- 于源;高咏卉;朱天蒙;李纪;
河口毗邻海域是海洋浮游植物相对活跃的区域,对初级生产力和全球碳循环有重要意义。本文结合现场实测数据和卫星数据,利用针对近岸优化的切萨皮克湾生产力模型(CBPM)和初级生产力垂向归纳模型(VGPM),分别计算了2018年3、7和10月长江口毗邻海域浮游植物的净初级生产力(NPP)和总初级生产力(GPP)。结果表明,两个模型在研究区域的初级生产力空间分布基本一致:在3月,从高纬度近岸到低纬度远岸递增;7月,初级生产力高值区以长江口和杭州湾为中心呈弧形分布;10月,初级生产力形成两个封闭的高值区。3个月份全部78个站位中有超过98%的站位VGPM的计算结果大于CBPM的结果,且3个月份VGPM的生产力结果比CBPM的计算结果分别高133%、73%和118%。通过与历史实测数据对比可知,CBPM计算所得长江口毗邻海域NPP更加接近历史实测数据。CBPM相比于VGPM更加适合长江口毗邻海域NPP计算的模型。另外,水底溶解氧与GPP、海表叶绿素浓度在各个月份都有显著的负相关关系。
2023年02期 v.53;No.344 22-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 2723K] [引用频次:1 ] - 王龙斌;泮淼军;王明阳;王润泽;李丽;董双林;李卫东;田相利;
为了解花鲈(Lateolabrax maculatus)的耐碱机制,本研究探讨了碱度长期胁迫对花鲈肾组织转录组的影响。研究设计了3个碳酸盐碱度梯度(0、15和30 mmol/L),基于Illumina Novaseq 6000高通量测序平台进行了花鲈肾组织转录组测序并进行了生物信息学分析。研究表明,con组(0 mmol/L)、AW15组(15 mmol/L)和AW30组(30 mmol/L)分别获得了163 197 546、145 296 406和141 892 236条Clean reads。与con组相比,AW15组和AW30组分别有142和3 103个差异表达基因上调,104和2 235个差异表达基因下调。随机选取9条差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证,结果与转录组测序一致,表明本研究中RNA-seq结果具有较高的可靠性。GO富集分析发现,差异基因显著富集在气体运输、GTP酶活性的正调控和水解酶活性的正调控等方面;KEGG通路富集分析表明,差异基因显著富集在细胞周期、DNA复制和癌症中的蛋白多糖等方面。本研究发现了49个持续变化基因(fyn、ceacam和acsl等),这些基因主要集中在机体生长、能量代谢、免疫反应等功能群中。中、高碱度长期胁迫对花鲈肾组织影响不同,其中,中碱度主要影响肾组织脂肪酸与氨基酸的合成与代谢,而高碱度则主要抑制了细胞有丝分裂和机体免疫能力。研究结果显示,花鲈对碱度的适应是一个涉及多基因的复杂过程,随着碱度升高,花鲈生长受到显著抑制,机体能量代谢增强,免疫能力显著下降。
2023年02期 v.53;No.344 32-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 2300K] [引用频次:0 ] - 程庚;徐成勋;李永国;李琪;
为探索低渗和6-二甲基氨基嘌呤(6-DMAP)诱导长牡蛎(Crassostrea gigas)三倍体最佳条件以及6-DMAP和低渗配合使用诱导三倍体的可行性,本研究通过低渗、6-DMAP以及6-DMAP与低渗配合三种方法诱导长牡蛎“海大2号”三倍体。研究显示,低渗处理组中,当第一极体(PB1)出现40%时,在盐度为8的低渗海水中持续处理15 min,综合评价指数最高,为34.33%,此时2日龄长牡蛎的三倍体率和存活率分别为73.77%±1.89%和45.78%±6.23%,8日龄长牡蛎的三倍体率和存活率分别为50.65%±4.89%和21.17%±5.54%。6-DMAP处理组中,当PB1出现40%时,75 mg/L的6-DMAP持续处理15 min,综合评价指数最高(36.52%),此时2日龄长牡蛎的三倍体率和存活率分别为74.81%±0.68%和46.30%±1.54%,8日龄长牡蛎的三倍体率和存活率分别为60.37%±0.61%和30.25%±2.85%。6-DMAP和低渗配合组中,当PB1出现40%时,在盐度为8的低渗海水中,以50 mg/L的6-DMAP持续处理15 min,综合评价指数最高(36.18%),此时2日龄长牡蛎的三倍体率和存活率分别为74.34%±3.49%和45.07%±4.41%,8日龄长牡蛎的三倍体率和存活率分别为68.23%±2.52%和40.42%±4.30%。综合比较以上三种方法,通过6-DMAP和低渗配合诱导获得三倍体的倍率更稳定,幼虫存活率更高。研究结果可为长牡蛎“海大2号”三倍体培育提供参考资料。
