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基于ICS优化RBF的水库水质三维预测方法

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农业机械学报 2024年第2期55卷 306-314页

作者：谢再秘贾宝柱王骥莫春梅广东海洋大学船舶与海运学院湛江524088 广东海洋大学电子与信息工程学院湛江524088

针对已有水质预测模型在数据降噪、网络参数初始值设置和优化、精度提高等方面能力的不足,构建了一种优化的水质三维预测模型。利用主成分分析算法筛选出水质关键参数,并基于自适应噪声的完全集合经验模态分解算法结合小波阈值模型对三... 详细信息

针对已有水质预测模型在数据降噪、网络参数初始值设置和优化、精度提高等方面能力的不足,构建了一种优化的水质三维预测模型。利用主成分分析算法筛选出水质关键参数,并基于自适应噪声的完全集合经验模态分解算法结合小波阈值模型对三维水质参数和气象数据降噪处理,使用3维卷积神经网络(Three-dimensional convolutional neural networks,3-D CNN)提取出特征数据集,自编码器(Autoencoder,AE)获得径向基函数(Radial basis function,RBF)网络参数初始化值,改进布谷鸟搜索算法(Improved cuckoo search,ICS)优化更新网络中超参数动态初始化值。广东省湛江市徐闻县大水桥水库区域22个典型在线监测站点以及6个手持监测点的实测数据对比验证结果表明,浊度和藻密度分别与总氮含量强正相关,叶绿素含量与气温强正相关,所提出的水质预测模型在5个典型精准性评价指标方面优于已有文献方法。研究成果可为管理部门和研究者对水质监测提供参考。

关键词：水质三维预测改进布谷鸟搜索算法卷积神经网络自编码器径向基神经网络

基于SI和FPI级联谐波游标效应的光纤温度传感器

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中国激光 2024年第13期51卷 233-242页

作者：杨玉强李雨婷牟小光高佳乐张钰颖毕磊广东海洋大学深圳研究院广东深圳518120 广东海洋大学广东省南海海洋牧场智能装备重点实验室广东湛江524088 广东海洋大学机械工程学院广东湛江524088 广东海洋大学智慧海洋传感网及其装备工程技术研究中心广东湛江524088 广东海洋大学继续教育学院广东湛江524088

设计了一种基于谐波游标效应的光纤温度传感器,该传感器由光纤萨尼亚克干涉计(SI)和法布里-珀罗干涉计(FPI)级联而成,其中FPI的自由光谱范围近似为SI的整数倍。将FPI作为参考干涉计,通过改变SI中熊猫光纤的长度,分别制备了基于0阶、1阶... 详细信息

设计了一种基于谐波游标效应的光纤温度传感器,该传感器由光纤萨尼亚克干涉计(SI)和法布里-珀罗干涉计(FPI)级联而成,其中FPI的自由光谱范围近似为SI的整数倍。将FPI作为参考干涉计,通过改变SI中熊猫光纤的长度,分别制备了基于0阶、1阶和2阶谐波游标效应的光纤温度传感器。实验结果表明:当游标效应放大倍率相同时,0阶、1阶和2阶谐波游标效应对应的光纤传感器具有几乎相同的温度灵敏度,但谐波游标效应对应的熊猫光纤长度失谐量明显大于普通游标效应,且阶数越高对应的失谐量越大。从放大倍率控制和制备难度上讲,谐波游标效应明显优于普通游标效应。以上实验结果与理论分析结果相吻合。

关键词：传感器熊猫光纤谐波游标效应温度传感器光纤法布里-珀罗干涉计萨尼亚克干涉计

崩岗生态修复不同人工林林下入侵植物和本土植物对群落稳定性的影响

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生态学报 2024年第4期44卷 1588-1600页

作者：杜雨霜吴刘萍陈杰区余端广东海洋大学湛江524000

探寻基于自然的崩岗生态修复群落构建方案,以广东三岭山国家森林公园崩岗区早期恢复阶段的4种(湿地松Pinus elliottii、尾叶桉Eucalyptus urophylla、大叶相思Acacia auriculaeformis和樟树Cinnamomum camphora)林分为对象,进行样方调查... 详细信息

