区域受两者共同驱动。相对贡献率的排序为土壤水分 (35.23%)>LAI (23.96%)>土地利用(18.65%)>气温(12.03%)>降水(10.13%)。

基于野外全景视频数据的3D Gaussian Splatting渲染质量评估方法

姜金廷, 陈斌

2025, 61(4):  733-745.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2024.095

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提出一种与场景高斯椭球体分布相关的渲染质量指数计算方法。该方法利用场景的全景渲染图像计算渲染质量指数, 定量地评价全景图像的渲染质量, 并利用全景图像的FID值检验渲染图像与真实图像的语义一致性。实验结果表明, 该渲染质量指数可以有效地评估全景图像渲染质量, 符合人类的直觉认知, 并获得更高的计算性能, 可为保持虚拟野外考察过程中用户的交互沉浸感提供支持。

基于单发多框机制的路端目标检测算法研究

许卓栋 兰逸舟 尚可 万泽宇 张飞舟

2025, 61(4):  746-754.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.055

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针对路端图像背景高结构相似性及低特征重要性的特点, 基于单发多框检测器(SSD)的运行机制, 通过引入数据预处理和轻量级卷积注意力模块, 并调整注意力模块在算法中的位置, 建立最优化的路端检测算法。在车路协同公开数据集DAIR-V2X上进行日间和夜间场景以及不同交通流量下的路端目标检测, 结果表明, 在提取图像特征的第3级池化层后添加注意力模块, 优化算法的精度指标mAP@0.5:0.95可以获得1.67%的提升, 且仅损失2 FPS的检测速度, 能够满足路端目标检测任务的精度与速度需求, 有效地增强车端的目标识别能力。

地形多样地区生态安全格局优化方法与规划应用——以邯郸市为例

王璇, 许尊

2025, 61(4):  755-768.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.061

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以邯郸市为案例, 通过融合形态学空间格局分析模型(MSPA)、最小累积阻力模型(MCR)、重力模型和电路理论, 系统地构建生态安全格局。研究结果表明, 受“山水林田湖草城”等地类要素差异影响, 研究区生态格局呈现向山林地区偏移的特征。通过引入地形特征修正模型, 平原地区生态廊道与斑块的重要性得到显著的提升。优化后的模型能够更好地适应山地、丘陵和平原等多样化的地形条件, 有效地增强区域生态安全格局的均衡性和稳定性。基于研究结果, 进一步讨论了生态安全格局在国土空间规划中的具体应用, 可为生态廊道精准管控、生态分区科学划定、建设用地整理以及城乡空间优化布局提供实践指导。

河北省水土资源生态承载力耦合协调及其驱动因素分析

柏航, 宋东阳, 田锐, 郑嘉鑫, 裴小龙, 赵中秋

2025, 61(4):  769-780.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.045

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为了明确河北省水土资源与环境容量的关系, 为水土资源协调发展提供科学依据, 以河北省为例, 基于“省公顷”生态足迹模型, 修正水土资源均衡因子和产量因子, 分析2006—2021年水土资源生态足迹和生态承载力的时空演变趋势。通过耦合协调模型, 分析水土资源生态承载力耦合协调性, 采用偏最小二乘法, 分析影响水土资源生态承载力耦合协调度的因素。结果表明, 河北省土地资源呈生态亏损状态, 人均土地资源生态足迹呈上升趋势, 上升率为42.86%, 而人均生态承载力呈下降趋势, 下降率为41.94%。水资源也呈生态亏损状态, 人均水资源生态足迹和生态承载力均呈上升趋势, 上升率分别为36.89%和131.03%。全省水土资源生态承载力耦合协调度集中在中度失调与中级协调之间, 各市水土资源生态承载力耦合协调度均值在0.42以上, 保定市的耦合协调均值最高(0.62)。驱动因素主要体现在土地资源、水资源和社会3个维度, 其中单位标准面积粮食产量、人均水资源量和人均降水量等指标对全省以及各市的耦合协调度影响较大。

温度–淹水复合胁迫对红树植物白骨壤根际细菌群落结构多样性的影响

许天云, 李瑞利, 张月琪, 沈小雪

2025, 61(4):  781-790.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.043

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为了了解气候变化对红树植物根际微生态系统的影响, 开展红树植物白骨壤(Avicennia marina)的控制实验, 模拟昼夜温度(对照组28/25°C, 极端低温处理8/5°C, 极端高温处理40/37℃)和淹水时间(对照组10 h/d, 短淹水处理5 h/d, 长淹水处理15 h/d)的复合胁迫生境, 探究根际细菌群落多样性, 组成特征和群落结构对温度–淹水复合胁迫的响应规律。结果表明, 温度和淹水胁迫均降低根际细菌多样性, 其中极端高温胁迫降低Chao1指数(从2367.6降为2017.5)和Shannon指数(从2.40降为2.11)。主坐标分析(PCoA)结果表明, 温度对白骨壤根际细菌群落组成的影响起主要作用。短淹水胁迫下的γ-变形菌纲的相对丰度为19%, 低于对照组的37%。温度和淹水胁迫显著地降低假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度, 极端高温与短、长淹水的复合胁迫增加盖丝藻属(Geitlerinema)的相对丰度。与淹水相比, 温度对白骨壤根际群落结构影响更大, 并且温度与淹水之间存在一定的拮抗作用, 其复合胁迫使根际细菌群落的相互作用模式由协作关系转向竞争关系。

