- 于佳;匡鲁璐;王巧晗;刘岩;宫庆礼;李景玉;
近年来,由漂浮型铜藻(Sargassum horneri)频繁引发的金潮对东海、黄海沿岸的经济海藻养殖造成了巨大威胁。本研究针对3个生长阶段的裙带菜(Undaria pinnatifida)和同期出现的铜藻,测定二者在不同温度和不同光照强度下的光合速率;本研究设计了温度、光照和培养模式这3个因素:温度1月为5℃,4月为10℃,10月为15和20℃;光照为30、90和180μmol·m~(-2)·s~(-1);培养模式为单养和混养;研究这些因素对藻体的特定生长率(SGR)、碳氮含量和叶绿素含量的影响。研究表明,裙带菜的光合速率在10月高于铜藻,在1月与铜藻持平,在4月低于铜藻。经过12 d的培养,1月裙带菜的SGR略低于铜藻,在低光和高光处理组中,裙带菜单养优于混养;4月裙带菜的SGR均低于铜藻,且铜藻单养的SGR均优于混养;10月裙带菜的SGR均高于铜藻,且在部分处理组中,混养的SGR优于单养。研究结果表明,相同环境条件下,裙带菜在幼苗期(10月)比铜藻更具生长优势,在快速生长期(1月)二者相差不大,在成熟期(4月)生长劣于铜藻。大部分条件下铜藻体内的氮含量和叶绿素含量均高于裙带菜。在实验过程中铜藻比裙带菜更具生长优势,且在自然条件下裙带菜的生长环境劣于漂浮型铜藻,因此本研究判断漂浮型铜藻对裙带菜养殖会造成负面影响。
2021年08期 v.51;No.324 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 2486K] [引用频次：3 ] - 赵祥;郑建;高天翔;宋娜;
黄姑鱼(Nibea albiflora)是我国重要的经济鱼类。由于受到过度捕捞和环境污染等因素的影响,野生黄姑鱼资源量急剧下降。为了解黄姑鱼野生群体与养殖群体的种质资源现状,本研究扩增了2个野生群体和2个养殖群体的线粒体DNA控制区高变区部分序列,同时结合NCBI数据库中部分已发表序列进行分析。研究显示:173个黄姑鱼个体共检测到62个单倍型,其中养殖群体仅7个;养殖群体和野生群体之间仅存在1个共享单倍型;养殖群体单倍型多样度(0.416 0～0.712 3)明显低于野生群体(0.913 0～0.992 6)。基于线粒体DNA控制区单倍型构建的网络图未发现明显的谱系结构。群体间遗传分化指数F_(ST)显示,黄姑鱼养殖群体间以及养殖群体与野生群体间产生了较大的遗传分化。AMOVA分析结果显示,群体内部遗传变异占绝大部分。黄姑鱼野生群体的历史动态分析结果暗示,其可能经历过近期群体扩张事件。综合上述结果,黄姑鱼养殖群体遗传多样性显著降低,有必要开展黄姑鱼遗传多样性监测工作,并采用科学的人工繁育方法,保护黄姑鱼的优质种质资源。
2021年08期 v.51;No.324 11-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 802K] [引用频次：16 ] - 刘俊超;贾明秀;冯卫东;刘长东;黄六一;
为实现南极磷虾(Euphausia superba)渔场的有效预测和高效开发。本研究基于"龙腾"号拖网渔船在南设得兰群岛和象岛周围海域2015—2019年渔捞日志的数据,应用随机森林模型(Random forest, RF)和广义可加模型(Genera-lized additive model, GAM)分析了南极磷虾单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit effort, CPUE)与环境因子(经纬度、表层水温、水深、离岸距离)之间的关系。RF模型分析显示:经度和纬度与南极磷虾CPUE整体上呈负相关关系;随着表层水温的升高南极磷虾的CPUE呈逐渐下降趋势;当水深小于1 000 m时,南极磷虾CPUE较高,当水深大于1 000 m时,南极磷虾CPUE与水深呈负相关关系,这表明水深对南极磷虾的分布影响显著。GAM模型分析显示:南极磷虾CPUE与经度在整体上呈极显著非线性负相关关系(P<0.01);与表层水温呈极显著线性负相关关系(P<0.01);与纬度、水深和离岸距离呈极显著非线性相关关系(P<0.01)。综合这两种模型结果表明,南极磷虾适宜栖息于较浅海域且在不同海域对水温的适宜性不同,CPUE高值相对集中于62.5°S—63.5°S、58°W—60°W范围。相较于GAM模型,RF模型拟合效果更优(R~2=0.331 4±0.000 7,RMSE=0.248 1±0.000 2)。RF模型通过计算变量重要性并排序,选择对南极磷虾的CPUE产生影响的主导因子,在研究海洋生物资源分布中有广阔的应用前景。
