中国海洋大学学报(自科版)


研究论文

  • 胶州湾纳潮量和水交换数值模拟

    王雪;陈学恩;

    基于无结构网格三维有限体积海洋模式FVCOM,采用高精度的水深和岸线资料,建立了适用于胶州湾的三维正压高分辨率数值模型。通过观测与模拟资料的对比,验证了所建立模型的合理性。基于建立的模型,对胶州湾的潮汐潮流进行了精确的数值模拟,探讨了胶州湾潮致余流和纳潮量特征,并首次探讨了胶州湾内各子区域之间的水交换情况。结果表明,分别采用计算一个涨潮或落潮周期内通过特定断面的海水通量和研究区域的水深及水位值直接计算两种计算方法计算胶州湾的平均纳潮量,分别为8.90和8.71亿m~3,结果发现水位对纳潮量的影响最大可达1%以上,不可忽略;大潮时期的纳潮量为小潮时期的2~3倍;纳潮量春季最低,冬季其次,夏秋季较高。以质点追踪法,定量研究了胶州湾内各个子区域之间以及各子区域与外海的水交换情况。结果发现,胶州湾内不同子区域的水交换能力以及达到稳定时间均不同,且投放质点的时刻不同对其具有较明显影响。在涨潮时段,胶州湾西北部海域达到稳定时间较短且交换率高,东北部海域达到稳定时间较落潮时段基本不变但交换率高;落潮时段则相反。

    2017年03期 v.47;No.265 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 725K]
    [引用频次:17 ]
  • 渤海表层悬浮物浓度长期变化(2003—2014年)的卫星反演研究

    周舟;张万磊;江文胜;王骁;边昌伟;

    受气候变化和人类活动的影响,近年来渤海悬浮物浓度分布发生了较大变化,进而影响了渤海海洋生态环境、海洋资源分布以及海岸工程的建设。由于渤海悬浮物浓度长期观测资料较少,目前对于渤海悬浮物浓度分布的长期变化趋势和影响机制尚不清楚。本文利用2003—2014年的MODIS卫星遥感数据,反演了渤海表层悬浮物浓度的空间分布形态,并对其长期的变化趋势和影响机制进行了研究。研究结果表明,除了明显的季节变化特征外,渤海表层悬浮物浓度从2003年到2014年有明显的下降趋势,整个渤海表层悬浮物浓度年均下降幅度为1.49%(0.22mg·L~(-1)·a~(-1))。其中莱州湾表层悬浮物浓度年均下降幅度最大,为3.47%(1.08mg·L~(-1)·a~(-1));辽东湾次之,为1.51%(0.17mg·L~(-1)·a~(-1));而渤海湾的年均下降幅度为1.40%(0.33mg·L~(-1)·a~(-1)),中央海区表层悬浮物浓度没有下降趋势。近十几年来渤海表层悬浮物浓度下降可能与渤海海区风速减弱、黄河调水调沙造成的入海泥沙粒径增大以及莱州湾、渤海湾内的围海造田有关。

    2017年03期 v.47;No.265 10-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 584K]
    [引用频次:18 ]
  • 干露时长及温度对魁蚶幼贝潜沙行为及呼吸代谢的影响

    刘旭绪;张秀梅;覃乐政;李文涛;

    为优化魁蚶苗种的运输策略,提高在底播增殖过程中苗种的存活率。本实验于10、15和20℃3个温度条件下,分别对魁蚶(Anadara broughtonii)幼贝进行不同时长(2、4、8、16和24h)的干露,研究了干露条件对魁蚶幼贝潜沙行为和呼吸代谢的影响。研究显示,相同干露时长内,魁蚶幼贝在15℃时的失水率最高;幼贝的潜沙能力随干露时长的增加和干露温度的升高呈减弱趋势,具体表现为在一定时间内完成潜沙的魁蚶比例减小和完成潜沙的速度减慢。在10℃条件下,干露幼贝再次入水后的潜沙行为恢复较快,20℃时干露24h后,幼贝基本丧失潜沙能力,在12h的观察期内未出现完成潜沙的个体。同时,干露导致魁蚶幼贝出现显著的氧债和氨氮积累,干露后再次入水的魁蚶幼贝的耗氧率和氨氮排泄率显著高于对照组水平。相同干露时长内,随着干露温度的升高,魁蚶耗氧率的峰值显著增加,耗氧率的波动幅度更加剧烈,且在短时间内难以恢复至对照组水平。综合分析认为,魁蚶应对干露的能力较弱,在底播苗种运输过程中,相较于15和20℃,10℃的运输温度更好,同时运输时间不宜超过8h。

