河北师范大学学报(自然科学版)

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刊名：河北师范大学学报（自然科学版）Journal of Hebei Normal University (Natural Science)

主办：河北师范大学

ISSN：1000-5854

CN：13-1061/N

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2026年02期

研究论文

面向草分类的粗细粒度结合模型——基于CLIP的实现

李鹏飞;杨文淞;裴生雷;罗涛;

计算机视觉技术在智慧农业的应用中，经常面临开放环境下的分布外(out-of-distribution, OOD)样本识别差、细粒度分类能力不足等问题，比如草的图像分类问题.然而，传统基于CNN架构在开放场景下表现不佳，遇到与训练分布偏离的样本，不能够识别出OOD样本，并将其分配给类内标签，这会显著降低模型的稳定性.为此，提出一种基于视觉语言模型的分类方法，利用预训练好的CLIP(contrastive language-image pretraining)模型中的视觉编码器与文本编码器提取图像与文本的特征嵌入向量结合，通过特征相似度对比实现跨模态，匹配提升分类效果.首先，基于提示词引导粗粒度判别，快速区分已知类别与OOD类别图像；其次，对判定为已知类别的图像引入CUM-CLIP(custom adapter-CLIP)模块，执行细粒度识别，进一步区分具体子类别，从而实现精细化、层次化分类.该方法在小样本条件下显着提升了训练效率与模型泛化能力.实验结果表明，CUM-CLIP与传统模型相比，该方法在训练时间、计算成本和分类精度方面均表现出显著优势，验证了其在开放场景下的鲁棒性和实用性.本研究为智慧农业领域的图像分类任务提供了一种高效、低成本的解决方案，可为相关研究提供有价值的参考.

2026 年 02 期 v.50 ; 国家自然科学基金(62266035); 青海民族大学2020年度智库研究项目(2020XJZK05)
[下载次数： 63 ] [被引频次： 0 ] [阅读次数： 22 ] HTML PDF 引用本文

四维非线性薛定谔方程组解的整体适定性与散射

张茜;张晓岭;苌永行;

非线性薛定谔方程组是量子力学和光学领域中重要的偏微分方程之一.研究了四维三次非线性薛定谔方程组解的整体适定性与散射行为.首先通过集中紧-刚性定理方法将方程组的解归结为几乎周期解，然后，借助长时间的Strichartz估计和频率局部化相互作用的Morawetz估计，排除了快速频率转化情况和准孤立子情况，进而证明出方程组具有整体适定性并且解散射.本研究不仅解决了四维薛定谔方程组这一关键问题，发展的频率局部化估计方法也为处理更高维或更复杂非线性项的系统提供了新思路.

2026 年 02 期 v.50 ; 国家自然科学基金(U2340221); 江苏省自然科学基金(BK20230026,BK20221497)
[下载次数： 13 ] [被引频次： 0 ] [阅读次数： 19 ] HTML PDF 引用本文

带势函数的尺度接受上度量平均维数的变分原理

王佳楠;杨祯;成丹丹;

在动力系统理论中，通过引入势函数与尺度参数，构建了三种尺度接受拓扑上度量平均维数以及相对应的尺度接受测度上度量平均维数，并系统探讨了它们之间的内在联系.该推广使得系统在不同尺度下的局部复杂性与全局统计行为得以精确量化.关键成果在于证明了子集上带势函数的尺度接受上度量平均维数的变分原理，从而为该方向的研究提供了新的理论工具与分析路径.

2026 年 02 期 v.50 ; 国家自然科学基金(12201372)
[下载次数： 8 ] [被引频次： 0 ] [阅读次数： 18 ] HTML PDF 引用本文

薄膜钙钛矿光伏组件子电池优化研究

张倩茹;吕梦溪;韩金宝;尚子璇;张稳茹;张迎娇;赵晋津;

金属卤化物钙钛矿具有高效光电转换、低成本、低能耗、易于加工等特性，在可穿戴智能新兴光伏领域具有广阔应用前景.采用激光划线技术实现了薄膜钙钛矿光伏组件子电池的串联，系统研究了不同子电池宽度对组件并联电阻(R_sh)、串联电阻(R_s)及光电转换效率(PCE)的影响，以实现组件性能优化.结果表明，最优子电池宽度为5.5 mm,R_sh高达4 116.5 ohm·cm²,R_s低至10.0 ohm·cm²,PCE最高可达15.9%.本研究明确了子电池宽度对钙钛矿光伏组件性能的调控机制，可为高效组件设计提供重要参考.