2021年08期 v.51;No.324 20-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1808K] [引用频次：15 ] - 汪星磊;胡乃娜;朱晓梅;许可心;连姗姗;
双壳软体贝类缺乏获得性免疫,因此先天免疫防御系统在其应对外界病原刺激时发挥着至关重要的作用。其中,肿瘤坏死因子受体相关因子(TRAF)作为保守的参与先天免疫反应的关键蛋白,可通过与TLR、TNFR等不同关键跨膜受体相结合,特异性识别不同病原并启动相应的免疫应答。本研究以侏儒蛤(Mulinia lateralis)为研究对象,对TRAF基因家族进行鉴定,并进一步探索MlTRAFs基因在侏儒蛤生长发育中的作用和鳗弧菌侵染后的免疫应答。通过筛查侏儒蛤的基因组和转录组,共鉴定出5个MlTRAF基因,分别为MlTRAF2,MlTRAF3,MlTRAF4,MlTRAF6和MlTRAF7。研究发现,多数MlTRAF蛋白C末端含有一个保守的MATH结构域,而MlTRAF7蛋白则在C末端含有7个重复的WD40结构域。在构建的系统发生树中可以发现,双壳类TRAF2形成独立进化枝,与其他物种TRAF2同源蛋白以及TRAF1聚在一起;而TRAF6与TRAF7亲缘关系较近,并与TRAF4聚在一起。MlTRAFs具有多样的时空表达模式,例如,MlTRAF6主要在多细胞胚胎发育早期和雌性性腺中高表达,而MlTRAF2、MlTRAF3主要在D型幼虫后各发育时期以及肝胰腺组织中高表达,暗示其功能的分化。对MlTRAFs在鳗弧菌侵染侏儒蛤宿主24 h内的表达进行检测,发现各成员的显著上调表达均可被检测到。肝胰腺中,MlTRAF4和MlTRAF7在3 h表现出显著上调,且MlTRAF6、MlTRAF2分别在12、24 h显著上调表达;在雌性、雄性性腺中,仅MlTRAF7分别在3、12 h显著上调表达;全组织混和样品中,MlTRAF2和MlTRAF6在3和12 h表现出显著上调,同时,MlTRAF3在6 h显著上调,MlTRAF7在12、24 h显著上调。综上,MlTRAF7是唯一一个在4组样品中均被检测到鳗弧菌侵染后显著上调表达的成员,可作为候选免疫调控指示基因,也为深入理解双壳贝类中TRAFs在机体免疫防御中的作用提供参考。
2021年08期 v.51;No.324 30-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 2587K] [引用频次：0 ] - 郭智俐;李苓;刘晓月;李敬;曹晓燕;
沉积物是海洋生态系统磷循环的载体之一,铁氧化物作为海洋沉积物活性组分的重要部分,对磷在沉积物上的吸附解吸有着重要贡献,进而影响着磷在沉积物-水界面的交换。本文利用自行合成的α-Fe_2O_3和无定形氧化铁,研究了无机磷(以KH_2PO_4为例)在其上的吸附特征,并考察了离子强度等对该吸附过程的影响。结果表明,无定形氧化铁对无机磷的吸附平衡时间较短且吸附量较大,这与其较差的结晶度,较大的比表面积有关。无机磷在氧化铁上的吸附等温线符合Freundlich吸附等温式,研究发现两种铁氧化物的吸附热力学函数均为ΔH~θ>0,ΔG~θ<0,ΔS~θ>0,说明整个吸附过程是吸热、自发、熵增加的过程;随着离子强度的增大,无机磷在两种铁氧化物上的平衡吸附量增加,吸附pH边曲线实验发现,无定形氧化铁对无机磷的吸附量随着pH的升高而减小。
2021年08期 v.51;No.324 42-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1088K] [引用频次：14 ] - 王晨希;任宇鹏;张毅;许兴北;程子睿;许国辉;
