鳗苗网兼捕主要经济鱼类潮汐分布调查

为了解长江口北支邻近水域鳗苗网兼捕主要经济鱼类在大小潮期间的分布特征,于2022年2—4月,在该水域设置3个站点,分别在3个大潮和3个小潮期间开展调查。结果表明,主要经济鱼类包括2种洄游性鱼类(刀鲚和凤鲚)、4种海洋性鱼类([鱼免]黄鱼、小黄鱼和半滑舌鳎);共采样72网次,采集到经济种个体数为374尾。刀鲚、凤鲚、[鱼免]、大黄鱼最高单位努力渔获量(CPUE)均出现在大潮期间,小黄鱼CPUE最高值则出现在小潮期间,半滑舌鳎大小潮CPUE值一致。大黄鱼、小黄鱼和半滑舌鳎在大潮期间的体长和体质量中位数均大于小潮期间。刀鲚、凤鲚和[鱼免]最高损伤率均出现在大潮期间的3月1—4日。指出,长江口北支的鳗苗定制网,成为多种经济鱼类洄游通道上的重大阻碍,严重损害其早期资源的可持续发展。

辽东湾多锚单片张网鱼虾分离网片的选择性研究

为掌握分离网片对多锚单片张网渔获分离效果的影响,解决鱼虾混获问题,采用主网衣网目尺寸为18 mm及加装35 mm网目尺寸的分离网片试验网,在辽东湾海域进行4网次有效生产试验研究。结果显示:网兜中的渔获种类以鱼类为主,约占网兜总渔获数量的85.0%,其中棘头梅童鱼(Collichthys lucidus)和斑尾刺虾虎鱼(Acanthogobiu sommaturus)的尾数分离率为79.76%、82.90%,优势体长组主要集中在91~110 mm和101~120 mm;网囊中的渔获种类以虾类为主,占网囊总渔获数量的80.0%以上,葛氏长臂虾(Palaemon gravieri)与中华安乐虾(Eualus sinensis)的尾数分离率为85.92%、85.47%,优势体长组主要集中在51~70 mm和31~50 mm。研究表明,加装分离网片后,试验网对渔获优势种分离效果明显,且能够为渔民带来较好的经济效益,本研究成果可为中国多锚单片张网的结构优化提供参考。

浮式风渔平台水动力和气动力响应特性

浮式风机-养殖多功能平台(风渔平台)能够更加充分且高效地开发和利用深远海资源,但由于这种平台同时集成了浮式风机和大型网箱的装备模块,其力学特性将更为复杂。本文综合考虑了风、浪、流联合作用下风轮脉动风载荷及变速变桨控制、浮体波浪载荷和网衣系统黏性载荷,基于整体系统的水动-气动-控制一体化分析方法,研究了风渔平台的动力学响应特性,重点关注了不同海况下平台运动响应、锚链张力、浮筒连接钢结构截面载荷以及风机叶片气弹性响应,并评估了网衣对相关运动响应的影响规律。结果表明:风渔平台纵荡和纵摇主要包含低频慢漂和波频运动两个成分,随着海况愈发恶劣,波频成分响应逐渐增大;锚链张力与平台运动相关,其载荷主导频率与纵摇和纵荡运动规律较为一致;网衣对平台运动以及锚链载荷的影响主要集中在低频区间,多数情况下具有抑制效应;不同浮筒之间的截面载荷均以轴向力贡献为主,且波频成分占据主导地位,但迎浪侧两个浮筒受锚链载荷影响,其低频成分同样十分显著;风机工作时叶片弹性响应由风速与转速主导,而停机时该响应主要由纵摇和纵荡运动引起。研究成果为浮式风渔平台的结构安全设计提供了参考。

基于加速度分量测量的水下网衣破损定位方法

为防止网衣发生破损时造成严重的经济损失,有必要对网衣进行破损定位检测。为了获得网衣破损位置的精准识别和实时监测,将网衣物理试验与数值模拟计算结合,提出了一种基于加速度分量测量的网衣破损定位建模方法。该方法增大了破损区域与非破损区域监测点的数据差异,从而确定网衣破损的位置。结果显示:监测点的位置选择、参数指标的选取是影响网衣破损定位效果的主要因素。将网目节点作为监测点可以增加监测点感知破损的能力,选用加速度分量作为指标参数,可以增大各个监测区域的数据差异,提升模型对破损的定位能力。在特定的规则波工况下,使用人工神经网络对破损定位的准确率高达97.9%。本研究为养殖网箱水下网衣破损位置的识别提供了新方法。

