大连海洋大学学报

Journal of Dalian Ocean University

 

 

 

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专家约稿

  • 中国稻鱼综合种养的发展与展望

    徐跑;

    中国是最早开展稻田养鱼的国家。随着国家的重视和大力发展推广,稻鱼综合种养产业得到了迅速发展,在中国生态循环农业经济中占有较大比例。本文通过概述稻鱼综合种养的原理及关键技术、主要模式、相关研究现状和存在的问题,从经济、社会、生态效益3方面阐述了稻鱼综合种养的贡献,通过对比分析,提出了深入开展基础理论研究,加强技术研发、创新和普及,推进稻鱼综合种养的产业化和规模化水平,加强稻鱼产品品牌建设,加快培育新型经营主体等未来发展建议,以期为稻鱼综合种养产业的绿色健康高质量发展提供科学参考。

    2021年05期 v.36 717-726页 [查看摘要][在线阅读][下载 192K]
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研究论文

  • 波纹龙虾性腺抑制激素(GIH)基因克隆、表达及其对光周期的响应

    罗嘉俊;卓宏标;陈俊涛;梁华芳;温崇庆;

    为探讨波纹龙虾Panulirus homarus性腺抑制激素(gonad-inhibiting hormone, GIH)基因(PhGIH)的时空表达及其对不同光周期的响应,采用RACE技术克隆获得波纹龙虾眼柄组织GIH全长cDNA序列,通过卵巢颜色与形态、石蜡组织切片和性腺发育指数,比较不同光周期(12L∶12D、13L∶11D和14L∶10D)对波纹龙虾卵巢发育的影响,采用qPCR技术检测波纹龙虾不同卵巢发育时期(增殖期、发育期和成熟期)、不同组织GIH的表达情况及其对光周期的表达响应。结果表明:波纹龙虾GIH的cDNA序列全长为1 206 bp,开放阅读框(ORF)为354 bp,编码117个氨基酸,预测该蛋白质包括39个氨基酸组成的信号肽和78个氨基酸组成的成熟肽,具有高血糖激素家族(CHH家族)Ⅱ型肽激素的典型特征;同源性分析显示,波纹龙虾GIH氨基酸序列与非洲龙虾Jasus lalandii的一致性最高,为56.76%;系统进化分析显示,波纹龙虾GIH与非洲龙虾亲缘关系最近;qPCR结果显示,波纹龙虾GIH在各组织中广泛表达,其中眼柄中表达量最高(P<0.01),GIH在眼柄中的表达量随卵巢成熟而下降;光周期试验显示,采用14L∶10D光周期处理92 d时能更好地促进卵巢发育,波纹龙虾性腺发育指数(GSI)显著升高(P<0.05),其眼柄GIH表达量显著下降(P<0.05),石蜡组织切片观察显示,此时的卵巢为橘红色,以成熟卵母细胞为主。研究表明,波纹龙虾GIH基因可能在波纹龙虾卵巢发育过程中起着重要作用,14L∶10D光周期处理对卵巢发育促进效果最明显。

    2021年05期 v.36 727-735页 [查看摘要][在线阅读][下载 3629K]
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  • 基因组Ⅰ型和Ⅴ型传染性胰脏坏死病毒的分离与鉴定

    段凯越;赵景壮;任广明;邵轶智;卢彤岩;何保全;徐黎明;

