中国海洋大学学报(自科版)


研究论文

  • 海气界面沫滴悬浮层的特征

    晁国芳;管长龙;

    Makin利用经典的有限饱和沫滴悬浮层理论建立了高风速下的海面动力学粗糙度模型。本文基于Makin模型,研究了海面拖曳系数随风速变化关系对沫滴悬浮层厚度、沫滴极限下落速度和Charnock参数的依赖性,从而考察了沫滴悬浮层的特征,并根据观测数据确定一些参数的取值。结果表明:沫滴悬浮层高度对拖曳系数随风速变化关系影响甚微;沫滴极限下落速度对拖曳系数随风速变化关系影响较大,但由不同观测数据估计得到的沫滴极限下落速度趋于一致;Charnock参数对拖曳系数随风速变化关系影响较大。综上,基于Makin模型的拖曳系数随风速变化关系主要依赖于Charnock参数。最后,利用已有的理论研究结果及通过数据拟合给出了解析的拖曳系数随风速变化关系式,仅依赖于Charnock参数,适用于各种风速情形。

    2017年04期 v.47;No.266 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 302K]
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  • 广西涠洲岛南岸表层海流特征及机制实测分析

    魏春雷;高劲松;曹雪峰;牙韩争;陈波;侍茂崇;

    涠洲岛周边海域拥有珍贵的珊瑚礁生态区,但近年来赤潮频发,而针对涠洲岛的海流实测数据研究仅限于1988-1989年的观测结果。因此本文基于涠洲岛南岸2015年1-8月的观测数据分析其表层海流特征有重要意义。本文发现涠洲岛南岸为不正规半日潮流,半日潮流要强于全日潮流且以逆时针旋转运动为主,M2分潮的潮流椭圆长轴最强;潮流呈现季节性变化,其中冬季的潮流最强,夏季其次,春季最弱;冬季分潮的潮流椭圆长轴比夏季大约10cm/s,夏季的分潮潮流椭圆长轴比春季大约1cm/s。虽然冬季潮流最强,但夏季的低频流速最强,约为6.2cm/s,大于冬季的4.5cm/s。对比同时期的季风变化,发现涠洲岛南岸的表层流基本为季风驱动,同时大风江和廉江的冲淡水对该区域流起重要作用。

    2017年04期 v.47;No.266 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 382K]
    [引用频次:5 ]
  • 两株芽孢杆菌对凡纳滨对虾生长和血清非特异性免疫指标的影响研究

    王苓;田相利;董双林;汪多;

    为研究芽孢杆菌对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长指标和血清非特异性免疫指标的影响。以初始体重(4.00±0.03)g的凡纳滨对虾为对象,在对虾饲料中分别添加浓度为1×10~7、1×10~9和1×10~(11)cfu/kg的蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)和枯草芽孢杆菌(B.subtilis),以对虾商品饲料为对照组,养殖42d。实验结束后,测定凡纳滨对虾的生长情况和血清非特异性免疫指标。研究表明:各组对虾的成活率均在90%以上,且组间差异不显著(P>0.05);除了枯草芽孢杆菌1×107cfu/kg添加组,其余添加组中凡纳滨对虾的体重、特定生长率、饲料效率和消化率(P<0.05)显著提高,在添加浓度为1×109cfu/kg时各指标取得最大值。饲料中添加益生菌可提高凡纳滨对虾的超氧化物歧化酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、溶菌酶、总一氧化氮合酶、诱导型一氧化氮合酶活性和血清蛋白浓度等血清非特异性免疫指标,且均在添加浓度为1×109cfu/kg时各指标取得最大值。研究结果表明,饲料中添加适当浓度的益生菌可有效促进凡纳滨对虾的生长,提高其血清非特异性免疫水平。当益生菌的添加浓度为1×109cfu/kg时,效果最显著。

    2017年04期 v.47;No.266 14-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 352K]
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  • 海州湾及邻近海域口虾蛄群体结构及资源分布特征

    许莉莉;薛莹;焦燕;任一平;万荣;

