中国海洋大学学报(自科版)


研究论文

  • 内潮致拉格朗日余流的数值研究

    陈香伊;毛新燕;江文胜;

    利用MITgcm数值模式,研究了单海脊地形下的内潮致拉格朗日余流,发现余流结构与内潮结构相对应,从海脊附近沿波射线分布,向东、西两方向流动。与欧拉余流相比,拉格朗日余流在海脊附近呈现辐散的特征,欧拉余流则表现为辐聚的特征。改变地形、正压潮流速等参数,拉格朗日余流结构随之变化。当海脊变宽时,余流随波射线的消失而变得很小且混乱;当海脊变高时,海脊附近逐渐产生向海底方向的流动,与海面反射的余流形成平行的射线,余流整体增强,海脊附近的余流在向外流动过程中增幅减小;当正压潮流速增大时,余流结构基本不变,但在高窄海脊地形下海脊附近的平行射线会逐渐合为一支从海脊顶部产生的流动。

    2020年10期 v.50;No.314 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 5181K]
    [引用频次:1 ]
  • 全球春-秋季风降水的年际变化主模态时空特征

    秦岭;黄菲;许士斌;王宏;

    本文用季风区降水的年较差来表征季风的强度,对全球季风的春-秋季风降水强度年际变化的主模态进行了分析。研究表明,春-秋季风降水强度的年际变化主要体现在前两个模态的时空变化中,累积方差贡献为19.4%。第一模态为热带太平洋模态,体现了热带太平洋上的季风降水特征,这一模态主要受到ENSO事件的影响,特别是超强厄尔尼诺事件的衰减年对应着春季衰减的厄尔尼诺型海表温度异常和秋季发展的拉尼娜型海表温度异常,进而导致热带太平洋上出现较强的春-秋季风降水的反差。第二模态为热带大西洋模态,主要体现了热带大西洋上的季风降水特征,这一模态主要受到大西洋Nino的影响。

    2020年10期 v.50;No.314 11-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 3459K]
    [引用频次:2 ]
  • 饲料中脂肪水平及脂肪源对大菱鲆幼鱼生长和代谢的影响

    满铭叁;隋仲敏;周慧慧;王旋;徐玮;麦康森;何艮;

    本实验研究了饲料脂肪水平及脂肪来源对大菱鲆(Scophthalmus maximus L.)的生长、体组成及脂质代谢的影响。实验包括6组等氮实验饲料,分别以鱼油和豆油为主要脂肪源,设计3个脂肪水平(8%、12%和16%)的实验饲料(分别为F8组、F12组、F16组和S8组、S12组和S16组)。选取初始体质量为(13.01±0.01) g的大菱鲆幼鱼,随机分到18个养殖桶中,每桶30尾,采用定量投喂方式进行投喂,养殖周期56 d。研究显示:随着饲料中脂肪含量上升,饲喂鱼油饲料的鱼体终末体质量、增重率、特定生长率有增高趋势,F16组鱼体生长性能显著优于F8组;而饲料中添加过高剂量豆油(S16组)对鱼体生长有明显抑制现象。饲料中脂肪水平显著影响大菱鲆肝体比和脏体比指数,而鱼体肥满度则受脂肪源影响显著。实验饲料组成对大菱鲆鱼体水分含量和粗蛋白含量无影响,但显著影响鱼体粗脂肪含量,鱼体粗脂肪含量随着饲料脂肪水平升高而上升。饲料脂肪来源显著影响大菱鲆肝脏脂肪含量,豆油组肝脏脂肪含量显著高于鱼油组,且豆油组大菱鲆肝脏脂肪含量随着脂肪水平的升高而显著提高。进一步检测大菱鲆脂代谢相关基因发现,饲料脂肪水平及来源显著影响大菱鲆肝脏脂肪合成、氧化等基因表达。综上所述,大菱鲆幼鱼饲料中脂肪水平在12%~16%时鱼体呈现最佳生长性能,饲料中添加过多豆油显著影响鱼体生长及肝脏脂肪代谢。

    2020年10期 v.50;No.314 26-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 801K]
    [引用频次:14 ]
  • 植物乳杆菌对凡纳滨对虾致病菌抑制及其对肠道菌群结构的影响

    夏雨;范荣波;易华西;张冬;梁晶晶;蔡玉勇;张兰威;