捻度对渔用UHMWPE裂膜纤维线股拉伸性能与耐磨性能的影响研究

为促进超高分子量聚乙烯裂膜纤维(简称UHMWPE裂膜纤维)在渔用绳网中的应用,以膜裂法制备渔用UHMWPE裂膜纤维为原料,通过加捻制备渔用UHMWPE裂膜纤维线股,在此基础上,考察了加捻对UHMWPE裂膜线股的线密度、直径、拉伸性能和耐磨性能的影响。结果显示:UHMWPE裂膜纤维线股随捻度的增加表现出直径逐渐减小、实际线密度先增大后减小以及捻回角逐渐增加等特征;对于不同线密度规格的UHMWPE裂膜纤维线股,随着捻度的增加,其断裂强力均呈现降低的趋势,且纤维线密度越低,加捻对线股断裂强度的影响越小;1600 D的UHMWPE裂膜纤维线股的磨损次数随捻度的增加而降低,而3200和4800 D线股的磨损次数随捻度的增加呈现先降低后升高的变化趋势,且4800 D的不同捻度的线股之间的磨损次数无显著性差异(P<0.05),显示出纤维线密度越大,加捻对其耐磨性能的影响越小。1600、3200和4800 D的UHMWPE裂膜纤维线股的结节强力随捻度的增大呈现先升高后降低的变化趋势,当预加捻度为120 T·m^(-1)时,3种线密度线股的结节强力达到最大值,分别为204.15、373.5、562.41 N,较未加捻UHMWPE裂膜纤维分别提高了50.14%、37.13%和30.22%。在本实验捻度设置范围内,1600 D裂膜线股的结节强度随捻度的增加而增大,较未加捻裂膜纤维结节强度提高了32.49%。研究表明,无捻或低捻度、低线密度UHMWPE裂膜纤维线股可用于UHMWPE裂膜纤维无结网的制备;无捻或低捻度的高线密度UHMWPE裂膜纤维线股则具有较好的耐磨性能;中高捻度、低线密度UHMWPE裂膜纤维线股可用于UHMWPE裂膜纤维有结网的制备。研究结果可为渔用UHMWPE裂膜纤维绳网材料的加工、开发与应用提供参考。

KoiU⁃Net:基于多特征增强融合的纺锤形鱼类图像分割方法

针对纺锤形鱼类图像分割任务中存在的边缘不清、特征模糊等问题,提出一种基于多特征增强融合的纺锤形鱼类图像分割网络KoiU⁃Net。该网络在经典的U⁃Net模型基础上,设计了多尺度特征交叉感知模块和多尺度特征融合模块来增强对纺锤形鱼类特征的处理能力,以应对纺锤形鱼类图像分割中存在的边缘模糊、特征复杂的问题。同时,设计了多尺度上采样模块以提取更精细的特征信息。在纺锤形鱼类图像数据集上的实验表明,相较于原始U⁃Net等其他分割网络,KoiU⁃Net取得了平均98.63%的分割精度的显著提升。各设计模块的有效性也通过消融实验得以验证,尤其是多尺度特征交叉感知模块对提升分割性能具有关键作用。该研究为进一步实现纺锤形鱼类生长状态监测提供了有效的技术支撑,为该领域的进一步发展奠定了基础。

废旧渔网的清洗及高等级再生尼龙渔网粒子的制备

废旧塑料的回收迫在眉睫,特别是海洋废旧塑料中的聚酰胺(PA,尼龙)废旧渔网,现阶段再生PA渔网的粒子异色点多、纯度差,无法满足高端及浅色产品需求。本文研究了磨洗、洗涤剂种类及洗涤剂浓度对再生PA渔网表面杂质去除效果,得出磨洗有利于渔网杂质的去除、十二烷基硫酸钠(K12)对渔网的清洗优于其他洗涤剂等结论。此外,洗涤浓度对废旧渔网清洗效果影响较小。通过简单清洗难以完全分离废旧渔网中的泥沙杂质,需在熔融造粒过程中采用滤网过滤对废旧渔网进行再次除杂提纯。实验表明,100目滤网过滤制备的再生PA渔网粒子不满足高纯度需求,其灰分中存在部分泥沙,而当滤网的过滤精度达300目时,其纯度接近新料PA6 HY2800A,可满足高纯度需求。

GF增强PA6渔网再生料性能研究

对废旧尼龙6(PA6)渔网进行分级回收,采用玻璃纤维(GF)、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)和硅烷偶联剂(KH550)对其进行改性。结果表明:加入GF可以提升再生料的缺口冲击强度、弯曲模量等力学性能,但会降低其熔体流动速率(MFR);当GF质量分数为30.00%时,随着POE-g-MAH用量的增加,3种再生料的缺口冲击强度均逐渐升高,弯曲模量均先升高后降低,均在POE-g-MAH质量分数为5.00%时达到最大值;当GF,POE-g-MAH,KH550的质量分数分别为30.00%,5.00%,0.25%时,一级品和二级品的再生料的焊接强度均超过54.0 MPa,满足制品焊接要求。

