基于并行计算的海洋平台谱分析疲劳筛选技术研究

为了得到海洋平台疲劳失效风险最大的焊接区域,提出了以有限元网格单元应力为基础的谱分析筛选方法,并开发了程序。程序采用并行计算架构,单次完成数万个单元的累积损伤度/疲劳寿命计算,并通过有限元软件以云图方式显示疲劳寿命。采用该程序计算双浮筒半潜式平台的疲劳寿命。结果表明,该型平台疲劳失效风险较高的区域为立柱与上壳体下浮体连接对角线转角区域、浮筒中纵舱壁与立柱连接区域。并行计算方法的引入,大大缩减疲劳损伤度计算的分析时间,采用22核心的CPU,时间缩短为原来的1/18.5,17小时完成全平台外壳单元谱分析计算。     

急性温度胁迫对许氏平鲉肝脏代谢机能和血液指标的影响及生理机制

为探究急性温度胁迫下许氏平鲉(Sebastes schlegelii)的生理适应性,在低温5℃、常温16℃和高温27℃胁迫12h后,对其肝脏的组织结构、血液生理生化指标变化和肝脏中相关酶的基因表达进行了研究。研究显示:27℃时,肝脏损伤较明显,肝细胞排列杂乱、较多肝细胞均出现空泡化、细胞间界限杂乱模糊、细胞核溶解;5℃时,肝脏组织损伤不明显。27℃时,平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)显著下降(P0.05),白细胞(WBC)、血红蛋白(HGB)、红细胞数目(RBC)和红细胞压积(HCT)均显著上升(P0.05),血清中谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)和碱性磷酸酶(ALP)的活性显著上升(P0.05);5℃时,WBC和红细胞分布宽度标准差(RDW-SD)显著下降,MCHC显著上升(P0.05)。血清中ALP和乳酸脱氢酶(LDH)的活性显著下降(P0.05)。在低温和高温胁迫下,血糖(GLU)水平显著上升,谷草转氨酶基因(GOT1)、谷丙转氨酶基因(GPT1)和乳酸脱氢酶基因(LDH)表达水平有所变化,但均无显著性差异(P0.05)。研究结果表明,高温时血清中AST和ALT活性升高,是由于高温胁迫导致许氏平鲉肝脏组织受损,AST和ALT进入血液导致的,而非由基因表达水平变化导致。高温对各项血液指标影响显著,而低温对肝脏和各血液生理生化指标无显著影响,这表明许氏平鲉对高温胁迫更加敏感。     

栉孔扇贝精巢组织细胞的体外培养及特征分析

本研究建立了一个栉孔扇贝精巢组织细胞的原代培养体系,鉴定了原代细胞的功能基因表达特征。结果显示,原代培养体系中的精巢细胞以圆形细胞为主,直径为4~11μm,其在体外已存活9个月以上。使用栉孔扇贝vasa基因(生殖细胞标记基因)的地高辛RNA探针和原位杂交技术检测,约98%的原代细胞呈阳性。利用免疫组化技术鉴定了栉孔扇贝SCP3、KLF4、PIWI、C-MYC、SOX9和SOX17在这些细胞中的表达特征,发现这些靶蛋白在精巢原代细胞中的表达特征与栉孔扇贝精巢中的细胞定位基本一致。上述结果表明,本实验所获得的原代细胞以生殖细胞为主,它们保留了栉孔扇贝雄性生殖细胞原有的基因表达特征,可以用于贝类精子发生和性别相关的功能基因研究。     

碳氮稳定同位素比值在潮间带大型底栖动物组织间差异性研究

近年来,稳定同位素技术已被广泛应用于食物网研究中。然而,生物样品取样部位对食物网构建的影响的研究相对少见。大型底栖动物作为潮间带食物网的重要组成部分,在食物网研究中有必要对其采样部位进行统一,以增加研究结果的准确性及可比较性。本研究选取黄河三角洲和烟台潮间带10种代表性的大型底栖动物,比较δ13C和δ15N在不同采样部位中的差异。结果显示,对于大多数底栖动物而言,采样部位将直接影响到δ13C和δ15N的测定结果。当底栖动物作为摄食者,需分析其食性和营养级时,应统一采用肌肉组织,如贝类的闭壳肌或足部肌肉,蟹类的鳌足肌肉,鱼类的背部肌肉;当底栖动物作为被摄食者,需分析次级消费者的食性和营养级时,除多毛类采用去除消化道内容物的体壁外,其他种类应选取整体（难以被消化的组织除外）,如贝类的软体部,蟹类肌肉与鳃等的混合组织。     

