中国海洋大学学报(自科版)


研究论文

  • 基于波面起伏相关性估计海浪波长的新方法

    魏来;管长龙;

    提出了一种实验室波长估计的新方法。在实验室中,使用同步测量的多个测波仪采集波面起伏数据,并根据不同测波仪数据的相关性,计算通过两个测波仪的波浪传播速度,并由此计算波浪波长,计算结果与传统的根据频散关系计算波长对比。分析结果表明:这种新的方法比原有的根据频散关系计算波长更为合理。同时,针对该方法分辨率较低的不足,本文提出了一种新的测波仪数据的插值方法。通过分析实验数据表明:这种新的插值方法有效地提高原有方法的波长计算精度。通过测波仪数据相关性及插值方法配合,该方法可以更合理计算海浪波长。

    2018年09期 v.48;No.285 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 680K]
    [引用频次:2 ]
  • 胶州湾大沽河水龄及其对径流变化响应的数值研究

    孙健安;刘光亮;罗崇鑫;史洁;高会旺;

    水龄是表征海域水动力系统环境效应的重要参数。本研究利用三维普林斯顿海洋模式模拟的胶州湾水动力场,驱动水龄模型计算了多年平均(1964—2008年)径流下胶州湾内大沽河水龄,并定量分析了不同径流条件下大沽河水龄的差异。结果表明:多年平均径流下大沽河水龄约为42d,丰水年(2007年)和枯水年(2006年)分别为40和47d。水龄空间分布表现为大沽河口附近水龄最低,小于30d;从河口向湾口呈递增趋势,湾口处约为40d;东北部湾顶最高,可达60d以上。水龄季节性变化表现为冬季(48.1d)>秋季>春季>夏季(31.8d)。胶州湾内水龄空间分布与拉格朗日余流形态密切相关,春、冬两季湾内存在多个余流涡,阻碍了水交换,是导致湾东西两侧水龄差异较大的可能原因。径流量变化可显著影响水龄的时空分布:丰水年较枯水年水龄减小16%,冬季差异最大,河口以外海域可达10d以上,变幅超过20%,夏季影响最小,大部分海域不足5d,变幅约为10%;空间上径流变化对东北部湾顶影响显著,差异可达10d以上,河口附近差异不大。

    2018年09期 v.48;No.285 6-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 5659K]
    [引用频次:7 ]
  • 坛子网方形网目逃逸窗选择性研究

    黄六一;陈燕;高慧良;许庆昌;程晖;刘长东;唐衍力;

    为了评价和改善坛子网的作业性能,本文在网囊前端安装由方形网目网片(网目尺寸分别为35、40、45和50mm)和刚性框架(长80cm,宽60cm)所组成的方形网目逃逸窗装置来释放幼鱼,并利用套网法在海州湾海域开展海上试验。在分析渔获的基础上,运用相对重要性指数、logistic模型等分析方法,获得了坛子网渔获物种类组成、优势种和主要经济渔获物小黄鱼(Larimichthys polyactis)和鹰爪虾(Trachypenaeus curvirostris)的选择性曲线。研究显示,随着逃逸窗网目尺寸增大,小黄鱼、鹰爪虾的50%选择体长(L50)逐渐增大,且L50的值与逃逸窗网目尺寸呈线性关系;逃逸窗网目尺寸为35、40、45和50mm时,小黄鱼的L50分别为9.27、12.54、13.46和15.94cm,鹰爪虾的L50分别为5.31、6.35、7.73和8.66cm。根据试验结果,结合小黄鱼的最小可捕体长及鹰爪虾第一次性成熟体长,推算小黄鱼和鹰爪虾坛子网方形网目逃逸窗网目尺寸分别为47.7和36.3mm。研究结果可为我国海州湾海区渔具管理以及渔业资源的可持续发展与管理提供技术依据。

    2018年09期 v.48;No.285 15-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1527K]
    [引用频次:7 ]
  • 基于MethylRAD-Seq技术对仿刺参DNA甲基化图谱的研究

    李玉强;王睿甲;李语丽;孙红振;李仰平;牟闯;吕佳;王师;包振民;

