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基于深度学习的鱼类养殖监测研究进展

农业工程学报 2024年第5期40卷 1-13页

作者：张胜茂李佳康唐峰华吴祖立戴阳樊伟上海海洋大学信息学院上海201306 中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部渔业遥感重点试验室上海200090

鱼类养殖是通过人工方式在水中养殖各种鱼类的经济活动。鱼类养殖可以在淡水、海水或者盐碱水环境中进行,通过各种监测技术和设备来培育和管理鱼的生长和繁殖。传统的鱼类养殖监测方法存在效率低和准确性差等问题。近年来,基于深度学习... 详细信息

鱼类养殖是通过人工方式在水中养殖各种鱼类的经济活动。鱼类养殖可以在淡水、海水或者盐碱水环境中进行,通过各种监测技术和设备来培育和管理鱼的生长和繁殖。传统的鱼类养殖监测方法存在效率低和准确性差等问题。近年来,基于深度学习的视觉技术的发展为鱼类养殖监测提供了新的解决方案。该文阐述了基于深度学习的视觉技术在鱼类养殖监测中的应用,并从鱼体测量、鱼类计数、鱼类摄食、鱼类游泳行为和鱼病诊断5个方面分别对研究进展进行梳理。在此基础上总结了鱼类养殖监测在数据采集与传输、建立鱼类养殖监测数据集、超规模参数模型、终端监测设备边缘计算、数字孪生、智能监测业务化应用不足等问题和展望,旨在为深度学习在鱼类养殖监测中的推广应用提供科学参考。

关键词：深度学习鱼类养殖鱼体测量鱼类计数鱼类游泳行为鱼类摄食鱼病诊断

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青海湖裸鲤自主摄食节律与生长特性研究

渔业科学进展 2024年第3期45卷 66-75页

作者：卫宇星么宗利来琦芳祁洪芳戴阳高鹏程杨建新周凯孙真李燕上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心上海201306 中国水产科学研究院东海水产研究所、农业农村部低洼盐碱地水产养殖重点实验室、中国水产科学研究院盐碱水域渔业工程技术研究中心(上海) 上海200090 青海湖裸鲤救护中心青海西宁810016

为探究盐碱环境中鱼类的摄食和生长特性,为耐盐碱鱼类增殖保护和盐碱水养殖提供基础数据,本研究以青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)为代表,研究其在盐碱水(青海湖湖水)环境中的自主摄食节律,设置自然光照(14L:10D)湖水组和全黑暗(2... 详细信息

为探究盐碱环境中鱼类的摄食和生长特性,为耐盐碱鱼类增殖保护和盐碱水养殖提供基础数据,本研究以青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii)为代表,研究其在盐碱水(青海湖湖水)环境中的自主摄食节律,设置自然光照(14L:10D)湖水组和全黑暗(24D)湖水组,以自然光照(14L:10D)淡水组为对照。结果显示,青海湖裸鲤为白昼摄食类型鱼类。在自然光照条件下,淡水环境中,青海湖裸鲤的摄食高峰期为08:00—11:00,摄食低谷期则为05:00—08:00;湖水环境中,青海湖裸鲤在08:00—19:00呈现较高且持续的摄食现象,其平均每小时摄食量显著高于05:00—08:00和19:00—05:00时段。而在全暗环境中,青海湖裸鲤摄食的节律性减弱,各时段的平均每小时摄食量较为接近。经63d的自主摄食养殖,在自然光照下,湖水组的青海湖裸鲤在高盐碱环境中的体长增长率为(1.19±0.17)%、体重增长率为(10.66±0.98)%、特定生长率为(0.16±0.02)%/d,均分别显著低于淡水组青海湖裸鲤的体长增长率[(18.66±0.41)%]、体重增长率[(67.32±3.05)%]和特定生长率[(0.82±0.03)%/d],表明生长受到抑制。湖水组和淡水组青海湖裸鲤的体长–体重关系参数(b)均小于3,表明青海湖裸鲤为负异速生长鱼类,其中,湖水组b值小于淡水组,即湖水组体重增长速率低于淡水组,在一定程度上说明高盐碱环境导致青海湖裸鲤的生长特性发生变化。本研究通过探寻青海湖裸鲤在青海湖水环境以及淡水人工养殖中的摄食节律及生长规律,为青海湖裸鲤人工增殖投喂策略的制定提供理论依据,同时,为盐碱生境中鱼类的摄食习性研究提供基础数据。

