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青海湖裸鲤自然繁殖环境需求及其人工模拟产卵场构建技术

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青海湖裸鲤自然繁殖环境需求及其人工模拟产卵场构建技术

作者：周杨浩华中农业大学

学位级别：硕士

青海湖裸鲤（Gymnocypris przewalskii）,生物学上具有生长缓慢、生命周期长、湖河洄游等特性,因气候变化加剧、早年过度捕捞及水利设施兴建等因素的影响,其资源量日趋减少,由50年代30余万吨下降到90年代的最低2743吨,直到上世纪末,其... 详细信息

青海湖裸鲤（Gymnocypris przewalskii）,生物学上具有生长缓慢、生命周期长、湖河洄游等特性,因气候变化加剧、早年过度捕捞及水利设施兴建等因素的影响,其资源量日趋减少,由50年代30余万吨下降到90年代的最低2743吨,直到上世纪末,其保护工作才受到了重视,通过封湖育鱼和资源增殖放流,其资源量得到了一定恢复。然而,青海湖裸鲤自然繁衍仍因修坝引水、农业灌溉、河流断流等问题面临一系列威胁。因此,现有自然产卵场保护和自然繁衍的维持对于青海湖裸鲤的资源恢复尤为重要,研究探索有效保护现有产卵栖息地的对策措施,通过开展产卵场的修复扩大自然繁殖的规模,提升繁殖效果等这方面的研究需求十分迫切。本研究通过人工构建模拟产卵环境,研究青海湖裸鲤对不同模拟环境的行为偏好,通过环境调控设法诱导野生洄游群体在模拟环境中的自然繁殖发生,了解其繁殖行为和环境需求,阐明其自然繁殖生态需求,最终为筛选优化青海湖裸鲤仿自然繁殖环境条件和青海湖野外自然产卵场重建提供技术支撑。主要研究结果如下:1、研究基于野外自然产卵场原位调查结果,以2019-2021年5-8月繁殖期青海湖裸鲤生殖洄游群体为对象,在可控环境中人工模拟青海湖裸鲤繁殖环境,并成功诱导野生洄游亲体自然繁殖发生。人工模拟产卵环境相较自然环境更加稳定的同时可对环境因子进行精准调控,包括流速、水深、底质环境、光照等。研究以亲鱼繁殖行为及繁殖效果为依据,历时三年将人工仿生态环境的繁殖诱导率由27.5%提升至67.8%,繁殖效果也显著提升,通过对环境参数的不断改进及优化,初步掌握了青海湖裸鲤人工模拟产卵环境的构建技术。2、本研究通过室内河床质偏好实验、人工模拟产卵场构建以及野外自然产卵场改造等实验,结合标志跟踪、Ethovision XT行为跟踪等技术手段,对青海湖裸鲤的河床质偏好,卵石河床诱发自然繁殖的规律和效果进行了系统研究实验。研究结果表明:青海湖裸鲤在卵石、砂和卵石加砂3种底质中的栖息偏好具有显著差异性,青海湖裸鲤产前和产后均喜好停留在砂底质（p＜0.05）,而自然繁殖发生时（产中）青海湖裸鲤均选择在卵石中发生,而且繁殖期虽然在砂底质的时间较长,但进入卵石底质的频次却很高。因此繁殖发生期青海湖裸鲤喜好卵石底质。通过对比空白组、细砂组、泥沙组和卵石添加组的繁殖效果,结果明显表明,在空白和泥沙组青海湖裸鲤不会自然产卵,而卵石组,以及空白和泥砂组再次添加卵石后立即就诱发了自然繁殖发生,这表明青海湖裸鲤自然繁殖依赖于卵石底质。为验证此结果,本研究在野外产卵场中人工铺设了全卵石底质河床,通过行为和产卵监测,表明卵石底质可明显诱导青海湖裸鲤的底质选择偏好,并且卵石具备提升产卵量的效果。基于以上的实验结果,我们提出卵石河床是诱导青海湖裸鲤自然繁殖的必要条件。3、除底质需求外,研究采用单因子实验的方法,筛选人工模拟产卵环境下最适野生洄游群体自然繁殖所需的流速、温度、水深、光照等其它环境参数。通过梯度递增的方式对水深及水流进行精准调控并监测繁殖诱导情况。结果发现,亲体于10-45cm水深,静水至0.8m/s流速均可自然繁殖,且20cm水深及0.3-0.4m/s流速繁殖效果最佳;通过全黑、全光、日光节律三种照射方式进行诱导,结果发现青海湖裸鲤于全黑及日光节律光照环境下可成功诱导自然繁殖,且长黑短日照的日光节律繁殖效果最佳;同时通过温度记录仪共计监测野外产卵场及人工产卵环境中35次交尾行为的瞬时水温,统计结果显示,青海湖裸鲤平均繁殖瞬时水温为13.82℃。本研究不仅优化了青海湖裸鲤人工模拟产卵环境的构建技术,还填补了其繁殖微生境需求的数据空缺,为开展进一步行为生态学研究提供理论基础。4、为阐明青海湖裸鲤的繁殖行为模式,本研究利用标志跟踪、视频监控等方法,定义了包含追逐、伴游、潜尾、溅戏、交尾等典型行为。其中溅戏行为（单尾雌鱼或雄鱼背鳍露出水面并用尾部拍击水面）首次被观察确认,常被误认为是交配行为。追逐、伴游、潜尾、溅戏等繁殖行为平均频次分别为:5.7次/d、14.7次/d、9.3次/d和3.5次/d。通过采用不同性比重复配对实验发现,在观测到的34次交配行为中,32次（94.1%）均为1雌和1雄配对交配。研究还发现性成熟的雌性青海湖裸鲤为一次产卵类型,短时间内多次交尾排卵,雌雄交配（排卵授精）行为约每天3-9次,每次排卵耗时约4-9s,每次平均排卵量131粒（范围15-376）,每尾雌鱼可连续交配产卵3-7天。观测到34次的交配行为中,31次（91.1%）均发生在夜间（23:00-次日2:00）,3次（8.9%）发生在白天（早晨6:00-7:00）。这是首次基于人工模拟产卵环境系统地观察定义了青海湖裸鲤的繁殖行为特征。本研究通过实验模拟和人工调控实现青海湖裸鲤在人工环境中自发交配产卵;通过实验生物学和人工环境的