    全基因组DNA甲基化作为重要的表观遗传学现象,其在生物体诸多生理生化过程中起了重要作用。研究表明全基因组DNA甲基化在基因的表达调控、维持胚胎正常发育、染色体结构稳定等方面发挥了重要作用。DNA甲基化也成为当今的研究热点之一,目前在脊椎动物领域研究相对较多,但是对无脊椎动物的甲基化规律的研究比较匮乏,因此本研究以棘皮动物门中仿刺参作为研究对象,采用最新的全基因组DNA甲基化检测方法 MethylRAD-Seq技术探究了仿刺参三种组织的甲基化状况,得到了甲基化标签数量、甲基化位点分布以及甲基化标签密度等信息;此外通过整合仿刺参甲基化文库数据和表达谱数据发现基因甲基化水平与表达水平之间存在弱的正相关性,这暗示了无脊椎动物基因组DNA甲基化可能起到促进基因表达的作用。

    2018年09期 v.48;No.285 41-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 3484K]
    [引用频次:5 ]
  • 龙须菜hsp和gln基因克隆及其在不同品系发育过程中表达分析

    彭冲;李晓东;隋正红;商二磊;刘昊昕;

    从龙须菜鲁龙1号、981品系不同发育阶段转录组数据中,挑选差异表达显著基因——hsp、gln,对其上游与全基因序列测序分析。Hsp中8个保守位点均处HSP20结构域内。Gln具谷氨酰胺合成酶N结构域和龙须菜特有的两个跨膜区与低复杂性区域。2个基因表达均可能受缺氧、光照、茉莉酸甲酯等环境及植物激素调控影响。利用荧光定量技术发现不同品系龙须菜的发育过程中hsp与gln表达水平的变化趋势相似。hsp表达水平在Ⅰ到Ⅲ阶段缓慢上升,在Ⅳ阶段大幅升高,这可能与藻体表面伤口的修复相关。gln表达水平在Ⅰ到Ⅱ阶段上升,在Ⅱ到Ⅳ阶段下降,于Ⅳ阶段最低,gln可能与四分孢子囊形成相关。在龙须菜不同品系中2基因表达水平存在差异,这可能与两品系不同的育性表现相关。

    2018年09期 v.48;No.285 51-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2188K]
    [引用频次:0 ]
  • 利用2b-RAD技术检测基因组区段缺失变异的应用潜力评价

    程陶然;李语丽;刘平平;杨志辉;张玲玲;胡晓丽;包振民;王师;

    缺失变异是一种重要的基因组结构变异形式,对个体的生长发育会造成一定程度的影响。以RAD-seq、2b-RAD等为代表的简化基因组测序在降低测序成本的同时又能获取大量遗传变异信息,其中包括缺失变异的信息。本文从理论上讨论了简化基因组2b-RAD数据测序深度和缺失片段大小对检测缺失变异的影响,并利用模式生物拟南芥的半模拟数据对理论分析进行了验证。结果发现,测序数据量在20×左右,当缺失区域内含有的酶切标签数目不小于3时,缺失区域检测的错误率趋近于0,且上述结果对于不同大小的缺失片段的检测均有效,这为2b-RAD数据提供了一个新的应用方向,为实际数据缺失变异研究提供了理论上的指导。

    2018年09期 v.48;No.285 62-66+73页 [查看摘要][在线阅读][下载 623K]
    [引用频次:0 ]
  • 牡蛎源菌株蛋白酶共价固定及其防污性能评价

    王利;李跃瑞;于良民;蔺存国;

    含酶防污涂层材料由于良好的环境友好性而受到广泛关注,蛋白酶是含酶防污涂层材料中的关键防污活性酶之一。本文基于海洋微生物产出蛋白酶对海洋环境具有较好的适应性和二氧化硅微球易于在防污涂层中作为填料应用的背景,选择牡蛎表面生物膜分离菌株所产蛋白酶作为防污活性酶,以正硅酸乙酯为原材料,采用反相乳液聚合法制备活性表面纳米二氧化硅微球(NPSiO2),通过3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对NPSiO2进行氨基化处理,并通过戊二醛将牡蛎源菌株产出蛋白酶共价固定于NPSiO2表面,制备出纳米二氧化硅微球共价固定化蛋白酶(NPSiO2-P)。相对于游离酶,固定化蛋白酶对温度、pH值的适应性明显提高,储存稳定性良好。以典型污损生物贻贝和底栖硅藻为评价生物,考察了固定化蛋白酶的防污性能。研究结果表明,固定化蛋白酶对硅藻、贻贝足丝的附着具有明显的抑制作用,同时可显著降低硅藻在材料表面的附着强度。

    2018年09期 v.48;No.285 67-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2758K]
    [引用频次:2 ]
  • 鮸鱼鱼鳔多糖对四氯化碳引起的急性肝损伤的保护作用

    葛雪筠;周德健;王斌;陈荫;

