基于遗传小波神经网络的海底声学底质识别分类

分割海底声纳探测图像,提取单元特征向量进行主成份分析,选取均值、标准差、对比度、相关系数、能量及同质性作为训练特征向量,构建小波神经网络。利用遗传算法优化小波神经网络的初始权值及小波参数,对砂、礁石、泥3种底质类型分别进行训练,并得到3种底质的测试精度都在90%以上,优于单独利用小波神经网络进行训练时的测试精度,克服了小波神经网络训练时易陷入局部极小的固有缺陷,表明基于遗传算法的小波神经网络可有效用于海底底质声纳图像的识别和分类。     

海洋寄生性甲藻——阿米巴藻Amoebophrya spp.的研究进展

寄生性甲藻阿米巴藻Amoebophrya是一类广泛寄生于纤毛虫类、放射虫类、甲藻类等海水浮游生物的原生生物,在北大西洋、北太平洋和地中海等营养盐丰富、宿主密度较高的河口和近海水环境中普遍存在,是海洋浮游食物网的重要组成部分。这类寄生性甲藻能够特异性感染海洋浮游甲藻,在有害藻华(harmful algal bloom,HAB)的发生过程中起下行控制作用,将逃脱了浮游动物摄食的浮游植物补充到微食物环(microbial loop)中去。Amoebophrya在近海海洋生态系统中的独特作用日益受到国际上越来越多研究者的关注和重视,并逐渐成为国际上海洋微型生物研究的新热点之一。近年来,已有初步调查研究表明这类寄生性甲藻在我国近海海域广泛存在;然而,目前我国尚缺乏该类寄生性甲藻的相关研究。本文系统综述了国际上该类寄生性甲藻的研究进展,针对目前研究中存在的问题并结合我国有害藻华发生机制相关研究的现状做出了分析和展望,以期推动我国该类寄生性甲藻的相关研究,为进一步阐释寄生性甲藻等海洋微型生物在有害藻华消长过程和海洋微食物环中的作用奠定基础。     

莱州湾夏季大型底栖动物群落结构特征及其与历史资料的比较

2009年6月在莱州湾9个站位采集的大型底栖动物样品的研究结果,并与历史资料进行了对比。共鉴定出大型底栖动物96种,总平均丰度为1 902.21 ind./m2,总平均生物量为8.30 g/m2,其中软体动物占据绝对优势。基于丰度进行的CLUSTER聚类分析和MDS标序图将研究海域划分为3个组,与沉积物底质类型显著相关。研究海域底质类型包括粘土质粉砂、砂、砂质粉砂、粉砂质砂4种。通过BIOENV分析,影响其群落结构的主要环境因子有水深、底温、沉积物偏态、中值粒径、有机质、叶绿素含量。多样性指数反映各站位生物多样性差异较大。ABC曲线显示大部分站位群落结构受到中等程度扰动,只有2个站位显示未受扰动。通过与历史数据的对比发现,平均丰度较1980年代和1990年代有所增加,但物种数目明显减少。以上结果表明莱州湾近年来受人类活动影响较大,出现了不同程度的污染,导致大型底栖动物的群落结构发生变化及生物多样性下降。     

Genetic parameter estimation for juvenile growth and upper thermal tolerance in turbot (Scophthalmus maximus Linnaeus)

Twenty-six half-sib groups(53 full-sib families) of turbot, Scophthalmus maximus Linnaeus, were obtained by artificial insemination. We measured growth in the offspring(40–50 individuals/family) and subjected them to a thermal tolerance challenge over a period of 34 d. There was no significant difference in daily mortality(range: 0.580%–1.391%) between Days 1–13 during the thermal tolerance challenge. However, daily cumulative mortality increased rapidly between Days 14 and 29, especially on Days 15 and 16(20.232% and 34.377%, respectively). Mortality was highest on Day 16(14.145%). We estimated the genetic parameters using the average information restricted maximum likelihood method. We used a likelihood ratio test to evaluate the significance of effects in models with and without identity as an effect, and compared the final log-likelihoods(maximum log L). Lastly, we estimated phenotypic and genetic correlation between the upper thermal tolerance limit(UTT) and body weight(BW). In this study, the positive phenotypic correlation was low between UTT and BW(0.093±0.029). The genetic correlation between UTT and BW was negative(-0.044±0.239). The heritability for upper thermal tolerance was low(0.087±0.032), which is of approximately moderate heritability. The heritability for body weight was high(0.303±0.074). Our results suggest there is significant potential for improvement in the culture of turbot by selective breeding.     

