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中国深度参与全球海洋生物多样性保护的研究与展望

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科学通报 2024年第12期69卷 1598-1612页

作者：林昕李艺王磊吴思扬王宏伟石哲萱陈治学张欣宜章紫曦柳欣戴民汉厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室厦门361102 厦门大学海洋与地球学院厦门361102 厦门大学环境与生态学院厦门361102 自然资源部第三海洋研究所自然资源部海洋生态保护与修复重点实验室厦门361005

海洋是全球生物多样性的宝库,目前全球海洋的保护面积不足10%.世界各国如何携手实现“30×30”目标,将面临诸多争议与挑战,全球海洋治理体系正在发生变革.海洋生物多样性保护已成为未来全球海洋治理的重要议题,中国应抓住契机,规划路径... 详细信息

海洋是全球生物多样性的宝库,目前全球海洋的保护面积不足10%.世界各国如何携手实现“30×30”目标,将面临诸多争议与挑战,全球海洋治理体系正在发生变革.海洋生物多样性保护已成为未来全球海洋治理的重要议题,中国应抓住契机,规划路径,以实现深度参与.本文通过对全球海洋生物多样性议题发展过程中的关键事件开展溯源分析,系统梳理了全球海洋生物多样性保护的现行治理机制与发展趋势,并基于该领域代表性的国际调查评估,重点剖析全球海洋生物多样性的现状以及未来实现“30×30”目标将要面临的挑战.综合以上,对中国未来深度参与全球海洋生物多样性保护的实施路径进行思考与展望.面对国际形势与国家需求,中国应首先夯实科技支撑,加快构建自主化、智能化和国际化的海洋生物多样性观测网络与基础数据库.以科技引领海洋强国建设,支撑中国积极参与重塑全球海洋治理秩序,为海洋资源的可持续开发与利用提供中国方案.

关键词：海洋生物多样性全球海洋治理 “30×30”目标 BBNJ协定可持续发展命运共同体

HY-1 C/D卫星海岸带成像仪在轨地理定位方法

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航天返回与遥感 2024年第4期45卷 109-123页

作者：施逸毛志华张艺蔚黄海清朱乾坤浙江大学海洋学院舟山316000 自然资源部第二海洋研究所卫星海洋环境动力学国家重点实验室杭州310012 自然资源部第二海洋研究所极地深海技术研究院杭州310012

“海洋一号”C/D(HY-1 C/D)卫星搭载的海岸带成像仪采用高分辨率线阵CCD推扫成像,可获取50 m分辨率的遥感数据。实现其影像的在轨几何定位,获得标准影像产品,是后续遥感数据应用的基础。文章根据该仪器的物理结构及成像机理,构建了海岸... 详细信息

“海洋一号”C/D(HY-1 C/D)卫星搭载的海岸带成像仪采用高分辨率线阵CCD推扫成像,可获取50 m分辨率的遥感数据。实现其影像的在轨几何定位,获得标准影像产品,是后续遥感数据应用的基础。文章根据该仪器的物理结构及成像机理,构建了海岸带成像仪遥感影像的严格几何成像模型,在理想状态下创建了观察矢量在焦平面系下的坐标,并对传统的地理坐标转换流程进行了优化。采用地面站实时接收到的0级数据进行地面预处理试验,并利用湖泊拐点误差进行系统误差补偿,结果发现按文章提出的方法求得的定位结果平均精度不超一个像元,在中低纬度地区的定位表现稍优于高纬度地区,说明该方法可以满足基本定位精度需求,能够实现HY-1 C/D海岸带成像仪影像在无控制地区的对地目标定位。

关键词： “海洋一号”C/D 卫星海岸带成像仪推扫成像地理定位方法地理坐标转换

基于改进Mask R-CNN的船载地波雷达目标检测方法

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海洋科学进展 2024年

作者：张梦妮王祎鸣吴勇剑山东科技大学海洋科学与工程学院自然资源部第一海洋研究所自然资源部北海预报减灾中心

船载地波雷达易受复杂海况和平台运动的影响，导致其对海上船只目标的检测能力降低，尤其是对密集多目标区和弱目标区的探测更加困难。针对上述问题，本文提出一种改进实例分割区域卷积神经网络（Mask Region Convolutional Neural Netw... 详细信息