    研究鮸鱼鱼鳔多糖(Polysaccharide of swim bladder in Nibe Croaker,PSB)的单糖组成、分子量、理化性质及其对肝损伤的保护作用。以四氯化碳(CCl4)诱导急性肝损伤小鼠为模型对鱼鳔多糖进行保护肝脏方面研究,测定血清中丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的活力,并计算肝脏指数并测定肝脏中丙二醛(MDA)、总超氧化物歧化酶(SOD)、总一氧化氮合成酶(NOS)的含量,观察肝脏组织的病理切片。结果表明PSB为富含氨基糖和糖醛酸的硫酸化杂多糖,甘露糖、氨基葡萄糖、葡萄糖醛酸、氨基半乳糖、葡萄糖和半乳糖组成,分子量为89.7kDa。抗肝损伤的实验中与模型组相比,PSB的高剂量组显著地抑制ALT、AST和MDA的升高(P<0.01);PSB高剂量和中剂量组显著地提高GSH-PX活力,SOD和NOS的含量(P<0.01)。综上可见鮸鱼鱼鳔硫酸杂多糖PSB对四氯化碳诱导的小鼠急性肝损伤有一定的保护作用,这一作用可能与提高小鼠自身免疫有关。

    2018年09期 v.48;No.285 74-79+139页 [查看摘要][在线阅读][下载 2643K]
    [引用频次:6 ]
  • 全新世海侵以来现行黄河口区域沉积层序及古气候演化

    宋湦;冯秀丽;李国刚;王晓明;滕珊;

    本文对位于现行黄河口深度30.73m的BH6钻孔粒度分布、岩性特征、常量元素、有孔虫介形虫种类及分布、14 C年代进行了分析,讨论了研究区全新世海侵以来的沉积层序和古气候演化。钻孔连续记录了近黄河口区域全新世海侵以来的沉积历史,从上至下可以分为5个沉积相,(1)(0~4.87m)为河口三角洲前缘亚相,(2)(4.87~8.08m)为前三角洲相沉积,(1)(2)共同组成三角洲相沉积,(3)(8.08~12.08m)应为近岸浅海沉积,(4)(12.08~23.85m)为河口边滩至潮坪相沉积,(5)(23.85m~)为陆相湖泊沉积。利用钻孔常量元素特征比值对古气候演化进行讨论,认为全新世海侵期以来BH6钻孔古气候总体经历了相对暖-温凉-暖-温凉的过程。

    2018年09期 v.48;No.285 80-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1810K]
    [引用频次:5 ]
  • 一种基于断面高程数据的河道冲淤计算方法—曲线正交网格地形法

    孙中强;谷硕;王厚杰;杨作升;毕乃双;

    本文应用河道固定断面高程数据和卫星遥感资料,建立了一种基于曲线正交网格的河道数字高程模型(DEM),进而进行河道冲淤定量计算的普适方法。应用1991—2012年黄河孙口-艾山河段河道断面高程数据,结合卫星遥感资料,分别应用本文方法、断面法和基于矩形网格的网格地形法计算了孙口-艾山河段的冲淤演化,比较了不同方法的差异,探讨了不同方法产生误差的主要原因,结果表明:基于三种方法计算得出的研究区河道冲淤演化趋势基本一致,但冲淤量差异较大。断面法计算结果与本文方法结果较为接近,平均相对误差约为9%,其计算误差主要源于未考虑河道宽度变化和断面方位与河道夹角的变化。基于矩形网格建模计算结果与本文方法结果相差较大,平均相对误差可达40%以上,主要由于现有断面数据空间分布不均匀,导致计算网格对于弯曲河道的控制不足,进而导致河道高程插值失真。本文方法考虑了河道河势与河长变化,计算网格与河道边界拟合较好,优化了河道高程插值方法,降低了断面方位对插值结果的影响,能够准确的计算河道的冲淤通量。

    2018年09期 v.48;No.285 90-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1009K]
    [引用频次:3 ]
  • 平度市地下水人工回灌补源试验研究

    刘贯群;岳彩东;王松禄;周恒;孙运晓;朱利文;

    由过度开采而引起的地下水资源短缺已经成为平度市面临的最为迫切的环境问题之一。地下水人工回灌可以有效的恢复地下水位、增加地下水资源,实施人工回灌的第一步是对含水层进行回灌试验研究。根据现场水文地质条件,采用管井回灌法,通过反滤回灌井和普通回灌井试验,确定其稳定回灌量;利用干扰井回灌试验,分析普通回灌井间的合适距离;对比了回灌井间歇运行与连续运行的回灌效果;研究了渗透系数在回灌过程中的变化规律。研究结果表明:普通回灌井的回灌能力优于反滤回灌井;相距75m的回灌井相互干扰较小;回灌井的最大单井稳定回灌量为33.4m~3/h;渗透系数随回灌时间的衰减符合指数函数关系,且潜水-承压回灌井的衰减程度大于潜水回灌井。