关键词：盐碱环境青海湖裸鲤自主摄食节律生长特性

盐碱水养殖固体废物生物炭对硫酸盐型盐碱土的改良效果评价

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海洋渔业 2024年第2期46卷 195-205页

作者：朱润唐陶红来琦芳高鹏程周凯孙真么宗利上海理工大学环境与建筑学院上海200093 中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部低洼盐碱地水产养殖重点实验室盐碱水域渔业工程技术研究中心(上海)上海200090

为探索盐碱地水产养殖产生固体废物的利用途径,实现盐碱地田塘资源综合循环利用,用热解与水热炭化方法对盐碱水养殖固体废物进行处置,得到热解生物炭(BFM)和水热生物炭(HFM),以未经处理的养殖固体废物原料(FM)为对照,组成3种改良剂,每... 详细信息

为探索盐碱地水产养殖产生固体废物的利用途径,实现盐碱地田塘资源综合循环利用,用热解与水热炭化方法对盐碱水养殖固体废物进行处置,得到热解生物炭(BFM)和水热生物炭(HFM),以未经处理的养殖固体废物原料(FM)为对照,组成3种改良剂,每种改良剂设置3种剂量(2%、5%、8%)施加到硫酸盐型盐碱土中进行改良效果评价。结果表明:BFM和HFM氮磷钾含量丰富,表面羟基等官能团得到了保留。随着BFM、HFM、FM施加剂量从2%提升到8%,盐碱土速效氮含量分别提升了9.00%、10.21%~78.58%和27.64%~67.39%,总磷含量分别提升了14.98%~42.90%、16.62%~39.68%和4.70%~42.25%。施加改良剂后盐碱土pH未见明显改变,盐分随施加剂量的增加而增加,但HFM组盐碱指标保持在较低水平。施加改良剂可改善耐盐碱水稻的出苗率,5%BFM和5%HFM剂量组、2%FM剂量组3 d出苗率较对照组分别提高41.65%、66.65%和41.65%;而当改良剂施加量达到8%时,水稻出苗率显著降低(P盐碱水养殖固体废物水热炭作为改良剂效果优于热解炭与原料,并且施加剂量应小于5%。研究结果可为盐碱水养殖固体废物的循环利用提供理论依据。

关键词：盐碱土养殖固体废物生物炭改良剂

逆流训练对暗纹东方鲀免疫和抗氧化能力的影响

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生态学杂志 2024年

作者：顾玲玲李霞冯广朋韩志强中国水产科学研究院东海水产研究所上海长江口渔业资源增殖和生态修复工程技术研究中心浙江海洋大学水产学院

在水生生物增殖放流前开展生境适应性的运动训练是提高苗种野外成活率的关键环节之一。为探究适宜的放流前运动强化技术，通过设置不同的训练强度(0、0.75和1.5 BL·s-1)和时间（7、14和28 d）的逆流训练试验，计算了暗纹东方鲀的成活率... 详细信息

