Vertical ambush corridors: Intriguing multi-mechanism ecological structures embedded in the kinetic fluid architectures of ocean living resource production systems

The concept of a ‘vertical ambush corridor’ is herein introduced to marine ecosystem science. In the open ocean, adequate physical cover from which to launch an unanticipated ambush attack is generally lacking. An available alternative is for a predator to channel its attack vertically upward from below, rendering an unlighted approaching predator extremely difficult for a downward viewing potential prey to visually identify against the profound blackness of the deep ocean background. Moreover, within sub-mesoscale structures wherein the ambient water is sinking, slightly warmer water temperatures within the core of the downward motion results in outward refraction of both sound and light waves, producing sound and light shadow patterns that may reduce the capacity of prey organisms to recognize the approach of an upwardly attacking predator. This suggests that presence of such submarine ‘vambush’ structures may enhance trophic transfer efficiency within marine ecosystems, as well as provide perhaps the best available explanation for such predator behaviours as the evident strong attraction to drifting flotsam and floating fish aggregation devices (FADs), as well as the repeated large amplitude ‘bounce dives’ undertaken by a large number of dominant oceanic predatory fish species. The oxygen constraints faced by water-breathing organisms are posed as controlling factors in the potential ecological operation of these vambush structures, that in turn may have potential vulnerability to the growing global problem of ocean deoxygenation. Increased identifiable habitat granularity represented by such sub-mesoscale features may have important utility in supporting empirical studies and applications of the comparative scientific method.     

基于"门槛-供需"耦合视角的县域农村生活可达性评价

在乡村振兴背景下，农村生活设施布局优化对乡村发展、农村居民幸福感提升具有重要意义。针对农村可达性研究中评价对象与视角单一等问题，考虑四类生活设施，采用"面向服务需求的等时线分析方法"与改进的"两步移动搜索法"，从"门槛"与"供需"角度分析高安市农村生活可达性的空间分布特征，进而提出一种基于耦合视角的可达性分区模式，并探讨农村生活可达性的驱动机制与优化路径。结果表明：1）从最低时间成本来看，农村学前教育、大病就医、物流快递、文体活动均存在较大障碍，城乡发展的不均衡现象显著。2）从供需关系来看，教育资源与人口形成相对平衡的区域供需关系。部分乡镇中心医疗设施供给高于城区，商业与文体的供给普遍具有明显的城镇偏向性。3）基于"门槛-供需"耦合视角的农村可达性分区将高安市按四类设施分为高门槛-低供给、高门槛-高供给、低门槛-低供给、低门槛-高供给四种可达区和不可达区。农村生活可达性受空间阻抗与供需关系的影响，可从空间关系调整、生活设施与道路建设、生活服务服务要素流动三方面进行优化。研究可为县域农村生活设施、农村居民点的布局优化提供借鉴和参考。     

莱州湾芙蓉岛人工鱼礁区大型底栖动物的营养结构特征

人工鱼礁建设是改善底栖生境、提高底栖动物多样性和资源丰度的重要措施之一，其建设效果与投放时间长短密切相关。为了探究投礁时长对大型底栖动物营养关系的影响，实验应用稳定同位素技术对比分析了莱州湾芙蓉岛海域不同礁龄人工鱼礁区和对照区大型底栖动物及其食源的碳、氮稳定同位素组成，计算了不同区域大型底栖动物的食物基础以及消费者的营养级。结果显示：①长礁龄区、短礁龄区和对照区的大型底栖动物δ¹³C值分别为−25.08‰~−13.34‰、−25.86‰~−17.80‰和−25.39‰~−11.06‰；δ¹⁵N值分别为10.73‰~15.78‰、10.02‰~14.89‰和10.17‰~15.80‰。②相较于短礁龄区和对照区，长礁龄区底栖动物群落营养多样性更高，食物来源多样性水平更高，群落内营养生态位更加多样化，群落结构稳定性较好。③以食性为依据，将大型底栖动物分为浮游生物食者 (Pl)、肉食者 (C)、碎屑食者 (D)和杂食者 (O)等4类摄食功能群，在4类潜在食源 [浮游植物、浮游动物、水体悬浮颗粒有机物 (POM)和沉积物有机物 (SOM)]中，浮游植物碳源对除肉食者外的3类消费者的平均贡献率最高 (31.40%)。④长礁龄区、短礁龄区和对照区的消费者营养级分别为2.00~3.83、2.00~3.49和2.00~3.87；此外在长礁龄区出现了相对多的高营养级捕食者，从而证实长礁龄区的底栖动物群落具有更复杂的营养结构。同时发现，人工鱼礁建设能使大型底栖动物更充分地利用浮游植物碳源，并且能够增加底栖动物群落的营养多样性和丰富度，促进群落中较高营养级动物的增加。本研究结果有助于了解人工鱼礁建设的环境生态效应，为进一步研究底栖生境食物网的物质循环和能量流动提供了基础资料。     

基于浮板结构的植保无人机药液晃动抑制试验

植保无人机易因药液剧烈晃动出现操控困难甚至失稳。针对这一问题，并考虑质量限制要求，提出了一种液体晃动抑制装置——弹性约束浮板。搭建晃动力测量系统，试验研究了不同液体深度和激励频率下浮板的晃动抑制效果，分析了浮板结构和约束属性对浮板抑制能力的影响。结果表明：浮板不受约束时，晃动抑制能力较弱；刚性约束在某一液体深度范围内有良好的抑制能力；弹性约束则扩大了具备良好抑制能力的液体深度范围。浮板位于液面附近且弹性绳能被浮板牵拉时，即使激励频率接近固有频率，液体晃动力也仅为原来的1/3～1/2。位于液面以下较深位置时，浮板晃动抑制能力基本消失。浮板位置受弹性绳长度影响，需要根据液体深度变化范围合理选择绳索原长。浮板面积越大，晃动抑制效果越好。但在很多工况下，相对较小的浮板也可获得良好的抑制能力，从而具有更大的灵活性。弹性约束浮板使自由液面的衰减加速，显著提高了振荡系统的阻尼比。对于姿态频繁变化、药液易于大幅晃动的植保无人机，弹性约束浮板具有很好的实用价值。