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三亚蜈支洲岛海洋牧场区域夏季食物网研究

生态学报 2022年第8期42卷 3241-3253页

作者：尹洪洋朱文涛马文刚章翔夏景全许强李建龙何法庆李秀保海南大学海洋学院海口570228 海南大学生态与环境学院海口570228 海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室海口570228

三亚蜈支洲岛海洋牧场在针对珊瑚礁修复工作、热带海洋牧场建设等方面取得了不错的效果,但海洋牧场区域的营养结构仍需要长期的监测评估。于2020年7月海洋生物调查共采集52种主要消费者,以碳(δ^(13)C)、氮(δ^(15)N)稳定同位素技术为基... 详细信息

三亚蜈支洲岛海洋牧场在针对珊瑚礁修复工作、热带海洋牧场建设等方面取得了不错的效果,但海洋牧场区域的营养结构仍需要长期的监测评估。于2020年7月海洋生物调查共采集52种主要消费者,以碳(δ^(13)C)、氮(δ^(15)N)稳定同位素技术为基础,首次构建三亚蜈支洲岛海洋牧场区域食物网并进行研究。结果表明:(1)主要消费者的δ^(13)C值范围在-19.10‰--12.74‰之间,平均值为(-16.99±1.52)‰;δ^(15)N值范围为6.43‰-14.03‰,平均值(11.24±1.70)‰。单因素方差分析结果显示,不同类群之间碳氮稳定同位素均有显著性差异(P<0.01)。(2)大型海藻和底栖微藻对主要消费者的贡献率最大为41.50%,沉积有机物(SOM)和浮游植物也是消费者的重要碳源(贡献率分别为20.05%、19.97%),悬浮颗粒有机物(POM)对消费者的碳源贡献率最低,为18.48%。(3)三亚蜈支洲岛牧场区域主要消费者的营养级范围为1.53-3.76,主要消费者营养层次分布两端少,中间多。通过系统聚类分析发现,三亚蜈支洲岛牧场区域生态系统可以分为4种营养类群:第一类群主要由混合食性的底栖性鱼类以及头足类组成;第二类群主要是以底栖微藻为主,SOM为辅的虾蟹类构成;第三类群的食源以大型海藻为主,主要为肉食性鱼类;第四类群为SOM、底栖藻类食性的初级消费者(棘皮类和腹足类)。(4)应用SIBER模型分析三亚蜈支洲岛牧场区域生态系统的营养结构指标,与邻近海域的研究结果比较发现,牧场区域生态系统的摄食来源多样性水平(CR)、营养级长度(NR)、生态位总空间(TA)和平均营养级多样性程度(CD)相对较高;且研究海域食物网的营养冗余程度(MNND、SDNND)偏高。研究构建了三亚蜈支洲岛海洋牧场生态系统食物网,为了解该生态系统营养结构提供了基础资料和参考数据。

关键词：生态系统稳定同位素营养关系食物网三亚蜈支洲岛

基于十字网格拓扑结构的球头刀具切削轨迹仿真算法研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2024年第6期52卷 48-55页

作者：谈玲陈鹏夏景明林疆南京信息工程大学计算机学院(网络空间安全学院) 江苏南京210044 南京信息工程大学人工智能学院(未来技术学院) 江苏南京210044

针对现有的实体构造模型计算复杂、无法满足实时性要求较高的仿真任务问题,提出一种用于球头刀具仿真的十字网格拓扑结构二维映射算法,以提高布尔求差运算效率.基于仿真模型底层拓扑提出一种十字网格拓扑结构,将节点元素作为十字网格数... 详细信息

针对现有的实体构造模型计算复杂、无法满足实时性要求较高的仿真任务问题,提出一种用于球头刀具仿真的十字网格拓扑结构二维映射算法,以提高布尔求差运算效率.基于仿真模型底层拓扑提出一种十字网格拓扑结构,将节点元素作为十字网格数据对象存放在动态邻接表中,以节约内存;此外,基于非均匀有理B样条(NURBS)曲面细分网格点,构造复杂表面的十字网格数据,拓展该方法的实用性.利用数控插补指令简化球头刀具的运动轨迹,提出一种追踪轮廓线法以构建工件与刀具的相交轮廓线,加快相交点搜索过程;引入网格参数化法将相交轮廓线的三维数据映射至二维数组,以快速生成工件与刀具的相交面.结果表明:该方法的布尔求差运算效率比主流方法提升10倍以上,内存占用平均减少46%,追踪轮廓线和二维映射法能够大幅度加快计算,十字网格拓扑结构可以显著提升内存利用率,所提出的算法能够明显改善边界表示法的计算效率,有助于计算机辅助系统的实时应用.