    2017年03期 v.47;No.265 19-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 397K]
    [引用频次:12 ]
  • 长牡蛎转化生长因子受体基因多态性与生长性状和糖原含量的相关性分析

    陈钰;李琪;于红;孔令锋;

    本研究采用PCR-SSCP技术,对长牡蛎(Grassostrea gigas)转化生长因子受体基因(Cg-TGF-βRⅠ)编码区单核苷酸多态性(SNP)与来自5个家系316个长牡蛎个体的生长性状(壳高、壳长、壳宽、总体量和软体部量)和糖原含量进行了关联分析。研究表明,在Cg-TGF-βRⅠ基因编码区扩增出的671bp基因片段中检测到4个SNP,其中3个SNP位点(T726C,A741G,A786G)与经济性状相关;A741G和A786G与生长性状和糖原含量均存在显著相关性(P<0.05),T726C仅与壳长和软体部重有显著相关性(P<0.05);3个SNP位点构建得到5个单倍型,H1(TAG)和H4(CAG)单倍型的个体在总体重和软体部重上均显著高于其它3种单倍型的个体。研究结果表明,Cg-TGF-βRⅠ基因多态性影响长牡蛎的生长性状和糖原含量,可用于以后的长牡蛎的分子标记辅助育种和遗传性状的改良。

    2017年03期 v.47;No.265 27-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 230K]
    [引用频次:4 ]
  • 迟缓爱德华氏菌感染和疫苗免疫后牙鲆的血细胞数量变化

    甄梦晓;邢婧;绳秀珍;唐小千;战文斌;

    重组表达了牙鲆(Paralichthys olivaceus)T淋巴细胞表面标志分子CD3的蛋白,制备出其兔多克隆抗体(多抗),采用免疫双荧光流式细胞术,观察外周血白细胞中的T、B淋巴细胞并计算其比例。分别向牙鲆腹腔内注射107 CFU/mL的迟缓爱德华氏菌和其灭活疫苗,于0、1、3、5、7、9、14、21和28天后抽取外周血,用抗红细胞单抗的流式细胞术测定红细胞和白细胞的比例和浓度,提取外周血白细胞,用流式细胞术测定T、B淋巴细胞的比例。研究显示,CD3多抗和IgM单抗分别识别T、B淋巴细胞,二抗体无交叉反应,白细胞中T细胞占(7.49±1.5)%、B细胞占(14.64±1.8)%。感染和免疫后,牙鲆外周血红细胞浓度变化不显著,为(2.9±0.45)×10~9 cells/mL。感染组,白细胞浓度第3天显著上升,第14天达到最大值(4.7±1.7)×10~8cells/mL;T细胞比例第1天显著上升,第9天达到最大值(24.3±1.28)%;B细胞比例第1天显著升高,第21天达到最大值(40.9±1.52)%。免疫组,白细胞浓度第3天显著上升,第14天达最大值(7.1±1.8)×10~8cells/mL;T细胞比例第5天显著上升,第9天达最大值(20.5±1.12)%;B细胞比例第1天显著上升,第21天达到最大值(39.3±1.55)%。对照组,白细胞浓度为(6.9±1.6)×10~7cells/mL,T细胞比例为(8.05±1.38)%,B细胞比例为(13.77±1.56)%。研究结果表明,感染和免疫后牙鲆白细胞浓度、T、B细胞的比例均显著升高,感染组T、B细胞比例显著高于免疫组。本研究结果为血细胞作为牙鲆健康评估指标提供了数据资料。

    2017年03期 v.47;No.265 34-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 425K]
    [引用频次:3 ]
  • 山东近岸3处人工鱼礁区VPUE的分析研究

    唐衍力;程文志;孙鹏;盛化香;万荣;

    基于2012—2013年对威海小石岛、威海俚岛、日照前三岛鱼礁区的渔获物调查结果,采用各物种的VPUE(The value per unit effort),确定了3处人工鱼礁区和对照区的主要经济物种并对其进行对比分析,检验了3处人工鱼礁区是否可以提高当地渔业收益;采用非度量多维标度分析方法(MDS)分析了3处鱼礁区和对照区的VPUE结构并进行了差异性分析。研究表明,在3处鱼礁区之间以及鱼礁区和对照区之间的主要经济物种的种类和价值贡献率都具有明显的差异;3处鱼礁区的VPUE结构在鱼礁区之间具有明显的差异(R=0.414,P=0.003),在季节之间不具有明显的差异(R=-0.052,P=0.637>0.05);3处人工鱼礁区都能提高当地渔业收益;3处鱼礁区的VPUE相对于对照区平均增加了160.8%,俚岛、前三岛和小石岛人工鱼礁区的VPUE分别增加了312.7%、98.3%和71.3%。