基于建设用地扩张的重点生态功能区碳储量时空变化及模拟预测——以贵州省黄平县为例

陈影, 周忠发, 孙耀鹏, 朱昌丽

2025, 61(4):  791-804.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.004

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以国家重点生态功能区贵州省黄平县为例, 使用2010, 2015和2020年土地利用数据, 耦合InVEST模型和PLUS-Markov模型, 在分析黄平县建设用地扩张特征及其对区域碳储量影响的基础上, 依据“十四五”系列发展规划要求, 预测2030年生态保护、自然发展和经济建设3种发展情景下的碳储量变化情况。结果表明, 2010—2020年黄平县建设用地面积增长1792.89 hm², 增长率达33.65%, 其中城镇村及工矿用地在建设用地扩张过程中居主导地位。建设用地变化致使碳储量净损失5.93×10⁴ t, 主要为林地、耕地和草地等转为建设用地过程导致的碳流失量。2010—2020年黄平县的碳储量总体上呈增长趋势, 由247.56×10⁵ t增至276.03×10⁵ t, 碳储量明显增长、基本不变和明显减少趋势的面积占比分别为69.28%, 6.27%和24.45%。2030年黄平县在生态保护、自然发展和经济建设3种情景下的碳储量将分别为274.76×10⁵, 267.22×10⁵和266.76×10⁵ t。建议2025—2030年黄平县实施“生态保护为主, 经济建设为辅”的情景治理模式。

幼儿屏幕依赖行为量表编制与信效度验证

白麒钰, 陈沛, 张玉涵

2025, 61(4):  805-812.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.052

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当前社会普遍存在儿童过早接触网络及高频使用电子屏幕的现象, 而学术界尚未建立完整且明确的幼儿屏幕依赖行为的操作性定义及有效的行为识别工具。针对这一情况, 编制学龄前幼儿(3~6岁)屏幕依赖行为量表。首先招募21名幼儿家长, 完成半结构化访谈; 随后采用问卷调查法, 将收集的633份有效家长问卷随机分成两组, 一组(n=333)用于探索性因素分析, 另一组(n=300)用于验证性因素分析和效度检验。最终编制的中国幼儿屏幕依赖行为量表(CPSD)有9个条目, 包含消极情绪对抗、身体机能弱化和使用退出障碍3个因子。验证性因素分析模型的拟合程度良好(χ²/df=3.02, RMSEA=0.077, CFI=0.875, TLI=0.922), Cronbach’s α=0.903, 说明问卷的信效度良好, 可用于测量3~6岁幼儿屏幕依赖行为程度。

大学生环境易感性量表的编制及信效度检验

单舒昱, 梁书倩, 雷秀雅, 甘怡群, 陈一笛

2025, 61(4):  813-820.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.057

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编制中国大学生环境易感性测量工具并检验其信效度。通过访谈并结合已有的相关测量工具编制初始问卷。样本1以2416名大学生为被试, 使用SPSS进行项目分析和探索性因素分析。样本2以3605名大学生为被试, 采用大学生环境易感性初始量表及一个效标工具进行调查, 使用SPSS, AMOS和Mplus进行验证性因素分析、效标关联效度分析和测量等值性检验, 得到一个四维度18题的最终量表。验证性因素分析结果显示, 模型拟合较好, 量表结构效度良好。量表Cronbach’s α系数为0.86, 内部一致性信度良好。以SCL-90量表的总分及部分维度得分作为效标, 结果均显示显著的正相关关系。编制的大学生环境易感性量表具有跨性别和跨年级的等值性, 在大学生群体中具有较好的信度和效标效度, 可用于国内大学生环境易感性的评估与研究。

海运碳排放的影响因素研究进展

赵鹏军, 孔维娅, 康婷婷, 许佳时, 杨艺

2025, 61(4):  821-832.  DOI: 10.13209/j.0479-8023.2025.017

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从微观和宏观两个层次, 对海运碳排放影响因素的研究进行全面系统的梳理, 总结出三大微观因素和三大宏观因素及其相互作用的七大效应。微观因素直接作用于船舶, 包括船舶技术因素、船队运营因素和航运物理因素; 宏观因素通过市场调控影响微观部分, 间接作用于海运碳排放, 包括国际治理因素、贸易因素和灾害因素。不同因素之间、因素与碳排放之间通过规模效应、结构效应、技术效应、成本节约效应、中断效应、能源强度效应和活动强度效应等相互作用。船舶技术的发展与普及、船舶规划平台的构建、制定科学合理的环境税收政策等对当前海运碳减排提出挑战, 未来需要进一步量化分析海洋运输对地缘政治、自然灾害的具体影响, 重点关注全球供应链的脆弱性和应对策略。