用原图-对偶图法设计内部间隔最小的自然保护区

生境破碎是导致生物多样性损失的重要原因之一,在设计自然保护区时设法减少生境破碎是提高保护区有效性的重要方法.由于经济资源或地理因素制约不可能把连续的大片土地都划为保护区时,设计一个由相互分离的几部分组成的保护区是更为现实的做法.选择地块组成内部间隔最小的保护区是减少破碎化的一个重要途径,但结合空间特征的保护区地块选择模...     

关于离散时间细胞神经网络的收敛性

本文基于图论中主路径的基本思想,给出了一类回归网络的收敛性定理及其证明,并将这一定理应用于离散时间的细胞神经网．     

岷山地区大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)生境影响因子连通性及主导因子

岷山地区是大熊猫保护的关键地区.运用图论分析法研究了岷山地区大熊猫生境影响因子,及其相互作用关系.结果表明:在岷山地区,12个影响因子66对组合中,47.0%的影响因子间存在直接的联系,其中89.2%的影响具有增大效应,这说明人类活动对大熊猫生境的影响具有协同增大效应,并占主导地位.研究发现,在影响因子关系集中,存在强连通性的子集K={(TD);(RB);(MI);(HPL);(AP);(AD);(SR);(TH);(FC)},这表明近期进行的旅游景点开发,公路建设,采矿,高压电线走廊建设,以及传统的农业开发,畜牧业,薪柴采集等影响因子之间存在着强烈相互作用关系,这些人类活动还会将其他人类活动对大熊猫生境的影响放大,加剧其对大熊猫生境的不利影响,是影响岷山地区大熊猫生境的主导因素.研究还表明如果不能对主导因子进行有效的控制,很难有效地保护岷山地区大熊猫生境.研究表明图论分析法是研究大熊猫生境影响因子的一个有效工具,有助于明确影响熊猫生境的主导和关键因子,为制定有效的大熊猫保护策略提供科学依据.     

基于图论模型的蛋白质结构类型的研究

提出了基于图论模型的H系数分类蛋白质结构为H结型和NH结型的方法.论述了蛋白质结构中序列不相邻的C_α原子之间的空间距离与序列相邻的C_α原子之间空间距离的关系.用此方法对PDB的66个单链蛋白质结构进行分类,结果显示H结型占18.2%.H结在全α型中出现比例较高,在全β型中出现比例较小,所以H结倾向出现在含有α螺旋的蛋白质结构中.     

模糊图论在山西植被区划中的应用

本文用模糊图论的最大树方法对山西植被区划进行了数量分类研究,将山西植被分为2个植被地带,6个植被地区,17个植被小区。与在植物群落学中应用的模糊聚类分析和其它方法相比,模糊图论的最大树方法直接依模糊相似系数矩阵得到树状图,从而避免了相似系数矩阵复杂的合成运算,而分类结果不仅更具直观性,而且也是令人满意的。我们认为模糊图论应用于植被区划是合适的。     

阻力赋值对景观连接模拟的影响

景观连接度是研究景观结构和生态过程互馈关系的重要内容。在最小成本路径模拟中整合图论理论可有效辨识、评价斑块之间的潜在连接,近些年逐步应用于景观连接模拟、生态网络构建等研究中。理论上,模型的重要参数之一,生物体通过不同景观单元的阻力系数应根据观测与实验等实证研究获取,但大多数情况下简化为土地适宜性评价结合专家经验为土地利用/覆盖类型打分,存在一定主观性与不确定性。因此,设计了1个三因素(阻力赋值方式、景观粒度和景观整体破碎度)的析因实验,以SIMMAP2.0景观中性模型产生的8个模拟景观为对象,研究不同的景观格局下,阻力赋值方式对连接模拟的影响;探讨、总结经验赋值带来的不确定性。结果表明,这3个因素均对景观连接模拟产生显著影响,并存在一定交互作用;阻力赋值绝对大小不会对模拟产生影响;而赋值倾向性能够显著改变最小成本路径的空间位置,并且这种影响程度依赖于景观粒度大小,而与景观整体破碎度交互关系不显著。针对阻力赋值方式与景观结构特征交互作用下连接模拟的规律性变化,提出一些建议,以提高连接模拟的准确性。     