    2017年03期 v.47;No.265 43-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 328K]
    [引用频次:5 ]
  • 固定气泡幕对许氏平鲉阻拦效果的研究

    陈钊;黄六一;黄洪亮;唐衍力;孙峰德;郝连旭;党荣哲;宫剑波;朱琴;

    为探究固定气泡幕对许氏平鲉(Sebastes schlegelii)的阻拦效果,设定气泡幕的孔距、孔径如下:当孔径为0.5mm时,设定孔距为1.0、2.0、3.0、5.0、10.0cm,当孔距为2.0cm时,设定孔径为0.2、0.5、0.8、1.0、1.5mm,研究了这9种类型的固定气泡幕对许氏平鲉的阻拦效果,并探究了许氏平鲉对孔距2.0cm、孔径0.5mm气泡幕的适应性。研究表明:上述各规格的气泡幕对许氏平鲉均有显著的阻拦效果(t>t0.01)。在孔距实验中,孔距为1.0、2.0、3.0、5.0、10.0cm的气泡幕对许氏平鲉的平均阻拦率分别为71.43%、95.24%、92.98%、53.85%、80.14%,其中孔距2.0cm的气泡幕阻拦率最高。在孔径实验中,孔径为0.2、0.5、0.8、1.0、1.5 mm的气泡幕对许氏平鲉的平均阻拦率分别为96.03%、95.24%、82.05%、100%、98.74%,其中孔径1.0mm的气泡幕阻拦率最高。在4h的适应性实验中,许氏平鲉对孔距2.0cm、孔径0.5mm的气泡幕表现出一定的适应性(F>F_(0.05))。本研究结果可为我国海洋牧场中许氏平鲉鱼群控制技术提供参考。

    2017年03期 v.47;No.265 51-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 183K]
    [引用频次:6 ]
  • 南沙群岛西南部海域鱼类群落结构分析

    王良明;李渊;张静;宋普庆;张然;张立;姚壮;林龙山;

    南沙群岛是南海中最靠南、岛礁最多、散布最广的岛;南沙群岛海区南起3°57′N,北至11°55′N,西起103°30′E,东至117°50′E,由众多礁、滩、岛屿等组成,为典型的热带海域。为进一步研究该海域,国家海洋局第三海洋研究所在2012—2013年在南沙群岛西南部海域共开展了春秋2个航次的调查;根据该调查资料分析了该海域的鱼类群落结构。调查共获得鱼类357种,隶属于27目108科219属,其中暖水性鱼类327种,暖温性鱼类30种。优势种鱼类(IRI>500)有菲律宾尖牙鲈(Synagrops philippinensis)、土佐副眶棘鲈(Parascolopsis tosensis)、锯棘尖牙鲈(Synagrops serratospinosus)等5种,多为中小型鱼类,且季节间变化较大。分析多样性指数显示,南沙群岛西南部海域的Margalef种类丰富度指数(D)变化范围较大(3.05~4.20),两季间变化最为明显;Shannon-Wiener多样性指数(H’)春秋两季间变动范围较小(2.31~2.69);Pielou均匀度指数(J’)季节间基本保持一致(0.69~0.70);更替指数和迁移指数显示,秋季鱼类群落结构稳定性要低于春季,而且两个季节的鱼类群落结构都偏离平衡状态;同时分析数量生物量曲线显示,春秋两季的数量优势度曲线均在生物量优势度曲线之上,表明群落主要以生长较快,个体较小的r选择物种为主,群落受到的干扰程度较高,稳定性较差。鱼类的洄游、不同适温性鱼类的迁入迁出以及繁殖群体的补充、个体生长、捕捞等都是影响群落稳定性的因素。

    2017年03期 v.47;No.265 58-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 261K]
    [引用频次:13 ]
  • 利用天然核酸制备的多层水凝胶球及其性能研究

    王倩;关磊;林娇;陈韦羽;梁兴国;李敬;

    为了开发天然安全、结构稳定的细胞包埋载体,本研究初次选取天然鲑鱼精DNA作为材料,层层自组装构建DNA/壳聚糖/海藻酸钙多层水凝胶球。通过显微镜及扫描电镜观察水凝胶球结构,并表征其性能,透析法评价其在模拟消化液中的稳定性。结果显示水凝胶球形态圆整,膜层清晰,平均粒径为(2.7±0.1)mm,冻干脱水后球体内部呈大孔网格结构,外膜层致密无孔隙。该水凝胶球失水产生明显形变而复水后恢复原有形状;可固定吸附阳离子小分子及与DNA特异结合的分子。水凝胶球在模拟消化液中可稳定存在,其中pH=7.8条件下2h仅有0.5%DNA释放。包埋酵母菌的水凝胶球孵育24h后可发生局部形变,但结构仍保持完整,未见酵母菌逸出。研究结果表明此多层水凝胶球具有良好的生物相容性、形状记忆性、膜透性及结构稳定性,为细胞生长提供了良好的微环境,可包埋酵母细胞并使其在寡营养条件下增殖。

