基于数值模拟的单锚张纲张网水动力性能研究

为深入开展单锚张纲张网渔具结构优化、渔获性能评价研究,使用数值计算方法对其水动力特性和形状进行模拟。根据田内准则将中国东海近海渔业生产中常用的单锚张纲张网(230 m×180 m)按大尺度比为25和小尺度比为3.95缩小,然后使用集中质量法对模型张网进行离散化处理,并对网目进行群化。建立拓扑结构,在此基础上采用有限元方法建立单锚张纲张网数学模型并进行数值模拟。结果表明:网具从初始状态到稳定状态的时间随流速的增加而减小;当流速较小时,网口水平和垂直扩张较好,随着流速的增加,网口两侧网衣垂直扩张逐渐减小,上、下纲中部高度未见明显减小,但后坠程度逐渐增大,网具纵向拉伸逐渐增大,网口的宽度明显减小,而网口高度略有下降;网具各部分网衣的缩结系数从网身到网囊逐渐减小,且随着流速的增加而减小;网具的总阻力(F)随流速的增加而增加,且与流速(v)呈F=480.1×v~(1.722)的关系;网具上纲和下纲两端结附网线张力载荷较为集中,且随着流速的增加,集中载荷分布趋势愈加明显。研究表明,通过数值模拟分析网具的总体扩张和阻力,掌握张网网具各部分网衣和纲索的张力载荷分布,以及随流速的变化情况,分析网具的受力均匀性和结构合理性,了解各部分网衣的横向扩张情况,这对于分析网具整体选择性、滤水性和渔具的导鱼性等至关重要。     

南美白对虾进食前后发声信号特点分析

为了探索南美白对虾进食前后发声信号特点和规律,首先进行了养殖虾塘环境下的实验,利用水听器与采集器采集信号;然后利用Matlab软件对信号进行频谱分析和时频分析,得到南美白对虾的发声信号规律。实验证明,在淡水养殖环境下,南美白对虾产生的声信号具有一定的规律,一般情况单个脉冲信号时长为0.005 s,主峰频率在2～10 kHz之间,投饵后主峰频率有所扩大,约在5～15 kHz之间。投饵后南美白对虾随着咀嚼活动的展开产生的信号增多,并且时频域特征明显与投饵前不同。该实验结果为利用南美白对虾产生的信号来控制投饵机实现按需投饵提供了可能。     

独角雪冰鱼和伯氏肩孔南极鱼TRPV1基因的克隆及低温适应功能检测

为从细胞水平上研究独角雪冰鱼Chionodraco hamatus和伯氏肩孔南极鱼Trematomus bernacchii的低温适应能力,采用RT-PCR方法,获得独角雪冰鱼和伯氏肩孔南极鱼的瞬时受体电位阳离子通道蛋白(transient receptor potential channels V1,TRPV1)基因序列,其开放阅读框全长均为2310 bp;生物信息学分析表明,两种南极鱼TRPV1基因均编码769氨基酸残基,预测其蛋白相对分子质量分别为88 210和88 160,理论等电点分别为7.63和8.26;两种南极鱼TRPV1蛋白均无信号肽;亚细胞定位显示,TRPV1蛋白主要在细胞膜和内质网中发挥生物学功能;理化性质分析表明,两种南极鱼的TRPV1为不溶性跨膜蛋白,分别有34、35个磷酸化位点和6、5个糖基化位点,二者均含有6个跨膜结构域、5个锚蛋白结构域,二级结构以随机卷曲为主;同源性分析显示,独角雪冰鱼TRPV1氨基酸序列与伯氏肩孔南极鱼的一致性最高,为93.4%,与其他物种的一致性为44.3%~69.8%;低温适应试验结果显示,两种南极鱼的TRPV1基因不能被温度所激活。研究表明,独角雪冰鱼和伯氏肩孔南极鱼TRPV1基因可能与低温适应无关。     

