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水下底栖生物轻量化目标检测算法YOLOv7-RFPCW

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农业工程学报 2024年第11期40卷 168-177页

作者：赵晨陈明上海海洋大学信息学院/农业农村部渔业信息重点实验室上海201306

针对水下底栖生物检测模型参数量过多,计算量过大,同时水下环境复杂容易造成错检和漏检,影响模型在水下底栖生物检测任务中的准确性的问题。提出了一种水下底栖生物轻量化检测算法YOLOv7-RFPCW。对YOLOv7网络重新设计轻量级网络结构,降... 详细信息

针对水下底栖生物检测模型参数量过多,计算量过大,同时水下环境复杂容易造成错检和漏检,影响模型在水下底栖生物检测任务中的准确性的问题。提出了一种水下底栖生物轻量化检测算法YOLOv7-RFPCW。对YOLOv7网络重新设计轻量级网络结构,降低了特征提取网络的参数量和计算量,减少模型体积。设计了P-ELAN和P-ELAN-W模块,进一步轻量化特征提取网络;针对水下图像颜色失真,目标的空间位置不准确的问题,采用CBAM注意力模块加强特征融合,减少信息丢失,以更好地适应特殊的水下环境;针对水下目标容易出现形状变形的问题,使用WIOU-V3损失函数替换默认的CIOU损失函数,提高水下底栖生物检测的鲁棒性。试验结果显示,改进后的模型YOLOv7-RFPCW的参数量和计算量分别减少了75.9%和30.7%,模型体积减小了75.3%,精度提升了1.9个百分点。这一综合性的提升兼顾了轻量化和精度,为在水下环境中部署提供了可行的解决方案,验证了所提出的改进算法能胜任水下底栖生物检测任务。

关键词：目标检测深度学习 YOLOv7 底栖生物

鄱阳湖水体沉积物中Zn、Cd对底栖生物的毒性效应及基准验证

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湖泊科学 2021年第6期33卷 1687-1700页

作者：熊捷迁弓晓峰江良李昊霖袁少芬林媛吴莉南昌大学资源环境与化工学院鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室南昌330031

以泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)、铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、河蚬(Corbicula fluminea)为受试生物,以死亡率、渗血率、体质量变化、行动迟钝率、挖洞率为测试指标,探究沉积物中Zn和Cd对底栖生物的21 d慢性毒性效应,并对鄱... 详细信息

以泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)、铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)、河蚬(Corbicula fluminea)为受试生物,以死亡率、渗血率、体质量变化、行动迟钝率、挖洞率为测试指标,探究沉积物中Zn和Cd对底栖生物的21 d慢性毒性效应,并对鄱阳湖Zn和Cd的沉积物基准值进行了验证.结果表明,沉积物中Cd对底栖生物的毒性效应强于Zn,沉积物中Zn、Cd对泥鳅、铜锈环棱螺、河蚬的LC_(50)(半数致死浓度)分别为644和61 mg/kg、751和54 mg/kg、652和81 mg/kg,EC 50(半数效应浓度)值分别为526和49 mg/kg、589和35 mg/kg、474和45 mg/kg.经验证,沉积物Zn和Cd的TEL(临界效应浓度)、PEL(必然效应浓度)值比较合理,具有一定适用性,即当Zn、Cd的加标含量低于TEL值时,Q_(TEL)1,毒性明显.

关键词：底栖生物重金属毒性效应沉积物质量基准鄱阳湖

基于碳、氮稳定同位素的雅浦海沟底栖生物食物来源和营养级初探

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海洋学报 2018年第10期40卷 51-60页

作者：郭承秧杨志陈建芳郑豪张东声冉莉华王春生鹿博陈倩娜浙江大学海洋学院浙江舟山316021 国家海洋局第二海洋研究所国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室浙江杭州310012

为了分析雅浦海沟中底栖生物群落的食物来源和营养级,本研究分析了雅浦海沟真光层中浮游植物和浮游动物、海底沉积物和巨型底栖生物(海绵、海参、海蛇尾、海星、海葵和钩虾)中的碳、氮稳定同位素组成。研究发现雅浦海沟真光层中的浮游... 详细信息