探寻基于自然的崩岗生态修复群落构建方案,以广东三岭山国家森林公园崩岗区早期恢复阶段的4种(湿地松Pinus elliottii、尾叶桉Eucalyptus urophylla、大叶相思Acacia auriculaeformis和樟树Cinnamomum camphora)林分为对象,进行样方调查,以林下入侵植物和本土植物作为切入点,以物种多样性指数、生态位宽度、生态位重叠度、生态响应指数和种间联结指数探究不同林分的群落稳定性,优化林下植物配置。结果表明:(1)4种林分中共有林下植物104种,隶51科92属,其中菊科(Asteraceae)种类最多,有33种;其次是禾本科(Poaceae),有24种。林下本土植物数目为湿地松>尾叶桉>樟树>大叶相思,林下入侵植物数目为湿地松=樟树>大叶相思>尾叶桉。与其他三种林分相比,尾叶桉林的林下入侵物种数目、多样性指数和生态位宽度均最少,同时入侵植物与本土植物的生态位重叠度也最小。(2)林下植物群落未来发展趋势最佳的是湿地松林,其次是尾叶桉林、樟树林,最差为大叶相思林,且除大叶相思林外,其它3种林分正向发展的平均速率大于负发展。(3)4种林分的林下植物的种间联结较小(OI≤0.5),且多为负联结,群落均处于不稳定阶段。尾叶桉林的林下本土植物和入侵植物联结程度最低,说明其林下植物间竞争程度最小。(4)群落配置模式可优化为:尾叶桉-芒萁-筒轴茅-芒;湿地松-芒-白茅-乌毛蕨;大叶相思-芒-乌毛蕨-桃金娘;樟树-桃金娘-筒轴茅-白茅。因此,种植速生树种以在崩岗早期恢复阶段迅速成林时,可优先考虑林下本土植物丰富且入侵植物较少的林分(如尾叶桉林),林下则选取正联结的本土植物进行林下植物群落配置,以有效抵抗林下入侵植物,形成稳定的进展型林下植物群落。

关键词：崩岗林下植物群落稳定性植物配置

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发泡聚苯乙烯微塑料中含锌添加剂的释放行为

中国环境科学 2024年第4期44卷 2336-2344页

作者：谢群袁敏箐胡萱羽王梓伊林朗李振良徐向荣朱广慧吴民华广东海洋大学分析测试中心广东湛江524088 广东海洋大学化学与环境学院广东湛江524088 广东海洋大学海洋与气象学院广东湛江524088 广东海洋大学食品科技学院广东湛江524088 中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室广东广州510301 广东医科大学基础医学院广东湛江524023

为了探讨微塑料重金属添加剂在环境中的释放规律和影响因素,以未老化和紫外(UV)老化发泡聚苯乙烯(EPS)微塑料为研究对象,在3种模拟环境(淡水、海水和胃液)下,通过释放动力学、累积释放实验以及正交试验开展锌(Zn(Ⅱ))添加剂的释放行为研... 详细信息

为了探讨微塑料重金属添加剂在环境中的释放规律和影响因素,以未老化和紫外(UV)老化发泡聚苯乙烯(EPS)微塑料为研究对象,在3种模拟环境(淡水、海水和胃液)下,通过释放动力学、累积释放实验以及正交试验开展锌(Zn(Ⅱ))添加剂的释放行为研究.结果表明,UV老化的EPS微塑料Zn(Ⅱ)的释放能力要大于未老化的EPS微塑料,淡水、海水和胃液中UV老化的EPS微塑料Zn(Ⅱ)的平衡释放量分别为(29.45±4.38),(87.41±5.18)和(109.94±3.18)μg/g,而未老化的EPS微塑料Zn(Ⅱ)的平衡释放量分别为(20.90±0.46),(85.89±0.51)和(108.92±1.17)μg/g,这说明UV老化可以促进其Zn(Ⅱ)添加剂的释放,胃液和海水环境更有利于Zn(Ⅱ)的释放.EPS微塑料中含Zn(Ⅱ)添加剂的释放更符合伪二级动力学模型,表明Zn(Ⅱ)从塑料中的释放受界面反应和塑料表面的扩散控制.3种模拟环境下,通过多次更换浸提液EPS微塑料中的Zn(Ⅱ)几乎可以被完全释放.pH值、粒径和老化时间是EPS微塑料Zn(Ⅱ)添加剂释放的主要因素.