    2017年03期 v.47;No.265 66-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 436K]
    [引用频次:2 ]
  • 黄河下游溶解态营养盐季节变化及入海通量研究

    谷文艳;陈洪涛;姚庆祯;张晓琳;

    根据在2010-04—2011-03期间在黄河利津站进行的观测结果,分析了黄河下游营养盐的月际变化,估算了黄河营养盐的入海通量。结果表明:观测期间溶解无机氮(DIN)、硝酸盐(NO_3~--N)、亚硝酸盐(NO_2~--N)和氨氮(NH_4~+-N)浓度的变化范围分别为190.4~361.3、177.1~332.5、0.74~13.81和2.27~26.44μmol/L,平均浓度为277.5、269.3、4.90和5.26μmol/L;磷酸盐和硅酸盐浓度的变化范围为0.027~0.138和92.5~146.0μmol/L,平均浓度分别为0.094和118.1μmol/L。DIN的浓度表现为枯水期含量高、丰水期含量低,而磷酸盐的变化与其相反;硝酸盐是黄河下游水体中溶解无机氮的主要组成部分,且溶解无机氮的入海通量主要由NO_3~--N贡献;磷酸盐浓度与径流量显著正相关;丰水期黄河向渤海输送的溶解无机态营养盐是全年输送通量的主要贡献者,营养盐通量的主要控制因素是径流量。

    2017年03期 v.47;No.265 74-79+86页 [查看摘要][在线阅读][下载 226K]
    [引用频次:12 ]
  • 西湖凹陷平湖斜坡带花港组异常压力预测

    周海廷;姜效典;李德勇;邢军辉;

    针对西湖凹陷中深层普遍存在异常压力的现象,以实测地层压力为约束,结合钻井异常压力预测,在测井约束的波阻抗反演方法反演花港组的层速度的基础上,利用Fillippone公式计算地层压力系数,最终实现平湖斜坡带花港组异常压力的预测。预测结果显示:平湖斜坡带花港组地层泥岩段普遍存在异常高压,且异常高压明显呈带状分布,在垂向上可划分为4个异常高压带。随着花港组地层埋深的增加,异常高压带的压力系数由西向东、由南向北具有逐渐增大的特征,即平湖斜坡带花港组地层异常压力的分布受到泥岩发育和地层埋深的共同影响。

    2017年03期 v.47;No.265 80-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 598K]
    [引用频次:6 ]
  • 地震静校正的相对时延法

    杨华臣;康佳语;张建中;

    折射波时延法假设折射层速度横向变化不大和折射面起伏不大,且同时求取炮点和接收点的延迟时间,存在"此消彼长"的问题。针对这些问题,提出了折射波相对时延法。利用共炮点道集相邻接收点的折射波时差和共接收点道集相邻炮点的折射波时差,实现了炮点相对延时和接收点相对延时的独立求取,并利用已知控制点上的绝对延时或基准面静校正值,结合基点网平差方法,把相对延时转成绝对延时或基准面静校正量。同时,通过对相邻两道记录进行互相关确定相邻道的折射波时差,避免了低信噪比地震资料连续追踪同一折射层来拾取初至时间的困难。对理论模型合成数据和实际资料的测试表明,相对时延法克服了常用时延法的不足,对折射层速度变化和折射面起伏有较强的适应性。

    2017年03期 v.47;No.265 87-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 953K]
    [引用频次:0 ]
  • 土体修正剑桥模型p′:q:υ关系的归一化分析

    邓英军;安振东;杨俊杰;

    修正剑桥模型是基于临界状态理论下提出的一种描述黏土体应力-应变行为的弹塑性本构模型,具有形式简单、参数少并具有明确的物理意义,易采用试验确定,能够比较准确的描述黏土的应力-应变行为等优点。修正剑桥模型在描述土体力学行为时,需要表达土体有效应力p′,剪切力q和体积比υ的三者关系,这就要求将3个变量呈现在1个三维图表或者2个二维图表上。本文采用两种方法对模型中的3个变量进行归一化处理,通过对修正剑桥模型的屈服面方程进一步的推导和转化,将三者之间的关系用1个二维图形表示出来。与此同时,通过编写程序模拟土体三轴排水和不排水试验中的应力路径并将结果表现在二维图形中,发现模拟结果与常规方法一致,从而验证了该归一化处理的有效性和准确性。

