秘鲁外海茎柔鱼肌肉组织的能量积累

能量积累是表征生物体身体能量储备水平的重要指标之一,对寿命短、生长快且终生一次繁殖的头足类属种的表征作用尤显重要。本实验根据我国远洋渔业鱿钓渔船于2014年6-8月在秘鲁外海(10?26?S~17?17?S,79?17?W~82?39?W)作业期间随机采集的茎柔鱼(Dosidicus gigas)样本173尾(雌性107尾,雄性66尾),利用数学统计方法和组织能量密度测定技术,分析了该柔鱼个体的体重-胴长生长和胴体、足腕、尾鳍等肌肉组织的能量密度及其能量积累过程。结果显示,茎柔鱼雌雄个体的胴长、体重分别为(262.12±38.33)mm、(541.69±251.69)g,以及(251.37±31.90)mm、(449.78±179.99)g;雌雄个体的体重-胴长生长存在显著性差异(P0.05)。雌雄个体肌肉组织能量密度均以胴体的为最高,分别为(20.56±1.12)k J/g和(20.67±0.76)k J/g;足腕次之,分别为(20.09±1.25)k J/g和(19.95±0.87)k J/g;尾鳍最低,分别为(19.92±1.05)k J/g和(19.63±0.96)k J/g;同一组织雌雄个体间的组织能量密度无显著性差异(P0.05)。胴体、足腕、尾鳍等组织间的能量积累差异性显著(P0.05),胴体是最大的能量积累单元。其中,雌性个体胴体、足腕、尾鳍三组织的能量积累占比分别为63.14%、25.23%和11.63%;雄性个体的分别为65.89%、22.91%和11.20%。此外,胴体、足腕、尾鳍肌肉组织的能量随着个体生长积累显著(P0.05),并且这些肌肉组织的能量积累自低纬度向高纬度海域显著增加(P0.05),表明秘鲁外海茎柔鱼肌肉组织的能量积累过程是一个索饵育肥及其生长的过程。     

南海北部秋季杜氏枪乌贼角质颚形态和生长特征

为了研究杜氏枪乌贼(Uroteuthis duvaucelii)角质颚形态和生长特征,根据2015年9—10月在南海北部海域采集的样本,通过测定样本胴长(L_M)、体质量(M)和角质颚的形态值,建立胴长与体质量以及角质颚形态参数与胴长的关系,并利用方差分析法比较不同个体和性成熟度间杜氏枪乌贼角质颚形态的差异。结果表明,不同性别未成熟个体间胴长存在显著差异(P0.01),雌性不同成熟度个体间体质量存在显著差异(P0.01),胴长和体质量关系符合幂函数,未成熟和性成熟个体的生长系数b分别为2.22~2.25和1.75;性成熟与未成熟个体间角质颚形态值存在显著差异(P0.01),不同性别未成熟个体间则不存在显著差异(P0.05);选取的6个角质颚形态参数值与胴长的关系均符合线性生长模型;通过方差分析,认为不同胴长组之间,雌性杜氏枪乌贼角质颚形态存在显著差异(P0.01),结合性成熟度分析,发现角质颚形态参数同时受到胴长与性成熟度间交互作用的影响(P0.01)。     

长江流域生物资源及生态环境研究进展

以CNKI平台中的文献数据,利用文献计量学方法,对其文献的增长趋势及期刊分布进行分析,并基于作者和机构合作网络、关键词共现的聚类知识图谱及突变检测等方法,探究我国长江流域生物资源及生态环境主题的研究热点及其研究前沿。研究表明:研究文献总体上呈递增趋势,2016年开始呈现激增态势;作者、机构间的交流合作较少,作者间合作大部分局限在机构内部的研究者之间的合作,合作相对活跃的机构主要有长江科学院、长江流域水资源保护局及长江水利委员会等;其优势学科领域主要为环境科学、区域经济学、水利工程学、农业经济等。当前我国长江流域生物资源及生态环境的研究领域有5个方向:(1)开展长江经济带城市群生态环境评价与保护、城镇化与生态文明建设,以及绿色发展等研究;(2)开展长江三峡与三峡库区的生态环境监测与保护、森林资源养护、水土保持与流失、资源与生态补偿机制研究及其生态环境的可持续发展等研究;(3)开展长江流域自然保护区的生态环境保护与规划、生态保护红线及其生物资源养护与生物多样性保护等研究;(4)在长江大保护背景下,开展长江流域生态环境的保护与修复、流域综合治理,以及水生生物资源的合理开发利用的研究;(5)开展长江源区水电资源开发、水环境保护及其渔业生态环境保护等研究。为科学管理和保护长江流域的重要生物资源,提出建立基于科学设计的全流域生物资源和环境监测系统,建立全流域的生物资源及生态系统的生物数据模型,发展长江流域渔业资源养护与开发的风险评估决策系统,发展长江流域科学的渔业资源增殖放流技术体系,发展基于GIS的长江全流域的渔业资源与环境监测和管理决策信息服务系统等建议。     

