江汉大学学报（自然科学版）

《江汉大学学报（自然科学版）》2024年第3期目录

江汉大学学报自然科学版编辑部

2024, 52(3): 2-4.

摘要 ( 81 )

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不同堵塞条件下硬岩隧道直眼掏槽破岩效果数值模拟研究

陈思佑，姚颖康，朱丹，孙金山，贾永胜

2024, 52(3): 5-15. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.001

摘要 ( 74 )

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为研究不同堵塞材料及堵塞长度对硬岩隧道直眼掏槽爆破效果的影响，依托工程实例，采用 ANSYS/LS-DYNA 仿真模拟软件建立三维数值模型，对 5 种不同堵塞条件展开研究。根据数值模型计算结果，对掏槽区域爆破裂纹拓展情况进行了定性分析，对典型部位的岩石受力情况进行了定量分析。结果表明：1）自由面岩石主要受拉应力作用产生裂纹，炮孔堵塞使得爆炸荷载整体作用时间延长，致使自由面上裂纹更加密集；2）位于炸药和堵塞材料之间空气段附近的围岩，先受爆炸应力波作用岩石被压碎，后受力在拉压应力之间多次转化，致使裂纹被放大，结合爆生气体发挥的“气楔”作用，使得裂纹几乎贯穿模型截面；3）炮孔堵塞后炸药段周围岩石受到的爆生气体作用应力值显著提升，比不堵塞时的炸药段周围岩石峰值应力高出 1. 31 ~ 2. 34 倍，炮孔堵塞使得爆生气体持续稳定发挥作用时的压应力值提高 3. 70 ~ 4. 70 倍；4）以黏土和水作为堵塞材料时，堵塞长度为 40 cm 的直眼掏槽破岩效果优于堵塞长度为 60 cm 的效果。研究成果可为优化硬岩隧道直眼掏槽爆破参数提供理论基础。

不同生态区一次性施用缓释肥在宿根蔗上的应用效果研究

刘敏，毕娟娟，王华宇，李素霞，周志华，莫小荣，许勇，宁献，李晴

2024, 52(3): 16-24. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.002

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为探讨不同生态区甘蔗轻简高效施肥技术，采用自主研制的甘蔗专用缓释肥，选取广西北部湾沿岸 3 个主要甘蔗种植区钦州市、北海市、防城港市，与当地常规甘蔗肥进行大田对比试验研究。当地常规肥采用基肥 + 追肥 + 沟施模式，缓释肥采用基肥 + 沟施或撒施模式。研究结果表明：与当地常规肥处理相比，甘蔗专用缓释肥处理能显著提高甘蔗有效茎数、株高和茎周长，显著提高甘蔗的锤度、蔗糖分及糖度；防城港市、北海市、钦州市 3 个蔗区产量分别提高了 26. 62%、16. 54%、21. 17%；经济效益分别提高了 32. 25%、19. 83%、27. 11%。综上，施用甘蔗专用缓释肥可以提高不同生态区域甘蔗的农艺性状、品质、产量及经济效益，效果显著，值得推广应用。

盐胁迫对藜蒿扦插枝萌蘖生长及其生理生化特性的影响

薛天源，张千千，王宇航，何思晓，董元火，戴希刚，曾长立

2024, 52(3): 25-31. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.003

摘要 ( 54 )

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以武汉市汉南湘口基地采集的野生种藜蒿和栽培种藜蒿为试验材料，设置 NaCl 溶液为 0、20、40 mmol/L 3 个浓度梯度，以无盐胁迫处理的 Hoagland 营养液作为对照，筛选出藜蒿扦插枝半致死浓度，研究盐胁迫对藜蒿扦插枝萌蘖生长指标和生理指标的影响。结果表明：与对照相比，盐胁迫显著降低栽培种和野生种藜蒿扦插枝的存活率，野生种藜蒿扦插枝的盐胁迫半致死浓度为 53. 40 mmol/L，栽培种藜蒿扦插枝的盐胁迫半致死浓度为 50. 99 mmol/L。在盐胁迫处理下，野生种藜蒿扦插枝的株高、根长和侧根数受抑制不显著，并呈现出先升后降的趋势，栽培种扦插枝株高、叶片数、根长和侧根数被显著抑制；野生种藜蒿扦插枝在盐胁迫影响下，CAT、POD、 APX、SOD 活性均显著提高，MDA 与脯氨酸含量呈现先降后升的趋势；而栽培种藜蒿扦插枝随着盐浓度的上升，CAT、POD、APX、SOD 的活性显著增强，MDA 和脯氨酸含量也显著提高；野生种藜蒿扦插枝抗氧化酶（CAT、POD、SOD）活性均低于栽培种。由此可以推测栽培种藜蒿扦插枝应对盐胁迫伤害更大，野生种藜蒿扦插枝耐盐性更强。

2，6-二氯-1，4-苯醌对草鱼心脏中糖代谢的干扰及机制研究

熊淼，邹伦妃，肖琛，张启伟，郑琦

2024, 52(3): 32-43. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.004

摘要 ( 46 )