船载地波雷达易受复杂海况和平台运动的影响，导致其对海上船只目标的检测能力降低，尤其是对密集多目标区和弱目标区的探测更加困难。针对上述问题，本文提出一种改进实例分割区域卷积神经网络（Mask Region Convolutional Neural Network, Mask R-CNN）的船载地波雷达目标检测方法。首先，构建船载地波雷达距离-多普勒谱数据集，发展了船载地波雷达船只目标样本自适应特征提取算法；然后，将Mask R-CNN引入船载地波雷达距离-多普勒谱图的目标检测和实例分割，进而结合卷积块的注意力机制实现目标回波深层特性信息的挖掘；最后，通过实测数据和船舶自动识别系统对本文方法进行验证。实验结果表明：与Mask R-CNN、YOLOv7与背景识别CFAR方法相比，本文提出的方法不仅减少了常规背景下的目标漏检情况，而且能够有效检测强海杂波干扰下的弱目标以及多船只回波相互重叠的聚集区域目标，提高了船载地波雷达对海上船只目标的探测能力。

关键词：船载地波雷达目标检测 Mask R-CNN 实例分割注意力机制

典型气候事件对浙江近海底层鱼类时空分布的影响

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生态学报 2024年第10期44卷 4231-4243页

作者：王春丽陈峰蒋日进张洪亮朱文斌朱凯浙江海洋大学海洋与渔业研究所舟山316021 浙江省海洋水产研究所农业农村部重点渔场渔业资源科学观测实验站浙江省海洋渔业资源可持续利用技术研究重点实验室舟山316021

气候变化对海洋生态系统产生多方面的影响,作为海洋生物中的主体,鱼类对气候变化的响应机制研究是探索典型气候事件对海洋生态系统影响的关键。根据2013—2022年浙江近海底拖网渔业资源调查数据,结合尼诺指数(Ocean Nino Index,ONI)、... 详细信息

气候变化对海洋生态系统产生多方面的影响,作为海洋生物中的主体,鱼类对气候变化的响应机制研究是探索典型气候事件对海洋生态系统影响的关键。根据2013—2022年浙江近海底拖网渔业资源调查数据,结合尼诺指数(Ocean Nino Index,ONI)、海表温度(Sea Surface Temperature,SST)、海表温度距平(Sea Surface Temperature Anomaly,SSTA)、叶绿素a浓度(Chlorophyll a,Chl-a)等海洋环境数据,采用小波函数、相关性分析等探究典型气候事件厄尔尼诺、拉尼娜对浙江近海底层鱼类生物量及其时空分布的影响。结果表明,浙江近海底层鱼类生物量与SST及Chl-a呈极显著正相关(P海洋环境因子指数进行交叉小波发现,浙江近海SST、Chl-a对于典型气候事件均存在不同的频域同步及相关性:ONI与SST在时间局部存在2—3.9个月频域同步,SST滞后ONI3个月;ONI与Chl-a存在1.7—3个月频域同步,Chl-a与ONI呈正相关;ONI与生物量存在3—3.6个月频域同步,生物量滞后于ONI3个月;ONI与SSTA在研究期间不存在明显的频域同步。春季,相较于正常年份,厄尔尼诺期间鱼类整体分布偏北;秋季厄尔尼诺发生期间鱼类整体向南移动,拉尼娜期间则向北移动。厄尔尼诺及拉尼娜事件不仅对鱼类群落在纬度上的分布产生影响,还会对鱼类向近岸洄游的快慢产生影响。两种典型气候事件通过影响浙江近海SST等环境进而对浙江近海底层鱼类时空分布产生影响。

关键词：气候变化尼诺指数浙江省生物量近海

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苍南近岸海域水产品重金属分布特征及风险评估

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中国无机分析化学 2024年第9期14卷 1255-1263页

作者：侯彦琳郝青孙秀梅祝银陈页浙江海洋大学海洋与渔业研究所浙江舟山316021 浙江省海洋水产研究所浙江舟山316021

针对当前我国部分水产品中仍存在重金属超标的现象,以苍南海域水产品为研究对象,研究了铬、铜、锌、镉、铅、砷的分布特征,并评估其健康风险。以微波消解仪对样品进行前处理,As用原子荧光光谱仪测定,其余重金属以电感耦合等离子体质谱... 详细信息

针对当前我国部分水产品中仍存在重金属超标的现象,以苍南海域水产品为研究对象,研究了铬、铜、锌、镉、铅、砷的分布特征,并评估其健康风险。以微波消解仪对样品进行前处理,As用原子荧光光谱仪测定,其余重金属以电感耦合等离子体质谱法测定。采用单因子污染指数法、金属污染指数和重金属危害指数法对该海域水产品的重金属污染水平和健康风险进行了评估。结果表明,所有样品中元素平均浓度为铅(0.061 mg/kg)国家相关食品安全标准,但镉有2.2%的样品超标,为重度污染状态。通过食用苍南海域水产品摄入的重金属均小于其口服参考计量值,且重金属的单一和综合危害指数平均值均小于1,表明食用苍南近岸海域水产品无潜在非致癌风险。但个别凤鲚样品中也存在重金属综合危害指数大于1的情况,可针对凤鲚适当减少日消费量或降低食用频率。苍南近岸海域水产品的生态风险和健康风险均较低,但镉的污染及凤鲚的潜在风险仍值得关注。