关键词：边界表示法球头刀具布尔求差十字网格拓扑结构计算机辅助制造

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融合多源异构气象数据的光伏功率预测模型

电子与信息学报 2024年第2期46卷 503-517页

作者：谈玲康瑞星夏景明王越南京信息工程大学计算机学院南京210044 南京信息工程大学软件学院南京210044 南京信息工程大学人工智能学院南京210044

高精度光伏功率预测对提高电力系统运行效率具有重要意义。光伏功率受多种因素影响,其中云层的变化是最主要的不确定因素。传统光伏功率预测方法没有充分考虑云的3维结构和气象要素对光伏功率的影响。因此,该文提出一种融合多源异构气... 详细信息

高精度光伏功率预测对提高电力系统运行效率具有重要意义。光伏功率受多种因素影响,其中云层的变化是最主要的不确定因素。传统光伏功率预测方法没有充分考虑云的3维结构和气象要素对光伏功率的影响。因此,该文提出一种融合多源异构气象数据的多源变量光伏功率预测模型(MPPM)。MPPM的核心包括时空条件扩散模型(STCDM)、注意力堆叠LSTM网络(ASLSTM)和多维特征融合模块(MFFM)。STCDM模型通过对2维卫星云图进行精确预测,消除了云层边界处的模糊现象。ASLSTM模型则提取了3维天气研究与预报模式(WRF)气象要素特征。MFFM模块将2维卫星云图特征和3维WRF气象要素特征进行融合,以得到未来1 h光伏功率预测结果。该文分别利用STCDM模型和MPPM模型开展卫星云图预测实验和光伏功率预测实验。实验结果显示,STCDM模型预测1 h内卫星云图的结构相似性指数(SSIM)达到0.914,MPPM模型预测1 h内光伏功率的相关系数(CORR)达到0.949,优于所有对比算法。

关键词：多源数据扩散模型堆叠长短期记忆注意力机制特征提取

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丛生盔形珊瑚光合生理及共生真菌群落分析

热带海洋学报 2022年第2期41卷 132-141页

作者：朱文涛夏景全刘相波尹洪洋朱铭任瑜潇谢敏睿黄建中李秀保海南大学生态与环境学院海南海口570228 海南大学海洋学院海南海口570228 海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室海南海口570228

文章以丛生盔形珊瑚Galaxea fascicularis为研究目标,对其在健康和白化两种状态下的虫黄藻密度、光合生理指标和共生真菌群落进行分析比较。结果发现白化状态下的虫黄藻密度和最大光化学量子产量(Fv/Fm)比健康状态下显著降低了75%和16%... 详细信息

文章以丛生盔形珊瑚Galaxea fascicularis为研究目标,对其在健康和白化两种状态下的虫黄藻密度、光合生理指标和共生真菌群落进行分析比较。结果发现白化状态下的虫黄藻密度和最大光化学量子产量(Fv/Fm)比健康状态下显著降低了75%和16%。健康和白化状态下珊瑚的共附生真菌均以子囊菌门Ascomycota、担子菌门Basidiomycota、壶菌门Chytridiomycota、毛霉门Mucoromycota为主,但健康状态下共生真菌的Shannon多样性指数稍低于白化状态下的。健康珊瑚的虫黄藻密度受到热应激威胁而显著降低,但仍然在合适的共生体密度范围之内。尽管白化珊瑚共生虫黄藻密度降低,但其光合电子传递系统并没有完全遭到破坏。白化珊瑚真菌的多样性指数、真菌病原体类群及致病功能未显著增加,显示热胁迫下珊瑚共生真菌群落的稳定性可能在热应激反应中发挥着重要作用。

关键词：丛生盔形珊瑚白化虫黄藻密度共生真菌群落结构

融合DEM与FY-4A数据的ECMWF预报产品深度学习订正方法

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气象学报 2024年第4期82卷 539-553页

作者：谈玲刘巧夏景明南京信息工程大学计算机学院南京210044 南京信息工程大学人工智能学院南京210044

精准的数值天气预报是精细化气象公共服务和商业服务的重要前提。欧洲中期天气预报中心(European Center forMedium Weather Forecasting,ECMWF)预报产品在全球被广泛采用,但始终存在系统预报误差。针对数值天气预报中的误差和多源数据... 详细信息

