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以大口黑鲈和大黄鱼配合饲料应用为例谈改变鱼类营养和饲料研究范式

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水产学报 2024年

作者：王岩浙江大学海洋学院海洋科学系

鱼类营养和饲料研究始于70年前并借鉴陆生动物营养研究经验形成了研究范式。在过去70年中，鱼类营养和饲料研究取得了大量的成果，这些研究成果推动了水产配合饲料技术的进步，为水产饲料产业从无到有、从小到大做出了贡献。然而，随着... 详细信息

鱼类营养和饲料研究始于70年前并借鉴陆生动物营养研究经验形成了研究范式。在过去70年中，鱼类营养和饲料研究取得了大量的成果，这些研究成果推动了水产配合饲料技术的进步，为水产饲料产业从无到有、从小到大做出了贡献。然而，随着全球水产养殖规模的不断扩大，水产养殖发展面临的资源和环境压力日益增加，对水产饲料也提出了更高的要求。事实表明，根据一些鱼类营养和饲料研究成果所配方的饲料在养殖生产实践中往往不能取得预期的应用效果，这意味着在已有范式下取得的研究成果有时难以很好地满足现代鱼类养殖产业的需要。本文叙述了具有重要经济价值的两种肉食性鱼类大口黑鲈和大黄鱼配合饲料研发与应用的历程，指出对饲料蛋白需求的低估是限制配合饲料长期未能在大口黑鲈和大黄鱼养殖生产中应用的主要原因。早期研究报道大口黑鲈的饲料蛋白需求为400-440 g/kg，大黄鱼的饲料蛋白需求为450-470 g/kg。经过重新评估后将大口黑鲈和大黄鱼的最适饲料蛋白水平分别提高到480-510 g/kg和490-520 g/kg。在适宜的饲料蛋白水平下，投喂配合饲料的大口黑鲈和大黄鱼生长与投喂冰鲜鱼时相当。作者认为对饲料蛋白需求的低估与已有鱼类营养和饲料研究范式存在的不足有关，其表现为：（1）强调食物对鱼类生长的作用，但忽视了实验鱼遗传背景和食物以外的环境条件对生长和摄食的影响；（2）强调鱼类个体生长对评价营养需求和饲料质量的重要性，但忽视了鱼类个体生长差异并不能完全反映养殖产量和效益的事实；（3）强调生长和饲料利用效率作为鱼类营养和饲料研究评价指标的重要性，但忽视了养殖对环境和自然资源的负面影响是限制水产养殖产业可持续发展的瓶颈；（4）没有足够重视基础饲料配方在评价营养需求或饲料质量方面的影响，一些研究因基础饲料组成不当而产生没有实际意义的评价结果。针对上述问题，作者建议从概念、理论和研究方法方面对已有的范式做如下修改：（1）重视鱼类遗传背景和食物以外的环境条件对鱼类生长的影响，明确鱼类营养需求取决于其生长需求；（2）重视食物中各种营养素之间的相互作用，明确不同饲料原料在实现配方的营养平衡方面发挥着不同的作用；（3）重视对实验鱼种质和种群结构的选择，重视对照组和处理组个体生长差异的幅度对判断饲料处理效应的指示作用，重视饲料配方对渔业资源和环境等水产养殖可持续发展相关的内容的影响。经过修改后的研究范式更符合养殖生产实际，在此基础上开展研究所获得的成果也能够更好地指导配合饲料生产，为鱼类养殖产业的可持续发展提供更好的科技支撑。

关键词：范式营养需求饲料鱼粉替代配合饲料鱼类生长可持续水产养殖

基于PredRNN++模型对南海中尺度涡旋的预测研究

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热带海洋学报 2024年第1期43卷 16-27页

作者：赵杰林延奖刘燃杜榕复旦大学大气与海洋科学系上海200438

基于26年的海表面高度异常、海表面风速异常、海表面温度异常资料,利用时空序列预测模型PredRNN++,本文预报1~28d时效的南海中尺度涡旋轨迹和南海西部偶极子活动。结果表明,PredRNN++模型能从整体上考虑整个南海区域时空演变特征和环境... 详细信息

基于26年的海表面高度异常、海表面风速异常、海表面温度异常资料,利用时空序列预测模型PredRNN++,本文预报1~28d时效的南海中尺度涡旋轨迹和南海西部偶极子活动。结果表明,PredRNN++模型能从整体上考虑整个南海区域时空演变特征和环境风场、温度场的作用,在短期(1~2周)、中期(3~4周)预报上具有良好的性能。该模型具备一定预报涡旋产生、消亡的能力,且能将涡旋轨迹4周预报误差控制在42.1km,对于生命时长小于100d的涡旋生命中期的位置、振幅预报误差小。此外模型在8—11月份的月平均、4天平均下的任意时间点和任意预报时效下均能较好地追踪到偶极子结构的演变、强度变化,偶极子涡旋相关属性预报误差最小且存在年际、类型差异,2017年涡旋1~4周振幅位置、预报、半径误差最小,分别为40~60km、3~5cm、20~40km,且气旋涡位置预报效果优于反气旋涡。