基于SWAN模式的2种网格对嵊泗海域海浪模拟的比较研究

采用WRF模型构造的再分析风场作为海浪模式的驱动场,由于嵊泗位于长江、钱塘江的交会处,附近海域地形复杂,不可避免的会产生折射、变浅、绕射、波浪破碎、非线性波相互作用等近岸物理过程,因此采用第三代海浪数值模式SWAN。本文采用矩形网格和加密的三角网格对2012年4月嵊泗列岛海域波浪场进行模拟,并将模拟的有效波高与实测数据进行验证和误差指标分析,分析结果显示,2种网格模拟的海浪场的效果都很好,其中三角网格的模拟效果更好,可以进一步提高海域有效波高模拟的准确度,可以更精确的刻画复杂的地形。     

龙须菜RSAP分析及其SCAR标记的转化

初步探讨限制性位点扩增多态性(Restriction site amplified polymorphism,RSAP)分子标记技术在龙须菜遗传多样性检测和种质鉴定上的应用。利用所优化的适合于龙须菜RSAP分析的PCR反应体系,对青岛湛山湾野生群体和栽培品系981、07-2进行遗传多样性分析和比较。试验采用15对引物组合在3个群体14个龙须菜个体中共扩增出669个位点,其中多态位点数为146个,多态性比例22%,平均每对引物产生10条多态性条带,片段大小在100~1 000 bp之间。湛山湾野生群体的Na(1.007 5)、Ne(1.007 1)、H(0.003 6)、I(0.005 1)与栽培品系981的Na(1.003 0)、Ne(1.002 1)、H(0.001 2)、I(0.001 8),以及栽培品系07-2的Na(1.009 0)、Ne(1.006 3)、H(0.003 7)、I(0.005 4)相比较可知3个群体的遗传多样性是有差异的。种群间的遗传多样性分析表明,在所有检测的样品中,遗传多样性多来自不同群体间的多样性。群体遗传结构分析表明,2个栽培品系981、07-2间遗传距离不大,但栽培品系与湛山湾野生群体间的遗传距离相对较大,而UPGMA聚类分析也明显的将湛山湾野生群体与栽培品系981、07-2区分开来,表明野生群体与栽培品系间已产生一定的遗传隔离。通过分析湛山湾野生群体及栽培品系981、07-2的RSAP指纹图谱,从中筛选栽培品系981的特异条带,并将其转化为稳定性好、特异性高的序列特征化扩增区(Sequence characterized amplified regions,SCAR)分子标记。     

西南印度洋真光层海水中固氮细菌多样性

本文通过构建克隆文库和基因测序的方法研究了西南印度洋真光层海水中固氮细菌nifH基因的多样性。从构建的2个nifH基因克隆文库中共获得76条有效序列,其中46条来自CTD13-30 m文库,分属10个OTUs;30条来自CTD13-125 m文库,分属8个OTUs。系统发育分析结果显示,研究站位nifH基因序列主要分布于Cluster I和Cluster III两个分支,其中Cluster I中包含蓝细菌和变形菌两个分支,蓝细菌以Group B为优势类群,并未获得束毛藻和Group A的nifH基因序列。此外还有少数nifH基因序列分布于Cluster II。总体来看,西南印度洋固氮生物基因与大西洋的亲缘关系更近;固氮生物的多样性较为丰富,受环境条件的影响,群落结构与其它热带、亚热带寡营养海域具有明显的不同。     

我国湿地面积亚洲第一

近期完成的全国首次湿地资源调查显示，我国现有湿地面积3848万hm^2，居亚洲第一位，世界第四位。     

武汉市2018年4—9月臭氧及其前体物非线性关系研究

近年来武汉市臭氧污染日益严峻,成为影响空气质量达标的瓶颈,弄清臭氧及其前体物非线性关系是臭氧防控的关键和基础.本研究基于武汉中心城区2018年4—9月臭氧及其前体物在线观测数据,分析出武汉市臭氧浓度受前体物和气象条件等因素的共同影响,呈较为明显的季节变化和日变化特征.观测期间武汉市大气挥发性有机物（VOCs）平均体积分数为32.5×10^-9,烷烃是武汉市VOCs的主要组分,其次是含氧VOCs （OVOCs）和卤代烃.利用基于观测的模型定量分析臭氧与前体物之间的关系,发现削减VOCs会引起臭氧生成潜势的显著下降,而削减氮氧化物则会使臭氧生成潜势升高,说明武汉市臭氧生成处于VOCs控制区.在人为源VOCs中,间/对二甲苯和邻二甲苯的相对增量反应活性（RIR）最高,是影响臭氧生成的关键组分.     

中国近海浮游桡足类中华哲水蚤（Calanussinicus Brodsky）的分子系统地理学和种群遗传结构研究

Planktonic copepod Calanus sinicus is the dominant meso-zooplankton in the Northwest Pacific Ocean. To better understand its population dynamics and phylogeographic patterns, 243 C. sinicus individuals were collected from seven locations across the shelf waters of China and its population genetics was studied by mitochondrial DNA cytochrome oxidase I(mtCOI) sequences analyses. Thirty-nine different sequences, or haplotypes, were detected with moderate haplotype diversity(h=0.749) and low nucleotide diversity(π=0.003) for all populations. The evolutionary divergence between geographic populations varied from 0.24% to 0.37%, indicative of very limited genetic differentiation. Visualized minimum spanning network(MSN) and phylogenetic analysis of all the detected haplotypes did not reveal any clear phylogeographic pattern. Furthermore, AMOVA data showed no significant spatial population differentiation existed among the individuals collected across China shelf waters. Pairwise FST values showed that population collected from northwest of the East China Sea(ECS) displayed a low difference to other populations. Mismatch distribution analyses and neutrality tests indicated that C. sinicus might undergo a demographic/population expansion. No significant population genetic structuring was detected, indicating an extensive gene flow among the C. sinicus populations. Our results provide molecular evidence for the hypothesis that C. sinicus in the northwestern South China Sea in winter is transported from the East China Sea and the Yellow Sea by the China Coastal Current during the northeast monsoon period.