南海灯光罩网沉降性能研究

根据2013年3月至4月南海灯光罩网渔船测定的沉降深度数据及搜集的渔船操作数据和海洋环境数据,对南海灯光罩网沉降深度和沉降速度与时间的关系进行了研究,并构建多元线性回归模型分析了灯光罩网最大沉降深度与放网时间、海流速度等因子的影响关系。结果显示:(1)网口纲一边沉降过程中沉降深度呈现两端深中间浅的趋势,网口纲两端最大沉降深度基本一致;(2)网口纲一边沉降速度呈现两端快中间慢的趋势,网口纲两端沉降速度都在10 m水深达到最大,而网口纲中部在5 m水深达到最大;(3)网具沉降深度与时间的关系式为H=-0.0008t2+0.4766t+1.2063(R2=0.9985),网具沉降速度与时间的关系式为:V=-1E-07t2-0.0018t+0.5269(R2=0.8813);(4)多元线性回归分析显示放网时间、风流向夹角、绞纲时间对网具最大沉降深度影响极为显著(P0.001),而海流速度、风力对网具最大沉降深度影响不太显著(P0.1);且各影响因子之间不存在多重共线性(κ=2.396100)。可为改善南海灯光罩网沉降性能提供参考,并为海上生产提供指导。     

基于多元变量的南极磷虾拖网作业状态影响因素分析

拖网作业过程中的网位、网身状态、拖网整体状态是评价拖网性能优劣的重要指标。以南极磷虾拖网为例,通过测量拖网不同部位(上纲、第3~4节网身连接处和网囊口上部中点)深度,以部位间深度差表示拖网作业状态,分析捕捞操作、海洋环境和渔获量对拖网作业状态的影响,确定中层拖网作业过程中状态的变化趋势。结果表明:上纲与第3~4节网身连接处深度差范围为-0.20~8.02 m,上纲与网囊口上部中点深度差范围为6.49~30.16 m;曳纲长度、拖速、风速、150 m水层流速对磷虾拖网上纲深度影响显著,上纲深度与曳纲长度和150 m水层流速呈正相关关系,与拖速呈负相关关系,随风速增加,上纲深度先减小后增大;拖速、200 m水层流速和浪高对上纲与第3~4节网身连接处深度差影响极显著;上纲与第3~4节网身连接处深度差具有随拖速和200 m水层流速的增加,先增大后减小的趋势,其中拖速为2.6 kn以及200 m水层流速为0.3 kn时,上纲与网囊口上部中点深度差最大,2 m浪高时,深度差最小;渔获量与上纲和网囊口上部中点深度差呈正相关关系;曳纲长度是影响拖网作业状态的最重要因素,其次是拖网速度、风速、浪高和水流速度。     

基于多元变量的南极磷虾拖网作业状态影响因素分析

拖网作业过程中的网位、网身状态、拖网整体状态是评价拖网性能优劣的重要指标。以南极磷虾拖网为例，通过测量拖网不同部位（上纲、第3~4节网身连接处和网囊口上部中点）深度，以部位间深度差表示拖网作业状态，分析捕捞操作、海洋环境和渔获量对拖网作业状态的影响，确定中层拖网作业过程中状态的变化趋势。结果表明：（1）上纲与第3~4节网身连接处深度差范围为-0.20~8.02 m，上纲与网囊口上部中点深度差范围为6.49~30.16 m；（2）曳纲长度、拖速、风速、150 m水层流速对磷虾拖网上纲深度影响显著（P< 0.05）；上纲深度与曳纲长度和150 m水层流速呈正相关关系，与拖速呈负相关关系，随风速增加，上纲深度先减小后增大；（3）拖速、200 m水层流速和浪高对上纲与第3~4节网身连接处深度差影响极显著（P< 0.05）；上纲与第3~4节网身连接处深度差具有随拖速和200 m水层流速的增加，先增大后减小的趋势；其中拖速2.6 kn和200 m水层流速0.3 kn时，上纲与网囊口上部中点深度差最大，2 m浪高时，深度差最小；（4）渔获量与上纲和网囊口上部中点深度差呈正相关关系；（5）曳纲长度是影响拖网作业状态的最重要因素，其次是拖网速度、风速、浪高和水流速度。     

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×v1.722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。     