关键词：微塑料重金属添加剂释放动力学正交试验

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温度不敏感的光纤双腔盐度传感器

光学精密工程 2024年第9期32卷 1283-1292页

作者：李依潼杨玉强牟小光王骥高佳乐广东海洋大学广东省南海海洋牧场智能装备重点实验室广东湛江524088 广东海洋大学深圳研究院广东深圳518120 广东海洋大学机械工程学院广东湛江524088 广东海洋大学智慧海洋传感网及其装备工程技术研究中心广东湛江524088

针对光纤微腔盐度传感器的温度交叉敏感问题,设计了一种基于陶瓷插芯和氧化锆套筒相结合的开放式盐水腔,利用氧化锆的正热膨胀系数抵消盐水的负热光系数,补偿温度对盐度测量的影响。为进一步提高盐度检测灵敏度,将开放盐水腔和封闭空气... 详细信息

针对光纤微腔盐度传感器的温度交叉敏感问题,设计了一种基于陶瓷插芯和氧化锆套筒相结合的开放式盐水腔,利用氧化锆的正热膨胀系数抵消盐水的负热光系数,补偿温度对盐度测量的影响。为进一步提高盐度检测灵敏度,将开放盐水腔和封闭空气腔并联,通过精确控制两腔的自由光谱范围,使干涉谱产生游标效应,利用游标现象实现盐度灵敏度放大。实验结果表明:盐水腔的温度灵敏度仅为0.025 nm/℃,远低于盐水热光系数导致的温度灵敏度(-0.35nm/℃);在0~3%的盐度内,并联双腔的盐度灵敏度达到了0.180 8 nm/%,比单个盐水腔的盐度灵敏度提高了10.5倍。该传感器具有易于制造、灵敏度高、性能稳定等优点,理论上可实现温度的完全补偿。

关键词：法布里-珀罗干涉仪光纤传感器盐度温度补偿

基于Sagnac干涉计谐波游标效应的光纤温度传感器

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光子学报 2024年第4期53卷 120-129页

作者：杨玉强张钰颖李雨婷高佳乐牟小光毕磊广东海洋大学深圳研究院深圳518120 广东海洋大学广东省南海海洋牧场智能装备重点实验室湛江524088 广东海洋大学智慧海洋传感网及其装备工程技术研究中心湛江524088 广东海洋大学机械工程学院湛江524088 广东海洋大学继续教育学院湛江524088

提出一种基于双萨格奈克(Sagnac)干涉计谐波游标效应的光纤温度传感器,在该传感器中,传感干涉计中熊猫光纤的长度约为参考干涉计中熊猫光纤的整数倍。理论分析与实验结果表明,当游标放大倍率相同时,基于谐波游标效应和基于普通光学游标... 详细信息

提出一种基于双萨格奈克(Sagnac)干涉计谐波游标效应的光纤温度传感器,在该传感器中,传感干涉计中熊猫光纤的长度约为参考干涉计中熊猫光纤的整数倍。理论分析与实验结果表明,当游标放大倍率相同时,基于谐波游标效应和基于普通光学游标效应的双Sagnac干涉计具有相同的温度灵敏度,但谐波游标效应对应的熊猫光纤长度失谐量明显大于普通光学游标效应,且阶数越高对应的失谐量越大。由于失谐量越大,游标放大倍率越容易控制和实现,因此,从制备角度上讲,谐波游标效应明显优于普通光学游标效应。该研究可为后续光学游标效应的研究提供重要参考。