    口虾蛄(Oratosquilla oratoria)是海州湾的优势渔业生物之一,在海州湾生态系统中发挥着重要作用。本文根据2011年3、5、7、9和12月在海州湾及邻近海域进行的底拖网调查数据,对口虾蛄的群体结构、资源密度特征、空间分布和环境因子对其分布的影响等方面进行了研究。研究表明,口虾蛄的全年平均体长为(102.20±0.65)mm,5月平均体长最大(105.56±0.95)mm,7月平均体长最小(96.48±2.37)mm;幼体比例5月份最低(8.90%),12月份最高(28.67%);口虾蛄的性比5月和7月小于1,其余月份均大于1.80;渔获量变化趋势为5月>12月>9月>7月>3月,渔获尾数为5月>12月>9月>3月>7月。Pearson相关分析表明,3、5月相对渔获量与叶绿素a、底层水温均呈显著正相关(P<0.05);其他月份口虾蛄的相对渔获量与各影响因子之间的相关性均不显著(P>0.05)。研究还发现,口虾蛄的空间分布与底质类型密切相关,口虾蛄主要栖息在砂、砂-粉砂-黏土和黏土质砂类型的底质中。

    2017年04期 v.47;No.266 28-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 452K]
    [引用频次:19 ]
  • 夏季莱州湾东部近岸水域浮游动物的生态特征

    李浩然;刘光兴;马静;王为民;陈洪举;

    根据2009年6—7月在莱州湾东部近岸水域的海洋调查资料,研究了该水域浮游动物群落的种类组成、丰度分布以及环境因子与浮游动物丰度之间的相关性。研究显示,夏季莱州湾东部近岸水域共记录浮游动物36种(含夜光虫)、浮游幼虫20类。叼龙嘴东西两侧海域浮游动物的群落结构差异明显,东侧的三山岛近岸水域浮游动物种类数(53种,含浮游幼虫)和丰度(900.6ind/m~3)都高于西侧的土山镇北部近海(28种,含浮游幼虫,581.6ind/m~3)和太平湾南部水域(33种,含浮游幼虫,612.5ind/m~3)。聚类分析(CLUSTER)将研究海域的浮游动物划分为2个组群,土山镇北部近海和太平湾南部水域划为同一组群,三山岛北部近海为另一组群。相关性分析结果表明,影响莱州湾东部近岸水域浮游动物群落结构的主要环境因子为温度。

    2017年04期 v.47;No.266 37-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 333K]
    [引用频次:6 ]
  • 基于肌红蛋白构筑新型生物催化剂

    张芳芳;徐甲坤;王芳;郭辉;梁兴国;

    利用计算机模拟与基因工程相结合的方法,对抹香鲸肌红蛋白活性中心疏水空穴进行设计,重点研究了肌红蛋白活性部位68、107位置的氨基酸(大小、疏水性)对肌红蛋白催化性能的影响。设计、制备、表达并纯化了H64D/I107V、H64D/I107A和H64D/I107G三种变体,测试了不同变体对吲哚羟基化反应的催化性能,并通过计算机模拟阐明肌红蛋白活性部位构筑与其催化性能之间的联系。研究表明:H64D/I107V、H64D/I107A和H64D/I107G三种变体均能催化吲哚的羟基化反应,kcat分别为10.6、9.2和25.2min~(-1);证明了107位置氨基酸的空间位阻效应和68位置氨基酸的疏水性能够显著影响底物在蛋白活性部位的空间构象,进而影响肌红蛋白的催化性能。研究结果为基于肌红蛋白新型生物催化剂的开发提供了新的实验依据与理论基础。

    2017年04期 v.47;No.266 46-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 351K]
    [引用频次:1 ]
  • 基于高通量测序的青石斑鱼基因组微卫星开发及评价

    高峰涛;邵长伟;崔忠凯;王升鹏;魏敏;陈松林;杨官品;

    本研究采用基因组高通量随机测序的方法对青石斑鱼(Epinephelus awoara)微卫星标记进行了发掘,结果共获得青石斑鱼(Epinephelus awoara)基因组原始数据2.860G。采用MISA(MIcroSAtellite)软件进行微卫星位点搜索,获得967 657条微卫星序列。随机选取了96条微卫星序列设计引物并利用8尾青石斑鱼个体进行多态性位点筛选,共获得60个具有多态的微卫星标记。利用其中16个微卫星标记对一个青石斑鱼亲鱼群体的种群遗传学特征进行评价,共检测到129个等位基因,单个标记的表观等位基因数(NA)分布范围为2~14,平均为7.167;表观杂合度(HO)分布范围为0.422~1.000,平均为0.678 6;期望杂合度(HE)分布范围为0.481~0.893,平均为0.676 8。有5个标记的等位基因频率不符合"哈迪-温伯格平衡",其中EAW-55596、EAW-21755、EAW-30334 3个标记表现为杂合子显著缺失(P<0.05),而EAW-33674和EAW-52520 2个标记表现为杂合子显著过剩(P<0.05)。连锁不平衡检测表明各位点间无连锁不平衡现象。多态信息含量(PIC)分布范围为0.362 3~0.872 2,平均PIC=0.639 7>0.5,说明该亲鱼群体的遗传多样性比较高。而这些微卫星标记将对于青石斑鱼的遗传变异分析、亲缘关系鉴定提供了技术支持,这也将为青石斑鱼的分子遗传育种奠定了基础。