    本研究以凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)为对象,通过琼脂扩散法、荧光染色法与分光光度法筛选出对凡纳滨对虾致病菌有抑制作用、对对虾肠黏液有黏附作用且对盐度有耐受性的3株菌(YRL45、KTP(C-2)、QL),经16S rDNA测序比对发现此3株菌均为植物乳杆菌。将其混合饲喂凡纳滨对虾4周,通过高通量测序研究虾肠道菌群变化。研究表明,混合植物乳杆菌的饲喂对凡纳滨对虾肠道菌群的α多样性无显著性影响,变形菌门和拟杆菌门为凡纳滨对虾肠道优势菌门,植物乳杆菌对凡纳滨对虾肠道中放线菌门的丰度有一定的提高。通过LEfSe分析,发现植物乳杆菌处理组中潜在致病菌发光杆菌属减少,而属于光合细菌的赤杆菌属有所增加。研究结果为益生菌在凡纳滨对虾的应用提供了一定的理论指导。

    2020年10期 v.50;No.314 37-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1487K]
    [引用频次:11 ]
  • 栉孔扇贝LTR逆转录转座子的基因组分布特征及时空表达模式分析

    刘盼盼;李语丽;刘福云;于洪伟;包振民;王师;

    长末端重复序列(LTR)逆转录转座子在真核生物中是普遍存在的,通过"复制-黏贴"的方式插入到基因组的其它位置,影响基因的活性及基因组的结构。DNA测序技术的快速发展为分子生物学研究提供了大量的组学资源,也为全基因组水平逆转录转座子的系统分析提供了数据支持。本研究基于已发表的栉孔扇贝(Chlamys farreri)基因组信息,系统分析了栉孔扇贝LTR逆转录转座子的基因组分布特征及在胚胎发育各个时期和成体各个组织的表达模式。研究发现栉孔扇贝LTR总长度与染色体长度呈正相关关系,而LTR密度(每Mb染色体上的LTR拷贝数)与染色体长度呈负相关关系;Gypsy、Ngaro和DIRS是栉孔扇贝基因组中数量最多、总长度最长的三类LTR亚家族,且主要分布在基因间区;相比于其它种类的LTR,Gypsy和Ngaro在胚胎发育各个时期和各个成体组织/器官中具有显著的表达优势,而且在胚胎发育过程中呈现动态表达模式,其中表达量的峰值和低谷分别出现在担轮幼虫时期和壳顶幼虫时期;Gypsy和Ngaro在大部分组织/器官中占据表达优势,唯一例外的组织是肝胰腺,其表达量最高的LTR类型为ERV1。本研究对栉孔扇贝逆转录转座子基因组分布特征及时空表达模式的系统分析为进一步理解转座子的功能以及对基因组进化的作用提供了重要线索。

    2020年10期 v.50;No.314 47-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1003K]
    [引用频次:0 ]
  • Au_n(n=2-7)在金红石型TiO_2(110)面吸附的理论研究

    夏树伟;杨继宏;于良民;

    采用密度泛函理论,在分子水平上研究了负载金团簇对金红石型二氧化钛光催化性能的影响及机理。优化得到了6种金团簇(n=2-7)稳定结构,并分别吸附于金红石型二氧化钛(110)面形成稳定吸附体系。研究表明,Au_n团簇与TiO_2(110)面上的氧原子形成共价键,属于化学吸附,Au-O键长是影响体系稳定性的主要因素,奇数Au_n团簇吸附稳定性优于偶数的,出现奇偶振荡现象; Au_n团簇使TiO_2能带发生裂分,在禁带中增加多个能级,随着Au_n团簇的增大,TiO_2禁带宽度明显变窄,吸收光进入可见光区,增强了二氧化钛的光催化性能。

    2020年10期 v.50;No.314 55-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 2284K]
    [引用频次:1 ]
  • 春夏季黄东海溶解态丙烯酸的分布研究

    谢丽君;吴茜;刘春颖;马乾耀;杨桂朋;

    为了解海洋中溶解态丙烯酸(AAd)的浓度分布及影响因素,本研究于2017年3~4月和2018年6~7月对黄东海海水中AAd进行了调查。结果表明:夏季黄东海表层海水中AAd的平均浓度((18.89±15.23) nmol·L~(-1))高于春季((13.94±9.89) nmol·L~(-1)),AAd存在明显的季节性差异。垂直分布上,P断面受长江冲淡水影响,陆源AAd的输入导致AAd含量高于B断面。春季黄东海表层海水及B断面的AAd与溶解态β-二甲基巯基丙酸内盐呈正相关性,这与AAd是β-二甲基巯基丙酸内盐的裂解产物有关。春季AAd的周日变化浓度范围是4.72~29.42 nmol·L~(-1),在18点出现最大值,与浮游动物摄食、光化学氧化及生源控制有关。春、夏季间隙水中AAd的浓度分别为30.89~131.57(平均:86.21±30.61)和5.75~84.86(平均:38.78±31.73)μmol·L~(-1),溶解有机碳(DOC)则为3.59~7.67和3.79~11.82 mg·L~(-1)。间隙水中AAd与二甲基硫(DMS)在春季存在负相关性,说明除了DMSPd的裂解,AAd还有其他的来源。研究海域沉积物间隙水中AAd的浓度比底层海水高出至少三个数量级,表明沉积物间隙水可能是底层海水中AAd的重要来源。