关键词：青海湖裸鲤底质偏好繁殖行为特性繁殖生态需求

国家级制种大县-博白县水稻制种产业发展对策研究

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国家级制种大县-博白县水稻制种产业发展对策研究

作者：周杨浩成广西大学

学位级别：硕士

在国家经济的宏观图谱中,制种产业以其战略性和基础性的地位,显著地影响着国家的经济繁荣、粮食安全以及农业的全球竞争力。博白县在2022年荣获国家级水稻制种大县的殊荣,近3年全县水稻制种面积达到3.2万亩,其在水稻制种产业拥有不可忽... 详细信息

在国家经济的宏观图谱中,制种产业以其战略性和基础性的地位,显著地影响着国家的经济繁荣、粮食安全以及农业的全球竞争力。博白县在2022年荣获国家级水稻制种大县的殊荣,近3年全县水稻制种面积达到3.2万亩,其在水稻制种产业拥有不可忽视的显著优势,但发展道路上仍面临诸多挑战。本文旨在对博白县水稻制种产业的发展进行深入分析,以期为其可持续健康发展提供策略借鉴。本文运用文献分析法对现有文献进行深入研究,并采用调查分析法收集实地数据。本研究回溯水稻制种产业的发展脉络,概述了目前博白县水稻制种产业中的龙头企业、农民专业合作经济组织、制种产业基地、社会化服务体系以及制种大户的现状。结合SWOT分析法研究博白县水稻制种产业的内外部环境,并运用层次分析法对各层次要素进行评分和权重计算,进而确定问题的优先级,由此提出促进博白县水稻制种产业发展的对策和建议。研究结果:第一,博白县的水稻制种产业经历了从分散模式向集约化模式的转变,由最初的政府主导下国营种业体系到“公司+基地+制种大户”的新模式转变。第二,近三年来,博白县制种面积和产值均呈现稳步增长趋势;政企合作虽处于初期阶段,但已显现良好的协同效应;以制种大户为核心的合作社荣获2022年国家农民合作示范社的殊荣;制种基地在基础设施建设与农业机械化服务体系方面仍需持续深化与完善。第三,SWOT-AHP层次分析模型计算分析结果表明,内部优势在整体权重中占据最高比例,其中自然条件的优势权重居首位,外部环境、机遇的权重紧随其后;同时,劣势和威胁主要表现是制种基础设施薄弱和制种风险较大。第四,博白县水稻制种产业发展应采取积极型战略态度,战略定位为SO增长型战略,为了促进其健康高效发展,本研究在基础设施建设、人才队伍培养、产业链延伸、政策法规优化、政企合作加强以及完善种业产业链六个方面提出建议。