船型网箱运动-波浪场扰动-网衣受力耦合动力响应特性

船型网箱是一种由大型浮体、钢架、网衣系统及系泊系统构成的新型海洋养殖结构.大型浮体在波浪中产生的绕射和辐射作用会对波浪场产生扰动,进而改变网衣受力,这种相互作用此前还未被研究过.本文基于势流理论求得绕射波和辐射波在网衣周围波浪场的速度传递函数,同时采用莫里森方程求解计及波浪场扰动的网衣水动力载荷;对网衣水动力载荷与浮体运动不断迭代计算,实现计及网箱运动-波浪场扰动-网衣受力耦合效应的船型网箱动力响应分析;最后,研究了不同幅值的规则波下这种耦合效应对网箱运动、网衣张力、容积损失和连接器载荷的影响规律.结果发现:波浪场扰动对网箱运动和容积损失的影响不明显,但是会导致网衣张力和连接器载荷明显增大,这能够为船型网箱的结构强度校核及安全设计提供指导.

喷施鱼蛋白对网纹甜瓜生长发育及果实品质的影响

为提高网纹甜瓜果实品质,筛选出叶面喷施鱼蛋白最适宜的浓度和喷施时间,测量网纹甜瓜株高、茎粗、叶面积、单瓜质量、可溶性固形物含量以及可溶性糖含量、抗坏血酸含量等指标,比较不同浓度、不同喷施时间对网纹甜瓜的影响。结果表明,叶面喷施1.00 g·L^(-1)鱼蛋白处理的单瓜质量较高,为1.89 kg,边部和中心可溶性固形物含量(w,后同)均最高,分别为14.93%和17.13%,分别较对照显著提高18.21%和11.96%,可溶性糖含量最高(58.94 mg·g^(-1)),比对照显著高16.89 mg·g^(-1),糖酸比适宜、果实口感好、品质较优。此外,生殖生长阶段喷施鱼蛋白可促进果实发育,增加单瓜质量;在授粉后45 d喷施鱼蛋白能显著提升果实品质,授粉后10 d和45 d均喷施(P6)的处理边部和中心可溶性固形物含量为15.30%和18.63%,分别较对照显著提高14.29%和11.11%,可溶性糖含量较对照显著提高了20.79 mg·g^(-1),授粉后45 d喷施处理(P5)的糖酸比最高,果实风味好。在授粉后45 d喷施质量浓度为1 g·L^(-1)的鱼蛋白可以提升网纹甜瓜果实品质且经济实惠,适合推广。

深水养殖平台的水动力特性及锚泊安全

为研究深水养殖平台的水动力特性及其锚泊系统的安全性,以“振渔二号”深水养殖平台为例,开展物模试验和数值仿真计算。测试该平台在极限风速和流速下的外载荷作用力,并对其进行规则波频率运动响应试验和数值模拟,同时对其锚泊系统进行风、浪、流联合作用下的运动和系泊受力试验,获得该平台的水动力及其锚泊系统的受力特征值。物模试验和数值计算结果表明:忽略网衣的影响,纯波浪作用对平台运动的影响较小;在横风、横浪、横流作用下,锚泊系统最大受力对应的安全系数满足船级社相关指南的要求,有一定的安全裕度。研究成果可供深水养殖平台及其锚泊系统的优化设计和作业安全评估参考。

基于北斗船位数据的南海外海灯光罩网渔船作业特征研究

灯光罩网是中国南海外海主要捕捞作业方式之一。为加强对南海外海灯光罩网渔船生产监测和渔船捕捞活动的有效管理,根据2017年2—5月南海外海灯光罩网渔船北斗船位数据,分析定位时间、经纬度等特征,结合作业时间、等深线等采用多层过滤法判断渔船作业状态;通过阈值筛选渔船作业的位置和时间,采用过滤窗修正法对船位点状态进行修正,计算渔船作业时长,并与渔民实际记录的纸质捕捞日志进行对比分析。结果表明:北斗船位数据提取结果和渔民实际记录的结果误差较小,航次准确率为100%,航次天数准确率为94.30%;相同作业日期准确率为92.72%;作业时长总平均绝对误差为1.12 h,平均相对误差为2.1%,具有较好的一致性。研究设计的灯光罩网渔船状态判断、作业位置确定、作业时长提取和捕捞努力量计算方法可为灯光罩网作业分析和其捕捞强度量化提供新思路。

