为研究磷酸二氢钾（KH2PO4）不同添加量对鱼菜共生系统的影响，以宝石鲈（Scortum barcoo）和红颜草莓（Fragaria orientalis）为研究对象，添加KH2PO4质量浓度分别为0 mg/L（对照组）和100 mg/L（试验组A）、200 mg/L（试验组B）、400 mg/L（试验组C），并对不同组别下系统中的三态氮、活性磷、钾离子质量浓度变化趋势以及宝石鲈、草莓生长性能进行比较分析。结果显示：不同质量浓度KH2PO4对鱼菜共生系统中三态氮质量浓度变化没有明显影响，系统中活性磷和钾离子质量浓度与KH2PO4质量浓度呈正相关；试验组B宝石鲈生长情况最好；试验组C草莓生长情况最好，但宝石鲈生长情况最差。研究表明，添加适量KH2PO4可以促进宝石鲈和草莓生长，当其质量浓度为200 mg/L时，可以使宝石鲈和草莓同时获得较好的生长性能，提升鱼菜共生系统整体产量。

水产养殖是通过自然水域或人工水体，以人为控制方式进行水生经济动植物养殖和种植的活动。水产养殖利用范围广泛，包括海洋、滩涂、池塘、湖泊、水库、江河等不同水域空间。作为渔业的核心组成部分，水产养殖在保障优质蛋白供给、建设水域生态文明、加快渔业转型升级和振兴产业经济发展方面的作用愈发凸显。在全面加快渔业现代化建设的大背景下，水产养殖逐步从过去拼资源要素投入转向依靠科技创新和提高生产效率，从追求单纯数量增长转向更高质量、更好效益和更可持续的发展方式。近年来，随着水产养殖模式的升级和设施装备的进步，整个产业迎来了蓬勃的发展机遇，同时也面临着系列挑战。该文综述了发展水产养殖的重要意义，分析了其当前的发展现状，凝练了制约发展的主要问题，提出了种质资源保藏与育种技术研发、目标性状改良与重大品种培育、生产方式优化与传统模式升级、养殖设施研制与大型装备创建、高效饲料开发与病害精准防控、质量安全分析与追溯体系构建等亟需攻关的重点任务，形成了做好科技创新整体布局、做实研发平台基地建设、做优政策法规体系保障、做精区域典型样板打造等发展建议，为实现中国由水产养殖大国向水产养殖强国转变提供参考依据。

我国拥有种类繁多的鱼类，外形是其分类的重要依据。但目前主要采用人工鉴定进行分类的方法，为解决鱼类人工识别的困难，提出一种基于深度学习的鱼类智能识别系统的设计，以实现对中国1 400种鱼类的智能识别。系统首先采用卷积神经网络的Efficent模型，将含有1 400种鱼类，50万张鱼类图片的数据集进行训练，最终得到的模型识别精度达到了95%，单张图片识别时间仅为0.2 s，模型大小为74.5 MB。然后系统前端使用微信小程序，后端采用Spring+SpringMVC+ Mybatis的SSM架构，调用训练好的模型文件进行识别，实现了鱼类识别、页面呈现、统计分析和相邻种类推荐等功能。该系统所提出的设计和实现方法对鱼类智能识别技术在移动端的应用提供了一种可行的思路，对海洋科研人员和开发人员有一定的借鉴作用。

深水网箱养殖过程中，网衣会受到海洋动植物等污损生物的附着，影响网箱内的水体交换，不利于养殖鱼类的生长和存活，同时，污损生物的附着会导致网衣重量增加，容易对养殖设施造成破坏。本研究在对国内、外的网箱清洗装置及研究现状进行分析的基础上，比较了移动式水下网箱清洗装置、潮流动力型网箱清洗装置和水下清洗机器人的技术特点，并对网箱清洗技术及装备随着大数据等新兴技术发展提出了未来的发展方向。

日本金枪鱼养殖产业是现代化养殖模式健康可持续发展的典型代表，起步于20世纪70年代，历经短期蓄养模式、人工育肥幼鱼模式和全生命周期人工养殖模式，目前已成为年产值达2.5亿美元的产业。现阶段，日本蓝鳍金枪鱼幼鱼来源仍以捕捞野生幼鱼为主，其以陆海接力工业化生产为特征，野生幼鱼培育至一定规格后转运至海上养殖场利用网箱进行育肥养成。而在人工养殖模式下，亲鱼产卵后在陆基循环水养殖车间内将受精卵培育至幼鱼阶段，而后转入海上养殖网箱。随着野生幼鱼的减少和养殖环境的变化，日本金枪鱼养殖产业更偏向全生命周期的人工养殖模式，养殖场所亦经历着从开放式网箱向封闭式网箱、从近岸朝深远海养殖发展的阶段。中国金枪鱼产业以捕捞为主，养殖技术仍处于摸索阶段，存在着产业尚未形成、现代化养殖技术缺乏及养殖模式及产业技术亟待突破等问题。借鉴日本金枪鱼养殖产业发展中的问题和对策，升级中国金枪鱼养殖业乃至海水鱼养殖业的发展模式，提出稳定捕捞产量，全力推进金枪鱼全人工养殖；加强技术引进与科技投入，促进产业升级转型；建立发展策略，国际国内双循环引导产业模式等建议。

