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海洋科学
海洋科学

侯一筠

月刊

1000-3096

pxzhang@qdio.ac.cn

0532-82898755

266071

山东省青岛市南海路7号中科院海洋所

海洋科学/Journal Marine SciencesCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是由中国科学院海洋研究所主办、科学出版社出版的学术性和技术性期刊，中国自然科学核心期刊，山东优秀期刊，月刊，国内外公开发行（国际刊号：ISSN1000-3096；国内刊号：CN37-1151/P；国内邮发代号：2-655；国外发行代号：BM6666）。该刊以密切联系生产实际、服务于祖国现代化建设为宗旨，及时、快速报道海洋学及其分支学科的新成果、新理论、新观点、新工艺及新进展等，对重大科研和应用性研究成果特别予以优先报道。读者对象主要是科技工作者、大专院校师生、从事海洋工程建设和水产生产的技术人员等。
正式出版
收录年代

    跃层厚度对内孤立波能量耗散的影响

    张群星徐昱刘娟孟静...
    1-14页
    查看更多>>摘要：内孤立波破碎混合是陆架地形上海洋混合过程重要的能量汇,为了探究内孤立波在连续跃层密度分层中能量变化及能量耗散规律,本文使用OpenFOAM建立数值水槽,基于双曲正切曲线设置连续跃层密度分层开展了一系列工况的模拟,针对跃层厚度对内孤立波能量传递及其耗散进行了详细分析.结果表明跃层厚度与跃层处流速剪切存在着负相关关系,随着跃层厚度的增加能量耗散先减小后增大.跃层厚度较小时,跃层处流速剪切强,理查德森数小,易产生开尔文-亥姆霍兹(Kelvin-Helmholtz)不稳定现象;随着跃层厚度的增大,流速剪切减小,理查德森数增大,开尔文-亥姆霍兹不稳定消失;跃层厚度达到临界值后,层结稳定性减小,理查德森数减小,流场的翻转混合过程加强,能量耗散也明显增强.

    内孤立波OpenFOAM跃层厚度能量耗散

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    基于FlowCam影像和YOLOv3深度学习模型的多纹膝沟藻检测

    刘扬孔凡洲于仁成初永宝...
    15-23页
    查看更多>>摘要：海洋中的有害藻华,包括微藻形成的赤潮和褐潮以及大型藻类形成的绿潮和金潮,已成为一类突出的海洋生态灾害问题.2021年11-12月,山东半岛东北部海域发生多纹膝沟藻(Gonyaulax polygramma)形成的大规模赤潮,导致海带养殖严重受损,亟待构建有针对性的赤潮监测预警体系.本文以多纹膝沟藻为对象,尝试应用流式影像仪(FlowCam)结合卷积神经网络模型 YOLOv3,分别对含有多纹膝沟藻的浓缩海水样品、含有多纹膝沟藻和链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)的浓缩海水样品,以及含有多纹膝沟藻活细胞及空壳的浓缩海水样品进行了检测实验,探究了基于藻种影像的深度学习模型在赤潮原因种检测方面的应用潜力.结果表明,在以FlowCam获取的影像数据集训练 3 万次后,YOLOv3 对多纹膝沟藻表现出较好的识别能力,对浓缩海水样品中目标藻种识别的平均精度为 88.2%;当样品中存在与多纹膝沟藻形态相似的链状亚历山大藻时,模型对多纹膝沟藻识别的平均精度下降为 76.6%,对两种微藻同时进行训练和检测,可将对多纹膝沟藻识别的平均精度提高至 84.6%.对于低温下出现脱壳现象的多纹膝沟藻,模型对海水中活细胞识别的平均精度为 86.7%,对空壳识别的平均精度 87.8%,将多纹膝沟藻活细胞与空壳分别识别的平均精度均值(87.3%)高于将两者统一作为多纹膝沟藻进行检测的识别精度(84.2%),整体识别精度提升 3.1%.综合相关结果可以看出,FlowCam与深度学习模型相结合在赤潮监测和研究中具有重要应用潜力.

