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可见光光色对南极磷虾集群行为的影响

水产学报 2024年

作者：刘子俊汪佳丽马振玲王晓敏袁军亭许柳雄朱国平上海海洋大学海洋科学学院上海海洋大学极地研究中心上海海洋大学信息学院上海海洋大学工程学院大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室极地海洋生态系统研究室上海海洋大学国家远洋渔业工程技术研究中心上海海洋大学

南极磷虾为南极海洋生态系统中的关键物种，也被认为是人类最后的海洋蛋白质来源。然而，有关南极磷虾反馈光色的机制研究极为缺乏，这限制了对该物种生态学的理解。为此，本研究通过海上现场水箱暂养的方式探究了可见光光色对南极磷虾... 详细信息

南极磷虾为南极海洋生态系统中的关键物种，也被认为是人类最后的海洋蛋白质来源。然而，有关南极磷虾反馈光色的机制研究极为缺乏，这限制了对该物种生态学的理解。为此，本研究通过海上现场水箱暂养的方式探究了可见光光色对南极磷虾集群行为的影响。利用光学立体相机同步获取磷虾集群影像，借助摄影测量技术完成磷虾个体关键特征点几何信息的高精度自动量测，进而得到可见光中短波蓝光至长波红光间不同光色下集群内个体间距及其游泳倾角。研究发现，光色会影响磷虾集群内个体的间距，短波蓝光和长波红光间具有显著性差异，相较于长波的红光，蓝光的趋向性更佳，但游泳倾角在不同的光色间无显著差异。实验结果将有助于理解野外磷虾集群的大小规模以及提升声学评估中目标强度(TS)模型的精度。

关键词：南极磷虾集群光色立体成像游泳角度

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不同光照条件对斑马鱼趋光行为的影响

上海海洋大学学报 2022年第3期31卷 792-800页

作者：卢克祥许柳雄邓青燕上海海洋大学海洋科学学院上海201306

为探究斑马鱼(Danio rerio)在不同光照条件下的趋光行为差异,记录了6月龄的斑马鱼成鱼在紫外光(ultraviolet, UV)和可见光照射下的行为反应和在无光、紫光(420nm)、蓝光(460nm)、绿光(500nm)、黄光(585nm)和红光(620nm)6种光照条件下的... 详细信息

为探究斑马鱼(Danio rerio)在不同光照条件下的趋光行为差异,记录了6月龄的斑马鱼成鱼在紫外光(ultraviolet, UV)和可见光照射下的行为反应和在无光、紫光(420nm)、蓝光(460nm)、绿光(500nm)、黄光(585nm)和红光(620nm)6种光照条件下的趋光分布情况。结果表明,刺激光为UV时,斑马鱼优先游向黑暗环境一侧,刺激光为可见光时,斑马鱼优先游向可见光一侧;UV和可见光分别设置在试验区A和试验区B时,随着UV刺激强度增加,斑马鱼的偏好指数未呈现明显的增加趋势,UV和可见光同时设置在试验区B时,随着UV刺激强度增加,斑马鱼的偏好指数呈现出明显的下降趋势;5min和30min时斑马鱼的平均分布率均呈现红光区>紫光区>蓝光区>黄光区,绿光区的平均分布率在5min时高于红光区,在30min时介于紫光区和蓝光区之间。研究表明,斑马鱼趋向可见光而远离紫外光,表现出明显的避UV性和趋可见光性,且避UV性与趋可见光性之间存在显著的抑制作用,而无协同作用。此外,斑马鱼对红光、绿光和紫光的喜好程度较高,对黄光的喜好程度较低。研究结果可为斑马鱼视觉生态的研究提供参考。

关键词：斑马鱼趋光行为紫外光可见光单色光

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暗适应条件下斑马鱼的光谱敏感性

大连海洋大学学报 2022年第1期37卷 88-94页

作者：卢克祥许柳雄钱卫国上海海洋大学海洋科学学院上海201306 浙江海洋大学水产学院舟山316022

为研究暗适应条件下斑马鱼Danio rerio视网膜电图(ERG)试验中的最佳试验参数和光谱敏感性,选取体长为3.5~4.0 cm的6月龄斑马鱼,探究了斑马鱼视网膜电图试验中的最低暗适应时间和闪光刺激时间间隔,以ERG的b波振幅分量作为对光刺激的响应... 详细信息

