科研产出
基于深度学习的高压水鱼片切段装置控制系统设计
《渔业现代化 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为了实现鱼片的自动化、节能化切段操作，设计了一种基于深度学习的识别鱼片轮廓并规划切割路径的控制系统。使用深度学习模型对采集到的鱼片图像进行实例分割，根据识别结果规划切割路径，并由固定有高压水喷嘴的切割执行机构完成鱼片切段作业。目标检测试验中，在Mask R-CNN的基础上改进算法，加入Mosaic数据增强方法，主干网络使用ResNetXt50并加入注意力机制SKNet。改进后的模型检测精度达到98%,平均检测时间为0.058 s,相对于以ResNet50为主干网络的原模型，在检测时间仅增加0.001 s的基础上将检测精度提高了9.9%。鱼片切段试验中，平均切割合格率达到90%。研究表明，该系统可准确快速识别鱼片轮廓，高效完成鱼片切割作业，为未来向着智能化方向发展的水产品加工行业提供了新思路。
关键词： 鱼片切断装置 控制系统 深度学习 Mask R-CNN
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瓦氏黄颡鱼精子冷冻保存技术
《中国水产科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)是我国极具发展前景的养殖品种,本研究拟建立一套完善的瓦氏黄颡鱼精子冷冻保存体系,为瓦氏黄颡鱼的人工繁殖、育种创新及种质资源保护提供技术支撑.利用计算机辅助精子分析系统进行精子质量检测,对稀释液、稀释比例、抗冻剂、冷冻和复温程序进行了优化筛选.结果显示,稀释液 2对瓦氏黄颡鱼精子的保存效果较好,最佳稀释比例为1:10.以DMSO作为抗冻剂对瓦氏黄颡鱼精子毒性较大,10%的甲醇具有最佳的抗冻效果.瓦氏黄颡鱼精子冷冻程序的最优条件为:平衡时间 30 min,液氮上方 7 cm 处熏蒸10 min.冻存的精子在 42℃水浴解冻 9 s时具有较高的活力和运动性能.在本研究建立的冻存条件下,复苏后的瓦氏黄颡鱼精子活力达 93%,前向运动比例达 53%,与鲜精无差异.
关键词： 瓦氏黄颡鱼 精子保存 精子活力 稀释液 抗冻剂 平衡时间 熏蒸高度
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基于STM32与树莓派的养殖水质监测无人艇系统研究
《渔业现代化 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：针对目前水产养殖过程中水质监测方式存在效率低、实时性差、工作区域受限制等缺点，设计了一种基于STM32与树莓派的水质监测无人艇系统。系统采用STM32单片机和树莓派4B作为控制器，结合GPS模块和电子罗盘实现无人艇的航行控制；利用摄像头、pH、浊度、温度传感器实时采集水体环境和水面图像数据；通过4G通信模块实现数据传输。在阿里云服务器上部署基于.NET Framework框架开发的上位机软件，实现对无人艇的指令下发以及可视化显示采集到的数据等功能。结果显示：养殖水质监测无人艇到达的实际测量区域与预设区域位置误差最大为4.3 m,最小为3.4 m,精度范围满足实际需求；水质测量平均用时在7 min 28 s左右，相比传统人工检测方式，作业效率显著提升。研究表明：本系统运行稳定，操作方便，能够及时有效地获取养殖水域水体数据，提高了养殖人员的工作效率，降低了养殖成本，具有一定的应用前景。
关键词： 水产养殖 水质监测 无人艇 控制系统 STM32 树莓派
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种植水稻对池塘沉积物中养分和氨氧化古菌的影响
《水生生物学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为科学管理和利用池塘长期养殖产生的沉积物,实行池塘养殖和种植适度轮换是利用底泥养分和改善池塘底质的重要途径.将基本情况完全相同的9个池塘停止养鱼,进行种植水稻改良底质试验,以空置为对照(CK)、设种稻不晒田(T1)和晒田(T2)两个处理,检测试验过程沉积物的主要化学性质和氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)的丰度及水稻收获后AOA的群落多样性和结构差异.结果表明,与CK相比,T1(或T2)处理下沉积物中TN、TP和OM显著减少,分别降低了26.58%(31.04%)、58.84%(58.38%)和11.17%(16.11%);T2与T1相比,显示种稻过程中晒田可以加速沉积物中TP和OM的去除;沉积物硝化强度和AOA丰度整体上呈现先增后减的趋势,其中,与CK相比,T1、T2的沉积物硝化强度在水稻分蘖期和拔节孕穗期显著提高,AOA丰度在分蘖期显著增加;种植水稻可以显著提升沉积物AOA的a多样性和OTU数量,增加许多新的AOA种群,T1主要增加了Candidatus nitrosocosmicus cluster(占总序列的3.84%),T2主要增加了Candidatus nitrosotenuis cluster(占总序列的3.24%).以上结果表明,种植水稻可以有效缓解池塘沉积物养分富集危害,可作为池塘可持续生产的配套措施.
