我国深远海养殖工程装备发展研究

深远海水域拥有发展水产养殖优良的条件,包括优质的水源、适宜的区域性或洋流性水温,以及极少的陆源性污染与病害。一旦具备安全可靠的工程装备以及海上生产保障系统,对发展深远海养殖,形成"深蓝渔业",具有极好的条件与深远的意义。大型养殖工船与网箱设施是发展深远海养殖工程装备的核心,也是国内外技术研发的前沿。本文在分析国内外深远海工程装备研究进展的基础上,提出了我国深远海养殖工程装备及"深蓝渔业"的战略构想,以及推进科技进步的重点任务及建议。     

迈向远海的中国水产养殖：机遇、挑战和发展策略

根据中国国情对海上养殖和深远海养殖装备进行了分类、比较,并综述了中国近海和远海养殖特别是深远海养殖发展面临的机遇、挑战和发展策略。海上养殖可分为近岸养殖、离岸养殖、远海养殖和深远海养殖四类,前二者可合称为近海养殖。深远海养殖或称装备型远海养殖特指具有钢架结构和自动投饲系统等,可抵御或躲避强台风的远海养殖方式。深远海养殖装备包括远海围栏、复合式钢构网箱(包括半潜式和全潜式)、船形网箱(包括有动力和无动力)和海基养殖舱(包括养殖工船和封闭养殖舱)四类。近岸养殖向离岸、远海发展已是学术界共识和海水养殖业发展的内在需求。根据养殖水体生态性养殖容量和社会性养殖容量放养适宜种类和数量的苗种,开展多营养层次综合养殖,实施产业融合发展,是提高离岸和远海养殖产量和经济效益的有效途径。在当前近海养殖、远海养殖与深远海养殖共存的背景下,深远海养殖实现盈利的前提只能是养殖那些在池塘、近岸海域和离岸海域很难养殖的更高品质的种类,或通过深远海养殖可获得额外收益的种类。基于鱼类行为和生理学知识的“以鱼为本”的智能化技术是目前深远海智能化养殖的短板,需要依靠水产养殖、鱼类生物学、工程和信息技术等方面的专家深度合作才可...     

中国深远海养殖发展方式研究

在渔业转型发展进程中,发展深远海养殖是突破生态环境和自然资源约束性挑战,实现新时期中国海水养殖业可持续发展的战略方向。基于联合国粮食及农业组织(FAO)关于深远海养殖发展的定义,结合中国海水养殖业发展水平和海域条件,对中国深远海养殖概念进行了界定。提出养殖品种选择、养殖系统构建、养殖海域规划是关系深远海养殖产业稳步有序发展的重要因素。在养殖品种选择方面,应重点考虑经济潜力、适应水温和养殖技术;在养殖系统构建上,分析比较了不同养殖系统应用于深远海养殖的适宜性、安全性和经济性;在养殖海域规划方面,应重点考虑养殖排放、环境承载力和海域条件。     

深远海养殖装备系统方案研究

随着海洋捕捞产量的萎靡、近海生态系统的恶化,人们对健康绿色海产品的需求不断增长,促使了海洋养殖业逐渐迈入深蓝海域,国际社会对开发大洋渔业资源的竞争将变得越来越激烈。利用深远海优质水资源大批量养殖良好经济效益鱼类的深远海养殖,是拓展养殖区域、提高海产品产量的重要方式。通过对现有几个比较成功案例的回顾和比较,针对海上运输业萧条、运输船队过剩等现况,利用项目前期成功经验,对一条30万吨级的矿砂船改造为养殖工船展开技术研究:改造其船体结构,规划养殖方案,设计养殖配套的鱼群调拨、深层测温取水、投饲、排污换水、起捕等系统。总结并归纳待解决的问题,以推动深远海养殖可应用可复制可推广,为构建深蓝渔业战略提供参考。     

我国深远海网箱养殖工程与装备技术研究综述

在远离大陆的深远海水域发展大型网箱养殖,已成为缓解近海养殖环境压力、突破资源受限和空间制约问题的重要举措。深远海网箱养殖产业的蓬勃发展,加速促进了养殖方式转型升级和海洋养殖空间大幅拓展,形成了海洋设施养殖新发展格局。本文立足我国网箱养殖产业发展现状,分析深远海网箱养殖产业发展需求、发展前景以及设施装备科技需求,详细介绍国内外深远海网箱养殖工程与有关装备技术的研究应用情况,分析我国深远海网箱养殖工程与装备发展面临的主要问题,并从科学规划、科技引领、规范建设和创新模式等方面,对深远海网箱养殖产业发展提出相关建议。     