海州湾海洋牧场沉积物-水界面营养盐交换通量的研究

为研究海洋沉积物-水界面间营养盐的交换状况,进一步了解营养物质的循环动力学和水体富营养化的内在机理,采用实验室培养法,对海州湾海洋牧场2014年春季(5月)5个站位、夏季(8月)6个站位和秋季(10月)6个站位沉积物-水界面营养盐的交换速率和交换通量进行了研究。结果表明:海州湾沉积物-水界面上硅酸盐(Si O2-3-Si)、磷酸盐(PO_4~(3-)-P)在春季表现为由水体向沉积物进行迁移,其交换速率平均值分别为-3.27、-0.32 mmol/(m~2·d),夏季和秋季均表现为由沉积物向水体进行释放,夏季二者的交换速率平均值分别为8.53、0.41 mmol/(m~2·d),秋季分别为4.92、0.32 mmol/(m~2·d);溶解态无机氮(DIN)在春、夏、秋季均表现为由沉积物向水体进行释放,交换速率平均值分别为2.86、3.39、13.04 mmol/(m~2·d);海州湾沉积物-水界面SiO_2-3-Si、PO_4~(3-)-P、DIN的交换通量在3个季节的平均值分别为4.56×10~8、1.82×10~7、8.65×10~8mmol/d,沉积物可为海州湾初级生产力提供66%的SiO_2-3-Si、42%的PO_4~(3-)-P、124%的DIN营养供给。研究表明,海州湾海洋牧场沉积物-水界面营养盐的交换速率与国内外近岸海区相比处于中等水平。     

江苏沿岸海域大型底栖生物群落特征

为了解江苏沿岸海域大型底栖生物现状,分别于2014年春季(5月)、夏季(8月)和秋季(11月),对该海域大型底栖生物种类组成、生物量、丰度和生物多样性进行了调查。结果表明:3个航次共采集到大型底栖生物种类6门(环节动物、棘皮动物、甲壳动物、软体动物、腔肠动物和鱼类)92种,其中,甲壳动物种类最多(31种),其次为鱼类(28种)和软体类(27种),大型底栖生物种类数呈现北部海域(54种)>南部海域(32种)>中部海域(30种)的特征,优势种类主要有伶鼬榧螺Oliva mustelina、海地瓜Acaudina molpadioides、马氏刺蛇尾Ophrothrix marenzelleri、沙蚕Nereis succinea、毛蚶Scapharca kagoshimensis和缢蛏Sinonovacula constricta;3个航次大型底栖生物平均丰度为6.33 ind./m2,时空分布为春季南部海域>中部海域和北部海域,夏季为南部海域>北部海域>中部海域,秋季为北部海域>南部海域>中部海域;大型底栖生物平均生物量为13.22 g/m2,时空分布为春季和夏季南部海域>北部海域>中部海域,秋季为中部海域>南部海域>北部海域;以季节和海域为双因素对物种数、丰度、生物量、Shannon-Wiener多样性指数、Margalef物种多样性指数和Pielou均匀度指数进行方差分析,结果表明,除丰度不同海域间存在显著性差异(P<0.05)外,其他各项均无显著性差异(P>0.05)。研究表明,与历史资料相比,江苏沿岸海域大型底栖生物种类数减少,优势种类发生变化。     

一种消除角度响应影响的多波束声强数据自适应改正方法

针对多波束反向散射强度(Backscatter Strength,BS)数据在采集过程中受到声学散射机理而产生的角度响应(Angular Response,AR)影响,而目前声学硬件方面尚未完美解决且现有后处理改正方法在复杂海底底质环境下适应性较差,尤其在高入射角区域的改正效果甚为不理想的问题,为此,给出了一种基于散射强度的自适应角度响应改正模型。首先获取连续脉冲(Ping)平均散射强度数据的角度响应曲线;其次使用高斯拟合方法对角度响应曲线进行平滑拟合处理,进而对其解算二阶导数提取角度响应模型改正参数;最后给出顾及高入射角区域的单Ping反向散射强度数据的分段处理改正模型。实验结果表明,该方法与传统方法相比,整个发射扇区散射强度平均偏差精度约提高30V,尤其在影响较大的高入射角区域,平均偏差精度约提高40V,并且该区域的标准差精度也提高了近30%。该模型较好地解决了多波束在非正射情况下获取海底精准散射声强的问题,削弱了声波散射机理的影响;同时也解决了散射强度过渡不均衡、中央波束区域改正异常等问题。因此,提高了多波束反向散射强度的可靠性,可以真实地呈现出海底实际的地貌。     

水温变化对秘鲁外海茎柔鱼栖息地的影响

为获取秘鲁外海茎柔鱼Dosidicus gigas栖息地的适宜温度指标,预测水温变化对茎柔鱼栖息地的影响,根据2006—2011年中国鱿钓船在秘鲁外海的茎柔鱼生产数据,并结合实测和通过卫星遥感技术获得的该海域海表温度数据,在作业次数和单位捕捞努力量渔获量(CPUE)基础上,采用海表温度适应性指数(Suitability index,SI)模型预测方法进行了相关研究。结果表明:随着水温的升高,茎柔鱼栖息地经向自西向东转移,纬向自北向南转移;产量较高的月份为7—12月,选取最佳适宜温度指标为19℃;发生厄尔尼诺现象时茎柔鱼产量下降,发生拉尼娜现象时产量则增加。     

