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凡纳滨对虾养殖系统中异养和自养型生物絮团的微生物特性及其与养殖水环境的关系

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中国水产科学 2022年第6期29卷 864-873页

作者：高远李甍董登攀郑延璇宋协法刘心田中国海洋大学水产学院乳山市海洋经济发展中心威海市渔业技术推广站

生物絮团的群落结构特征与其营养类型密切相关,并与系统水质相互影响。本研究应用高通量测序技术研究了凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)养殖系统中异养、自养型生物絮团的微生物群落结构特征,讨论了絮团微生物与养殖水环境的相互作用... 详细信息

生物絮团的群落结构特征与其营养类型密切相关,并与系统水质相互影响。本研究应用高通量测序技术研究了凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)养殖系统中异养、自养型生物絮团的微生物群落结构特征,讨论了絮团微生物与养殖水环境的相互作用。群落结构分析表明,异养、自养型生物絮团的优势门类均为变形菌门(Proteobacteria,相对丰度占比24.2%～70.45%)、拟杆菌门(Bacteroldota,相对丰度占比8.45%～28.09%);属水平上,对构建生物絮团骨架起重要作用的亮发菌属(Leucothrix)相对丰度在两种生物絮团间无显著差异(P>0.05);此外,注释为硝化螺旋菌门(Nitrospirota)的OTU仅存在于自养絮团。功能基因预测分析表明,自养型生物絮团amoA、amoB等硝化基因的丰度(0.17%, 0.20%)明显高于异养型生物絮团(0.10%, 0.09%)。絮团微生物组成的变化改变了水体氮循环路径,造成氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐浓度的不同,并受到水质差异的反作用。生物絮团的营养类型对对虾特定生长率无显著性影响。结论认为:与异养型生物絮团相比,自养型生物絮团硝化细菌和硝化基因的丰度、多样性明显升高,微生物组成与功能更加合理,能有效控制养殖水质,维持养殖系统的平衡与良性发展。

关键词：自养型生物絮团异养型生物絮团微生物群落凡纳滨对虾高通量测序

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辊道式鱼类分级机的设计与模拟仿真

渔业现代化 2023年第4期50卷 68-75页

作者：赵良宋协法李贤董登攀黄志涛中国海洋大学水产学院山东青岛266003

随着中国水产养殖业的发展,对水产养殖的机械化、智能化程度要求不断提高。针对国内目前对于鱼类分级机械研究和应用较少,人工分级工作效率低等问题,设计了1台参数可调的辊道式鱼类分级机,以构建的大泷六线鱼模型为研究对象,通过EDEM仿... 详细信息

随着中国水产养殖业的发展,对水产养殖的机械化、智能化程度要求不断提高。针对国内目前对于鱼类分级机械研究和应用较少,人工分级工作效率低等问题,设计了1台参数可调的辊道式鱼类分级机,以构建的大泷六线鱼模型为研究对象,通过EDEM仿真开展辊轴转速、直径和倾角对分级准确率的单因素和多因素响应面试验,分析分级过程中辊轴参数对鱼体分级准确率的影响以优化其工作参数。结果显示:辊轴转速、倾角和直径均对分级准确率有显著影响。其中,辊轴转速和倾角以及转速和直径之间存在交互影响,当分级辊轴转速为3.4 r/s,倾角为7.8°,直径为2.68 mm时,分级准确率最高,准确率为90.5%。本研究为EDEM仿真方法在水产机械领域的应用提供了参考,并为鱼类分级机的设计及优化提供了新的思路。

关键词：辊道式分级机鱼机耦合模型工作参数 EDEM仿真

以PLA、PHBV为碳源的生物絮团技术在海水养殖中的应用

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渔业现代化 2022年第1期49卷 1-10页

作者：李晓蕊宋协法周广军董登攀中国海洋大学水产学院山东青岛266003 烟台市海洋经济研究院山东烟台264004

本研究以聚乳酸(PLA)和3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚(PHBV)作为外加碳源,探究在模拟海水生物絮团养殖中,高、中、低盐度下PLA与PHBV碳源释放规律以及对海水生物絮团养殖中水质、微生物多样性及其群落结构的影响。结果显示:PHBV碳源要优... 详细信息