在水生生物增殖放流前开展生境适应性的运动训练是提高苗种野外成活率的关键环节之一。为探究适宜的放流前运动强化技术，通过设置不同的训练强度(0、0.75和1.5 BL·s-1)和时间（7、14和28 d）的逆流训练试验，计算了暗纹东方鲀的成活率（SR）、肥满度（CF）、肝体比（HSI）和心脏指数（CI），测定了暗纹东方鲀的血清溶菌酶（lysozyme， LZM）、皮质醇（cortisol， COR）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase， SOD）、乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase isozymes， LDH）和糖原（glycogen， Gn）水平的变化。结果表明：训练28 d后0.75 BL·s-1训练组的SR高于对照组和1.5 BL·s-1训练组；训练组LZM、COR、SOD、LDH与Gn均显著高于对照组（P0.05）；LZM、COR随着训练时间的延长先上升后下降，LDH随着训练时间的延长而升高；适宜的逆流训练(训练强度为0.75 BL·s-1，训练时间为14 d)可有效提高暗纹东方鲀的免疫酶活性，对提升放流成活率和放流成效有促进作用。

关键词：暗纹东方鲀逆流训练增殖放流免疫性能

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中华绒螯蟹幼体的栖息生境选择与行为特征

水产学报 2024年第1期48卷 95-102页

作者：伍烨菱王思凯赵峰李春波庄平上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部东海渔业资源开发利用重点实验室上海长江口渔业资源增殖与生态修复工程技术研究中心

为探究中华绒螯蟹在早期发育阶段对不同栖息生境的选择偏好及其行为特征，实验以长江口近岸微生境类型为基础，在室内建立了藨草、泥底、铁板沙、砾石等4种模拟生境，选取中华绒螯蟹大眼幼体、Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ期仔蟹分别开展了对不同生境选... 详细信息

为探究中华绒螯蟹在早期发育阶段对不同栖息生境的选择偏好及其行为特征，实验以长江口近岸微生境类型为基础，在室内建立了藨草、泥底、铁板沙、砾石等4种模拟生境，选取中华绒螯蟹大眼幼体、Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ期仔蟹分别开展了对不同生境选择的行为观察和定量分析。结果显示，中华绒螯蟹大眼幼体、Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ期仔蟹在藨草生境中分布比例最高，显著高于其他三种生境。随着仔蟹的生长发育，Ⅲ、Ⅴ期仔蟹在泥底和铁板沙生境中占比增大。在藨草生境中，中华绒螯蟹幼体具有游泳、附着藨草、表栖、埋栖等4种行为，大眼幼体和Ⅰ期仔蟹主要表现为附着藨草行为，Ⅲ期仔蟹的表栖、埋栖行为显著增加。幼体在藨草生境中的蜕壳率显著高于泥生境，而死亡率显著低于泥生境。研究表明，中华绒螯蟹幼体偏好栖息于有利于其生存、发育的藨草等植被生境中，这可能与藨草等植被生境为中华绒螯蟹幼体提供了适宜的庇护场所有关。本研究结果指出了植被生境对中华绒螯蟹幼体阶段的重要性，丰富了早期生活史资料，并为其资源保护和栖息地生态修复提供了基础参考。

关键词：中华绒螯蟹大眼幼体仔蟹生境选择行为

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长江口湿地潮沟连通程度对鱼类群落的影响

生态学杂志 2024年第4期43卷 913-921页

作者：马巧珍张婷婷赵峰张涛杨刚王思凯上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心上海201306 中国水产科学研究院东海水产研究所国家渔业资源环境杨浦观测实验站上海200090 上海长江口渔业资源增殖与生态修复工程技术研究中心上海200090

潮沟是河口湿地与水域之间营养物质输运和交换的主要载体,也是鱼类等水生动物的关键栖息地和迁移通道,维持其良好的连通状态对河口湿地及邻近水域渔业资源的可持续发展至关重要。与高级别潮沟相比,低级别潮沟生态脆弱性更高,其高连通的... 详细信息