关键词：中尺度涡旋越南偶极子海洋预报深度学习

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2019年2月北京地区3次回流降雪过程的水汽输送特征分析

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第5期60卷 807-814页

作者：李双旭任阳泽章露露薛惠文北京大学物理学院大气与海洋科学系北京100871

为提高北京地区回流降雪预报的准确率,利用ERA5/GDAS全球格点再分析资料和HYSPLIT轨迹追踪模式,对2019年2月发生在北京地区的3次回流降雪过程进行天气学分析和水汽输送特征分析。结果表明,在3次回流降雪个例中,偏东气流中的水汽含量有限... 详细信息

为提高北京地区回流降雪预报的准确率,利用ERA5/GDAS全球格点再分析资料和HYSPLIT轨迹追踪模式,对2019年2月发生在北京地区的3次回流降雪过程进行天气学分析和水汽输送特征分析。结果表明,在3次回流降雪个例中,偏东气流中的水汽含量有限,当出现偏南水汽通道的配合时,可产生明显的降雪。在典型回流形势(2月14日)下,高后回流与河套倒槽配合,回流水汽输送通道更为深厚,利于降雪;在非典型回流形势(2月6日和12日)下,回流水汽输送集中于大气的低层(850 hPa以下)。2月12日南支气流水汽输送贡献较大,对南支气流水汽输送的忽视是导致2月12日降雪漏报的原因之一。3次回流降雪个例在偏东和偏南路径上水汽输送至北京地区的时间与白天显著降雪的时段基本上对应,可作为预报回流降雪的关键因子。

关键词：回流降雪轨迹追踪水汽输送

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毛乌素沙地年均水蚀量估算

地理学报 2024年第3期79卷 635-653页

作者：杨斐鹿化煜吴会娟王菁菁杨康杨龙李一泉南京大学地理与海洋科学学院南京210023

沙地是半干旱区重要的地理单元,水流是传输沙地地表物质的主要动力之一。提取地表径流网络并定量估算地表水流对地表物质的输入和侵蚀作用,对于理解毛乌素沙地地表过程具有重要意义。本文利用10 m空间分辨率Sentinel-2卫星遥感影像和哥... 详细信息

沙地是半干旱区重要的地理单元,水流是传输沙地地表物质的主要动力之一。提取地表径流网络并定量估算地表水流对地表物质的输入和侵蚀作用,对于理解毛乌素沙地地表过程具有重要意义。本文利用10 m空间分辨率Sentinel-2卫星遥感影像和哥白尼数字高程模型(COPDEM),结合水体指数和河道烧录法自动提取了毛乌素沙地河流网络。利用降水、潜在蒸散发数据,基于Budyko模型,初步建立了半干旱区年均水蚀量估算方法,定量评估了毛乌素沙地地表物质年均水侵蚀量。结果表明,毛乌素沙地各流域河网密度最大的是佳芦河,其次为秃尾河和无定河,苦水河河网密度最小。在水力作用下,1992—2021年流入毛乌素沙地的泥沙量为0.07亿t/a,流出的泥沙量为0.45亿t/a,年均水侵蚀量为0.38亿t。解译遥感影像获得半干旱区河网分布、基于水文气象数据估算地表水蚀量,实现了半干旱区遥感图像解译—气候数据分析—径流量和地表水蚀量模型建立—地表水蚀定量评估的融合,为定量评估观测资料受限的半干旱地区地貌变化提供了新技术。

关键词：半干旱区毛乌素沙地遥感影像地表过程河道烧录法水热耦合平衡方程

长江下游沿江平原土壤发育过程中碳库分配动态

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环境科学 2024年第1期45卷 314-322页

作者：胡丹阳张欢宿宝巍张娅璐王永宏纪佳辰杨洁高超南京大学地理与海洋科学学院南京210023 南京师范大学海洋科学与工程学院南京210023

土壤发育和土地利用过程中土壤碳库的分配动态是揭示碳循环过程的关键.为了明晰土壤碳库分配及其变化趋势,在长江下游沿江平原典型区建立土壤围垦时间序列(围垦0、60、160、280、1000和1500 a),对不同土地利用方式下表层土壤有机碳(SOC... 详细信息

