渔业现代化

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16种观赏植物对工厂化循环水锦鲤养殖水体污染物的净化作用研究

贾成霞1，辛支明1,2，曲疆奇1，刘盼1，杨慕1，张清靖1

2018, 45(3): 1.

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为筛选适合工厂化循环水锦鲤养殖水体污染物高效净化的浮床植物，研究了16种观赏植物的生长特性及对水体中总氮（TN）、总磷（TP）、铜(Cu)、锌(Zn)、汞(Hg)和铅(Pb)的净化能力。研究发现：16种植物株高、根长、生物量均明显增加，对这些污染物均有较好的富集去除作用。不同植物中污染物含量差异较大，莲花竹中TN含量最高，为（2.82±0.10）%，花叶万年青和红掌中TP含量最高，为（0.41±0.01）%；千屈菜中Cu、Zn和Pb含量均最高；彩叶草中Hg含量最高。花叶芦竹和黄菖蒲对TN和TP的累积量最高；千屈菜对Cu、Zn和Hg累积量均最高，花叶芦竹对Pb的累积量最高。16种植物TN、TP和Pb累积量与生物量呈现良好相关性。黄菖蒲、花叶芦竹和千屈菜可作为工厂化养殖条件下生态浮床的潜力净水植物。

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蟹虾养殖池塘移动投饲装置的设计与试验

洪扬，陈晓龙，田昌凤，朱烨，车轩，陈超，陈翔，江涛

2018, 45(3): 9.

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为解决蟹、虾池塘养殖过程中存在投饲不均匀的问题，设计和制作了一种用于大中型蟹、虾塘养殖的移动投饲装置。该装置可实现自动控制行动轨迹，可不间断向池塘抛撒饲料。通过自动行走机构在池塘中行走，其绞龙结构将饲料从饲料箱输送到撒料盘，撒料盘配有可调频伺服电机，通过变频器调节撒料盘转速，可控制撒料半径和撒料量。设计投饲储料箱容积0.08 m3，撒料盘距水面高度0.62 m。试验选用养殖池塘长100 m、宽33 m。结果显示：满箱饲料可满足面积0.33 hm2蟹、虾池塘投喂一次的要求；直线行走时投饲直径可调节范围为1.2~5.8 m；投饲速度可调节，饲料破碎率在1%左右，料箱残饲率在2%~8%之间。研究表明：该移动投饲装置具有自动行走、投饲均匀、投饲范围广等优点，能有效提高蟹、虾池塘饲料利用率，减少劳动力成本，可推广到各大中型养殖池塘使用。

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水产养殖多点水质监测与传感器清洁装置设计

单慧勇,田云臣2,张仲雄1，全鹏坤1,朱银龙1，华旭峰2

2018, 45(3): 15.

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针对目前水产养殖中在线监测水质传感器成本高，传感器表面藻类及污垢附着影响检测精度的问题，设计集成传感器清洁装置的全自动多点水质监测系统。考虑水产养殖中水质参数缓变特点，采用传感器分时复用方案，设计包括清洁水槽在内的多水槽水质采样箱，将需要在线监测的水样输送到对应采样水槽，由三轴移动平台控制传感器模块切换实现多点水质循环监测，在清洁水槽中设置清洁毛刷等实现传感器的清洁维护。系统采用PLC为主控制器，完成对传感器、电磁阀、水泵、三轴移动平台等可执行装置的控制。现场人机交互选用MCGS触摸屏，PLC与触摸屏之间通过RS232总线通讯交换数据，实现设备状态监控与测试数据的实时显示、储存、历史信息统计。研究表明，系统运行稳定可靠，操作界面正常，使用清水浸泡、水流冲洗、海绵柔性擦拭相结合的清洗方式，可有效地缓解传感器上藻类及微生物的附着问题，实现水质传感器的自动清洁维护。

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基于小型无人船的海洋养殖环境监测系统设计

刘培学，刘纪新，姜宝华，陈玉杰

2018, 45(3): 22.

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为实现大规模海水养殖过程中养殖环境的动态移动采集、数据无线传输及结果的远程监控，设计了一种基于4G（第4代移动通信）、LoRa（长距离无线通信）、遗传算法的小型无人船海洋养殖环境检测系统。该系统以小型无人船为载体，以STM32为控制核心，以4G、LoRa为数据无线传输手段，岸基电脑（PC机）或云平台为上位机，通过搭载遗传算法，依据上位机给出的巡检坐标，自动完成区域内海水养殖环境巡检及数据上传，用户可通过浏览器、手机等手段进行数据查看。试验显示：pH、溶氧采集的数据与标定仪器测量数据具有较高的一致性，温度最高偏差为0.5 ℃，行驶距离较未优化前有大幅度下降。研究表明：该系统准确性、稳定性良好，方便易用，具有一定理论及应用价值。

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远海钢质养殖平台锚泊模型试验研究

王靖，焦尔，张彬，谌志新

2018, 45(3): 28.