本研究以聚乳酸(PLA)和3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸共聚(PHBV)作为外加碳源,探究在模拟海水生物絮团养殖中,高、中、低盐度下PLA与PHBV碳源释放规律以及对海水生物絮团养殖中水质、微生物多样性及其群落结构的影响。结果显示:PHBV碳源要优于PLA碳源,中盐度更有利于各种营养盐的转化,氨氮质量浓度最终保持在3.22~6.23 mg/L之间,磷酸盐质量浓度最终保持在0.01 mg/L以下;在生物絮团系统建立方面,盐度越低越有利于生物絮团系统的快速建立,试验前期,低盐度系统中,PLA、PHBV环境平均氨氮质量浓度最低,分别为12.82 mg/L、8.08 mg/L,PHBV碳源组的生物絮团系统建立速度要快于PLA碳源组;在微生物群落建立中,在高盐度系统中会出现象牙白栖东海菌属(Donghicola)与芽孢杆菌属(Bacillus)相互配合形成稳定系统的情况。研究表明,PLA和PHBV两种碳源都可以用于海水生物絮团养殖中,且PHBV作用效果更佳。

关键词：生物絮团海水养殖微生物群落盐度水质净化

不同生长阶段红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)循环水养殖系统的水质调控和氮磷收支研究

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海洋与湖沼 2023年第3期54卷 856-865页

作者：张翔宇宋协法于智海宋元照苏鹏董登攀李贤中国海洋大学水产学院山东青岛266003 中国科学院海洋研究所山东青岛266071 大连富谷食品有限公司辽宁大连116400

循环水养殖系统具有节水、省地、环保等优点,目前在国内外水产养殖中得到广泛应用,养殖过程中水质的动态变化反映鱼类养殖生长环境状况,氮磷收支规律反馈养殖系统是否具有高效性,二者可评估特定养殖生物在特定养殖条件下的养殖效果。为... 详细信息

循环水养殖系统具有节水、省地、环保等优点,目前在国内外水产养殖中得到广泛应用,养殖过程中水质的动态变化反映鱼类养殖生长环境状况,氮磷收支规律反馈养殖系统是否具有高效性,二者可评估特定养殖生物在特定养殖条件下的养殖效果。为了了解循环水养殖系统水质变化与氮磷收支规律,通过对不同生长阶段(一龄与二龄)红鳍东方鲀循环水养殖系统的水质、鱼体及饲料中氮、磷的定期采样,计算氮、磷的输入与输出量,比较了系统水质变化与氮磷收支规律。结果显示,一龄和二龄的红鳍东方鲀养殖系统分别在投喂后2、4、10、14 h和2、4、14、18 h出现营养盐浓度高值点,建议针对处于不同生长阶段的红鳍东方鲀养殖系统需对不同时间段进行水质重点监测,主成分分析表明亚硝酸盐氮和硝酸盐氮参数可作为红鳍东方鲀循环水养殖水质的指示因子。一龄和二龄的红鳍东方鲀养殖系统中用于鱼体生长发育的氮元素分别占总输出的25.16%和28.41%,用于鱼体生长发育的磷元素分别占总输出的47.37%和51.66%,二龄的红鳍东方鲀养殖系统与一龄养殖系统的氮磷吸收率相比有显著性提高(P<0.05)。实际生产中可通过增加二龄红鳍东方鲀专用饲料蛋白质与磷元素含量,提升养殖产量。研究阐明了循环水养殖系统水质变化与氮磷收支规律,营养物质的来源与归宿,对合理评价系统的经济与生态效益、优化系统工艺参数具有指导意义。

