科研产出
鄱阳湖流域柘林水库秋季浮游植物群落结构及其构建过程驱动机制
《湖泊科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：研究环境过滤过程和空间扩散限制过程在构建水生浮游植物群落结构中的作用是了解这些因素如何驱动物种分布和影响群落结构的关键步骤.为了揭示鄱阳湖流域柘林水库浮游植物群落结构特征与环境因子的关系,以及明确环境因子和空间扩散限制性因子在浮游植物群落构建过程中的影响机制,于2020年10月,对柘林水库33个采样点的浮游植物和水质理化进行调查分析.共鉴定浮游植物7门122种,其中,以绿藻门种类最多,为34属62种,占总物种数的50.81%,硅藻门次之,为11属27种.柘林水库浮游植物优势种类主要是蓝藻门中的伪鱼腥藻属(Pseudoanabaena)、浮鞘丝藻属(Planktolyngbya)、小尖头藻属(Raphidiopsis)以及硅藻门中的针杆藻属(Synedra).柘林水库浮游植物细胞丰度的变化范围为0.93×106 ~ 172.12×106 cells/L,平均值为95.42× 106 cells/L,生物量的变化范围为0.95 ~ 22.35 mg/L,平均值为9.35 mg/L.上游修河水域浮游植物生物多样性指数显著高于库心和库湾水域,库心与库湾水域之间浮游植物生物多样性指数差异性不明显.柘林水库上游修河水域浮游植物群落结构与库心和库湾水域存在明显分离,群落结构的差异性主要受水体透明度、电导率、氨氮和硝态氮的影响.变差分解结果显示,空间扩散限制性作用在驱动柘林水库浮游植物群落构建过程中占据主导地位.
关键词： 鄱阳湖流域;柘林水库;浮游植物;群落结构;环境因子;空间扩散
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北方稻蟹共作模式下中华绒螯蟹产地的判别
《中国食品学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：为判别北方稻蟹共作模式下中华绒螯蟹的地理来源,采用电感耦合等离子体-质谱仪（ICP-MS）对黑龙江省、吉林省和辽宁省共36个中华绒螯蟹样本中的V、Cr、Mn等16种元素组分进行定量分析及数据差异性分析。结果表明,3个省份的中华绒螯蟹样本中V、Cr、Ni、Mn、Zn、Ba、Fe、Mo、Cd、As、Pb和U元素的含量差异显著（P＜0.05）,大部分元素之间表现出极显著的相关关系。基于矿物元素含量特征,结合主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）和逐步线性判别分析（S-LDA）等方法,分别对不同省份的中华绒螯蟹样本进行产地判别。结果显示:PCA方法仅能区分部分样本,而OPLSDA和S-LDA方法初始判别正确率均达100%,交叉验证OPLS-DA预测能力为71.4%,S-LDA判别准确率高达97.2%,为最优判别方法。Zn、Cr、Pb元素含量是3省份中华绒螯蟹样本溯源的重要变量。结论:基于元素指纹图谱结合化学计量学分析,能够对东北稻蟹共作模式下中华绒螯蟹原产地进行有效判别。
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CNN-LSTM在日本鲭捕捞渔船行为提取中的应用
《农业工程学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：目前，国内外部分自动化程度较高的捕捞渔船逐渐开始采用人类观察员与电子观察员相结合的捕捞监控方式。为简化电子监控系统数据处理流程、提高电子监控系统自动化程度、增强相关渔业公司及政府部门的管理效率，该研究提出将卷积神经网络（Convolutional Neural Network, CNN）与长短期记忆模块（Long Short Term Memory, LSTM）应用在传统电子监控系统数据中，用于灯光渔业日本鲭捕捞渔船行为提取。根据日本鲭捕捞渔船工作特点，划分出放网、收网、进鱼、转载等9种捕捞作业行为。设计4组平行试验，分别对比3层卷积神经网络、带有LSTM模块的3层卷积神经网络、8层卷积神经网络、带有LSTM模块的8层卷积神经网络在日本鲭捕捞渔船行为提取中的表现。试验结果显示，在测试集中该4种神经网络训练得到的模型综合评价指标F1分数分别达到了0.794、0.799,0.966及0.972，在配备NVIDIA Tesla V100 32GB高性能GPU的超算环境下5 000组数据平均每次检测耗时分别为34.66、34.50、37.41、37.61 ms。在一定范围内，网络深度的增加会显著提升模型的效果，但检测耗时也会有明显增加；LSTM模块的加入对网络模型效果有一定程度的提升，且不会显著影响检测耗时。因此，CNN-LSTM模块在电子监控系统高实时性、高精度场景下均有较大的应用前景，能够提高电子监控系统自动化程度，提高相关部门的管理效率。
