南海所渔情测报自动化系统技术通过评议

由中国水产科学研究院南海水产研究所承担研究的“渔情测报自动化系统技术”，去年底在广东佛山市通过评议。有关计算机和水产方面的专家认为：该项研究实现了无线短波数据通信系统直接与计算机系统连接，用软件实现了渔情的接收、存贮、统计、分析和预报的自动化，这将对合理安排渔场，指挥生产，实行科学管理，

南海所馆藏资料数据库NHS-ZLK的建设

为加强图书馆自动化管理．方便广大读者更好地利用各类文献情报源．我们进行了馆藏数据库的建设。目前中文内部费料数据库各项功能已基本完善，并初见成效。现将馆藏数据库的建设情况简介如下：

南海所大珠母人工贝育苗获得突破

日前,中国水产科学研究院南海水产研究所热带水产研究开发中心开展的大珠母贝室内人工育苗工作获得阶段性突破,经组织有关专家进行现场测试,成功培育出壳长3~7mm的大珠母贝贝苗10万余只,为后续大规模开展大珠母贝人工苗种繁育奠定了坚实基础。此前,南海所已长期开展珍珠贝基因资源挖掘、培育珍珠贝新品种、人工育苗与插核珠技术、资源调查等方面的科学研究工作并取得了多项创新成果,为珍珠贝的资源保护、

把先进适用技术送到池塘边——水科院南海所渔业科技入户粤西、广西专家行

2007年8月19—23日，中国水产科学研究院南海水产研究所组织专家，由杨北胜副所长带队，赴农业部渔业科技入户示范县参加“夏季行动”，先后到达广东阳西县、广西合浦县和钦南区，深入养殖现场，与养殖户面对面坐谈，了解养殖情况，解答技术难题。此次活动重点推广“无公害水环境调控技术”、“对虾清洁健康养殖技术”、“水环境简易测试技术”等先进适用技术，

南海所研制出一种新型的对虾配合饲料

南海水产研究所的科研人员最近研制出一种适应南方气候特点的对虾配合饲料，这种饲料既能防霉变，便于贮藏，又能加速幼虾的生长。据深圳市南头试验站试验，幼虾在生长初期投饲后平均日增长1．38毫米、高的达1．56毫米，具有较高的效价。

南海及其附属岛礁海洋科学考察历史资料系统整编1.资料整编技术及应用

南海宽广深厚、资源丰富、自然条件复杂、地理位置重要,是我国的核心利益。自20世纪50年代以来,我国先后组织了十数次大规模的南海与诸岛海洋科学综合考察,取得了大批重要原始数据。但是,早期资料无电子化手段,记录标准不一、质控标准不一、归档标准不一、原始资料散落或濒于遗失,抢救与整编需求迫切。南海及其附属岛礁海洋科学考察历史资料系统整编项目规范化整编了1950年至2019年共353个项目664个航次超过200多种要素的历史数据,构建了包含水文气象、海洋化学、生物生态、渔业资源、地质环境、岛礁地质样品等第一手实测的宝贵科学数据的综合数据库,同时对整编数据完成了相关科学分析,新形成一些分析数据产品,出版了《南海科学考察历史资料整编丛书》1套共12部,以及其他专著7部。本系列文章共3篇,文章1针对历史数据的系统整编,简要论述规范化整编的实施步骤,针对技术难点提出相应实践策略;文章2针对整编数据的科学管理,简要论述南海海洋数据治理技术研究与实践;文章3针对整编数据的共享服务,简要论述“数字南海”的建设实践与创新应用。通过本系列文章完整地论述南海科考历史资料整编综合数据库暨“数字南海”的研究过程与实践经验,为其他海洋科学考察资料系统整编提供参考。