2026 年 02 期 v.50 ; 国家自然科学基金(U2130128); 河北省自然科学基金-燕赵青年科学家专项(B2023205040); 河北省自然科学基金-京津冀基础研究合作专项(H2022205047); 河北省高等学校科学研究项目基础研究重点培育专项(JCZX2025007); 河北省科技厅引智与人才培养专项基金(2024-2025); 河北师范大学博士科研启动基金(L2023B18); 大学生创新创业训练计划立项项目(S202510094037)
[下载次数： 427 ] [被引频次： 0 ] [阅读次数： 11 ] HTML PDF 引用本文

自组装金纳米颗粒薄膜耦合膨胀石墨构筑表面增强拉曼光谱基底的研究

赵佳伟;李江丽;张慧姣;马媛媛;于博荣;韩占刚;

利用液-液界面自组装技术，通过调控水相中金纳米颗粒(Au NPs)的浓度，成功构筑出均一大面积Au NPs薄膜，并进一步采用“水平附着法”将该薄膜与柔韧性良好的膨胀石墨(expanded graphite, EG)衬底进行耦合，制备了柔性Au NPs/EG表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS)基底.该基底对结晶紫的检出限低于1×10^-5 g/L,且具有良好的稳定性.此外，将1×10^-3 g/L的结晶紫作为探针分子，并对其特征拉曼位移1 170、1 610 cm^-1处的信号强度进行统计学分析，结果表明该基底均一性良好.

2026 年 02 期 v.50 ; 河北省科技研发平台建设专项基金(22567622H); 河北省自然科学基金(B2020205018); 河北师范大学科学技术创新基金(L2024K02)
[下载次数： 282 ] [被引频次： 0 ] [阅读次数： 13 ] HTML PDF 引用本文

串联反应合成苯基/甲基及乙氧羰基甲基取代的稠合1,5-苯并二氮杂■化合物

刘念;张凯悦;李司琪;王兰芝;

以(取代的)1,2-苯二胺、苯甲酰乙酸乙酯/乙酰乙酸乙酯、环状-1,3-二酮为原料，无水乙醇为溶剂，对甲基苯磺酸为催化剂，通过三组分串联一锅法成功合成了7种具有苯基/甲基及乙氧羰基甲基取代的稠合1,5-苯并二氮杂■化合物.该反应历经2次亲核加成-消除反应，形成了亚胺-烯胺/烯胺-烯胺中间体，再经分子内C—C偶联环合反应，最终生成2位苯基/甲基和乙氧羰基甲基取代3,4位环戊烯酮稠合的1,5-苯并二氮杂■化合物.该合成方法新颖高效、绿色经济且易于催化，所合成的目标化合物丰富了1,5-苯并二氮杂■化合物的结构多样性.

2026 年 02 期 v.50 ; 国家自然科学基金(21776060)
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煤气化细渣的酸-碱协同改性及其CO₂吸附特性与机理

王源源;李自恩;武东升;张岭;薛新洲;杨靖;