    深度学习FlowCam有害藻华多纹膝沟藻微藻检测

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    采用SDS研究泥蚶血红蛋白(Tg-HbⅡ)具有过氧化物酶及抗菌活性的结构基础

    濮丽丽王诗怡林志华王素芳...
    24-31页
    查看更多>>摘要：泥蚶血红蛋白(Tg-HbⅡ)除了具有携氧功能外,还具有过氧化物酶活性和抗菌活性.本文采用分光光度法、光谱法和分子对接等技术研究了十二烷基硫酸钠(SDS)对Tg-HbⅡ的结构、过氧化物酶活性及抗菌活性的影响,以探讨Tg-HbⅡ具有过氧化物酶活性及抗菌活性的结构基础.研究结果显示,SDS的疏水烷基长链可嵌入到Tg-HbⅡ血红素口袋内部,与近端His104形成氢键,断裂血红素铁与His104的配位键,使Tg-HbⅡ的Soret带吸收峰降低并发生位移;此外,SDS还可与血红素口袋中的氨基酸形成疏水相互作用,改变血红素口袋原有结构,使得部分疏水氨基酸暴露,导致外源荧光强度增强,最大发射波长红移.SDS可以抑制Tg-HbⅡ的过氧化物酶活性,当SDS浓度为 2 mmol·L-1 时,Tg-HbⅡ的酶活性仅为原来的20%,在琼脂扩散实验中失去对枯草芽孢杆菌的抗菌活性.以上结果表明,SDS通过破坏血红素口袋的内部结构抑制 Tg-HbⅡ的过氧化物酶活性,使其失去抗菌活性,血红素疏水口袋是 Tg-HbⅡ具有过氧化物酶活性和抗菌活性的关键结构.本研究为进一步研究Tg-HbⅡ的抗菌机理奠定基础.

    泥蚶血红蛋白十二烷基硫酸钠过氧化物酶活性抗菌活性血红素口袋

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    复方中草药对小丑鱼非特异性免疫、消化酶活性的影响及对刺激隐核虫杀灭效果分析

    何丽斌杨求华李慧耀罗辉玉...
    32-42页
    查看更多>>摘要：刺激隐核虫寄生感染引起的"白点病"不仅危害水族箱观赏鱼类,还会对水族馆大水体海水观赏鱼带来毁灭性打击,是海水观赏鱼养殖业危害最为严重的病害之一.本研究探讨了在基础饲料中添加不同剂量复方中草药"XCY-1"(苦参、地肤子、蛇床子、黄芪、甘草等按一定比例混合,超微粉碎后收集备用)对小丑鱼血清、肝脏中非特异性免疫指标和肠道消化酶活性指标变化及不同用药方式对防治刺激隐核虫病的效果.研究结果显示,投喂复方中草药"XCY-1"可使小丑鱼血清中溶菌酶(LZM)、超氧化物歧化酶(SOD)、碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP),肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、过氧化氢酶(CAT)、总抗氧化能力(T-AOC)活性均呈现先升后降趋势,第 21 d各项非特异性免疫指标达到最高值,其中 20 g/kg剂量组效果最好,能显著提高小丑鱼的免疫能力;肠道中淀粉酶(AMS)、脂肪酶(LPS)和胰蛋白酶在各取样点活性均高于对照组,20 g/kg 剂量组在各取样点胰蛋白酶和AMS活性高于其他剂量组,20 g/kg 和 40 g/kg剂量组在各取样点LPS活性最高.复方中草药"XCY-1"药浴对刺激隐核虫幼虫的体外杀灭结果显示:4 h内,50 mg/L药物浓度即对刺激隐核虫幼虫具有一定的杀灭效果,400 mg/L药物浓度即可杀灭全部幼虫;当药物浓度达到 800 mg/L时,3 h内幼虫全部死亡.不同用药方式防治小丑鱼刺激隐核虫病:实验分为 4 组,A组 20 g/kg 剂量组,口服无药浴;B组20 g/kg剂量组,口服且同时按50 mg/L 进行药浴;C组20 g/kg剂量组,口服且同时按100 mg/L进行药浴;D组为对照组,仅投喂基础饲料.结果显示:实验第 6 d,A、B、C三个药物组与对照组的存活率分别为:51.1%、53.3%、57.7%、0,药物组存活率显著高于对照组(P<0.05);三个药物处理组每片鳃上仅有 0～2 个滋养体,对照组每片鳃上滋养体数量是用药组 65 倍.综上所述,饲料中添加复方中草药"XCY-1"可以提升小丑鱼血清、肝脏非特异性免疫指标和肠道消化酶活性,对刺激隐核虫病起到积极的预防和治疗效果.20 g/kg剂量组、投喂时间 14～21 d时效果最佳.该研究为开发无公害、环保型天然植物源杀虫药提供理论参考和技术支撑.