实时检测并获取养殖鱼群的健康状态是规模化渔业养殖实现精准、绿色养殖和可持续发展的关键技术之一，其中实时识别病死鱼并及时收集处理更是减轻养殖水域污染、防止病害扩散、降低养殖风险的有效举措。然而在复杂的浅滩环境中，如光照变化、目标重叠、位置不稳定以及水雾造成模糊，使病死金鲳鱼实时识别并收集非常具有挑战性。本研究提出一种基于YOLOv4-v1的改进算法，在PANet模块中集成自定义Super网络，对输入的特征图进行编码解码过程，在细粒度特征提取中减少外界环境带来的干扰。此外，利用tanh-v1函数激活，增强了特征传播并确保网络中最大信息流。同时采用Resblockbody1模块，提高了目标框的定位精度。在浅滩养殖场景中，分析病死金鲳鱼图像在不同模型上对比试验结果中，YOLOv4-v1网络识别病死金鲳鱼的（平均精度）值高达98.31%，实时检测性能达到了27 FPS。通过与YOLOv4网络对比试验可得，YOLOv4-v1算法在线下试验中，检测速度基本与原网络持平，且值相较于YOLOv4提升了3.36%，召回率提升了2.54%，分数（精确率与召回率的平衡点）提升了0.56%。研究表明，YOLOv4-v1方法在死鱼识别方面具有良好的应用场景。

在渔港高点监控渔船目标的场景下，对渔船检测经常丢失和检测错误等问题，提出了一种基于改进Yolov5的渔船目标检测模型。首先通过Kmeans++算法对锚框重新聚类，选择适合渔船数据集的锚框尺寸；然后在Yolov5的骨干网络中融入CBAM注意力机制获取更多细节特征；再采用加权双向特征金字塔网络（BiFPN）代替原先的特征金字塔网络（FPN）+像素聚合网络（PAN）结构，快速进行多尺度特征融合；最后在检测尺度上去掉大目标的检测尺度，增加更小目标的检测尺度，改用新的三个检测尺度，提高了模型对小目标渔船的检测精度。结果显示：对比原Yolov5算法，改进后的算法精确度、召回率和平均精度均值均有所提升，分别提升29.5%、0.5%和4.5%，每秒检测帧数达到90.6，对渔船目标检测效果有大幅度改善。研究表明，改进后的Yolov5算法满足休渔期管控期间对渔船目标检测的准确性和实时性要求。

传统滩涂养殖企业采捕贝类作业，由人工手持工具耙取后再捡拾，作业效率低，且存在安全隐患。设计了一种自走式滩涂贝类采捕机，该贝类采捕机由行走牵引和采捕作业两部分组成，在无水或浅水情况下，对埋栖生长的滩涂贝类进行采捕作业。通过将沙滩上带有贝类的沙土铲起并向后输送，随后采用两段方式对沙土清理作业，沙土在输送及清理过程中漏落，小规格贝类也可漏至滩涂表面继续生长，符合采捕规格贝类留下进入收集框，实现机械化采捕功能。生产样机在如东进行实地试验，结果显示，该采捕机械最大作业深度超过70 mm、生产效率0.087 hm2/h、采捕率93.2%、破碎率2.1%。该自走式滩涂贝类采捕机可满足滩涂养殖企业采捕作业需求。

中华蛸(Octopus sinensis)俗称章鱼，是中国沿海重要的经济性头足类，具有饵料转化率高、生长迅速、养殖周期短等诸多优良养殖性状，是极具开发潜力的养殖新品种。双壳类是中华蛸养殖的常用饵料，了解中华蛸对双壳类的捕食行为及摄食选择性，对于筛选适宜的双壳类饵料、提高投喂技术水平、完善养殖工艺流程具有重要意义。本研究选取了栉孔扇贝、长牡蛎、魁蚶和菲律宾蛤仔4种双壳类饵料，通过水下摄像机拍摄记录了中华蛸的捕食行为，统计分析了中华蛸对各种双壳类的摄食率、摄食量和摄食比例。结果显示：对于4种双壳类，中华蛸具有相似的捕食行为，包括攻击、捕获、开壳、进食和弃壳；中华蛸对栉孔扇贝的摄食率和摄食量最高，显著高于其他3种双壳类（P＜0.05），对长牡蛎摄食率和摄食量最低，中华蛸的摄食选择性可能与打开双壳类贝壳的难易程度有关。本研究表明，栉孔扇贝是适宜的中华蛸饵料，在培育过程中可适当提高栉孔扇贝的饵料占比，有助于个体的生长发育。

淡水池塘养殖水体污染已成为制约产业健康持续发展的重要因素，利用工程设施减少池塘养殖粪便、残饲和尾水排放是未来产业发展趋势。目前，淡水池塘养殖减排工程主要包括：基于人工湿地的池塘循环水养殖系统、“三池两坝”池塘养殖水体净化系统、“集装箱+生态池塘”养殖系统、绿色高效圈养系统、植物浮床-池塘复合养殖系统、流水槽-池塘内循环养殖系统、多营养层次综合养殖系统。本研究着重从养殖系统工程构建、运行原理角度，分析上述7种常见工程设施特征。这些设施通过集污、排污、沉淀、微生物降解、植物吸收，在一定程度上，将部分营养元素资源化再利用。受限于技术缺陷、产业基础等，目前池塘养殖减排工程设施推广普及率不高。建议应加强池塘氮、磷等物质循环方面的基础性研究，积极研发池塘氮、磷污染物高效处理设施，完善池塘养殖减排工程产业链。本研究可为中国淡水池塘产业持续健康发展提供参考。

通过同一台增氧机在不同水温下的增氧性能试验，研究了水温对增氧机增氧性能的影响。试验时将试验水箱置于步入式恒温试验箱中，增氧机安装于注入自来水的试验水箱内，试验过程中试验水箱内水体总体积保持不变。恒温试验箱内温度可在-40℃～+80℃之间调节，控制方式为热平衡调温方式，通过可编程触摸式液晶显示屏来进行操作，调节恒温试验箱内温度，从而间接改变水体温度，以此试验了增氧机从6℃到28℃之间20个水温时的增氧能力，分析水温与增氧能力的关系。结果显示：在不同水体温度下，增氧能力有很大差异，增氧能力随着水体温度的升高而降低，水体温度从6℃上升到28℃，增氧能力下降了35.5%；增氧能力与氧质量转移系数和饱和溶氧成正比关系，但不同水温下经温度修正后增氧能力明显不同，温度修正系数的取值可能是造成这一现象的重要原因之一。研究表明，温度修正系数θ的取值应随水温变化而变化，在20℃以上时，水温越高，θ取值越小；在20℃以下时，θ与水温无明显线性关系，其取值在[1.00,1.01]之间波动，不应是固定的标准修正系数1.024。