南海及其附属岛礁海洋科学考察历史资料系统整编3.数据共享服务及应用

在南海及其附属岛礁海洋科学考察历史资料系统整编项目实施过程中,数据共享是一项重要工作。文章主要介绍南海科考历史资料整编综合数据库暨“数字南海”平台的设计与建设。首先阐述“数字南海”的设计与开发重点,实现数据管理共享的流程集约化和资源利用高效化;其次以“航次一张图”和“岛礁一张图”模块介绍数据的交互分析应用及动态可视化应用。“数字南海”平台建设按照项目目标,统一规划部署、统一标准体系、统一数据平台、统一成果发布,数据服务贯穿项目实施的全生命周期,推动形成共商共建共享共赢的数据工作发展新格局。

南海及其附属岛礁海洋科学考察历史资料系统整编2.数据治理技术与应用

在南海及其附属岛礁海洋科学考察历史资料系统整编项目实施过程中,数据管理是一项重要工作。文章从数据管理者的角度,以数据为研究对象,以数据治理为研究核心,探讨数据的科学管理工作,构建一个简单的数据治理模型,包含安全体系、组织体系、标准体系、资源体系、共享体系、对接体系共6大体系,为项目数据以及南海海洋数据的数据治理工作提供保障。文章重点围绕数据安全体系、数据标准体系、数据资源体系做简要论述。

南海区单船有袖单囊拖网网囊网目对金线鱼的选择性研究

金线鱼(Nemipterus virgatus)是南海区拖网渔业的重要经济种类。为提高拖网对金线鱼的选择性,在南海区使用套网法对网目尺寸分别为30、35、40和45 mm的4组网囊开展了试验。使用双重拔靴法拟合网囊对金线鱼的选择性参数和选择性曲线,比较网囊间的选择性差异,并估算网囊的捕捞方式指数。结果显示,随着网目尺寸的增大,50%选择体长(L50)增大,选择性曲线的置信区间变窄,网囊对金线鱼幼鱼的渔获比例减小。试验网囊的L50均小于金线鱼的开捕规格(15.0 cm),网囊对金线鱼的抛弃率大于67%。研究表明,增大网目尺寸能够优化网囊的选择性,但选择性仍需进一步提升,才能更好地促进金线鱼拖网渔业的可持续发展。

南海北部被动陆缘洋陆转换带张裂–破裂研究新进展

文章基于深地震探测数据与大洋钻探资料,研究了南海北部被动陆缘洋陆转换带张裂–破裂机制科学问题。2018-2023年在国家基金委共享航次的协助下,实施了三维深地震探测实验,共投放海底地震仪52台次,海底电磁仪2台次,放炮数量达8750炮,累积获得了294Gb的第一手数据,并取得了一系列的创新性成果:1)首次获得南海北部陆缘洋陆转换带深达上地幔的三维速度结构,精准确定了研究区洋陆转换带三维空间展布范围宽度为10~20km;2)揭示南海北部陆缘异常活跃的岩浆作用,提出了不同时间段的构造与岩浆相互作用方式,岩浆活动随着伸展作用不断向洋迁移并逐渐占据主导地位;3)建立了边缘海独特的张裂–破裂地质演化模型,最后一期强烈的岩浆活动导致岩石圈破裂,形成由玄武岩为主的“鳄鱼嘴”构造,同时张裂–破裂过程沿其陆缘走向又存在显著的构造–岩浆差异性。

南海西南部马来盆地新生代构造沉降特征及其成因分析

南海西南部是南海构造复杂程度最高的区域之一,为深入认识马来盆地及南海西南部构造演化过程,本文基于最近公开发表的地震剖面和钻井资料,对马来盆地内69个模拟井进行系统的构造沉降史重建,发现马来盆地构造沉降史可以分为张裂期快速沉降、裂后早期异常快速沉降、裂后中期慢速沉降以及裂后晚期缓慢沉降等4个阶段。分析表明马来盆地属于叠加了翼部小幅断裂走滑作用的张裂型沉积盆地,马来盆地裂后早期的快速构造沉降很可能是因加载作用导致的岩石圈非弹性屈服的结果。

