- 王雪;林霄沛;
通过分析HYCOM模式数据,利用基于物理特性的Okubo-Weiss参数化涡旋探测方法,对西北太平洋副热带逆流区中尺度涡进行探测识别,应用归一化和坐标变换方法得到了中尺度涡的统一三维结构。其中,中尺度涡的统一水平结构可以用解析函数R(r_n)=(1-r_n~2/4)·exp(-r_n~2/4)表示,与利用卫星观测资料和Argo剖面浮标得到的全球范围内统一水平结构R(r_n)=(1-r_n~2/2)·exp(-r_n~2/2)存在差异,产生这种差异的原因可能是由于模式数据分辨率高,导致在涡旋识别过程中将小尺度、次中尺度信号引进,还可能是对压强异常场进行处理时存在季节信号带来的影响。此外,2倍标准化半径范围外涡旋的压强异常分布具有明显的区域差异性,这也可能是导致统一水平结构存在差异的原因。在拉伸坐标系下中尺度涡的统一垂直结构可以表示为H_n=sin(z_n)正弦函数形式,与全球范围内观测资料得到的统一垂直结构一致。
2018年04期 v.48;No.279 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 3782K] [引用频次：6 ] - 张茜;张小将;孙惠;杨庆轩;
南海是全球内波高发区之一,也是强混合海区。本文利用公开的温盐、流场、风场等数据,结合理论模型分别给出了近惯性内波、内潮、背风波对南海混合的能量贡献及空间分布。三者输入南海的能量之和约为19GW,其中近惯性内波贡献27%;内潮贡献66%;背风波贡献7%。假设这些能量全部在南海耗散为混合提供能量,计算得到南海的平均混合率约为2.8×10~(-3)m~2·s~(-1)。
2018年04期 v.48;No.279 9-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 5944K] [引用频次：3 ] - 罗先香;单宇;杨建强;
根据2011—2014年5和8月黄河口及邻近海域浮游植物及水环境数据,探讨了研究海域浮游植物群落的空间分布特征及与水环境的关系。结果表明:调查期间共发现浮游植物108种,隶属于3门46属,其中硅藻门85种,占物种总数的78.7%,甲藻门22种,占20.4%,金藻门1种,占0.9%。5月的浮游植物细胞丰度(2.29×107个/m3)远小于8月(6.83×108个/m3),5和8月浮游植物Shannon-Winner多样性指数(H’)平均值分别为1.79和2.39。通过聚类分析将浮游植物群落和水环境划分为特征差异显著的两个区域(p<0.01):黄河口北部及东部离岸海域(Ⅰ组)和黄河口南部沿岸海域(Ⅱ组)。5月Ⅰ组温度(T)、pH、氮磷比(N:P)和化学耗氧量(COD)显著小于Ⅱ组(p<0.05),而水深(Depth)和溶解氧(DO)显著大于Ⅱ组(p<0.05),Ⅰ组优势种有斯氏根管藻、圆筛藻、具槽帕拉藻和印度翼根管藻,Ⅱ组优势种有斯氏根管藻和圆筛藻;8月Ⅰ组的水深、盐度(S)和透明度(SD)显著大于Ⅱ组(p<0.05),而无机氮(DIN)、COD和石油烃(TPH)显著小于Ⅱ组(p<0.05),Ⅰ组的优势种包括拟扭链角毛藻、佛氏海线藻、角毛藻和旋链角毛藻,Ⅱ组优势种包括柔弱角毛藻、中肋骨条藻、垂缘角毛藻、角毛藻、佛氏海线藻、拟扭链角毛藻和圆筛藻。调查海域水环境因子与优势种丰度的RDA结果表明,影响5月黄河口北部及东部离岸海域和南部沿岸海域浮游植物优势种空间分布差异的主要水环境因子为T、pH和COD,影响8月浮游植物优势种在2个区域分布差异的主要水环境因子有S和COD。
2018年04期 v.48;No.279 16-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 799K] [引用频次：23 ] - 奉杰;田相利;董双林;何瑞鹏;张东旭;王润;
