关键词： 微塑料   方法优化   山东半岛海岸潮滩   海产品   抗氧化能力  

摘要： 微塑料广泛分布于海洋、淡水和土壤环境中,是一种新型环境污染物,目前有逐渐发展为主要环境污染物的趋势。微塑料通常是指直径小于5 mm的塑料小颗粒,包括以微尺寸制造用于工业生产需要的初生微塑料和由光照、风力、海浪拍打等环境因素导致大塑料分解破裂而形成的次生微塑料。微塑料尺寸小,难降解,形态各异,其来源途径相当广泛,日用清洁产品、化妆品、污水排放、塑料垃圾倾倒、衣物洗涤等都可能含有微塑料,其分布也受诸多因素的影响,包括自身密度影响、水的流速、地形地势阻隔和生物因素等。由于微塑料的体积较小,很容易吸附、携带环境的其他污染物,且容易被水生生物误食,进而产生联合毒效应,严重威胁着生物的生存和生态环境的安全。研究发现,塑料颗粒是一种可以长期存于环境的污染物,对环境因素具有高度抵抗力,不会轻易分解,因此微塑料污染问题也必将长期存在,急需制定相关管控和整改措施,以提高人们对微塑料的认识和改善污染状况的意识。由于微塑料的检测方法众多,本研究首先对常用的微塑料提取方法进行回收试验,检验各种方法的准确性,以确定适合本研究的检测方案。选择的提取剂包括饱和Na Cl溶液、Zn Cl溶液和Na I溶液,测定回收率分别为82.67%±3.77%、98.67%±0.94%、98.67%±1.64%,提取试剂回收率均稳定良好,都可作为微塑料提取溶液。消化试剂包括30%的HO、10%的KOH和Fenton试剂,回收率分别为92.00%±0.94%、93.33%±2.72%和62.67%±3.81%,其中Fenton试剂回收率较低,反应剧烈操作具有危险性,因此不推荐用于生物样品消化。本研究进一步的了解了山东半岛海滩沉积物中微塑料的污染水平,在沿海潮滩的采样位点(S1～S14)中均检测到了微塑料,丰度范围为78.8～315.2颗/kg(dw),平均丰度为176.95颗/kg(dw),微塑料尺寸集中分布在200～800μm范围内,占观察到的微塑料总数的69.12%以上,纤维状微塑料占比81.39%,微塑料成分以PE和PP为主,占比分别为48.84%和41.4%,微塑料的颜色以黑色为主。研究结果揭示了山东半岛的微塑料污染与人类的旅游活动密切相关,微塑料在国家自然保护区的丰度较低,表明对塑料处理的限制或规定可以在一定程度上减少微塑料污染。海底泥沉积物的研究结果表明,由于人类活动和地理因素的影响,微塑料可能会沉降到渤海海底,并在沉积物样本中积累,特别是在靠近海岸线的地区。最后,本研究对市售海产品中的微塑料污染情况和常见尺寸微塑料对生物的抗氧化能力影响展开调查,研究发现市售海参和牡蛎消化组织中确实有微塑料存在,虽然检出率和微塑料丰度均不高,但需要引起重视。为了研究微塑料对水生生物的影响,本研究选用斑马鱼作为生物模型,以尺寸为355～425μm微塑料颗粒对孵化20天的斑马鱼幼鱼进行试验,发现在15天的微塑料暴露期内,斑马鱼幼鱼体内SOD酶活性和MDA含量有明显变化,SOD酶活性明显下降,而MDA含量呈现升高的趋势。本研究证实了微塑料对斑马鱼已知的副作用之一是通过SOD和MDA激活负责氧化应激的抗氧化防御系统。因此建议对山东半岛微塑料污染长期监测并对微塑料与海洋生物相互作用的机理进行深入研究。

摘要： 据法国媒体当地时间2022年8月4日报道，法国本周发布的有关研究表明，地中海表面温度创下历史纪录，对海洋生物构成了威胁，并对生物多样性造成巨大影响。研究表明，不断上升的海水温度对生物构成威胁。根据研究资料，7月底法国科西嘉岛东部海岸附近的地中海表面温度达30.7摄氏度；在法国滨海阿尔卑斯省的滨海自由城海岸的地中海表面温度也达29.2摄氏度。