为解决煤气化细渣(coal gasification fine slag,CGFS)堆存造成的环境压力与资源浪费问题,通过CGFS的酸-碱协同改性制备出低成本、具有应用潜力的CO₂吸附材料(HKCGFS).采用热重-微分热重(TGDTG)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、N₂吸附-脱附、扫描电子显微镜(SEM)和能量色散X射线光谱(EDS)等多种表征手段系统分析改性前后材料的物化性质与孔结构演变规律.结果表明:CGFS具有良好的热稳定性,其物相以无定形组分为主,SiO₂为主要特征晶相;酸-碱协同改性显著优化了材料的孔隙结构,HKCGFS的比表面积可达208.95 m²/g,平均孔径约为4.92 nm,呈现出丰富的介孔特征.CO₂吸附性能测试结果显示:HKCGFS的吸附行为受气体温度、气体压力及吸附时间的协同调控,吸附量随温度升高而减少,随压力升高而增加,随时间延长先增加后趋于平衡;在25℃、100 kPa条件下,60 min即可达到0.47 mmol/g的平衡吸附量,展现出良好的吸附速率与吸附容量.吸附动力学分析表明,该吸附过程符合伪一级动力学模型,等温吸附行为更符合Freundlich模型,表明HKCGFS对CO₂的吸附以物理吸附为主.

（录用定稿）网络首发时间：2026-03-26 17:04:29 ;
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集成pH传感与防伪的双功能聚合物微阵列芯片

周纪雄;倪雄志;李苗苗;贡晶晶;刘学清;刘继延;

采用聚合物微阵列与高通量筛选技术,优选出丙烯酰胺聚合物作为功能基底,其可高效固定荧光素O-甲基丙烯酸酯,进而基于该聚合物基底,利用喷墨打印技术制备出集成pH响应型与光稳定型2类荧光染料的共聚物微阵列芯片.该芯片在pH=5、9的PBS缓冲液中表现出显著的荧光响应特性,且具备优异的可逆性、可靠性与稳定性.基于上述特性,该芯片可用于构建信息加密图案,在特定pH刺激下实现“隐藏”与“显示”状态的可逆切换,从而实现动态多级防伪功能.本研究为开发兼具传感与显示双重性能的高安全性信息存储材料提供了有效策略.

（录用定稿）网络首发时间：2025-12-25 11:19:38 ;
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黄泛区大气降尘中的元素特征

董明明;孟琳;邢先双;李广杰;蒋宁;

土壤风蚀引起的地表沙尘释放及其输移过程是干旱半干旱区最为重要的地表过程,是区域大气中可吸入颗粒物的重要来源.基于山东省冠县清水土壤风蚀监测站每半月的大气降尘监测以及利用ULTIMA型电感耦合等离子光谱仪(ICP-MS)测定的大气降尘元素结果,研究了降尘量及其主要元素含量,明确其元素富集程度,同时完成对降尘重金属元素污染及潜在生态风险的评价.结果表明:1)传统土壤风蚀期黄泛区大气降尘模数为87.53t/(km²·a);2)Al、Ca、Fe、Mg、Ti和S是大气降尘中18种测定元素的主体,约占元素测定总含量的10.32%,其余12种元素(As、Ba、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、P、Pb、V和Zn)仅为前者的2.13%;大气降尘元素含量存在明显的季节特征,Fe、Mn和Cr含量冬季最大,Al、Ca和Ba含量春季最大,Mg、Ti、P、S、Pb、Zn、V、Ni、Cu、As、Co和Cd含量秋季最大;3)黄泛区大气降尘中仅Co、Mg、Ca和As来源于自然源,其他元素来源均受到不同程度的人类活动影响,尤其是Al、Pb和Cr;9种重金属元素中V、Co和As属于低污染程度,Zn、Cd、Cu和Ni属于中等污染程度,Pb和Cr属于较高污染程度;4)重金属元素污染系数(Pi)存在明显的季节特征,随季节(秋季—冬季—春季)变化,Pb、Zn、Cu、As和Cd污染系数逐渐减少,Cr污染系数先增大后减少,V、Ni和Co污染系数先减小后增大;此外,秋、冬季Cd元素的单一重金属潜在生态风险指数(Eri)以及9种重金属的生态风险综合总指数(RI)均显示黄泛区的潜在生态风险为中等水平.

