国内外渔业装备与工程技术研究进展综述

概要介绍包括循环水技术、池塘生态养殖工程、深水网箱设施、人工鱼礁、渔船捕捞装备、水产品加工设备等在内的渔业装备与养殖工程技术领域,国内的最新研究成果以及国外近几年的研发进展,通过国内外比较分析,提出主要的热点和难点问题,简述该领域的科技前沿及发展趋势。     

环境友好型虾夷扇贝捕捞网具优化设计与试验

目前中国虾夷扇贝网具存在捕捞效果差、海底生境影响严重等问题,该研究基于水下视频监控技术,设计了水压板导流与随动式惊扰相结合的拖曳网架结构。采用FLUENT软件对改造后捕捞网具的水下拖曳水动力特性进行分析得出,在拖曳水深在30~50 m、拖曳速度为1.8 m/s、网口高度为350 mm时,采用22.5°～30°负迎角弧式水压板,可减轻顶部湍流对底栖鱼类的兼捕影响,且随动式惊扰装置满足作业要求,此时拖曳稳定绳长约为156.80～261.34 m、稳定角度为11.03°、稳定拖曳力为2275.83 N。通过海上捕捞对比试验得出,在拖曳速度为1.5、1.8和2.0 m/s时,改造后捕捞网具与生产用捕捞网具在捕捞量方面无显著差异（P>0.5）,在碎贝量和底栖鱼类兼捕量方面显著降低（P<0.5）。单网平均捕捞量的偏差率分别为6.30%、0.59%和5.55%,单网平均碎贝量的偏差率分别为90.63%、84.78%、85.29%,单网底栖鱼类平均兼捕量的偏差率分别为78.57%、81.25%、84.85%。且在拖曳速度为1.8 m/s时,与生产用网具相比,单网平均捕捞量偏差率最低,单网平均碎贝量的偏差率最低,底栖鱼类平均兼捕量显著减少,符合环境友好型捕捞网具设计要求。     

不同LED光谱对红鳍东方鲀幼鱼生长、摄食及消化酶活性的影响

为探究不同 LED 光谱对红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)幼鱼摄食、生长发育和生理活性的影响, 选取 525 尾红鳍东方鲀幼鱼养殖在海水循环水养殖系统中, 分别用 5 种不同 LED 光谱(红、黄、蓝、绿、白)照射处理 30 d, 光周期为 12 L : 12 D, 实验期间测定饵料转化效率, 实验结束时测定其存活、生长指标及消化酶活性。结果表明, 不同 LED 光谱对红鳍东方鲀幼鱼的存活、生长和摄食的影响具有显著性差异(P＜0.05)。其中绿光组红鳍东方鲀的存活率最高, 为(65.71±0.00)%; 绿光组红鳍东方鲀幼鱼体重最大, 为(29.36±3.78) g。在饵料转化效率方面, 绿光组幼鱼的饵料转换效率显著高于其他各组(P＜0.05)。在消化酶活性方面, 不同 LED 光谱处理组中红鳍东方鲀幼鱼的消化酶活性均存在显著性差异(P＜0.05), 其中绿光组的酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、己糖激酶、丙酮酸激酶活性均显著高于其他各处理组(P＜0.05); 绿光组肝脂肪酶活性较高, 显著高于蓝光与黄光组(P＜0.05); 绿光组肠脂肪酶活性显著高于红光、白光组(P＜0.05)。综上所述, 绿光对红鳍东方鲀幼鱼的生长发育具有较好的促进作用。     