为研究暗适应条件下斑马鱼Danio rerio视网膜电图(ERG)试验中的最佳试验参数和光谱敏感性,选取体长为3.5~4.0 cm的6月龄斑马鱼,探究了斑马鱼视网膜电图试验中的最低暗适应时间和闪光刺激时间间隔,以ERG的b波振幅分量作为对光刺激的响应分析了斑马鱼的暗视光谱敏感性。结果表明:斑马鱼的ERG试验中暗适应时间至少为90 min(t检验,P>0.05),闪光刺激时间间隔至少为50 s(配对t检验,P>0.05);暗适应条件下,斑马鱼的光谱敏感性函数在可见光波段和紫外光波段均出现了敏感峰值,敏感峰值分别出现在500 nm和365 nm波长处,且紫外敏感峰值相较于可见光敏感峰值降低约0.28个lg单位。研究表明,暗适应的斑马鱼对可见光和紫外光均表现出敏感性,其视网膜中的U-视锥细胞和视杆细胞共同参与了暗视视觉,增加了暗视光谱敏感范围,从而提高了暗视视觉的灵敏度。

关键词：斑马鱼视网膜电图光谱敏感性

模拟渔获物对网囊水动力和振荡特性的影响研究

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水产学报 2023年

作者：唐浩张锋刘伟叶旭昌胡夫祥许柳雄国家远洋渔业工程技术研究中心上海海洋大学海洋科学学院大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室农业部大洋渔业资源环境科学观测实验站东京海洋大学农业部大洋渔业开发重点实验室

网囊作为拖网系统的重要组成部分，其主要功能是聚集、选择和储存渔获物。渔获物的堆积会使网囊的结构发生改变，从而改变网囊水动力特性，进而影响网囊选择性和稳定性。为了更好的了解中层拖网网囊的水动力特性和囊内渔获物变化之间的... 详细信息

网囊作为拖网系统的重要组成部分，其主要功能是聚集、选择和储存渔获物。渔获物的堆积会使网囊的结构发生改变，从而改变网囊水动力特性，进而影响网囊选择性和稳定性。为了更好的了解中层拖网网囊的水动力特性和囊内渔获物变化之间的关系，本研究利用循环动水槽试验，对存在不同渔获物的网囊模型在不同流速条件下的阻力、形态和振荡变化进行测试分析。结果表明：网囊结构水阻力随着渔获物的增加而增大，随着流速的增大而增大，其中，在低流速时，模拟渔获物每增加1倍（1.68kg），其网囊水阻力增加值约为空网的30%。网囊结构形状随着流速的增大呈逐渐收紧趋势，而随着渔获物的增加，网囊结构充盈，并造成导鱼区收紧，呈“腰鼓”形状。网囊体积与渔获物的大小成正比，当渔获物增加到5.04 kg时，网囊体积约为空网时的0.8倍，表明无渔获物时，网囊总体积最大。随着流速的增大，各渔获条件下的网囊纵向位移振荡周期变短，振幅减小。采用 3级傅里叶级数拟合网囊纵向位置振荡，拟合结果与实测数据相关性为86.7%，拟合效果较好。本研究结果可为优化网囊结构、提高网囊水动力和形态特性，改善网囊选择性提供基础科学数据。

关键词：网囊阻力特性振荡特性渔获量形态

倾斜状态对V形网板水动力和周围流场特征的影响

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中国水产科学 2022年第5期29卷 755-769页

作者：刘景彬唐浩许柳雄刘志强邹柏强初文华上海海洋大学海洋科学学院农业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省部共建教育部重点实验室农业部大洋渔业资源环境科学观测实验站

为了探究V形网板在各种工作姿态下水动力特性的变化规律,作者采用数值模拟(computationalfluid dynamics, CFD)方法对比了4个展弦比(0.4、0.5、0.6、0.7)和4个板面夹角(16°、19°、22°、25°)的网板的水动力性能,遴选出水动力性能最佳... 详细信息

