仿生鱿鱼俯仰姿态下水动力学数值模拟

鱿鱼作为海洋高等软体动物,其软体特征与腕部特点为其机动性奠定了基础。为研究仿生鱿鱼软体触腕在不同俯仰角度下的弯曲特性,选择茎柔鱼(Dosidicus gigas)为仿生对象,建立仿生鱿鱼不同俯仰角度下的简化三维模型,并根据不同俯仰角度假设触腕不同弯曲特性。根据三维简化模型,采用数值模拟方法,分析比较仿生鱿鱼在不同俯仰姿态下与触腕弯曲下的水动力特性。研究认为:仿生鱿鱼采用软体触腕协调游动时,为其俯仰姿态的完成提供了有利的转矩,俯仰角最大为45°时其力矩系数达到-0.001 7,更有利于其高速游动时俯仰姿态的调整与游动方向的改变;仿生鱿鱼在完成俯仰姿态时可以通过改变腕部的弯曲程度,更及时高效地调整姿态与改变游动方向,且所需能耗较小。研究结果对仿生鱿鱼软体触腕的控制提供了依据与参考,同时为研究其高机动性游动行为与材料的选取奠定了基础。     

第一次及第二次抱卵的中华绒螯蟹胚胎和Z1幼体质量的比较

以中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)胚胎的湿重、胚胎直径、含水率、总脂和Z1幼体的体长、累计死亡指数(CMI)、50%死亡时间(PNR50)为评价指标,比较了第一次及第二次抱卵的胚胎和Z1幼体的性能。结果表明,两次抱卵的胚胎直径,湿重、干重具有显著性差异(P<0.05)。两次抱卵的胚胎含水率接近。在发育初期胚胎总脂的含量差异不大(P>0.05),在孵化前第二次抱卵胚胎的总脂含量低于第一次抱卵胚胎(P<0.05)。两次初孵Z1幼体的体长、总脂、CMI、PNR50差异显著(P<0.05)。综合各指标,第二次抱卵孵化所得的Z1幼体的质量不如第一次抱卵。     

印度洋西北海域秋季鸢乌贼渔场分布与浮游动物的关系

根据2004年10~11月我国鱿钓船在印度洋西北海域进行鸢乌贼资源调查所获得的资料,对表层浮游动物与鸢乌贼渔场分布之间的关系进行了探讨。结果表明:桡足类、箭虫类和糠虾类在调查海域的出现率在86%以上。浮游动物总生物量平均值为39.51±114.06mg/m3。鸢乌贼的平均日产量为4.6 t,平均CPUE为3.90 ind/线/h。在浮游动物中,生物量最高的种类为尖尾海萤,平均值为24.30mg/m3,但空间分布差异极大,并且与中心渔场分布无关。其次为箭虫类、桡足类和糠虾类,生物量平均值分别为9.18mg/m3、2.32mg/m3和1.38mg/m3,与中心渔场分布关系显著,并可作为渔场分布的指示种类。     

基于信息增益技术比较分析智利和秘鲁外海茎柔鱼渔场环境

茎柔鱼(Dosidicus gigas)是短生命周期物种,广泛分布在东太平洋海域。其资源大小和分布受不同时空尺度的气候变化影响。根据我国鱿钓船生产数据,结合卫星遥感获取的环境资料,利用信息增益技术对东太平洋智利和秘鲁外海两个海区茎柔鱼栖息环境进行比较分析。可以得出,智利和秘鲁外海茎柔鱼中心渔场分布对应的适宜表温(SST)范围分别是15~23℃和16~25℃,且每月最高作业频次对应的SST值具有明显的季节性特征,与SST平均值关系密切。信息增益技术结果表明,智利外海和秘鲁外海影响中心渔场分布的关键环境因子基本相同,主要为SST、55米层水温(T55)、表层至55米层的水温梯度(G0-55)。研究认为,不同海域表征茎柔鱼中心渔场的主要环境因子是有差异的,这一差异主要由其海洋环境大背景所决定。     

富山武装乌贼个体发育期角质颚表型变化分析

角质颚作为头足类重要的硬组织,记录了其丰富的个体生长信息.在西北太平洋海域,富山武装乌贼(Enoploteuthis chunii)是众多海洋哺乳动物和鱼类的食饵,掌握角质颚的生长变化规律不仅有助于了解其个体发育期摄食生态的变化,还有助于进一步研究其在海洋生态系统中的地位和作用.根据2019年3月和9月于西太平洋海域采...     