    2020年10期 v.50;No.314 62-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 4897K]
    [引用频次:0 ]
  • 基于模型试验的富水砂层新意法变形控制研究

    刘涛;孙文景;龚旭东;杨忠年;张瑾;

    为了研究富水砂层中新意法施工的变形控制,本文以青岛地铁3号线保河区间隧道为研究对象,采用自行设计的模型试验,通过对孔隙水、土压力、核心土变形与地表变形的监测,开展新意法在富水砂层中隧道开挖中的变形机理研究。试验中进行了对新意法施工过程的模拟,以循环进尺4 cm进行开挖。结果表明,在全支护条件下的第1~2循环,新意法对围岩及地表变形有很好的控制作用,但由于巨大的水压力,加固薄弱处可能出现管涌现象;在极限破坏状态试验中,水压的加大及钢拱架、喷层的缺失导致在第6循环开挖时,隧道于小导管注浆加固尾端发生了小规模土体塌落;当水压力达到一定程度时,砂层发生瞬时坍塌。表明新意法适用于富水砂层隧道的施工,在施工过程中,应注重加固效果和旋喷桩间的搭接,且在拱脚部位也应具有一定厚度的加固体;富水条件下砂土性质非常不稳定,砂土从变形较小到大变形几乎是瞬间发生的。

    2020年10期 v.50;No.314 73-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 2738K]
    [引用频次:7 ]
  • 潮汐波动对潜水含水层海水入侵规律的影响研究

    武雅洁;杨自良;程从敏;徐淳;

    滨海潜水含水层的海水入侵过程会受到潮汐波动的影响。本文基于OpenGeoSys科学模拟软件,以动态潮汐边界作为海相边界,建立斜坡海滩潜水含水层海水入侵的二维剖面数值模型,探讨了潜水含水层水位波动及盐度运移规律,突破了传统海水入侵数值模拟过程中忽略潮汐影响的局限性。结果表明:潮汐作用改变了传统海水入侵模型的盐度分布规律及淡水排放通道;在定流量内陆边界条件下,潮汐作用会缩短盐水楔在淡水中的扩散距离,减缓了海水入侵的程度。本文有效地解决了数值模拟时考虑复杂海相边界时遇到的问题,通过数值模拟进一步揭示了潮汐波动影响下的海水入侵机理。本文的研究成果为合理优化开采地下淡水资源、定量评价与防治海水入侵提供科学的理论依据。

    2020年10期 v.50;No.314 91-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1609K]
    [引用频次:6 ]
  • 基于非线性压力损失边界条件的半圆型开孔潜堤水动力特性解析研究

    吕祚睿;刘勇;李华军;

    基于势流理论,对半圆型开孔潜堤在波浪作用下的水动力特性进行解析研究。利用多极子展开法和分离变量法,在极坐标系下建立半圆型开孔潜堤内外流场的速度势表达式,通过迭代匹配求解开孔板处的非线性压力损失边界条件,确定速度势表示式中的展开系数,计算反射系数、透射系数、波浪力等水动力参数。将水动力参数的解析计算结果与分区边界元法的数值计算结果进行对比,符合良好。通过算例分析,明确了潜堤半径、开孔率等对反射系数,透射系数和波浪力的影响规律。研究结果可为半圆型防波堤的工程设计提供有效指导。

    2020年10期 v.50;No.314 99-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 286K]
    [引用频次:2 ]
  • 基于超像素和暗通道先验的图像去雾复原方法

    徐浩;谭一博;刘博文;王国宇;

    基于暗通道先验的图像去雾算法因其简单有效而得到广泛应用。经典算法中由于透射率图估计存在块效应而需要对透射率图进行滤波细化。本文提出了一种基于超像素分割和暗通道先验的透射率估计方法,用超像素分割获得的不规则区域替代经典算法中的固定窗口,从而避免了透射率图估计的块效应问题,并采用松弛策略以获得鲁棒性和准确性更好的透射率结果,无需进行另外的滤波细化步骤即可完成图像去雾复原。实验结果证实了本文所提方法的有效性。

    2020年10期 v.50;No.314 118-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 4401K]
    [引用频次:15 ]
  • CALIOP、CPR数据在探测海雾中的应用