麻醉是提高活鱼运输效率重要的手段，为确定黄颡鱼最佳的麻醉方式、麻醉效果以及麻醉时间，采用3种麻醉方式（茶树精油、电麻醉、低温麻醉）、2种规格（体质量100.58±3.13 g 、体长20.5±0.32 cm；体质量157.35±7.16 g、体长25.33±0.51 cm）和2种暂养温度（17℃和24℃，7 d）对黄颡鱼麻醉效果的影响。记录黄颡鱼在每种条件下的麻醉诱导、恢复时间以及诱导温度（低温麻醉）。此外，本研究测量了黄颡鱼（24℃暂养、大个体）在3种麻醉方式持续麻醉过程中（3~11 min）皮质醇和葡萄糖的变化。结果显示：3种麻醉方式都能够有效麻醉黄颡鱼，茶树精油质量浓度、电流大小、鱼体质量大小和暂养温度对麻醉诱导和恢复时间有显著影响（P＜0.05）。3种麻醉方式的诱导时间、恢复时间（除电麻醉外）和麻醉条件都随着暂养温度降低和体质量提高而增加；其中，电麻醉的恢复时间无明显差异（P＞0.05）。此外，经24℃暂养后大个体和小个体黄颡鱼所需茶树精油的最佳质量浓度分别为130 mg/L、120 mg/L；经17℃暂养后大个体和小个体所需茶树精油的最佳质量浓度分别为190 mg/L、130 mg/L。最后，应激结果显示，皮质醇和葡萄糖水平随着麻醉时间延长呈上升趋势，其中电麻醉上升最快，茶树精油次之，而低温麻醉最低。电麻醉的理想暴露时间为3~7 min，低温麻醉和茶树精油理想暴露时间为3~11 min。研究表明，高温暂养驯化能够降低麻醉剂使用的质量浓度，减少个体的麻醉效果差异，低温麻醉是理想的麻醉方式，能够适应各种水温和大小的黄颡鱼，降低应激，改善福利。

为验证斑石鲷陆海接力养殖模式的可行性，将工厂化循环水培育的大规格斑石鲷 (350.6±24.3) g，转运投放至莱州湾开放海域大型工程化围栏，开展陆海接力养殖试验，并与同期工厂化循环水养殖斑石鲷进行了为期120 d的对比试验，统计分析斑石鲷的生长特性、血清非特异性免疫指标和抗氧化酶活性以及养殖经济效益。结果显示：经120 d的工厂化循环水养殖后，斑石鲷的平均体质量增长至 (547.6±25.2) g，存活率为95.8%；陆海接力养殖的斑石鲷平均体质量增长至 (735.7±27.9) g，存活率为98.3%，平均体质量和存活率比工厂化循环水养殖分别高34.3%和2.6%。经过陆海接力养殖的斑石鲷其血清溶菌酶(LZS)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)的活性都显著高于工厂化循环水养殖（P<0.05），分别提高了40.5%，43.2%，42.3%和39.8%。此外，陆海接力养殖的净利润比工厂化循环水养殖高38.37%。综上，大规格斑石鲷经过大型工程化围栏陆海接力养殖生长性状、免疫力、抗氧化状态和经济效益都得到了提高，相关结果为斑石鲷陆海接力养殖提供理论依据和技术支撑。

为提高红螯螯虾离体胚胎孵化的效果，提供其大规模离体胚胎孵化基础水质数据，应用韩国施奇公司（ZISS）孵化器探讨pH对红螯螯虾离体胚胎孵化的影响，具体如孵出时间（至可自由运动的3期幼虾的时间）、出苗量（3期幼虾数量）、孵化率和出苗率等，以期筛选出最优pH条件。在水温28±0.5℃下，用梳子剥出7对红螯螯虾附肢期胚胎，经过3 000 mg/L甲醛浸泡15 min，然后置于ZISS孵化器中，用30%~40%的HCI和NaOH调节水体pH为6.8、7.7、8.4、8.9和9.4，进行离体孵化，试验共25 d。结果显示：各组间孵化率均在84.0%以上，无显著性差异（P>0.05）；pH 7.7组和pH 8.4组出苗率显著高于其他3组（P<0.05），pH 6.8组出苗率为0%，与pH 9.4组无显著性差异（P>0.05），均显著低于其他3组（P<0.05）；pH 7.7~9.4之间出苗率呈下降趋势；pH的变化不会导致孵化期间胚胎大量死亡，各pH组胚胎死亡高峰集中在第5天，且 pH 6.8组胚胎孵化时间较长；pH 6.8组与pH 9.4组幼虾出现大量死亡现象，中间3组未出现该现象，出苗集中在第19天和第25天。在pH为6.8~9.4范围内，红螯螯虾离体胚胎孵化率不受pH影响，pH过低会造成胚胎孵化时间延长，造成孵化后的幼虾无法存活，存在酸中毒的现象，造成胚胎以及幼虾生理性缺氧，最终死亡；而pH过高，钙离子含量降低以及CO32－中毒可能是造成幼虾最先出现大量死亡的原因。研究表明，红螯螯虾离体胚胎孵化最适的pH为8.1，该研究结果对孵化过程中的最适pH范围进行了精确化，有助于提高孵化率和出苗率，对于实际生产有指导作用。