关键词： 电子监控系统 卷积神经网络 长短期记忆 日本鲭 捕捞行为
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超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法测定养殖水中丁香酚和异丁香酚
《分析试验室 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：建立了超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱法（UPLC-Q-TOF-MS）测定养殖水中丁香酚和异丁香酚。水体样品经过丹磺酰氯（DNCL）快速衍生化处理后，采用ThermoAccucore C18色谱柱（100 mm×2.1 mm,2.6μm）对衍生物进行分离，以乙腈和0.1%甲酸水溶液为流动相进行梯度洗脱，Q-TOF-MS采用正离子全信息串联质谱扫描模式（MSE）进行数据采集分析。结果表明，丁香酚和异丁香酚在0.1～20μg/L质量浓度范围内具有良好的线性关系，相关系数（r）大于0.995，水体中的加标回收率分别为83.2%～102%和91.8%～104%，相对标准偏差均小于15%，检出限分别为0.02和0.05μg/L，定量限分别为0.05和0.1μg/L。该方法适用于水产养殖水中丁香酚和异丁香酚的快速测定。
关键词： 超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱 丹磺酰氯 养殖水 丁香酚 异丁香酚
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春季黄、渤海沉积物中CH4和N2O的垂向分布特征研究
《地学前缘 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：本研究分别利用顶空平衡法与qPCR技术测定了 2018年春季黄、渤海5个典型站位柱状沉积物中甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)浓度及产甲烷菌与硫酸盐还原菌功能基因拷贝数,并分析了其与间隙水中相关环境因子的关系.沉积物上方水文条件的差异以及其中复杂的碳氮生物地球化学过程使得CH4和N2()浓度呈现出明显的空间和垂直变化.结果显示,沉积物中CH4浓度为0.23~0.92 μmol·kg-1,N20浓度为18.90~104.96 nmol·kg-1.总体来说,渤海沉积物中CH4和N2()平均浓度高于黄海.垂向分布上,CH4 浓度均随深度增加逐渐升高,SO42-浓度随深度增加逐渐降低,并与CH4 浓度呈镜像关系,产甲烷菌与硫酸盐还原菌的丰度也遵循着同样规律,这表明沉积物中产甲烷作用受SO42-浓度的抑制.mcrA基因拷贝数平均值为渤海低于黄海.除3500-7站外,沉积物中mcrA 基因拷贝数随深度增加而升高.各站位mcrA基因丰度与CH4浓度均无显著相关性,且rncrA 丰度与SO42-浓度之间也未检测到显著相关性.dsrB基因拷贝数远高于mcrA基因拷贝数,且两者相差至少两个数量级.dsrB基因拷贝数随深度逐渐增加,直至10 cm左右,随后至沉积物底部逐渐减少.各站位dsrB 基因拷贝数与CH4浓度剖面略有镜像关系,但均未检测到显著负相关性.以上结果均表明沉积物中存在着同时消耗沉积物中SO42-与CH4 的其他作用.N2O浓度随深度增加先降低,在深度30 cm以下逐渐升高.间隙水中NO3-和NO2-浓度均随深度减小,同时NH4+浓度与其呈相反趋势.沉积物中N2O与NO2-及NO3-浓度均呈正相关,且前者相关性较高,说明反硝化作用是沉积物中N2O产生的主要过程.这些结果为进一步了解近岸陆架海域沉积物中CH4和N2O的来源、分布及碳氮生物地球化学循环提供了参考资料.
