渔业现代化

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鱼菜共生发展历史、典型模式与发展趋势

徐琰斐，张宇雷，顾川川，刘晃，倪琦

2020, 47(5): 1.

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鱼菜共生（Aquaponics）利用水产养殖排放水为植物提供营养，由一种氮源（鱼饲料）生产两种农产品（鱼和蔬菜），具有水和氮源利用效率高、不使用化肥和抗生素、对环境友好等特点，是一种可持续的农业发展方式。将鱼菜共生的发展历史进程分为理念起源阶段（1970年之前）、萌芽阶段（1970—1990年）、全球拓展阶段（1990—2010年）以及快速发展阶段（2010年至今）等4个阶段。分析了鱼菜共生3种典型模式；提出了鱼菜共生系统构建向解耦类型发展，系统布局向城镇化、立体化发展，硬件设施向生态型、智能化发展等3个主要发展趋势；提出了加强氮磷转化机制研究、建立系统理论模型、加强人工智能技术应用和加强商业规模系统研究4条发展建议。

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不同规格凡纳滨对虾可持续游泳能力比较研究

王萍，陈凯琳，桂福坤，冯德军

2020, 47(5): 8.

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研究对虾可持续游泳能力对工厂化循环水养殖系统中水流流速和持续时间调控具有重要意义。本研究利用循环水槽，分别测定3种规格[S1 (5.87±0.53)、S2 (10.12±0.62)、S3 (14.28±0.12) g]的凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）在6种流速（29.4、32.9、37.5、41.2、44.3 和50.3 cm/s）下的可持续游泳时间，并以此作为指标衡量凡纳滨对虾的可持续游泳能力。结果显示：随着流速的增加，所有规格的对虾可持续游泳时间都呈现降低趋势，降幅随着规格的增大而增大。相同流速下，对虾规格越大，可持续游泳时间越小，且具有明显的个体差异性；采用离散系数表征个体差异性大小，3种不同规格的对虾，离散系数随水流的增大，整体呈上升趋势，其中大规格对虾S3组个体差异性明显大于其余规格对虾；对虾规格对平均可持续游泳时间-流速数学拟合模型的选取基本没有影响，3种规格对虾的对数模型拟合系数均为最高。研究结果可以为工厂化循环水养殖模式下不同规格对虾养殖池内水流流速的调控提供参考依据。

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用于浅水养殖的低可视度水下摄像系统研究

车彦翮1,刘畅1,盛智彬2,胡金通2

2020, 47(5): 15.

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针对水产养殖现场监测的实际要求，研究与设计了在能见度<10 cm的低可视度水体中，可以实时观测养殖池池底底质、养殖物生长发育情况的便携式水下摄像系统。低可视度水下摄像系统通过优化摄像系统光路、增加清水仓、使用低照度CMOS摄像头、对拍摄图像进行实时后期校色等手段，增强了水下摄像机在低可视度水体中的清晰度。试验与应用结果显示：在能见度<10 cm的低可视度水体中，低可视度水下摄像系统在亮度均值、标准差、信息熵、两种无参考水下图像质量评价方法（UCIQE和UIQM）等指标全面超越普通水产检测摄像头。研究表明，养殖池深度<2m、水体能见度<10 cm时, 低可视度水下摄像系统能满足水下低可视度环境的检测。

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陶瓷板太阳能集热器冬季养殖水体升温试验研究

陈晨，张寒冰，张倩，李秀辰，马远洋，郑兴康，母刚

2020, 47(5): 23.

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为研究陶瓷板太阳能集热器用于冬季养殖水体升温的可行性，开展了不同工况条件下的水体升温试验研究，通过测量其主要运行参数，对集热器水体升温幅度和得热量进行对比分析，讨论了不同工况条件对其集热效果的影响。结果显示:陶瓷板太阳能集热器的水体升温幅度和得热量与保温结构有明显的关联性。当处于晴天且流量相同时，有保温结构太阳能集热器的水体平均升温幅度较无保温结构太阳能集热器高28.2%，累积得热量及日有用得热量分别高36.5%、56.0%；阴天条件下，有保温结构集热器的水体平均升温幅度比无保温结构集热器高1.9℃，得热量均为负值；此外，随着室外气温降低和风速增加，集热器的水体升温幅度和得热量均呈下降趋势，当气温低于0℃时，无保温结构集热器的水体平均升温幅度较有保温结构集热器降低2.8℃，累积得热量低56%。研究表明，冬季为养殖水体升温时，保温结构更有利于提高陶瓷板太阳能集热器的集热性能。

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大宗淡水鱼生态养殖模式与传统养殖模式对比试验

刘艳辉，李改娟，刘铁钢，杨炳坤，高娜，祖岫杰

2020, 47(5): 32.