    为调查造成中国西北某虹鳟Oncorhynchus mykiss养殖场幼鱼出现持续性死亡的病因,采用组织病理切片观察及分子鉴定的方法对患病虹鳟进行了鲑鳟常见病毒筛查,同时采用系统发育分析、电镜观察、滴度测定及人工回归感染等方法对分离获得的毒株进行了基因型分析、显微结构观察及毒力特性分析等研究。结果表明:患病虹鳟的肝、脾及肾组织细胞发生广泛性坏死,并伴随空泡化及溶解等现象;由病鱼内脏组织制备的组织匀浆悬液均能够感染CHSE-214细胞并产生典型细胞病变(CPE);从该养殖场的不同养殖区域共分离到3株传染性胰脏坏死病毒(infectious pancreatic necrosis virus, IPNV),其中IPNV-F1和IPNV-W2属于基因组Ⅰ型,分别与IPNV中国分离株WZ2016(KX355401)和ChRtm213(KX234591)同源性最高,VP2基因片段序列一致性分别为100%和98.5%,IPNV-W1属于基因组Ⅴ型,与意大利毒株IPNV/O.mykiss/I/PN/208/Mar88(MG543567)同源性最高,二者的VP2基因片段序列一致性为99.1%;接种病毒后的CHSE-214细胞内存在大量呈晶格状排列的无囊膜病毒粒子,3株IPNV分离株在CHSE-214细胞上的平均滴度分别为10~(7.43) TCID_(50)/0.1 mL(IPNV-F1)、10~(7.30) TCID_(50)/0.1 mL(IPNV-W1)和10~(7.29) TCID_(50)/0.1 mL(IPNV-W2);分别以0.1 mL/尾的剂量向健康虹鳟幼鱼腹腔注射各IPNV分离株,在攻毒后60 d内虹鳟未出现死亡,攻毒后30 d时,病毒在组织中的平均滴度分别为10~(4.50) TCID_(50)/0.1 g组织(IPNV-F1)、10~(5.38) TCID_(50)/0.1 g组织(IPNV-W1)和10~(4.13) TCID_(50)/0.1 g组织(IPNV-W2),攻毒后60 d时,病毒在组织中的平均滴度下降为10~(3.43) TCID_(50)/0.1 g组织(IPNV-F1)、10~(4.50) TCID_(50)/0.1 g组织(IPNV-W1)和10~(3.21) TCID_(50)/0.1 g组织(IPNV-W2)。研究表明,该发病养殖场同时存在基因组Ⅰ型和Ⅴ型的IPNV,本研究首次从同一养殖场分离到两种基因型的IPNV,可为中国传染性胰脏坏死病(IPN)的防控提供参考。

    2021年05期 v.36 736-744页 [查看摘要][在线阅读][下载 7079K]
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  • 乌鳢烂身病病原的分离鉴定及病理组织观察

    喻大鹏;唐怀庆;丘金珠;宋海霞;梁富;夏洪丽;宋长江;鲁义善;

    为探究乌鳢Channa argus烂身病的病因及患病乌鳢的体表组织病理学变化,从广东中山某养殖场患烂身病乌鳢病灶处分离到一株优势菌ZS20200317,通过形态学特征、革兰氏染色、16S rRNA及生理生化特性对分离菌株进行鉴定,并检测了该菌株的药物敏感性,最后采用回归感染试验确认分离菌株为导致乌鳢烂身病的病原菌。结果表明:患病乌鳢烂身处的肌肉组织出现了明显变性、坏死和炎症细胞浸润;LB琼脂培养平板培养结果显示,该菌呈边缘光滑有光泽的圆形白色菌落,为革兰氏阴性菌;16S rRNA基因进化分析显示,菌株ZS20200317与维氏气单胞菌Aeromonas veronii的亲缘关系最近,一致性高达98.5%;生理生化试验显示,该菌的赖氨酸脱羧酶、甘露醇、覃糖、蔗糖、氧化酶和VP等生理生化反应为阳性;药敏试验显示,该菌对氯霉素、头孢他啶、头孢氨苄、头孢唑林和头孢拉定沙星等20种抗生素药物敏感,对氨苄西林、苯唑西林、羧苄西林、青霉素G、麦迪霉素、万古霉素和克林霉素7种药物具有耐药性;人工回归感染试验证实,该菌能引起健康乌鳢死亡。研究表明,维氏气单胞菌是广东中山地区乌鳢烂身病的病原,本研究结果为乌鳢维氏气单胞菌病的防控提供了理论依据。

    2021年05期 v.36 745-751页 [查看摘要][在线阅读][下载 4765K]
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  • 基于高通量测序及Biolog-ECO方法的雄安新区鲥鯸淀细菌群落结构与功能多样性分析

    邓茹;陈曦;裘丽萍;孟顺龙;陈家长;