低氧是水产动物活体运输过程中的一个重要应激源，会影响水产品的运输成活率。文章旨在模拟并探究急性低氧应激对鲫鱼幼鱼（Carassius crassius）相关血液生化指标的影响。对鲫鱼进行24 h的急性低氧处理，溶氧水平为（0.61±0.23）mg/L，测定低氧应激0 h、3 h、6 h、12 h和24 h，共5个时间点的血液血红蛋白（Hb）、血液高铁血红蛋白（MetHb）、血清皮质醇（COR）、葡萄糖（GLU）、热休克蛋白70（Hsp70）含量和超氧化物歧化酶（SOD）活性的变化。结果显示：在低氧应激过程中，Hb含量呈现先降低后升高的变化趋势，12 h时显著低于0 h（P＜0.05），24 h时又恢复至应激前水平；MetHb、COR、GLU和Hsp70含量均呈现先升高后降低的变化趋势，且不同指标达到含量峰值的时间点略有差异；SOD活力随着低氧应激时间的延长有升高趋势，但是前后变化差异不显著（P>0.05）。研究表明，当水体溶氧低于0.6mg/L时，随着急性低氧应激时间的延长，会造成鲫鱼的部分血液生化指标发生显著性变化，预示着低氧应激对鲫鱼机体代谢功能产生了较大的影响，因此在鲫鱼运输过程中，为提高运输成活率，应避免低氧等不良环境条件的出现。

金枪鱼围网渔船在寻找金枪鱼鱼群过程中，所产生的燃油、人力及物力成本很高，提高鱼群搜索效率、降低入渔成本是当前面临的主要问题。本研究基于YOLOv3模型的计算机视频智能辅助分析与识别程序，实现对金枪鱼鱼群特征的自动识别，以减少寻鱼时间，提高捕捞效率。以上海开创远洋渔业有限公司围网船队提供的金枪鱼鱼群特征视频作为研究对象，对特征视频进行前期处理，构建金枪鱼鱼群特征数据集，并对数据集进行识别训练，将训练好的模型部署在具有推断任务的计算机上进行金枪鱼鱼群模拟识别。结果显示：该模型的识别准确率为68.6%。研究表明，基于YOLOv3的特征识别模型在金枪鱼渔情预报中具有实际的应用价值。本研究结果可为金枪鱼鱼群特征识别提供参考。

多波束渔用声呐是海洋渔业的重要设备，可利用声波对水下生物进行探测，其波束成形的算法是研制过程的核心技术。本研究从圆柱阵多波束渔用声呐的扫海方案出发，在传统移边带算法（SSB）的基础上提出了一种将并行处理转为串行处理的方法，同时在不损失性能的前提下提高信号处理速度的改进算法。首先将传统算法，与本改进算法进行对比。其次在现场可编程逻辑门阵列（FPGA）平台对改进算法进行了软件的实现，完成了两种算法实现的性能评估和资源消耗分析。最后在消声水池对改进算法的FPGA实现进行了指向性的测试，并通过MATLAB将仿真的波束图与实测后的波束图进行了比对。结果显示：两种算法在性能上保持一致，改进算法消耗的资源比SSB算法消耗的少近70%，同时改进算法的实测结果与理论仿真大致一致，偏差在合理范围内。

改装设计的养殖工船因养殖需要在主甲板上增设了多个吊机，而且高度已经对驾驶室视线形成了遮挡，位于船中的海工吊及前部的起重机小吊都形成的遮挡比较分散，两个遮挡区域之间的角度小于5°，常规的作图方法满足不了法规中对视域的要求，如果通过改变吊机布置位置来达到要求会影响船舶功能。为解决养殖工船视域盲区间角度小于5°问题，在实现主甲板上吊机功能前提下，通过合并两个区域，达到了两个盲区之间角度大于5°的要求。此方法可将视域中多个分散的小角度视线盲区合并，以达到法规对于盲区之间的角度小于5°的要求，此作图方法可应用于对类似于养殖工船甲板布置的船舶。

研究不同干燥方式加工后南极磷虾干燥特性与主要营养物质变化，旨在为南极磷虾干燥特性与工艺研究提供参考。以冷冻南极磷虾为原料，经解冻、蒸煮后分别采用恒温（65℃、75℃、85℃）、5℃和10℃梯度降温、5℃和10℃梯度升温5种方式干燥南极磷虾，以恒温干燥作为对比，分析后4种变温方式下南极磷虾水分含量、干燥时间、能耗与蛋白质、脂肪、虾青素含量变化情况。结果显示：恒温干燥方式下，南极磷虾干燥时间、能耗、虾青素含量随温度升高而降低，干燥时间、能耗在85℃时达到最低点，虾青素含量在65℃处于最高点，蛋白质和脂肪含量随温度升高先增大后减小，在75℃时达到最高点；变温干燥方式下，10℃梯度降温干燥时间、能耗最小，蛋白质、虾青素含量最高，5℃梯度降温脂肪含量最高；对比恒温与变温干燥方式，10℃梯度降温下干燥时间与能耗略大于恒温85℃，10℃梯度降温下蛋白质含量和5℃梯度降温下脂肪含量高于恒温75℃，10℃梯度降温下虾青素含量略低于恒温65℃。研究表明，适宜的变温方式可实现南极磷虾提效、降耗、保质的干燥加工目标，其中梯度降温在提效、降耗的同时能较好保留南极磷虾主要营养物质，在此基础上可根据南极磷虾粉用途选择适宜的变温梯度。

