科研产出
珠江下游星湖鱼类多样性与外来鱼类入侵现状研究
《湖泊科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了解珠江下游星湖鱼类多样性和外来鱼类入侵现状。2023年3—4月在星湖的中心湖、仙女湖、波海湖和青莲湖4个湖区开展鱼类资源调查,运用百分比相对重要性指数、物种多样性指数、Jaccard相似性指数、非度量多维尺度排序法和丰度—生物量曲线(ABC)分析鱼类物种组成、优势度、分布格局和多样性等。累计采集鱼类23种(或变种),包括鲮、鲫和鲢等11种土著鱼类,豹纹翼甲鲇、条纹鲮脂鲤和麦瑞加拉鲮等12种外来鱼类。外来鱼类无论从种类数(累计占比52.17%),还是生物量(累计占比74.94%)、丰度(累计占比77.05%)、百分比相对重要性指数(累计占比79.24%)等方面都占据绝对优势。豹纹翼甲鲇、条纹鲮脂鲤、伽利略罗非鱼、尼罗罗非鱼、齐氏罗非鱼和麦瑞加拉鲮是入侵高风险的外来鱼类,在星湖均有稳定的种群,如果不加以控制,将对星湖的土著鱼类和生态环境造成较大的影响。其中,豹纹翼甲鲇是星湖的绝对优势物种,也是星湖生态风险最高的物种。相似性分析结果表明,Jaccard相似性指数平均数值为0.70,处于“相似”等级,表明星湖4个湖区的鱼类群落较为相似;群落扰动分析的W值趋近于0,表明星湖鱼类群落受到的人类干扰处于较低水平;物种多样性结果表明,中心湖和青莲湖的鱼类物种多样性高于仙女湖和波海湖,星湖总体物种多样性处于较为正常的水平。星湖当前最大的生态隐患是外来鱼类的入侵,而非直接的人为干扰。
关键词： 外来鱼类 物种多样性 优势度 群落相似性 群落扰动 星湖 珠江下游
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eDNA技术在河流-水库生境鱼类多样性评估中的应用-以重庆玉滩湖为例
《湖泊科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：玉滩湖是重庆市西部四大供水工程之一,有2条入河河流,是一个典型的多栖境生态系统。截至目前,尚未见玉滩湖鱼类组成和多样性的相关报道。本研究采用环境DNA(eDNA)技术,与传统鱼类网具调查结果进行对比分析,研究玉滩湖鱼类群落多样性和结构特征,探索eDNA技术在河流—水库生境鱼类多样性中的应用潜力。结果显示:应用eDNA技术共检测出鱼类36种,隶属于4目11科32属,物种相对序列丰度分析发现鳙(Hypophthalmichthys nobilis)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)的相对丰度较高;传统鱼类网具调查共检测出21种鱼类,隶属于3目9科20属。eDNA技术与传统鱼类网具调查共检测出鱼类42种,其中15种为共有物种,占传统鱼类网具调查鱼类总数的71.43%。基于序列丰度的α和β多样性分析表明,湖区、河口和入库缓冲区鱼类组成和多样性呈现出一定的差异,河口和入库缓冲区的鱼类多样性高于湖区。综上,eDNA技术在鱼类物种检出率上高于传统鱼类网具调查,eDNA可作为一项重要的无损伤性鱼类资源监测辅助手段,在河流—水库生境资源监测中进一步增加监测的可靠性。
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大型河流小时空尺度eDNA监测宜多天采样还是宜多点采样?
