2022年 第44卷 第2期
2022, 44(2): 123-131.
doi: 10.12284/hyxb2022038
摘要:
海洋中尺度涡对浮游生物的分布、能量和盐分的输送具有非常重要的影响，海洋中尺度涡的自动检测是监测、分析中尺度涡时空变化的重要基础。针对传统基于物理特征检测海洋中尺度涡的方法存在受限于人工设计参数导致精度不高的问题，本文依据海洋卫星反演的海表面高度图，提出了一种基于改进U-Net网络的海洋中尺度涡自动检测模型。该模型在海洋中尺度涡的特征提取阶段嵌入了卷积注意力机制，使得模型能够关注于海表面高度图中最具有类别区分度的区域，同时引入了残差学习机制解决了网络过深导致模型难以训练的问题。本文以南大西洋的卫星...
海洋中尺度涡对浮游生物的分布、能量和盐分的输送具有非常重要的影响，海洋中尺度涡的自动检测是监测、分析中尺度涡时空变化的重要基础。针对传统基于物理特征检测海洋中尺度涡的方法存在受限于人工设计参数导致精度不高的问题，本文依据海洋卫星反演的海表面高度图，提出了一种基于改进U-Net网络的海洋中尺度涡自动检测模型。该模型在海洋中尺度涡的特征提取阶段嵌入了卷积注意力机制，使得模型能够关注于海表面高度图中最具有类别区分度的区域，同时引入了残差学习机制解决了网络过深导致模型难以训练的问题。本文以南大西洋的卫星...
2022, 44(2): 132-142.
doi: 10.12284/hyxb2022026
摘要:
网箱养殖是海水养殖的重要类型之一，传统网箱养殖目标光谱特征受近岸植被、水体影响较大，易出现噪声问题。新型深海网箱养殖目标离岸较远，但养殖目标海面框体部分较小，与自然水体光谱相似性较高，难以实现有效提取。本文提出深度边缘光谱U-Net模型对两种海水网箱养殖类型进行养殖信息提取。该模型通过Canny算子双边滤波算法去除波段运算后冗余光谱信息，提取边缘光谱特征并利用U-Net跳跃连接结构将其与深度卷积网络特征相融合，经softmax分类器逐像素分类实现网箱养殖信息提取。以海南近岸网箱养殖与深海网箱养殖...
网箱养殖是海水养殖的重要类型之一，传统网箱养殖目标光谱特征受近岸植被、水体影响较大，易出现噪声问题。新型深海网箱养殖目标离岸较远，但养殖目标海面框体部分较小，与自然水体光谱相似性较高，难以实现有效提取。本文提出深度边缘光谱U-Net模型对两种海水网箱养殖类型进行养殖信息提取。该模型通过Canny算子双边滤波算法去除波段运算后冗余光谱信息，提取边缘光谱特征并利用U-Net跳跃连接结构将其与深度卷积网络特征相融合，经softmax分类器逐像素分类实现网箱养殖信息提取。以海南近岸网箱养殖与深海网箱养殖...
2022, 44(2): 1-10.
doi: 10.12284/hyxb2022040
摘要:
本研究基于稳定同位素技术对江苏近海春、夏、秋季采集的不同生物类群（鱼类、甲壳类、头足类和底栖动物等）进行稳定同位素的分析，利用SIBER模型计算不同季节消费者的营养生态位，并计算出6种营养结构的量化指标。结果表明，3个季节的δ13C值、δ15N值均差异不显著（p>0.05）。春季δ13C值范围为−24.47‰～−14.50‰，δ15N值范围为6.86‰～（14.98±0.49）‰，营养级范围为1.52 ～（4.28±0.17）；夏季δ13C值的范围为−19.86‰～−14.44‰，δ15N...