基于PIV技术草金鱼幼鱼转弯运动动力学特性

为了解观赏鱼类在转弯运动状态下的推进机理及推进性能,以体长为5～8 cm的草金鱼(Carassius auratus)幼鱼为研究对象,利用粒子图像测速技术(particle image velocimetry, PIV)和涡量矩定理,对机动转弯运动流体流场变化进行追踪,分析了幼鱼转弯过程中尾部的运动特征和动力学特性。结果表明：草金鱼幼鱼转弯过程中,形态结构主要发生C型、S+C型结构两种变化,转弯过程中幼鱼尾部周围流场的正、负值涡量交替出现;鱼体形态呈C型结构转弯时,幼鱼平均速度为0.130 7 m/s,流体对幼鱼尾部产生的正作用力为2.06～133.49 mN,负作用力为-83.85～-2.15 mN;鱼体形态呈S+C型结构转弯时,幼鱼平均速度为0.104 4 m/s,流体对幼鱼尾部产生的正作用力为24.06～80.95 mN,负作用力为-59.60～-5.86 mN。研究表明,转弯时鱼体形态呈C型结构变化的机动性能优于鱼体形态呈S+C型结构变化,且不同转弯类型产生作用力峰值的时刻不同。     

中国明对虾眼柄微结构与其生长的关系

观察了采集于江苏南通近海的69只中国明对虾的眼柄微结构,分析了其体长和体质量的生长。结果显示,眼柄由表层、色素层、钙化层和膜层4个部分组成。眼柄内存在明显的生长宽带和细纹,其中宽带数0~1个,细纹数27~37个。最小AIC法拟合分析显示,中国明对虾体长、体质量的生长与眼柄细纹数都呈显著的Logistic关系。研究表明,中国明对虾眼柄中的宽带与其年龄相关,细纹可用来分析中国明对虾的生长,而细纹的形成周期是否与个体差异、生长环境差异等相关还需要进一步验证。     

基于K-means动态聚类的鸢乌贼角质颚模式识别

本研究采用K-means动态聚类算法,对2014—2019年间采集于西北印度洋、热带东太平洋、中国南海的鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)样本的角质颚进行识别。基于K-means动态聚类算法能够很好地区分来自3个海区的鸢乌贼,对数据进行z-score标准化后,任选2维角质颚形态学参数以曼哈顿距离和欧氏距离进行K-means动态聚类分析,总正确区分率分别为86.7%和88.7%。K-means动态聚类算法对于鸢乌贼角质颚的识别有很大的参考价值,后续改进优化K-means算法使其具有普适性,将会提高鸢乌贼种群的识别能力。     

性成熟和个体大小对智利外海茎柔鱼耳石生长的影响

根据2007-2008年智利外海茎柔鱼资源调查期间采集的样本,以耳石最大宽度MW与其总长TSL之比作为表征耳石生长的指标,利用方差分析研究性成熟和个体大小对耳石生长的影响。分析认为,雌性个体的耳石MW/TSL与性腺成熟度存在相关性,性成熟度Ⅰ级与Ⅲ级、Ⅱ级与Ⅲ级个体的耳石MW/TSL存在显著差异(P<0.05);而雄性个体的耳石MW/TSL与性腺成熟度无关。雌性个体的耳石MW/TSL与胴长也存在着相关性,胴长300～400mm的个体与500～600mm和600～700mm、胴长400～500mm与500～600mm和600-700mm的雌性个体,它们耳石MW/TSL差异显著(P<0.05),胴长为400～500mm至500～600mm的个体,其MW/TSL增加迅速,差异极显著(P<0.01)。胴长350～400mm与400～500mm、400～450mm与450～500mm的雄性个体,它们耳石MW/TSL也存在显著差异(P<0.05),胴长400～450mm时的MW/TSL值为最小。研究表明,性成熟和个体大小对智利外海茎柔鱼耳石的生长有影响,但雌雄个体有差别。