《湖泊科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：样品重复数设计是环境DNA(eDNA)监测技术标准化中最靠前的一个关键环节,对特定站位或断面进行eDNA监测,采样中应该设置多少个样品重复先前已有研究探讨,而这种小时空尺度的样品重复应该是在空间上设置系列样点,还是在时间上设置连续采样尚未有研究仔细探讨,但这对于eDNA监测实践十分重要。为解决大型河流eDNA监测中重复采样策略的优化问题,本研究在长江武汉段设计了以样品重复方式为单一变量的对照实验,通过比较不同重复方案下eDNA监测检出的物种组成差异,提出适用于小时空尺度eDNA监测的采样建议。结果显示,细菌和后生动物的eDNA监测空间序列样品比时间序列样品所检出的累计物种数多,所检出物种组成的空间异质性比时间异质性大,而真菌、真核藻类、原生动物3个细分类群相反。因此,建议在大型河流小时空尺度的eDNA监测中,监测细菌和后生动物时,样品重复的设计优先关注空间重复采样;监测真菌、真核藻类、原生动物时,样品重复的设计优先关注时间重复采样,考虑到可能存在的河流特异性、断面特异性、时间特异性,本结论可能需要进行异时异地验证。特别强调,采取空间重复采样应注意采样时间的选择,采取时间重复采样应注意采样点位的选择,针对细分类群的监测采样应注意保证样品重复数量。
关键词： eDNA监测 小尺度时空差异 重复采样 16S rRNA基因 COI基因 长江
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面向海参分布密度估计的水下观测机器人设计与实验
《农业机械学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对海参养殖领域传统人工盘点方法效率低、随机性强且覆盖率不足的问题,设计了一种可自主作业并能实时面积计算的水下观测机器人(ROV),旨在实现养殖区全覆盖扫描与精准生物量监测.首先,提出一种集视觉采集、运动控制、动态面积计算于一体的ROV系统框架;然后结合海参圈实际养殖场景设计基于PID的定高、定航的自主运动功能;接着依据运动学模型解算ROV位姿设计"几"字形路径规划算法,实现水下区域全覆盖,并依据相机标定参数动态计算相机扫描面积.实验结果显示,所设计的水下观测机器人垂直定位精度为±0.02 m,面积计算误差小于2.31%,密度估算误差小于5%.该ROV以传感-运动-计算闭环设计,解决了水下机器人自主作业与实时面积反馈问题,为海参养殖提供了全自动、高可靠性的生物量监测方案.
关键词： 海参 水下观测机器人 区域覆盖 密度估计 相机标定
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酒糟草鱼发酵过程中微生物菌群组成与挥发性风味物质及其相关性分析
《食品科学 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了解酒糟草鱼发酵过程中的微生物群落组成和挥发性风味物质演变情况，探究采用酒醪代替酒糟进行草鱼发酵的可能性，利用高通量测序技术，对未发酵样本和3组发酵样本（发酵5 d的酒糟、发酵2 d的酒糟和发酵2 d的酒醪对风干草鱼进行发酵）的细菌组、真菌组进行测序和系统发育分析，同时采用气相色谱-离子迁移谱对样本挥发性风味物质进行分析。结果表明，3组发酵样本的水分含量、乙醇体积分数和氨基酸态氮含量随发酵时间整体呈上升趋势，pH值呈下降趋势。酒醪发酵组在气味、色泽、滋味和质地上表现最佳，整体可接受度较好。在样本发酵前期阶段，优势细菌菌属为魏斯氏菌属（Weissella）、枸橼酸杆菌属（Citrobacter）和气单胞菌属（Aeromonas）；在样本发酵中、后期阶段，乳酸片球菌属（Pediococcus）和乳酸乳球菌属（Lactococcu）的物种丰度增高，枸橼酸杆菌属和气单胞菌属的物种丰度大幅降低。优势真菌菌属毕赤酵母菌属（Pichia）在3组样本的发酵过程中占据绝对优势。所有样本共检测出37种挥发性风味物质，其中乙酸乙酯、丙酸乙酯和乙偶姻为酒糟草鱼的特征风味物质。魏斯氏菌属、乳酸片球菌属和毕赤酵母菌属、酿酒酵母菌属与多种香气物质的产生呈显著正相关。本研究可为发酵草鱼的优势菌株筛选和发酵工艺优化提供基础。