    为了解渔业环境中微生物群落特征对生态循环的影响,基于高通量测序与Biolog-ECO相结合的方法,探究白洋淀鲥鯸淀湿地浮游微生物和不同基质附着微生物的群落结构及其碳源利用能力。结果表明:鲥鯸淀湿地中优势菌群为疣微菌门Verrucomicrobia、变形菌门Proteobacteria、蓝细菌门Cyanobacteria和放线菌门Actinobacteria等,其中,浮游细菌与附着细菌在组成及丰度上存在着明显差异,蓝细菌门是浮游细菌第一优势菌门,疣微菌门是附着细菌第一优势菌门;Biolog-ECO板中平均每孔颜色变化率(average well colour development, AWCD)检测发现,不同微生物组的碳源利用能力与时间表现出正相关性;浮游生物的变化幅度最大,说明对碳源利用能力最强,其生物活性明显高于附着微生物,不同基质上的附着微生物活性依次为人工水草>芦苇>棕榈片>网片基质;主成分分析显示,不同微生物群落代谢作用的主要碳源类型为氨基酸类、聚合糖类和醇类,不同微生物群落差异主要体现在对氨基酸类和聚合糖类碳源的利用上。研究表明,微生物群落结构差异是导致微生物利用碳源整体能力和偏好程度不同的主要原因之一,相对附着细菌而言,浮游细菌在生态系统物质循环和能量流动方面发挥着更加重要的作用。

    2021年05期 v.36 752-759页 [查看摘要][在线阅读][下载 2930K]
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  • 建鲤肠道中4种胞内酶和黏液细胞的分布及组织化学定位

    陈坤;孙敬锋;韩卓然;陈丽梅;胡秀彩;吕爱军;

    为了研究酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(ALP)、过氧化物酶(POD)、非特异性酯酶(NSE)4种胞内酶及黏液细胞在建鲤Cyprinus carpio var. Jian(体质量为150 g±30 g)肠道组织中的分布特点,利用组织化学染色技术、光密度测定技术对其进行定量和定位分析。结果表明:ACP活性部位主要存在于肠上皮细胞核上区和固有层中,中肠ACP组织化学染色程度最强;ALP活性部位主要存在于肠道纹状缘和固有层,中肠ALP组织化学染色程度最强,前肠最低;POD活性部位主要存在于肠道固有层和黏膜肌层中,后肠POD组织化学染色程度最强;NSE活性在上皮细胞中尤为明显,后肠NSE组织化学染色程度最强;AB-PAS染色显示,肠道内有3种类型的黏液细胞(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型),这3种黏液细胞在前肠中均分布在黏膜的上皮细胞中,在中肠和后肠中则分布在上皮和固有层中。研究表明,ACP、ALP、NSE、POD和黏液细胞广泛分布于建鲤的肠道组织中,且肠道不同部位的酶活性和黏液细胞分布具有不同特点。

    2021年05期 v.36 760-766页 [查看摘要][在线阅读][下载 12805K]
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  • 羊栖菜酵素对小鼠肠道菌群结构和粪便差异代谢物的影响

    赵菲;佟长青;李伟;曲敏;

    为探究羊栖菜Sargassum fusiforme酵素对小鼠肠道菌群结构及粪便差异代谢物的影响,每日一次使用剂量为0.2 mL/10 g(体质量)的羊栖菜酵素对体质量为(25±2)g的雄性小鼠连续灌胃45 d后,同时设灌胃相同剂量生理盐水的空白组,收集2组小鼠粪便,采用16S rRNA高通量测序技术对各组小鼠肠道菌群进行分析,同时采用UPLC-TOF-MS代谢组学对小鼠粪便代谢产物进行分析,确定代谢通路,并研究羊栖菜酵素与肠道微生物菌群之间的关系。结果表明:基于Illumina MiSeq平台,与灌胃生理盐水的空白组相比,羊栖菜酵素灌胃组小鼠粪便中乳杆菌属Lactobacillus、双歧杆菌属Bifidobacterium等有益菌丰度升高,拟杆菌属Bacteroides、幽门螺杆菌属Helicobacter等有害菌丰度降低;采用UPLC-TOF-MS代谢组学分析确定了正负离子模式下,有14个与羊栖菜酵素灌胃相关的粪便显著差异代谢物,涉及7个主要相关代谢通路,分别为嘌呤代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,嘧啶代谢,半乳糖代谢,精氨酸和脯氨酸代谢通路,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,精氨酸的生物合成,其中对前5个代谢通路的影响最为显著。研究表明,小鼠肠道中有益菌与致病菌比例在两组之间差异显著,羊栖菜酵素组中有益菌群比例均大于空白组,代谢产物也存在明显差异,羊栖菜酵素对小鼠的肠道菌群多样性具有调节作用。