发展深远海绿色养殖 深蓝海洋生物研究中心成立

<正>深远海养殖能够拓展养殖发展空间,将成为我国绿色渔业发展的重要方向。由中国水产科学研究院主办的第三届"深远海养殖技术发展国际研讨会"近日在上海召开,会上,中国水产科学研究院东海水产研究所、中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所、中国船舶及海洋工程设     

中国深远海网箱的发展现状与展望

深远海网箱养殖是一种新型水产养殖模式,具有技术先进、环境友好和成鱼品质高等优点,因此,它对推进水产养殖绿色发展战略意义重大。本文在介绍中国普通网箱和深水网箱、国外深远海网箱发展简况的基础上,重点概述2017年前后中国深远海网箱发展现状及其研究进展,并对今后的发展方向加以展望。2017年前,我国深远海网箱处于起步阶段,开发了特力夫~(TM)超大型深海养殖网箱等近10种深远海网箱。2017年后,我国深远海网箱进入快速发展期,开发应用了"深蓝1号"全潜式深海渔场等一系列深远海网箱,引领了深远海网箱的现代化建设。迄今为止,我国主要开展了深远海网箱的定义、专利、结构、绳网材料及其配套智能装备等研究,部分成果已得到应用。为适应水产养殖绿色发展要求,今后我国深远海网箱将朝着离岸化、大型化和智能化等方向发展。虽然我国深远海网箱养殖业取得了长足进展,但与挪威等国外先进技术相比,我们还存在巨大的差距。我国深远海网箱养殖业前景广阔,但相关工作任重道远。     

国内开建第一艘万吨级“德海智能化养殖渔场”

正近日,由中国水产科学研究院南海水产研究所联合天津德赛环保科技有限公司共同研制的我国第一艘万吨级"德海智能化养殖渔场"在广东顺德华兴船厂正式开工建造。这是中国第一款具有完全知识产权的万吨级深远海养殖系统装备,预计2018年6月前投放珠海桂山岛海域进行养殖试产。"德海智能化养殖渔场"主要依据我国海洋强国战略和深远海养殖产业发展战略、海水养殖经济基础与     

10万吨级养殖工船快速性及动力系统配置分析

针对养殖工船特定作业需求,探索一种便捷的船舶快速性研究方法,研发经济高效的动力系统,对降低养殖成本、提高养殖安全、推动产业发展具有重要意义。通过模型试验对比验证计算流体力学(CFD)叠模法静水阻力计算的准确性;基于叠模法对船体快速性进行多目标优化,获取理想的船体低阻力型线;从养殖工船功率需求、初始建造成本及动力系统故障失效对比角度,分析养殖工船动力系统的合理配置,获取动力系统基础方案。结果显示,在9~11 kn及低傅氏数情况下,通过优化线型而降低静水阻力不明显;在伴流不均匀度下降到一定程度以后,继续降低阻力,会大幅提升,不利于整体快速性能的提高;结合系泊养殖实际使用需求,采用电力推进技术可有效减少初始建造投资、降低后期维护及运营成本,提高养殖工况动力系统可靠性。根据养殖作业动力系统配置需求,反推养殖工船的快速性特征是研究该类问题行之有效的方法。     

中国渔业装备和工程科技发展综述

近年来,随着国家对渔业装备与工程的日益重视以及现代科技水平的不断提升,中国渔业装备和工程技术水平得到了迅速的发展,一些领域已达到国际先进水平,为促进我国实现渔业现代化提供了强有力的支撑。文章重点介绍了近年来中国池塘养殖装备和设施、工厂化养殖装备和设施、浅海养殖装备和设施、深远海养殖装备和设施、渔船装备、捕捞装备和水产品加工装备等的科技发展状况,通过与国外先进技术的比较,指出存在的不足,并对今后的发展提出了建议。     