长江口鳗苗网兼捕鱼类物种多样性及其群聚结构

为探明长江口鳗苗网兼捕鱼类的物种多样性及其群聚结构,文章分析了2017-2019年鳗苗汛期用定置张网采集的11870网次鱼类样本。结果显示,样本中包含兼捕鱼类114388尾,经鉴定有54种,隶属13目27科46属。其中,鲈形目占总种数的40.74%,海洋性、肉食性、底层和小型鱼类分别占总种数的44.44%、74.07%、70.37%和48.15%。拉氏狼牙虾虎鱼(Odontamblyopus lacepedii)为第一优势种,数量占比达77.07%;焦氏舌鳎(Cynoglossus joyneri)、刀鲚(Coilia nasus)和斑鰶(Konosirus punctatus)也是个别年份的优势种。根据各月份间鱼类的群聚差异可将3月和4月、1月和2月各组合成1个组,两者的主要特征种分别有5种和6种,主要分歧种有10种。兼捕鱼类的平均体长仅(73.77±38)mm,早期资源占总样本数的96.65%,许多是当地经济鱼类的幼体。样本中有鳗苗16470尾,3年平均的兼捕损伤率7.58,高于6年前的损伤率,鳗苗捕捞对其他鱼类幼体的损伤应引起重视。

离底拖网的游泳动物群落特征——以兄弟岛渔场为例

为探究离底拖网对游泳动物的群落结构以及捕捞量的影响,于2019年9月和2020年9月在福建海域兄弟岛渔场开展了36网次的底拖网专项试验,通过调整曳纲长度控制底拖网作业过程中的网位变动,分别保持底拖网作业在贴底或离底1 m的状态,以物种组成、渔获量对数均值、优势度、多度谱、多样性等参数,分析和比较了贴底拖和离底拖的游泳动物群落结构变化。结果显示:贴底拖和离底拖游泳动物的种类数分别为126种和79种,贴底拖游泳动物的总尾数和总体质量均为离底拖的3倍,贴底拖的渔获量对数均值比离底拖要高0.36,表明贴底拖网的渔获物以栖息于底层的游泳动物为主;贴底拖的游泳动物多样性、均匀度和丰富度分别为2.81、0.65和10.01,均高于离底拖(2.29、0.60和8.13),经济幼鱼的比例更高,说明贴底拖会对游泳动物的多样性以及幼鱼造成更大的损害;离底拖游泳动物的优势度指数为0.41,高于贴底拖的0.29,其多度谱曲线更陡,说明近底层游泳动物群落优势种分布更集中、数量分布不均匀。研究结果可以为底拖网渔业的科学管理提供依据。

近岸渔网激光探测特性与实验研究

在近海岸复杂水体环境下,弱小渔网目标的探测、识别、定位具有较强的挑战性。针对以上问题,采用脉冲激光探测的方式,基于积分雷达方程,仿真分析了渔网目标倾角、探测距离和漫反射强度对接收回波能量的影响,搭建了渔网后向散射回波探测系统,对不同条件下的回波信号进行了验证分析。结果表明,探测距离4 m时渔网目标探测信噪比最高;随距离的增加,目标回波信号峰值幅度逐渐降低;目标倾角为正值的回波强度强于目标倾角为负值的回波强度。验证了脉冲激光探测技术在水下渔网探测理论及方法的可行性。可为水下渔网探测技术工程化提供支撑。

一种结合阴影信息的建筑物层数识别方法

建筑物层数获取可为城市安全和灾害隐患提供数据支撑和决策服务。目前,建筑物层数往往是基于人工调研和统计为主;基于遥感影像的建筑物高度自动反演,也存在算法效率低、提取不完整、自动化程度偏低等问题。为解决这些问题,实现快速和大范围获取建筑物层数,基于GF-7卫星影像,设计、实现了一种楼层数识别的算法,在主成分分析等预处理的基础上,采用渔网法阴影线自动提取算法,并利用阴影形成的几何关系计算楼高并转换为楼层数,最终为消除阴影长度测量误差的影响,采用支持向量机回归对算法提取结果进行误差改正。以北京市朝阳区为研究区,进行模型的训练与测试;以河南省郑州市为验证区的实验结果表明,建筑物层数总体识别精度为90.21%,6~50层的建筑物层数识别误差在3层以内。研究可为基于卫星数据快速和大范围自动获取建筑物层数提供全新的技术支撑和应用服务。