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为保证钢质养殖平台在远海恶劣海况下安全性，对养殖平台锚泊方案进行风、浪、流水池模型试验论证。根据模型试验的相似准则，采用养殖平台与模型几何相似、水池流体动力相似与非定常流动相似、模型缆绳与实体满足弹性相似条件。通过试验，测出在不同大小和方向的风、浪、流作用下每根缆绳的受力值、养殖平台模型的运动状态、位移和方向。结果显示：在横风、横浪和横流（都为90°）工况下，缆绳受力最大，最大值为114.96 kN，垂荡和橫摇运动量最大，垂荡最大值7.99 m，橫摇最大值12.25°；在斜风、斜浪和斜流（都为45°）工况下，纵摇运动量最大，最大值为8.4 m；波浪越高，缆绳受力也越大，养殖平台运动量也变大。研究表明：与船级社指南对比，在各个工况下，该养殖平台锚泊方案符合船级社系泊指南要求。

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星海湖水生生物群落结构及鱼产力评估

赵睿智1，王晓奕2，赵红雪1，邱小琮1

2018, 45(3): 34.

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为探明星海湖水生生物种群结构和水体鱼产力，于2016年4月—2017年1月调查分析星海湖水生生物密度、生物量季节变化，并依此估算水体鱼产力。结果显示：星海湖浮游植物73种，隶属于7门58属，秋季种类数最多，冬季最少，夏季浮游植物密度最高，蓝藻占绝对优势，冬季密度最低，绿藻占优势；浮游动物31种，其中轮虫18种，枝角类10种，桡足类3种，春季出现的种类最多，冬季最少，夏季密度和生物量最高，冬季较低；底栖动物共25种，隶属3门4纲16科，昆虫纲种类最多共9种，夏季密度最高，冬季最低，生物量秋季最高，冬季最低；水生维管束植物33种，分别隶属于23科，夏季密度最高，冬季最低，生物量夏季最高，冬季最低。研究表明：星海湖每年浮游生物及外源性食物可提供的理论鲢、鳙鱼产力为194.48 kg/hm2，底栖及甲壳动物可提供的杂食性鱼产力为32.29 kg/hm2，水生植物提供鱼产力为291.5g/hm2；星海湖鲢、鳙、杂食性鱼类和草食性鱼类的合理放养量分别为149、131、32.2和0.8 kg/hm2。

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渔业船联网应用场景及需求分析研究

李国栋，陈军，汤涛林，谌志新，许明昌，陈继华

2018, 45(3): 41.

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渔业船联网是物联网技术在海洋渔业中的具体应用，建设过程是一个庞大的系统性工程，其应用场景呈现多样化，在系统构建之初就应充分考虑未来各种应用场景的不同需求，结合关键技术的发展现状和趋势，明确系统设计的具体指标和实施阶段，避免走回头路。本文给出了渔业船联网的概念、特点及构建的意义；详细分析了渔业船联网在辅助渔业生产、渔业监管、海洋科考、渔业多媒体等场景应用的可行性及船联网在其中发挥的作用；深入阐述了不同应用场景对信息采集和处理、通信、数据存储和应用、信息安全等渔业船联网关键技术的需求。最终结合各应用场景的实现技术难度和需求迫切程度，给出了渔业船联网未来发展的阶段性过程，进而为渔业船联网的关键技术研究和系统设计提供依据。

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基于决策树的最佳通信渔船选择方法

邵旻晖，张琳，周凡

2018, 45(3): 49.

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针对海洋环境复杂多变，如遇到海上恶劣天气或自然灾害等紧急情况时，离海岸较远的渔船与岸边的无线通信会受到严重影响，提出了一种基于决策树集成算法的分类算法，根据决策树的分类结果寻找具备最佳通信条件的渔船。首先对包含200艘渔船的数据集进行数据预处理，然后根据决策树C4.5算法提取渔船自身的信号强度和所处的环境条件（风速、海面温度和海面气压）等4个属性作为分类属性对数据集进行分类，最后使用集成学习中的Bagging算法和Boosting算法构建强分类器以提高分类精度。性能比较结果显示，集成学习算法能提升决策树的分类性能，基于Boosting算法的决策树分类精度最高，达到95.76%。研究表明，该方法有助于快速准确地寻找一艘或多艘最佳通信渔船，通过该渔船传播信息给远处的目标渔船，保障海上无线通信质量。

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基于SolidWorks的双流道吸鱼泵三维实体造型研究

楚树坡1，谌志新1,2，谭永明1，刘平2

2018, 45(3): 55.

