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围栏养殖平台振动实时监测系统设计与试验

渔业现代化 2022年第6期49卷 42-48页

作者：邓浩然崔勇关长涛于方杰中国海洋大学信息科学与工程学部海洋技术学院山东青岛266100 中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部海洋渔业可持续发展重点试验室山东青岛266071

为实现海上养殖围栏结构振动实时监测,研发了围栏养殖平台振动实时监测系统。该系统分为监测设备和监测软件两部分。监测设备通过微处理器主板控制三轴加速度计进行围栏柱体结构振动数据实时采集,并利用4G-DTU无线传输至监测软件;监测... 详细信息

为实现海上养殖围栏结构振动实时监测,研发了围栏养殖平台振动实时监测系统。该系统分为监测设备和监测软件两部分。监测设备通过微处理器主板控制三轴加速度计进行围栏柱体结构振动数据实时采集,并利用4G-DTU无线传输至监测软件;监测软件实现对监测设备所采集数据的实时可视化、存储以及后续下载分析。为验证系统有效性,布设了两个监测节点对莱州湾大型管桩围栏进行了现场监测试验。试验结果显示:布设的监测节点可以有效采集围栏结构三轴加速度数据并实时传输至监测软件进行可视化与存储;同时后续数据分析揭示了试验监测对象莱州湾大型管桩围栏振动基本规律,其振动主频约为4 Hz,振动数值在不同监测节点表现出了明显的空间与时间差异。证明了所研发系统的有效性。

关键词：海上养殖围栏振动实时监测无线传输频谱分析

不同气候模态下西北太平洋柔鱼冬春生群资源时空分布变化研究

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南方水产科学 2020年第2期16卷 62-69页

作者：李佳佳汪金涛陈新军雷林关长涛上海海洋大学海洋科学学院上海201306 农业农村部大洋渔业开发重点实验室/国家远洋渔业工程技术研究中心/大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室/农业农村部大洋渔业资源环境科学观测实验站上海201306 中国水产科学研究院黄海水产研究所/农业农村部海洋渔业可持续发展重点实验室山东青岛266071

柔鱼(Ommastrephes bartramii)是大洋性短生命周期物种,其生活史和生物量受环境和气候因子影响明显。基于2004—2015年西北太平洋柔鱼渔捞日志、海表面温度(Sea surface temperature,SST)、叶绿素(Chlorophyll a,Chl a)浓度及太平洋年... 详细信息

柔鱼(Ommastrephes bartramii)是大洋性短生命周期物种,其生活史和生物量受环境和气候因子影响明显。基于2004—2015年西北太平洋柔鱼渔捞日志、海表面温度(Sea surface temperature,SST)、叶绿素(Chlorophyll a,Chl a)浓度及太平洋年代际震荡(Pacific decadal oscillation,PDO)数据,利用空间自相关统计方法、热点分析和小波分析法研究PDO冷期与暖期两种气候模态下西北太平洋柔鱼渔场的时空变化。结果表明,PDO指数(Pacific Decadal Oscillation Index,PDOI)与柔鱼单位捕捞努力量渔获量(Catch per unit effort,CPUE)呈正相关,且CPUE滞后PDO 8个月(R2=0.548,P<0.05),CPUE与PDO指数的共轭周期为2~4个月。不同气候模态下的渔场热点分布特征为,暖期时渔场重心向高纬方向分布较为明显,空间上的集聚性强;冷期时向低纬分布较为明显,空间上的集聚性相对较差。PDO冷暖时期对西北柔鱼时空分布影响显著,该研究对柔鱼资源的可持续开发具有一定的科学意义。

关键词：柔鱼太平洋年代际震荡热点分析小波分析滞后性分析

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研究型实验室平台的管理与维护

高校实验室工作研究 2017年第4期 40-42页

作者：李娟关长涛中国水产科学研究院黄海水产研究所山东青岛266071

研究型实验室作为国家科技创新体系的基地和重要组分,是国家培养高级人才的重要后备保障,在我国研究所与高等院校的学科建设、科研教学以及研究型人才培养中发挥着越来越重要的作用。当前随着研究型实验室结构、功能、规模等日新月异的... 详细信息