（录用定稿）网络首发时间：2025-10-28 11:12:16 ;
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临汾盆地约5.5ka BP的气候事件及其对古文化的影响

田庆春;郭磊;曹维明;张仲伍;

为了探究史前气候变化对文化演变的影响,本研究选择史前文明发源地之一的临汾盆地为研究区.通过对临汾盆地中梁黄土剖面AMS¹⁴C测年及多环境指标的分析发现,临汾盆地约在(5.5～5.0)ka BP存在一次明显的降温事件;利用ArcGIS平台核密度分析方法,分析了临汾盆地(5.5～5.0) ka BP前后古人类遗址时空分布特征.结果表明:仰韶文化中期(6.5～5.5)ka BP古人类遗址分布范围广,数量多;而仰韶文化晚期(5.5～5.0)ka BP古人类遗址数量明显下降,分布范围缩小.降温事件对临汾盆地古文化演变产生了较大的影响,导致了该区仰韶文化的衰落.龙山文化时期(5.0～3.9)ka BP气候有一定好转,但比仰韶时期暖湿程度要低.在此期间,生产力的显著提高促进了文化繁荣和考古遗址的激增;然而,相对干旱和寒冷的气候条件迫使古代人类迁移到低纬度和低海拔的河谷地区.

（录用定稿）网络首发时间：2025-07-16 17:04:48 ;
[下载次数： 118 ] [被引频次： 0 ] [阅读次数： 0 ] HTML PDF 引用本文

石家庄市道路结冰特征及气象风险预报模型

魏军;景华;彭相瑜;

利用石家庄市1956 2022年逐日气温、地温、雨雪积雪现象观测数据,分析石家庄市道路结冰的气候特征,基于logistic回归构建道路结冰概率预报模型和气象风险等级预报模型,并以2019—2022年结冰季道路结冰数据对模型进行检验.结果表明:1)石家庄市道路结冰具有开始日期推迟、截至日期提前的趋势,结冰日数减少,平均每10a减少2.6 d;2)当日最低气温下降到5.1～2.0℃时,是道路结冰概率变化的快增期,其中3.6℃为道路结冰概率的敏感峰值基点;3)当日最低气温在5.4℃以上时,道路结冰可能性很低;3.8～5.4℃时,可能出现道路结冰;2.1～3.8℃时,可能性较大;2.1℃以下时,可能性很大.

（录用定稿）网络首发时间：2025-04-01 07:54:38 ;
[下载次数： 179 ] [被引频次： 0 ] [阅读次数： 0 ] HTML PDF 引用本文

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复合系统整体协调度模型研究

孟庆松,韩文秀

分析了复合系统协调的协同学特征，研究了复合系统复合因子、协调度等概念，在此基础上建立了一类可以实际计算的复合系统整体协调度模型．

1999 年 02 期 ; 国家自然科学基金
[下载次数： 2,394 ] [被引频次： 290 ] [阅读次数： 219 ] HTML PDF 引用本文

席夫碱应用研究新进展

陈玉红,王庆飞,崔敏,崔维真,童汝亭,丁克强

概述了席夫碱及其金属配合物在药学、催化、分析、腐蚀、光致变色等研究领域近期的重要应用,为进一步全面了解席夫碱的性质,深入研究席夫碱奠定了基础.

2003 年 01 期 ; 国家自然科学基金资助项目(29973026)
[下载次数： 6,332 ] [被引频次： 219 ] [阅读次数： 167 ] HTML PDF 引用本文

关于河北省空心村治理的理论探讨

张昭

通过对河北省空心村现象的初步分析和研究，拟定了有关空心村治理的四种模式，并简单对四种模式进行了对比分析，提出了空心村治理的几点措施以供探讨．

1998 年 04 期 ;
[下载次数： 1,259 ] [被引频次： 163 ] [阅读次数： 209 ] HTML PDF 引用本文

土地综合承载力评判指标体系的构建及应用

王书华,曹静

在对土地承载力重新审视的基础上 ,以全新的视角重构土地承载力的理论框架 ,并以我国东部沿海地区为例 ,对区域土地承载力的评判指标体系进行了全新设计及应用

2001 年 01 期 ; 中国科学院资源与生态环境研究重点项目!(KZ952-S1-2 11)部分成果
[下载次数： 1,072 ] [被引频次： 132 ] [阅读次数： 119 ] HTML PDF 引用本文