以三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)、凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)和梭鱼(Liza haematocheli)混养池塘生态系统为研究对象,利用Ecopath with ecosim(EwE)模型软件,构建了由17个生物功能组组成的能量流动模型。研究表明,系统由5个营养级组成,其中第Ⅰ、Ⅱ营养级的能量流通量占系统总能量流通量的比例分别为63.47%和35.39%。系统大部分消费者位于营养级Ⅱ左右,食物链结构多呈"线状"。系统总能量流中碎屑功能组占74.58%,初级生产者占25.42%,其中,碎屑功能组中的人工饵料生物能占系统总能量来源22.31%,在系统总能量流中起重要作用。系统Finn’s循环指数(FCI)为21.24%,连接指数(CI)和系统杂食指数(SOI)分别为0.28和0.06,相对聚合度(A/C)为0.45。从生态营养学效率(EE)值来看,系统对来自碎屑功能组的能量利用率较高,对来自初级生产者微型、微微型浮游植物的能量利用效率较低。大量初级生产者能量未被利用而直接流向碎屑功能组,表明该系统的营养级结构还能进一步优化。建议提高梭鱼的放养密度或引入合适的滤食性生物进行搭配养殖,进一步提高系统的能量利用效率和混合养殖效益。
2018年04期 v.48;No.279 24-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 437K] [引用频次：15 ] - 于磊;刘炳舰;刘进贤;
日本鳗鲡(Anguilla japonica)野生资源数量锐减,亟需对其开展群体遗传学和保护遗传学研究。单核苷酸多态性标记(SNP)是重要的遗传标记,然而在日本鳗鲡中还尚未有报道。本研究采用酶切位点相关DNA测序技术开发了日本鳗鲡的离散SNP标记,利用KASPar技术对辽宁丹东和福建三沙两个群体共61尾玻璃鳗样品进行SNP分型,验证所开发SNP标记的多态性。研究共得到38个多态性较高的离散SNP标记。在丹东群体中,这38个位点的观测杂合度(Ho)为0.000~0.407,期望杂合度(He)为0.033~0.484;在三沙群体中,这38个位点的观测杂合度(Ho)为0.032~0.500,期望杂合度(He)为0.032~0.494。这表明已处于濒危状态的日本鳗鲡依然具有较高的遗传多样性水平。丹东群体中的AJ_SNP_03位点和三沙群体中的AJ_SNP_25和AJ_SNP_35位点偏离哈温平衡,所有位点间均不存在连锁不平衡现象。丹东群体和三沙群体间的遗传距离FST值为-0.005(P=0.898),表明这两个群体间无显著的遗传分化,符合日本鳗鲡随机交配的属性。研究结果表明,本研究开发的SNP标记可以用于解析日本鳗鲡的群体遗传结构及探究其本地适应性,为其资源的保护提供基础资料。
2018年04期 v.48;No.279 37-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 234K] [引用频次：17 ] - 周飞飞;李志林;苏荣国;石晓勇;韩秀荣;
以栉孔扇贝(Chlamys farreri)为对象,研究了其不同组织对氟苯尼考的蓄积与消除规律。氟苯尼考对栉孔扇贝的96h半致死浓度LC50为213.1mg·L~(-1),安全浓度为21.3mg·L~(-1)。将栉孔扇贝分别暴露于氟苯尼考含量在安全浓度以上(40mg·L~(-1),A组)、安全浓度水平(20mg·L~(-1),B组)和安全浓度以下(10mg·L~(-1),C组)进行8天的蓄积实验,从第9天开始将栉孔扇贝转移至洁净的海水中进行5天的消除实验。研究表明:蓄积阶段,栉孔扇贝各组织中氟苯尼考含量随海水中氟苯尼考浓度的升高而增加;而同一时间的生物蓄积系数(BCF)则随海水中氟苯尼考浓度的升高而逐渐降低,表明在低剂量浓度条件下,栉孔扇贝更容易对氟苯尼考产生富集作用。各组织中氟苯尼考浓度大小顺序为:内脏团>外套膜>闭壳肌,其中,内脏团与外套膜中氟苯尼考含量大约是闭壳肌的2~7倍,表明氟苯尼考主要富集在栉孔扇贝的内脏团及外套膜中,闭壳肌中含量较少。消除阶段,氟苯尼考的日均消除速率大小顺序为内脏团>外套膜>闭壳肌,且A组>B组>C组,说明作为主要食用部位的闭壳肌对氟苯尼考的消除速率相对较慢。在较高浓度氟苯尼考下,闭壳肌需要经过一段时间的净化才能使氟苯尼考含量降至低于0.1mg·kg-1以下。研究结果为在栉孔扇贝养殖中合理施用氟苯尼考提供参考。
