《山东大学学报(理学版)》

4种鲍肠道菌群多样性比较

郭战胜,张海涛,侯旭光

2022, 57(1): 1-7. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2021.323

摘要 ( 1492 )

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利用16S rRNA高通量测序技术比较皱纹盘鲍、黑足鲍、黑唇鲍和杂交鲍(皱纹盘鲍♀×黑足鲍♂)菌群结构特征、多样性。结果表明,OTU数量、Shannon指数和Chao1指数均为黑足鲍最大,黑唇鲍最小;4种鲍肠道中优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)、梭杆菌门(Fusobacteria)和软壁菌门(Tenericutes),占比达到61.93%~95.78%。其中,皱纹盘鲍、黑足鲍和杂交鲍中绝对优势菌门为变形菌门,而黑唇鲍为软壁菌门;冷泥杆属(Psychrilyobacter)、弧菌属(Vibrio)和支原体属(Mycoplasma)为4种鲍肠道的优势菌属,占比达到39.70%~53.65%;4种鲍核心菌群共有175个OTU,相对丰度超过1%的共有11个OTU;Anosim和Adonis分析均发现杂交鲍与黑唇鲍、杂交鲍与黑足鲍、皱纹盘鲍与黑唇鲍肠道菌群存在显著性差异(P<0.05); 经LefSe分析鉴定出4种鲍肠道菌群具有显著性差异的Biomarker共有7个,包括黑足鲍的6个和杂交鲍的1个。

废弃采石场自然恢复过程中土壤和植被特征

宋百敏,刘建,张玉虎,王仁卿

2022, 57(1): 8-19. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2021.393

摘要 ( 1046 )

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用空间代替时间的生态学研究方法,对北京市门头沟区妙峰山镇自然恢复1、5、15、32年等4个不同演替阶段的废弃采石场和一个未受采石影响且自然恢复大于50年的对照样地的土壤理化性质、植物群落物种组成、群落特征及其与土壤性状之间的关系进行了分析。结果表明,在自然恢复初期,土壤肥力极低,严重缺乏氮素和有机质;植物物种组成简单,主要为牛筋草(Eleusine indica)和画眉草(Eragrostis pilosa)。随着生态恢复的进行,土壤有机质不断积累,土壤养分呈增多趋势,土壤粒径、土壤容重逐渐减小,土壤物理化学性状逐渐得到改善。自然恢复过程中,群落优势物种演替缓慢,在自然恢复5、15年的样地中,优势物种都是虎尾草(Chloris virgata)和狗尾草(Setaria viridis),直到32年时,优势物种才被灌木荆条(Vitex negundo var. heterophylla)、荩草(Arthraxon hispidus)和多年生中华隐子草(Cleistogenes chinensis)所代替,这与自然恢复大于50年对照样地中的优势物种情况基本一致。Jaccard系数表明,恢复32年的样地与对照样地相比已达到中等相似水平。自然恢复过程中,植被总盖度和地上生物量总体呈增大趋势,物种多样性、物种丰富度先逐渐增加,到32年后才保持相对稳定。在生态恢复过程中,土壤理化性状的变化与群落结构动态相对应。本研究表明,自然生态恢复的过程是土壤-植被系统协同演化的过程,北京西山废弃采石场可以依靠自然力恢复到对照样地状态,但过程较为缓慢,要加快生态恢复的进程,需适当予以人工辅助。

基于故障树和贝叶斯网络的危化品罐式运输车道路运输系统的可靠性分析

曹闰烽,刘瑞贤,刘婧

2022, 57(1): 20-29. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2020.338

摘要 ( 1000 )

PDF (1007KB) ( 694 )

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为保障危化品罐式运输车道路运输系统的可靠性,提出一种基于故障树分析法和贝叶斯网络的系统可靠性研究方法。首先,根据道路运输系统故障树模型向贝叶斯网络转化的方法确定贝叶斯网络模型和条件概率表;其次,结合贝叶斯网络双向推理算法对危化品道路运输系统进行推理计算;最后,分析得出危化品罐式运输车道路运输系统的可靠度。研究发现:该方法可以根据根节点故障的先验概率正向推理系统失效的可能性,并且可以通过根节点的概率重要度分析结果排查故障,同时可以通过反向推理计算根节点的后验概率诊断故障。在结论中,提出了针对系统中关键风险事件的应对策略。