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为构建池塘生态养殖模式，进行了多项技术集成于同一养殖系统与传统养殖模式的比较研究。选取两口试验池和两口对照池，养殖品种及搭配比例完全相同，试验池将生物絮团技术调控水质、池塘底排污、微孔增氧与传统增氧相结合、投饲区增氧、360度风送投喂等多项单一技术集成于同一养殖系统中，对照池应用传统养殖方式，普通投饵机投喂，叶轮增氧机增氧。结果表明，试验池和对照池氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮均呈先升后降的趋势，试验池增幅远小于对照池，试验结束后试验池平均值分别低于对照池平均值33.9%、69.1%、40.3% 。试验池随着碳源添加，pH呈下降趋势，分别降至40 d和45 d的最低值7.18，而后逐渐小幅回升，试验结束分别回升至7.35和7.43。对照池从试验开始后pH一直小幅升高，最高值分别升至8.55和8.51，而后又小幅降至试验结束的8.36和8.39，试验结束后试验池平均值比对照池平均值低11.8%。与对照池相比，试验池主养品种鲤、鲫平均存活率分别提高11.0%、25.6%，总产量平均提高21.5%，饲料系数平均降低9.8%，平均节水53.3%，生长离散减小。试验将多项单一技术集成于同一养殖系统中，有效调控养殖池塘水质、改良底质，降低有毒有害物质，减少疾病发生，实现了节水、绿色、生态、环保的目的。

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养殖池塘单罐真空式吸鱼泵的设计和试验

田昌凤1，陈晓龙1，车轩1，刘兴国1,2

2020, 47(5): 39.

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为解决池塘养殖鱼类的提升、输送和转运等问题，设计了一种单罐真空式吸鱼泵，其依靠真空泵产生的负压将鱼吸入罐体内，通过自动控制系统进行真空吸捕启停程序，连续不间断重复真空与释放动作，利用鱼和水自身的重力作用排出罐体。性能测试显示：单尾活鱼的质量≤3 kg、长度10~70 cm，鱼水比1:2.3，单罐真空式吸鱼泵抽吸能力为11 t/h，吸鱼速率约为270 kg/min，放鱼速率约为540 kg/min，吸鱼泵罐体上真空表读数为0~-0.04 MPa，活鱼无损伤。研究表明，单罐真空式吸鱼泵结构简单、操作方便、移动灵活，适合小型池塘养殖鱼类的吸捕作业，可降低劳动强度，提高捕捞效率。

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基于机器视觉的吸鱼泵过鱼量计数系统试验研究

刘世晶1,2，涂雪滢1，田昌凤1,2，徐皓1,2

2020, 47(5): 45.

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为实现吸鱼泵过鱼数量的自动计数，设计了一种基于机器视觉的吸鱼泵过鱼量计数系统。该系统主要由过鱼管道、相机、光源及工业平板电脑组成；采用全遮光设计，其中过鱼管道使用透明有机玻璃材质；采用背光照射方式获取鱼类轮廓信息。围绕计数装备的工作特点，提出一种双兴趣线（Double line-of-interest, DLOI）计数方法，结合鱼类投影面积分析，构建视频切片面积变化特征。对比不同的学习算法对特征向量分类结果，选取支持向量机SVM（Support Vector Machine）算法实现过鱼数量统计。结果显示，计数系统能够实现过鱼数量统计，平均计数精度≥90%。研究表明，该计数算法能够有效区分重叠和粘连状态，有效提升了系统的鲁棒性。

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网箱养殖平台自动投饲系统设计与试验分析

王志勇1,2, 冯书庆1, 林礼群1, 徐志强1

2020, 47(5): 52.