多模态南海疆维权证据本体模型构建

[研究目的]大国博弈背景下,南海疆维权关乎国家安全、区域和平与亚太经济发展。南海疆维权证据本体模型的构建是南海维权证据链建设的重要前提,也是实现多模态南海疆维权证据链系统的迫切需求。[研究方法]首先,从本体模型构建和本体属性标记两个方面综述了国内外相关研究现状;其次,从文本型和图片型两种模态出发,对多模态南海疆维权证据要素进行了界定;接着,融合属性层、逻辑层和证明层关系,构建了多模态南海疆维权证据本体模型;最后,基于提出的本体模型对《开罗宣言》实现了语义结构化表示。[研究结论]结果表明该文所提出的多模态南海疆维权证据本体模型能够较好地表示多模态证据的多维度语义与多层次关系,为多模态南海维权证据链的智能化构建奠定了基础。

基于长度数据的南海北部深水金线鱼资源评估

深水金线鱼(Nemipterus bathybius)是南海北部重要的底层经济鱼类,但近年来其资源呈现过度开发的态势。利用2014—2019年在南海北部底拖网调查中采集的3059尾深水金线鱼生物学数据,使用基于长度的贝叶斯生物量评估(Length-based Bayesian biomass estimation method,LBB)和基于长度的繁殖潜力比(Length-based spawning potential ratio,LBSPR)2种数据缺乏条件下的资源评估模型,对其资源状况进行了评估,为其种群科学管理和可持续利用提供技术支撑。结果表明,2014—2019年南海北部深水金线鱼的渐近体长(Linf)、相对自然死亡率(M/K)和50%性成熟体长(L50)分别为23.7 cm、2.33和11.76 cm。LBB模型评估结果显示,其种群资源量水平(B/BMSY)、50%渔获长度与最适可捕长度的比值(Lc/Lc_opt)分别为0.89、0.85,表明深水金线鱼处于轻度过度开发状态和生长型过度捕捞状态。LBSPR模型评估结果显示繁殖潜力比(SPR)为0.19,说明深水金线鱼正处于过度捕捞状态。通过先验参数的不确定性分析,发现LBB和LBSPR对参数Linf的设置极为敏感,对参数M/K的设置比较敏感,因此在使用LBB和LBSPR模型进行评估时应谨慎设置以上2种参数。

南海洋脊跃迁的深地震探测数据分析

洋脊跃迁事件是海底扩张阶段受强烈构造和岩浆作用的普遍现象,地球物理资料表明洋脊跃迁事件存在于南海多期次海底扩张过程中,然而关于洋脊跃迁的深部速度结构特征尚不清楚.2021年国家自然科学基金共享航次实施了深地震探测测线OBS2021-1,该测线横穿南海东部次海盆洋脊跃迁(J3)区域.本文介绍了该测线数据的采集情况,完成了导航文件(Ukooa文件)的制作、原始数据的格式转换、炮点位置和海底地震仪(OBS)位置校正的前期数据处理工作.结果表明,OBS2021-1测线数据质量良好,经过炮点和OBS位置校正后,OBS综合地震记录剖面可识别出多组清晰的P波震相,包括Pw、Pg、PmP以及Pn震相.根据同船采集的多道地震处理解释和国际大洋发现计划(IODP)钻探数据,建立了沿测线的初始速度模型.使用RayInvr软件初步获得了OBS2021-1测线下方的正演速度结构模型,识别洋脊跃迁的深部速度结构特征.数据处理结果表明南海洋脊跃迁的地壳厚度增厚,在多道地震剖面上存在渐新世地层的缺失,为进一步研究南海洋脊跃迁过程与构建南海形成演化历史奠定了研究基础.