养殖网箱网纲和网衣水动力载荷研究

桁架式等深远海养殖网箱的养殖网由网纲和网衣组成,在无遮蔽海域将遭受更为严峻的海洋环境条件。为衡量承力网纲的最大张力与面法向偏移,采取一种耦合Morison模型和Screen模型计算网纲和网衣水动力载荷的有限元方法。以不同水深位置、上下相互独立的两片养殖网A和B为研究对象,开展网箱坐底时承力网纲在纯流、波流联合作用下的张力响应研究。对数值计算结果进行统计性分析发现,纯流条件下的网纲平均最大张力和面法向平均最大偏移随流速增加而增加;波流联合作用下养殖网A的网纲平均最大张力和面法向平均最大偏移随设计波周期的增加而减小,养殖网B则逐渐增加,总体上A的结果显著大于B。本研究成果对网纲和网衣耦合的有关研究具有参考作用。

围网与围塘养鱼下沉积物微生物量和群落结构特征差异

沉积物微生物在水产养殖生态系统中起着至关重要的作用。围网和围塘养殖是长江中下游淡水湖泊两种主要渔业养殖模式,而当前对围网和围塘养殖模式下沉积物环境差异及其对微生物群落结构影响的了解甚少。采用磷脂脂肪酸(PLFAs)方法分析了菜子湖围网和围塘养殖区沉积物微生物量及其群落组成,应用相关性分析和冗余分析(RDA)方法探究养殖区沉积物微生物量和群落结构与沉积物环境因子间联系,并探讨沉积物微生物指标的生态指示意义。结果表明,养殖区沉积物微生物以细菌为主;围网养殖区季节性淹水沉积物微生物总生物量、细菌总生物量、厌氧菌、放线菌和真菌生物量显著高于围塘养殖区;而常年淹水沉积物微生物总生物量、细菌总生物量、各类细菌生物量和真菌生物量均显著性高于围塘养殖区。围网养殖区沉积物真菌生物量相对比例、F/B和Shannon指数显著高于围塘养殖区,其他各类群微生物生物量相对比例和G^(+)/G^(-)在两种养殖模式下差异均不显著。沉积物粉粒、砂粒、有机质、有效磷等理化性质及抗生素类污染状况可能是解释两种养殖模式下沉积物微生物量和群落结构差异的主要环境因子。PLFAs指示下的沉积物微生物量和微生物群落结构均较灵敏地响应了围网和围塘养殖区的沉积物环境差异;同时围网养殖区沉积物生态系统相对于围塘养殖区更稳定。

围网与围塘养鱼下沉积物微生物量和群落结构特征差异

沉积物微生物在水产养殖生态系统中起着至关重要的作用。围网和围塘养殖是长江中下游淡水湖泊两种主要渔业养殖模式,而当前对围网和围塘养殖模式下沉积物环境差异及其对微生物群落结构影响的了解甚少。采用磷脂脂肪酸(PLFAs)方法分析了菜子湖围网和围塘养殖区沉积物微生物量及其群落组成,应用相关性分析和冗余分析(RDA)方法探究养殖区沉积物微生物量和群落结构与沉积物环境因子间联系,并探讨沉积物微生物指标的生态指示意义。结果表明,养殖区沉积物微生物以细菌为主;围网养殖区季节性淹水沉积物微生物总生物量、细菌总生物量、厌氧菌、放线菌和真菌生物量显著高于围塘养殖区;而常年淹水沉积物微生物总生物量、细菌总生物量、各类细菌生物量和真菌生物量均显著性高于围塘养殖区。围网养殖区沉积物真菌生物量相对比例、F/B和Shannon指数显著高于围塘养殖区,其他各类群微生物生物量相对比例和G+/G-在两种养殖模式下差异均不显著。沉积物粉粒、砂粒、有机质、有效磷等理化性质及抗生素类污染状况可能是解释两种养殖模式下沉积物微生物量和群落结构差异的主要环境因子。PLFAs指示下的沉积物微生物量和微生物群落结构均较灵敏地响应了围网和围塘养殖区的沉积物环境差异;同时围网养殖区沉积物生态系统相对于围塘养殖区更稳定。

小型水库渔业防逃设施建设管理及防洪影响浅析

设置小型水库防逃设施是提高渔业经济效益的一项重要措施,但是防逃设施设置不规范将影响水库泄洪能力。为了规范小型水库渔业防逃设施建设与管理,分析了防逃设施建设对水库防洪的影响,研究防逃设施建设的合理范围,探讨小型水库渔业防逃设施运行管理要求。结果表明,考虑过流能力和最大过网流速设计的小型水库渔业防逃设施既能满足渔业生产要求,又能满足水库防洪要求。小型水库渔业防逃设施运行管理应明确责任、完善制度。