    2021年05期 v.36 767-774页 [查看摘要][在线阅读][下载 5441K]
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  • 长江下游及鄱阳湖长江江豚体内元素累积特征比较

    阚雪洋;尹登花;方昕;蔺丹清;应聪萍;徐跑;刘凯;

    为研究长江下游长江江豚Neophocaena asiaeorientalisasiaeorientalis体内元素的累积情况,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES),对5头野外死亡长江江豚的心、肾、肺、肝、肌肉、皮肤、脂肪、胃和肠等9种器官组织样品中的14种元素(钾K、钙Ca、钠Na、镁Mg、钴Co、铁Fe、铜Cu、锌Zn、锰Mn、铅Pb、镉Cd、汞Hg、砷As、铬Cr)含量进行测定。结果表明:按干质量计算长江江豚体内的常量元素含量依次为K>Na>Ca>Mg,必需微量元素含量依次为Fe>Zn>Mn>Cu>Cr>Co,非必需微量元素含量依次为Pb>Hg>As>Cd;心、肾、胃中元素平均含量最高,脂肪、肌肉中含量最低;总体上,雄性个体体内Ca和Cr的平均含量显著大于雌性(P<0.05),鄱阳湖个体体内K、Ca、Na、Mg的平均含量显著大于长江下游个体(P<0.05),而长江下游个体体内Hg、As平均含量则显著大于鄱阳湖个体(P<0.05)。研究表明,各元素在长江江豚组织中的累积特征与其生理特征及生活环境差异有一定相关性,本研究结果可为今后开展长江中下游长江江豚栖息地保护和长江江豚野外死亡个体溯源提供科学参考。

    2021年05期 v.36 775-784页 [查看摘要][在线阅读][下载 1645K]
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  • 北洛河流域浮游动物群落结构时空特征及其与环境因子相关性

    白海锋;孔飞鹤;王怡睿;宋进喜;曹叶琳;蒋晓辉;

    为了解北洛河流域浮游动物群落结构的现状及动态变化,分别于2017年丰水期(9—10月)和2018年枯水期(4—5月)在北洛河流域用浮游生物网对浮游动物进行调查。结果表明:经鉴定,北洛河流域浮游动物有60种,主要类群为轮虫和原生动物,占种类总数的86.7%;浮游动物全年优势种为螺形龟甲轮虫Keratella cochlearis、长肢多肢轮虫Polyarthra dolichopteria、污前翼轮虫Proaless ordida和无节幼体,不同水期优势种的变化明显,种类差异较大;浮游动物年平均密度和生物量分别为36.77 ind./L和46.341μg/L;密度聚类分析显示,浮游动物采样点枯水期聚类为3大类群,丰水期聚类为2大类群;北洛河流域枯水期和丰水期浮游动物Shannon-Wienerd多样性指数平均值为2.56~3.47,Pielou均匀度指数平均值为0.71~0.90,Margalef丰富度指数平均值为1.01~2.88;典范对应分析显示,海拔和pH是影响枯水期浮游动物群落的主要环境因子,总溶解性固体、水温、河宽和浮游植物丰度是影响丰水期浮游动物群落的主要环境因子。研究表明,北洛河流域浮游动物多样性较好,群落结构较稳定,水体整体处于中污染状态,本研究结果可为北洛河流域的环境治理及水资源开发提供参考。