立式双曲面网板水动力性能及流场可视化研究

网板是拖网作业系统中重要的属具之一,其水动力性能的优劣直接关系到拖网网口的扩张,并影响其生产效果和经济效益。采用单因素试验法,利用水槽模型试验和数值模拟(computational fluid dynamics, CFD)研究立式双曲面模型网板在不同展弦比λ(2.5、3.0、3.5、4.0)、弯曲度f/C(10%、15%、20%)、后退角Λ(0°、10°、15°)下的水动力性能,分析不同结构参数的网板水动力性能,对比两种方法的结果,并实现网板周围流场可视化。结果显示:①2号网板(λ=3.0、f/C=15%、Λ=10°)升力系数最大,冲角25°时,模型试验值为1.70,数值模拟值为1.88,阻力系数随冲角增大一直增大,且后部流速的模拟值和测定值平均偏差为4.40%,两种方法获得的结果吻合度高。②2号网板在流场分布中边界层分离点随冲角增大逐渐向翼端前沿移动,中心面后部涡旋随冲角增大一直增大,左翼板侧低压区随冲角增大呈先增大后减小趋势,网板尾部随冲角增大形成明显的翼端涡,产生涡升力对网板提供附加升力,使得立式双曲面网板比其他类型网板有较高升力。     

基于神经网络的东南太平洋茎柔鱼渔场预报模型的建立及解释

东南太平洋秘鲁茎柔鱼(Dosidicus gigas)是我国鱿钓船的重要捕捞对象。准确预报中心渔场是提高渔业生产能力的重要内容。本文根据2006~2009年我国远洋船队东南太平洋秘鲁茎柔鱼生产统计数据(月份、经度、纬度)及遥感获得的表温、Nio 3.4区海表温度异常、海面高度资料,利用反向传播(EBP)神经网络建立秘鲁茎柔鱼中心渔场预报模型。在此基础上,尝试使用神经网络解释图(neural interpretation diagram)、自变量相关(independent variable relevance)、灵敏度分析(sensitivity analyses)三种方法解释EBP模型权重,推断东南太平洋茎柔鱼中心渔场形成的主要影响因子。结果认为,影响中心渔场的3个主要影响因子为Nio 3.4区海表温度异常、表温和纬度,其贡献率分别为28.95%、22.1%和19.68%。利用EBP神经网络建立的预报模型不仅在预报精度上达到要求,而且能够很好地解释秘鲁茎柔鱼中心渔场的形成机制。     

头足类角质颚研究进展Ⅱ——运动、分类与生态

头足类的资源开发和利用已经得到各国的普遍重视,对其基础生物学等方面的研究得到不断的发展。作为头足类的主要捕食器官之一,角质颚这种不靠关节、仅靠肌肉收缩来运动的方式引起了学者们极大的兴趣,同时其固有的形态特点是分类学的良好性状,所包含的大量信息也可以用于生态学方面的研究。本文根据国内外学者对其运动模式的解释,阐述了相关结构的特点,同时对角质颚在头足类分类和生态学等方面的应用研究做了综述。回顾前人的研究发现,对角质颚的功能性研究已有一定的成果,今后的研究应该更加关注对角质颚特征定量整理,并编制检索表,同时根据该结构中的信息,分析头足类在生态系统中的准确定位和相关的环境关系。     