研究型实验室作为国家科技创新体系的基地和重要组分,是国家培养高级人才的重要后备保障,在我国研究所与高等院校的学科建设、科研教学以及研究型人才培养中发挥着越来越重要的作用。当前随着研究型实验室结构、功能、规模等日新月异的变化,实验室管理工作日益复杂,给实验室的管理者带来诸多挑战。在不断的探索中,文章结合日常实验室管理工作实践,针对实验室管理过程中存在的主要问题,对实验管理和建设方法提出几点建议。

关键词：实验室平台管理规范

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海洋牧场渔业碳汇研究进展

渔业科学进展 2022年第5期43卷 142-150页

作者：李娇李梦迪公丕海关长涛中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部海洋渔业可持续发展重点实验室碳汇渔业重点实验室海洋牧场工程技术研究中心山东青岛266071 浙江海洋大学浙江舟山316022

海洋通过“溶解度泵”和“生物泵”完成碳汇过程,且具有碳固存容量大、储存时间长的显著优势,可有效缓解CO_(2)排放产生的温室效应,在应对全球气候变化中发挥着不可替代的作用。渔业是人类利用海洋的基础生产活动,对近海碳循环过程具有... 详细信息

海洋通过“溶解度泵”和“生物泵”完成碳汇过程,且具有碳固存容量大、储存时间长的显著优势,可有效缓解CO_(2)排放产生的温室效应,在应对全球气候变化中发挥着不可替代的作用。渔业是人类利用海洋的基础生产活动,对近海碳循环过程具有重要的影响,渔业碳汇是海洋碳汇不可或缺的组成部分。海洋牧场作为一种以水域栖息地修复、水生生物资源养护为主旨的新型渔业模式,通过增殖水生生物资源量,提升生物固碳量,实现渔业对海洋碳汇的扩增。本文针对我国对海洋牧场的界定,梳理了国内外对海洋牧场关键碳汇因子固碳机理及其过程和潜能等方面的研究现状,浅析了海草床、牡蛎礁等典型海洋牧场生态系统在近海碳汇扩增中的重要作用。建议在海洋牧场固碳机理与碳循环过程、海洋牧场碳汇扩增技术和海洋牧场碳汇计量方法等方面开展重点研究,以期为渔业绿色发展,扩增海洋碳汇和服务“双碳”战略提供科学参考。

关键词：海洋牧场渔业碳汇固碳 “双碳”战略

Numerical simulation of the hydrodynamics within octagonal tanks in recirculating aquaculture systems

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Chinese Journal of Oceanology and Limnology 2017年第4期35卷 912-920页

作者：柳瑶刘宝良雷霁霖关长涛黄滨 Key Laboratory for Sustainable Development of Marine Fisheries Ministry of AgricultureYellow Sea Fisheries Research InstituteChinese Academy of Fishery Sciences Shandong Univercity WeihaiMarine College

A three-dimensional numerical model was established to simulate the hydrodynamics within an octagonal tank of a recirculating aquaculture system.The realizable k-s turbulence model was applied to describe the flow,the discrete phase model(DPM) was applied to generate particle trajectories,and the governing equations are solved using the finite volume method.To validate this model,the numerical results were compared with data obtained from a full-scale physical model.The results show that:(1) the realizable k-e model applied for turbulence modeling describes well the flow pattern in octagonal tanks,giving an average relative error of velocities between simulated and measured values of 18%from contour maps of velocity magnitudes;(2) the DPM was applied to obtain particle trajectories and to simulate the rate of particle removal from the tank.The average relative error of the removal rates between simulated and measured values was 11%.The DPM can be used to assess the self-cleaning capability of an octagonal tank;(3) a comprehensive account of the hydrodynamics within an octagonal tank can be assessed from simulations.The velocity distribution was uniform with an average velocity of 15 cm/s;the velocity reached0.8 m/s near the inlet pipe,which can result in energy losses and cause wall abrasion;the velocity in tank corners was more than 15 cm/s,which suggests good water mixing,and there was no particle sedimentation.The percentage of particle removal for octagonal tanks was 90%with the exception of a little accumulation of <5 mm particle in the area between the inlet pipe and the wall.This study demonstrated a consistent numerical model of the hydrodynamics within octagonal tanks that can be further used in their design and optimization as well as promote the wide use of computational fluid dynamics in aquaculture engineering.