滤食性双壳贝类对工厂化养殖废水中悬浮物的生物滤除研究

针对海水鱼类半滑舌鳎养殖池排出水中大量絮状悬浮物难以用常规机械过滤法去除的问题,选择适应能力强的滤食性双壳贝类长牡蛎(Crassostrea gigas)和紫贻贝(Mytilus galloprovincialis),通过现场实验测定了它们对鱼类养殖排出水中悬浮物的生物滤除能力。结果表明,在海水流速为100L·h-1条件下,牡蛎[壳高(9.80±0.45)cm,湿重(117.0±10.0)g]和贻贝[壳高(6.54±0.26)cm,湿重(29.7±2.4)g]对养殖排出水悬浮物的生物沉积速率分别为40.28～45.30mg·ind-1·d-1[平均(43.40±2.16)mg·ind-1·d-1]和6.96～8.87mg·ind-·1d-1[平均(7.66±0.99)mg·ind-·1d-1];在实验海水流速为150L·h-1条件下,牡蛎[壳高(9.33±0.99)cm,湿重(95.8±31.4)g]和贻贝[壳高(6.39±0.91)cm,湿重(28.0±15.4)g]对悬浮物的生物沉积速率分别为13.68～22.50mg·ind-1·d-1[平均(17.35±4.59)mg·ind-1·d-1]和5.37～...     

贝类对海水养殖新源水悬浮物的生物沉积作用

为了去除工厂化海水养殖新源水中含有的大量悬浮颗粒物,针对蓄水池中悬浮物重力沉降速率较慢,利用一般的机械过滤或泡沫分离又消耗大量能源的缺点,该试验选择适应能力强的滤食性双壳贝类太平洋牡蛎（Crassostrea gigas）和紫贻贝（Mytilus galloprovincialis）,在不同时期进行现场试验,测定其对蓄水池新源水中悬浮物的生物沉积速率并评估通过一定规模放养贝类对整个蓄水池中悬浮物的沉积效果。结果表明,在适宜的温度条件下（17～25℃）,太平洋牡蛎对蓄水池水中悬浮物生物沉积速率为1.08～1.32 g/（ind·d）,紫贻贝为0.65～0.85 g/（ind·d）。通过在蓄水池中大量吊笼养贝类,蓄水池中贝类养殖区的悬浮物沉降速率明显高于非养殖区。表明滤食性双壳贝类可以用于工厂化养殖新源水中悬浮物的去除,不仅能够实现污染物的资源化去除,还降低了新源水的后续处理负荷。     

基于高光谱遥感的农作物分类研究进展

【目的】农作物类型识别是农作物面积、长势监测与产量预测的重要前提。及时、准确地获取农作物类型、空间分布以及种植面积对制定农业政策、促进社会经济发展和保障国家粮食安全具有重要意义。近年来,高光谱遥感凭借光谱分辨率高、光谱信息丰富等优点,已广泛应用于农作物制图中。【方法】文章归纳了高光谱遥感应用于农作物分类的研究进展,总结了国内外农作物分类常用的高光谱数据源,并分析了各种数据源的适用范围。梳理了农作物高光谱遥感分类方法,讨论了各种分类方法的优缺点。【结果】现有农作物高光谱遥感分类研究存在一些不足:(1)机载高光谱影像光谱分辨率高,但影像监测面积小,不适合大区域农作物面积提取研究;(2)星载高光谱影像监测面积较大,但空间分辨率较低,某些农作物面积提取实际应用中精度较低;(3)由于缺乏对农作物高光谱特征的研究,导致分类算法机理性不足,普适性较差。【结论】农作物高光谱遥感分类未来研究方向是:(1)丰富高光谱遥感监测的农作物类型;(2)提高高光谱影像的空间分辨率,实现农作物种植结构复杂、地块破碎地区的农作物分类研究;(3)进一步研究利用高光谱遥感进行农作物分类的机理和多源数据融合的方法。     