    2017年04期 v.47;No.266 52-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 158K]
    [引用频次:14 ]
  • 基于玛氏骨条藻转录组的细胞死亡相关功能基因解析

    王华龙;米铁柱;甄毓;刘乾;于志刚;

    本研究以玛氏骨条藻(Skeletonema marinoi)转录组信息为基础,发现玛氏骨条藻中存在26个与细胞死亡相关的酶以及37个编码这些酶的基因。这些编码基因的序列比对结果表明,其与假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)和大洋海链藻(Thalassiosira oceanica)的同源基因具有较高的一致性。对这些样品进行数字基因表达谱的差异基因分析,获得了不同生长时期时与细胞死亡过程有关的编码基因的差异表达数据。结果发现,在稳定期和衰亡期,与抗氧化胁迫作用相关的关键酶(如过氧化物酶5、铜锌超氧化物歧化酶)、与RNA的加工与降解过程有关的功能基因(如多核糖核苷酸核苷转移酶、5’~3’核糖核酸外切酶2)以及细胞死亡特异蛋白的基因表达量显著高于指数期。本论文主要是通过对转录组数据进行分析得到基因转录组水平差异表达结果,为蛋白水平研究提供一种可能性变化趋势和潜在数据依据,同时为以后研究提供数据基础及研究方向。本研究也为进一步探讨硅藻的细胞死亡机制奠定了基础,也为深入理解赤潮的消亡过程提供了新的视角。

    2017年04期 v.47;No.266 58-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 236K]
    [引用频次:1 ]
  • 5-羟基川陈皮素对肿瘤细胞糖胺聚糖含量和结构的影响

    崔怡迪;唐洋;韩章润;曾璇;徐玲玲;张丽娟;邱培菊;

    糖胺聚糖(GAGs)位于细胞膜及胞外基质,它通过与多种生长因子受体结合来介导细胞内的信号转导,进而调控细胞的增殖与分化。研究表明,GAGs结构或含量变化在肿瘤发生和发展中发挥了重要作用。黄酮类化合物可影响肿瘤细胞表面GAGs合成,前期研究发现,5-羟基川陈皮素(5HPMF)可通过干预细胞内多种信号通路进而抑制肺癌和结肠癌细胞增殖,然而,5HPMF如何影响GAGs结构和含量的变化进而介导信号转导通路的机制还不清楚。基于此,本研究利用BaF3细胞模型,流式细胞仪及HPLC技术,首次探讨了5HPMF对肺癌和结肠癌细胞GAGs含量和结构的影响。结果表明,来源于HT29和A549细胞的GAGs可增强FGF1介导的BaF3细胞生长而5HPMF(10μmol·L-1)则显著地抑制其生长作用,且5HPMF可显著地降低HCT116和A549细胞表面FGF2或FGF8介导的GAGs·FGF·FGFR三元复合物的荧光强度,但是5HPMF对GAGs中葡萄糖胺和半乳糖胺的含量及两者比例无明显影响,由此可推断5HPMF可能通过影响肺癌和结肠癌细胞表面GAGs结构而介导细胞内部信号转导。本研究为进一步探讨5HPMF对肺癌和结肠癌细胞表面GAGs二糖结构的变化与活性之间的相关性奠定了实验基础。

    2017年04期 v.47;No.266 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 251K]
    [引用频次:18 ]
  • 黄河调水调沙期间入海泥沙沉积动力过程的数值模拟

    曾明;孙效功;范德江;

    本文根据2007年黄河调水调沙期间黄河三角洲及其毗邻海域的水文、泥沙调查数据资料,使用Mike 3三维水沙数值模型模拟了黄河调水调沙全过程(低流量、高流量、高含沙量)入海水沙输运过程,揭示了人造洪峰下水沙扩散范围和特征,分析了泥沙入海后的沉积动力学机制。研究发现:入海淡水和表层细颗粒泥沙主要以异轻羽状流形式向外海和河口两侧沿岸扩散,中、底层粗颗粒泥沙向外海扩散非常有限,有少量向河口两侧沿岸扩散,扩散范围小于表层;河口区在涨-落、落-涨潮流转换时刻分别存在着潮流切变锋,切变锋均形成在浅水区,而后向深水区移动,切变锋的发生对泥沙向外海扩散有着明显的阻隔作用。