关键词：循环水养殖系统计算流体力学数值模拟八角 k-ε湍流模型三维数值模型平均相对误差流体动力学

波浪作用下潜降式网箱及锚泊系统水动力特性研究

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浙江海洋大学学报（自然科学版） 2022年第4期41卷 337-343页

作者：吴锦涛崔勇关长涛秦升杰浙江海洋大学国家海洋设施养殖工程技术研究中心浙江舟山316022 中国水产科学研究院黄海水产研究所山东青岛266071

通过物理模型试验研究了周长40 m、网高7 m的HDPE圆形潜降式网箱在波浪作用下的锚绳受力与运动特性,探究浮绳框深度和浮球体积对网箱水动力特性的影响。试验采用双尺度模型相似准则,网箱采用水下网格式锚泊系统。波浪周期范围1.0~1.8 s... 详细信息

通过物理模型试验研究了周长40 m、网高7 m的HDPE圆形潜降式网箱在波浪作用下的锚绳受力与运动特性,探究浮绳框深度和浮球体积对网箱水动力特性的影响。试验采用双尺度模型相似准则,网箱采用水下网格式锚泊系统。波浪周期范围1.0~1.8 s,波高范围6~18 cm。结果表明:增大浮绳框深度或浮球体积,锚绳受力的总体趋势都随之增大。漂浮状态下,当浮绳框深度增大时,网箱垂荡值减小,网箱纵荡值增大而网箱纵摇值变化较小;当浮球体积增大时,网箱垂荡运动和纵摇运动无明显变化,网箱纵荡值增大。下潜状态下,当浮绳框深度增大时,网箱垂荡运动无明显变化,网箱纵荡值减小而网箱纵摇值增大;增大浮球体积对网箱垂荡运动无明显影响,但网箱纵荡和纵摇运动值增大。研究结果可为潜降式网箱锚泊系统研发提供理论参考。

关键词：潜降式网箱物理模型水动力特性锚泊系统

陆海转运应激对两种不同养殖模式下斑石鲷生理功能的影响

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水产学报 2023年

作者：谢婷王枫林段勇杰程浩关长涛闫冬春贾玉东鲁东大学农学院中国水产科学研究院黄海水产研究所青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出功能实验室

为探究两种养殖模式下斑石鲷在陆海转运应激过程中的生理反应特征及响应机制，本研究通过分析血浆皮质醇(Cor)和葡萄糖(Glu)浓度、白细胞(WBC)和红细胞(RBC)数目、血红蛋白含量(Hb)和红细胞(Hct)积压、肝脏和肌肉糖原含量、肝脏超氧化... 详细信息

为探究两种养殖模式下斑石鲷在陆海转运应激过程中的生理反应特征及响应机制，本研究通过分析血浆皮质醇(Cor)和葡萄糖(Glu)浓度、白细胞(WBC)和红细胞(RBC)数目、血红蛋白含量(Hb)和红细胞(Hct)积压、肝脏和肌肉糖原含量、肝脏超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活性、丙二醛(MDA)含量和肝细胞凋亡率，比较了陆基工厂化循环水(RAS)和深水网箱(OSCS)养殖模式下斑石鲷对陆海转运应激的生理反应差异及响应机制。结果显示，陆海接力运输前，OSCS养殖斑石鲷的RBC数目、Hb含量和Hct显著高于RAS养殖斑石鲷，其他指标间则无显著差异。陆海接力运输过程中，两种养殖模式下斑石鲷Hb含量、血浆Cor和Glu浓度、血浆和肝脏ALT、AST活性、肝脏CAT和GSH-Px活性、MDA含量及肝细胞凋亡率均显著上升，肌糖原含量和肝脏SOD活性无显著变化。此外，OSCS养殖斑石鲷RBC数目、Hb含量、肝脏MDA和肝糖原含量、Glu浓度、血浆和肝脏中ALT和AST、CAT和GSH-Px活性及肝细胞凋亡率的变化比例均显著低于RAS养殖斑石鲷。上述显著变化指标占全部指标的70.59%，且在差异性变化生理指标中，OSCS养殖斑石鲷运输结束后48 h，恢复正常状态，而RAS养殖斑石鲷则需要72 h。研究表明，在陆海接力运输过程中，OSCS养殖斑石鲷具有更强的抗应激能力和更佳的生理状态。相关数据可为斑石鲷陆海接力高效转运和养殖模式的优化，提供理论依据和数据支撑。

关键词：斑石鲷工厂化循环水深水网箱运输应激血液生理生化肝脏功能

2种新型塑胶环保型网箱养殖褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)与大菱鲆(Scophthalmus maximus)效果的评估