    2021年05期 v.36 785-795页 [查看摘要][在线阅读][下载 3919K]
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  • 坛紫菜膳食纤维的响应面优化超声复合酶法提取及其对鱼糜凝胶强度的影响

    陈丽;饶杰;赵永强;杨贤庆;魏涯;李春生;王悦齐;

    为促进坛紫菜Porphyra haitanensis高附加值产品的开发,提高坛紫菜的综合利用率,以坛紫菜为原材料,利用超声波破碎仪结合α-淀粉酶(质量分数1.0%)、糖化酶(质量分数1.0%)及中性蛋白酶(质量分数1.0%)酶法提取可溶性膳食纤维(soluble dietary fiber, SDF),并在单因素试验基础上,以可溶性膳食纤维提取率为响应值,选取酶解温度(A)、超声时间(B)、超声功率(C)设置3因素3水平进行Box-Behnken优化试验,并对添加SDF的冻藏罗非鱼鱼糜的凝胶强度及组织结构进行了观察。结果表明:优化得出的最佳提取条件为酶解温度50℃、超声时间40 min、超声功率为450 W,在此条件下SDF的提取率为23.96%±0.80%,与预期结果基本一致;测得坛紫菜SDF持水率为(4.68±0.08)g/g,膨胀力为(2.11±0.11)mL/g,持油率为(3.06±0.05)g/g,阳离子交换力为(1.28±0.13)mmol/g;分别以质量分数为0.1%、0.2%、0.3%的SDF添加至罗非鱼鱼糜中,0.2%添加量组罗非鱼鱼糜凝胶强度降幅为51.21%(空白组降幅为79.55%),且鱼糜凝胶空间结构最为致密均匀。研究表明,采用超声波辅助酶法能够显著提高坛紫菜SDF的提取率和品质,所得SDF可显著减缓鱼糜凝胶强度降低的程度。

    2021年05期 v.36 796-805页 [查看摘要][在线阅读][下载 4112K]
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  • 南极磷虾羧甲基壳聚糖(CMC)的微波辅助法制备及其性能

    陈露珠;施文正;汪之和;

    为研究一种快速高效制备羧甲基壳聚糖(CMC)的方法,以南极磷虾Euphausia superba虾壳为原料,采用微波辅助法制备CMC,通过微波功率、微波时间、质量分数40%的NaOH溶液用量、体积分数50%的氯乙酸-异丙醇溶液用量等4个因素的单因素试验和正交试验,以CMC取代度作为评价指标确定最佳工艺参数,对所得产物进行结构表征,并测定CMC的水溶性和抗氧化性能。结果表明:优化得出的最佳制备工艺为微波功率540 W、微波时间30 min、40%NaOH溶液总用量100 mL、50%氯乙酸-异丙醇溶液用量为40 mL,在此条件下,CMC取代度为0.95;结构表征分析显示,所制备产物为N,O-CMC;CMC在pH为4~12时均具有良好的水溶性,且羟基清除能力和总抗氧化能力均优于壳聚糖(CS)。研究表明,采用微波辅助法能够显著提高南极磷虾CMC的制备效率,所得CMC具备良好的水溶性和抗氧化性,该研究结果为CMC作为水溶性抗氧化剂的应用提供了理论基础。

    2021年05期 v.36 806-814页 [查看摘要][在线阅读][下载 2340K]
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  • 冰温酶解贮藏对低盐脱水牡蛎滋味的影响

    张毅;万金庆;杨帆;童年;