南海海滩岩微生物群落结构和特定菌株对其成因机制的启示

热带—亚热带潮间带沉积物中丰富的菌—藻类微生物及其复杂的生命活动对颗粒的早期胶结过程起重要作用。本文通过16S r RNA高通量基因测序方法分析西沙群岛石屿、全富岛及海南龙湾珊瑚礁滨岸带海滩岩表生微生物群落结构,确定主导海滩岩快速胶结的共性菌株/微生物功能群。表层生长草皮海藻的全富岛海滩岩原核生物多样性最高。龙湾潮间带上部暴露时间较长的海滩岩比潮间带下部海滩岩原核生物多样性高。相对固结的石屿海滩岩原核生物多样性最低。4个取样点具有较为相似的细菌门类组成,物种丰度由大到小依次为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteriota)、蓝细菌门(Cyanobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)和脱硫杆菌门(Desulfobacterota)。不同点位的海滩岩形成环境中蓝细菌主要种类大体相同,其中眉藻(Calothrixsp.)是主导海滩岩早期胶结的共性钙化菌株,通过分泌胞外聚合物成为碳酸盐矿物沉淀的“热点”。群落中检出的反硝化细菌和硫酸盐还原菌表明海滩岩内部氧化还原梯度较大,表面下极浅处即存在缺氧微环境。微生物群落内强烈的光合作用、硫酸盐还原作用和反硝化作用不断提高微环境pH值,有利碳酸盐矿物在粒间孔内的成核和生长并加速颗粒胶结。

基于结构方程模型分析海洋环境因子对南海鸢乌贼的影响

为探究鸢乌贼(Sthenoteuthis oualaniensis)资源变化与海洋环境因子的关系,基于2019—2020年南海围网捕捞鸢乌贼的电子渔捞日志数据,首先分析了鸢乌贼资源的月间变动特征,之后利用结构方程模型解析海洋环境因子对其资源时空分布的影响。结果表明:围网月间的平均单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit effort,CPUE)变化趋势基本一致,年平均CPUE则为2020年大于2019年。南海鸢乌贼渔汛期为3—4月,高产区域集中在112°E—117°E、8°N—12°N,渔汛期CPUE呈现向东和向北偏移的趋势。海洋环境对鸢乌贼资源分布的综合影响系数为0.38,而海表盐度和光合有效辐射在海洋环境上的载荷量分别为0.87和0.82,两者是影响鸢乌贼资源分布的重要环境因子。所用结构方程模型为量化海洋环境因子与鸢乌贼资源分布之间的复杂关系提供了新的研究思路,可为鸢乌贼资源可持续利用和管理提供参考依据。

南海扩张期岩浆流体对洋壳厚度的影响: 数值模拟

扩张期洋中脊热液循环系统的热排出与岩浆系统的热注入共同控制着洋壳厚度的生成,而岩浆流体是热液循环系统的流体成分之一,往往与下渗海水混合参与各圈层能量和物质传递,但其能量传递对洋壳厚度的影响机制目前还不清楚.利用有限元的数值模拟手段,对扩张期热液循环系统中岩浆流体与洋壳厚度的关系进行研究.结果表明:(1)相较于只有海水参与的对流循环,含有岩浆流体的热液循环造成的洋壳厚度的减薄量更大、热液喷口温度更高.(2)岩浆流体对洋壳厚度的二次减薄作用随其含量的增大而减弱,热液喷口温度随其含量的增大而升高.(3)南海岩浆水、地幔水含量和洋壳厚度的分布具有非均质性,东部次海盆的地幔水、岩浆水含量高于西南次海盆,前者的平均洋壳厚度也大于后者,并且在海盆残余扩张脊附近存在异常薄洋壳.结合模型结果分析认为,残余扩张脊附近的薄洋壳可能受到扩张期热液循环或后期岩浆流体的影响,而东部、西南次海盆的洋壳厚度差异可能是由于前者的岩浆流体含量高于后者而造成的.