关键词：红鳍东方鲀循环水养殖系统水质氮磷收支

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鲆鲽类离岸网箱及陆海接力养殖技术研究

鲆鲽类离岸网箱及陆海接力养殖技术研究

作者：董登攀中国海洋大学

学位级别：硕士

鲆鲽鱼类是我国重要的海水养殖品种,已经在中国北方沿海地区形成了大规模的工厂化养殖,并成为我国海水养殖的一大重要产业,然而高能耗、高成本严重阻碍了这一产业的发展。为了保证鲆鲽鱼类养殖产业稳定、健康、持续地发展,研究新型的养... 详细信息

鲆鲽鱼类是我国重要的海水养殖品种,已经在中国北方沿海地区形成了大规模的工厂化养殖,并成为我国海水养殖的一大重要产业,然而高能耗、高成本严重阻碍了这一产业的发展。为了保证鲆鲽鱼类养殖产业稳定、健康、持续地发展,研究新型的养殖模式是有必要的。本文研究设计了一种方形钢结构鲆鲽类离岸网箱,于2008年和2009年以褐牙鲆为养殖对象在山东省荣成爱莲湾半开放海区进行了2次网箱养殖试验,并探讨了鲆鲽鱼类的“陆海接力”养殖技术。 1鲆鲽类离岸网箱设计针对鲆鲽鱼类的底栖生活习性,根据荣成爱莲湾半开放海区流速较缓、风浪较大的海况条件,设计了一种安全、实用、经济的方形钢结构鲆鲽类离岸网箱。网箱主体为方形框架结构,其断面为三角形结构,由3根直径060mm镀锌无缝钢管焊接而成;网箱平底框架为“田”字形,采用6根直径038mm镀锌无缝钢管焊接而成。网箱利用网箱四角4个200L可调控浮筒和1个网底可调控浮筒充气、进水完成网箱整体升降控制。网箱锚泊系统采用正向网格式,绳索网格的水下深度2m,网箱框架首先与绳索网格连接,再通过网格结点与锚绳连接。网箱尺寸规格为5m×5m×4m,养殖面积25m2;抗风浪能力为风力10级,波高3-4m;耐流能力为0.8m/s;网箱系统安全使用寿命为3年。 2鲆鲽类离岸网箱养殖褐牙鲆试验 2008年和2009年的5-11月间,在山东荣成爱莲湾海域,采用自行研制的方形钢结构鲆鲽类离岸网箱,开展了褐牙鲆养殖试验。 2008年,养殖平均体重分别为376.0g、221.2g和144.6g的褐牙鲆各1箱,经过34d、78d和169d的养殖,平均体重分别达到656.0g、515.0g和761.1g,养殖成活率分别为97.2%、98%和97.3%。 2009年养殖平均体重为59.3g、136.0g、202.0g的褐牙鲆各1箱,经过174d的养殖,平均体重分别达到614.0g、885.3g、1030.0g,养殖成活率分别为93.3%、87.5%和93.3%。结果表明,当春季海区表层水温上升至12.0℃以上时,将陆基工厂化培育的适宜规格的苗种转运到海上网箱养殖,褐牙鲆生长速度是工厂化养殖的1.4-3.6倍,明显快于工厂化养殖模式,而且苗种放养规格越大,生长速度越快。网箱养殖的商品鱼质量更接近野生褐牙鲆,脂肪含量比工厂化养殖的褐牙鲆低41%,镉含量低50%,是营养、安全的“健康养殖”水产品,比工厂化养殖的褐牙鲆更具有市场竞争力。 3褐牙鲆陆海接力养殖试验 2008年和2009年,在山东荣成爱莲湾海域,开展了褐牙鲆工厂化育苗、中间培育养成适宜规格,利用研制的方形钢结构鲆鲽类离岸网箱进行海上网箱接力养殖试验。采取的陆海接力养殖操作流程为：选择适宜规格鱼苗→陆基池捞取→鱼苗入袋→充氧扎袋→转运到船→投放到海上网箱。褐牙鲆由陆基工厂化转运到海上网箱养殖的最佳时间是5月下旬,海域水温12℃左右;海上网箱最佳养成时间是6-11月,养殖时间长达180d,由此可以缩短工厂化培育时间,节省能源的消耗,降低养殖成本,并缩短养殖周期,可于18个月左右快速养成大规格商品鱼。苗种经工厂化培育到60g左右再投放到海上网箱养成,最经济,养殖成本最低;经工厂化培育到140g左右再投放到海上网箱养成,养成商品鱼规格可达800g以上,具有更强的价格和市场竞争力。通过2008年、2009年2次养殖试验的比较验证,放养密度为3.3-4.8 kg·m-2时,养成商品鱼的单位面积产量可达18.6-23.1kg·m-2。