2023年02期 v.53;No.344 44-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 2030K] [引用频次:2 ] - 朱文斌;刘文博;戴乾;卢占晖;王晶;
海洋捕捞活动数据是渔业资源评估与管理的基础,监测渔船数量的设置需要兼顾保证数据质量和降低监测成本。本研究基于2017年浙江省海洋捕捞抽样调查数据,采用分层随机采样和计算机模拟再抽样方法,以小黄鱼(Larimi-chthys polyactis)、带鱼(Trichiurus lepturus)、海鳗(Muraenesox cinereus)等9种经济种类的单船月捕捞产量以及所有9种渔获总产量作为渔业生产监测目标,以相对估计误差(REE)、相对偏差(RB)作为评价指标,分析了渔业生产监测船数量对渔业生产监测目标估计精度的影响。研究表明:各物种的单船月捕捞产量以及总产量估计值的REE和RB随着监测渔船数量的增加而下降,当渔船数量少于110时REE值下降幅度较快,当渔船数量多于110时REE值下降幅度减缓并趋于平稳。分析每增加10艘监测渔船时REE的减少量,发现当渔船数量为70时,各研究目标产量估计值的REE减少量均小于5%,此时监测渔船总数量减少了73.28%;当渔船数量为110时,各研究目标产量估计值的REE减少量均小于1%,此时监测渔船渔船点数量减少了58.11%。研究结果表明,在兼顾调查精度与准确度的前提下,可以将监测渔船数从262艘优化至110艘,同时发现对于不同的优化目标,优化结果存在较大差异。本研究的优化过程具有操作性强的特点,可为全国或其他省份开展海洋捕捞抽样调查研究提供参考。
2023年02期 v.53;No.344 51-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 2657K] [引用频次:2 ] - 管晓伟;王冬梅;陈睿;曲伟华;
为探究超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)在条斑紫菜响应温度和失水胁迫时发挥的作用,本文利用生物信息学的方法对条斑紫菜SOD基因家族的进化树、染色体定位、基因结构和蛋白结构等方面进行研究分析。在条斑紫菜中共鉴定出12个SOD基因(PySOD),包括8种Cu/Zn-SOD、3种Mn-SOD和1种Fe-SOD,不均等地分布在3条染色体上,且各含0~2个内含子;SOD基因启动子区域含有不同数目的胁迫响应、生长发育和激素响应元件;Mn-SOD和Fe-SOD二级结构中α螺旋所占比重大,Cu/Zn-SOD中β折叠所占比重大。基于条斑紫菜受到温度和失水胁迫的转录组数据和qPCR结果,PySOD不同胁迫条件下具有不同的表达模式,尤其在失水胁迫时Cu/Zn-SOD表达量呈现不同程度的上调。这种PySOD基因的全基因组分析为了解植物中SOD基因的进化关系提供信息,并且条斑紫菜受温度和失水胁迫时SOD基因的表达分析为改良条斑紫菜育种提供参考。
2023年02期 v.53;No.344 60-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 2697K] [引用频次:1 ] - 曹学睿;马辉;徐明林;刘凯华;皮君涛;周波;
为解决柔性网衣在水流作用下容易产生较大变形,不利于网箱内鱼类生长的问题,本文利用Orcaflex软件对网衣结构变形进行了数值计算分析,并将计算结果与Kristiansen等~([10])的水槽试验和Cristian数值模拟结果进行比较,验证了数值计算的准确性,再利用“九点空间坐标法”计算了不同流速和配重情况下网箱体积剩余系数,定量分析了流速和配重对网衣变形的影响。结果表明:在低流速情况下,体积剩余系数可达0.997;在高流速情况下,体积剩余系数可达0.652;同时,在流速为0.3 m/s的情况下,增加40 g配重可以将网箱体积剩余系数从0.612提高到0.684,对网衣变形程度的影响高达10%。由此得出,流速是影响网衣变形的主要因素,流速越大,网衣变形情况越严重,在高速情况下,配重是改善网衣变形的重要因素。
2023年02期 v.53;No.344 69-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2447K] [引用频次:8 ] - 崔锡钦;董文彬;臧文坤;徐宙;徐晓飞;陶威;
本文通过室内方形水槽开展了波浪荷载对孔隙迁移过程影响的试验研究。结果表明,对于松软土体,波浪荷载会导致土体发生剪切破坏形成滑动层,而孔隙水则会在累积孔压作用下沿着滑动层形成的孔隙发生迁移。波浪荷载导致土体内部孔隙迁移,其迁移过程受外界荷载以及土体性质影响显著。含气泡的孔隙会在波浪循环荷载过程中的负压作用和气体自身浮力作用的共同影响下发生迁移,循环荷载中的负压作用越强,含气泡的孔隙越容易发生迁移。孔隙向上迁移后会导致底部土体的密实度增加而上方土体的密实度下降。土体的松软程度会影响滑动面的形成,越松软的土体越容易形成滑动面。相比于密实土体,孔隙在滑动面中更容易发生迁移。