本研究基于稳定同位素技术对江苏近海春、夏、秋季采集的不同生物类群（鱼类、甲壳类、头足类和底栖动物等）进行稳定同位素的分析，利用SIBER模型计算不同季节消费者的营养生态位，并计算出6种营养结构的量化指标。结果表明，3个季节的δ13C值、δ15N值均差异不显著（p>0.05）。春季δ13C值范围为−24.47‰～−14.50‰，δ15N值范围为6.86‰～（14.98±0.49）‰，营养级范围为1.52 ～（4.28±0.17）；夏季δ13C值的范围为−19.86‰～−14.44‰，δ15N...
2022, 44(2): 11-20.
doi: 10.12284/hyxb2022046
摘要:
珊瑚是记录海洋环境变化信息的载体之一，测定其U/Ca比值可重建海水温度或测定Th/U同位素比值可计算年龄重建海平面高度等。准确测定珊瑚中U、Th含量及同位素比值是提取所记载的海洋环境变化信息的前提，其难点在于高Ca基体分离和痕量U、Th富集纯化。基于此，本研究拟采用UTEVA树脂改进了一步富集分离珊瑚中U、Th的前处理方法，并联合高分辨电感耦合等离子体质谱仪测定U、Th含量。结果证明：上样介质HNO3浓度由3 mol/L降至2 mol/L不影响U、Th的吸附效率，用2 mL Milli-Q水可将...
珊瑚是记录海洋环境变化信息的载体之一，测定其U/Ca比值可重建海水温度或测定Th/U同位素比值可计算年龄重建海平面高度等。准确测定珊瑚中U、Th含量及同位素比值是提取所记载的海洋环境变化信息的前提，其难点在于高Ca基体分离和痕量U、Th富集纯化。基于此，本研究拟采用UTEVA树脂改进了一步富集分离珊瑚中U、Th的前处理方法，并联合高分辨电感耦合等离子体质谱仪测定U、Th含量。结果证明：上样介质HNO3浓度由3 mol/L降至2 mol/L不影响U、Th的吸附效率，用2 mL Milli-Q水可将...
2022, 44(2): 143-154.
doi: 10.12284/hyxb2022042
摘要:
以2 000 g海带为原料、米氏凯伦藻为测试微藻，采用甲醇浸提、液液萃取、硅胶柱层析、Sephadax LH-20凝胶柱层析和硅胶薄层层析等分离方法，纯化可能具有抑藻活性的化合物，制备到5个薄层纯样品，B21（1.39 g）、B131（0.51 g）、B132（0.48 g）、C211（0.016 g）和C212（0.020 g）。经鉴定，B21、B131、B132、C211和C212依次为7-羟基庚酸、十四酸、十六酸、十八酸和油酸，均是第一次从海带中分离获得。此5种脂肪酸对塔玛亚历山大藻、强壮...
以2 000 g海带为原料、米氏凯伦藻为测试微藻，采用甲醇浸提、液液萃取、硅胶柱层析、Sephadax LH-20凝胶柱层析和硅胶薄层层析等分离方法，纯化可能具有抑藻活性的化合物，制备到5个薄层纯样品，B21（1.39 g）、B131（0.51 g）、B132（0.48 g）、C211（0.016 g）和C212（0.020 g）。经鉴定，B21、B131、B132、C211和C212依次为7-羟基庚酸、十四酸、十六酸、十八酸和油酸，均是第一次从海带中分离获得。此5种脂肪酸对塔玛亚历山大藻、强壮...
2022, 44(2): 21-28.
doi: 10.12284/hyxb2022072
摘要:
本文根据2016−2017年山东近海渔业资源底拖网季度调查数据，应用多项空间自相关指标和变异函数，分析了山东近海底层鱼类资源的空间自相关性与空间异质性。结果表明，山东近海底层鱼类资源呈现出显著的空间聚集格局，存在着空间自相关性，其中在春季、夏季和冬季的空间自相关性较强，在秋季的空间自相关性较弱。从空间分布上来看，底层鱼类相对资源量指数高值区在春季、夏季位于山东半岛南部海域，在秋季、冬季高值区的范围大幅减小，而低值区四季均集中在莱州湾附近。变异函数的参数表明，秋季具有较强的块金效应，随机部分的空间...