为了分析雅浦海沟中底栖生物群落的食物来源和营养级,本研究分析了雅浦海沟真光层中浮游植物和浮游动物、海底沉积物和巨型底栖生物(海绵、海参、海蛇尾、海星、海葵和钩虾)中的碳、氮稳定同位素组成。研究发现雅浦海沟真光层中的浮游植物和浮游动物δ^(13)C值[(-22.8±0.4)‰和(-21.8±0.8)‰]和δ^(15)N值[(5.4±0.4)‰和(6.8±0.2)‰]与巨型底栖生物的δ^(13)C值(-20.1‰^-16.8‰)和δ^(15)N值(11.9‰~17.9‰)的差异超过了一个营养级,表明作为底栖生物的初始食物来源的浮游植物和浮游动物在向下输送的过程中经历了食物链传递和细菌的降解。巨型底栖生物的δ^(15)N和δ^(13)C值之间无显著的相关性,此外不同物种之间营养级也存在明显差异,表现为海绵的营养级相对较高(3.4~4.7),海参(3.3~3.6)、海蛇尾(3.4~3.5)和海星(3.2~3.7)的营养级较为接近,钩虾(2.9~3.3)和海葵(3.1)的营养级则相对略低,反映了底栖生物不同物种之间食物来源的多样化。

关键词：雅浦海沟碳、氮稳定同位素底栖生物食物来源营养级

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全球北极底栖生物研究文献计量分析

生态学报 2015年第9期35卷 2789-2799页

作者：刘爱原林荣澄郭玉清集美大学图书馆厦门361021 国家海洋局第三海洋研究所厦门361005 福建省海洋渔业资源与生态环境重点实验室集美大学水产学院厦门361021

以Thomson Reuters的Web of Science信息平台提供的SCI-E数据库为数据源,检索到从1991年至2012年期间全球北极底栖生物研究论文2127篇,利用Note Express软件,分析22年间论文发表的年度、国家、机构、作者、期刊和学科等方面的分布特征,... 详细信息

以Thomson Reuters的Web of Science信息平台提供的SCI-E数据库为数据源,检索到从1991年至2012年期间全球北极底栖生物研究论文2127篇,利用Note Express软件,分析22年间论文发表的年度、国家、机构、作者、期刊和学科等方面的分布特征,结果表明:1)全球北极底栖生物研究论文数量、篇均作者数和篇均参考文献数都在逐年增加;2)研究论文涉及58个国家或地区,位于前7位的国家依次是美国、德国、加拿大、挪威、俄罗斯、英国和丹麦;美国、加拿大、挪威和丹麦是该领域国际合作研究最主要的国家;3)论文涉及1364个机构,前20名的研究机构中,美国有6家,德国、加拿大和挪威各有3家,俄罗斯和丹麦各有2家,波兰有1家。俄罗斯、丹麦、波兰、德国和挪威超过60%的研究力量集中在位列前20位的相关机构中。俄罗斯科学院论文总量排列首位,德国阿尔弗雷德魏格纳极地与海洋研究中心和基尔大学论文的h指数最高为32;4)论文涉及最多的4个学科是海洋与淡水生物学、生态学、海洋学和多学科地球科学。Polar Biology和Marine Ecology Progress Series是发表该领域最核心的期刊。还对中国在该领域的研究现状进行了简要的分析。从文献计量学角度揭示了全球北极底栖生物研究现状,为提升我国该领域研究的国际竞争力提供科学参考。

关键词：文献计量分析北极底栖生物

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长江口潮间带底栖生物生态及变化趋势

生态学报 2022年第4期42卷 1606-1618页

作者：杨颖陈思思周红宏夏利花刘鹏霞杨幸幸邓邦平国家海洋局东海环境监测中心上海201206 自然资源部海洋生态监测与修复技术重点实验室上海201206

基于长江口3个区域潮间带(崇明东滩、南汇边滩和嵊山岛)监测数据,对长江口区域潮间带底栖生物生态现状及变化趋势进行评价。结果表明,2019年长江口海域泥相和岩相潮间带共鉴定大型底栖生物9门57种,软体动物、甲壳类和多毛类构成主要类... 详细信息