    2017年03期 v.47;No.265 95-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K]
    [引用频次:2 ]
  • 黄河三角洲人工海岸带对海洋生态环境的影响

    王璐;王强;胡泓;郭秀军;娄安刚;宋子樱;

    以黄河三角洲高效生态经济区的冲刷型和淤积型两类人工海岸带的近海区域为研究对象,对比分析不同类型岸带近海海洋的水质、沉积物和生态环境的特征及演变趋势。结果表明,冲刷型岸带近海水体中悬浮物含量、Hg+、Pb~(2+)、Cu~(2+)、Zn~(2+)等离子含量呈逐年上升趋势,磷酸盐含量呈逐年下降趋势,而淤积型岸带呈与其相反的变化趋势;淤积型岸带近海沉积物重金属离子中Cu~(2+)、Cd~(2+)、Zn~(2+)等离子含量呈下降现象,与冲刷型岸带近海沉积物的变化不同;淤积型岸带的浮游植物、浮游动物和底栖生物的物种数量、生物量和多样性指数、丰度、均匀度呈现逐年上升趋势,而优势度呈下降趋势。受近岸海洋冲淤环境及人工岸带的影响,冲刷型岸带与淤积型岸带近海的水质环境、沉积物环境和海洋生态环境有着显著差异;近岸带的淤积环境为海洋生物的生长提供了有利条件。

    2017年03期 v.47;No.265 101-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 594K]
    [引用频次:5 ]
  • 含水率对加筋喷播土壤耦合力学特性影响研究

    刘连肖;洪波;董文彬;孙钟野;宋万里;宋霞;

    利用自制的拉拔仪器,通过麻绳加筋喷播土壤的力学测试,研究了含水率对麻绳-喷播土壤界面耦合力学特性的影响。该研究主要包括两组试验,第1组试验测试结构性破坏的喷播土壤力学特性;第2组试验测试保持结构性的喷播土壤的力学特性。结果表明:第1组试验中麻绳与喷播土壤耦合力学特性受含水率影响明显,随着含水率升高,麻绳拉拔强度呈线性减小,含水率对摩擦角的影响不明显,黏聚力随着含水率升高呈现指数式下降;第2组试验中麻绳与喷播土壤耦合力学特性受含水率影响同样明显,麻绳与喷播土壤作用的峰值强度和残余强度随含水率升高呈指数下降。

    2017年03期 v.47;No.265 110-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 339K]
    [引用频次:3 ]
  • 基于数值模拟的海底管道抛锚撞击机械损伤及其防护措施研究

    余建星;赵羿羽;陈飞宇;吴朝晖;樊志远;曾华章;叶彬彬;

    采用三维非线性动态有限元方法对抛锚撞击海底管道进行模拟。建立霍尔锚模型,考虑管土相互作用,研究不同撞击能量下抛锚撞击管道的机械损伤(最大凹陷)变化规律。对不同防护措施的防护效果进行探讨,包括埋深、混凝土配重层、加大径厚比等措施。数值模拟结果与试验结果进行对比,两者结果吻合较好。结果表明:当锚与管道接触面积越小时,锚对管道的撞击凹陷越大;加大埋深对抛锚撞击管道有很好防护的作用;管道内压对抛锚撞击管道有一定的抵抗作用;混凝土配重层对防护抛锚撞击管道的防护作用不明显;增加管道壁厚是防护抛锚撞击管道的有效措施之一,也应考虑经济性。本文研究结果为实际工程中降低抛锚撞击管道机械损伤后果提供参考。

    2017年03期 v.47;No.265 117-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 552K]
    [引用频次:17 ]
  • 基于WBCT变换的水下图像高效压缩方法

    张洋;李庆忠;

    针对压缩效率和重建质量无法兼顾的问题,提出一种基于WBCT变换(Wavelet-based contourlet transform)的水下图像高效压缩算法。首先根据水下图像和人类视觉系统的特点,在WBCT变换域提出了一种改进的人眼最小可觉察失真(JND)模型,以自适应去除水下图像中的视觉冗余。然后,对重要的低频系数采用定长量化和无损压缩;而对高频系数,采用基于WBCT树结构的变精度定长量化和位置差降编码策略进行编码。实验结果表明,提出的算法不仅具有较高的压缩效率,而且能获得视觉上较为满意的解码效果,适用于水下图像在甚低比特率下的压缩传输。

    2017年03期 v.47;No.265 124-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 1114K]
    [引用频次:5 ]
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