沉积物流是海底沉积物运移的重要载体,高速的沉积物流会冲击海底结构物并导致其损坏,其中拖曳力通常被认为是结构物破坏的主要因素,因此研究结构物在不同沉积物流流速下的拖曳力具有重要意义。本文采用可调坡度平直水槽对结构物进行冲击试验并对所配粘土组分的沉积物流进行流变测试,分析结果表明,当坡度一定时,存在一个临界沉积物流浓度,使沉积物流速度和结构物所受拖曳力达到最大值,本次试验条件下在0°、3°、6°、9°坡下,所得临界沉积物流浓度为560 g/L。同时,给出了在试验浓度范围内(280～700 g/L),对于纯粘土组分沉积物流速度较低(0.2～0.6 m/s)时,结构物所受拖曳力与沉积物流速度、密度三者之间的关系表达式。
2021年08期 v.51;No.324 49-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 2519K] [引用频次：1 ] - 周鑫;王文静;李杨;孟庆生;
地质灾害是造成人类生命财产损失、环境破坏的重大问题之一。针对试验区地质灾害治理及防护,开展了现场调查与微动探测勘察工作,采用下山单纯形法和快速模拟退火法组合的反演方法得到剪切波速结构,并与试验区内开展的其他物探勘察方法比对。试验结果表明微动探测技术用于地下空间、地质灾害探测等方面具有良好的应用前景。
2021年08期 v.51;No.324 58-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1687K] [引用频次：12 ] - 王浩天;董胜;
高桩码头在港口中应用较为广泛,与重力式码头相比,其耐久性较差,因此,其结构可靠度的研究对于工程安全运行至关重要。目前,高桩码头可靠性的研究大多局限于构件层面,特别是忽略了构件失效之间的联系,不能反映整体的安全性能。本文通过ANSYS软件建立高桩码头参数化数值模型,综合考虑失效模式之间的联系,计算码头的水平向极限承载力,进而求解码头的可靠指标。结果表明,本工程实例的码头水平向极限承载力服从正态分布;采用JC法算得码头水平向可靠指标为21.78,码头自身结构在水平向的安全储备较大。本文的分析方法可对高桩码头的设计和安全运营提供技术支持。
2021年08期 v.51;No.324 65-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1280K] [引用频次：10 ] - 安万博;郭海燕;刘震;
基于内波流场的eKdv理论并结合尾流振子模型和挠性立管的非线性振动方程建立内波流场中悬链线立管计算模型,研究了内波流场中悬链线立管升力方向运动的响应问题,并分析了内孤立波波高和密度跃层位置对悬链线立管升力方向响应的影响。结果表明:内孤立波经过悬链线立管时会引起突然增大的涡激振动,其中高阶模态占主导;涡激振动最大位移发生于流体密度跃层位置附近;内孤立波波高增大以及密度跃层位置加深会使立管转变为更高阶模态振动,并且密度跃层位置加深会使立管涡激振动位移明显减小。
2021年08期 v.51;No.324 72-78+87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1585K] [引用频次：4 ] - 荆纬;李浩;咸琳涛;刘源;郭忠文;
作为自动水面航行器的重要分支之一,自动航行帆船在执行长期海事任务时具有低能耗的优势,但其航行过程受到环境因素的影响很大。针对以上情况,本文考虑了自动帆船的自身运动模型,以及在航行时受到的海风、海流和障碍物的影响,提出了自动帆船从起始点至目标点的路径规划算法。该算法通过帆船的平面运动模型来计算环境因素的影响,再通过强化学习中的Q-learning算法实现对于海上两点间的路径规划并同时实现规避障碍物。通过仿真实验证明了本文提出的自动航行帆船的路径规划算法是可行的。
2021年08期 v.51;No.324 79-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1986K] [引用频次：6 ]