    赵耀天;吴东;

    海雾是影响海上活动的重要因素,对海雾进行检测对于人们的海上运输、科研等具有重要意义。本文采用同步匹配的CALIOP(Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization)和CPR(Cloud Profiling Radar)资料以及MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)数据对25°N~42°N、118°E~128°E东中国海区域2007—2016年10年间60次海雾案例进行了观测对比和分析研究。采用CPR数据进行了云分类分析,给出了CPR数据资料检测海雾的方法。对于存在高空多层云或厚云遮挡的海雾,以及低空厚云/雾的检测,分析了采用CPR和CALIOP数据的优缺点。研究表明,CPR海雾探测可作为CALIOP海雾探测的补充,二者结合有较强的互补性,对于海雾遥感检测具有一定的实际应用意义。

    2020年10期 v.50;No.314 125-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 3718K]
    [引用频次:6 ]
  • 基于WiFi接收信号强度监测的设备类型识别机制

    姜明星;王玺;郭忠文;王进新;

    当今WiFi技术迅速发展,WiFi设备的种类和数量随之急剧增长,但WiFi设备识别这方面的研究并不多,仅有的一些研究也过多的依靠beacon节点主动搜集无线信号的方式开展。本文基于非侵入式监测搜集的WiFi信号数据,提出了一种WiFi设备类型的识别机制。通过监测WiFi通信过程中的技术参数,如接收信号强度(Received Signal Strength,RSS)、MAC地址(Media Access Control Address)、通信时间戳等,我们分析提取各类WiFi设备的特征,构建特征向量,然后运用机器学习中相对成熟的分类算法实现对常见无线设备如手机、笔记本电脑和无线路由器的分类。实验结果表明,本文提出的设备类型识别机制使用不同分类算法进行层次化分类后,均可达到较好的效果。

    2020年10期 v.50;No.314 134-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 437K]
    [引用频次:5 ]
  • 同时测量海水盐度温度的微光纤耦合器研究

    王晶;杨磊;廖毅鹏;王姗姗;

    为实现同时测量海水的盐度温度,研制了2×2四端口微光纤耦合器型传感器。耦合器锥形过渡区激发的偶超模与奇超模在S均匀腰区传输时将逐渐累积相位差,产生干涉光谱。研究表明:波谷位置分别随着海水盐度、温度的改变而移动,得到了2个波谷的盐度灵敏度为1 418.00和1 600.00 pm/‰,温度灵敏度为-745.00和-778.00 pm/℃,建立了灵敏度矩阵。通过追踪这2个波谷位置,结合灵敏度矩阵,可实现对任意待测样品盐度、温度的同时测量,与盐度计、热电偶温度计实测数据的对比表明,此传感器具有很好的准确度。该盐度、温度双参数测量传感装置具有小尺寸、易制作和高灵敏度等优势,本研究为海洋环境及海洋动力现象的研究提供了一种新型的光学探测方法。

    2020年10期 v.50;No.314 140-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1249K]
    [引用频次:3 ]
  • 海底网激光拉曼光谱仪器节点及试运行结果分析

    叶旺全;李颖;刘春昊;吴清天;郭金家;亓夫军;程凯;郑荣儿;

    "南海深海海底观测网试验系统"是我国在南海海域重点建设的一个对深海环境进行实时监测的缆系海底观测网试验系统,而激光拉曼光谱仪器节点(OUC-Raman节点)则是该海底观测网中进行化学环境观测的科学仪器节点之一,目前已有两套OUC-Raman节点成功接入海底观测网。本文将对OUC-Raman节点为搭载海底观测网进行长期观测所进行的设计结构和功能进行描述,并对其近两年来在海底观测网上运行的数据进行了处理和分析。研究表明,OUC-Raman节点在海底观测网上运行状态基本良好,但同时也暴露了其海洋光谱传感器在深海长期运行的问题,主要表现在:(1)舱内温度的起伏变化对激光器和光谱仪等关键器件的影响,导致获得的拉曼光谱的谱峰漂移,后期将完善温控模块;(2)测量水体环境的变化与实验室标定环境的差异使得测量结果产生误差,解决方案是在实验室构建模拟海洋环境,并在此环境下进行标定;(3)激光能量的衰减决定了该类仪器节点运行时长极限。

    2020年10期 v.50;No.314 146-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 3631K]
    [引用频次:1 ]

研究简报

  • 低盐处理对长牡蛎胚胎发育及氧化应激、能量供应和渗透调节相关酶的影响

    李阳春;王昭萍;马培振;张学开;范超;崔玉婷;