    2017年04期 v.47;No.266 81-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1563K]
    [引用频次:4 ]
  • 海上风电单桩基础周围土体地震液化分析

    刘红军;王超;

    基于室内土工动三轴土体液化试验,采用有限元分析计算与剪应力比较法相结合的综合判别方法,对于黄河三角洲地区海上风电单桩基础周围土体是否会液化进行了判断,并且通过对比不同位置处土体单元受力情况,总结出单桩基础的存在对于其周围土体地震荷载作用下动力响应的影响。研究发现,土体液化只会在一定深度内发生,12m以下土体由于上覆有效应力较大基本不会发生液化。单桩基础对于桩内土体约束作用十分明显,同时会剧烈加大桩侧土体的受力。本文通过对土体施加X轴方向上的加速度的方式模拟地震作用,结果显示,位于单桩基础X轴方向上的土体单元相较于Y轴方向上等距离的土体单元,受到的剪应力振荡幅度要大的多。

    2017年04期 v.47;No.266 93-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 472K]
    [引用频次:12 ]
  • 硝酸盐存在对硫自养/电化学氢自养组合工艺还原高氯酸盐性能影响

    赵堃;张健;王森;郑栋;王雪礁;李志伟;高孟春;

    评价了进水NO_3~--N浓度变化对硫自养/电化学氢自养还原高氯酸盐性能的影响。研究结果表明,与进水NO_3~--N浓度为0mg/L相比,进水NO_3~--N浓度为10mg/L时对硫自养/电化学氢自养组合工艺还原ClO_4~-效果无明显影响,进水NO_3~--N浓度为30和50mg/L时硫自养段和电化学氢自养段出水ClO_4~-浓度明显增加。进水中NO_3~--N和ClO_4~-硫自养还原和氢自养还原过程存在着竞争关系,ClO_4~-还原过程出现了滞后,相同的硫自养和氢自养条件下NO_3~--N比ClO_4~-优先被还原。硫自养段出水pH在7.40~7.98范围内变化。在氢自养段将硫自养还原NO_3~--N和ClO4产生的H+作为电化学产氢还原NO_3~--N和ClO_4~-的前驱物,使电化学氢自养段出水pH升高,从而有效地解决了硫自养段出水pH降低的问题。

    2017年04期 v.47;No.266 100-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 357K]
    [引用频次:2 ]
  • 大气强迫日变化对东中国海海温模拟的影响

    于洋;高会旺;史洁;

    大气强迫的日变化可以减弱海表温度的水平梯度加强表层与次表层间的垂向混合,从而影响海温的模拟。本文基于区域海洋模式ROMS,利用NCEP/NCAR发布的6h1次的10m风速、短波辐射、海表气压等再分析资料,研究了大气强迫的日变化对东中国海温度模拟的影响。通过与观测资料比对发现,相比于日均大气强迫下的模拟,日变化大气强迫下的模拟与观测更为接近。大气强迫的日变化对东中国海的海-气热通量具有显著影响,能够使东中国海年均海气热通量增加1.4W/m~2,夏季增加13W/m~2,冬季减小10W/m~2。大气强迫的日变化通过海-气界面的热力和动力过程影响水温的垂直结构,加强东中国海的上层混合,使东中国海混合层厚度(MLD)增加约10%;夏季黄海冷水团的平均温度升高0.5℃,体积减少约1/3。

    2017年04期 v.47;No.266 106-113+131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1496K]
    [引用频次:3 ]
  • 水下量子密钥分配的误码率和成码率

    史鹏;赵士成;李文东;顾永建;

    水下量子密钥分配可以为水下通信提供绝对安全的保密手段。水下量子密钥分配系统的误码率和成码率受到海水信道的光学性质、天气环境和通信系统硬件参数等的影响。本文从理论和实验上分析水下量子密钥分配的信道特性和系统硬件特性,估算其误码率和成码率,并给出系统参数的门限值,结果表明可在百米范围内进行绝对安全的水下量子密钥分配。

    2017年04期 v.47;No.266 114-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 334K]
    [引用频次:9 ]
  • 普适投币算符作用的量子行走数值解以及安德森局域化仿真

    任春年;李文东;顾永建;