海上风电导管架结构与桩基灌浆连接施工工艺

灌浆技术作为导管架安装的重要关键技术,越来越受到业界的关注。灌浆连接具有良好的结构性能,以及施工便利、造价低廉等优点,被广泛应用于海上风电场。导管架灌浆是整个风电基础结构施工的一项关键技术,灌浆的成功与否直接关系到风机基础结构抵抗环境载荷的能力和寿命。文章针对导管架结构灌浆工艺进行研究,并结合江苏滨海项目分析了导管架灌浆工艺及其施工过程中的难点,为我国海上风电基础建设提供参考。     

超低温冷冻对螺旋藻光合及超微结构的影响

本文通过正交实验优化了螺旋藻超低温保藏条件,结果表明,在所选择的这些实验条件中,对螺旋藻冻存效果影响最大的因子为:保护剂(甘油)浓度,其次为冻存速率,预冻温度,在冻存速率为1℃/min,预冻温度为-40℃,甘油浓度为10%的条件下,其冻存效果最佳。解冻后螺旋藻的超微结构表明:经超低温冷冻后,螺旋藻细胞外的胶鞘层变薄或者消失,细胞内的类囊体开始变得分散,排列不规则,聚集成束,有些出现断裂;螺旋藻的叶绿素荧光及77k荧光光谱分析表明,经超低温保藏后,螺旋藻的光合系统PSII受到一定的破坏,其Fv/Fm值明显低于未进行超低温保藏的,而其77k荧光光谱的峰位与未进行超低温保藏的相比没有明显差异,这表明超低温不会影响螺旋藻叶绿素和胡萝卜素的荧光光谱性质。而超低温保藏后,螺旋藻Fv/Fm值低的原因可能在于超低温损伤了藻细胞类囊体膜上的捕光色素蛋白复合体等,从而降低了捕获光能的能力,引起光合作用下降。     

总体最小二乘法在浮游植物色素吸收系数模型估算中的应用

采用常规最小二乘法(LS)和总体最小二乘法(TLS)对浮游植物色素吸收系数与叶绿素a浓度之间的关系进行了研究。利用2003-2012年6个航次243组实测数据,建立了LS和TLS模型,应用模型估算典型波段的色素吸收系数值,并对两种模型进行了验证。采用平均绝对百分误差和均方根误差两种方法进行模型效果评估,结果显示,两种评估方法均能很好地说明,在400～700 nm光谱范围内,TLS拟合结果优于LS拟合结果。总体最小二乘法在综合考虑了参数误差和测量误差的情况下,拟合结果精度更高,更符合实际情况,估算结果的准确性要优于常规最小二乘法。     

半连续培养下东海原甲藻和中肋骨条藻种群生长过程与种间竞争研究

采用半连续培养方法研究了温度和营养盐(N和P)限制对中国东海2种重要赤潮生物东海原甲藻和中肋骨条藻生长及种间竞争的影响。结果表明,东海原甲藻在20℃和25℃时生长状态良好,具有明显的指数增长期,15℃时细胞生长明显受到影响;中肋骨条藻具有较广的温度适应性,15~25℃时均具有明显的指数增长期。东海原甲藻可以忍受低营养盐环境并种群增长,而中肋骨条藻细胞增长需要较丰富的营养盐。在营养盐充足的环境里中肋骨条藻具有竞争优势,相反,在营养盐限制的环境中,东海原甲藻是竞争的优胜者。实验结果与东海原甲藻赤潮爆发现场的环境调查结果基本一致,可以作为解释东海原甲藻赤潮形成原因的依据。     

潮滩演变规律在围堤选线中的应用——以江苏辐射沙洲内缘区为例

滩涂围垦是沿海地区耕地占补平衡的重要手段。如何进行合理的围堤选线,尽可能减小围堤对潮滩水沙环境的影响,使匡围后的潮滩演变不影响海堤安全,是围海工程设计时必须考虑的问题。以江苏辐射沙洲内缘区仓东垦区匡围工程为例,运用潮滩均衡态概念框架,对条子泥西侧岸滩平均高潮位点变化、师地岛形成及潮沟活动性等潮滩演变特征及趋势进行了分析,并重点探讨了其在围堤选线中的应用。