关键词：鲆蝶类离岸网箱褐牙鲆陆海接力

电化学氧化法在循环水养殖系统中去除氨氮和亚硝酸盐效果研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2016年第11期46卷 127-135页

作者：宋协法边敏黄志涛董登攀中国海洋大学水产学院山东青岛266003

为研究电化学氧化法在循环水养殖系统中用于去除氨氮和亚硝酸盐的可行性,利用有效面积为20和32cm^2两种规格的钌铱电极研究了电流密度、极板间距和氨氮初始浓度对模拟养殖污水中氨氮和亚硝酸盐去除效果的影响。研究表明,当电流密度小于7... 详细信息

为研究电化学氧化法在循环水养殖系统中用于去除氨氮和亚硝酸盐的可行性,利用有效面积为20和32cm^2两种规格的钌铱电极研究了电流密度、极板间距和氨氮初始浓度对模拟养殖污水中氨氮和亚硝酸盐去除效果的影响。研究表明,当电流密度小于75mA/cm^2时,增加电流密度可以显著提升氨氮和亚硝酸盐的去除率。通过正交实验确定了实验条件下2组电极的最佳反应条件:电流密度62.5mA/cm^2、极板间距1cm、反应时间80s,氨氮初始浓度2.7mg/L。在上述实验条件下,当氨氮去除率达到90%以上时,大、小电极分别需要40和60s的反应时间;当亚硝酸盐去除率达到90%以上时,大、小电极分别需要40和80s的反应时间。在氨氮去除率达到90%时,小电极的平均反应速度为327.24mg/h,能耗为0.093kW·h/t;大电极的平均反应速度为503.82mg/h,能耗为0.114kW·h/t。

关键词：电化学氧化法循环水养殖系统氨氮亚硝酸盐平均反应速度能耗

激活转录因子4与哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1互作调控奶牛乳蛋白合成的研究进展

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动物营养学报 2024年第2期36卷 728-736页

作者：程凤琦卜登攀徐连彬青岛农业大学动物科技学院青岛266109 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物营养学国家重点实验室北京100193

随着国家“双碳”战略的实施,泌乳奶牛的饲粮氮转化效率偏低及由此造成的饲料资源浪费和氮排放增加对我国奶业发展的制约作用日益突出。实际生产中,低蛋白质饲粮基础上补饲特定氨基酸(AA)是提高奶牛饲粮氮转化效率的一项重要举措,但指... 详细信息

随着国家“双碳”战略的实施,泌乳奶牛的饲粮氮转化效率偏低及由此造成的饲料资源浪费和氮排放增加对我国奶业发展的制约作用日益突出。实际生产中,低蛋白质饲粮基础上补饲特定氨基酸(AA)是提高奶牛饲粮氮转化效率的一项重要举措,但指导其应用的理论基础尚不清晰。已有研究表明,AA补充可通过哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)通路促进乳蛋白的合成,而AA缺乏则通过激活转录因子4(ATF4)抑制mTORC1的活性,且mTORC1又可作用于ATF4影响AA的转运、代谢和乳蛋白的合成。因此,ATF4与mTORC1之间的相互作用为研究限制性AA在低蛋白质饲粮条件下调控乳蛋白合成的机制提供了重要切入点。本文就ATF4与mTORC1互作在平衡AA供应与乳蛋白合成方面的研究进展进行综述,以期为限制性AA调控乳蛋白合成的途径及奶牛低蛋白质饲粮配制提供一定参考。