基于多尺度深度学习对南海海表温度预报的研究

海表温度是海洋最重要的物理量之一,提供了气候系统的基本信息,准确地预报海表温度有着广泛而重要的应用。近年来,基于人工智能的海温预报方法开始流行,并展现出巨大的潜力。基于卷积长短时记忆神经网络(ConvLSTM),本文研究了多尺度输入场对南海北部二维海表温度预报结果的影响。文章采用多元集合经验模态分解方法(MEEMD)将日均海表温度分解成多个尺度的空间主模态,并以不同的组合训练ConvLSTM模型进行预报实验。结果表明,采用前4个海表温度主模态数据训练模型时,预报1~7 d海表温度的均方根误差约为0.4~0.8℃,比仅用原始海表温度训练时减小了0.2~1.2℃;平均绝对百分比误差为1%~6%,减小了0.5%~10%;空间相关系数为99.5%~96.5%,提高了0.5%~3.5%。而且,随机实验也进一步证明该方法具有较高的普适性。基于深度学习的预报模型,需结合海温的物理特性,选择合适的数据进行训练,才能进一步提高其预报精度。本文初步探究了人工智能方法与物理概念在海温预报中的融合,可为以后的研究提供一定的参考。

南海POC沉积通量时空变化的遥感分析

基于2009—2018年MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)反演的真光层逐月POC(Particulate Organic Carbon,POC)通量数据和ETOPO5水深数据,通过POC垂直迁移公式反演结合经验阈值线性拟合,从宏观角度给出了南海POC沉积通量的时空分布特征。利用MATLAB进行合成分析、误差分析和质量控制等预处理,对比马丁曲线开展非近岸区域(水深大于100 m)相关性验证分析,采用经验阈值及线性拟合修正近岸(水深小于100 m)区域后初步得出以下结论:(1)研究区域内POC沉积通量存在明显的季节变化,POC沉积通量季节平均值分别为春季13.03 mg·m^(-2)·d^(-1)(所测数据为C含量,下同)、夏季14.25 mg·m^(-2)·d^(-1)、秋季15.15 mg·m^(-2)·d^(-1)、冬季17.99 mg·m^(-2)·d^(-1),冬秋季高于春夏季。(2)总体分布呈湾内高于湾外,近岸高于海盆,浅海高于深海的趋势。当深度小于等于50 m、大于50 m且小于等于100 m和大于100 m区域的POC沉积通量平均值分别为46.39、14.28和8.04 mg·m^(-2)·d^(-1)。(3)研究区域全年POC总沉积通量约为19.04(15.72~22.36)Tg·a^(-1)(C含量)。研究结果对了解南海储碳潜力具有重要意义,同时为有关蓝碳经济价值核算研究提供一定参考依据。

南海北部涠洲岛边缘珊瑚礁的生物侵蚀实验研究

在全球变化背景下,边缘珊瑚礁面临着来自自然与人类的双重压力。海水富营养化引起的生物侵蚀加剧,虽然较为隐蔽,但却会对珊瑚群落的发育以及礁格架的稳定性产生不良影响,是边缘珊瑚礁潜在的危害之一。本研究在南海北部涠洲岛三个典型的边缘珊瑚礁开展了近一年的原位侵蚀实验,定量分析了珊瑚礁的生物侵蚀强度与侵蚀速率,并结合卫星遥感监测的水体环境参数,探究了珊瑚礁侵蚀与海水环境的关系。研究发现,内部大型侵蚀生物的侵蚀速率相比侵蚀强度更能够指示海水富营养盐与高浊度环境,而侵蚀强度能够体现侵蚀生物的群落演替阶段。此外,将涠洲岛生物侵蚀速率数据与全球其他典型珊瑚礁区域进行对比,发现涠洲岛生物侵蚀速率处于全球中等水平(以内部大型侵蚀生物为主导),但在其所属的“人为边缘礁”类型中为较低水平。结合气候变化、城市化发展、礁体健康状况等趋势以及本研究结果,推测涠洲岛的生物侵蚀可能会继续加强,达到“人为边缘礁”的高侵蚀水平,并进一步加剧珊瑚礁的退化。