    2018年09期 v.48;No.285 100-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 2264K]
    [引用频次:11 ]
  • 子牙河流域湿地动态变化特征分析

    马冰然;马安青;于欣鑫;胡娟;邢容容;

    为了了解子牙河流域湿地的动态变化特征,本文使用2000、2004、2009和2014年间4景Landsat TM/ETM+/OLI夏季遥感影像,通过目视解译、改进的归一化差异水体指数、归一化植被指数、景观格局指数对湿地面积、水域、植被和景观格局变化等方面进行了研究。研究结果表明:2000、2004、2009、2014年间,子牙河流域湿地面积分别为1 861.99、1 890.42、1 823.19和1 885.43km~2;湿地水面面积分别为为463.14、629.74、562.69和796.69km~2;湿地植被面积分别为1 025.22、936.55、1 058.76和764.34km~2。景观格局指数方面,斑块密度(PD)逐年增加,最大斑块指数(LPI)在8.16~8.46之间;周长面积分维数(PAFRAC)基本处于1.46左右;香浓多样性指数(SHDI)随时间上升,香浓均匀度指数(SHEI)逐年提高。结果表明:湿地面积总体呈增加趋势,但增加的湿地面积主要是人工湿地,自然湿地面积还需要继续恢复;湿地水域主要分布在研究区域的东部和西部,中部较为缺水;湿地植被面积以2009年面积最大,生长状况最好,而到2014年面积、长势有所下降,还需要加强对植被的恢复;研究区域景观越来越破碎化,各类型景观分布越来越均匀,受到人类的干扰越来越大。人们在恢复湿地面积同时,还需要注意防止湿地破碎化,保护自然湿地。

    2018年09期 v.48;No.285 108-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 4646K]
    [引用频次:3 ]
  • 透空式进海路波浪力计算方法的试验研究

    何舒玥;李华军;廖绍华;刘勇;

    透空式进海路是连接人工岛与陆岸的一种新型结构,其所受波浪力是工程设计中重点关注的问题。本文开展物理模型试验,通过改变水深、波高、桥面底高、桥面宽度等试验条件,研究透空式进海路波浪力的变化规律。试验测量透空式进海路上部结构的动水压强分布,分析得到结构的浮托力和水平波浪力。研究发现:透空式进海路上部结构波浪力的主要影响因素为桥面相对净空高度,在相对净空高度接近0时,桥面浮托力达到最大值。通过分析试验数据,并参照文献中的已有波浪力计算方法,建立透空式进海路上部结构浮托力和水平波浪力的计算公式,公式计算结果与试验结果符合较好,对透空式进海路工程设计具有重要指导意义。

    2018年09期 v.48;No.285 118-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 2851K]
    [引用频次:3 ]
  • 内孤立波对不同水深竖直圆柱体水平作用力分析

    殷文明;郭海燕;廖发林;王欣香;王飞;

    采用理论研究和试验研究相结合的方法,对两层流体中内孤立波对不同水深竖直圆柱体水平作用力进行了分析。采用重力塌陷法进行内孤立波造波试验,通过PIV(Particle Image Velocimetry)技术获取内孤立波波剖面的时间序列,利用测力系统对竖直圆柱体在内孤立波作用下的受力进行测量。通过内孤立波波剖面试验分析,选取合适的内孤立波理论并对竖直圆柱体所受内孤立波作用力进行计算,将计算结果与试验结果进行汇总分析。结果表明:上层流体中圆柱体所受内孤立波最大水平作用力明显大于下层流体中各段圆柱体,且方向相反;随着内孤立波振幅的增大,各段圆柱体所受内孤立波最大水平作用力也相应地增大;密度跃层处圆柱体所受水平作用力具有相较于其他位置处更为复杂的变化趋势;选用合适的内孤立波理论进行计算能够较好的模拟竖直圆柱体的实际水平受力。

    2018年09期 v.48;No.285 125-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 3234K]
    [引用频次:10 ]
  • 渔船模拟器中拖网放网过程的数值模拟

    高帅;尹勇;孙霄峰;

    为在渔船模拟器中进行渔网的动态模拟,将渔网网衣离散成通过无质量弹簧相连的节点集合,采用集中质量法建立网衣在均匀流作用下的运动响应数学模型,通过指数矩阵精细积分法对网衣的非线性动力方程进行求解,得到网衣各节点的位置和速度信息。该数值方法具有很高的精度和效率,为验证数值模拟的正确性和有效性,将本文结果同水槽试验结果进行比较,通过仿真数据分析可知数值方法的准确性。