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吸鱼泵是鱼类起捕与输送的重要机械化设备。确保鱼体无损伤并提高存活率是目前吸鱼泵研究的重点。鱼体在通过双叶片吸鱼泵的过程中容易受到叶片进口端的切割而损伤。双流道吸鱼泵的叶轮由两个空间通道组成，介质通过能力强，无堵塞性好，不会对鱼体造成损伤，是双叶片吸鱼泵的理想替代型式。双流道泵在工业领域中已被广泛使用，但在渔业方面至今仍是空白。本文介绍了双流道吸鱼泵叶轮及蜗壳的水力设计方法，结合实例详细阐述了采用SolidWorks进行双流道吸鱼泵三维实体造型的过程。研究表明：采用SolidWorks进行双流道吸鱼泵三维造型是切实可行的，对于深入开展双流道吸鱼泵研究，以及在深海网箱养殖和远洋渔业中进行推广应用双流道吸鱼泵具有重要意义。

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基于地理位置的跨领域渔业科学数据推荐算法研究

蒋庆朝，徐硕，陈孟婕，王立华

2018, 45(3): 61.

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由于渔业科学数据资源分散、数据关系混乱、数据与用户之间联系不够紧密，使得传统推荐算法结果准确性不高，难以为用户推荐合适渔业科学数据，针对这一问题，提出一种基于地理位置的推荐算法。在传统的用户—物品领域之外引入地理位置信息，结合位置—物品领域，形成跨领域的推荐算法。通过计算IP与用户浏览记录之间的关系，将地理位置信息融入到推荐算法中，并构建一套完整的推荐系统，为用户进行个性化推荐。结果显示：在推荐数据为10条时，相较于传统的协同过滤推荐算法，基于地理位置的跨领域推荐算法在预测准确率、平均击中率上分别提高了9.7%和3.9%；弥补了传统推荐算法没有考虑渔业科学数据本身蕴含的地理位置信息的缺陷，提高了推荐的效果。

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两种杀菌方式对即食小龙虾理化性质及挥发性风味物质的影响

葛孟甜1，李正荣2，赖年悦3，林琳1，姜绍通1，陆剑锋1

2018, 45(3): 66.

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为了开发基于小龙虾的深加工产品，本试验以即食小龙虾为对象，研究两种杀菌方式对小龙虾氨基酸营养品质、质构特性、感官评价等理化性质的影响，并对其挥发性风味物质进行顶空固相微萃取气相色谱质谱（HS-SPME-GC-MS）联用分析。结果显示：巴氏杀菌处理的即食小龙虾氨基酸营养品质、质构特性及感官质量均优于高温高压杀菌组，更能迎合消费者的口味；巴氏杀菌和高温高压杀菌的即食小龙虾分别检测出41和44种挥发性风味物质；巴氏杀菌处理的即食小龙虾的醇类、醚类和酯类物质显著高于（P＜0.05）高温高压杀菌组，这可能是两者风味差异的主要原因。总之，采用巴氏杀菌处理的即食小龙虾品质更好，营养丰富，肉质鲜嫩，香味浓郁。

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抗应激制剂在水产动物活体运输中的应用研究进展

张晓林，王秋荣，刘贤德

2018, 45(3): 75.

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水产动物在运输尤其是长途运输过程中，容易受到颠簸、拥挤、缺氧和环境变化等因素的影响，产生适应性或防御性的应激反应，使得体内积累过多的活性氧自由基，损伤肝脏和肾脏等器官，导致机体的抵抗力下降，进而诱发水产动物的疾病，甚至死亡。因此，必须从运输前、运输中以及运输后三个环节全面预防和保护，将运输应激降至最低水平，最大程度减少发病率和死亡率。重点介绍了维生素、生物活性多糖、氨基酸、电解质和矿物元素及天然产物五类可以缓解水产动物应激的制剂或添加剂，展望了抗运输应激产品的研发方向。通过对已有文献资料分析：认为单一性的抗应激制剂无法完全消除或缓解多种运输应激，研究几种抗应激制剂共同作用后的综合效果显得尤为重要；并认为应综合利用维生素、活性多糖及矿物质元素开发一个合理的配方，这可能会取得较好地缓解水产动物运输应激的效果。

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