2023年02期 v.53;No.344 77-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1787K] [引用频次:0 ] - 施劭瑜;杨波;江文胜;于格;王有霄;
本文使用一种二维风暴潮漫滩一维地下管网的耦合模型系统,根据下垫面土地利用类型调整底摩擦,模拟滨海城市象山县多种情景下的复合淹没过程。相较于将模型下垫面底摩擦系数设置为与海底相同,例如1×10~(-3)左右量级,沿海城市真实土地利用类型的底摩擦效应更强。通过设置包括堤坝、排水系统、风暴潮、降雨与底摩擦调整等5个因素的多组敏感性实验,详细探讨了不同淹没情景下随土地利用类型变化的底摩擦带来的影响。结果表明,底摩擦调整后风暴潮淹没程度显著降低,但同时会加剧城区降雨导致的淹没。最终导致风暴潮与降雨的联合作用减弱,令复合淹没趋向于风暴潮与降雨单一因素所致淹没的线性叠加,故对复合淹没进行分区后水文区占比增加,潮汐区占比减少。研究结果可指导滨海城市针对不同区域制定对应的防洪策略,降低淹没风险。
2023年02期 v.53;No.344 83-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 4742K] [引用频次:1 ] - 吴潇平;赵广涛;徐翠玲;来志庆;
本文通过对秘鲁海盆DEA区浅层埋藏型铁锰结核开展地球化学和矿物学研究,探讨了埋藏型大洋锰结核的有用组分的富集、清扫机制及成因类型。该区铁锰结核致密层和疏松层互层具有明显的多孔树状微结构,结核主要由10?锰矿相、7?锰矿相(水钠锰矿)和δ-MnO_2(水羟锰矿)等锰相矿物组成,成分上具有高Mn、低Fe和中等Ni+Cu、Mo(分别为44.79%、0.55%、0.46%、0.05%)的亚氧化成岩型特征和低的Co、Ti、Zn和REY元素(REY_(SN)均小于1)含量。铁锰结核中低含量的Mo和大部分的Ni与Mn氧化物清扫有关,其中Mo与Mn相关系数R=0.65,高Mn/Fe(>300)中Ni含量同样很高(0.34%),其他元素如Cu、Ti和REY均与Fe的羟基氧化物及铝硅酸盐相关性较高(R>0.8)。铁锰结核Fe、Ni+Cu、Mo、REY元素含量和Mn/Fe比值在分层上呈现规律性变化,致密层的Ce_(SN)负异常和疏松层的Ce_(SN)正异常进一步表明,铁锰结核的生长过程经历亚氧化-氧化成岩作用的环境条件变化,该变化致使疏松层部分组分的微弱增加和Ce富集机制的改变,而亚氧化条件下Mn氧化物的解吸附作用导致致密层中Mo含量的减少而出现与水成成因相关元素和Ce含量的协同变化。因此,研究区铁锰结核的岩石学和成分特征与表层沉积环境的特殊氧化条件具有较好的耦合关系。
2023年02期 v.53;No.344 94-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 2838K] [引用频次:3 ] - 刘慧芳;郭秀军;吴景鑫;李波;孙浩;丁冠涛;
垃圾场填埋气近年来被开发为一种生物能资源,但开采过程填埋气的泄漏也会带来爆炸、加剧温室效应等环境问题。实时监测填埋气泄漏过程对合理开采填埋气资源具有重要意义。本文基于电阻率法对封场系统中填埋气的逸出过程进行监测实验,探究电阻率法对于该过程的监测能力。实验结果表明,高密度电阻率方法对填埋气泄漏均具有较好的定性监测能力。气体泄漏区域在电阻率监测剖面中表现为高电阻率变化比区域,并且泄漏量可以根据电阻率变化幅度定性表征,该方法可大致确定气体泄漏通道位置及气体泄漏范围。电阻率法易受降雨等外界条件的影响且对含气区域的边界界定不明显,应选择适宜的天气条件进行监测,为得到更精确的结果,可与土壤剖面气体采集探针相结合。
2023年02期 v.53;No.344 107-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 3719K] [引用频次:6 ] - 杨翔昊;郭威;孙翠竹;李媛媛;徐功娣;李锋民;