关键词：光纤传感器 Sagnac干涉计谐波游标效应普通游标效应温度传感

LiMgPO_(4):Tm^(3+),Er^(3+)磷光体的热释光特性和发光光谱研究

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中国稀土学报 2024年第4期42卷 682-688,I0002页

作者：蹇辰茜梁苑婷陈媛婷熊正烨周冬翠郭竞渊广东海洋大学化学与环境学院广东湛江524088 广东海洋大学电子与信息工程学院广东湛江524088

稀土掺杂的橄榄石型磷酸盐LiMgPO_(4)被认为是一种具有优异性能的新型剂量学材料,适用于热释光(TL)测量。使用高温固相反应法合成一种新型的LiMgPO_(4):Tm^(3+),Er^(3+)磷光体。详细研究了β射线照射下样品的TL特性、荧光光谱(PL)和热... 详细信息

稀土掺杂的橄榄石型磷酸盐LiMgPO_(4)被认为是一种具有优异性能的新型剂量学材料,适用于热释光(TL)测量。使用高温固相反应法合成一种新型的LiMgPO_(4):Tm^(3+),Er^(3+)磷光体。详细研究了β射线照射下样品的TL特性、荧光光谱(PL)和热释光三维光谱(TL3D)。结果表明,样品在120C和300℃有两个TL发射峰,高温峰的强度明显比低温峰高,这有利于样品TL信号的稳定性。该材料也表现出较强的光释光信号。同时,LiMgPO_(4):Tm^(3+),Er^(3+)磷光粉的TL信号具有良好的可重复性。由TL3D光谱可知,LiMgPO_(4):Tm^(3+),Er^(3+)具有简单的发光峰形,对比Tm单掺磷光体的发光,掺入Er^(3+)使高温峰的强度变强,同时抑制了低温浅陷阱的形成。在0.2~200 Gy的剂量范围内,该材料有很好的线性剂量响应。因此,LiMgPO_(4):Tm^(3+),Er^(3+)磷光体可用于辐射剂量测量。

关键词：热释光磷酸锂镁铒铥

不同温度下杉叶蕨藻对风信子鹿角珊瑚附生微生物群落的影响

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生态学报 2024年第3期44卷 1298-1311页

作者：傅建融周洁张艳苹翟欣李浩刘丽广东海洋大学水产学院湛江524088

全球变暖引发珊瑚礁区向大型海藻场生态演替现象与日俱增,大型海藻对珊瑚的影响主要包括抑制生长、发育与繁殖,但不同的海藻对不同的珊瑚具有不同的影响,二者之间的关系仍未有定论。为探究热压力所引起二者竞争关系的变化,以枝状风信子... 详细信息