潮沟是河口湿地与水域之间营养物质输运和交换的主要载体,也是鱼类等水生动物的关键栖息地和迁移通道,维持其良好的连通状态对河口湿地及邻近水域渔业资源的可持续发展至关重要。与高级别潮沟相比,低级别潮沟生态脆弱性更高,其高连通的样段为河口鱼类群落提供关键栖息地。本研究以位于长江口崇明东滩的低级别潮沟为对象,选取2类(水文、鱼类游泳相关)共6个指标(潮沟截面面积、β指数、线径、路径数、路径长度、节点中心连通性)分析低级别潮沟连通程度对鱼类群落分布的影响,并验证鱼类群落在低级别潮沟的生境偏好机制。结果表明:路径数、路径长度、节点中心连通性3个指标代表的节点路径组,其所区分的高中低连通潮沟之间鱼类丰度和生物量有显著性差异(P中心连通性(节点连接数均值为11)、更多的路径选择(路径数均值为6)、更广的可游动范围(路径长度约800 m),适宜其觅食、避难等适宜栖息地的范围越大,更能吸引适宜碎屑食性、游泳能力强的小型鱼类或幼鱼聚集。本研究结果可为湿地潮沟廊道的生态修复提供科学依据。

关键词：河口湿地低级别潮沟连通指数鱼类群落栖息地选择机制

基于鱼类完整性指数(F-IBI)的长江口生态健康状况评价

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海洋渔业 2024年第2期46卷 140-150页

作者：谢志伟杨刚庄平赵峰耿智蒋俊张涛上海海洋大学水产与生命学院上海201306 中国水产科学研究院东海水产研究所上海200090 上海长江口渔业资源增殖和生态修复工程技术研究中心上海200090

为了解长江口水域的生态健康状况,应用鱼类完整性指数(F-IBI),根据2018年5月至2020年11月在长江口水域14个站点的鱼类调查数据,构建了以历史数据作为主要参照基准值,以偏离程度作为赋分标准的评价体系。从30个侯选指标中筛选出14个评价... 详细信息

为了解长江口水域的生态健康状况,应用鱼类完整性指数(F-IBI),根据2018年5月至2020年11月在长江口水域14个站点的鱼类调查数据,构建了以历史数据作为主要参照基准值,以偏离程度作为赋分标准的评价体系。从30个侯选指标中筛选出14个评价指标建立鱼类生物完整性评价体系。结果显示,长江口整体F-IBI得分为44,评价为较差,鱼类生物量减少,低洄游性鱼类比例减少,河口定居鱼类比例增加;耐受性鱼类比例显著增加;产浮性卵鱼类比例减少;游泳生物食性鱼类比例显著降低,混合生物食性鱼类比例增加是制约得分的重要因素。各站点的F-IBI得分介于25~66之间,评价等级介于差~一般之间,其中,口门站点平均得分为51.29,评价为较差;北支站点平均得分为40.56,评价为较差;南支水域平均得分为33.33,评价为差;生态状况呈现出口门海滨优于河口段,北支优于南支的特征。

关键词：长江口生物完整性指数健康状况生态评价鱼类

饲料中添加南极磷虾粉对中华绒螯蟹繁殖性能及胚胎质量的影响

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中国水产科学 2024年第6期31卷 652-661页

作者：黄晓荣谈如张涛冯广朋耿智赵峰杨刚庄平中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部东海与远洋渔业资源开发利用重点实验室上海长江口渔业资源增殖和生态修复工程技术研究中心

为探讨饲料中添加南极磷虾粉对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)亲蟹的营养强化作用,通过60 d的饲养实验,评估了南极磷虾粉对中华绒螯蟹繁殖性能及胚胎质量的影响,分别在饲料中添加0%、10%和20%南极磷虾粉作为3个实验组,并以投喂缢蛏作... 详细信息