本文根据2016−2017年山东近海渔业资源底拖网季度调查数据，应用多项空间自相关指标和变异函数，分析了山东近海底层鱼类资源的空间自相关性与空间异质性。结果表明，山东近海底层鱼类资源呈现出显著的空间聚集格局，存在着空间自相关性，其中在春季、夏季和冬季的空间自相关性较强，在秋季的空间自相关性较弱。从空间分布上来看，底层鱼类相对资源量指数高值区在春季、夏季位于山东半岛南部海域，在秋季、冬季高值区的范围大幅减小，而低值区四季均集中在莱州湾附近。变异函数的参数表明，秋季具有较强的块金效应，随机部分的空间...
2022, 44(2): 29-38.
doi: 10.12284/hyxb2022034
摘要:
根据2018年4月（春季）和10月（秋季）在舟山群岛东侧海域（29°10′25.54"～30°45′00"N，122°53′3.88"～124°48′28.31"E）开展的渔业资源底拖网调查所获得的蟹类数据，研究了该海域蟹类资源的种类组成、优势种、生物多样性等群落结构特征，同时分析了蟹类数量分布及其群落结构与温、盐等环境因子之间的关系。结果表明，调查海域春、秋季蟹类种类共有40种，隶属于12科，23属；其中，春季优势种为双斑鲟（Charybdis bimaculata），秋季优势种为双斑鲟和三疣...
根据2018年4月（春季）和10月（秋季）在舟山群岛东侧海域（29°10′25.54"～30°45′00"N，122°53′3.88"～124°48′28.31"E）开展的渔业资源底拖网调查所获得的蟹类数据，研究了该海域蟹类资源的种类组成、优势种、生物多样性等群落结构特征，同时分析了蟹类数量分布及其群落结构与温、盐等环境因子之间的关系。结果表明，调查海域春、秋季蟹类种类共有40种，隶属于12科，23属；其中，春季优势种为双斑鲟（Charybdis bimaculata），秋季优势种为双斑鲟和三疣...
2022, 44(2): 39-45.
doi: 10.12284/hyxb2022036
摘要:
本文根据2016−2017年在长山列岛邻近海域开展的渔业资源和环境季度调查数据，利用两阶段广义可加模型分析了该海域褐牙鲆资源丰度的时空分布及其与相关因子之间的关系。结果表明，长山列岛邻近海域褐牙鲆资源丰度具有明显的季节变化，春、秋季资源丰度高于冬、夏季；褐牙鲆春、秋季主要分布在120.5°～122.5°E水域，夏、冬季则向外海适宜水温水域移动；褐牙鲆出现概率主要受季节、底层盐度和底层水温的影响，在盐度31左右时出现概率较大；褐牙鲆相对资源量大小主要受底层盐度及水深影响，在水深33 m上下相对资源...
本文根据2016−2017年在长山列岛邻近海域开展的渔业资源和环境季度调查数据，利用两阶段广义可加模型分析了该海域褐牙鲆资源丰度的时空分布及其与相关因子之间的关系。结果表明，长山列岛邻近海域褐牙鲆资源丰度具有明显的季节变化，春、秋季资源丰度高于冬、夏季；褐牙鲆春、秋季主要分布在120.5°～122.5°E水域，夏、冬季则向外海适宜水温水域移动；褐牙鲆出现概率主要受季节、底层盐度和底层水温的影响，在盐度31左右时出现概率较大；褐牙鲆相对资源量大小主要受底层盐度及水深影响，在水深33 m上下相对资源...