- 刘腾腾;曹川川;韩勇;陈戈;
针对海浪场中合成孔径雷达(SAR)图像的灰度特征混杂、人工目视分类困难的问题,本文利用简化的Inception-ResNet-V2模型与注意力机制相结合的方法,在减少网络层数、加快运算效率的同时,大幅度提升了计算机对SAR图像中海浪条纹清晰度的识别准确率。在利用模型进行图像分类时,本文提出分块识别的方式,对各块分类概率结果进行累加后取概率最大的类别,可提升1.8%的识别准确率,使最终准确率达到了89.6%。最后,本文基于深度学习结合12 000幅分类样本实现了总计5万幅ASAR图像的分类研究,获得条纹清晰组11 069幅、中间组16 560幅和不清晰组22 371幅分类图像。
2021年08期 v.51;No.324 88-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 1507K] [引用频次：7 ] - 林静;马纯永;陈戈;
本文利用涡旋内温度异常剖面对黑潮延伸体区域的涡旋进行分类与分析。基于卫星高度计识别的涡旋数据和与涡旋时空匹配的Argo浮标温度异常剖面数据,本文提出了一种优化的高斯混合模型无监督聚类方法实现涡旋内Argo浮标温度异常剖面的自动聚类,进而实现与剖面时空匹配涡旋的自动分类。实验结果表明,相同类型的Argo温度异常剖面呈现出明显的空间聚集效应,而不同类型的Argo温度异常剖面则在空间上相互分离,与表层(次表层)温度异常剖面相匹配的涡旋主要分布在黑潮延伸体的北部(南部)。相较于直接利用区域范围对涡旋进行分类的方法,本文所提出的涡旋分类方法更为客观,合成分析特定类型涡旋的水下结构也更为合理。
2021年08期 v.51;No.324 96-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 2820K] [引用频次：3 ] - 刘宗林;王运华;赵朝方;
本文基于平台高度误差、基线倾角误差与海面测高误差之间的理论关系,结合成像高度计测量数据和最小二乘理论,提出了一种平台高度误差和基线倾角误差的估计方法,并对不同海况条件,通过仿真分析,评估海浪因素的影响。结果表明,该方法可有效估计成像高度计系统姿态误差。
2021年08期 v.51;No.324 106-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 2161K] [引用频次：1 ] - 李凝慧;管磊;
本文利用现场测量数据对Suomi-NPP/VIIRS(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite)海表温度(Sea Surface Temperature SST)数据进行印证,研究区域为80°E—118°E,10°S—23°N,时间范围为2015年5月—2018年12月,两者匹配的时间窗口为1 h,空间窗口是0.02°。印证结果显示,SST偏差位于±0.5℃范围内占比75%,位于±1℃范围内占比92%,白天的平均偏差和标准差分别为0.07和0.69℃,晚上的平均偏差和标准差分别为-0.04和0.45℃;2015年的平均偏差为-0.07℃,标准差为0.46℃,白天和晚上的匹配点数量分别为3 351和4 613;2016年平均偏差为0.00℃,标准差为0.61℃,白天和晚上的匹配点数量分别为3 189和3 911;2017年平均偏差为0.08℃,标准差为0.63℃,白天和晚上的匹配点数量分别为2 191和2 401;2018年平均偏差为0.08℃,标准差为0.57℃,白天和晚上的匹配点数量分别为1 690和2 747。通过印证结果对误差的来源和分布进行了探究,VIIRS晚上的数据质量优于白天,2015和2016年的匹配点集中在西太平洋南部和印度洋北部,2017和2018年的匹配点的集中在西太平洋南部,SST偏差有明显的季节性变化。
2021年08期 v.51;No.324 115-122页 [查看摘要][在线阅读][下载 2638K] [引用频次：1 ]