精准的数值天气预报是精细化气象公共服务和商业服务的重要前提。欧洲中期天气预报中心(European Center forMedium Weather Forecasting,ECMWF)预报产品在全球被广泛采用,但始终存在系统预报误差。针对数值天气预报中的误差和多源数据融合中的非线性映射等问题,设计了一个ECMWF数值预报产品的深度学习订正模型(Numerical Forecast CorrectionNetwork,NFC-Net)。NFC-Net引入了FY-4A卫星观测数据、数字高程模型数据(Digital Elevation Model,DEM)和ERA5历史实况数据订正预报结果,利用多源数据空间分辨率对齐模块、时空特征提取模块解决多源异构数据特征的提取与融合问题,并通过UNet网络实现ECMWF预报产品的订正。为了评估所提算法的性能,利用NFC-Net对ECMWF产品中的2 m气温和10 m风速两个天气要素开展订正试验,并将试验结果与ECMWF预报结果、ANO方法订正结果、Convlstm方法订正结果、Fuse-CUnet方法订正结果和ERA5实况进行对比。结果显示,NFC-Net模型订正的2 m气温和10 m风速的均方根误差(Root Mean Squared Error,RMSE)分别较ECMWF预报产品下降49.71%和50.86%。表明NFC-Net模型可以充分利用多源数据有效改善复杂地形条件下的订正结果。NFC-Net模型可用于订正ECMWF预报结果,显著提升数值天气预报的精度。

关键词：数值天气预报误差订正深度学习多源数据融合注意力机制

三亚蜈支洲岛海洋牧场近岛区底表大型底栖动物群落结构及评价

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热带海洋学报 2022年第3期41卷 135-146页

作者：马文刚夏景全魏一凡尹洪洋覃乐政刘相波胡雪晴许强李秀保王爱民海南大学海洋学院南海海洋资源利用国家重点实验室海南海口570228

三亚蜈支洲岛海洋牧场拥有丰富的岛礁生物资源。为掌握海洋牧场近岛区的底表大型底栖动物群落组成和分布特征及其影响因子、评估海洋牧场底栖生态系统健康状况,本研究于2020—2021年进行了底表大型无脊椎动物群落季节变动的调查。结果表... 详细信息

三亚蜈支洲岛海洋牧场拥有丰富的岛礁生物资源。为掌握海洋牧场近岛区的底表大型底栖动物群落组成和分布特征及其影响因子、评估海洋牧场底栖生态系统健康状况,本研究于2020—2021年进行了底表大型无脊椎动物群落季节变动的调查。结果表明:近岛珊瑚礁区共鉴定出棘皮动物、软体动物、节肢动物3大门类90种,其中秋季种类数最多为55种,夏季种类数最少为16种;底表大型底栖动物的年平均丰度为0.87±0.26ind.·m^(-2),年平均生物量为76.99±34.32g·m^(-2)。群落聚类分析(cluster)与多维排序尺度分析(multidimensional Scaling, MDS)表明,该区域群落结构季节性差异不显著,各站位间群落结构受沉积物性质以及人类活动的频繁程度的影响,形成北部与南部区域2个聚类组。全年的物种丰富度指数d为2.7±1.16,多样性指数H′为3.14±0.88,均匀度指数J为0.76±0.11。基于多样性指数H’及多变量海洋生物指数(Multivariate-AZTI′s marine biotic index, M-AMBI)评价指标,海洋牧场近岛区环境除夏季为轻度污染外,其他季节均为无污染状态。采用动物丰度与生物量比较曲线(abundance-biomass curves, ABC曲线)法评价底栖动物群落稳定性状况得出,除冬季以外,其他季节底表大型底栖动物群落受到一定程度干扰,尤其是夏季群落结构稳定性较低。建议应持续关注底表大型底栖动物群落变动,调整、优化涉海休闲旅游活动,以保证蜈支洲岛海洋牧场生态系统的长期健康与稳定。

关键词：海洋牧场珊瑚礁底表大型底栖动物群落结构环境因子

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不当潜水活动对风信子鹿角珊瑚的生理影响

热带海洋学报 2021年

作者：张瑜任瑜潇夏景全黄建中李欣珂王爱民李秀保海南大学海洋学院海南大学生态与环境学院海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室