四环素类抗生素(Tetracyclines, TCs)在生产中的滥用会导致其在环境中的残留,极大提高了人体感染疾病的风险,并且目前仍缺乏快速、有效的检测手段。基于TCs在水中易与Fe~(2+)、Fe~(3+)产生强烈络合的特性,本文制备了一种部分碳化NH_2-MIL-101(Fe)用于水中TCs快速检测的比色检测方法。经惰性气氛煅烧法对NH_2-MIL-101(Fe)进行改性,制备了两种改性材料,并对两种改性材料和前体的表面形貌及化学结构进行了表征。对比了NH_2-MIL-101(Fe)和350、450℃下煅烧的改性材料与土霉素间的络合效果,实验结果表明,3种材料均可与土霉素络合,350℃煅烧得到的部分碳化材料具有最佳催化效果,并显示出良好的稳定性和分散性。在优化的检测条件下(催化剂投加量12μg·mL~(-1)、H_2O_2浓度6 mmol·L~(-1)、TMB浓度5 mmol·L~(-1)、pH=5.5、反应时间40 min),oxTMB在652 nm处的吸光度值与土霉素浓度之间呈现线性关系,线性范围为0.08~50μmol·L~(-1)(R~2=0.982 2)。本文设计的比色方法可实现实际水体中TCs含量的灵敏、特异性检测,为完善水体安全监管体系提供了一定的理论与技术支撑。
2023年02期 v.53;No.344 116-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1929K] [引用频次:3 ] - 杨雯;李予国;段双敏;韩波;罗鸣;
杜宾-沃森(Durbin-Watson, DW)检验是检验回归分析中残差一阶自相关性的一种方法,该方法广泛应用于计量经济学中。本文将DW统计量应用于一维大地电磁反演中,将DW统计量作为惩罚项加入大地电磁反演目标函数中,从而减弱实测大地电磁数据与反演模型响应之差(即残差)的自相关性,实现了基于DW统计量的大地电磁一维反演方法。通过两个层状模型合成数据反演和南黄海实测大地电磁资料反演验证了该方法的有效性,并与传统的高斯-牛顿反演方法进行了对比。反演结果表明本文反演方法对于高阻薄层具有更好的分辨能力。
2023年02期 v.53;No.344 125-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1852K] [引用频次:3 ] - 薛佩佩;王栋;郑敬宾;罗成喜;
中国近海风机大多采用长径比10~20范围内的非柔性桩基础,而现有规范方法主要针对长径比大于20的柔性桩,对我国风机基础的适用性一直存在争议。本文利用有限元法研究砂土中非柔性桩的水平受荷响应,主要关注容许范围内的桩基倾斜,因此采用硬化土小应变本构模型描述砂土的应力应变关系。建立钢管桩-土三维有限元模型进行变参数分析,探究土体相对密实度、桩基直径对初始地基反力模量的影响;讨论了正切双曲线函数和双曲线函数描述土体弹簧刚度(即p-y曲线)的合理性;最终提出了适用于砂土中非柔性桩的修正p-y曲线表达式,并通过与三种不同砂土相对密实度与桩基组合工况下的有限元结果对比,验证了修正p-y公式的合理性。结果表明:土体相对密实度、桩基直径与初始地基反力模量均呈正相关;双曲线函数更适合描述非柔性桩的p-y曲线;修正后的p-y公式提高了水平荷载作用下非柔性桩响应的预测精度。
2023年02期 v.53;No.344 134-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 2060K] [引用频次:6 ] - 葛茂昆;常宗瑜;郑中强;姚志鹏;
半潜式平台由于吃水浅、水线面小导致垂荡响应较大,为采油树的选择以及钻井、采油等作业带来了许多制约因素,增加维护和作业成本。针对这一问题,本文提出了一种带有非线性能量阱(Nonlinear energy sink, NES)的半潜式平台结构。根据NES减振原理,将活动式垂荡板作为NES系统的具体结构,通过建立带有NES系统的半潜式平台动力学模型,以减小平台垂荡响应为目标,优化设计了NES系统参数。考虑海况变化问题,对NES系统和调谐质量阻尼器(Tuned mass damper, TMD)系统的垂荡响应抑制性能、系统能量传递进行了对比分析。结果表明:NES系统对半潜式平台的垂荡响应具有明显抑制效果,NES系统的共振俘获现象可以使平台与其发生靶能量传递(Targeted energy transfer, TET),同TMD系统相比,NES系统对不同海况波浪谱峰周期变化的鲁棒性更强。
2023年02期 v.53;No.344 141-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 4284K] [引用频次:0 ] - 农庆琴;王媛媛;
为了解决品牌商如何通过媒体频道分配预算(投放广告)进行有效营销这一问题,本文研究了目标端影响模型下的预算分配问题。首先,将基于目标端影响模型的单个品牌商的预算分配问题扩展到整数格上,证明该优化问题的目标函数是整数格上的单调次模函数;其次,探讨了基于目标端影响模型的多个广告商的预算分配博弈问题,证明预算分配博弈为势博弈;最后,证明了基于目标端影响模型的预算分配博弈的无秩序代价至多为2。
2023年02期 v.53;No.344 153-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 899K] [引用频次:0 ] 下载本期数据