2022, 44(2): 46-56.
doi: 10.12284/hyxb2022048
摘要:
由于过度捕捞等人类活动的胁迫，近年来海州湾渔业资源严重衰退。为了解海州湾鱼类β多样性的变化特征及其影响因素，本研究根据2013−2017年秋季在海州湾及其邻近海域进行的渔业资源底拖网调查数据，采用Sørenson相异性指数等方法计算了调查站位间以及海州湾海域整体的鱼类β多样性，并将β多样性分解为周转和嵌套两个组分，分析其时空变化特征。结合海州湾环境数据，采用广义非相似性模型分析海州湾鱼类β多样性及其组分与环境因子的关系。结果表明，海州湾鱼类β多样性及其周转和嵌套组分在年际间呈现不同程度的波动态势...
由于过度捕捞等人类活动的胁迫，近年来海州湾渔业资源严重衰退。为了解海州湾鱼类β多样性的变化特征及其影响因素，本研究根据2013−2017年秋季在海州湾及其邻近海域进行的渔业资源底拖网调查数据，采用Sørenson相异性指数等方法计算了调查站位间以及海州湾海域整体的鱼类β多样性，并将β多样性分解为周转和嵌套两个组分，分析其时空变化特征。结合海州湾环境数据，采用广义非相似性模型分析海州湾鱼类β多样性及其组分与环境因子的关系。结果表明，海州湾鱼类β多样性及其周转和嵌套组分在年际间呈现不同程度的波动态势...
2022, 44(2): 57-66.
doi: 10.12284/hyxb2022044
摘要:
半滑舌鳎（Cynoglossus semilaevis）作为比目鱼（Pleuronectiformes）中的代表物种，是我国沿海地区重要的海水经济鱼类。半滑舌鳎体色异常的问题长期以来一直困扰着从业者。导致体色变化的原因多种多样，遗传因素是最根本原因。针对半滑舌鳎无眼侧黑化的研究多在环境、营养、生理、常见色素基因克隆等方面展开，新的功能基因挖掘工作欠缺。本研究选取半滑舌鳎不同体色皮肤进行转录组测序，通过差异基因GO和KEGG富集比对分析，在可能的6条黑色素相关的KEGG通路中筛查差异基因并对差异表...
半滑舌鳎（Cynoglossus semilaevis）作为比目鱼（Pleuronectiformes）中的代表物种，是我国沿海地区重要的海水经济鱼类。半滑舌鳎体色异常的问题长期以来一直困扰着从业者。导致体色变化的原因多种多样，遗传因素是最根本原因。针对半滑舌鳎无眼侧黑化的研究多在环境、营养、生理、常见色素基因克隆等方面展开，新的功能基因挖掘工作欠缺。本研究选取半滑舌鳎不同体色皮肤进行转录组测序，通过差异基因GO和KEGG富集比对分析，在可能的6条黑色素相关的KEGG通路中筛查差异基因并对差异表...
2022, 44(2): 67-76.
doi: 10.12284/hyxb2022050
摘要:
毕加索小丑鱼（Picasso clownfish）因其皮肤中的白色斑块分布杂乱抽象而得名，同时也由于其白色斑块的形成无规律性和稀缺性，属于名贵的小丑鱼，因此，解析毕加索小丑鱼的皮肤白斑形成机制，可以为毕加索小丑鱼的人工育种提供理论依据。在本研究中，我们对3种体色毕加索小丑鱼的背鳍和臀鳍之间的身体相同部位3种色块（黑色、黄色、白色）的皮肤进行进行了转录组测序。研究结果显示，与黄色和黑色皮肤组织相比，在白色皮肤组织中存在大量差异表达基因。其中与黑色素产生相关的信号通路（例如黑色素生成、Hedgeho...
毕加索小丑鱼（Picasso clownfish）因其皮肤中的白色斑块分布杂乱抽象而得名，同时也由于其白色斑块的形成无规律性和稀缺性，属于名贵的小丑鱼，因此，解析毕加索小丑鱼的皮肤白斑形成机制，可以为毕加索小丑鱼的人工育种提供理论依据。在本研究中，我们对3种体色毕加索小丑鱼的背鳍和臀鳍之间的身体相同部位3种色块（黑色、黄色、白色）的皮肤进行进行了转录组测序。研究结果显示，与黄色和黑色皮肤组织相比，在白色皮肤组织中存在大量差异表达基因。其中与黑色素产生相关的信号通路（例如黑色素生成、Hedgeho...