在海南三亚，不当潜水活动加剧了水体浊度和营养盐含量的上升，局部区域活珊瑚覆盖率下降。为了从生理层面认识不当潜水活动对造礁珊瑚的影响，采用室内模拟潜水区常见的风信子鹿角珊瑚（Acropora hyacinthus）受到人为触摸、氨氮加富(5... 详细信息

在海南三亚，不当潜水活动加剧了水体浊度和营养盐含量的上升，局部区域活珊瑚覆盖率下降。为了从生理层面认识不当潜水活动对造礁珊瑚的影响，采用室内模拟潜水区常见的风信子鹿角珊瑚（Acropora hyacinthus）受到人为触摸、氨氮加富(5μmol·L;)和沉积物覆盖（粒径小于0.3mm）等影响，探究珊瑚生理变化。结果表明，反复触摸使珊瑚触手萎缩且分泌大量粘液，实验结束时Fv/Fm比第1天降低15.2%，骨骼生长速率比对照组下降62.9%，同时通过下调总糖和蛋白质含量维持脂质的供应。与仅施加触摸相比，在氨氮含量高的潜水区持续触摸珊瑚，珊瑚虫黄藻叶绿素a （Chl-a）含量降低35.9%，组织生物量下降27.9%，但其通过提高虫黄藻密度并将糖转化为能量储备的脂质，以适应高营养盐水体。高氨氮环境中持续的触摸和沉积物覆盖会影响珊瑚光合和呼吸作用，脂质含量、虫黄藻密度和叶绿素a含量比受到触摸和氨氮胁迫的珊瑚分别降低了55.1%、70.4%和52.4%，珊瑚明显白化且生长速率出现显著负增长。对于三亚潜水项目发展，建议加强对潜水游客的培训，采用轮换潜水区域的模式，并定期对潜水区域珊瑚健康状况进行评估，保障珊瑚礁潜水旅游可持续发展。

关键词：潜水旅游风信子鹿角珊瑚人类活动氨氮沉积物

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高阻尼合金基座减振特性研究

船舶工程 2024年第4期46卷 90-95,104页

作者：周欣武凯邹夏景海装上海局驻上海地区第三军事代表室上海200031 中国舰船研究设计中心上海分部上海201108

因舰船设备基座用金属材料的阻尼性能有限,开展高阻尼合金基座减振特性研究,利用阻尼合金材料的高阻尼特性可进一步提升基座减振能力。通过数值计算对比分析高阻尼合金基座与常规钢制基座的动力学特性,设计2种不同材料的典型基座,通过... 详细信息

因舰船设备基座用金属材料的阻尼性能有限,开展高阻尼合金基座减振特性研究,利用阻尼合金材料的高阻尼特性可进一步提升基座减振能力。通过数值计算对比分析高阻尼合金基座与常规钢制基座的动力学特性,设计2种不同材料的典型基座,通过振动测试对比这2种材料基座的输入阻抗及振级落差指标。研究表明,等质量及板厚设计条件下,阻尼合金基座输入阻抗低于传统钢制基座的输入阻抗,基座振级落差较传统钢制基座可提高4 dB~7 dB。研究结果对高阻尼合金基座设计及减振性能优化具有一定指导意义。

关键词：阻尼合金基座阻抗振级落差振动

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我们在蜈支洲岛种珊瑚

中学科技 2020年第6期 2-7页

作者：夏景全李秀保海南大学

广阔而蔚蓝的海洋中,一团团一簇簇的珊瑚礁千姿百态。珊瑚礁仅占海洋面积的0.2%,但却是25%海洋生物的栖息地,所以称其为海洋中的“热带雨林”,一点也不为过。珊瑚礁是地球上生物多样性最显著、最丰富的生态系统之一,许多特有的、稀有的... 详细信息

广阔而蔚蓝的海洋中,一团团一簇簇的珊瑚礁千姿百态。珊瑚礁仅占海洋面积的0.2%,但却是25%海洋生物的栖息地,所以称其为海洋中的“热带雨林”,一点也不为过。珊瑚礁是地球上生物多样性最显著、最丰富的生态系统之一,许多特有的、稀有的海洋生物,依傍其而生,它们是热带海洋经济资源的重要的依靠和来源之一。但珊瑚礁生态系统也是最敏感、最脆弱的生态系统之一,全世界的珊瑚礁如今正经历着一场前所未有的大规模“团灭”,渐近消失。

关键词：珊瑚礁生态系统海洋生物生物多样性热带海洋热带雨林栖息地