为了探究V形网板在各种工作姿态下水动力特性的变化规律,作者采用数值模拟(computationalfluid dynamics, CFD)方法对比了4个展弦比(0.4、0.5、0.6、0.7)和4个板面夹角(16°、19°、22°、25°)的网板的水动力性能,遴选出水动力性能最佳的V形网板,并分析其在不同姿态下,前后倾和内外倾分别为5°、10°、15°、20°时的水动力系数、周围流场分布和表面压力变化规律,结果表明：(1)展弦比λ=0.7、板面夹角Γ=16°的V形网板(13号网板)的水动力性能最优,升力系数在冲角为37.5°时最大,为1.482,冲角为10°时扩张效率最大。(2)随着冲角的增大, 13号网板迎流面的压力逐渐增大,网板迎流面和背流面的速度差亦呈增大趋势。(3) 13号网板发生不同程度的前后倾或内外倾时,升力系数降低,阻力系数则随着倾角的增大而减小。(4)当网板发生内外倾斜时,随着倾角的增加,迎流面压力中心向网板前端移动,网板中心面后涡旋变化不明显;当网板前后倾斜时,网板迎流面压力分布变化明显,即随着倾角的增加,压力中心分别逐渐向前端上下两侧移动,并且网板中心面后涡旋逐渐变小。本研究结果可以为预测不同工作姿态网板水动力特性变化,调整网板稳定性提供科学参考。

关键词： V形网板稳定性压力分布流场分布水动力系数

基于CFD评估尺度效应对V型网板水动力的影响

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南方水产科学 2022年第5期18卷 128-137页

作者：刘景彬唐浩许柳雄孙秋阳刘伟银利强张锋上海海洋大学海洋科学学院上海201306 大洋渔业资源可持续开发省部共建教育部重点实验室/国家远洋渔业工程技术研究中心上海201306

按相似准则等比例缩小网板构建物理模型测定其水动力,是研究网板水动力特征的主要方式。基于V型网板,利用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)对比分析了3种尺度比(1∶2、1∶3和1∶4)的网板和3种厚度(2、5和10 mm)下的升、... 详细信息

按相似准则等比例缩小网板构建物理模型测定其水动力,是研究网板水动力特征的主要方式。基于V型网板,利用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)对比分析了3种尺度比(1∶2、1∶3和1∶4)的网板和3种厚度(2、5和10 mm)下的升、阻力系数及流场分布,并将其与模型试验结果进行对比,探究不同物理模型尺度对估算网板水动力的影响。结果表明:(1)随着冲角的增加,各尺度的网板阻力系数逐渐增大,升力系数先增大后减小,升阻比逐渐减小;(2)在30°冲角之后,网板后部出现明显的分离涡,造成模拟升力减小;(3)随着网板模型尺度的增大,网板表面边界层分离效果和尾流区流场分离涡逐渐增强,网板升、阻力及升阻比亦呈增大趋势。网板厚度对流场及升、阻力影响较小,最大升力系数相对于模型试验平均误差为4.97%;(4)随着模型尺度增大,网板水动力的预测误差逐渐减小。

关键词： V型网板尺度效应 CFD模拟水动力流场分布

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回声探测浮标在金枪鱼围网渔业中的应用

水产学报 2023年第7期47卷 13-28页

作者：周成肖宇万荣许柳雄王禹程谢程兰肖俞辰上海海洋大学海洋科学学院上海海洋大学国家远洋渔业工程技术研究中心上海海洋大学大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室上海海洋大学农业农村部大洋渔业开发重点实验室中国水产有限公司

回声探测浮标能够远程为金枪鱼围网渔业持续地提供漂流人工集鱼装置(DFADs)的精确地理定位以及金枪鱼集群生物量的估计，有效减少围网船队搜索鱼群所产生的“碳足迹”和船队运营成本，从而提高船队的成功捕获率。除了在商业中的应用外... 详细信息

回声探测浮标能够远程为金枪鱼围网渔业持续地提供漂流人工集鱼装置(DFADs)的精确地理定位以及金枪鱼集群生物量的估计，有效减少围网船队搜索鱼群所产生的“碳足迹”和船队运营成本，从而提高船队的成功捕获率。除了在商业中的应用外，回声探测浮标有潜力作为观察远洋生物多样性的科学平台，为科学研究提供描述远洋鱼类活动模式的数据来源。本文介绍了DFADs的定义、类型和结构、生态影响及相关管理措施，以及回声探测浮标的发展沿革、种类和数据结构，并重点从金枪鱼随附鱼群生物量评估、鱼群随附行为和DFADs生态影响评估方面回顾了回声探测浮标在金枪鱼围网渔业中的应用。本文展望了回声探测浮标今后在技术上支持降低非目标物种和目标物种幼鱼死亡率的发展趋势，并从渔业资源可持续管理和海洋生物多样性保护方面讨论了利用浮标观测数据结合渔业数据进行资源评估，以及探究气候变化和人类活动对海洋生态系统影响的巨大潜力。