2018年04期 v.48;No.279 48-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1657K] [引用频次：2 ] - 阙州;隋正红;米萍;商二磊;
寄生于海洋藻类的真菌至今了解甚少,已发现的寄生于海洋藻类的壶菌门物种有6种,本研究发现一种龙须菜(Gracilariopsis lemaneiformis)寄生真菌。基于nucSSU rDNA和nucLSU rDNA的部分序列分析方法建立的系统发育进化树显示,该真菌属于壶菌门(Chytridiomycota),壶菌纲(Chytridiomycetes),Lobulomycetales目;基于ITS1-5.8S-ITS2序列分析方法建立的系统发育进化树显示,该真菌不归属于Lobulomycetales目内任一已知属,可能是Lobulomycetales目内一个新的属。这也是首次发现寄生于红藻江蓠的Lobulomycetales目物种。此外,通过切片观察方法研究真菌侵染龙须菜的整个过程,结果表明真菌会损害龙须菜生长发育,会导致龙须菜细胞出现变形、脱色等症状,严重可致龙须菜藻体断裂,这与之前发现的龙须菜寄生菌Thalassochytrium gracilariopsidis对龙须菜的影响方式不同。通过PAS、CBB和Nile-red 3种方法染色发现,真菌富含多糖和蛋白质,不含(或少含)脂质;3种染色方法均可作为判断藻体是否含真菌的有效手段。本研究丰富了龙须菜寄生真菌的认识,为深入阐明菌藻作用提供了基础。
2018年04期 v.48;No.279 57-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 5559K] [引用频次：0 ] - 于佳辰;张玲玲;李仰平;李若佼;李婉茹;孙文倩;包振民;
SOXH是SOX基因家族的一员,在脊椎动物精原细胞分化和精子发生中起关键作用。近年来的研究显示,SOXH并非脊椎动物所特有,但SOXH在无脊椎动物中的功能及作用方式至今尚不清楚。本文采用生物信息学分析,在虾夷扇贝基因组和转录组中成功筛查获得SOXH基因,并发现SOXH存在3种剪接形式,分别编码694、679、1 051个氨基酸。通过qRT-PCR检测不同剪接形式在扇贝卵巢和精巢4个发育时期中的表达模式,结果表明SOXH主要在成熟期精巢中高表达,在卵巢中表达量较低。而且,成熟期精巢中SOXH的表达偏好第3种剪接形式。研究还显示,三种剪接形式在扇贝早期发育中呈现不同的表达模式。以上结果表明,SOXH在扇贝精子发生和胚胎幼虫发育中起着重要作用,但3种剪接形式可能具有不同的功能。本文为深入研究无脊椎动物SOXH的功能和分子作用机理提供了基础。
2018年04期 v.48;No.279 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1653K] [引用频次：2 ] - 吕恒花;伍联营;胡仰栋;
以多级闪蒸海水淡化预热器为研究对象,运用Fluent软件对换热管内的析晶污垢形成过程进行数值模拟。通过编写UDF在控制方程中添加组分源项,修正流体组分的浓度分布,同时考虑H_2O分子对析晶污垢生成速率的贡献,使模拟结果更符合实际情况。探讨了流速、壁面温度对污垢形成速率的影响以及管道径向和轴向方向的析晶规律。以CaSO_4·2H_2O污垢在换热管表面的形成过程为例,验证了提出的模型和求解方法。结果表明:污垢的净生成率随管内流速的增大而降低,随壁面温度的增大而显著增大,且流速的适宜取值范围为1.0~1.5m/s;污垢热阻随管内流速的增大而减小。沿径向方向即从管道中心到管壁,污垢生成速率逐渐增大,而沿轴向方向,管子入口处的污垢净生成率最小。