关键词：水稻种子产业发展博白县层次分析法

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质谱成像技术在环境领域的应用

中国环境科学 2024年第11期44卷 6408-6417页

作者：张玉林周杨浩陈忠礼陈瑞煌邵迎重庆大学环境与生态学院重庆400044 三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400044

本文通过文献收集、研读及Citespace文献计量分析,综述了质谱成像(MSI)技术的发展历程及其在环境领域最新应用现状,并结合目前环境领域所面临的研究瓶颈,对MSI的发展前景进行了探讨.研究表明,MSI作为一种集高灵敏度质谱分析和高精度空... 详细信息

本文通过文献收集、研读及Citespace文献计量分析,综述了质谱成像(MSI)技术的发展历程及其在环境领域最新应用现状,并结合目前环境领域所面临的研究瓶颈,对MSI的发展前景进行了探讨.研究表明,MSI作为一种集高灵敏度质谱分析和高精度空间分辨率成像于一体的新技术,可直接从样品表面采集和鉴定分子信息.在环境毒理学与监测研究领域,一方面通过MSI可实现对污染物及其转化产物在环境介质或生物体组织内部、细胞乃至亚细胞上的分布定位与物质定量,揭示污染物的致毒靶位;另一方面,解析污染物的生物累积、生物转化、代谢活化特征与机制.综上所述,MSI在环境领域的应用具有重要的科学意义,在水、大气和土壤污染监测,尤其是污染物原位检测与毒性效应解析等领域提供新的视角,为污染物风险筛查评估与管控提供科学依据.

关键词：质谱成像环境毒理环境监测污染物分布毒性机制解析

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一种自动读取指针式仪表读数的方法

南京大学学报（自然科学版） 2019年第1期55卷 117-124页

作者：李巍王鸥刚毅凝周杨浩郝跃冬国家电网辽宁省电力有限公司信息通信分公司沈阳110006 南京大学软件新技术国家重点实验室南京210023 南瑞集团有限公司(国家电网电力科学研究院有限公司) 南京211000

介绍一种基于机器学习和图像处理算法,针对自然场景中的指针仪表图片进行仪表检测和读数识别.首先,检测并提取出图像中恰好包含仪表的部分,再针对不同的图像中仪表存在大小的多尺度特点,使用图像金字塔方法对原图进行多次的缩小和放大操... 详细信息

介绍一种基于机器学习和图像处理算法,针对自然场景中的指针仪表图片进行仪表检测和读数识别.首先,检测并提取出图像中恰好包含仪表的部分,再针对不同的图像中仪表存在大小的多尺度特点,使用图像金字塔方法对原图进行多次的缩小和放大操作.再使用固定大小的滑动窗口对缩放后的图像进行遍历,提取每个窗口图像HOG(Histogram of Oriented Gradient)特征,使用线性SVM(Support Vector Machine)分类器对窗口是否含有仪表进行判断.然后对检测得到的仪表图像,通过图像处理的方法进行图像预处理,减少阴影的干扰,获取梯度、边缘等信息,再结合改进的霍夫变换,结合仪表图像的灰度信息检测指针的位置,以计算指针的角度.最后,根据指针的角度以及量程信息,计算当前指针的读数.实验证明,该方法具有较好的稳定性与准确性.

