科研产出
基于渔船轨迹数据的进出港区域识别方法
《计算机技术与发展 》 2024
摘要：针对当前渔船进出港区域获取方法成本高、更新周期长等问题,提出了一种基于渔船轨迹数据的渔船进出港区域识别方法.首先,提出基于多特征融合下轨迹点间相似性的轨迹划分算法,将渔船轨迹划分为不同渔船行为的轨迹段;然后,提出特征距离加权-K均值聚类算法(Feature Distance Weighted-K-means clustering algorithm,FDW-K-means),将上一步得到的轨迹段特征作为聚类对象,实现渔船进出港轨迹段的提取.最后,综合运用DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)聚类算法和Del-Alpha-Shape算法对聚集的渔船进出港轨迹段轨迹点集进行边界提取获得渔船进出港区域.以椒江渔港和博贺渔港2021年3月的渔船轨迹数据为例,识别到椒江渔港和博贺渔港的渔船进出港区域的正确率分别为94.2%和95.8%.与使用K-means聚类算法或传统基于对各特征设定约束条件思想提取轨迹段的方法相比,该方法识别到的渔港渔船进出港区域正确率分别提高了10.7%,8.7%和9.5%,6.6%.实验结果表明所提方法能够有效识别渔船进出港区域,其结果能为渔船进出港监管提供科学参考.
关键词： 渔船轨迹数据 多特征融合 轨迹划分 K-MEANS 进出港轨迹段 进出港区域
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基于高通量测序分析干条斑紫菜及海苔的细菌多样性与优势菌
《食品安全质量检测学报 》 2024 北大核心
摘要：目的 探究干条斑紫菜与其加工产品——海苔的细菌多样性与优势菌,分析海苔产品菌落总数超标的原因.方法 采用平板计数法对干条斑紫菜及海苔产品的菌落总数进行测定,同时通过高通量测序对总细菌菌群及可培养细菌菌群进行分析.结果 干条斑紫菜加工成海苔后,菌落总数略有下降,高温烘烤的杀菌效果不明显.干条斑紫菜与海苔样本中总细菌菌群均以蓝细菌(Cyanobacteria_Chloroplast)为主,加工前后总细菌菌群结构变化不大;不同来源的干条斑紫菜样品可培养细菌菌群结构有所差异,主要有巨型球菌(Macrococcus)、水栖菌(Enhydrobacter)、异常球菌(Deinococcus)、不动杆菌(Acinetobacter)、金黄杆菌(Chryseobacterium)等,经过加工后,可培养细菌菌群多样性下降,海苔样本均以巨型球菌为优势菌.结论 本研究揭示了干条斑紫菜及海苔的细菌多样性及优势菌属,为进一步探究烤紫菜产品菌落总数的控制技术奠定基础.
关键词： 海苔 干条斑紫菜 菌落总数 高通量测序 细菌多样性 优势菌
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中西太平洋海山特征对延绳钓渔业和围网渔业黄鳍金枪鱼CPUE的影响
《南方水产科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：海山是海底重要的生物栖息地类型之一，是研究海洋生物多样性的热点区域。黄鳍金枪鱼（Thunnus albacares）广泛分布于中西太平洋，具有极高的生态和经济价值，然而，鲜有关于海山及其相关特征对黄鳍金枪鱼资源丰度和分布影响的研究。基于2010—2021年中西太平洋渔业委员会（Western and Central Pacific Fisheries Commission, WCPFC）汇总的延绳钓和围网渔业数据结合海山特征数据，采用广义加性模型（Generalized additive model, GAM）分析两种不同捕捞方式的黄鳍金枪鱼单位捕捞努力量渔获量（Catch per unit effort, CPUE）与海山相关特征之间的关系。结果表明，中西太平洋两种渔业方式的黄鳍金枪鱼渔获量主要来源于海山区域，海山特征对两种渔业黄鳍金枪鱼的CPUE均产生了极显著性影响（P＜0.001）。在延绳钓渔业中，较高的CPUE出现在山顶深度、粗糙度、底面积和海山密度较小、坡度较缓的区域；而在围网渔业中，较高的CPUE则出现在粗糙度较小、山顶深度较大、底面积较大、较陡峭且密集的海山区域。研究探讨了中西太平洋海山特征对黄鳍金枪鱼不同群体的影响机制，为今后进一步探索黄鳍金枪鱼种群分布和资源丰度变化与海洋环境的关系提供了参考与新思路。
关键词： 黄鳍金枪鱼 海山 延绳钓 围网 CPUE GAM模型
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苯并芘对鲤鱼胆囊的毒性效应及响应机制