2022, 44(2): 77-83.
doi: 10.12284/hyxb2022068
摘要:
为探究缢蛏糖原磷酸化酶基因（Sc-GPH）与糖原含量的关系，本研究克隆获得Sc-GPH cDNA全长，检测其在不同组织、不同月份的表达模式，并在Sc-GPH基因编码区筛选与糖原含量关联的SNP位点。结果表明，Sc-GPH cDNA全长为3 963 bp，开放阅读框为2 541 bp，编码846个氨基酸；氨基酸序列多重比对和系统发育树显示，缢蛏与欧洲大扇贝、虾夷扇贝、长牡蛎等贝类亲缘关系较近，而与哺乳类、甲壳类、昆虫类亲缘关系较远。实时荧光定量PCR结果显示，Sc-GPH在8个组织中均有表达，其中...
为探究缢蛏糖原磷酸化酶基因（Sc-GPH）与糖原含量的关系，本研究克隆获得Sc-GPH cDNA全长，检测其在不同组织、不同月份的表达模式，并在Sc-GPH基因编码区筛选与糖原含量关联的SNP位点。结果表明，Sc-GPH cDNA全长为3 963 bp，开放阅读框为2 541 bp，编码846个氨基酸；氨基酸序列多重比对和系统发育树显示，缢蛏与欧洲大扇贝、虾夷扇贝、长牡蛎等贝类亲缘关系较近，而与哺乳类、甲壳类、昆虫类亲缘关系较远。实时荧光定量PCR结果显示，Sc-GPH在8个组织中均有表达，其中...
2022, 44(2): 84-93.
doi: 10.12284/hyxb2022066
摘要:
瘤背石磺（Onchidium struma）广泛分布于潮间带和潮下带，是海洋生物向陆地生物辐射进化的重要代表，也是环境监测的指示生物。为丰富瘤背石磺的基础免疫学资料，本文研究了瘤背石磺体腔细胞的类别、细胞密度和体腔液免疫相关酶活性，并通过RNA-Seq测序获得体腔细胞转录本，进行生物信息学分析。结果表明，瘤背石磺主要有变形细胞、球形细胞和色素细胞3种不同类型的体腔细胞，其中，球形细胞数量最多，色素细胞数量最少；在无任何外源刺激下，体腔液内酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、超氧化物歧化酶和酚氧化酶等抗氧化酶...
瘤背石磺（Onchidium struma）广泛分布于潮间带和潮下带，是海洋生物向陆地生物辐射进化的重要代表，也是环境监测的指示生物。为丰富瘤背石磺的基础免疫学资料，本文研究了瘤背石磺体腔细胞的类别、细胞密度和体腔液免疫相关酶活性，并通过RNA-Seq测序获得体腔细胞转录本，进行生物信息学分析。结果表明，瘤背石磺主要有变形细胞、球形细胞和色素细胞3种不同类型的体腔细胞，其中，球形细胞数量最多，色素细胞数量最少；在无任何外源刺激下，体腔液内酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、超氧化物歧化酶和酚氧化酶等抗氧化酶...
2022, 44(2): 94-101.
doi: 10.12284/hyxb2022058
摘要:
全球气候变化背景下的极端高温和强降雨频发天气导致的养殖池塘持续性的高温和低盐环境给刺参池塘养殖带来了严峻的挑战。为了研究刺参对高温和低盐环境的生理响应，本实验分析了高温和低盐协同胁迫对刺参幼参生长及诱导型hsp70和hsp90基因表达的影响。实验设置4个温度梯度（16℃、20℃、24℃和28℃）和3个盐度梯度（22、27和32），共12个不同的胁迫组。经过40 d的长期胁迫，研究发现，随着温度的升高和盐度的降低，幼参的体重增加量减少，并在高温、低盐组出现体重负增长。长期胁迫提高了刺参幼参的诱导型...