基于长江口3个区域潮间带(崇明东滩、南汇边滩和嵊山岛)监测数据,对长江口区域潮间带底栖生物生态现状及变化趋势进行评价。结果表明,2019年长江口海域泥相和岩相潮间带共鉴定大型底栖生物9门57种,软体动物、甲壳类和多毛类构成主要类群。崇明东滩、南汇边滩两个泥相潮间带底栖生物平均栖息密度分别为96.4个/m^(2)和160.4个/m^(2),平均生物量分别为68.42 g/m^(2)和45.71 g/m^(2);嵊山岛岩相潮间带平均栖息密度和生物量分别为488.9个/m^(2)和763.72 g/m^(2)。各断面多样性、丰富度和均匀度指数分别位于1.36—3.24、0.75—2.88和0.48—0.77,泥相潮间带低潮区生物多样性优于中潮区和高潮区,岩相潮间带中潮区生物多样性最好。聚类分析可见长江口海域潮间带底栖生物分为泥相和岩相2个大组群,物种分布存在明显的分潮区现象,高潮区站位成群或与个别中潮区站位成群,低潮区站位成群或与个别中潮区站位成群,表明底质类型和潮汐是影响潮间带大型底栖生物群落结构的主要因子。近30年来,崇明东滩和南汇边滩底栖生物种类数存在一定波动,嵊山后陀湾断面生物种类数明显下降;3个区域潮间带底栖生物密度和生物量均呈波动下降的趋势,应与长江口海域湿地围垦、外来物种入侵、人类过度采捕和环境污染等相关。

关键词：潮间带底栖生物生态趋势评价长江口

大亚湾底栖生物体中4种重金属残毒量分析与评价

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地理科学 2001年第3期21卷 282-285页

作者：何雪琴张观希郑庆华杜完成温伟英中国科学院南海海洋研究所广东广州510301

利用 2 0 0 0年 3月大亚湾环境现状调查的资料 ,对大亚湾底栖生物体中残毒量进行现状与历史资料比较分析 ,评价底栖生物受重金属污染的程度及其食用质量。结果表明 ,该水域底栖生物未受重金属污染 ,但甲壳动物和软体动物体中Cu和Zn具有... 详细信息

利用 2 0 0 0年 3月大亚湾环境现状调查的资料 ,对大亚湾底栖生物体中残毒量进行现状与历史资料比较分析 ,评价底栖生物受重金属污染的程度及其食用质量。结果表明 ,该水域底栖生物未受重金属污染 ,但甲壳动物和软体动物体中Cu和Zn具有潜在的严重积累问题 ;甲壳动物和软体动物体中Cd含量已超过人体消费标准。

关键词：大亚湾底栖生物残毒量重金属甲壳动物镉软体动物富集系数

几种大型底栖生物对Cd,Zn,Cu的积累实验研究

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中国环境科学 1997年第2期17卷 151-155页

作者：马藏允刘海姚波纪会敏王淑波张通中国环境科学研究院长海县监测站

参照国家海水水质标准，在一系列低浓度Ｃｄ，ｚｎ，Ｃｕ的海水中，对几种大型底栖生物进行了长约５个月的积累实验研究。结果表明，在实验浓度范围内，紫贻贝、魁蚶、褶牡蛎》、菲律宾蛤和刺海参对Ｃｄ都有一定程度的积累，且其体内Ｃ... 详细信息

参照国家海水水质标准，在一系列低浓度Ｃｄ，ｚｎ，Ｃｕ的海水中，对几种大型底栖生物进行了长约５个月的积累实验研究。结果表明，在实验浓度范围内，紫贻贝、魁蚶、褶牡蛎》、菲律宾蛤和刺海参对Ｃｄ都有一定程度的积累，且其体内Ｃｄ浓度与环境海水Ｃｄ浓度间有一定的相关关系，可比较好地指示海水Ｃｄ污染。褶牡蛎对Ｚｎ有很强的累积能力，其体内Ｚｎ浓度与环境海水Ｚｎ浓度之间有一定相关关系；紫贻贝对Ｚｎ的积累能力较褶牡蛎弱，在一定浓度范围内表现为调节；其他实验生物积累Ｚｎ能力很小。研究还表明，紫贻贝、魁蚶、菲律宾蛤、褶牡蛎和栉孔扇贝只有在Ｃｕ浓度低于０．０２ｍｇ／Ｌ的海水中，存活才超过５０天，其中紫贻贝与褶牡蛎对Ｃｕ有一定的积累。