系统全面地了解红鳍东方鲀耗氧特性，掌握其关键影响因子和变化规律是工厂化养殖系统设计构建和高效运行的重要基础之一。研究使用自制耗氧率测试装置，采用麻醉灌喂方法测试了体质量(311±11.22)g的红鳍东方鲀在不同条件下的耗氧率情况。共设计1个对照组（完全禁食）、2个水温试验组（分别为20℃和28℃）和4个摄食率试验组（分别为体质量的0%、0.3%、0.6%和1.2%），通过加热棒控制测试装置内的水温，通过传感器实时监测并记录溶解氧变化情况，并计算出红鳍东方鲀标准体质量耗氧率。结果显示：禁食状态下，红鳍东方鲀在水温20℃时的标准体质量耗氧率为（70.89±22.21）mg O2/(kg•h)，在28℃时为（211.49±37.67）mg O2/(kg•h)，水温影响差异显著（P＜0.01），但是没有表现出明显的昼夜节律；摄食状态下，红鳍东方鲀摄食率对于耗氧率峰值没有显著影响，是0%试验组的1.7~2倍。高温情况下摄食率越高，耗氧率到达峰值所需时间越短，低温情况下并不明显；从耗氧率回复时间来看，20℃时回复时间为2.5~7.5 h，28℃时为3~15 h，存在随着水温和摄食率的提高，回复时间明显增加的趋势。研究认为红鳍东方鲀主要通过延长耗氧率回复时间来满足其更高的摄食耗能。本研究系统阐述了水温和摄食条件对红鳍东方鲀耗氧的影响，为工厂化养殖系统管理运行及高密度养殖系统溶氧精准调控提供参考。

为探索草鱼不同养殖模式水质指标的变化规律和养殖效益差异，设置了3种养殖模式：草鱼+凡纳滨对虾混养模式(模式1)、草鱼+中华鳖混养模式(模式2)和草鱼单养模式(模式3)，并对不同模式水体中总氨氮TAN、亚硝酸盐氮NO-N、硝酸盐氮NO-N、酸碱度pH、高锰酸盐指数CODMn、总氮TN、总磷TP以及养殖产量、净利润进行测定和分析。结果显示：在水质因子上，模式1和2的NO-N质量浓度随养殖时间均呈降低的变化趋势，NO-N均呈先升高后降低的趋势，且至养殖后期时NO-N、NO-N质量浓度均显著低于模式3(P<0.05)；而3种模式的TAN质量浓度无明显规律性变化，且至养殖后期时无明显差异。3种模式间CODMn质量浓度未产生显著差异(P>0.05)，但均呈逐渐升高的趋势。模式1的pH均大于模式3，并在养殖中后期时显著大于模式2和3。3种模式的TN、TP质量浓度均随养殖时间呈逐渐升高趋势，其中模式1和2的TN、TP质量浓度均低于模式3，并均在10月12日时产生显著差异(P<0.05)。在养殖效益上，模式2的草鱼单位产量最高，总产值和净利润均高于其他两种模式，其次为模式1。研究表明，两种草鱼混养模式在水质因子和养殖效益上均优于草鱼单养模式，其中草鱼+中华鳖混养模式最佳。

红螯螯虾人工繁育中需要对离体虾卵进行准确计数。由于虾卵个体小、密度大，人工计数效率低且可能损伤虾卵，提出了一种基于残差模块的计算机视觉虾卵计数模型。该计数网络模型在前端编码器网络中集成残差模块，对虾卵位置信息进行特征提取和下采样，在后端解码器网络中使用转置卷积，使模型可以自动学习上采样参数。与VGG-16、CSRNet等模型相比，基于残差模块的虾卵计数模型精度达98.88%，具有最低的平均绝对误差、均方误差以及最好的预测密度图质量，可有效解决密集虾卵计数的困难，为红螯螯虾虾卵计数提供了新方法。利用该模型的计算机视觉虾卵自动计数装置，结构简单、计数精准，可以应用于真实场景。

在渔业养殖过程中，需要定期对养殖池内鱼的数量进行监测。针对现有方法中存在的漏检问题，提出基于YOLOv5模型的局部优选以及改进输出尺度的鱼类数量统计方法。通过增加检测鱼的头部、尾部等局部信息，从鱼的全身、鱼的头部、鱼的尾部三个类别中优选数量最多的类作为数量统计的结果以解决漏检的问题。同时，针对鱼的全身、鱼的头部和鱼的尾部在图像中显示为大尺度或中尺度目标的情况，增加了这两类目标的特征输出以提高模型对目标的检测能力，使得模型能够适用于当前条件下的数量检测。结果显示，通过本方法统计出的数量与人工计数相比误差较小，准确率为96.3%，检测的帧速率为111 fps。在YOLOv5模型的基础上，应用局部优选的策略使得统计数量提高了37.4%，对输出尺度的改进使得统计数量提高了4.9%。该研究可以应用于渔业养殖鱼群数量统计和鱼类检测等方面。

针对海洋浮标数据存在被黑客攻击、窃取的问题，在分析北斗海洋浮标系统工作原理的基础上，设计了基于属性基加密的海洋浮标数据安全管理系统。在该系统中设计了数据加解密、数据管理和密钥管理的子系统，设计了包括数据的存储以及数据的请求两个业务流程，做到了对数据的细化到用户属性的安全管控。在此基础上，基于开源的JPBC密码库和主流的前后端技术实现了该系统，并对多种加解密方案的从加密效率、密钥安全和数据共享等方面进行了对比分析。结果显示：本研究所采用的加密方案具有显著优势，与传统的浮标数据管理系统进行对比，该系统融合了对称加密与属性基加密技术，实现了浮标数据的安全保护与数据的细粒度共享。本研究成果可以为浮标数据的信息安全管理，推动渔业信息化、现代化的发展提供参考。