    为探究低盐诱导对长牡蛎(Crassostrea gigas)胚胎发育和发育初期的氧化应激、能量供应及渗透调节的影响。实验观察了低盐诱导组和对照组胚胎到达不同发育时期所用的时间以及发育初期部分酶活力的变化。研究显示,在40%~50%受精卵出现第一极体时,用盐度4~12的低盐海水处理长牡蛎受精卵15 min会导致其胚胎发育明显迟缓,且诱导盐度越低,发育速度越慢,最慢(盐度4)比对照组(盐度32)到达D形幼虫的时间滞后了4 h以上。同时,用盐度8处理15 min后,受精卵的丙酮酸激酶(Pyruvate kinase, PK)和Na~+-K~+-ATP酶水平显著降低,总抗氧化能力(Total-antioxidant capacity, T-AOC)水平显著升高(P<0.05),谷草转氨酶(Glutamic oxalacetic transaminase, GOT)水平无显著变化(P>0.05);转入自然海水中恢复1.5 h后,四细胞期胚胎丙酮酸激酶、Na~+-K~+-ATP酶水平恢复到与对照组无显著差异,T-AOC水平回落至接近对照组水平,而谷草转氨酶水平无明显改变。说明低盐胁迫可能会导致长牡蛎受精卵糖代谢受阻,渗透调节紊乱,同时受到较严重的氧化胁迫,且这些改变在转入自然海水一定时间后即可恢复,不会对胚胎发育产生持续性影响,而GOT表达水平则始终无明显变化。研究结果表明,低盐诱导不仅会导致牡蛎受精卵胚胎发育迟缓,还可能会使其受到严重的氧化胁迫,同时阻碍其代谢功能和渗透调节。

    2020年10期 v.50;No.314 19-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 831K]
    [引用频次:7 ]
  • 东营河口浅海贝类生态国家级海洋特别保护区秋季生态调查

    范占伟;赵厚钧;宋娜;高天翔;

    为了解东营河口浅海贝类国家级海洋特别保护区的环境现状,2009年9月底对保护区物理、化学、浮游植物和浮游动物丰度及组成进行了调查研究,以期为保护区的建设和维护提供基础资料。保护区秋季表层水盐度在30.0~31.0之间,溶解氧平均值6.31 mg/L(6.05~6.53 mg/L),pH平均值8.61(8.51~8.71),生物需氧量平均值2.02 mg/L(1.60~2.32 mg/L),化学耗氧量平均值1.61 mg/L(1.05~2.42 mg/L),氨氮平均值0.206 mg/L(0.008~0.613 mg/L),活性磷酸盐平均含量0.021 mg/L(0.001~0.08 mg/L),叶绿素a平均值2.833 mg/m~3(0.746~6.166 mg/m~3),检测到浮游植物2门58种,其中硅藻门为51种,甲藻门7种。浮游植物总丰度为4.96×10~4个/m~3,硅藻门丰度占81.0%。硅藻优势种为线形圆筛藻、辐射圆筛藻、中肋骨条藻、丹麦细柱藻等;甲藻优势种为夜光藻和三角角藻。检测到浮游动物4门38种,其中节肢动物30种,腔肠动物6种,毛颚动物和尾索动物各1种。浮游动物总丰度为4.3×10~3个/m~3,其中节肢动物的丰度占到87.7%,节肢动物优势种有小拟哲水蚤、真刺唇角水蚤、中华哲水蚤、克氏纺锤水蚤等。腔肠动物优势种为八斑芮氏水母和四叶小舌水母。

    2020年10期 v.50;No.314 82-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1617K]
    [引用频次:1 ]
  • 组合隔板抑制液舱晃荡机理的数值方法研究

    罗鑫;董胜;

    液舱晃荡是船舶与海洋工程领域的热点问题,有效地抑制液舱晃荡、减小壁面冲击载荷关系着船体结构的安全。使用内嵌隔板是抑制舱内晃荡,减小壁面冲击载荷的有效手段。实际工程中,内嵌隔板的最优设计的前提是对隔板抑制晃荡的机理有深入了解。CIP法具有高精度、低耗散等特点,以THINC格式捕捉自由液面,可以再现液面破碎、翻卷、涡旋以及液滴飞溅等现象。基于此法,建立了数值液舱,对比了单一隔板和组合隔板抑制晃荡的效果。结果表明,内嵌隔板的安装在水平位置上应尽量靠近舱底中线,在垂直位置上应尽量靠近自由液面,且液面附近安装的双垂直隔板抑制晃荡能力最佳。

    2020年10期 v.50;No.314 107-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 7207K]
    [引用频次:10 ]
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