关键词： 休渔 种植水稻 沉积物养分 硝化强度 AOA丰度 AOA群落结构
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水产育种生物技术发展战略研究
《中国工程科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：生物技术是水产种业可持续发展的核心驱动力,全面提升水产育种生物技术创新能力并实现种源自主可控,对于保障国家食品安全具有重要意义.本文梳理了我国水产育种的发展现状和存在的问题,总结了国内外水产行业在转基因育种、倍性育种、分子标记辅助育种、基因组选择育种、基因组编辑育种、分子设计育种、生殖干细胞移植等生物技术方向的研究进展与应用情况,进一步分析了相关技术方向上的未来研发需求.研究提出了未来水产育种生物技术的发展目标,包括水产生物优异种质资源收集、保存与精准鉴定,重要性状遗传基础与调控机制深度解析,高效精准育种技术创建,突破性新品种创制在内的重点任务.研究建议,优化水产种业发展政策、推动水产育种技术创新、建立水产良种创制与转化平台、设立专门项目推动技术创新和种业发展,以此推动我国由水产种业大国向水产种业强国的深刻转变.
关键词： 生物技术 水产育种技术 传统育种技术 分子育种技术 智能育种技术
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萝卜泡菜母水中乳酸菌分离鉴定与发酵特性比较
《食品与发酵工业 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：从四川传统萝卜泡菜母水中分离出优势乳酸菌，对其进行鉴定和发酵特性研究。用纯培养的方法对菌株进行分离纯化，经生理生化实验和16S rDNA测序对菌种进行鉴定。对照类肠膜魏斯氏菌（Weissella paramesenteroides）,研究其生长特性、耐受性和降解亚硝酸盐能力，评价筛选菌株的发酵特性，并采用气相色谱-离子迁移谱对菌株产挥发性风味物质的能力进行检测分析。筛选出L2、L3、L7、L15和L24等5株菌分别为：布氏乳杆菌（Lactobacillus buchneri）、短乳杆菌（Lactobacillus brevis）、乳酸片球菌（Pediococcus acidilactici）、植物乳植杆菌（Lactiplantibacillus plantarun）和鼠李糖乳酪杆菌（Lacticaseibacillus rhamnosus）。L15和L24生长速度比其他菌株快；菌株L7、L15和L24产酸能力强；菌株L15和L24对NaCl的耐受性最好；菌株L7的NaNO2耐受性最差；5种菌株降解亚硝酸盐的能力均高于90%。5株乳酸菌产挥发性物质的特征不同，L3产酮类物质相对含量最高，L15样品中醇类物质的相对含量最高，L24样品中酯类物质的相对含量最高。综上，5种乳酸菌均具有发酵泡菜潜能，可作为泡菜功能微生物资源。
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中国南海北部近海鲎资源调查及北部湾潮间带中华鲎幼鲎潜在栖息地评估
《生物多样性 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：鲎是珍贵的海洋“活化石”生物,由于过度捕捞、环境污染和栖息地丧失等原因,中华鲎（Tachypleus tridentatus）数量呈现“断崖式”下降,鲎资源和栖息地保护迫在眉睫。本研究对中国南海北部近海海域成鲎和北部湾沿岸潮间带幼鲎进行调查,并基于幼鲎调查结果,运用MaxEnt模型对北部湾沿岸中华鲎幼鲎潜在栖息地进行预测。