关键词：金枪鱼回声探测浮标漂流人工集鱼装置围网生物量评估生态影响

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南极磷虾拖网渔具系统动态变化

中国水产科学 2022年第6期29卷 928-937页

作者：银利强唐浩许柳雄刘志强刘伟张天舒贾明秀上海海洋大学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省部共建教育部重点实验室上海海洋大学上海海洋大学海洋科学学院中国水产有限公司

为了研究南极磷虾拖网系统在实际作业过程中的动态变化规律,于2020年1—4月随“龙发”轮在南极48.2亚区(45°W～48°W, 60°S～61°S)进行海上试验,采集了拖速、曳纲长度、曳纲张力、网具和网板深度等信息,分析了投放和收绞曳纲的速率... 详细信息

为了研究南极磷虾拖网系统在实际作业过程中的动态变化规律,于2020年1—4月随“龙发”轮在南极48.2亚区(45°W～48°W, 60°S～61°S)进行海上试验,采集了拖速、曳纲长度、曳纲张力、网具和网板深度等信息,分析了投放和收绞曳纲的速率对拖网渔具的动态特性影响规律,以及在稳定拖曳状态下拖速和曳纲长度与网口高度、曳纲张力、网位的关系。结果表明:(1)放网阶段平均拖速为(2.96±0.36) kn,收网阶段平均拖速为(1.35±0.26) kn;(2)网具自然沉降阶段曳纲投放速率为(54.1±5.9)m/min,起网阶段曳纲收绞速率为(47.15±7.02)m/min;(3)随着投放速率的增大,曳纲张力逐渐减小,网口高度增加;投放速率与网位下沉速率成正比;(4)收绞速率与曳纲张力呈负相关关系,网具上调阶段的曳纲张力要比起网阶段的曳纲张力大。随着收绞速率的增加,网口高度增加;(5)稳定拖曳过程中,拖速和曳纲长度对网口高度均产生显著影响(P<0.01),随着拖速和曳纲长度的增加,网口高度减小;(6)在自然沉降阶段,当投放速率过大,网板带动网具急速下沉,网板会出现“超调”现象。研究结果不仅有助于南极磷虾拖网网位的有效调整,提高拖网瞄准捕捞效率,还可为验证中层拖网性能的模型试验和数值模拟提供基础资料。

关键词：南极磷虾中层拖网收绞速率网位调整超调现象

网线直径和模拟渔获物对拖网网囊水阻力及形态影响

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上海海洋大学学报 2022年第3期31卷 770-780页

作者：唐浩张馨茹朱安然刘伟孙秋阳张锋朱美熹许柳雄上海海洋大学海洋科学学院上海201306 国家远洋渔业工程技术研究中心上海201306 大洋渔业资源可持续开发教育部重点实验室上海201306 上海海洋大学海洋文化与法律学院上海201306

为探究网线直径和渔获物对拖网网囊水阻力及形态的影响,利用上海海洋大学循环动水槽对3顶不同网线直径(1.11mm、0.96mm、0.54mm)的网囊结构在5种流速(0.5m/s、0.6m/s、0.7m/s、0.8m/s、0.9m/s)和2种渔获状态(空网、存在模拟渔获物)下进... 详细信息

为探究网线直径和渔获物对拖网网囊水阻力及形态的影响,利用上海海洋大学循环动水槽对3顶不同网线直径(1.11mm、0.96mm、0.54mm)的网囊结构在5种流速(0.5m/s、0.6m/s、0.7m/s、0.8m/s、0.9m/s)和2种渔获状态(空网、存在模拟渔获物)下进行试验,比较分析各条件下网囊形态、水阻力和横向缩结系数的变化。结果表明:(1)空网条件下,网囊阻力系数随网线直径的增大而增大;随雷诺数的增加,阻力系数呈减小的趋势。(2)网囊水阻力与流速、网线直径和渔获量呈正相关关系。(3)存在模拟渔获物网囊随着网线直径的增大,中部宽度增大;随着流速的增加,网囊长度的增加较空网网囊更为明显;空网网囊整体形态较饱满。(4)空网网囊横向缩结系数先减小后趋于平缓,而存在模拟渔获物网囊横向缩结系数先减小后增至最大。研究结果可为改善拖网网囊水动力性能,提高渔具的作业特性及选择性提供科学基础依据。

关键词：网囊网线直径渔获物阻力形态