    红小丑鱼刺激隐核虫中草药非特异性免疫消化酶

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    Ficolin在毛蚶抗弧菌感染中的作用

    冯泽斌王进京范家伟刘桂龙...
    43-57页
    查看更多>>摘要：Ficolin是一类含FBG结构域的蛋白,在动物免疫防御中发挥重要作用.无脊椎动物中,Ficolin主要作为模式识别受体和免疫效应分子发挥免疫功能.本研究从毛蚶中克隆获得一条 Ficolin 基因(命名为SsFic1),该基因编码区序列长度为 897 bp,编码 298 个氨基酸,推测的蛋白含有典型的FBG结构域和Coiled coil结构域,但未发现胶原样结构域.SsFic1 的mRNA在毛蚶各组织中广泛分布,其中在肝胰腺和鳃中表达丰度较高,但 SsFic1 转录产物在卵细胞和四细胞期未检测到,说明该基因不是母源性免疫基因.副溶血弧菌和脂多糖、葡聚糖等免疫刺激物均可诱导 SsFic1 显著上调表达.利用 RNAi技术抑制 SsFic1 基因表达,酚氧化酶激活因子 PAF和补体相关基因(C1qDC、补体 C3 和 Fic3)的表达量及CAT、SOD和PO的酶活力均显著下降,而TEP、C1q2 和Fic2 等基因的表达显著上调.敲降SsFic1表达后,感染副溶血弧菌后毛蚶血细胞数量和吞噬能力均显著低于对照组,这也是 RNAi 实验组毛蚶死亡率和血细胞凋亡率显著升高的原因.综上,SsFic1 可能通过调控补体通路和酚氧化酶原激活通路参与毛蚶免疫防御反应,这对贝类免疫学研究及抗病新品系的选育具有重要意义.

    毛蚶Ficolin表达模式RNA干扰免疫防御

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    青岛沿海地区雷暴过程闪电始发位置的微物理参量特征分析

    张源源孙豪王鹏孟繁辉...
    58-68页
    查看更多>>摘要：本文通过低频磁脉冲闪电探测系统和双偏振雷达联合观测结果,针对2019-2020年青岛沿海地区发生的 5 次雷电灾害天气,研究了雷暴的闪电始发位置与微物理参数之间的关系,结果如下:(1)闪电主要始发于组合反射率大于 45 dBz的强回波区,地闪的接闪位置距离主雷暴云系可达 10～30 km左右.闪电始发区域组合反射率的中位数为 55 dBz,液态水含量的中位数为 37 kg/m2.(2)闪电始发位置的双偏振雷达水平反射率主要集中于 35～45 dBz,差分反射率主要集中在 1.5～2.5 dB,相关系数集中于0.97～0.99.大部分雷电始发于 0℃等温线和-10℃等温线之间,位于液态水、湿霰和干霰混合相态粒子区.部分雷电过程发生于湿霰区的中上部,这种情况一般差分反射率值很大.(3)在-10～0℃等温层之间存在相关系数大值区且相态粒子为湿霰粒子,说明为过冷水区.过冷水区中极易产生大直径的霰粒,在强上升气流的作用下,大直径霰粒与冰晶碰撞从而极易发生闪电过程.

    三维闪电定位双偏振雷达微物理特征相态识别

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    一株海洋红法夫酵母Phaffia rhodozyma RP-306产虾青素的发酵条件优化

    林嘉祺庄岩刘骁曾翰庭...
    69-78页
    查看更多>>摘要：为提高海洋红法夫酵母Phaffia rhodozyma RP-306的虾青素产量,本研究利用单因素和响应面实验对其发酵条件进行了优化.首先用单因素实验确定了蔗糖、酵母粉、硫酸铵、pH、温度和装液量 6个因素的初始值,再利用Plackett-Burman实验筛选出了影响较大的 3 个因素:蔗糖、pH、温度,并采用最陡爬坡实验确定了因素的合理范围,最后采用响应面法中的中心组合设计进行优化,其优化发酵条件为:蔗糖 29.93 g/L,酵母粉 2.0 g/L,硫酸铵 5.0 g/L,pH 5.27,温度 19.9℃.在此条件下虾青素产量从 13.46 mg/L提高到 17.04 mg/L,比优化前提高了 26.61%.以优化后发酵条件进行分批发酵,虾青素产量达到 28.86 mg/L,为进一步发酵放大研究奠定了良好基础.