政府补贴下具互惠偏好的绿色供应链定价与协调

张克勇,张娜

2022, 57(1): 30-41. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2020.426

摘要 ( 994 )

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将政府绿色创新补贴和成员互惠偏好行为同时纳入绿色供应链,分别建立集中决策、决策双方均无互惠偏好、制造商具互惠偏好、零售商具互惠偏好的4种Stackelberg博弈模型。通过对模型求解分析,研究发现政府补贴下,制造商的互惠行为对产品绿色度的提高具有正向作用,且有利于绿色供应链的整体效益和社会福利的提升;政府补贴策略对成员的互惠偏好行为具有负效应;零售商的互惠偏好行为对绿色供应链发展具有阻碍作用,政府降低绿色创新补贴比例可减弱零售商的互惠偏好行为对绿色供应链效用的消极影响,同时有利于提高系统的经济性和社会性。最后引入成本共担-收益共享契约对绿色供应链进行协调,并进行数值仿真验证。

时滞食饵-捕食系统的多次稳定性切换和Hopf分支

沈维,张存华

2022, 57(1): 42-49. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2021.344

摘要 ( 734 )

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考虑了具有Holling-Ⅲ型功能反应的时滞食饵-捕食模型。通过分析相应特征方程的根在复平面上的分布, 研究了模型正平衡点的稳定性与Hopf分支,最后利用MATLAB软件包对相应的理论结果进行了数值验证。

具Allee效应的种群入侵数学模型

张蓓蓓,许瑶,周游,凌智

2022, 57(1): 50-55. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2021.259

摘要 ( 1479 )

PDF (1782KB) ( 921 )

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借助带自由边界的反应扩散方程,建立具有Allee效应的种群入侵数学模型,描述入侵种群动态过程,探究该数学模型全局解的存在惟一性,同时对解的长时间性质进行研究,得到了入侵种群在新环境中扩张和灭绝的相应条件,揭示了种群因初始生存区域小或自身扩张能力差而导致灭绝的可能性,并利用MATLAB软件对所得结论进行了数值验证,为生态保护和有害种群入侵的防控提供了理论参考。

具有复发效应的SEAIR模型及在新冠肺炎传染病中的应用

张钰倩,张太雷

2022, 57(1): 56-68. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2021.054

摘要 ( 1248 )

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建立了一类具有复发效应和无症状感染的SEAIR模型,给出了模型的基本再生数R0,证明了当R0<1时无病平衡点全局渐近稳定,R0>1时无病平衡点不稳定且疾病是一致持久的。作为模型的应用,选取湖北已报道的新冠肺炎累计病例数,利用模型拟合数据,并对疾病发展趋势进行了数值模拟。最后对参数进行敏感性分析,研究了不同的复发率对新冠肺炎的影响。结果表明,复发率越高,新冠肺炎疫情会越来越严重;研究结果建议采取严格的隔离措施和佩戴口罩来降低疾病的传染率和二次复发。

基于扩散和尺度结构竞争种群模型的最优控制

李娜,雒志学

2022, 57(1): 69-76. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2021.223

摘要 ( 786 )

PDF (434KB) ( 301 )

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研究了一类具有空间扩散和尺度结构竞争种群系统的最优控制问题。首先通过比较原理和不动点定理得到非负解的存在惟一性,然后用Mazur定理推导出最优控制的存在性,最后在共轭系统的基础上应用法锥定义给出最优性条件。

基于尺度结构的周期三种群系统的最优收获

张昊,雒志学,郑秀娟

2022, 57(1): 77-88. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2021.355

摘要 ( 669 )

PDF (497KB) ( 303 )

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在周期环境下研究依赖尺度结构的三维食物链模型的最优收获问题。首先,运用Banach不动点定理推导出系统非负有界解的存在唯一性,其次运用切锥-法锥概念得出最优控制问题的解为最优的必要条件,最后,通过Ekeland变分原理,证明最优控制的存在唯一性。

一类高阶Camassa-Holm方程的渐近行为

余野,王海权

2022, 57(1): 89-94. doi:10.6040/j.issn.1671-9352.0.2021.007

摘要 ( 618 )

PDF (358KB) ( 487 )

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