关键词：指针仪表 HOG特征支持向量机霍夫变换

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一种自动读取指针式仪表读数的方法

山东大学学报（工学版） 2019年第4期49卷 1-7页

作者：周杨浩刘一帆李瑮南京大学南京大学软件新技术国家重点实验室

为解决变电站中自动化监控仪表读数的问题,提出基于机器学习和图像处理算法的指针式仪表自动读数方法,由仪表检测和指针识别两个阶段组成。使用全卷积网络(fully convolutional networks,FCN)对输入图像进行语义分割,以检测仪表的位置... 详细信息

为解决变电站中自动化监控仪表读数的问题,提出基于机器学习和图像处理算法的指针式仪表自动读数方法,由仪表检测和指针识别两个阶段组成。使用全卷积网络(fully convolutional networks,FCN)对输入图像进行语义分割,以检测仪表的位置并提取仪表部分的图像。利用直方图均衡化、中值滤波和双边滤波减小光照和阴影对指针识别的干扰,并利用仿射变换矫正拍摄时的倾斜,再结合改进的霍夫变换识别仪表中指针的位置,从而计算指针角度获取读数。结果表明,对于自然场景中变电站中的指针式仪表,本研究能很好地检测出仪表并识别出指针的读数,对于光照和阴影等干扰具有良好的鲁棒性,可以显著减少变电站巡检人员的工作量,提高工作效率。

关键词：指针仪表语义分割全卷积网络仿射变换霍夫变换

青海湖裸鲤自然产卵场的生境特征及无人机遥测判别——以泉吉河为例

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生态学报 2022年第22期42卷 9371-9382页

作者：荣义峰班璇周杨浩刘文成祁红芳杨建新张宏周卫国俞录贤杜浩农业部淡水生物多样性保护重点实验室中国水产科学研究院长江水产研究所武汉430223 上海海洋大学海洋科学学院上海201306 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院武汉430071 青海湖裸鲤繁育与保护重点实验室青海湖裸鲤救护中心西宁810016 华中农业大学武汉430070

自然产卵场是维持物种延续最关键的栖息地,青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)的自然繁殖栖息地状况和生境特征尚缺乏详细的定量研究。以青海湖入湖河流泉吉河为例,在平水期采用现场调查和无人机遥测的方法对青海湖裸鲤的自然产卵场... 详细信息

自然产卵场是维持物种延续最关键的栖息地,青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)的自然繁殖栖息地状况和生境特征尚缺乏详细的定量研究。以青海湖入湖河流泉吉河为例,在平水期采用现场调查和无人机遥测的方法对青海湖裸鲤的自然产卵场分布及生境状况进行调查,确定其产卵场生境特征参数,建立基于无人机遥测识别产卵场的方法并进行复核验证。结果表明:泉吉河河道形态可分为弯曲型、分汊型和顺直型等三种典型河型,青海湖裸鲤自然产卵场主要分布在弯曲型和分汊型河道中,分汊型河道几乎100%都有产卵场分布,弯曲型河道有70%为产卵场;产卵场河道平均长度(135.13±61.13)m,平均宽度(30.01±17.51)m,平均曲折度1.09±0.07;平均面积(4586.6±4201.61)m^(2);产卵场常位于缓水浅滩处,平均水深(0.19±0.10)m(范围:0.03-0.44m),平均流速(0.24±0.20)m/s(范围:0.01-0.81m/s),河床质为含有沙粒的卵石(粒径:163-256mm)底质。河道形态、沙洲分布、水深特征等特征参数可作为无人机遥测识别产卵场的判断条件,并实现验证成功。研究结果可为开展整个流域的青海湖裸鲤自然产卵场现状评估及保护对策制定提供技术支撑。

关键词：青海湖裸鲤产卵场河道形态流速无人机

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青海湖裸鲤的游泳能力及鱼梯通过效果

渔业科学进展 2022年第2期43卷 44-52页

作者：李新丹肖新平周卫国罗江周杨浩荣义峰祁洪芳史建全杜浩上海海洋大学海洋科学学院上海201306 中国水产科学研究院长江水产研究所农业农村部淡水生物多样性保护重点实验室湖北武汉430223 青海湖裸鲤繁育与保护重点实验室青海西宁810016 华中农业大学湖北武汉430070

本研究采用递增流速法对青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)野生洄游群体和人工养殖1龄、2龄群体的临界游泳速度进行测试,采用固定流速法和人工模拟鱼梯对野生群体的克流能力进行评估。结果显示,野生洄游组的绝对临界游泳速度(U_(crit... 详细信息