秘鲁外海茎柔鱼大型群与小型群的遗传变异分析

秘鲁海域茎柔鱼(Dosidicus gigas)资源丰富,且存在不同性成熟胴长群体。为了更好地对该海域茎柔鱼资源进行开发管理,本文利用线粒体DNA(mtDNA)与微卫星DNA(SSR)2个分子标记对秘鲁外海茎柔鱼大型群与小型群的遗传变异进行研究。基于Cytb基因序列得到的2个群体总的单倍型数、单倍型多样性指数、核苷酸多样性指数及平均核苷酸差异数分别为19、0.758±0.052、0.002 19±0.001 46和1.586。基于COⅠ基因序列得到的2个群体总的单倍型数、单倍型多样性指数、核苷酸多样性指数及平均核苷酸差异数分别为18、0.707±0.055、0.001 70±0.001 26和1.057。2个群体具有较高的单倍型多样性指数和较低的核苷酸多样性指数。筛选的12个SSR位点均为高度多态性位点(PIC=0.725~0.933),位点DG02、DG07、DG09、DG28、DG36极显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P0.01)。基于SSR标记得到的大型群观测杂合度为0.716,期望杂合度为0.868;小型群观测杂合度为0.721,期望杂合度为0.883,二者均具有较高的遗传多样性。基于mtDNA标记的单倍型网络关系图及2个群体间遗传分化系数Fst分析结果显示,2个群体不存在显著的遗传分化(Cytb:Fst=0.004 52,P0.05;COⅠ:Fst=0.000 89,P0.05)。基于SSR标记也得出相同的结论(Fst=0.002 51,P0.05)。2个群体可能在产卵洄游过程中发生基因交流,建议将秘鲁外海茎柔鱼大型群和小型群看作1个管理单元。     

头足类分类鉴定的研究进展

头足类作为软体动物门中的重要组成,不仅具有很高的经济价值,而且还是海洋生态系统组成中不可或缺的一部分,加大对头足类的开发利用已成为世界各国的目标之一。头足类种类繁多,通常是抹香鲸等高等动物的重要饵料,因此其分类鉴定显得尤为重要。本文从方法和材料两个方面对头足类的分类鉴定进行了系统的回顾与总结。传统的外部形态学与生态学在头足类的分类鉴定已经相当成熟,耳石是头足类信息的良好载体,可作为种类和种群划分的主要依据;角质颚是头足类的主要摄食器官,具有稳定的形态特征、良好的信息储存以及耐腐蚀等特点,不同种类之间有着显著的差别,是分类鉴定的良好材料。头足类的分类鉴定要在发挥传统分类学优势的同时,加大分子水平上的研究力度,并将二者结合,相互佐证。此外,还应加强对头足类硬组织的研究和基础资料积累,并建立完整的数据库及检索系统,使其在分类鉴定中得到更加有效的应用。     

基于有限元分析的金枪鱼延绳钓钓钩力学性能研究

掌握金枪鱼延绳钓钓钩的应力、变形等力学性能有利于改进钓钩设计和正确选用材料。实验针对生产实际中常用的2种钓钩(环形钩和圆形钩)进行三维实体建模,利用ANSYS软件对其进行有限元分析,获得钓钩的等效应力、变形的分布模式和可能的破坏条件及形式;由同尺寸和同结构钓钩的拉伸实验结果验证了数值分析得到的最大应力和变形结果,并根据数值分析的结果对钓钩进行了结构优化分析。结果显示:(1)同规格环形钩的抗拉强度优于圆形钩15.80%~29.40%,环形钩X、Y轴最大变形率比圆形钩分别小3.00%和0.21%;(2)钓钩的主要受力区域在后弯处(承受83.00%~86.00%的应力),轴头孔下端存在应力集中;(3)对后弯、前弯表面进行压扁处理(压下率为15.00%),适当增加钓钩后弯的圆弧曲率(曲率半径由14 mm增至16 mm)、钩轴采用圆弧过渡等措施,可提升钓钩强度4.60%~10.80%。研究表明,圆形钩是良好的生态保护型钓钩,强度满足使用要求,可在延绳钓渔业中使用。