    量子行走在量子计算与量子系统仿真方面具有重要的应用价值,因而成为当前量子信息领域研究的热点之一。但量子行走的数值解和解析解,尤其是高维量子行走相关解的研究工作还比较少。另外,近期的研究表明:量子行走可用于模拟物理系统中十分重要的安德森局域化现象,因此研究普适投币情况下的量子行走的解具有一定的科研价值。本文在现有的一维普适算符基础上,通过直积的方式构造了二维普适投币算符,给出了其数值解,并利用数值解对二维的安德森局域化现象进行了仿真。为普适投币情况下的量子行走及安德森局域化提供了理论研究的工具。

    2017年04期 v.47;No.266 121-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 274K]
    [引用频次:1 ]
  • 一种非迭代的声学反演点散射体散射系数方法

    张寅权;王宁;李小雷;张爽;

    多体散射环境下,本文提出一种非迭代的声学反演点散射体散射系数的方法。这种方法运用非向量数学运算,从而避免测量多基地响应矩阵,与现有的方法相比更容易实现。本文对两种布设环境数值仿真验证该方法的有效性,并在噪声环境下将本文方法与现有的两种非迭代反演方法进行比较。仿真结果表明:(1)反演公式中矩阵的条件数由布设环境决定,布设环境通过条件数影响反演结果;(2)噪声对反演结果的影响程度取决于布设环境;(3)布设环境对三种方法的影响程度不同,本文方法与另外两种方法在不同布设环境中各有优劣。

    2017年04期 v.47;No.266 126-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 214K]
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技术报告

  • 温度和盐度对栉江珧受精卵孵化及早期幼虫生长与存活的影响

    李浩浩;于瑞海;杨智鹏;李琪;

    室内条件下,通过单因素实验设计方法,研究了温度(18、22、26、30、34℃)和盐度(15、20、25、30、35)对栉江珧(Atrina pectinata)受精卵孵化及早期幼虫生长与存活的影响。研究表明:栉江珧受精卵的适宜孵化温度为22~30℃,最适温度为26℃(孵化率为73%);适宜孵化盐度为25~30,最适盐度为30(孵化率为70%)。栉江珧早期幼虫生长的适宜温度为22~30℃,最适温度为26℃(壳长日生长率为4.7μm/d,存活率为50%(7d));适宜盐度为20~30,最适盐度为25(壳长日生长率为4.5μm/d,存活率为55%(7d))。研究结果表明:栉江珧受精卵孵化的适宜温、盐条件为温度22~30℃,盐度25~30;早期幼虫生长发育的适宜温、盐条件为温度22~30℃,盐度20~30。本研究为栉江珧人工育苗提供了重要的基础资料。

    2017年04期 v.47;No.266 22-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 272K]
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研究简报

  • 波致Gibson粉土质海床累积孔压响应的简化分析

    张琪;徐继尚;

    基于累积孔隙水压的控制方程,采用有限差分法求解了波浪作用下Gibson粉土质海床的累积孔隙水压。首先采用有限差分法求解了均匀及双层海床的累积孔隙水压,通过与解析解对比,验证了该方法的准确性。其次针对Gibson粉土质海床累积孔压计算量大的缺点,提出了利用等效替代法获取简化土体性质参数的思路,并设计算例予以验证。计算结果表明:在一定的时间尺度内,可将Gibson土简化为双层土体,简化运算减少了孔压计算量,方便工程应用。

    2017年04期 v.47;No.266 73-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 506K]
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  • 大规模海洋水文环境多维可视化技术研究

    曹柱;苏天赟;王国宇;

    随着三维可视化技术在海洋环境仿真和信息表达方面的研究不断深入,在应用领域对海洋数据可视化结果的真实感、可视化过程中的实时交互性要求越来越高。基于GPU技术和OSG(Open Scene Graph)三维渲染引擎,研究OSG三维交互关键技术和体绘制渲染技术,开发一套面向大规模海洋水文环境数据的可视化软件,实现海洋要素场填色图、等值线绘制、等值面绘制、要素场体绘制和海流场动态模拟。为了更好的表达海量海洋水文环境数据的空间特性和实时性,在场景中建立节点对几何对象进行管理,引入回调机制实现动态渲染,加入CUDA(Computing Unified Device Architecture)并行计算提高计算速率,采用NetCDF(Network Common Data Form)文件格式对数据进行存取,应用GPU编程技术实现海洋水体环境要素快速体绘制。通过实践,开发实现的海洋水文环境可视化软件能够对海洋水体环境要素的属性和变化过程进行高效、直观的模拟和显示。

    2017年04期 v.47;No.266 132-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 687K]
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