本研究采用递增流速法对青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)野生洄游群体和人工养殖1龄、2龄群体的临界游泳速度进行测试,采用固定流速法和人工模拟鱼梯对野生群体的克流能力进行评估。结果显示,野生洄游组的绝对临界游泳速度(U_(crit))(35.73±6.56)cm/s与养殖1龄组(31.66±9.97)cm/s相比差异不显著(P>0.05),但显著低于养殖2龄组(57.77±10.25)cm/s(P0.05)。青海湖裸鲤野生群体在高流速100 cm/s时的持续游泳时间极短(27.67±5.67)s,持续游泳时间与水流速度呈显著负相关(P<0.01)。野生洄游群体在3级不同鱼梯的通过率差异显著(P<0.01),最低通过率仅为36%。本研究表明,青海湖裸鲤作为高海拔、高盐碱环境的典型冷水性鱼类,其游泳能力相对较弱,在洄游过程中更容易受到水坝等障碍的影响。本研究结果可为今后鱼梯设计和优化及青海湖裸鲤洄游群体保护提供基础数据。

关键词：青海湖裸鲤临界游泳速度洄游障碍鱼梯

人工模拟条件下青海湖裸鲤自然繁殖环境条件需求研究

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水生生物学报 2022年第6期46卷 779-787页

作者：周杨浩荣义峰周卫国刘黄欣王谱渊俞录贤付生云杨建新祁洪芳杜浩中国水产科学研究院农业农村部淡水生物多样性保护重点实验室武汉430223 华中农业大学武汉430070 上海海洋大学上海201306 青海湖裸鲤繁育与保护重点实验室西宁810016 长江大学荆州434025

为对青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)的自然繁殖需求条件进行定量研究,实验结合青海湖裸鲤自然产卵场原位生境调查,通过室内人工模拟构建产卵环境诱发野生亲鱼自然繁殖,解答可控环境中青海湖裸鲤自然繁殖的环境需求。结果表明,青... 详细信息

为对青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)的自然繁殖需求条件进行定量研究,实验结合青海湖裸鲤自然产卵场原位生境调查,通过室内人工模拟构建产卵环境诱发野生亲鱼自然繁殖,解答可控环境中青海湖裸鲤自然繁殖的环境需求。结果表明,青海湖裸鲤自然繁殖发生与水温、水深、流速、光照及底质因素密切相关,其中卵石河床质较细砂等底质环境可显著提升自然交配诱导率及繁殖效果;在合适的底质条件下,青海湖裸鲤自然繁殖的适宜条件:水深为0.15—0.2 m、流速为0.2—0.4 m/s、水温为10.8—14.3℃;15D:9L比例的光周期有利于促进青海湖裸鲤自然繁殖的发生。在人工模拟环境中,水深≥0.45 m、流速≥0.8 m/s、温度≥17℃或≤6℃、全光照等环境中未观测到自然繁殖活动的发生,这些被认为是其自然繁殖环境的限制条件。研究阐明了可控环境中青海湖裸鲤野生亲鱼自发产卵繁殖的环境需求,构建人工模拟产卵环境技术,为自然产卵场生境调查评估、改进人工繁育模式提供技术支撑和新思路。

关键词：自然繁殖环境需求原位生境模拟产卵河床质青海湖裸鲤

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广西水稻种子营销存在的问题及对策分析

中国种业 2022年第10期 56-58页

作者：宋肖肖周杨浩成王怡文何懿刘丕庆广西大学农学院南宁532200 广西兆和种业有限公司南宁532200

水稻是我国播种面积第二大粮食作物,水稻种子市场的健康发展与粮食安全息息相关。当前我国依然采用传统的代销方式,水稻种子需要通过层层中间商才能从种子企业送到农户手中,这种传统的营销方式存在着许多问题。通过对广西水稻种子的营... 详细信息

水稻是我国播种面积第二大粮食作物,水稻种子市场的健康发展与粮食安全息息相关。当前我国依然采用传统的代销方式,水稻种子需要通过层层中间商才能从种子企业送到农户手中,这种传统的营销方式存在着许多问题。通过对广西水稻种子的营销现状进行调查研究分析,找出其中存在的问题,并提出合理的对策建议,希望能够为提高广西水稻种子营销效率提供一些帮助。

关键词：水稻种子营销种子企业对策分析广西