关键词：水产品重金属分布特征风险评估

浙江梅山湾表层沉积物中甲藻孢囊分布和多样性研究

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海洋与湖沼 2024年第1期55卷 145-154页

作者：冷天泽郭卓然邵倩文陆斗定戴鑫烽自然资源部第二海洋研究所海洋生态系统动力学重点实验室浙江杭州310012 宁波海洋研究院浙江宁波315832

甲藻孢囊可以为赤潮提供种源,还可用于指示海区富营养化状态。以往对甲藻孢囊分布的研究多集中于开放性水域和自然形成的海湾中,在半封闭性人工海湾中的研究较少。梅山湾原属南北开放水域,但于2012~2017年在向陆侧建设了北坝和南坝,使... 详细信息

甲藻孢囊可以为赤潮提供种源,还可用于指示海区富营养化状态。以往对甲藻孢囊分布的研究多集中于开放性水域和自然形成的海湾中,在半封闭性人工海湾中的研究较少。梅山湾原属南北开放水域,但于2012~2017年在向陆侧建设了北坝和南坝,使其成为半封闭式人工海湾。通过对梅山湾内外海域采集到的6份表层沉积物样品分析,共鉴定出37种甲藻孢囊,其丰度介于237~1054 cysts/g。甲藻孢囊平均丰度湾内高于湾外,推测是筑堤后湾内水动力减弱,悬浮物质浓度降低,水体透明度升高,水中颗粒物质沉积速率降低和水体富营养化所导致。调查海域甲藻孢囊物种多样性指数介于1.63~2.47,均匀度指数介于0.58~0.82,两者湾外均显著高于湾内,反映出湾内生态系统稳定性更弱,发生赤潮的可能性更高。研究共检出16种赤潮种和9种有毒甲藻孢囊,产毒种及赤潮种丰度和种类占比湾内都高于湾外,优势种有原多甲藻(Protoperidinium sp.)、美利坚原多甲藻(Protoperidinium americanum)、透镜翼甲藻(Diplopsalis lenticula)、微小亚历山大藻(Alexandrium minutum)、链状裸甲藻(Gymnodinium catenatum)和锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea)。“筑堤效应”加剧了湾内外表层沉积物中甲藻孢囊分布的差异性,也加重了湾内有毒有害赤潮发生的风险,故应重视对湾内有毒有害甲藻的监测。

关键词：有害赤潮筑堤效应半封闭人工海湾甲藻孢囊

全植物蛋白饲料的营养及非营养性优化对大口黑鲈肌肉营养成分及质构特性的影响

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水生生物学报 2024年第9期48卷 1519-1527页

作者：张宝平董智勇康嘉铭王渤蔡万杰时博张月星浙江海洋大学国家海洋设施养殖工程技术研究中心海洋科学与技术学院舟山316022

实验研究了全植物蛋白饲料的营养及非营业性优化对大口黑鲈(Micropterus salmoides)肌肉营养成分和质构特性的影响。共设计了9种实验饲料,分别为鱼粉对照组(FFH)、全植物蛋白组(PFH)、软化组(PFS)、二甲基-β-丙酸噻亭(DMPT)组(PFD)、... 详细信息

实验研究了全植物蛋白饲料的营养及非营业性优化对大口黑鲈(Micropterus salmoides)肌肉营养成分和质构特性的影响。共设计了9种实验饲料,分别为鱼粉对照组(FFH)、全植物蛋白组(PFH)、软化组(PFS)、二甲基-β-丙酸噻亭(DMPT)组(PFD)、牛磺酸组(PFT)、胆固醇鱼油组(PFC)、豆油组(PSH)、胆固醇豆油组(PSC)及综合组(PFA)。在室内循环水系统中对初始均重为(78.1±6.60) g的大口黑鲈进行了为期50d的饲喂。结果显示:PFH组肌肉脂肪含量显著高于FFH组,而肌肉硬度、黏附性、弹性、胶黏性和咀嚼性则显著低于FFH组。在PFD、PFT、PFC、PFA和PSH组等采用营养性优化组别的肌肉脂肪含量显著低于PFH组。相较PFH组, PFD组肌肉黏附性、胶黏性和咀嚼性显著升高, PFT组肌肉硬度和胶黏性显著升高, PFC和PFA组肌肉硬度、胶黏性和咀嚼性显著升高, PSH组肌肉硬度、弹性、胶黏性和咀嚼性显著升高。而在采用非营养性优化方面,相比于PFH组, PFS组肌肉硬度、黏附性、胶黏性和咀嚼性显著升高。与PSH组相比, PSC组肌肉弹性显著降低。相关性分析结果表明,肌肉硬度、黏附性、胶黏性和咀嚼性与脂肪含量呈负相关关系;肌肉硬度与弹性、胶黏性及咀嚼性呈正相关关系,弹性与胶黏性和咀嚼性呈正相关关系,胶黏性与咀嚼性呈正相关关系。上述结果表明,在全植物蛋白饲料中添加诱食剂(DMPT)、牛磺酸、胆固醇及以豆油替代鱼油等策略可部分改善因全植物蛋白摄入引起的大口黑鲈肌肉品质下降问题。实验结果可为全植物蛋白在水产养殖中的应用和大口黑鲈养殖产业的可持续发展提供参考依据。