深蓝渔业发展策略研究

近年来,受制于近海渔业资源衰退、水域环境恶化、生产方式粗放等多重影响,渔业发展空间受到严重压缩,水产品质量安全问题更加突出。向深远海拓展新空间、挖掘优质蛋白的需求迫在眉睫,发展深蓝渔业已成为推进海洋强国战略、促进渔业升级转型的必然选择。本文围绕海洋经济和科技发展规划、深远海养殖技术与装备、南极磷虾等海洋战略性资源开发利用等方面,阐述了国内外目前深蓝渔业发展形势和现状,分析了发展深蓝渔业在食物安全供给、渔业可持续发展、蓝色经济发展等方面的战略意义,认为要持续稳步推进深蓝渔业发展,建议深蓝渔业的发展要因地制宜,做好统筹规划;要科技创新,加快技术攻关;要循序渐进,实现稳步推进;要产业升级,加快融合发展。     

绿鳍马面鲀外部形态特征与染色体核型分析

该研究以黄海水域捕捞的131尾绿鳍马面鲀(Thamnaconus septentrionalis)为样本,在活鲜状态下,观察其外部形态特征并绘图;统计各鳍条数量,对可量比性状进行回归分析;采用热滴片法,制备染色体标本。结果发现:1)鱼体头部和背部在活体状态下呈深青灰色,腹部呈浅青绿色,趋于白色。死亡后,体色加深,转为墨绿色,鳍条保持蓝绿色为其外部形态的明显特征。2)体长为体高的1.5~3.3倍;体长为头长的3.1~4.9倍;头长为吻长的1.1~1.6倍。3)全长(Tl)/体长(Sl)相关性显著(R^2=0.96),雌雄无显著差异;尾柄长/尾柄高、体长/尾柄长、头长/眼径、头长/眼间距相关性不显著,雌雄差异大。4)鳍式为背鳍Ⅱ,36~39;臀鳍34~37;胸鳍14~15;尾鳍1+10+1;腹鳍退化为一个腹鳍棘。5)鳞片绒状鳞,由基板和骨质凸起组成;具有体侧线和框下线。6)绿鳍马面鲀二倍体染色体数目为2n=40,染色体核型为2n=40t,臂数NF=40,均为端着丝粒染色体,且无异型染色体。     

渔船主机尾气余热制冷发生器围壁破裂分析及对策

为了达到节能环保的目的,在渔船上安装主机尾气余热制冷装置,实现主机排出的废气再利用。在运行过程中制冷设备的发生器围壁容易产生裂纹,需要分析该裂纹产生的原因并给出解决方法。应用CFD流体分析软件对进入发生器的烟气速度和压力进行分析,结果显示烟气速度和压力对围壁几乎没有影响。然后,进行了发生器结构的固有模态分析,通过增加围壁厚度的方法改变结构形式,从而改变该结构的固有频率,直至该结构频段与原结构频段无重叠部分。由于该厚度避开了会产生共振的频率范围,选用新的围壁厚度为3mm不锈钢板替换原来1.5mm不锈钢板制作设备的新围壁。在设备结构设计时,特别是小载荷流体运动的结构,应分析结构固有频率,避免其与流体运动产生激励频率重叠,导致发生共振,对结构造成破坏。     

基于声学方法的水产养殖投饲反馈技术研究进展

目前水产养殖常用的投饲方法是定时定量投喂,往往导致投饲不足或过量。通过监测养殖对象摄食状态为投饲控制提供有效反馈信息,能够根据养殖对象食欲实时调整投饲量,满足摄食需求并减少饲料浪费。声学方法由于其固有的物理特性可以在浑浊水体中测量养殖对象摄食状态。本文介绍了残余饲料检测、鱼群空间分布监测和摄食声音监测这3种基于声学方法的投饲反馈技术,总结了近30年来国内外研究进展,对不同反馈技术的特点和问题进行了分析,并提出声学方法需要与其他反馈技术和投饲量预估方法结合使用,以满足复杂养殖条件下精准投饲要求。     

基于CFturbo的离心式吸鱼泵设计

传统的离心式吸鱼泵设计基本上是根据设计经验与相似泵推导设计,导致设计周期长且性能参数无法确定。为了更加快速、精确地设计出不同尺寸类型的吸鱼泵,并估算出离心式吸鱼泵的流量、扬程等性能参数,运用CFturbo设计软件进行参数化设计吸鱼泵,通过CFturbo软件建立吸鱼泵的三维模型,并通过软件内置经验函数优化设计,然后通过CFD流体动力学软件进行数值模拟仿真验证,最终设计出符合性能参数要求的离心式吸鱼泵,实现离心式吸鱼泵的快速研发。     