关键词： 土壤污染   生物表面活性剂   原油污染   水产加工废物增值   生物降解  

摘要： 原油污染所带来的全球性危害是造成生态系统恶化的一个重要因素。它会危害生态系统中动植物的生存，进而影响人类的经济需求。因此，本研究拟采用鱼油粗品生产生物表面活性剂，并将其应用于修复受原油污染的不同基质的海洋沉积物中。首先使用优化的酶解法从海洋鱼类和淡水鱼类加工废弃物中提取低成本的疏水性底物——粗鱼油。随后，使用一株海洋来源的细菌将粗鱼油作为唯一的碳源生产生物表面活性剂，并对所产的生物表面活性剂特性和性质进行研究。最后，将所获生物表面活性剂应用于沉积物中原油污染的强化生物修复。结果表明，优化后的酶解法可提高粗鱼油的产量并保留其中的营养成分。利用多株产生物表面活性剂菌株以粗鱼油为碳源合成生物表面活性剂，其中铜绿假单胞菌CH1所产的生物表面活性剂活性最佳。该菌株可利用2%粗鱼油和0.6gNaNO3生产生物表面活性剂。随后使用薄层色谱法、傅里叶变换红外光谱法和气相色谱质谱法对菌株CH1所产生物表面活性剂的组分进行分析，结果显示该生物表面活性剂组分为糖脂。同时，该糖脂对石油和植物油表现出高乳化活性（?40%）。菌株CH1利用海水与淡水来源的鱼油粗品所生产的生物表面活性剂的临界胶束浓度值分别为120mg/L和80mg/L，对应表面张力值为30.20mN/m和28.35mN/m。其中，使用淡水鱼油所产的糖脂具有最佳的洗砂效果（92%），因此将其用于后续生物修复实验中。海洋沉积物生物降解结果显示不同基质中污染物的去除效率由高至低依次为卵石沉积物、砂质沉积物、泥质沉积物。此外，生物降解实验中各组所使用的微生物为同一降解菌群。因此，为揭示沉积物基质中对原油降解效果的影响，我们对各组的微生物群落进行分析。结果显示真菌群落相较于细菌群落在物种丰富度和多样性方面具有更显着的差异（p?0.05），揭示了多种沉积物基质、原油生物降解效果和海洋生态系统中微生物群落之间的相互作用关系。总而言之，水产加工废物可用于提取粗鱼油提高其自身价值，并作为微生物生产生物表面活性剂的可再生底物。本研究可为未来基于鱼油作为底物规模化生产生物表面活性剂及将其运用于原位生物修复的研究提供了理论基础和可行性依据。

关键词： 海水   海洋沉积物   海洋生物   类固醇激素   风险评估  

摘要： 环境中的类固醇激素是一类典型的环境内分泌干扰物,其在极低的浓度下(<1 ng/L)就可能对生物体造成危害。因此,环境中残留的类固醇激素可能对环境生物构成潜在威胁,它作为环境激素的重要成员一直以来都是学术界研究的热点。目前对海洋环境中各类物质污染情况的调查已经逐步开展,但对类固醇激素的数据调查仅局限于部分海域,其他重点海湾有关类固醇激素的数据和研究仍有限,想要对海洋环境类固醇激素类污染物进行生态风险评估,仍需要大量的研究数据作为支撑。本论文研究范围选取广东镇海湾、广海湾、珠江口、大鹏湾、大亚湾、红海湾、神泉湾、广澳湾、汕头港和柘林湾等10个等重点海湾,围绕类固醇激素在海水、海洋沉积物和海洋生物中的分布特征和生态风险展开了针对性研究。本研究通过液相色谱串联质谱的方法,对广东省十个重点海湾中的海水、海洋沉积物和生物中典型的43种类固醇激素含量进行了分析,对其在广东海域中的污染水平、分布特征及生态风险进行了研究,结果发现:(1)广东省10个重点海湾的68个海水监测点位中共检测出31种目标污染物,包括8种雄激素、4种糖皮质激素、15种孕激素、4种雌激素,浓度范围为ND(未检出)-190.87(己烯雌酚)ng/L。31种目标化合物的检出率为1.5%-98.5%,其中雄激素雄烯二酮的检出率最高,为98.5%。己烯雌酚、醋酸羟孕酮、黄体酮和氢化黄体酮的检出率均高于50%。(2)广东省10个重点海湾的67个海洋沉积物监测点位中共检测到16种目标化合物,包括6种雄激素、2种糖皮质激素、5种孕激素、3种雌激素,浓度范围为ND(未检出)-13.44(氢化可的松)ng/g,黄体酮、雄烯二酮、去氢孕酮、17β-雌二醇和群勃龙检出率分别为77.9%、51.5%、27.9%、22.1%和20.6%,其余物质的检出率均低于20%,其中黄体酮在各个海湾中均被检出。海洋沉积物中检测到的类固醇激素的总平均浓度从高到低排序为:孕激素>糖皮质激素>雌激素>雄激素。广东省海域沉积物中类固醇激素在海湾中的总浓度从高到低排序为:珠江口>广海湾>柘林湾>红海湾>汕头港>广澳湾>大亚湾>镇海湾>大鹏湾>神泉湾。(3)在29个监测站位57个生物样品(螺类1个,贝类8个,鱼类48个)中共检出21种类固醇激素,包括8种雄激素,2种糖皮质激素,10种孕激素,1种雌激素,浓度范围为ND(未检出)-62.94(醋酸环丙孕酮)ng/g。(4)基于生态毒理学数据,对部分类固醇激素在广东海域海水和海洋生物中的生态风险进行了初步评估,并对人类食用海洋生物进行健康风险评估。结果表明,海水中类固醇激素的风险值按降序排列为珠江口>镇海湾>广澳湾>汕头港>大鹏湾>神泉湾>广海湾>红海湾>大亚湾>柘林湾,珠江口地区水体风险值显著高于其他海域,主要贡献物质为己烯雌酚和5α-二氢睾酮。海洋生物体中,合成孕激素醋酸环丙孕酮在螺类和贝类体内显示出明显的生物蓄积潜力。合成孕激素醋酸环丙孕酮、屈螺酮、醋酸羟孕酮和雄激素5α-二氢睾酮在鱼类体内显示出明显的生物蓄积潜力。孕激素与雄激素相较于雌激素与糖皮质激素来说,更容易在生物体内富集。经计算,海洋生物体内17β-雌二醇的HQ值均小于1,食用鱼类与贝类体内中的E2含量对人类健康不构成风险。