农业绿色发展先行区乡村功能空间特征及发展对策研究

【目的】结合我国农业绿色发展先行区发展目标,加快推进农业农村建设,明确乡村 的功能与定位,是实现乡村振兴的重要途径。【方法】文章以十堰市郧阳区为研究对象构建 乡村功能综合评价指标体系与评价模型,运用 GIS 和 NRCA 模型,分析乡村地域多功能的 空间格局特征,识别各乡镇主导功能类型,并进行功能分区。【结果】（1）郧阳区农业绿色 发展先行区建设成绩显著,其乡村功能具有显著的空间分异特征,人居保障功能以城关镇和 茶店镇为强核心向外辐射并逐渐减弱;生产发展功能高值区主要集中在城关镇、茶店镇和杨 溪铺镇,总体呈现中部强西部弱的空间特征;生态保育功能呈现出以茶店镇为弱核心向外 增强的空间分布特征;文旅休闲功能呈中北部高,东西两翼低的空间分布格局特征。（2）基 于标准显示性比较优势指数和分类维度乡村功能指数,将研究区划分为人居保障—生产发 展区、人居保障—生态保育区、生产发展—文旅休闲区、生产发展—生态保育区、生态保 育—文旅休闲区及综合发展区等 6 种功能类型区,并对每种区域的可持续发展提出了建议。 【结论】针对不同功能分区提出相应的发展策略,可为乡村空间结构优化调整、乡村振兴提 供参考,加快实现地区的农业绿色发展区的目标。     

基于改进 AHP 的烟草农业机械化水平评价

【目的】建立科学的烟草农业机械化水平评价方法,有利于进行烟草行业农机化宏观调控和微观指导,提升烟草生产机械化水平。【方法】针对烟草农业机械化水平缺乏科学评价方法的实际问题,文章通过对国内主要烟草产区机械化生产的实际调研,提取可以表征烟草农业机械化水平的各项指标。改进的层次分析法具有判断矩阵的最大特征值最小和一致性指标最小的特点,因此通过该方法确定的指标权重精度较高。该文通过改进的层次分析法确立了表征烟草机械化生产水平的各项指标的权重,并结合产区特点确定了标准值,构建了烟草农业机械化水平评价体系。【结果】通过对云南曲靖等10个烟草产区调研资料进行评价,各区烟草农业机械化水平最大值为85.79%,最小值为36.09%,其中山东诸城产区机械化水平最高。【结论】通过真实调研数据验证,该文所建立的烟草农业机械化水平评价方法有效地反映了各产区的基本情况,证明了评价体系的科学性。     

四种填料滤器处理养鱼废水的硝化性能

为了研究不同填料对海水养殖废水处理的硝化效能,并为生物滤器硝化动力学模型的构建、生物滤器的设计与管理提供基础数据支持,本文在5个化学耗氧量/总氨氮比0、0.8、2、6、12条件下,研究了竹制空心生化球、麦饭石、陶粒和生物滤球等4种填料的生物滤器去除模拟海水养殖废水中化学需氧量和总氨氮,以及生物膜微生物种群结构和数量的变化。结果表明：在低化学需氧量/总氨氮（＜6）条件下麦饭石填料的生物滤器具有最高的化学需氧量和总氨氮去除效能,最高分别可达850和21 g/(m3·d)（化学需氧量/总氨氮=0.8）;竹制空心     

农业水资源监测文献计量分析

【目的】作为重要的自然环境与社会发展要素,农业水资源是人类进行农业生产活动的重要基础,对于保障粮食安全具有重要作用。文章对农业水资源监测领域研究态势进行定量分析,为未来研究提供参考依据。【方法】基于文献计量学方法,利用Web of Science核心数据库检索,应用VOSviewer、CiteSpace和Derwent Data Analyzer等软件构建文献数据的关系和可视化,分析1999—2018年农业水资源监测领域发文量趋势、主要研究力量和研究热点。【结果】(1)全球发文量呈上升趋势,2008年后发展速度明显提升,中国的发文量趋势与全球发展基本保持一致,整体处于上升趋势。(2)欧盟、美国、中国、澳大利亚和加拿大为全球在农业水资源监测技术领域的主要研究国家/地区,中国的发文量持续攀升但篇均被引较低。在前5名科研机构中,中国科学院发文量最高,美国地质调查局的篇均被引位居第1。(3)在研究热点方面,水质(water quality)是农业水资源持续监测的热点,近10年,气候变化(climate-change)成为关注的热点。【结论】目前,美国和欧盟在该领域具有较高发展水平,中国虽然在发文量上具有较快发展,但研究的竞争力有待提高。未来的农业水资源监测需从系统性和整体性等多角度开展研究,综合集成多源数据、多技术研发、大数据平台,实现农业水资源的可持续发展。