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基于水声学探测的镜泊湖鱼类时空分布特征及资源量评估
《湖泊科学 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：2020年5、7和10月,采用多网目复合刺网调查和水声学探测相结合的方式对镜泊湖鱼类群落时空动态和资源量进行调查.渔获物调查共采集鱼类4目6科29种,其中鲤科鱼类最多,主要经济鱼类为鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)、蒙古鲌(Chanodichthys mongolicus)、瓦氏雅罗鱼(Leuciscus waleckii)、鲤(Cyprinus carpio)、翘嘴鲌(Culter albumus).蒙古鲌和(餐)(Hemiculter leucisculu.s)为优势种.水声学探测结果表明,镜泊湖鱼类密度在春季、夏季和秋季分别为836、7216和2724 ind./hm2,其中夏季鱼类密度最高且主要集中于中部和南部区域,春季和秋季鱼类密度则呈现从南至北递减的趋势.春、夏、秋季鱼类的平均目标强度为-43.4、-50.0和-46.5 dB,估算的平均全长分别为34.0、18.0和25.2 cm,推算的平均体重分别为272.7、43.7和135.2 g.结合各季节平均密度,估算出春、夏、秋季镜泊湖鱼类资源量分别为2052、2835和3313 t.镜泊湖鱼类密度与环境因子之间的冗余分析结果表明,水体总悬浮物、叶绿素a、水温和溶解氧是影响鱼类群落结构变化的关键环境因子.从水声学探测和刺网调查的结果来看,镜泊湖渔获物小型化问题突出,鱼类资源呈现衰退趋势,渔业资源的不合理利用是造成镜泊湖鱼类资源衰退的主要因素.因此建议强化对自然捕捞的管理,严格控制捕捞数量和规格,保障鱼类资源自然增殖,结合牡丹江流域污染防治、改善鱼类栖息地环境等鱼类生境修复措施,以促进鱼类资源的恢复.
关键词： 镜泊湖 渔业水声学 时空分布 鱼类资源量评估 群落结构
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海洋低氧环境底栖有孔虫研究进展
《地学前缘 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：全球变暖和人为活动不断加剧海洋低氧环境发生的频率和范围,低氧对全球海洋底栖生物群落结构造成重大影响.底栖有孔虫能够广泛适应生存在各种海洋低氧环境中,是极少数能适应低氧环境的真核生物之一,底栖有孔虫对低氧环境的响应及适应机制研究是海洋研究领域的前沿和热点话题,至今仍存在很多谜团.本文总结了不同海洋低氧环境活体底栖有孔虫分布特征、活体底栖有孔虫对人为诱导低氧环境的响应、低氧环境下底栖有孔虫外壳化学组成特征、低氧环境下底栖有孔虫的生存机理,期望为后续推进海洋低氧环境下底栖有孔虫相关研究进一步开展提供参考和借鉴.底栖有孔虫作为古海洋环境重建的重要工具,对我们了解全球海洋低氧环境的历史演化进程具有非常重要的意义.展望未来我们需要进一步加强有孔虫细胞生理学和分子生物学对低氧环境的适应机制研究,从系统发生学上认识真核生物对低氧环境适应的历史演化进程,为利用有孔虫作为工具更好地重建和预测海洋低氧环境变化提供理论依据.