    2018年09期 v.48;No.285 132-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 3719K]
    [引用频次:2 ]
  • 采用RS-CC级联码提高深海投弃式剖面仪传输可靠性的研究

    郑羽;宋国民;尚应生;李红志;张孝薇;田磊;李晴文;

    为了提高深海投弃式剖面仪ASK频带传输的可靠性,提出了RS-CC级联码的解决方案。首先,从信道模型入手,分析了XCTD时变信道的特点;其次,根据信道环境存在复杂噪声的特点,分析了信号在传输过程中可能产生的错码类型,设计了(255,223)RS码+(8,255)交织器+(7,1/2)卷积码的算法结构;最后,针对XCTD的工作特点,分析了不同探测深度、传输频率和噪声量级条件下信号传输的误码率。仿真结果表明,RS-CC级联码的编码方案能够保证XCTD以高传输频率在大深度、大噪声环境中测量时较高的数据传输可靠性,对提高深海投弃式剖面仪传输性能提供了一种新的研究思路。

    2018年09期 v.48;No.285 140-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 308K]
    [引用频次:2 ]

研究简报

  • 不同饵料对皱纹盘鲍生长和C、N、P营养要素收支的影响

    潘哲;高永刚;高勤峰;董双林;侯诒然;温彬;向利;崔君;邵长清;

    本实验研究了不同饵料条件下皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)的生长和碳(C)、氮(N)、磷(P)营养要素的收支。实验设置了6个饵料处理组:海带(Saccharina japonica)组、孔石莼(Ulva lactuca)组、龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)组、海带和孔石莼组、海带和龙须菜组、孔石莼和龙须菜组,编号分别为S、U、G、SU、SG、UG,其中S为对照组,混合组饵料中2种饵料投喂比例均为1∶1,养殖周期为12周。研究表明:(1)SG组的特定生长率SGR(1.18%±0.11%)显著高于其他几组(P<0.05),其次是S组(0.96%±0.09%)和G组(0.94%±0.05%),U组的SGR(0.66%±0.08%)最低(P<0.05)。(2)含有孔石莼的饵料组(U组、SU组、UG组)的排粪率显著高于另外3组,并且粪便中的有机氮含量也显著高于其他组,说明皱纹盘鲍对孔石莼的消化率较低。(3)S组与SG组的皱纹盘鲍对C营养要素吸收效率无显著差异(P>0.05),但SG组对N营养要素吸收效率显著高于S组(P<0.05);含有孔石莼的饵料组(U组、SU组、UG组)对C、N营养要素吸收效率都较差。U组、SU组和UG组排放到环境中的营养盐显著高于其他组(P<0.05);龙须菜搭配海带作为饵料,可显著提高皱纹盘鲍N的吸收效率。因此,龙须菜搭配海带投喂皱纹盘鲍,不仅可以提高皱纹盘鲍的养殖经济效益,还可以提高养殖生态环境效益,值得在养殖生产中进行推广。

    2018年09期 v.48;No.285 24-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 340K]
    [引用频次:7 ]

技术报告

  • 海湾扇贝精液超低温冷冻保存技术的初步研究

    马培振;张哲;于瑞海;王昭萍;李鹏飞;

    分别采用自然排放和解剖的方式获取海湾扇贝(Argopecten irradians irradians)精液,采用传统的分步降温法,从抗冻保护剂、精液稀释比例、降温程序、解冻温度和精子质量评价等方面探究海湾扇贝精液超低温冷冻保存技术。研究发现,海湾扇贝精子超低温冷冻保存效果最好的方案为:以解剖的方式获取海湾扇贝精液,用浓度20%的二甲基亚砜作为抗冻保护剂,以体积比2∶1与精液混合,控制总体积0.5~1 mL;体系经4℃平衡5 min后,于液氮面以上10cm稳定5min,投入液氮保存;解冻时,体系于30℃水浴中摇动融化。此方案下,精子解冻后活力最高,晃动和游动精子比例达到86.0%。将解冻后的海湾扇贝精子与虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)卵子人工授精,发现虾夷扇贝卵子可以受精并孵化,受精率为21.7%,这证实了此冻存方案的可行性。本研究完善了扇贝精液超低温保存的方法和流程,对于海湾扇贝种质资源保护、跨季杂交育种等研究有参考价值。

    2018年09期 v.48;No.285 34-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 280K]
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