摘要： 浙江万里学院积极响应乡村振兴和生物种业振兴国家战略，面向区域现代渔业发展需求，集聚浙江省水产种质资源高效利用技术研究重点实验室、国家水产种质资源平台宁波保存基地、国家海洋生物种质资源发掘利用协同创新公共服务平台等创新资源要素，引进中国海洋大学专家团队，2018年在浙江省海水养殖主产区宁海县创建了浙江万里学院宁海海洋生物种业研究院（以下简称宁海研究院）。宁海研究院聘任了我国知名的水产育种专家——中国工程院院士、中国海洋大学包振民教授为首席专家，确立“立足宁海、代表国家、顶天立地、服务产业”的发展定位，按照“科技创新、人才培养、成果转化、国际交流”四位一体模式，聚焦生物种业振兴国家战略，着力攻关水产种业“卡脖子”技术，打造生物种业高层次人才集聚平台、

关键词： 海洋生物目标检测   深度学习   模型压缩   YOLOV4  

摘要： 海洋生物检测对海洋生物资源利用及生态监控有重要意义。海洋生物检测任务执行于偏远海域时,利用移动设备完成实时检测相比常规水下机器人检测设备具有便利性强、低成本、低功耗等特点。基于深度学习的目标检测方法对海洋生物检测已经取得良好效果。然而,常规深度学习目标检测模型在移动端部署时会遇到模型占用空间过大、目标检测实时性能低的问题,常规轻量级检测模型又会遇到检测精度不佳、特征提取能力欠佳的问题。本文以开发应用于移动设备的轻量级海洋生物检测模型及系统为目的,从模型构建和模型压缩入手改进。具体工作包含了如下三部分:(1)提出了一种改进的轻量级目标检测模型FL-YOLO。FL-YOLO在特征提取部分,本文将YOLOV4模型与深度可分离卷积相结合,减少了特征提取阶段的参数量。在特征融合部分,本文采用双向特征融合与Bi FPN相结合的特征融合方式,提升了模型的特征表达能力。在后处理阶段,本文对目标框置信度函数改进,提升模型对物体预测框的回归准确率。实验效果显示,这些改进策略使本文模型在模型参数量和实时性方面得到提高。(2)设计了一种基于几何中值与L1范数的联合剪枝压缩策略。首先分析了L1范数压缩策略的优缺点,阐述了以几何中值评价卷积核重要程度的方法。针对具体情况,结合L1范数的剪枝方式和几何中值剪枝方式的优点,设计出了联合剪枝的压缩策略。实验结果显示,所提的压缩方法在对模型精度损失影响不大的情况下,模型在参数量、实时性方面得到提升。(3)开发了一款适用于安卓设备的海洋生物检测系统。该系统基于视频流检测,通过摄像头采集数据、移动端数据处理、预测库实时预测、APP页面显示来完成实时目标检测。测试结果显示,该检测系统配合本文模型在移动端取得了良好的实时预测性能。