《哈尔滨工业大学学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：为探讨苯并芘对鲤鱼胆囊的毒理机制，以鲤鱼（Cyprinus carpio）为试验材料，采用15 d慢性毒性试验（苯并芘质量浓度分别为0、0.025和0.25 mg/L）,通过检测鲤鱼胆囊中苯并芘质量分数、抗氧化参数、转录应答及免疫基因表达。结果显示：胆囊组织中的苯并芘质量分数积累随着苯并芘胁迫质量浓度显著升高，侧面反映了胆囊在解毒和排毒过程中扮演着重要角色；B[a]P暴露后胆囊抗氧化酶活性（超氧化物歧化酶、过氧化氢酶及谷胱甘肽过氧化物酶）和丙二醛浓度均升高，表明机体可通过激活抗氧化酶系统以应对氧化应激；低质量浓度B[a]P暴露会引起鲤胆囊组织的免疫应答，激活Notch受体信号通路，进而引起细胞凋亡并消除自身组织中过多或异常的细胞；而高质量浓度B[a]P暴露会抑制RIG-I和Notch受体信号通路，引起胆囊免疫稳态失衡，细胞凋亡受到抑制，从而延长异常细胞的存活时间，并进一步激活免疫细胞，导致自身组织的损伤。本研究初步揭示了鲤胆囊细胞应对苯并芘暴露的可能自我保护机制，实现对水环境中多环芳烃污染的早期预警及生态风险评估提供理论基础。
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海水养殖尾水人工湿地处理系统及其脱氮过程研究进展和展望
《渔业科学进展 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：利用人工湿地处理海水养殖尾水具有很大的应用前景，其中，脱氮是人工湿地的主要任务之一。基质上栽培的植物和附着的微生物参与的氮循环是人工湿地生物脱氮的主要路径，植物和多种氮代谢菌群在人工湿地内部相互协同与制约，构成了一个复杂的氮代谢网络。海水养殖尾水的高盐度和低碳氮比（C/N）又决定了此类人工湿地独特的处理环境和生物脱氮机制。同时，人工湿地的供氧模式、水力负荷（HRT）、水力停留时间（HLR）等水力条件参数对脱氮效能也有很大影响，对这些指标进行调控和优化，可以提高湿地的整体脱氮性能。本文从海水人工湿地的构建、基质的选取、耐盐植物的筛选、氮循环相关微生物以及运行参数调控四个方面，对近年来海水养殖尾水人工湿地生物脱氮方面的研究进展进行了综述和展望，以期为深入理解海水人工湿地脱氮机制和优化运行方式提供参考。
关键词： 海水养殖尾水 人工湿地 生物脱氮 耐盐植物 氮循环微生物
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暗纹东方鲀组织内TTX含量与钠离子通道基因表达特征分析
《上海海洋大学学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了探究暗纹东方鲀（Takifugu obscurus）组织内河鲀毒素（Tetrodotoxin,TTX）含量与含毒组织电压门控钠离子通道基因表达特征。分别采用酶联免疫法（ELISA）测定暗纹东方鲀肝脏、心脏等8个组织TTX含量，实时荧光定量（RT-qPCR）方法检测电压门控钠离子通道α亚基基因家族成员scn1aa,scn1ab,scn4aa,scn4ab,scn5aa,scn5ab,scn8aa,scn8ab（以下简称“电压门控钠离子通道基因”）在各组织中的相对表达特征。结果显示：各组织中TTX含量由高到低为脑（9.521±2.816）μg/g、心脏（4.271±1.129）μg/g、鳃（1.586±0.527）μg/g、肌肉（1.494±0.938）μg/g、肝脏（0.913±0.206）μg/g、皮肤（0.902±0.235）μg/g、肠道（0.894±0.215）μg/g和眼（0.864±0.287）μg/g，脑、心脏组织为弱毒性，肝脏、皮肤、肌肉、眼、肠道、鳃组织为微毒性。RT-qPCR结果显示scn1aa、scn1ab、scn4ab、scn5aa、scn5ab、scn8aa、scn8ab基因均在肝脏组织的相对表达量最高，scn4aa基因仅在肌肉组织表达，皮肤组织仅有scn4ab基因表达，且scn4ab基因在所有检测组织中均有表达，表达具有广泛性。钠离子通道基因在斑马鱼和暗纹东方鲀组织表达特征存在差异。
关键词： 暗纹东方鲀 电压门控钠离子通道 河鲀毒素 荧光定量PCR
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淡水池塘养殖尾水处理技术研究综述
《渔业现代化 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为实现水产养殖业节能减排、低碳高效和可持续发展，必须解决传统池塘养殖尾水处理问题。根据典型池塘养殖尾水污染物特性，全面总结国内外淡水池塘养殖尾水的处理方法和技术特点；对比了“三池两坝”“集装箱+生态塘”“生态湿地”等典型池塘养殖尾水处理模式；分析了竖流沉淀、旋流分离、滤筛、气浮等物理净化技术以及臭氧-微纳米浮选、絮凝、微生物制剂、活性污泥、新型生物膜反应器过滤、水生植物等化学及生物净化技术；指出了该领域的热点研究方向和关键技术问题，包括发展“节能、减排、生态、高效”集约化池塘养殖模式、研发养殖尾水专用处理装备、提高净化效率和减少占地面积等，可为池塘养殖尾水处理技术及相关装备研发提供一定的理论参考。
关键词： 池塘养殖 尾水处理 物理过滤 水质净化 次生污染颗粒物
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欧式围网起网理网机负载敏感液压系统设计及仿真