月相和延绳钓不同投绳时间对大眼金枪鱼和黄鳍金枪鱼渔获率的影响

利用2005年(1—12月)伯利兹船队在帕劳群岛共和国生产作业的渔捞日志数据,采用方差分析的方法(ANOVA)比较了月光天(农历初八至二十二)与月黑天(初一至初七、初二十三至三十)、不同投绳时间之间大眼金枪鱼Thunnus obesus和黄鳍金枪鱼Thunnus albacares渔获率的差异。结果表明:大眼金枪鱼、黄鳍金枪鱼渔获率在月光天和月黑天均无显著性差异;大眼金枪鱼渔获率在不同投绳时间存在显著性差异,而黄鳍金枪鱼的渔获率则无显著性差异。研究认为,月相对大眼金枪鱼、黄鳍金枪鱼渔获率无显著影响。为了获得较高的大眼金枪鱼渔获率,实际作业中应选择02:00—08:00(当地时间)作为投绳时间。     

脂类去除对赤道外海茎柔鱼软组织稳定同位素的影响

为探究脂类去除对赤道海域茎柔鱼Dosidicus gigas中碳氮稳定同位素(δ⁽¹³⁾C、δ(13)C、δ⁽¹⁵⁾N)的影响及不同软组织间的稳定同位素差异,对茎柔鱼(胴长为195～324 mm)肌肉、性腺和消化腺等3种软组织进行去脂与不去脂处理,以测定组织中稳定同位素并进行对比分析。结果表明:3种软组织中δ(15)N)的影响及不同软组织间的稳定同位素差异,对茎柔鱼(胴长为195～324 mm)肌肉、性腺和消化腺等3种软组织进行去脂与不去脂处理,以测定组织中稳定同位素并进行对比分析。结果表明:3种软组织中δ⁽¹³⁾C、C/N在脂类去除前后均有显著性差异(P<0.05),肌肉和性腺中δ(13)C、C/N在脂类去除前后均有显著性差异(P<0.05),肌肉和性腺中δ⁽¹⁵⁾N在脂类去除前后均有显著性差异(P<0.05),而消化腺中δ(15)N在脂类去除前后均有显著性差异(P<0.05),而消化腺中δ⁽¹⁵⁾N在脂类去除前后无显著性差异(P>0.05);脂类去除前或去除后δ(15)N在脂类去除前后无显著性差异(P>0.05);脂类去除前或去除后δ⁽¹³⁾C、δ(13)C、δ⁽¹⁵⁾N、C/N在3种不同的软组织间均有显著性差异(P<0.05);不同组织稳定同位素含量比较显示,δ(15)N、C/N在3种不同的软组织间均有显著性差异(P<0.05);不同组织稳定同位素含量比较显示,δ⁽¹³⁾C_(before)、δ(13)C_(before)、δ⁽¹³⁾C_(after)依次均为肌肉>消化腺>性腺;δ(13)C_(after)依次均为肌肉>消化腺>性腺;δ⁽¹⁵⁾N_(before)、δ(15)N_(before)、δ⁽¹⁵⁾ N_(after)依次均为肌肉>消化腺>性腺,C/N_(before)依次为性腺>消化腺>肌肉,C/N_(after)依次为消化腺>性腺>肌肉。研究表明,脂类的存在对茎柔鱼软组织的稳定同位素含量测定产生显著影响,因此,建议利用软组织稳定同位素技术对头足类进行摄食分析时应先进行脂类去除。     

伊朗阿曼湾海域带鱼生物学特性研究

为了研究伊朗阿曼湾海域带鱼Trichiurus lepturus生物学特性,根据2017年7—8月及2018年5—7月阿曼湾海域底拖网渔船采集的带鱼数据,对其繁殖特性、摄食等级、生长特性、肛长与体质量关系、初次性成熟肛长及年龄与生长的生物学特性进行了研究。结果表明:5—8月,阿曼湾海域带鱼雌雄性比为1.30∶1.00;性腺成熟度以Ⅱ期和Ⅲ期为主,占总体的80.66%;摄食等级以1～2级为主,占总体的67.50%,其次为0级,占总体的16.64%;肛长范围为119～580 mm,占总体的46.11%,优势肛长组为160～209 mm,优势肛长组平均肛长为(181±13)mm;肛长与体质量显著相关(P<0.05),呈幂函数关系;根据初次性成熟肛长公式推出带鱼初次性成熟肛长为242.3 mm;Von Bertalanffy生长方程显示,阿曼湾海域带鱼的极限肛长为610.4 mm,极限体质量为1996.3 g。本研究结果将有利于支持带鱼种群的区划,为带鱼资源评估奠定了基础。