粤东柘林湾海洋牧场渔业资源增殖效果评估

为评价粤东柘林湾海洋牧场的建设效果,以环境卫星遥感和现场调查相结合的方法,对柘林湾海洋牧场建设前(2011年8月)和建设后(2013年8月)海表温度(sea surface temperature,SST)、叶绿素a质量浓度(chlorophyll a concentration,Chl a)、总渔获物的单位捕捞努力量渔获量(catch per unit effort,CPUE)、生物多样性、底栖动物的生物量及栖息密度等进行了对比分析。结果表明,柘林湾海洋牧场建设后,海域氮磷比(N/P)接近16,Chl a质量浓度由海洋牧场建设前的7.5～12.3 mg·m^-3提高到建设后的10.4～16.2 mg·m^-3。总渔获物CPUE从2.1～5.5 kg·h^-1提高到5.8～14.5 kg·h^-1。鱼类、甲壳类、头足类和贝类的种类数分别增加了25种、3种、2种和3种,鱼类、甲壳类、头足类和贝类群落的Shannon-Wiener多样性指数(H′)分别提高了0.5、0.4、0.1和1.0,底栖动物的生物量及栖息密度均有所增加。柘林湾海洋牧场的建设在一定程度上改善了渔业生境,对渔业资源的养护和增殖具有积极作用。     

红鳍东方鲀伪雌鱼卵巢发育迟滞的调控机制

伪雌鱼的培育是红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)全雄制种技术研发的关键环节之一,然而外源雌激素诱导获得的伪雌鱼表现出卵巢发育迟滞,降低了其育种价值和效率。为探讨红鳍东方鲀伪雌鱼卵巢发育迟滞的调控机制,本研究从孵化后20日龄开始,用10 μg/L 17 β-雌二醇(E2)浸泡红鳍东方鲀稚幼鱼,每天浸泡1次,每次2 h,至90日龄结束。在90、180和330日龄分别采集处理组(10 μg/L E2)遗传雄性幼鱼和对照组(0 μg/L E2)遗传雌性幼鱼,比较两组幼鱼性腺的组织学和形态学变化特征、下丘脑-垂体-性腺轴相关激素(FSH、LH、E2和17α, 20βOH-PROG)和基因(fshr、lhr、erα、erβ1、erβ2)及脂质积累相关基因(lpl和vldlr)的变化规律。结果显示: 10 μg/L E2可将遗传雄性幼鱼全部诱导为伪雌鱼,且伪雌鱼直至330日龄未二次反转为间性或者雄性,但其性腺系数、卵母细胞数量及卵黄生成前期的卵母细胞面积均显著小于对照雌鱼。此外, 90日龄伪雌鱼的lhr和pgr的表达量显著高于同期对照雌鱼,而17α, 20β-PROG的含量及fshr的表达量显著低于对照组;180日龄伪雌鱼的vldl表达量显著低于对照组;330日龄伪雌鱼的激素含量及基因表达量没有显著差异。综合分析伪雌鱼性腺发育的形态学、组织学和性腺轴相关激素及基因变化规律可见,足够浓度的外源E2能够诱导并维持伪雌鱼的卵巢特征,但E2浓度过高,一方面可能抑制fshr和vldlr基因的表达,从而影响脂质在卵黄生成早期卵母细胞中的积累,导致红鳍东方鲀伪雌鱼卵母细胞生长迟缓;另一方便,高浓度E2抑制伪雌鱼卵原细胞减数分裂的启动,是导致红鳍东方鲀伪雌鱼卵母细胞数量较少的原因之一。     

短时间高盐处理对脆江蓠光合生理生化指标的影响

脆江蓠(Gracilaria chouae)藻体脆性大,短时间高盐海水浸泡可使其软化,有利于规模夹苗生产。采用实验生态学方法研究短期高盐胁迫对脆江蓠光合生理及生化组成的影响,以探讨高盐对其光合系统的损伤及其恢复效果。实验设置 5 个盐度梯度(40、45、50、55、60),自然海水作为对照(盐度 33),分析盐度处理 1 h 内脆江蓠的失水率及藻体软化程度;同时研究了高盐处理 0.5 h 及不同恢复时间(12 h、24 h)对脆江蓠 pH 补偿点、光合作用荧光特性、光合作用产氧量(RO)和光合色素组成等光合生理生化指标的影响。结果表明,脆江蓠在盐度 50~55 的海水中浸泡 0.5 h 效果较好,此时藻体软化,并且经过 24 h 恢复后,藻体光合作用参数可恢复到对照组水平,该处理条件可以用于脆江蓠生产。高盐(盐度 40~60)处理脆江蓠 0.5 h,随盐度增加,脆江蓠 RO 值呈波动下降(P<0.01)、pH补偿点和光合效率 Y(II)值逐渐降低(P<0.05)。PE 含量随盐度增加而增加(P<0.01);恢复 24 h 后最大光合效率 Fv/Fm和 Y(II)值基本恢复正常水平(P>0.05), Chl a、Car、PE 和 PC 含量均恢复到与对照组无显著性差异水平(P>0.05)。本研究旨在为提高脆江蓠规模化养殖夹苗效率提供理论依据。     