关键词： 酒糟草鱼 高通量测序 酒醪 优势菌群 挥发性风味物质
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深远海养殖平台离心水泵式负压吸鱼系统设计与多相流模拟
《农业机械学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对深远海大型设施养殖平台单体产量突破百吨级后面临的活鱼高效起捕难题，设计了一种利用离心水泵驱动形成稳定负压的大流量吸鱼系统。基于理想气体状态方程得出：液位变化仅为集鱼箱容积总高度的10.3%以内就能形成适于吸鱼的工作压力，在此基础上设计了集鱼箱装置关键尺寸，并利用多孔介质模型构建拦鱼格栅模型，基于VOF与CFD-DEM耦合方法对吸鱼过程流动进行三维瞬态数值分析。数值结果表明：吸鱼过程液位保持基本恒定，压力波动范围在-37.5～-26.5 kPa之间，最大压力变化率为0.037 kPa/s,远低于鱼类损伤阈值，工作压力相对初始值（负压-35 kPa）的变化不到7%;集鱼箱内鱼群分布随着流量增大呈显著差异：流量为150 m3/h时鱼群初期沿进口至出水口密集分布，后期缓慢扩散；流量为225 m3/h时因高流量则强涡流作用使鱼群更快分散至箱体四周，且流速越高扩散越明显；拦鱼格栅处的鱼群聚集行为随流量增加呈非线性变化：流量150 m3/h时数量较稳定，流量200 m3/h时波动加剧，接触数量峰值达55条，流量225 m3/h时非稳态波动显著，与拦鱼格栅接触数量为63条，占总接触数量的32%,说明流量升高会增加堵塞风险，需要通过弧形格栅设计、扩大开口尺寸及增设导鱼通道优化拦鱼格栅结构以降低堵塞风险，进一步提升吸捕量。
关键词： 深远海养殖平台 吸鱼装置 压力波动 堵塞预测 三相流 离散元模型
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基于电子微生物生长分析仪快速筛查食品中的活性沙门氏菌
《分析化学 》 2025 EI SCI 北大核心 CSCD
摘要：由沙门氏菌(Salmonella)引起的食源性疾病对全球公共卫生安全构成巨大威胁.本研究基于电子微生物生长分析仪(EMGA)建立了一种快速筛查蚝油和牛奶中活性Salmonella的方法.将食品样品用RVS肉汤稀释10倍后,装入检测管中,置入EMGA测定细菌的生长动力学曲线和达到最大生长速率所需的时间(Tmgr).以鼠伤寒沙门氏菌(S.typhimurium)为例,在5×101~5×106 CFU/mL范围内,活性细菌浓度的对数值与Tmgr呈良好的线性关系,检出限为10 CFU/mL.对于蚝油,线性方程为Tmgr(min)=-80.775lg[C/(CFU/mL)]+754.96(R2=0.9907),细菌的回收率为95.2%~119.8%,相对标准偏差(RSD)为3.5%~16.3%;对于牛奶,线性方程为Tmgr(min)=-71.922lg[C/(CFU/mL)]+618.65(R2=0.9985),细菌的回收率为98.4%~110.6%,RSD为6.4%~12.8%.EMGA法只采用一台便携式仪器,仅需稀释、装管和上机 3 个人工操作步骤.当食品中S.typhimurium的浓度为106 CFU/mL时,测定所需时间少于7h.本方法对实际蚝油和牛奶样品中Salmonella的筛查阳性率结果与平板计数法具有良好的一致性.本方法在准确度、精密度、简便性和检测效率等方面均优于平板计数法,为现场定量筛查蚝油和牛奶的Salmonella污染提供了新手段.