围网下纲沉降特性试验研究

笔者曾对挪威鲱鱼围网的下纲沉降深度在围捕作业中进行了测试。本文根据海上实测数,对围网下纲沉降特性进行了理论分析,探求下纲沉降变化规律以及收绞括纲和投网速度对下纲沉降的影响。在此基础上对围网设计和围捕操作提出了一些建议。     

中西太平洋金枪鱼围网自由鱼群捕获率与渔场温跃层特性的关系

温跃层特性与金枪鱼表层渔业的捕捞成功率有关,但温跃层特性随海域与季节的不同而变化,因此对于捕捞成功率的影响也不同。分析了中西太平洋我国金枪鱼围网船队作业渔场的温跃层特性,并结合海上实测的围网沉降性能与对应的生产资料,探讨了金枪鱼围网捕获成功率与温跃层特性的关系,结果表明：（1）调查期间91.2%的网次所对应的温跃层顶界深度超过100 m,温跃层顶界深度较深是该海域渔场温跃层的重要特征;（2）围网最大沉降深度的95%置信区间为［185.0, 197.8］ m,渔场温跃层顶界深度的95%置信区间为［146.0, 158.3］ m,网具穿越温跃层顶界后继续沉降的深度的95%置信区间为［34.3, 44.0］ m;（3）相关分析表明,本研究中金枪鱼围网的捕获成功率与温跃层特性并不存在显著的相关性（P>0.05）,这可能是由于当地渔场较深的温跃层顶界深度使得目标鱼种在网具到达温跃层之前拥有充分的逃逸时间和空间,从而导致温跃层内急剧变化的温度梯度失去了阻碍作用。     

沉降对多孔方型人工鱼礁流场效应影响的数值模拟

礁体沉降作为人工鱼礁投放后普遍产生的现象,对人工鱼礁周围流场会产生影响。为研究多孔方型人工鱼礁不同沉降情况下流场效应的变化,采用计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术,利用Fluent软件模拟在固定来流流速为0.8 m/s时,5种不同沉降程度下单体鱼礁周围的流场情况。结果显示:与无沉降时(初始状态)相比,在沉降程度为20%时,上升流最大高度降低约1.0 m,最大上升流流速增大约0.015 m/s,侧向流速增大区域(大于来流速度)扩大至1.5倍左右,同时礁体背流面透水区域增大,背涡流区域沿水流方向移动约2 m,礁体周围流场情况一定程度上变得更加复杂;在沉降程度为40%时,上升流流速最大值与初始状态相比减少约为0.010 m/s,侧向流增大区域基本一致,此时礁体背流面透水区变化较大,有形成一个逆时针涡旋的趋势;当沉降程度达到60%时,礁体周围流场效应开始明显下降,上升流最大高度相较于初始状态降低约3.2 m,上升流最大流速降低约0.600 m/s,侧向流速增大区域与壁面间距缩短约0.4 m,背涡流区域有消失的迹象;在沉降程度达到80%时,礁体流场效应基本丧失。研究表明,对于多孔方型人工鱼礁,在沉降程度40%以内,人工鱼礁仍然能够发挥着较好的流场效应;礁体在沉降程度达到60%时,礁体周围流场复杂程度相较于初始状态有明显损失,之后随着沉降深度增加,礁体流场效应逐渐消失。     

渔具的沉降性能及数值模拟研究进展

灯光罩网是近年在南海迅速发展的一种新型渔具,沉降性能及网具作业时所具有的形状是影响灯光罩 网渔获效率的重要因素,总结了下纲载荷网衣材料缩结系数及海流各因素对渔具沉降性能的影响,目脚水动力特 性与水动力系数研究和网渔具运动数学模型的建立方法分析了延绳钓网片及围网近年在数值模拟方面的研究方 法与成果针对灯光罩网特点提出利用弗里德曼CN90 公式和松田皎建立的C0公式,以及田内公式中任意冲角平面网 片阻力系数,借助曲面积分的方法建立灯光罩网阻力计算公式。数值模拟中为了获得更大的求解时间步长建议尝试 网格矩阵及分散算法进行各质量点模型求解。     