    红法夫酵母虾青素发酵条件响应面优化

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    "十三五"国家重点研发计划"蓝色粮仓科技创新"重点专项科技布局及评述

    王振忠孔聪鲁淼王璐瑶...
    79-87页
    查看更多>>摘要：本文旨在介绍和评估国家重点研发计划"蓝色粮仓科技创新"重点专项在渔业领域科技创新方面的实施情况,并展望我国渔业发展的未来趋势.通过对重点专项的任务布局、项目经费概况、项目分布情况、承担与参与单位(人员)情况进行详细梳理和分析,概括和评述专项实施特点和项目成效.分析显示,该专项具有系统性布局、重点领域突破、产业链协同创新、产业环节差异性布局等特点.在种质创制、健康养殖、资源养护、友好捕捞、流通加工等五大产业需求上取得了系列重要成果,显著提高了我国渔业科技创新水平.基于"蓝色粮仓科技创新"重点专项的实施成效,我国渔业科技创新在"十四五"期间及以后将更加注重拓展水产养殖新空间,发展生态健康养殖模式和智慧渔业,提高养殖设施和装备水平,提升加工综合水平,加快冷链物流建设,高标准建设现代化海洋牧场等领域.这将有助于进一步优化优质蛋白食品产业结构,合理开发和综合利用淡水和海洋资源,推动我国渔业持续健康发展.

    蓝色粮仓国家重点研发计划渔业经济科技布局

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    水环境中新污染物的分离富集与测定——以磺胺类合成药物为例

    戴佳佳宋金明李学刚马骏...
    88-101页
    查看更多>>摘要：作为新污染物的磺胺类(Sulfonamides,SAs)是应用最早的一类人工合成抗菌药物,被广泛应用于人类、农业、畜牧业和水产养殖.进入体内的磺胺类合成药物随代谢排入水环境中,对水生生态系统和人类健康构成潜在威胁.环境中磺胺类合成药物的准确分析测定是探析其环境生物地球化学特性的基础,近年来,随着科学技术的进步,已构建了适于水环境中痕量磺胺类合成药物的快速灵敏测定方法,特别是样品的前处理与分离富集技术有了跨越式的发展.总结归纳了近年来水环境中磺胺类合成药物的样品前处理技术以及分析方法的研究进展,分析了不同环境样品前处理技术和分析方法的优缺点,在此基础上,前瞻分析了水环境磺胺类合成药物分析测定的发展思路.具有回收率高、选择性强、重现性好、成本低、环境友好及可自动化等优势的固相萃取(Solid phase extraction,SPE)作为液相萃取(Liquid-liquid extraction,LLE)的替代方法,现已被广泛应用于水环境中痕量磺胺类合成药物的分离和富集,随着新型吸附剂材料的发展,SPE 的灵敏度和选择性得到了明显提升.液相色谱(Liquid chromatography,LC)与串联质谱(Tandem mass spectrometry,MS/MS)联用技术是目前磺胺类合成药物的主要定量分析方法,具有检测限低、灵敏度高、多种目标物的同时检测及重现性好等优点.未来应从重点关注磺胺类代谢产物及降解产物在水环境中残留的角度,开发更为操作简单、快速且灵敏的分析测定方法,以便更有效地监管水环境中人工合成药物的生态环境效应.

    磺胺类合成药物(SAs)样品前处理固相萃取水环境液质质谱测定(LC-MS/MS)

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    棘皮动物感觉功能及其相关受体的研究进展

    刘利华王学敏陈慕雁
    102-114页
    查看更多>>摘要：感觉系统是外界环境与有机体内在信号系统之间的"转换器",也是生物应对外界环境变化的"哨兵",能够敏锐捕捉外界环境信号的变化,在有机体的生长、摄食和繁殖等重要生物学过程中起到了至关重要的作用.棘皮动物具有特殊的五辐对称结构,缺乏神经中枢,主要依靠散布全身的感觉系统对外界进行感知并做出响应,其关键的分类地位和独特的生物学特征为感觉系统的功能研究提供了特殊的背景.本文对棘皮动物感觉系统研究方法、不同感觉系统介导的行为特征以及相关受体发掘进行了全面综述,以期进一步解析棘皮动物感觉系统在棘皮动物特殊生理行为调控中的作用机制,为棘皮动物关键经济物种的高效绿色增养殖提供科学的理论支撑.

    棘皮动物感觉系统行为响应过程受体

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