    为了探究冰温酶解贮藏过程中蛋白质降解、呈味核苷酸及其关联物变化对低盐脱水太平洋牡蛎Crassostrea gigas滋味的影响,以牡蛎肉(去壳质量为25.0 g±5.0 g)中注射25 U/g风味蛋白酶(F组)和中性蛋白酶(Z组)作为试验组,以注射等量蒸馏水作为对照组(D组),脱水后进行冰温贮藏(-2.0℃±0.5℃),每3 d测定一次理化指标(pH、挥发性盐基氮TVBN含量、K值、Ca~(2+)-ATPase活力、总巯基含量、TCA-可溶性肽含量)、游离氨基酸含量和呈味核苷酸含量,并结合电子舌进行分析。结果表明:太平洋牡蛎冰温贮藏过程中,F和Z组在18 d内满足鲜度要求,D组在24 d内满足鲜度要求;与D组相比,F和Z组蛋白质降解明显,TCA-可溶性肽和游离氨基酸含量显著提高(P<0.05),游离氨基酸味道强度(TAV)值上升;肌苷酸(IMP)积累与鲜味氨基酸协同增鲜使得F和Z组味精当量(EUC)与D组相比显著提高(P<0.05);电子舌分析显示,F、Z和D组滋味差异能被有效区分且酶解前期和后期滋味差异明显。研究表明,冰温酶解能提高低盐脱水牡蛎的多肽及游离氨基酸含量,影响呈味核苷酸降解,对低盐脱水牡蛎起到增鲜作用,其中中性蛋白酶优于风味蛋白酶,本研究结果可为高附加值海珍品加工提供新的思路。

    2021年05期 v.36 815-825页 [查看摘要][在线阅读][下载 2041K]
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  • 基于雷达高度计的辽东湾海冰外缘线提取及其变动规律

    张飞成;韦冬妮;张冰花;袁丁;王喜风;

    为了分析利用雷达高度计资料提取海冰外缘线的精度,推进高度计在中国海冰遥感监测中的应用进展,本研究中基于Jason-2高度计沿岸和水文专用产品(PISTACH),提取了2008—2016年间辽东湾海冰外缘线,并与高分一号(GF-1)观测结果进行了对比验证,最后分析了辽东湾外缘线变动与国家海洋局葫芦岛海洋站气温观测数据的关系。结果表明:2013年末至2016年初3个冰期内的验证试验显示,基于Jason-2高度计判定的海冰外缘线延伸范围与基于GF-1遥感影像提取的结果符合良好,两者提取的海冰外缘线延伸距离均方差为2.81 n mile,并且海冰外缘线变动规律与气温数据变动规律一致;对2008年6月—2016年10月期间共8个冰期的辽东湾海冰外缘线的变动规律分析显示,2010年冰情最为严重,辽东湾海冰外缘线自海岸起沿Jason-2高度计轨道往南延伸约90 n mile, 2014年和2015年的冰情较轻,延伸距离均小于40 n mile,另外,延伸距离的变动与葫芦岛的10日滑动平均气温呈明显的滞后响应关系,当滞后4 d时,两者的相关性最强,相关系数为-0.56。研究表明,基于雷达高度计资料可以准确地提取辽东湾海冰外缘线,本研究结果对于中国海冰数据产品的开发和数值模拟的改进与验证具有重要参考。

    2021年05期 v.36 826-832页 [查看摘要][在线阅读][下载 4793K]
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  • 基于粒子图像测速技术(PIV)的自由游泳草鱼动力学特征分析

    杨国党;胡晓;张奔;龙泽宇;张永年;石小涛;

    为研究草鱼Ctenopharyngodon idellus幼鱼在自由游泳状态下的动力形成过程与高效推进模式,利用粒子图像测速技术(particle image velocimetry, PIV)和涡量分析原理,在静水条件下对直线、转弯和后退3种游泳状态下的草鱼幼鱼(平均体长4~10 cm)周身受力特征及推进效率进行了分析。结果表明:直线和转弯游泳时,草鱼幼鱼主要依靠尾部聚集的正涡形成推力,该部位的推力转化率最高可达73%,而后退时的幼鱼则主要依靠中部负涡产生的反向力来推动鱼体;试验数据显示,当头部偏角为9°~10°时,直线游泳的草鱼幼鱼整体推进效率最高可达83%,其次为转弯和后退游泳状态,这两种状态下的幼鱼最高推进效率分别为74%和65%。研究表明,尾部聚集的正涡是幼鱼前进推力形成的主要来源,且较小的头部偏角更有利于草鱼幼鱼的高效推进。

    2021年05期 v.36 833-841页 [查看摘要][在线阅读][下载 5525K]
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  • 基于深度学习YOLOV5网络模型的金枪鱼延绳钓电子监控系统目标检测应用