全球变暖引发珊瑚礁区向大型海藻场生态演替现象与日俱增,大型海藻对珊瑚的影响主要包括抑制生长、发育与繁殖,但不同的海藻对不同的珊瑚具有不同的影响,二者之间的关系仍未有定论。为探究热压力所引起二者竞争关系的变化,以枝状风信子鹿角珊瑚(Acroproa hyacinthus)和大型底栖海藻杉叶蕨藻(Caulerpa taxifolia)为研究对象,设置了环境温度(27℃)与热压力温度(30℃),比较藻类间接接触和直接接触珊瑚对珊瑚附生微生物群落结构的影响,并从培养水环境及海藻表面微生物中寻找影响珊瑚表面微生物的原因。结果表明,去除嵌合体后共获得3369713条优化序列,并且大部分细菌得到注释。环境温度下,间接接触与直接接触组微生物表达模式接近,海藻的处理使得珊瑚表面附生微生物种类、丰度、PcoA区分度最高。门水平上,微生物群落主要由变形菌门、拟杆菌门、蓝细菌门、厚壁菌门、放线菌门组成。目水平上,微生物群落主要由红细菌目、黄杆菌目、肠杆菌目、蓝细菌目、假单胞菌目、噬几丁质菌目组成。这些细菌表型主要包括革兰氏阴性、好氧细菌、移动元件含量和胁迫耐受四大类,生态功能主要包括化能异养和需氧化能异养。对12个处理组的36个样本进行核心ASV分析(amplicon sequence variants),共获得139个核心ASVs。以假单胞菌目、黄杆菌目、噬几丁质菌目、红细菌目为主,还包括立克次氏体菌目、伯克霍尔德氏菌目、肠杆菌目、疣微菌目等。通过线性判别分析(linear discriminant analysis)可比较各组中相对丰度具有显著差异的细菌类群。环境温度下,群落中弧菌(Vibrio)、邻单胞菌(Plesiomonas)、奈瑟氏菌(Neisseria)以及螺旋体菌(Brevinema)相对丰度显著升高;温度升高后,珊瑚白化且胞内寄生病原微生物丰度显著升高,如米卡弧菌(Micavibrionales)与立克次氏体菌(Rickettsiales);热压力下,海藻的加入缓解了珊瑚白化、减少了胞内寄生性微生物丰度、显著提高了益生菌海命菌(Marivita)以及Halioxenophilus丰度。因此,在不同温度下杉叶蕨藻既作为压力源转移病原菌,又协助珊瑚抵抗胞内寄生菌,结果有助于理解大型海藻—珊瑚的竞争关系,解释海藻对珊瑚的潜在生态影响。

关键词：风信子鹿角珊瑚杉叶蕨藻热压力微生物群落

鸡circSFMBT2克隆及对DF-1细胞增殖的影响

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华南农业大学学报 2024年第1期45卷 23-30页

作者：焦振海王府建张丽李国宾乘锋张为露郭东雪王晓彤林树带广东海洋大学滨海农业学院广东湛江524088

【目的】验证鸡circSFMBT2的环形结构,探究其表达规律及功能。【方法】以麒麟鸡和DF-1细胞为研究对象,根据反向剪切位点序列特征设计引物,通过PCR和测序验证circSFMBT2的环形结构。通过RNase R和反转录试验分析circSFMBT2的基本特性,利... 详细信息

【目的】验证鸡circSFMBT2的环形结构,探究其表达规律及功能。【方法】以麒麟鸡和DF-1细胞为研究对象,根据反向剪切位点序列特征设计引物,通过PCR和测序验证circSFMBT2的环形结构。通过RNase R和反转录试验分析circSFMBT2的基本特性,利用qRT-PCR探究不同组织、不同时期circSFMBT2的表达水平。通过构建过表达载体,结合qRT-PCR、Edu和CCK-8等试验,探究circSFMBT2对鸡DF-1细胞增殖的影响。【结果】鸡circSFMBT2全长827 nt,由SFMBT2基因外显子12~18环化形成。RNase R耐受性试验表明,circSFMBT2不易被RNase R降解,随机引物对circSFMBT2的反转录效率是Oligo-d(T)18引物的8倍。组织表达谱表明,circSFMBT2在麒麟鸡14胚龄以及1周龄的肝脏和脾脏中高表达、在胸肌和腿肌中低表达。circSFMBT2在胸肌和腿肌的时序表达谱表明,circSFMBT2在胚胎时期表达量较高,出生后表达量迅速下降。在DF-1细胞中circSFMBT2过表达48 h后,增殖标记基因PCNA和CCND1的表达量分别较对照组上调85%和92%。E d u和C C K-8细胞增殖试验表明,鸡c i r c S F M B T 2可以促进细胞增殖进程。【结论】circSFMBT2是鸡SFMBT2基因的一个环状转录本,可以促进DF-1细胞的增殖,研究结果为深入探究鸡circSFMBT2的生物学功能和作用机制奠定了基础。

关键词：鸡 SFMBT2 环状RNA DF-1细胞细胞增殖