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渔业科学进展 2017年第3期38卷 198-204页

作者：王腾腾关长涛公丕海崔勇李真真上海海洋大学海洋科学学院上海201306 农业部海洋渔业可持续发展重点实验室青岛市海水鱼类种子工程与生物技术重点实验室中国水产科学研究院黄海水产研究所青岛266071

以褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)和大菱鲆(Scophthalmus maximus)为养殖对象,设计了2种新型的鲆鲽类网箱,即新型塑胶环保型单、双层网箱。通过褐牙鲆和大菱鲆网箱养殖实验来验证2种新型的网箱在实际生产中的可行性。结果显示,褐牙鲆... 详细信息

以褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)和大菱鲆(Scophthalmus maximus)为养殖对象,设计了2种新型的鲆鲽类网箱,即新型塑胶环保型单、双层网箱。通过褐牙鲆和大菱鲆网箱养殖实验来验证2种新型的网箱在实际生产中的可行性。结果显示,褐牙鲆传统木箱养殖组的商品鱼成活率为92.73%,单位面积产量为16.42 kg/m^2;塑胶单层网箱养殖组的成活率为96.37%,单位面积产量为17.42 kg/m^2。2个组的成活率、单位面积产量均存在显著差异(P<0.05),单位面积产量同比增产6.10%。小规格大菱鲆传统网箱商品鱼成活率为92.50%,单位面积产量为8.09 kg/m^2;塑胶单层网箱组的商品鱼成活率为92.50%,单位面积产量为8.02 kg/m^2;塑胶双层网箱组的商品鱼成活率为92.00%,单位面积产量为10.53 kg/m^2,与传统网箱、单层塑胶网箱存在显著差异(P<0.05),且同比增产分别为30.00%、31.00%。大规格大菱鲆单、双层塑胶环保型网箱养殖的成活率达到95.00%以上,单位面积产量均为14.52–16.32 kg/m^2;大规格大菱鲆双层网箱实验组平均尾重与单层网箱示范组差异显著(P<0.05),单位养殖面积产量同比单层网箱示范组增产11.00%。研究表明,新型塑胶环保网箱养殖褐牙鲆效果良好。新型网箱相对于传统木制网箱除了具有节能环保、节约资源、操作便利的特点外,双层网箱养殖可提高有效利用面积,增加养殖效益。

关键词：褐牙鲆大菱鲆塑胶环保型网箱网箱养殖

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波浪作用下半潜式养殖网箱水动力特性

渔业科学进展 2022年第6期43卷 11-17页

作者：崔勇关长涛秦升杰公丕海王新军中国水产科学研究院黄海水产研究所农业农村部海洋渔业可持续发展重点试验室山东青岛266071 东营市康华海洋科技有限公司山东东营257599

半潜式深远海养殖网箱在波浪作用下会发生变形与运动。为保证网箱结构的稳定性,需对其水动力特性进行分析。本研究基于有限元法建立了波浪作用下一种半潜式网箱的数值模型,通过仿真计算求解网箱的锚绳受力与运动情况。首先,将计算机模... 详细信息

半潜式深远海养殖网箱在波浪作用下会发生变形与运动。为保证网箱结构的稳定性,需对其水动力特性进行分析。本研究基于有限元法建立了波浪作用下一种半潜式网箱的数值模型,通过仿真计算求解网箱的锚绳受力与运动情况。首先,将计算机模拟值与物理水槽试验值进行比较,验证数值模型的准确性。然后,分别研究了半潜式网箱在3种压载状态下的动力响应情况,分析比较了不同波浪条件下网箱锚绳张力、垂荡、纵荡和纵摇的计算结果。结果显示,计算值与试验值基本吻合,二者的相对误差在5%左右。当波高一定时,网箱迎浪侧和背浪侧锚绳受力与波浪周期改变无明显关联;当周期一定时,两侧锚绳受力均随波高的增加而增大。网箱的垂荡、纵荡及纵摇值均与波高呈正相关,随着半潜式网箱吃水的增加,网箱的垂荡、纵荡及纵摇值基本呈减小趋势。网箱在3种压载状态下最大垂荡值和纵荡值分别为12.67m和10.59m,网箱在空载状态下的最大纵摇值≤15°,表明半潜式网箱结构具有较好的稳定性。研究结果可为我国深远海养殖网箱设计提供理论参考。

关键词：水产养殖波浪水动力网箱深远海有限元