关键词： 食源性病原菌 活性沙门氏菌 筛查 定量快检 电子微生物生长分析仪
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智慧渔业无人养殖工厂数智技术体系研究综述
《农业机械学报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：智慧渔业无人养殖工厂作为破解传统水产养殖依赖人工经验、管理粗放等瓶颈的关键路径，是以数字化、智能化技术为核心，实现养殖全流程无人化管理的新型生产模式，其本质是通过构建覆盖生物状态监测、环境调控、资源管理与生产决策的系统性技术架构，形成从数据采集到执行反馈的闭环控制体系。本文综述了该技术体系的运行机制与研究现状，重点阐述了智能精准投喂、水质监测分析、病害预防预警、生长模型分析、智能养殖装备及自动加工生产等关键数智技术的研究进展，包括各技术的实现方式、核心算法及应用瓶颈。当前研究虽已形成多维度技术储备，但仍面临复杂水体环境多源数据融合效率低、高密度场景模型泛化能力弱等问题。未来需聚焦生物机制与数据驱动的混合建模、云边协同推理及多学科交叉创新，以推动智慧渔业无人养殖工厂的智能化升级与可持续发展。
关键词： 智慧渔业 无人养殖工厂 数智技术 人工智能 渔业装备
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鱼菜共生系统中乳酸菌的筛选及其发酵矿化应用
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对鱼菜共生系统固体废弃物资源化利用效率低的问题,该研究旨在筛选出抗逆性好、矿化功能强的鱼源性乳酸菌,加强鱼粪残饵的发酵矿化性能。试验从鱼菜共生系统中的生物滤料和鱼体中分离乳酸菌,并通过抗逆性及发酵矿化性能检测,筛选出2株具有应用潜力的鱼粪残饵矿化菌株,经鉴定分别为乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)L1和糊精乳杆菌(Lactobacillus dextrinicus)L2。耐温性、耐酸碱性和耐盐性检测结果显示,L1表现出较好的抗逆性。在50℃时,L1存活率为96.60%,显著高于L2的存活率80.35%(P<0.05);在pH值分别为5.0和9.0时,L1的存活率分别为65.43%和71.25%,高于L2的存活率31.10%和52.22%(P<0.05);当盐浓度为60 g/L时,L1的存活率为37.33%,而L2无法存活。通过比较对照组(CK组,未添加乳酸菌)和乳酸乳球菌组(L组,添加乳酸乳球菌)发酵矿化过程中发酵液水质和矿物元素含量,结果显示L组的有机物降解及矿化效果更好,除硫(S)元素以外,钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁(Fe)、锰(Mn)和锌(Zn)元素的矿化率均在第3天达到最高(27.59%～94.67%)。综上所述,乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)具有较强的抗逆性和显著的发酵矿化效果,且其最佳发酵矿化周期为3 d。该研究可为提高鱼菜共生系统固体废弃物资源化利用效率提供技术支持。
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昌黎县海域细菌群落和抗生素抗性基因分析
《环境科学 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为了解秦皇岛昌黎县水产养殖海域微生物分布情况及各种抗性基因的污染状况，使用高通量测序技术，采用16S rDNA基因测序和宏基因组测序方法对春季养殖海域中的海水、底泥及土著鱼类矛尾复鰕虎鱼肠道内容物进行研究.结果表明，海水中以变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidota）为主要优势菌门；底泥中以变形菌门（Proteobacteria）、泉古菌门（Crenarchaeota）、酸杆菌门（Acidobacteriota）和放线菌门（Actinobacteriota）为主；鰕虎鱼肠道内容物以变形菌门（Proteobacteria）、蓝藻细菌（Cyanobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidota）为主.底泥样本中的微生物多样性最丰富，其次是海水样本，鱼类肠道内容物的微生物多样性最低.且不同位点的同类样本之间微生物多样性较为相似，同一位点的不同类样本中的微生物多样性差别较大.对于不同位点的样本，各位点海水样本之间微生物群落结构均存在显著差异，各位点底泥样本之间差异较小，且有些底泥样本组间不存在显著的微生物组成差异.在所有样本组中，检测到的抗性基因主要为：β-内酰胺类抗生素抗性基因有5个(blaOXA-325、 cepS、 blaCARB-20、 blaOXA-55和blaTRU-1)，氨基糖苷类抗生素抗性基因有4个[aac（6′）-IIb、 amrA、 aac（6′）-Ie-aph（2″）-Ia和aph（3′）-Vc].抗生素抗性基因与微生物群落之间也存在一定的相关性.
关键词： 昌黎县 海水养殖 海水 底泥 肠道内容物 微生物多样性 抗生素抗性基因（ARGs）
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