西北太平洋秋刀鱼耳石形态学分析

秋刀鱼是大洋性的重要经济鱼类,其耳石包含着重要的生态信息.根据2009年5-8月于西北太平洋公海采集的123个秋刀鱼耳石样本,分析其耳石的外部形态,探讨其耳石的形态差异及生长模式.主成分分析认为,耳石总长(TSL)、耳石最后端到耳石背面的长度(DED)、耳石腹面到耳石基叶的长度(DVR)、耳石基叶的长度(TRL)可用来表征耳石的形态特征.通过灰色星座聚类方法用以上几个主成分的形态特征指标对西北太平洋秋刀鱼的种群结构进行聚类分析,根据综合指标值以及星座图的聚类情况可知,此次试验渔获的西北太平洋秋刀鱼只存在一个种群.对种群进行差异系数C.D.检验,可知北太平洋秋刀鱼的种群已经达到亚种水平.将秋刀鱼的主成分形态参数做均数差异显著性检验,结果显示T值都小于3,表明西北太平洋秋刀鱼的各形态性状无显著性差异.在整个生长过程中秋刀鱼耳石的各部分均呈异速生长,其形态变化趋势为耳石长轴、短轴均随着时间异速增长,翼叶、基叶也随着时间而增加得愈加明显,翼叶的增长速度大于基叶.幂函数拟合秋刀鱼TSL与体长(BL)的关系式为TSL=0.702 74 ×BLL3867(r2=0.768 5,n=123),秋刀鱼TSL与体长之间的关系为显著(P＜0.05).耳石最后端到耳石背面的长度与体长之间的关系式为DED=6.829 6×BL.849877(2 =0.583 3,n=123),耳石腹面到耳石基叶的长度与体长之间的关系式为DVR =0.835 819 ×BL1.254(r2 =0.563 7,n=123).DED、DVR与体长之间的关系显著(P＜0.05).3种模型的拟合结果显示,秋刀鱼耳石形态参数中基叶长度与体长之间关系不显著,随着秋刀鱼个体的生长,TRL变化不大,TRL值大多在0 ～180μm的范围内.     

我国竹筴鱼中层拖网网具性能分析

对目前生产使用的智利竹荚鱼拖网1 440 m×472.25 m(330.00 m)、163 2 m×496.25 m(387.00 m)两种网具进行水槽模型试验.结果如下:网口高度公式为:H=0.076CV-0.559 4.网具阻力公式为:R=0.089 9(d/a)LCV1.738.通过两种网具性能之间以及与以往狭鳕拖网网具分析比较,结果表明,(1)在拖速0.255 m/s,L/S=0.4时,1 440 m和1 632 m中层拖网,网口垂直高度可达79 m和77 m,与实船网具测试相符.在垂直扩张效果、袖端水平扩张比对网口扩张高度的影响、网具阻力等方面,1440网也优于1632型网具.(2)由于装置了柔性帆布扩张器,现行的1440型、1632型竹筴鱼拖网在垂直扩张效果、袖端水平扩张比等方面性能更佳.     

黄土露天矿区重构土壤典型物理性质差异及对植被生长状况的影响

为研究重构土壤典型物理性质对植被生长状况的影响,以中煤平朔安太堡露天矿南排土场为研究对象,采用典型剖面采样法、室内测试法、方差分析法、拟合分析法等,分析土壤不同深度典型物理性质（土壤容重、土壤质量含水量）对植被生长指标的影响。结果表明,随着土层深度的增加,土壤容重均值呈现出先增加后减少的趋势,土壤质量含水量总体上随着土壤剖面深度的增加而降低。土壤容重介于0.87~2.00 g·cm^-3之间,土壤质量含水量的范围为1.19%~20.97%。各个土层之间土壤容重、土壤质量含水量均有较明显差异,且土壤容重在30~60 cm土层差异最明显,土壤质量含水量在0~30 cm土层差异最明显。研究区植被生长状况较好的样地土壤容重均值为1.47 g·cm^-3,土壤质量含水量随深度增加趋于10%左右,并且0~10 cm土层土壤容重与0~30 cm土层土壤质量含水量是影响植被生长的关键因素。研究区内重构土壤的容重、质量含水量在不同剖面以及不同土层之间存在较显著差异,表层土壤物理性质是影响植被生长的重要因素。     

贵德县春季旱地土壤水分变化特征及其与气象因子的关系

利用1991—2016年3—5月土壤实测含水量资料,采用统计分析方法,从不同土层、不同站点对贵德县春季旱地土壤水分变化特征及其与气象因子的关系进行分析。结果表明,新街、尕让春季土壤含水量变化趋势较一致,最大值出现在5月底,呈低—高缓慢增长;东山土壤含水量波峰出现在4月,呈低—高—低—高的变化。干土层变化与降水量变化呈反向趋势,0~30 cm土壤含水量随深度的增加变化率明显。3月影响土壤含水量主要因子是风速,4月影响土壤含水量的主要因子是风速和温度,5月份影响主要因子是降水量;气候背景是土壤含水量变化的主因;不同的气候条件下各因子对土壤含水量的影响程度和影响时间段不同。     