为探讨饲料中添加南极磷虾粉对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)亲蟹的营养强化作用,通过60 d的饲养实验,评估了南极磷虾粉对中华绒螯蟹繁殖性能及胚胎质量的影响,分别在饲料中添加0%、10%和20%南极磷虾粉作为3个实验组,并以投喂缢蛏作为对照组,每组设3个平行。分析各组雌蟹肝胰腺重量(HW)、性腺重量(GW)、肝胰腺指数(HSI)和性腺指数(GSI)的变化特征。营养强化结束后开展了亲蟹的繁殖实验研究,每组设3个重复,每缸中放5只雄蟹和10只雌蟹,比较各组中雌蟹的产卵量、生殖力和生殖指数等繁殖性能,分析胚胎卵径、重量、生化成分及脂肪酸组成。结果表明:(1)营养强化后,各饵料组中雌蟹的肝胰腺重量和肝胰腺指数均显著低于强化前(P0.05)。(3)各实验组胚胎卵径、卵重、水分、粗蛋白、总蛋白和粗脂肪均不存在显著差异, 20%组中磷脂(PL)含量最高,且与其他各组均有显著差异(P0.05)。结果表明,饲料中添加10%～20%南极磷虾粉能促进中华绒螯蟹雌蟹的性腺发育,其中20%南极磷虾粉能显著提高繁殖性能和改善胚胎质量。

关键词：南极磷虾粉中华绒螯蟹性腺指数产卵量生化成分脂肪酸

温度对中华绒螯蟹雌蟹繁殖性能及胚胎质量的影响

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渔业科学进展 2024年

作者：崔超越耿智冯广朋张涛赵峰杨刚庄平黄晓荣上海海洋大学水产与生命学院中国水产科学研究院东海水产研究所农业农村部东海与远洋渔业资源开发利用重点实验室上海长江口渔业资源增殖和生态修复工程技术研究中心

为探究温度对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)雌蟹繁殖性能及所产胚胎质量的影响，开展了不同温度(6 ℃、9 ℃、12 ℃、15 ℃、18 ℃、21 ℃)下亲蟹的繁殖产卵实验，分析了各温度下雌蟹的交配率、产卵率、产卵量和生殖力等繁殖性能以及... 详细信息

为探究温度对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)雌蟹繁殖性能及所产胚胎质量的影响，开展了不同温度(6 ℃、9 ℃、12 ℃、15 ℃、18 ℃、21 ℃)下亲蟹的繁殖产卵实验，分析了各温度下雌蟹的交配率、产卵率、产卵量和生殖力等繁殖性能以及所产胚胎卵径、生化成分和脂肪酸组成等胚胎质量。结果显示，随温度的升高，亲蟹的交配率逐渐增加，产卵率、产卵量、生殖力和生殖指数均呈先上升后下降的趋势，其中温度15 ℃时，雌蟹的产卵率、产卵量、生殖力以及生殖指数均最高，且与其他各温度组都有显著差异(P所产胚胎卵径最大，平均为(431.17±13.69) μm，15 ℃时，单个胚胎干重最重，平均为(31.28±4.61) μg，但与18 ℃组无显著差异(P>0.05)。随温度的升高，胚胎中灰分和磷脂呈逐渐增加的趋势，总脂肪则逐渐下降，甘油三酯和总胆固醇表现为先升高后降低，粗蛋白和水分的变化不明显。其中18 ℃时，胚胎中粗蛋白、甘油三酯和总胆固醇含量均最高。中华绒螯蟹胚胎中共检测出21种脂肪酸，其中饱和脂肪酸(SFA)和单不饱和脂肪酸(MUFA)在温度12 ℃下总量最高，但与其他各组无显著差异(P>0.05)。6 ℃下胚胎所含C20:5n3(EPA)、C22:6n3(DHA)、C20:4n6(ARA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)的总量均最高。研究表明，温度对中华绒螯蟹所产胚胎质量有一定影响，15 ℃时中华绒螯蟹繁殖性能最佳。结果为开展中华绒螯蟹繁育生物学研究提供了基础资料，同时也为长江口中华绒螯蟹渔业资源养护提供了科学支撑。

关键词：温度中华绒螯蟹繁殖性能胚胎质量脂肪酸