为进一步探究不同水力条件下海水人工湿地对养殖尾水的净化效果，本研究选用复合垂直潜流人工湿地处理牙鲆养殖尾水，在3种水力负荷(20m/d、40m/d、100m/d)条件下设置3种停留时间(1.5h、3.0h、4.5h)，探讨了人工湿地对海水养殖尾水中氮、磷和化学需氧量(COD)等主要污染物的去除效果，并通过高通量测序技术分析了微生物的群落结构与脱氮的关系。结果显示：海水人工湿地系统脱氮除磷效果良好，溶解无机氮(DIN)、活性磷酸盐(PO43--P)和COD去除率随着水力负荷的增加而降低，且水力负荷对DIN去除率的影响比PO43--P和COD大；延长水力停留时间可提高DIN、PO43--P和COD去除率，对提高DIN去除率的影响尤为显著。水力负荷为20 m/d、水力停留时间为4.5 h时可实现DIN、PO43--P和COD达标排放。pH等环境条件影响人工湿地微生物的分布，进而影响人工湿地脱氮效果。该研究可为人工湿地高效净化海水养殖尾水提供理论和技术参考。

随着水产养殖领域现代化、智能化的不断发展，对养殖水监测与饲料投放系统提出了新的要求，为提高饲料投放效率和投放装置的智能化、共融性，降低移动投饲装置对鱼群的扰动性，研究出了一种基于仿生江豚机器鱼的鱼群共融性装置的设计与实现。首先基于NACA翼型方程构建仿生鱼几何模型，建立鱼体背腹式运动学方程，进而设计仿生机器江豚装置；利用计算流体力学方法，分析机器鱼水动力特性；最后通过池塘实地试验，验证鱼体运动模型的共融性与投饲装置集鱼的可行性。结果显示：基于NACA翼型方程的仿生豚体轮廓方程，实现了形体减阻机制，以降低作业时能耗；试验中鱼群跟随机器鱼游动，验证鱼体运动学模型对机器鱼的游动过程中共融性的提高具有一定作用。本研究为机器鱼作业机动性控制提供了一定基础，并为机器鱼在水产养殖自动化、智能化等方面的应用提供了新的思路与参考。

多波束渔用声呐是利用水声学方法探测海洋鱼类资源数量和空间分布信息的主要工具。本文阐述了多波束渔用声呐原理及工作过程，采用水声学理论分析的方法并结合多波束渔用声呐在海洋渔业捕捞中的使用场景，给出了作用距离预报模型，分析了影响探测性能的主要因素；针对远洋围网和拖网捕捞的全方位探测需要，重点仿真分析了圆柱阵多波束渔用声呐最优工作频点选取方法及探测性能，揭示了最大探测距离、换能器基阵最小尺寸及最优工作频点3者之间的相互制约机制，分别对噪声和混响影响条件下的探测性能进行评估，给出了在换能器基阵尺寸给定条件下实现最大探测距离的最优工作频点，及在最大探测距离设定条件下实现最小换能器基阵尺寸的最优工作频点; 提出了多波束渔用声呐在部署条件或使用场景确定下的最优化频点选取方法，并评估了不同情况下的渔用声呐探测性能，具体明确了适用于远洋捕捞场景中的换能器直径在0.375 m，针对0 dB目标鱼群的最大探测距离为2 600 m，最优工作频点应选取为25 kHz，本研究为后续自主进行装备研制、测试和试验提供了理论指导。

为得到最优的鱼皮明胶提取工艺，通过响应法面对鮟鱇鱼、鱿鱼、马面鱼鱼皮进行提胶处理，优化了酶添加量、酶解时间、酶解温度，以及提胶时间和提胶温度。结果显示： 鮟鱇鱼皮明胶提取最优工艺，酶添加量0.6%、酶解时间2 h，酶解温度40℃、提胶时间1 h、提胶温度75℃；鱿鱼皮明胶提取最优工艺，酶添加量0.6%、酶解时间2 h，酶解温度40℃、提胶时间1 h、提胶温度75℃；马面鱼皮明胶提取最优工艺，酶添加量0.6%、酶解时间1 h，酶解温度30℃、提胶时间2 h、提胶温度65℃。与传统酸法、碱法等方法相所得明胶得率11.23%比，采用响应面工艺优化的鮟鱇鱼皮明胶提高至24.598%，鱿鱼皮明胶得率从6.82%增长到20.807%，马面鱼皮明胶提取率为11.227%。研究表明，本研究的响应面工艺优化方法能有效提高明胶获得率，为水产品明胶提取技术提供参考。

为满足养殖工船鱼产品贮藏保鲜的需要，本研究采用冰浆、超细冰晶和碎冰保鲜三种形式保存大黄鱼，通过感官品质、微生物和化学指标的变化确定适宜的保鲜方法。结果显示：前12 d内冰浆组与冰晶组相比，感官品质、大肠菌群、菌落总数、酸价、TVB-N和K值均无显著差异（P > 0.05）且鱼体新鲜度良好；13 d和14 d冰晶组各指标显著优于冰浆组（P < 0.05）；碎冰组新鲜度在试验开始后快速下降，仅在6 ~ 8 d内可维持较为新鲜的水平。综合分析发现试验条件下碎冰的保鲜效果仅能维持约8 d，超细冰晶的保鲜效果较冰浆可延长2 ~ 3 d，货架期可延长至14 d以上。研究表明，使用冰浆中所含的超细冰晶进行保鲜可作为养殖工船大黄鱼冰鲜出货的新方案。