崩壁不同土层水分运动特征的染色示踪

以南方花岗岩崩岗崩壁不同土层土壤为研究对象,运用染色示踪和Photoshop CS5图像提取技术,记录水平方向上土壤剖面的染色面积和最大染色深度,以分析崩岗崩壁不同土层的水分运动分布特征.结果表明:红土层持水性能高于砂土层和碎屑层,但水分的侧向运移速率低于其他2个土层;在水平方向上10~30 cm内各土层土壤含水量均随深度的增加呈现逐渐减小的趋势;经过24 h染色入渗试验后,砂土层水平方向上0~9 cm和碎屑层0~13 cm内的染色面积均超过80%;红土层优先流现象明显,剖面染色比例小,亮蓝染色剖面呈条带状分布,其染色面积随深度的增加而缓慢下降;砂土层和碎屑层平均染色比例较大,亮蓝染色剖面呈块状均匀分布,并随深度的增加表现出先缓慢下降后迅速下降的趋势.     

海南西部不同林龄橡胶人工林生态系统土壤有机碳库及其影响因素分析

该研究通过对海南西部不同林龄橡胶人工林土壤剖面进行有机碳含量实测,估算土壤有机碳储量,结果表明4种不同林龄橡胶人工林生态系统土壤有机碳含量为6.20～14.36 g/kg;橡胶人工林土壤有机碳碳含量随土壤层的增深而逐渐减少,除33 a胶林0～60cm各层土壤有机碳含量差异显著外,其他同一林龄橡胶人工林不同土壤层间差异不显著,不同林龄橡胶人工林在同一土壤层间有机碳含量差异显著,土壤有机碳集中于0～30 cm土壤层;5、10、19和33 a橡胶人工林生态系统土壤有机碳储量分别为76.85、74.48、81.74和85.31 t/hm2。气候条件、土壤质地、凋落物量累积与分解、林龄大小和胶林经营管理是影响橡胶人工林土壤有机碳蓄积的主导因子。     

湘西洛塔不同深度土壤CO_2浓度变化研究

采用CO2气体检测管法对湘西洛塔旱地不同深度土壤CO2浓度进行了一年的连续观测研究。结果表明:10 cm,20 cm和40 cm处土壤CO2浓度具有一定的季节节律变化,说明表层土壤CO2浓度受气温影响比较显著,而60 cm,100 cm,140 cm,180 cm,220 cm和260 cm处土壤CO2浓度未表现出一定的季节节律变化,说明影响深层土壤CO2浓度的因素比较复杂。100 cm深度以上的土壤CO2浓度具有随深度增加而增加的趋势,而100~260 cm深度的土壤CO2浓度具有随深度增加而减小的趋势。     

淀山湖生态示范区附着藻类季节动态变化研究

于2010年在淀山湖生态修复示范区分0.1、0.5、1.0、1.5 m 4个水层挂片,进行附着藻类群落结构的季节调查,以期探索其时空变化特征,为淀山湖生态修复积累基本资料。结果显示,共检出附着藻类139种,隶属7门50属;其中硅藻门最多,为19属89种;附着藻类的种类数在不同水层的分布具有季节特性,优势种具有明显的季节性和垂直性特性;该水域附着藻类密度在春季0.1 m水层最高,为12.73×104cell·cm-2;在冬季1.5 m水层最低,为367 cell·cm-2。除秋季0.5 m水层密度高于0.1 m水层外,其他3季藻类密度均随水深的增加而递减;二因素方差分析显示,附着藻类密度春季显著高于其他3季(P<0.05),秋季显著高于夏季和冬季(P<0.05);0.1 m水层密度与0.5 m水层密度之间无显著差异(P>0.05),但此两水层藻类密度均显著高于1.0 m和1.5 m(P<0.05)。附着藻类Shannon-weaver多样性指数(H′)为1.29～4.32,春季显著高于其他3个季节(P<0.05);1.5 m水层显著低于其他各水层(P<0.05)。表层水体(0.1 m)附着藻类密度和多样性易受降雨、风浪等因素干扰。