关键词：氨基酸供应 ATF4 mTORC1 互作低蛋白质饲粮乳蛋白合成奶牛

基于物质平衡原理的贝类循环水养殖系统的设计与试验

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农业工程学报 2014年第12期30卷 208-215页

作者：黄志涛董登攀宋协法万荣华丹 Eric Hallerman 中国海洋大学水产学院海洋渔业系青岛266003 弗吉尼亚理工大学渔业和野生动物保护系弗吉尼亚24060

为恢复和保护濒危淡水贝类资源,该文根据物质平衡原理,以具有代表性的淡水彩虹贝类为研究对象,设计并构建了一套小型的室内淡水彩虹贝循环水养殖系统,该系统由养殖池、生物过滤器、蓄水池、循环水泵、充氧系统和自动投饵装置等环节组成... 详细信息

为恢复和保护濒危淡水贝类资源,该文根据物质平衡原理,以具有代表性的淡水彩虹贝类为研究对象,设计并构建了一套小型的室内淡水彩虹贝循环水养殖系统,该系统由养殖池、生物过滤器、蓄水池、循环水泵、充氧系统和自动投饵装置等环节组成。并在该循环水系统中对钩介幼虫2日龄的彩虹贝幼贝进行了为期60 d的养殖(2011年6月21日到2011年8月20日),整个养殖周期内,彩虹贝幼贝养殖系统环境稳定,水质稳定良好,彩虹贝幼贝壳长日增长量为15.2μm/d,彩虹贝幼贝的最大相对增长率发生在第40天到第50天,其相对生长率为32.4%,和之前池塘流水、跑道式等养殖模式相比,该循环水系统养殖的彩虹贝幼贝获得了更高的生长率。该研究可为淡水贝类的人工繁育和养殖提供参考。

关键词：养殖水处理设计物质平衡彩虹贝 Villosa iris

基于哨兵主被动遥感数据和冠层高度的森林净初级生产力估测

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：田春红李明阳李陶李登攀田雷南京林业大学林草学院

【目的】利用主被动遥感数据(Sentinel-1&2)结合森林冠层高度，对区域森林净初级生产力(NPP)进行高效准确的估测，为森林精准经营施措以及“双碳”战略的制定提供科学依据。【方法】以南方重点林区资兴市为研究区，基于Sentinel-1和Sent... 详细信息

【目的】利用主被动遥感数据(Sentinel-1&2)结合森林冠层高度，对区域森林净初级生产力(NPP)进行高效准确的估测，为森林精准经营施措以及“双碳”战略的制定提供科学依据。【方法】以南方重点林区资兴市为研究区，基于Sentinel-1和Sentinel-2主被动遥感数据，采用了多元逐步回归、人工神经网络、K最邻近、随机森林4种模型估算NPP。在此基础上加入了Sentinel-1通过InSAR与SRTM DEM差分得到的冠层高度，分析其对NPP估测精度的影响。【结果】①研究区2019年的森林NPP均值为7.79 t/(hm2·a)，呈西南高、东北低的空间分布特征。②4种模型中，主被动遥感结合估测NPP的精度均高于单源遥感方式；随机森林估测区域森林NPP的精度最高，模型表现最好。③加入冠层高度可一定程度提高森林NPP估测精度，R2从0.70提高到了0.75。【结论】基于哨兵主被动遥感数据并结合DEM差分法获取的冠层高度因子，可有效提高NPP估测精度。

关键词：森林净初级生产力 Sentinel-1 Sentinel-2 ICESat-2 森林冠层高度资兴市