    王书献;张胜茂;朱文斌;孙永文;杨昱皞;隋江华;沈烈;沈介然;

    为评估金枪鱼延绳钓系统运行质量、降低人工成本,以及从金枪鱼延绳钓系统电子监控EMS系统中提取浮球、金枪鱼数量等信息,本文提出一种基于深度学习YOLOV5网络模型的金枪鱼延绳钓电子监控系统浮球及金枪鱼目标检测方法,从HNY722远洋渔船EMS系统视频监控数据中截取包含有目标浮球和金枪鱼的15 578帧关键帧,将所有关键帧及其标记文件划分为14 178个训练数据及1 400个验证数据,基于YOLOV5s、YOLOV5l、YOLOV5m、YOLOV5x等4种YOLOV5神经网络模型,设计分组训练试验对比训练效果。结果表明:参与训练的4种神经网络模型均可完成金枪鱼延绳钓电子监控系统的目标检测任务,但网络模型的选择对广义交并比损失(GIoU loss)、目标检测损失(objectness loss)、准确率(precision)、召回率(recall)、多类别平均精度值(mAP)等参数具有显著性影响(P<0.05),对目标分类损失(classification loss)参数无显著性影响(P>0.05);检测效果表现较好的模型是YOLOV5l和YOLOV5m,二者的mAP@0.5值分别为99.1%和99.2%,召回率分别为98.4%和98.3%,但YOLOV5m网络模型在GIoU损失等表现上劣于YOLOV5l。研究表明,4种网络模型中YOLOV5l模型是最适合应用于金枪鱼延绳钓电子监控系统目标检测的网络模型。

    2021年05期 v.36 842-850页 [查看摘要][在线阅读][下载 5058K]
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  • 基于主成分分析及GA-LM的水产养殖环境溶解氧和氨氮含量预测

    姚启;缪新颖;

    为了精准预测水产养殖过程中最重要的两个环境参数溶解氧和氨氮,针对预测模型需要解决的有效影响因子确定、预测算法和网络结构优化等问题,将Levenberg-Marquardt(LM)神经网络、遗传算法(genetic algorithm, GA)和主成分分析(PCA)算法相结合,提出一种基于GA-LM-PCA的水产养殖环境溶解氧和氨氮含量预测模型,即采用PCA确定影响因素,实现影响因素的去耦合降维,采用遗传算法对网络结构进行优化,确定合适的隐层节点数目和权值,采用LM训练神经网络,提高神经网络的收敛速度。为了验证GA-LM-PCA的预测效果,将GA-LM-PCA的预测效果与未用PCA方法的GA-LM预测模型进行了试验比较,并探讨了影响因素数量对预测效果的影响。结果表明:用GA-LM-PCA方法预测的溶解氧和氨氮值与实测值吻合较好,平均绝对误差和均方根误差分别为0.004 7、1.872 7×10~(-4)(溶解氧)和0.006 5、9.428 7×10~(-4)(氨氮),适用于影响因素数量较多的场合。研究表明,GA-LM-PCA是一种有效的水产养殖环境溶解氧和氨氮预测工具,尤其对于影响因素复杂繁多的非线性系统效果更好。

    2021年05期 v.36 851-858页 [查看摘要][在线阅读][下载 4728K]
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  • 基于注意力机制和Faster R-CNN深度学习的海洋目标识别模型

    文莉莉;孙苗;邬满;

    为进一步提升对复杂海洋目标的检测能力,引入自适应尺度的注意力机制,提出一种适应多尺度复杂海洋目标的改进Faster R-CNN模型,该模型通过将卷积网络与SKNet网络相结合,增强模型的特征提取能力与特征有效性,并针对船舶、蚝排、红树林、海岸线4类典型海洋目标,利用91卫图助手与无人机高清影像建立了12 000张样本库,分别基于改进的Faster R-CNN模型与原模型进行对比测试试验。结果表明:改进的模型虽然略微增加了计算量,但其特征提取能力与目标检测能力明显强于原模型,整体识别准确率为87.1%;在4类典型海洋目标中,船舶的识别准确率最高,可达94.4%,而红树林由于其特征比较复杂,边界不明显,其整体识别准确率为75.1%。研究表明,引入SKNet网络的Faster R-CNN网络模型,不仅增强了模型对多尺度复杂目标的特征提取能力,更适用于对复杂海洋目标的检测与识别。