关键词： 海洋生物  

ISBN: (纸本)9787518440382

摘要： 本书在介绍生物刺激剂领域的最新进展以及海洋生物资源和海洋生物科技的基础上，阐述海藻酸、褐藻多酚、岩藻多糖、甲壳素、壳聚糖、鱼蛋白等海洋源生物活性物质及其各种衍生制品在生物刺激剂领域的发展历史和应用现状，结合全球各地对各种海洋源生物刺激剂的大量研究成果，总结了海洋源生物刺激剂改善土壤、引发种子、促进根系健康生长、抗生物和非生物胁迫、保花保果、提高产量、改善品质等优良的使用功效。

关键词： 捕食者-被捕食者系统   反应扩散方程   分岔   斑图动力学   分数扩散  

摘要： 海洋生态系统覆盖了地球表面的70%以上,被称为地球上最大的生态系统。海洋生物群落结构的变化是一个十分重要的研究课题。在生态学上,分析海洋生物种群多样性测量数据发现影响种群增长和调节、物种相互作用以及食物网等因素并不单一。数学建模是分析复杂海洋生物种群变化的有力手段。通过综合种群的内在生理因素和外在环境因素对海洋生物种群建立恰当的动力学模型,研究生态模型的动力学行为,实现对海洋群落的变化情况进行预测的目的。本文研究了海洋生物种群密度的空间斑图动力学行为,通过综合利用海洋生物种群自身与外部的影响因素构建了海洋生态模型,利用线性稳定性理论、多重尺度分析方法、中心流形约简等理论和分析方法讨论了海洋生态系统的稳定性和时空斑图形成等。本文主要的研究内容如下:首先,研究了具有恐惧效应、Allee效应和避难所的空间分数阶Leslie-Gower捕食者-被捕食空间模型中的斑图动力学行为。探讨了恐惧因素、食饵避难所和分数阶扩散对系统稳定性的综合影响。通过对系统的线性稳定性分析,得到了系统发生图灵不稳定性的条件。在产生图灵分岔的临界值附近,推导了系统的二维和三维振幅方程,在此基础上可以考虑不同斑图模式的选择和稳定性。此外。还讨论了通过二维和三维图灵机制的数值模拟得到斑图和结构的形成,数值模拟证明了形成斑图非常依赖于初始条件和系统参数空间,显示出了丰富多样的斑图类型。其次,研究了一类具有交叉分数扩散、集群行为和避难所的分数阶捕食者-食饵系统中的空间斑图动力学行为。研究分数扩散部分的变化,包括分数扩散阶数与交叉分数扩散系数,对三维斑图类型的影响。应用线性稳定性分析获得了 Hopf分岔和Turing不稳定性的条件。进一步采用中心流形约简理论分析,推导了图灵分叉临界点附近的三维振幅方程,从而研究了斑图形成的选择和稳定性。观测到包括体心立方晶格(BCC)结构的球形液滴、板状薄片及其混合状态等丰富的斑图类型,并对讨论了三维斑图的稳定性。数值仿真证明了理论分析的正确性。最后,研究了一类带有时滞和Allee效应的空间分数阶捕食者—食饵系统的空间动力学行为。通过讨论是否存在时滞的情况,以时滞为分岔参数,运用范式理论和中心流形定理,分别证明了分岔周期解的存在性、稳定性和方向性。利用相关稳定性理论得到了发生Turing不稳定的条件。并且分析得到了系统产生Turing-Hopf分岔的条件与参数空间。最后,结果表明,时滞、Allee效应和分数扩散不仅能影响球状、管状、球形与管状共存等三维Turing斑图的形成,而且还影响三维螺旋波斑图的形成。综上所述,本文研究了几类综合外部与内在因素作用下的海洋生物种群三维时空动力学,探究了分数阶扩散对海洋生物种群的三维空间分布的影响,填补了海洋生物种群模型的相关斑图研究理论,做到定性的对种群动态预测,为解决海洋生态问题提供科学依据。

摘要： "万物各得其和以生,各得其养以成."2021年10月,习近平主席在联合国《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上,站在促进人类可持续发展的高度,深刻阐释了保护生物多样性、共建地球生命共同体的重大意义.生物多样性及其提供的惠益对于人类福祉和地球健康具有根本意义,是人类赖以生存和发展的基础.

关键词： 海洋生物学   海洋科学   生物分类学   海洋测量   海洋资源   海洋生态系统   海洋治理   20世纪80年代初  

摘要： 过去半个世纪里,东南亚在海岸和海洋资源的管理上有长足的进步。20世纪80年代初期,当时的工作重点是放在能力建设上。如海洋生物学教育,推广认识海岸海洋生态系统的重要性。在以下主题上举办了许多训练班:海洋生物学、生物分类学、海洋测量和记录、污染管理等。通过这类训练,使得海洋科学升格为大学主修科目。东南亚也培养出了许多新一代海洋科学家,有些甚至闻名于世界。