魁蚶HIF-1α基因结构特征及对低氧胁迫的响应

低氧诱导因子(hypoxia-inducible factor, HIF)是低氧信号传导途径中的关键因子,在动物低氧应答反应中发挥重要作用。为探讨魁蚶(Scapharca broughtonii) HIF-1α基因结构特征及在低氧胁迫下的应答规律,本研究以魁蚶转录组数据库中的部分序列为基础,通过 cDNA 末端快速扩增(rapid amplication of cDNA ends, RACE)技术克隆获得了魁蚶 HIF-1α基因 cDNA 全长序列(命名为 SbHIF-1α),并检测了其 mRNA 的组织分布和低氧胁迫下的表达规律。序列和结构分析显示, SbHIF-1α基因 cDNA 全长为 2741 bp,其中包括 2136 bp 的 ORF,编码 711 个氨基酸,含有 HIF 保守的 HLH、PAS-A、PAS-B 和 PAC 结构域,预测蛋白分子量为 80.8 kDa,理论等电点为 5.57;SbHIF-1α与所选其他物种 HIF-1α的序列相似度为 56%~95%;系统进化分析显示 SbHIF-1α与软体动物的遗传距离最近。qRT-PCR 结果显示,在魁蚶的血淋巴、鳃、外套膜、斧足、闭壳肌和肝胰腺 6 个组织内均能检测到 SbHIF-1α基因,在血淋巴中表达量最高,鳃次之,与其他 4个组织都存在显著差异(P<0.05)。海水溶解氧(DO)为 0.5 mg/L、 2.5 mg/L、4.5 mg/L 的低氧胁迫下,每个组织中 SbHIF-1α都积极响应,其中血淋巴和鳃比其他四个组织的响应程度大;血淋巴中, DO 为 0.5 mg/L 胁迫 4 h 后, SbHIF-1α的表达量较对照组即达到极显著差异(P<0.01),胁迫 64 h 后,表达量达到最高,是对照组的 519.43 倍;每个组织对不同浓度 DO 处理响应结果表明, 3 个处理浓度中 0.5 mg/L 处理对SbHIF-1α激活程度相对较大。本研究明确了 SbHIF-1α的基因结构特征、时空表达特征及对低氧胁迫的响应规律,丰富了海洋贝类 HIF 基因的研究资料。     

基于转录组分析筛选凡纳滨对虾低温胁迫下的差异表达基因

凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)是中国主要的对虾养殖品种之一,对低温的耐受性较差,低于18℃就会停止摄食。为了探究凡纳滨对虾耐低温性状相关基因,选用凡纳滨对虾低温胁迫组(18℃)和常温组(24℃)肝胰腺组织为实验材料,进行Illumina HiSeq 2500测序,对测序原始数据进行拼接、注释,以及筛选分析低温胁迫下的差异表达基因。结果显示,测序共获得50921条基因(unigene),平均长度为828 bp, N50为1589 bp,其中28.13%为已知基因。基因差异表达分析共筛选得到243个低温胁迫相关基因,其中89个上调表达, 154个下调表达。功能富集分析发现,差异表达基因多富集在生物结合和催化过程、过氧化物酶、溶酶体、精氨酸和脯氨酸的代谢以及氨基酸的生物合成途径中。进一步根据Q-值共筛选出10个差异表达最显著的基因,其中ATP结合盒B亚家族6转运蛋白基因(ATP-binding cassette sub-family B member 6, ABCB6)、C型凝集素基因(C type lectin)、谷氨酰胺合成酶基因(glutamine synthetase, GS)在低温胁迫下均呈下调表达,推测可能参与了凡纳滨对虾低温应答反应。利用Real time RT-PCR验证转录组数据,结果证明基于转录组测序筛选低温胁迫下的差异表达基因是可行的。本研究为揭示凡纳滨对虾耐低温分子调控机制提供了基础数据和理论依据。