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人工坝体对长江上游鱼类栖息地流域水动力学特性的影响
《农业工程学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：长江上游鱼类栖息地的水动力学研究对于栖息地生态治理与恢复、评估水生物的生境条件有重要科学意义。该研究以长江上游四川省泸州市江段人工修复鱼类栖息地为研究对象,根据现场施工图、水下地形测绘图和航拍图,等比例建立了三维流场模型。基于CFD数值模拟结合现场试验勘测,研究了6种不同流速下的栖息地水动力学特性,分析了多个人工坝体对该江段水流环境的影响机制、湍流/涡结构的演化与发展规律,利用了水流均匀性指数、傅汝德数、局部断面流速等水力指标对修复后的栖息地水环境进行评估,并与现场地形和流速测绘、鱼群调查等试验数据对比分析。研究表明:在该江段试验区形成多个大漩涡区,涡流形态基本不随来流速度的变化而改变,逆时针漩涡区的上升流现象明显,且流速稍高于顺时针漩涡区;试验区的水流速度偏低,流动均匀性差,流态紊乱复杂,而对照区的流速相对较快,流动均匀性好,水流方向变化不明显;随来流速度增加,傅汝德数不完全呈线性增加趋势,不同水深截面上的水流均匀性指数的变化趋势相近;现场鱼群调查相同测绘距离内,对照区域为0.714尾/1000呯,试验区域为3.157尾/1000呯,说明流动不均匀的低速涡流区有利于聚集鱼群,经修复后的栖息地能够为水生物提供良好的栖息、繁衍、庇护等生存条件;当来流速度为220m/s时,试验区域两条测试路径的平均流速分别为0.53和0.7920m/s,在同一鱼群探测试验测绘路径上,数值模拟结果与现场试验数据相差约10%,验证了数值计算方法的可靠性。研究结果对于大水面渔业生态工程的水动力学研究有重要的参考意义。
关键词： 水动力学 流场 长江上游保护区 鱼类栖息地 人工坝体 鱼礁
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芳樟醇抑制嗜冷杆菌引起的秘鲁鱿鱼甲醛升高
《中国食品学报 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：选用天然芳樟醇作为保鲜剂,抑制由近海生嗜冷杆菌L4引起的秘鲁鱿鱼甲醛升高及品质劣变.结果表明,添加芳樟醇的样品,甲醛、二甲胺和三甲胺含量均显著低于同期接种L4的样品(P<0.05),降低倍数在1.3~12.2倍之间.添加芳樟醇后以上3项指标与空白组无显著差异(P>0.05).而氧化三甲胺含量高于L4组同期指标的1.1~15.9倍.品质指标显示同样的结果,芳樟醇处理组和空白组的感官品质劣变、菌落总数、硫代巴比妥酸值和pH值显著低于L4组(P<0.05).近海生嗜冷杆菌L4能够促进鱿鱼中甲醛的产生及其品质的劣变,而芳樟醇能够抑制L4引起的鱿鱼中甲醛的增加,提高鱿鱼贮藏品质和食用安全性.
关键词： 秘鲁鱿鱼;嗜冷杆菌;芳樟醇;甲醛;保鲜
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近180°水中悬浮颗粒物体积散射函数测量
《红外与激光工程 》 2021 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对目前国内外现有的体积散射函数测量系统在后向小角度散射测量上的局限性,提出了基于离轴反射式光路的近180°水体体积散射函数测量方法并研发了实验室测量系统。系统采用离轴抛物面反射镜,将后向小角度散射光和入射激光分离,减小了系统后向小角度散射的测量盲区,而且能够获取全方位角的后向小角度散射光信号。选取聚苯乙烯标准粒子用于测量系统定标检验,结果表明,定标后的测量系统能够完成在173°～179.4°范围内水中悬浮颗粒物体积散射函数的测量,角度分辨率为0.01°。经对比分析,体积散射函数测量值与米散射理论值具有很好的一致性,验证了系统测量近180°水体体积散射函数的准确性和可行性。
关键词： 后向小角度散射测量 体积散射函数 悬浮颗粒物 米散射
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