关键词：全植物蛋白营养成分质构特性优化策略大口黑鲈

南海淹没碳酸盐台地地震成像技术分析——以甘泉海台为例

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地震工程学报 2024年

作者：李学林张衡陈万利孙悦陈俊锦广州海洋地质调查局三亚南海地质研究所中国地质调查局广州海洋地质调查局中国科学院深海科学与工程研究所

淹没碳酸盐台地水深变化大且海底崎岖,地层结构复杂,导致二维反射地震资料发育大量多次波干扰,同时受采集环境影响,反射地震剖面广泛存在噪声干扰和大值干扰,这为高分辨率成像带来挑战.甘泉海台作为南海北部典型的淹没碳酸盐台地,对其... 详细信息

淹没碳酸盐台地水深变化大且海底崎岖,地层结构复杂,导致二维反射地震资料发育大量多次波干扰,同时受采集环境影响,反射地震剖面广泛存在噪声干扰和大值干扰,这为高分辨率成像带来挑战.甘泉海台作为南海北部典型的淹没碳酸盐台地,对其最新采集资料进行特征分析,采用低截滤波压制强涌浪噪声和异常振幅噪声衰减组合技术以及多步串联多次波压制技术,有效去除噪声干扰、大值干扰和复杂多次波,试验叠前时间偏移各项参数,最终大幅度提高甘泉海台地震剖面分辨率和信噪比,可为后续南海淹没碳酸盐台地二维地震资料处理提供借鉴.

关键词：淹没碳酸盐台地二维反射地震涌浪噪声大值干扰复杂多次波

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中国特色海洋生态系统的特征与保护利用

中国科学院院刊 2024年第9期39卷 1591-1601页

作者：刘鑫张偲南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州511458 中国科学院南海海洋研究所广州510301

2019年,习近平总书记提出了“海洋命运共同体”理念。海洋环流、洋中脊及其熔岩热流是“海洋命运共同体”的动力系统,海洋环流与物质能量循环构筑了全球海洋连通性的本质,洋中脊及其熔岩热流构成了全球海底连通性的基础,中国海域的环流... 详细信息

2019年,习近平总书记提出了“海洋命运共同体”理念。海洋环流、洋中脊及其熔岩热流是“海洋命运共同体”的动力系统,海洋环流与物质能量循环构筑了全球海洋连通性的本质,洋中脊及其熔岩热流构成了全球海底连通性的基础,中国海域的环流系统与边缘海的海底系统支撑了中国海洋极其复杂的生物栖息地。珊瑚岛礁和冷泉是中国海洋最具特色的生态系统,开展远海珊瑚岛礁与深海冷泉的研究、保护和利用是经略海洋的关键。南海位于全球三大海洋生物多样性中心之一的印—太交汇区“珊瑚金三角”的西北部,分布着大量的珊瑚岛礁,其珊瑚岛礁生态系统具有全球代表性、区域代表性、科学代表性和战略意义。冷泉系统广泛分布在南海陆架、陆坡及岛礁根部的海域,主要集中在海洋可燃冰的富集区、海底甲烷收支“源—汇”的关键地带,以及海洋生物化能合成作用的活跃区域。冷泉生态系统研究装置主要由海底实验室、保真模拟系统和保障母船等构成,是研究冷泉区甲烷“源—汇”和海洋生物化能合成作用的利器。充分利用珊瑚岛礁与冷泉生态系统的特性与资源优势,发展以岛礁为基点的海洋可再生能源、海洋牧场、休闲旅游等海洋生态产业和冷泉碳汇产业,必将构建我国科学高效的海洋经济发展新格局。

关键词：南海海洋生态系统珊瑚岛礁冷泉海洋生态保护