《渔业现代化 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：欧式围网是海洋捕捞中上层鱼类效率最高的围网渔法之一。研究了理网与起网传动控制协同性技术，以保障欧式围网高效连续起网作业。以某新型40 m欧式围网示范渔船上的起网与理网适配需求为基础，采用负载敏感控制技术设计起网理网机液压传动控制系统，构建“渔具负载-起网速度”阻力特性模型，基于液压负载敏感和电液恒功率控制的双闭环反馈控制系统，以协同控制围网起网理网机自适应工作负载，并通过AMESim软件对起网理网机负载敏感液压传动控制系统进行仿真。结果显示：起网理网机负载敏感液压传动控制系统可以自适应围网起网渔具负载变化，自动调节理网速度实现恒功率理网，实现连续起网作业。相比传统液压系统传动的起网理网机，在相同海况下，起网效率提高32.78%。本研究涉及的液压负载敏感传动控制技术为欧式围网渔业高效捕捞提供了解决方案。
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全方位数字宽带多波束渔用声呐研制
《农业工程学报 》 2024 EI 北大核心 CSCD
摘要：针对远洋渔业捕捞作业过程中对于高效、高精度探测扫海的需求,该研究结合全方位数字宽带多波束技术具有长距离、高分辨率目标探测的特点,采用宽带技术和多波束技术抑制界面混响、体积混响的干扰,及提升探测目标分辨率,提出一种基于可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的分布式信号处理系统架构,实现多个扇区独立探测扫海,通过水声学理论仿真分析方法,确定影响系统性能的换能器阵尺寸、最大探测距离和最优工作频点 3个主要参数之间的相互制约关系,并结合国内典型渔船现状确定渔用声呐关键参数,优选探测信号频段为 20~30 kHz.进一步分析噪声、界面混响、体积混响对探测性能的影响,采用基于FPGA的"并行+串行"宽带波束成形实现算法方案,使运算过程中片上存储资源使用量降低 90%;采用Delta-Sigma调制技术提升发射信号信噪比,将 20~30 kHz内的噪声调整到 50 kHz以上频段;提出基于两点递推插值一步预测的波束稳定改进算法,实现在渔船大幅度摇摆下实时波束稳定误差小于 1.6°(-0.8°~+0.8°).研制渔用声呐圆柱型换能器阵、高集成度接收机和发射机、256通道多通道信号处理机等核心部件,并进行系统集成,最终系统实现 256个独立的接收和发射通道,支持 20~30 kHz频段信号,具备水平360°全方位及垂直近 70°的扫描探测能力.选择远洋围网渔船进行海上试验,结果表明:系统性能稳定,环境目标探测结果清晰连续,对目标强度为 0dB鱼群的探测距离达到 1550m以上.所研制的全方位数字宽带多波束声呐关键指标满足海洋渔业捕捞场景需要,可大幅度提升渔业捕捞探测性能,为下一步大规模自主量产奠定基础.
关键词： 渔业 声呐 多波束宽带 Delta-Sigma调制
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养殖池塘退塘还林初期土壤有机碳及活性组分特征
《南方水产科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：海水养殖池塘退出养殖种植红树植物（退塘还林）是恢复红树林湿地及其生态系统碳汇功能的重要手段。为揭示退塘还林初期土壤有机碳库特征及其影响因素，阐明红树林湿地恢复过程中土壤碳库的动态变化，以广东省惠东县考洲洋海域退塘还林初期（红树种植2年）的池塘为研究对象，采集塘内红树种植岛、裸岛和水道3类样地0～100 cm的土壤柱状样品，比较分析了不同深度土壤有机碳（SOC）、活性有机碳[易氧化有机碳（EOC）、微生物有机碳（MBC）和可溶性有机碳（DOC）]含量差异及其与土壤因子间的相关性。结果表明：裸岛、红树种植岛和水道3类样地土壤0～100 cm SOC的质量分数分别为（7.92±0.43）、（7.72±0.35）和（7.48±0.69） g·kg-1,SOC密度分别为（84.56±3.65）、（72.01±3.20）和（70.12±1.44） Mg·hm-2；种植岛和裸岛土壤SOC峰值均出现在40～60 cm土层，深于水道样地（峰值出现在0～20 cm）。3类样地土壤活性有机碳组分EOC、MBC和DOC质量分数均为种植岛>水道>裸岛，种植岛土壤EOC和MBC峰值分别在40～60 cm和80～100 cm土层，深于水道和裸岛。土壤容重、总氮（TN）和总磷（TP）是活性有机碳含量及其垂直分布的关键影响因子，EOC和DOC与土壤容重和TP，以及MBC与TN间均呈极显著负相关（p<0.05）。研究表明，考洲洋退塘还林初期土壤活性有机碳组分占SOC比例较高，土壤碳库处于较活跃的状态；红树种植使土壤中下土层SOC活性组分含量增加，促进了有机碳向土壤深层迁移，随着红树植株的生长，其对土壤碳库和湿地碳汇的影响也将更加显著。
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