2018年04期 v.48;No.279 73-80+133页 [查看摘要][在线阅读][下载 3201K] [引用频次：10 ] - 张梅;米铁柱;甄毓;王华龙;
本研究利用Illumina Hiseq2000对不同生长时期的玛氏骨条藻(Skeletonema marinoi)进行转录组测序,得到的转录本通过NR、NT、Swiss-Prot和KOG数据库进行功能分类,通过GO和KEGG数据库进行相关代谢途径分析和基因差异表达分析,在此基础上构建了S.marinoi的脂肪酸生物合成途径,发现共存在26种酶和蛋白对应的33个编码基因,对这33个基因序列进行比对发现其与假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana)的同源性较高。在该代谢通路中,S.marinoi在不同生长时期出现显著差异表达的基因有15个。与指数期相比,柠檬酸裂解酶和长链酰基-CoA合成酶(Comp14198_c0)的编码基因在稳定期和衰亡期出现显著下调表达,而柠檬酸合酶的编码基因仅在稳定期出现显著下调表达。与之相反的是,以乙酰-CoA羧化酶编码基因为代表的12个编码基因在稳定期和衰亡期均出现了显著上调。通过分析,初步推测S.marinoi在稳定期的脂肪酸合成能力高于指数期。这些信息为海洋微藻脂肪酸生物合成途径的研究提供了理论基础,有助于对S.marinoi进行基因改造,提高脂肪酸的合成量。同时,又能为赤潮的防治提供新的思路。
2018年04期 v.48;No.279 81-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 774K] [引用频次：9 ] - 强萧萧;韩宗珠;王永红;孙学诗;艾丽娜;刘勇;
海洋沉积物的磁性参数是反映物质来源、沉积环境变化的重要代用指标。本文基于中国东部海域的176个沉积物样品,通过粒度、磁化率的测试分析,揭示了磁化率和粒度的空间分布特征,并探讨了磁化率和粒度之间的关系及其环境指示意义。研究表明,三大海域磁化率(χ)存在显著差异,东海磁化率最高,渤海次之,黄海最低,即χdonghai>χbohai>χhuanghai,磁化率在河口、沿岸偏高,并呈现出向外海方向缓慢递减的趋势,这反映了三大海域的物源差异以及在不同水动力条件下的物源供给、扩散和运移。磁性参数与粒度的相关性研究表明,多重因子的综合作用使得χfd%作为整个海域沉积物的粒度代用指标并不理想。磁性参数的变化与沉积动力密切相关,水动力越强、水介质扰动性越大,磁性参数越离散。
2018年04期 v.48;No.279 94-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 4713K] [引用频次：6 ] - 王雪礁;王森;李姗姗;李志伟;徐巧燕;郑栋;董俊伟;万一平;高孟春;
研究了二氧化钛纳米颗粒(TiO_2 NPs)浓度变化对序批式反应器(SBR)性能及活性污泥胞外聚合物(EPS)特性的影响。结果表明,TiO_2 NPs浓度为0~5mg/L时SBR对COD平均去除率高于91.07%,但TiO_2 NPs浓度为10~60mg/L时对SBR对COD的去除产生轻微抑制。NH_4~+-N平均去除率在整个运行过程中均高于98.10%,表明TiO_2 NPs浓度小于60mg/L时对SBR中硝化过程没有影响。磷去除率随着TiO_2 NPs浓度从0mg/L增加到5mg/L而逐渐降低,随后在TiO_2 NPs浓度从10mg/L增加到60mg/L过程中出现了逐渐升高的趋势。活性污泥中松散附着EPS(LB-EPS)和紧密附着EPS(TB-EPS)产量随着进水TiO_2 NPs浓度从0 mg/L增加到60 mg/L而逐渐增加。