药物分子与血清白蛋白结合反应的荧光法研究进展

李娜,魏永巨

综述了荧光法对药物分子与血清白蛋白相互作用的研究进展 .介绍了测定药物分子在蛋白质上的结合部位、结合数、结合常数和结合力类型的基本理论和实验方法 ,讨论了药物对蛋白质构象的影响以及共存金属离子对结合反应的影响 ,列表总结了某些药物与血清白蛋白结合反应的实验结果 ,简要讨论了研究中存在的问题以及本领域的发展方向 .

2003 年 02 期 ; 河北省自然科学基金资助项目 ( 2 0 0 15 3);; 河北省教育厅博士基金资助项目
[下载次数： 1,163 ] [被引频次： 112 ] [阅读次数： 159 ] HTML PDF 引用本文

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席夫碱应用研究新进展

陈玉红,王庆飞,崔敏,崔维真,童汝亭,丁克强

2003 年 01 期 ; 国家自然科学基金资助项目(29973026)
[下载次数： 6,332 ] [被引频次： 219 ] [阅读次数： 167 ] HTML PDF 引用本文

超分子化学的研究和进展

张中强;涂华民;葛旭升;

超分子化学是化学的一个崭新的分支学科.综述了超分子化学的发展历程、超分子的化学分类、超分子化合物的合成以及应用等问题.

2006 年 04 期 ; 河北省科学技术厅博士基金资助项目(99547010D)
[下载次数： 5,845 ] [被引频次： 66 ] [阅读次数： 135 ] HTML PDF 引用本文

城市化进程中的生态环境问题及生态城市建设

沈洪艳;宋存义;贾建和;

依据生态城市理论对我国城市化特点、城市建设中的主要生态问题、生态城市建设进行了分析,研究表明:我国城市化水平与生态环境问题均表现出阶段性特点,全国大部分城市几乎出现了类似的生态环境问题;生态城市建设重补偿,缺乏前瞻性.基于上述结果,以石家庄市为例,提出生态城市建设的战略对策.

2006 年 06 期 ; 石家庄市政府招标课题(sjzzb15-02)
[下载次数： 3,626 ] [被引频次： 64 ] [阅读次数： 117 ] HTML PDF 引用本文

阿尔茨海默病的发病机制及治疗新进展

张佳燚;孙璐瑶;曹津萌;程宇;李双;刘喜富;

阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease, AD)是一种进行性神经退行性疾病，也是痴呆症的主要原因.关于AD发病机制的假说很多，包括Aβ假说、Tau蛋白假说、胆碱能假说、神经炎症假说、线粒体功能障碍以及氧化应激假说等.概述了AD的主要生物学发病机制，并讨论了其治疗新进展.由于病理生理的复杂性，AD治疗可能需要多模式协同方案，因此，深讨了从传统治疗转向新兴治疗策略的研究进展.

2024 年 04 期 v.48 ; 河北省自然科学基金(B2023205010); 石家庄市引进国外智力项目(20220003)
[下载次数： 3,210 ] [被引频次： 20 ] [阅读次数： 466 ] HTML PDF 引用本文

头孢菌素类抗生素的研究进展

傅德才;狄蕊;李彬;

头孢菌素类抗生素药物是临床上用于治疗细菌感染所导致疾病的常用药物,已发展到第4代.目前头孢菌素类药物的研究热点在于寻找对耐药的革兰氏阳性致病菌敏感,尤其是对耐甲氧西林金葡萄球菌(MRSA)敏感的头孢烯酸类化合物及对高活性化合物进行结构修饰,改善其药学性质.就研发中的头孢菌素类化合物的结构、抗菌谱和抗菌活性作一简要综述.

2006 年 06 期 ; 河北省自然科学基金资助项目(B2005000398)
[下载次数： 2,732 ] [被引频次： 49 ] [阅读次数： 227 ] HTML PDF 引用本文

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