Random Bi Bi机制的非稳态酶动力学布尔函数图论研究

本文以非稳态酶动力学的布尔函数图形方法^[1],来研究一类Random Bi Bi机制的非稳态酶动力学问题,推导同此类反应的非稳态酶动力学方程,并对此动力学方程进行了讨论,分析了此类Random Bi Bi机制酶反应体系的非稳态酶动力学方程。     

基于图论的两栖类生物栖息地网络规划——以黑斑侧褶蛙为例

生物多样性保护和生物栖息地网络建设是目前我国国土空间规划的重要内容,提升生物栖息地网络的景观功能连接度对生物多样性保护具有重要作用。目前,已有研究对生物栖息地网络规划进行了探索,但在实际规划层面仍缺乏可操作性强的技术方法支撑。本研究采用图论方法,聚焦国土空间规划中生物多样性保护和生态网络建设涉及的进行生物栖息地斑块重要性评价,以确定斑块优先保护次序;寻找最优新增斑块位置,以改善生物栖息地网络景观功能连接度;依据景观功能连接度的降低程度,判断建设项目的影响或评价规划新增建设项目的潜在影响3方面内容,在雄安新区两栖类生物黑斑侧褶蛙(Pelophylax nigromaculata)栖息地网络规划中进行应用研究。结果表明: 图论方法可以有效解决上述3方面的问题;本研究识别的5个最优新增黑斑侧褶蛙栖息地位置使栖息地网络整体景观功能连接度提升19%;通过评价G45高速公路对两栖类生物栖息地网络功能连接度的影响,找出了4个穿越通道设置以减弱G45高速公路的影响。     

基于约束的建模方法在代谢网络中的应用研究

代谢网络在各种细胞功能和生命过程中发挥着至关重要的作用。随着细胞网络重建工程的迅速发展,可用的基因组水平代谢网络越来越多,因而计算方法在这些网络的结构功能分析中越来越重要。基于约束的建模方法不像图论方法那样仅考虑代谢模型的纯拓扑结构,也不像各种动力学建模方法那样需求详尽的热力学参数,因而极具优势。采用基于约束的建模方法对一个含619个基因,655个代谢物和743个代谢反应的金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)代谢网络进行了分析,主要研究了该模型的网络结构特征,以及其最优生长率、动态生长情况和基因删除学习等。本研究提供了一个对金黄色葡萄球菌代谢网络进行约束建模分析的初步框架。     

木薯和玉米原料丁醇发酵中丁醇丙酮质量比的图论理论计算及其验证

在丁醇发酵产溶剂阶段,乙酸和丁酸的生成途径、消耗途径同时存在,各自形成一个闭环路径。本研究利用图论对丁醇发酵中丁醇丙酮质量比进行了理论计算,并对以木薯和玉米为原料的丁醇发酵进行了模拟计算,结果表明:丁酸闭环路径(L2环)的代谢强度是影响丁醇丙酮质量比的主要因素,并且L2环的代谢强度越弱,丁醇丙酮质量比越高;与玉米原料丁醇发酵相比,木薯原料发酵的m(丁醇)/m(丙酮)提高了16.7%。实验结果证实了以上计算结果:在传统发酵、油醇萃取发酵和生物柴油萃取发酵中,以木薯(适时添加酵母浸粉)为原料的发酵批次与以玉米为原料的发酵批次相比,由于其丁酸闭环路径代谢强度较弱,相应发酵方式下丁醇丙酮质量比分别提高了12.9%、61.4%和6.7%,而且两种原料相应发酵方式的丁醇总产量和生产效率基本持平。另外,高丁醇丙酮质量比的木薯发酵所得改良型生物柴油中丁醇浓度与玉米发酵的相比提高了16%,性能得到进一步提高。