LB-EPS和TB-EPS中蛋白质(PN)和多糖(PS)含量随着TiO_2 NPs浓度增加而增加。LB-EPS和TB-EPS的三维荧光(3D-EEM)光谱中代表芳环蛋白类物质、色氨酸蛋白类物质、胡敏酸类物质和富里酸类物质的荧光峰在不同TiO_2 NPs浓度下或增加或消失,且荧光峰位置和强度也发生了相应变化。LB-EPS和TB-EPS的傅里叶红外(FTIR)光谱中不同吸收峰的强度随着TiO_2 NPs浓度变化而变化,表明TiO_2 NPs对活性污泥中LB-EPS和TB-EPS的蛋白质和多糖中C=O键和C-H产生了影响。
2018年04期 v.48;No.279 111-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 3673K] [引用频次：12 ] - 张家明;黎明;刘臻;史宏达;
设计并开发10kW组合型振荡浮子波浪发电装置的电力变换与控制系统,用以实现波浪能到电能的最大效率转化和利用。电力变换系统基于离网型"背靠背"式拓扑结构进行设计,采用蓄电池组并联直流母线的方案来进行储能。为克服潮差对发电装置带来的不利影响,设计了一种潮位自适应控制系统,以确保装置的发电效率和结构安全。开发了远程无线监控系统,真正实现了对无人值守的海上发电平台的远程监控。通过海试结果,验证了电力变换与控制系统的可靠性和有效性。
2018年04期 v.48;No.279 126-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 5577K] [引用频次：9 ] - 李明扬;张玲;褚东升;于海波;
当网络控制系统信道中存在乘性噪声和丢包、时滞时,数据在传输中会受到干扰甚至丢失。本文针对带有乘性噪声、丢包和一步随机时滞的一类网络控制系统,通过状态增广,将信道特性转化为随机系统参数,并利用线性矩阵不等式方法推导了其H∞滤波器,使得滤波误差满足给定的H∞性能指标。本文算法将H∞滤波器设计转化为便于计算机求解的约束凸优化问题,并通过仿真和对比验证了算法的有效性。
2018年04期 v.48;No.279 134-139+152页 [查看摘要][在线阅读][下载 276K] [引用频次：11 ] - 刘超;胡乃军;仇志金;郭忠文;
目前,海洋观测领域的观测系统由不同机构,采用不同技术和研发平台进行开发,由此带来了传感器设备接入、系统架构差异、数据格式不统一和系统集成困难等问题。为了解决以上问题,本文提出一种新的海洋观测复杂虚拟仪器云服务模型。根据该模型开发的海洋观测系统可以实现功能的自由定制,并可对异构环境下的海洋观测系统进行无缝集成。并针对系统集成后造成的响应时间下降问题,提出多组件副本自适应算法。通过对海洋观测系统的实际开发、集成、应用与理论分析,对该模型进行了验证。结果表明,该模型有效可行,实现了异构系统的集成,提高了系统开发效率,对海洋观测系统的大规模集成有着重要意义。
2018年04期 v.48;No.279 140-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 1163K] [引用频次：1 ] - 魏兆强;张浩;王岩;刘焕斌;
Smart Float是深海观测的一种新型智能浮标观测平台,综合了Argo和AUV的优点,能够对深海实施长期、机动、多参数的综合观测,而平台中卫星通信及定位模块是连结整个系统中最为关键的部分之一。本文就Smart Float通信定位模块中深海天线的结构进行优化、组合定位方式、通信定位一体机的低功耗化处理以及面向海洋复杂环境的通信协议研究进行优化,使卫星通信定位模块能够满足设计要求,实现平台中精准的卫星定位以及高速、实时的数据传输。
2018年04期 v.48;No.279 148-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 2610K] [引用频次：4 ]