2018年和2019年调查结果显示南海北部海域成鲎资源分布稀疏,两次调查的99个站点中,仅在15个站点累计发现18只成年中华鲎,且主要集中在北部湾海域;潮间带幼鲎调查显示,2019年10个调查点幼鲎丰度为0.01–0.33 ind./100 m~2,2020年14个调查点幼鲎丰度为0.01–0.65 ind./100 m~2,其中北部湾海南沿岸海域发现鲎育幼场。根据中华鲎幼鲎潜在栖息地评估结果,最湿季均温（bio 8）和平均海表温度（mean sea surface temperature,sst）是影响其分布的主要因子。北部湾中国沿岸海域潮间带的幼鲎高适宜区占比达18.39%,主要为北部湾广西沿岸海域、广东遂溪县沿岸海域和海南新英湾,这些区域值得重点保护。本研究结果可丰富中华鲎种群本底数据,为今后鲎资源保护和恢复行动的布局提供科学依据和理论支撑。
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基于HSI的黄河口近岸海域鮻鱼卵、仔稚鱼栖息地适宜性研究
《海洋环境科学 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：本文根据2020年4月-5月在黄河口近岸海域水平拖网调查获得的鱼卵、仔稚鱼数据,结合同步采集的水深、盐度、叶绿素浓度、溶解氧浓度以及基于遥感数据的水温和离岸距离等因子,开展了黄河口近岸海域鮻(Liza haematocheila)鱼卵、仔稚鱼的栖息地适宜性研究.本研究利用广义可加模型(generalized additive model,GAM)筛选环境因子并确定各因子权重,采用加权平均法建立栖息地适宜性指数(habitat suitability index,HIS)模型.结果表明,海表温度、叶绿素浓度、海表盐度和水深为鮻鱼卵、仔稚鱼分布的关键影响因子,HIS模型中的权重分别为0.6838、0.2043、0.0754、0.0365.4 月和5 月,最适栖息地的空间分布明显不同,4 月,最适栖息地分布在莱州湾,其次为黄河入海口附近及入海口北部的分散区域;5 月,最适栖息地则主要分布在入海口周边水域,莱州湾的适宜性降低,适宜栖息地的面积大幅度减少.黄河口近岸海域鮻鱼卵、仔稚鱼最适栖息地的空间分布与其发育阶段、生态习性以及外界环境因子等密切相关.本研究为鮻栖息地保护和资源养护提供了基础数据.
关键词： 黄河口 鮻鱼卵、仔稚鱼 栖息地适宜性指数 广义可加模型
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不同养殖模式和产地刺参营养功能成分比较分析
《中国渔业质量与标准 》 2023
摘要：为分析刺参（Apostichopus japonicas）北方主产区烟台和大连不同养殖模式下刺参营养和功能成分的组成及其差异，分别对底播增殖、池塘养殖刺参的基本营养成分、氨基酸、脂肪酸、矿物质元素、海参多糖和海参皂苷等成分进行测试分析。结果表明，烟台底播刺参的灰分、蛋白质、脂肪、二十碳五烯酸（EPA）和甲硫氨酸等营养成分含量显著高于烟台池塘刺参，但是饱和脂肪酸、丙氨酸、钙、铁、锰、铜、锌以及海参多糖显著低于烟台池塘刺参。大连底播刺参中单不饱和脂肪酸和磷含量显著低于大连池塘刺参，而硒元素和海参多糖含量显著高于大连池塘刺参。烟台底播刺参中饱和脂肪酸以及必需氨基酸总量和总氨基酸含量低于大连底播刺参，但脂肪和单不饱和脂肪酸显著高于大连底播刺参。烟台池塘刺参中蛋白质、EPA、甲硫氨酸、谷氨酸、甘氨酸和磷含量显著低于大连池塘刺参，但丙氨酸、钙、硒、锰和海参多糖显著高于大连池塘刺参。烟台刺参的营养素指数数值大于大连刺参，其中烟台池塘刺参的营养素指数最高，大连底播刺参的营养素指数最低。综上所述，不同养殖模式以及不同产地刺参的营养成分和功能成分存在一定差异，该研究为完善刺参营养品质评价以及指导其消费提供数据支撑。[中国渔业质量与标准，2023, 13（2）:01-10]
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