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2，6-二氯-1，4-苯醌（2，6-DCBQ）是一种存在于自来水及泳池水中的新型消毒副产物，其分布广、毒性强，对人类健康构成潜在威胁。为探究 2，6-DCBQ 诱发的心脏毒性与生物体内糖代谢过程的关联性及其毒理机制等，以被 2，6-DCBQ 暴露了不同浓度与时间的草鱼（Ctenopharyngodon idella）幼鱼为研究对象，观察了其心脏与甲状腺组织的形态学变化；测定了糖代谢相关激素的水平以及相关酶的活性。结果显示，2，6-DCBQ 暴露可引起草鱼幼鱼的心脏心包水肿、间质水肿，以及甲状腺滤泡胶质丢失、上皮细胞增生现象；干扰血液中甲状腺激素 T3、胰岛素的水平；降低己糖激酶、果糖磷酸激酶、丙酮酸激酶等的活性。联合靶向代谢组学的分析结果可以推断，在 2，6-DCBQ 暴露后，心脏组织中的己糖激酶活性被抑制，从而干扰了鱼的糖酵解途径；α-酮戊二酸转化为琥珀酸的进程受阻，从而影响了鱼的三羧酸循环过程。该研究有助于更加深入地理解卤代苯醌类消毒副产物的毒理机制，并全面地评估其健康风险。

橘皮素缓解 APP/PS1 小鼠小胶质细胞过度激活及认知功能障碍

于晶，梁征，贺子珊，陈鸿霖，石成英，龚晓康，包建，舒细记

2024, 52(3): 44-50. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.005

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目的 观察橘皮素（tangeretin，TAN）对 APP/PS1 小鼠认知功能，以及脑内小胶质细胞过度激活和炎症因子分泌的影响。方法 2. 5 月龄雄性 APP/PS1 小鼠，通过口服给予 TAN，连续干预 16 周，观察 TAN 对缓解 APP/PS1 认知功能障碍，以及脑内小胶质细胞过度激活和炎症因子分泌的作用。结果 通过行为学检测发现 TAN 明显改善 APP/PS1 小鼠认知障碍；通过免疫荧光染色，发现 TAN 显著缓解 APP/PS1 小鼠脑内小胶质细胞的过度激活；多因子分析检测发现，TAN 显著升高小鼠脑内抑炎因子 IL-2 和 IL-5 的水平。结论 TAN 显著减轻 APP/PS1 小鼠脑内小胶质细胞过度激活以及调节炎症因子分泌，缓解小鼠的认知障碍。

基于改进通道多头注意力机制的 U-Net3+ 医学图像分割算法研究

张全鑫，叶曦，杨志红，向青

2024, 52(3): 51-61. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.006

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医学图像分割作为当前的研究热点之一，分割精度对于后续的医学诊断影响巨大。针对目前大多数医学图像分割技术无法充分利用并融合多尺度特征信息的缺陷，提出了一种融合通道注意力机制的改进 U-Net3+图像分割算法。在 U-Net3+的全局跳跃连接结构的基础上，设计一种新的通道注意力机制并将它嵌入到 U-Net3+网络的解码路径中，帮助分割网络在拼接全局特征图时调整重要信息的训练权重从而高效融合全局特征信息。最后，在两种经典的医学图像分割数据集上将该模型进行对比评估，平均 Dice 系数分别达到了 74. 31% 和 77. 16%，相比原本 U-Net3+的 Dice 系数分别提高了 3. 01% 和 2. 98%。实验结果表明改进后的网络模型有效提高了医学图像的分割精度。

自适应鲁棒保性能控制器设计

徐伟，徐俊骁，李强，魏红

2024, 52(3): 62-73. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.007

摘要 ( 48 )

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针对时变不确定性的旋翼飞行机器人航向线性模型，分析了移动机器人系统控制器设计方法中的问题，提出了一种自适应鲁棒控制器的设计方法。该方法将自适应机制引入到鲁棒跟踪保证成本控制器中，将状态反馈自适应鲁棒控制器的设计问题转化为一个等价的线性矩阵不等式的可解问题，使鲁棒跟踪控制器的增益能够实现在线调节，保证闭环系统的稳定性。并且，将该方法与固定增益鲁棒控制器在实验仿真中进行了对比实验，结果表明该方法在飞行机器人航向控制中具有更好的性能。

基于投票网络解决样本非均衡的入侵检测识别模型

李熙，梅倩，陶洁，余嘉伟，冯常奇

2024, 52(3): 74-86. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.008

摘要 ( 68 )

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目前主流入侵检测系统通过学习人工标识的网络流量数据获得自动检测未知威胁的能力，但人工标识的数据出现偏差、缺失、小类样本过少等现象时，本应是攻击样本常会被认定为无害样本，致使入侵检测系统失效。大多数研究入侵检测的工作将整体性能作为检测性能的量化标准，而忽视了入侵检测的原始初衷，导致警告系统遭受攻击。针对以上问题，提出基于投票网络的智能识别模型来解决入侵检测系统训练数据不均衡的问题。通过可训练的投票模型，整合了传统机器学习模型与深度学习模型，在关注整体性能的同时，提升致命攻击的被检出率。实验结果显示，本模型在 3 种不同样本分布类型的数据集上均有较好的整体表现，并且有效地提高了小类别的检出率。

框架填充墙抗震性能研究

方欣欣，陈月香

2024, 52(3): 87-96. doi:10.16389/j.cnki.cn42-1737/n.2024.03.009

摘要 ( 46 )

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为研究填充墙对框架结构抗震性能的影响，采用 ABAQUS 有限元软件对混凝土框架、轻骨料混凝土砌块框架填充墙和多层框架填充墙进行了分析。通过对比结构的破坏模态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化性能和耗能能力等参数，发现轻骨料混凝土砌块框架填充墙受力性能较好，填充墙的加入使结构的抗侧力和变形能力得到改善并提高了耗能能力，提升了多层框架结构的抗弯性能和抗剪性能。轻骨料混凝土砌块框架填充墙绿色环保、可恢复能力强，具有良好的抗震性能。

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