关键词：底栖生物积累重有色金属海洋监测海水水质

澄迈马袅湾网箱养殖区及周边海域大型底栖生物调查

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海洋科学 2021年第1期45卷 92-99页

作者：黄蓉吝思琪王爱民顾志峰石耀华刘春胜海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室海口570228 海南大学海洋学院海口570228 海南南海海岸工程与生态环境研究所海口571199

本研究分别于2019年7月(夏季)和12月(冬季)对澄迈马袅湾网箱养殖区及周边海域的大型底栖生物进行调查。结果表明,两次调查共采集鉴定到55种生物,其中夏季31种,主要分布在邻近区;冬季33种,主要分布在养殖区和邻近区。夏季航次,底栖生物... 详细信息

本研究分别于2019年7月(夏季)和12月(冬季)对澄迈马袅湾网箱养殖区及周边海域的大型底栖生物进行调查。结果表明,两次调查共采集鉴定到55种生物,其中夏季31种,主要分布在邻近区;冬季33种,主要分布在养殖区和邻近区。夏季航次,底栖生物在养殖区、邻近区和对照区的栖息密度分别为30.55 ind/m^(2)、40.74 ind/m^(2)和29.63 ind/m^(2),生物量分别为14.36 g/m^(2)、6.28 g/m^(2)、6.58 g/m^(2);冬季航次,三个海区底栖生物栖息密度分别为55.56 ind/m^(2)、46.67 ind/m^(2)和27.78 ind/m^(2),生物量分别为7.29 g/m^(2)、6.20 g/m^(2)和0.22 g/m^(2)。夏季优势种主要为绒毛细足瓷蟹和纽虫;冬季优势种主要为豆形短眼蟹、梳鳃虫、纽虫和哈氏美人虾。夏季养殖区、邻近区和对照区大型底栖生物多样性指数(H′)分别为1.40、2.06和1.46;冬季分别为2.16、1.59和0.94。综上分析,网箱养殖产生的残饵和鱼类粪便,对养殖区及邻近海域底栖生物分布产生一定影响,且其群落结构与区域和季节存在较强相关性。

关键词：马袅湾热带海域网箱养殖底栖生物多样性指数

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莱州湾海洋浮游和底栖生物多样性分析

海洋环境科学 2015年第6期34卷 844-851页

作者：宋洪军张朝晖刘萍张学雷王宗灵海洋生态环境科学与工程国家海洋局重点实验室国家海洋局第一海洋研究所山东青岛266061

利用莱州湾海域历年综合调查和生态监测资料,综合分析了莱州湾浮游植物、浮游动物、底栖生物等主要海洋生物类群的多样性状况及其长期变化特征。结果表明,莱州湾浮游植物种类繁多,不同航次调查物种数在几十至上百种不等,优势种周年变动... 详细信息

利用莱州湾海域历年综合调查和生态监测资料,综合分析了莱州湾浮游植物、浮游动物、底栖生物等主要海洋生物类群的多样性状况及其长期变化特征。结果表明,莱州湾浮游植物种类繁多,不同航次调查物种数在几十至上百种不等,优势种周年变动和年际变化具有群落演替的特征,总细胞丰度在季节和年际间均呈指数变化,多样性指数H’（log2）平均值为2.64,秋季相对高于春季和夏季,且1959年显著高于20世纪80年代后的年份。莱州湾浮游动物种类以桡足类为主,单航次调查物种数相对浮游植物较少,优势种组成相对稳定,个体密度近几年有下降的趋势,多样性指数H’在1.74~2.52之间波动。莱州湾底栖生物种类众多,单航次调查大型底栖动物物种数一般就超百种,优势种以多毛类和双壳类为主,近几年呈现高丰度和低生物量的特点,多样性指数H’近几年监测结果有升高趋势,但相对20世纪80年代仍属低值。

关键词：生物多样性浮游植物浮游动物底栖生物莱州湾