土壤发育和土地利用过程中土壤碳库的分配动态是揭示碳循环过程的关键.为了明晰土壤碳库分配及其变化趋势,在长江下游沿江平原典型区建立土壤围垦时间序列(围垦0、60、160、280、1000和1500 a),对不同土地利用方式下表层土壤有机碳(SOC)、无机碳(SIC)、颗粒态(POC)和矿物结合态有机碳(MAOC)的含量、密度及土壤固碳潜力(CSP)等指标进行测定和估算.结果表明,围垦1500 a后,由长江冲积物母质发育的SOC含量经过围垦初期的下降后上升4.9%,而SIC经过快速的淋失,含量已由初期占总碳含量的25.8%普遍降至0.2%.MAOC含量总体上高于POC,对SOC积累贡献率达48.0%~79.7%.区内有机碳密度(SOCD)占总碳密度的57.4%~100%,土壤碳饱和水平(CSL)为18.6%~56.1%,水旱轮作的CSP相较于光滩增长了20.8%.碳氮比和全氮含量是解释土壤碳积累过程的关键因素,围垦年限对评价土壤碳饱和水平有重要作用.沿江平原区土壤经长期利用后必须注重保持养分平衡,以维持土壤生产能力并促进SOC积累,避免土壤固碳能力下降.

关键词：有机碳无机碳颗粒态有机碳矿物结合态有机碳土壤时间序列土地利用

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钒电池用聚胺薄层复合膜研究

化学学报 2024年第1期82卷 16-25页

作者：滕祥国张良伟韩晓玉李郭威戴纪翠哈尔滨工业大学(威海)海洋科学与技术学院应用化学系威海264209

钒电池(VRB)具有容量和功率相互独立、易于模块化、寿命长和安全性高等优点,因此特别适合作为大规模储能系统使用.隔膜是VRB的核心部件之一,对电池的综合性能和成本影响巨大.全氟磺酸膜如Nafion(杜邦)具有化学稳定性高、电导率高和机械... 详细信息

钒电池(VRB)具有容量和功率相互独立、易于模块化、寿命长和安全性高等优点,因此特别适合作为大规模储能系统使用.隔膜是VRB的核心部件之一,对电池的综合性能和成本影响巨大.全氟磺酸膜如Nafion(杜邦)具有化学稳定性高、电导率高和机械性能好等优点,因此是当前VRB中所广泛使用的商业化隔膜.然而,Nafion用于VRB时存在着钒离子渗透率高和成本高两大主要缺点,严重制约了VRB的商业化进程.薄层复合(TFC)膜具有皮层和支撑层易调控、制备简单和离子选择性高等特点,特别适合于在VRB中使用.但是传统的聚酰胺型TFC膜在VRB强酸电解液中存在潜在的水解和分解问题.为了制备VRB用高稳定性TFC膜,本工作以聚乙烯亚胺(PEI)和三聚氰氯(CC)作为两相单体,通过界面聚合法制备了不含酰胺基的聚胺型TFC膜并应用于VRB.在此基础上,对所制备复合膜进行了钒离子渗透率、单电池充放电性能、化学稳定性和长期循环稳定性等物化性能及电化学性能研究.结果表明:聚胺TFC膜(M_(T))的钒离子渗透系数为3.17×10^(-7) cm^(2)·min^(-1),远小于基膜M_(0) (30.89×10^(-7) cm^(2)·min^(-1))和商业N 115膜(Nafion 115,10.91×10^(-7) cm^(2)·min^(-1)).M_(T)膜在40 m A·cm^(-2)的电流密度下的能量效率(EE)高达86.2%,远高于M_(0) (74.9%)和N 115 (80.0%)膜.化学稳定性测试表明M_(T)膜的钒离子渗透系数损失率为4.42%,低于M_(0) (8.93%)和N 115 (4.86%).在80 m A·cm^(-2)的电流密度下100次充放电循环内,所制备TFC膜具有稳定的库仑效率、电压效率和能量效率.该TFC膜是理想的商业Nafion膜替代产品,在VRB中有良好的应用前景.

关键词：钒电池聚胺薄层复合膜界面聚合多孔膜

2002年—2022年渤黄东海浮游植物粒径等级月平均遥感数据集

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遥感学报 2024年第6期28卷 1425-1432页

作者：孙德勇环宇王胜强李正浩张海龙齐琳刘建强何宜军南京信息工程大学海洋科学学院南京210044 自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室北京100081 美国南佛罗里达大学海洋科学学院圣彼德斯堡33701 国家卫星海洋应用中心北京100081

浮游植物是海洋生态环境中不可或缺的一部分,其粒径等级PSC(Phytoplankton Size Class)是描述浮游植物在不同地球生物化学循环过程中重要作用的关键参量。黄海、渤海和东海整体位于中国东部,呈现半封闭特征,PSC现场测量数据集主要来自... 详细信息