目前，大水面捕捞方式主要以人工捕捞、地笼、刺网、拖网为主，劳动强度大，工作效率低，无法满足可调控捕捞的要求。通过分析大型湖泊、水库鱼类的生活习性，设计制作了一套通过改变网孔规格大小而达到大水面可调控的捕捞装置。该装置由小网孔的拦河网制作而成，底部由套裹小石砾的网压实沉底，四周再由浮筒搭建成捕捞平台以方便后期捕捞。该装置捕捞不分淡旺季，可随时起捕，具有制造简单、成本低、材料来源广等优点。通过与传统“刺网+地笼”捕捞方式同时进行鱼类捕获试验对比，并测量鱼类的全长、体长和体质量3个生物学体征指标。结果显示：当需要大规格鱼类（全长10 cm以上）捕捞时，可调控捕捞装置单次捕捞鱼质量是传统“刺网+地笼”捕捞方式的1.30倍（P=0.002＜0.01），捕捞数量是后者的2.95倍，存活率是后者的3.5倍；当需要小规格（全长1 cm以上）鱼类捕捞时，可调控捕捞装置中的鱼类数量、质量、种类明显大于“刺网+地笼”捕捞方式，存活率也明显提升。研究表明，该捕捞装置在选择性捕捞及全部捕捞时捕捞量（数量、质量、种类）均大于普通捕捞方式，存在极显著性差异，初步满足了调控捕捞的要求，为大水面鱼类可调控捕捞装置的设计提供参考。

为自动化精确获取头足类动物的角质颚色素沉积占比，本研究采用Mask-RCNN深度学习的神经网络模型，实现对角质额及其色素沉积的图像识别和分割，提出了一种基于面积获取的自动化测量角质颚色素沉积占比新方法。首先对角质颚及其色素沉积进行轮廓标注，将所得结果转化成训练集导入到残差网络（Resnet50）中，提取角质颚及其色素沉积的数字特征。基于特征金字塔网络（Feature Pyramid Networks，FPN）将各层特征加以融合；再利用区域候选网络（Region Proposal Network，RPN）对特征加以学习并生成候选框；最后，对候选框进行非极大值抑制（Non-Maximum Suppression，NMS），得到角质颚和色素沉积的候选区域，从而实现了角质颚色素沉积占比的自动化精确获取。结果显示：利用Mask-RCNN的分割精度为93.60%，色素沉积精度为92.47%，下颚为91.78%，色素沉积为88.78%。研究表明，Mask-RCNN深度学习网络模型可以较好地测量角质颚及其色素沉积的量化占比，本研究为头足类摄食动物的研究提供参考。

缢蛏养殖池塘的畦间沟深度是决定池塘水体空间大小的重要因素，缢蛏食物的数量与其密切相关，对缢蛏养殖产量的提高至关重要。目前大部分养殖户仍凭借各自经验设置畦间沟深度，存在较大的盲目性。本研究将8 hm2的池塘改建成4个面积相同的池塘(2 hm2)，分别设置畦间沟深度为0.5 m、0.9 m、1.3 m和1.7 m，标记S1、S2、S3、S4，皆播种平均体质量0.24 g的缢蛏苗4.3×105粒/hm2，采用独立供饵，进行了150 d左右的养殖试验。结果显示：缢蛏平均体质量大小依次为S3（16.93 g）、S2（16.39 g）、S4（15.14 g）、S1（14.07 g），存活率大小依次为S2（71.28%）、S3（68.80%）、S1（68.07%）、S4（61.55%），缢蛏产量高低依次为S2（5 023.6 kg/hm2）、S3（5008.8 kg/hm2）、S1（4 118.4 kg/hm2）、S4（4 007.2 kg/hm2）。研究表明，畦间沟深度主要通过影响缢蛏的摄食、蛏畦和池塘水质的稳定性，进而影响缢蛏生长与存活；畦间沟过浅或过深，缢蛏养殖效果不理想，设置畦间沟深度0.9~1.3 m，可保持缢蛏养殖池塘环境稳定，摄食生长正常，获得较高的产量和效益。

进入21世纪，中国渔业得到了更加快速的发展，也取得了一些列令人瞩目的成绩，极大地弥补了优质蛋白源短缺，为中国粮食安全提供了重要保障。但是，渔业是一个对能源和资源有较大依赖的行业，在快速发展的同时，也付出环境和能耗的代价，粗放的生产模式，给周围环境带来赤潮、水华等影响，渔船燃油生产性成本投入已超过捕捞总成本的2/3，这已经成为制约渔业可持续发展主要障碍。党的十八大报告提出大力推进生态文明为渔业的发展指明了方向。重点介绍了国内外水产养殖、捕捞和渔船、水产品加工领域的节能减排发展情况。与国外渔业发达国家相比，国内在渔业三个领域的节能减排研究应用起步较晚、基础较弱，但发展较快、成果较好，节能减排的动力和潜力也较大。同时，对今后的发展提出了建议：一是积极采取措施，促进生产方式向节能减排方向转变；二是加强基础性关键性技术研究，推进传统生产方式转型升级；加强新产品、新技术的示范推广，建立引领性水产高效生产新方式。本研究以期为渔业转型升级，走节能减排绿色可持续发展之路提供借鉴。

为研究养殖工船养殖舱晃荡现象对舱壁结构强度和养殖安全的影响，采用光滑粒子流体动力学方法(SPH法)对横摇激励下养殖工船养殖水舱的轻微晃荡和剧烈晃荡进行数值模拟，通过引入动态边界粒子法解决SPH法固壁边界上或边界附近的粒子截断误差影响精度问题，并对动态边界粒子两种处理方法模拟结果与相关文献进行了对比分析，验证数值方法的有效性。结果显示：该方法可靠有效，适用于模拟养殖水舱晃荡时自由液面翻卷、破碎现象；对于轻微液舱晃荡现象，相比于边界粒子运动法，边界粒子固定不动法具有更高的计算精度；对于剧烈液舱晃荡现象，边界粒子运动法和边界粒子固定不动法则均能有效的数值模拟。本研究成果对于养殖工船养殖水舱晃荡现象数值模拟提供参考。