    2021年05期 v.36 859-865页 [查看摘要][在线阅读][下载 3919K]
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综述

  • 南极磷虾虾青素研究进展

    刘志东;马德蓉;陈雪忠;黄洪亮;林娜;张忭忭;

    南极磷虾是一种资源量巨大、尚未充分开发利用的海洋生物资源。南极磷虾虾青素具有非常强的抗氧化活性,是天然虾青素的良好来源,在鱼类体色改变、免疫能力提高等方面发挥了重要作用,具有广泛的应用前景。本文综述了南极磷虾虾青素的制备方法(有机溶剂法、酶解法、超临界CO_2萃取法等)、结构特征、生物活性、检测方法(紫外分光光度法、薄层色谱法、激光拉曼光谱法、高效液相色谱法及高效液相色谱-质谱法)等的研究进展,提出了开展南极磷虾虾青素机理研究、关键技术和应用研发等未来发展建议,以期为南极磷虾虾青素的深度研究和开发利用提供参考。

    2021年05期 v.36 866-874页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K]
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  • 基于文献计量的金砖国家海洋与极地研究现状分析及展望

    李宇航;刘嘉玥;王文涛;

    金砖国家(巴西、俄罗斯、印度、中国和南非)濒临五大洋,地域广阔,人口众多,蕴含着丰富的自然资源和巨大的经济潜力。近年来,金砖国家通过开展合作研究项目进行联合航次调查,建设科研合作平台等多种形式,不断拓展合作深度和广度,在海洋极地科技领域加强了创新合作,取得了显著进步。为更加全面地了解金砖国家海洋与极地研究基础和合作现状,本文利用文献计量方法,对金砖国家海洋和极地研究领域的发文量变化、论文影响力、重点关注方向及国际合作等方面进行了定量分析。结果表明,金砖国家关于海洋与极地方面的研究热点和重点关注学科各有侧重,涉海科研活动间的合作情况并不紧密,更倾向与主要海洋和极地研究国家开展合作。本研究结合金砖国家涉海研究实际需求,为充分挖掘金砖国家之间的合作着力点,推进金砖国家在海洋科技、经济等方面的合作,从科技合作战略、人才能力建设等方面提出了对策建议,以期为金砖国家未来海洋经济发展提供新动力。

    2021年05期 v.36 875-885页 [查看摘要][在线阅读][下载 9525K]
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  • 循环水养殖系统中水动力特性及其与鱼类相互影响研究进展

    车宗龙;任效忠;张倩;

    水产品含有丰富的蛋白质及人体所需的营养元素,随着人民生活水平的提高,水产养殖业迅速发展,为解决传统水产养殖业受环境污染、食品安全、自然灾害、疾病频发等方面的困扰,工厂化循环水养殖成为水产养殖业转型发展的养殖新模式之一。循环水养殖系统中的养殖池水体是养殖动物赖以生存与健康生长的场所,优化养殖池环境是实现鱼类等水产动物健康养成的关键。本文以建立环境友好、水质优良、资源节约、动物健康的高效绿色养殖模式为目标,以实现水产品的高品质、高产出为宗旨,综述了循环水养殖系统中水动力研究方法,以及养殖池内流场、固体颗粒物集排污、可溶性与悬浮污染物输移扩散、增氧性能、鱼类与流场相互影响等密切相关的水动力问题,并就当前循环水养殖系统水动力研究中存在的问题进行了总结,提出了加强养殖池水动力及其与结构设计、优化等关键技术的集成应用研究,以及基于养殖动物开展水动力学研究等未来发展建议,以期为循环水养殖事业的发展提供科学参考。

    2021年05期 v.36 886-898页 [查看摘要][在线阅读][下载 1057K]
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