浮游植物是海洋生态环境中不可或缺的一部分,其粒径等级PSC(Phytoplankton Size Class)是描述浮游植物在不同地球生物化学循环过程中重要作用的关键参量。黄海、渤海和东海整体位于中国东部,呈现半封闭特征,PSC现场测量数据集主要来自于近几年开展的航次观测实验,采样点在空间和时间上分布稀疏不均,因此需要结合高频次、覆盖范围广的遥感反演技术来填补现场实测数据的不足。本文基于MODIS/Aqua传感器在2002年8月—2022年5月期间的海表遥感反射率产品,应用Sun等(2019)构建的PSC遥感反演模型,生产PSC长时序数据集。数据集以Matlab标准格式存储,共包含238个文件,便于各软件读取(下载方式:DOI:10.17632/mjg5s9p4wp.3)。产品精度验证结果显示:卫星反演与现场测量结果较为一致(小型、微型和微微型浮游植物的平均绝对百分比误差分别为22.9%、11.4%和35.0%)。同时不同海域的空间分布对比验证发现,优化调整后的叶绿素a反演算法能提高PSC反演模型效果,使其更贴近于现场测量值。基于本数据集的PSC长时序分布统计结果显示:近岸海域主要以小型浮游植物富集,离岸水域主要以微型浮游植物为主。从典型区域的多年月平均曲线来看,以小型浮游植物为例,渤海中心和长江口区域都存在春(5月)、夏季(7月)“双峰”特征,而北黄海区域则呈现春(4月)、秋季(10月)“双峰”特征。同时南黄海和东海离岸海域的春季峰值更显著,分别位于4月和3月。本数据集有助于精细化分析理解黄海、渤海和东海浮游植物各项生理、生态功能的时空变化规律,同时又可以作为水体环境监测常规项目,值得推广使用。

关键词：卫星遥感数据集浮游植物粒径等级渤黄东海 MODIS

GTWR模型联合地理探测的长三角地区PM_(2.5)驱动因素研究

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长江流域资源与环境 2024年第1期33卷 139-149页

作者：刘佳明王洁上海海洋大学海洋科学学院上海201306

采用2001~2020年全球高精度PM_(2.5)卫星反演数据集,结合空间统计分析、地理探测器和时空地理加权模型(GTWR)等方法,探讨了长三角地区人口社会经济发展因素及气象因素对PM_(2.5)的影响程度及时空异质性。结果表明:(1) GTWR模型考虑了时... 详细信息

采用2001~2020年全球高精度PM_(2.5)卫星反演数据集,结合空间统计分析、地理探测器和时空地理加权模型(GTWR)等方法,探讨了长三角地区人口社会经济发展因素及气象因素对PM_(2.5)的影响程度及时空异质性。结果表明:(1) GTWR模型考虑了时间尺度,在拟合效果方面优于传统的全局回归(OLS)和地理加权回归(GWR)模型;(2)地理探测器的探测q值能较为准确的定量说明各驱动因素对PM_(2.5)的影响程度。在不同时期各因素q值呈现波动式变化,其中年末人口、公路货运量、年末用电量、气温的影响保持稳定增长趋势;(3)GTWR拟合结果显示,各因素对PM_(2.5)的影响均存在正负效应,其中年末人口和气温正向效应显著,而公路货运量、年末用电量和相对湿度负向效应显著,其余因素均存在不同程度的波动变化。此外回归系数的区域性变化特征表明各驱动因素具有明显的时空异质性。

关键词：长三角 PM_(2.5) 地理探测器时空地理加权驱动因素

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实现碳中和目标涉及的科学问题

气候变化研究进展 2024年

作者：张人禾复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院

提出了与实现碳中和目标相关联的主要科学问题。从地球系统自然变化、碳中和与地球自然系统、碳中和与人为影响三方面，指出了实现碳中和目标需要提升的科学认识及其在实现碳中和目标中的作用。具体来说，在地球系统自然变化方面的科学... 详细信息

提出了与实现碳中和目标相关联的主要科学问题。从地球系统自然变化、碳中和与地球自然系统、碳中和与人为影响三方面，指出了实现碳中和目标需要提升的科学认识及其在实现碳中和目标中的作用。具体来说，在地球系统自然变化方面的科学问题包括地球自然系统碳循环、地球系统自然过程在气候变暖中的作用、古气候变化；在碳中和与地球自然系统方面的科学问题包括碳中和对地球自然系统的影响、气候变暖对温室气体辐射强迫的敏感性；在碳中和与人为影响方面的科学问题包括地球自然系统和社会经济系统的相互作用、清洁能源建设以及与其相关联的局地尺度大气变化及其影响、地球工程及其对地球自然系统的影响。对这些问题的深入认识，是合理有效应对和减缓气候变化的重要科学基础，将会对实现碳中和目标提供重要科学支撑。

关键词：碳中和温控目标科学问题