为提升虾塘巡边投饵作业的效率和可靠性，以差速无人投饲船为研究对象，提出了基于变积分PID姿态控制和边距区间搜索控制动态切换的控制算法。算法在建立差速无人投饲船运动模型和姿态反馈模型的基础上，追踪无人船巡边过程的距离信息和角度信息以保持投饲船巡边的正确姿态。同时，考虑无人船控制的非线性特征，设计了边距区间搜索控制算法，使船体快速的收敛到PID调整范围内，降低了算法的复杂性。通过Matlab仿真分析不同参数和边界下算法的有效性，验证了算法在0~3 m/s的巡边速度下，最大巡边误差可控制在0.3 m，最大角度跟踪误差可控制在9°。研究表明，提出的巡边算法满足虾塘投饲装备巡边指标要求，具有较好的实用价值。

为探究聚-β-羟基丁酸作为生物絮凝系统缓释碳源的适宜添加比例。分别向80 g/m3（A组）、200 g/m3（B组）、320  g/m3（C组）3个试验组添加聚-β-羟基丁酸酯（PHB），进行为期48 d的养殖试验，每4 d进行一次水质监测，试验结束时检测鱼苗生长情况，取絮团进行营养指标检测，将PHB称重后进行扫描电镜及红外光谱检测。结果显示：随着PHB添加量的提高，各组总氨氮（TAN）峰值均逐渐降低，硝酸盐氮（NO3--N）积累均提高；试验后期，A组可以稳定地将系统碳氮比（DOC/TN）维持在15以上的较高水平；3个试验组中不同PHB添加量对罗非鱼存活率、增重率不产生显著影响（P>0.05）；饲料系数C组显著小于A组和B组（P<0.05）；不同添加量的PHB作为系统碳源降解损耗差异显著（P<0.05），随着PHB添加量的提高，降解损耗量越高，表明降解破损程度越低。研究表明，80 g/m3的PHB添加量能在养殖期间维持系统碳氮比在15以上的较高水平，可作为PHB用作生物絮凝系统缓释碳源的适宜添加比例。

摄食行为是鱼类重要的行为活动之一，通过摄食声信号对不同种类的鱼类摄食行为做出量化分析，可判断鱼群集群密度以及提高水产养殖中鱼类饵料利用效率。该研究使用摄像机和水听器同步监测大口黑鲈的摄食行为，将声音和图像相结合，采用声像同步方法探究不同养殖密度下大口黑鲈摄食行为和声信号之间的关系。结果发现：不同个体的大口黑鲈摄食声信号与环境中背景噪声可区分的频率范围为1~10 kHz，大口黑鲈的摄食声信号脉宽主要集中在3 ms之内，不同体长的大口黑鲈在第一共振峰的差异性最小。大口黑鲈的摄食发声频率与养殖密度无关，不同养殖密度下大口黑鲈摄食的发声频谱范围均为1~10 kHz。不同养殖密度下的大口黑鲈摄食声信号声压级有所不同，摄食声压级大小与养殖密度大小呈线性正相关。

以氧锥为气水混合装置的纯氧增氧系统溶氧效率高，但需产生一定气耗及能耗。本研究运用物质平衡等相关原理，对通入氧锥纯氧气体流量、养殖水体流量进行科学设计，分析其运行成本，并讨论设计关键问题。结果显示：采用一定锥体结构尺寸氧锥，当通入其纯氧气体流量为14.6 L/min、养殖水体流量为1 327.3 L/min（养殖系统水循环量79.6 m3/h）时，能充分利用氧锥81.88%～89.07%高溶氧效率，提供1 026.8～1 116.9 g/h养殖系统需氧量，完全满足养殖水体300 m3、养殖密度6 kg/m3的凡纳滨对虾循环水养殖溶氧量需求。氧锥运行耗氧1 252.7 g/h，耗电2.9kWh。研究表明，本设计对提高纯氧增氧系统技术性能，推进纯氧增氧在高密度循环水养殖中广泛应用提供支持。

挂桨渔船的传动装置以农用挂桨为主，挂桨上箱部及柴油机因密封问题导致的渗漏油污染量有限，螺旋桨缠绕异物导致尾轴封损坏后润滑油渗漏入水是挂桨渔船油污染的主要原因。为改善挂桨渗漏油问题，在综合分析挂桨漏油原因及提出初步改进措施的基础上，对挂桨的上箱部透气部件和下箱部尾轴封保护两个主要方面进行改进研究。在挂桨上箱部盖板增加呼吸器改进研究的基础上，采用小型装载机的透气帽代替自制帽，既增加润滑油的膨胀空间，又解决了搬运时泄漏、采购时费用高的问题。详细阐述挂桨下箱部尾轴橡胶密封与端盖处增加非接触式迷宫密封装置的措施，迷宫密封既可保护尾轴橡胶密封免受意外损坏，又可在尾轴橡胶密封损坏时减少尾轴润滑油渗漏速度。试验结果显示，挂桨上箱部盖板透气帽的改进以及挂桨下箱部的迷宫密封装置等措施有效解决了挂桨渗漏油问题。本研究实现了较小的改进成本解决挂桨污染大的问题，具有推广价值。

为确定玻璃钢渔船最佳的绝热层厚度及传热系数，建立了玻璃钢渔船围壁结构的传热数学模型。基于该理论分析模型，分析了不同船舶尺度、不同设计温度下的玻璃钢渔船在不同绝热层厚度的传热系数及冷冻负荷。结果显示：玻璃钢渔船的传热系数最大不超过0.15 W/m2·K，远小于钢质船传热系数；船长为30~40 m的玻璃钢渔船多为超低温或中低温渔船，绝热层厚度对制冷设备选型影响较小，绝热层厚度可依据船体结构计算的实际骨材高度要求最小值确定，传热系数取值0.1 W/m2·K；船长为20~30 m的玻璃钢渔船多为冰鲜渔船，绝热层厚度对生产成本的影响远大于对冷冻成本的影响，绝热层厚度可依据船体结构计算的实际骨材高度要求最小值确定，传热系数可取值0.15 W/m2·K。本研究为玻璃钢渔船制冷系统设计提供参考。