全球气候变化背景下的极端高温和强降雨频发天气导致的养殖池塘持续性的高温和低盐环境给刺参池塘养殖带来了严峻的挑战。为了研究刺参对高温和低盐环境的生理响应，本实验分析了高温和低盐协同胁迫对刺参幼参生长及诱导型hsp70和hsp90基因表达的影响。实验设置4个温度梯度（16℃、20℃、24℃和28℃）和3个盐度梯度（22、27和32），共12个不同的胁迫组。经过40 d的长期胁迫，研究发现，随着温度的升高和盐度的降低，幼参的体重增加量减少，并在高温、低盐组出现体重负增长。长期胁迫提高了刺参幼参的诱导型...
2022, 44(2): 102-112.
doi: 10.12284/hyxb2022032
摘要:
在气候和人类活动的长期影响下，南海珊瑚礁演变出生境各异的珊瑚礁生态系统。珊瑚对特殊生境的适应离不开体内共生微生物类群的调节。分析共生微生物的生态特征有助于了解珊瑚的环境适应机制，同时可以对珊瑚未来的进化趋势做出评估。本研究从南海低纬度的南沙群岛（NS）和西沙群岛（XS）以及相对高纬度的海南陵水（LS）3个珊瑚礁区采集一种环境敏感型造礁珊瑚Pocillopora sp.，分析关键共生微生物（虫黄藻和细菌）的群落结构特征和生物量以及与环境的相关性。结果表明：（1）共生虫黄藻的群落组成在NS、XS与L...
在气候和人类活动的长期影响下，南海珊瑚礁演变出生境各异的珊瑚礁生态系统。珊瑚对特殊生境的适应离不开体内共生微生物类群的调节。分析共生微生物的生态特征有助于了解珊瑚的环境适应机制，同时可以对珊瑚未来的进化趋势做出评估。本研究从南海低纬度的南沙群岛（NS）和西沙群岛（XS）以及相对高纬度的海南陵水（LS）3个珊瑚礁区采集一种环境敏感型造礁珊瑚Pocillopora sp.，分析关键共生微生物（虫黄藻和细菌）的群落结构特征和生物量以及与环境的相关性。结果表明：（1）共生虫黄藻的群落组成在NS、XS与L...
2022, 44(2): 113-122.
doi: 10.12284/hyxb2022030
摘要:
流动的海水可以为海藻的生长提供所需的营养物质，对其生长和繁殖起到了非常重要的作用，而当前的生理生态学模拟实验，大多忽略了这一重要的环境因子。大型海藻虽然被认为是第4类“蓝碳”，但关于其固碳能力的研究较少。本研究设计了一种可以调节流速的大型海藻固碳能力测量系统，既可以测量大型海藻的净光合速率、呼吸速率和对无机氮、无机磷的吸收速率，也可以测量可溶性有机碳的释放速率。结果显示，与静止（0 m/s）相比，中流速（0.033 m/s）和高流速（0.094 m/s）均能提高鼠尾藻的净光合速率、净初级生产力、...
流动的海水可以为海藻的生长提供所需的营养物质，对其生长和繁殖起到了非常重要的作用，而当前的生理生态学模拟实验，大多忽略了这一重要的环境因子。大型海藻虽然被认为是第4类“蓝碳”，但关于其固碳能力的研究较少。本研究设计了一种可以调节流速的大型海藻固碳能力测量系统，既可以测量大型海藻的净光合速率、呼吸速率和对无机氮、无机磷的吸收速率，也可以测量可溶性有机碳的释放速率。结果显示，与静止（0 m/s）相比，中流速（0.033 m/s）和高流速（0.094 m/s）均能提高鼠尾藻的净光合速率、净初级生产力、...
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