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网箱养殖是中国渔业养殖中重要组成部分，针对网箱养殖大型化、规模化发展需求，基于正压气力输送技术设计了网箱养殖远程自动投饲系统。系统以浮式养殖管理平台为载体，由供料装置、饲料输送和投喂装置以及自动控制装置等组成。重点介绍了投饲系统的主要结构和工作原理，对投饲系统主要参数进行了分析设计。控制部分以PLC为控制核心，根据输送压力变频控制螺旋输料机下料量，自动化集中控制。开展了系统性能试验，对粒径分别为6 mm、8 mm、10 mm的饲料投饲量和破碎率进行测试和分析。结果显示，最小投饲量平均为523.2 kg/h，符合设计要求，最大破碎率为1.12%，在相同输送距离条件下，粒径越大，投饲效率越低，破碎率越大。研究表明，通过投饲系统与养殖管理平台功能集成，可以进一步提高自动投饲系统适用性。

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基于空化射流技术的养殖网箱水下清洗喷嘴数值模拟

林礼群1,2，刘平1,2，王志勇1,2

2020, 47(5): 59.

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网衣附着生物形成堵塞是深海网箱养殖面临的严重问题之一，如何实现养殖网箱的安全高效清洗是目前亟待解决的问题。研究了网箱水下清洗机器人结构，将空化射流技术应用于养殖网箱表面附着物的清洗，根据网箱水下清洗工况，利用Fluent软件对喷嘴内部的空化流场进行了数值模拟，采用mixture气液两相模型、空化模型和Realizable Ƙ-ε湍流模型模拟计算得到了喷嘴附近速度流场和气相体积分数的分布规律；还研究了喷嘴入口压力和清洗深度对空化射流空化效果的影响。结果显示，空化现象主要产生于喷嘴圆扩张段壁面，增大喷嘴入口压力有利于提高流体射流速度及高速流射程范围，有效提高空化程度，增强清洗打击力，但水深深度增加而不利于空化。该模拟计算结果可为空化射流在网箱养殖水下清洗应用提供一定理论参考。

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养殖池形对子二代中华鲟生长、呼吸代谢及血清生理的影响

张海耿1，范玉顶2，顾川川1，江南2，张宇雷1，倪琦1

2020, 47(5): 66.

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为掌握循环水养殖模式下适宜子二代中华鲟(Acipenser sinensis)生长的养殖池形，分析了养殖池形对子二代中华鲟生长及血清生理的影响。以平均体质量(2.43±0.19)kg，平均体长(63.77±2.15)cm的子二代中华鲟为试验对象，设计了圆形（YX）、跑道形（PX）和方切角形（FX）3种养殖池形，试验周期为90 d。结果显示：养殖池形对子二代中华鲟的生长影响显著，FX组的中华鲟特定生长率和增重率显著低于YX组和PX组（P<0.05），而饲料系数显著高于其他两组（P<0.05）；中华鲟的存活率受养殖池形的影响，FX组的中华鲟存活率低于其他两组；血清生化指标表明，FX组中的谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）显著低于其他两组，其他血清生化指标无显著差异（P>0.05）；另外，FX组的耗氧率显著高于PX组（P<0.05），而排氨率无显著差异（P>0.05）。研究表明，在循环水养殖系统中设计养殖池时，圆形或跑道形是适宜中华鲟健康生长的鱼池形状。

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某型深远海养殖工船动力系统方案设计

黎建勋,2，王靖1，2

2020, 47(5): 74.

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为实现某型深远海养殖工船动力系统最优方案设计，结合工船锚泊与游弋养殖模式工况特点，融合养殖系统动力载荷，进行动力系统适渔性、可靠性、经济性需求分析、方案遴选和论证。构建常规推进、交流电力推进、直流配网型电力推进技术三种动力系统方案，得出各动力系统方案初期投入、日常运营、可靠性分析与后期维护成本并进行比较。通过对各个动力系统方案的优缺点进行综合分析，得出采用4台发电机组的交流电力推进系统方案为实现养殖工船动力系统、供电系统与养殖系统动力载荷优化匹配的最优配置方案。

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废旧玻璃钢渔船的绿色拆解与回收利用

杜尊峰，吴俊凌

2020, 47(5): 82.

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玻璃钢渔船性能优异，但当前业内处置废旧玻璃钢渔船采用简单拆解填埋或焚烧处置，存在环境污染的风险，将直接影响玻璃钢渔船的进一步推广。随着中国玻璃钢渔船的数量增加以及大型化，废弃处置问题将越来越严重。本文借鉴中国钢质海船拆解的成功经验，结合玻璃钢渔船船体材料特性、连接工艺和设备安装工艺，分析玻璃钢渔船拆解过程中的环境、经济问题，提出一套适用于玻璃钢渔船的绿色拆解与回收利用工艺流程。该拆解流程充分考虑玻璃钢的物理化学特性，以水射流切割和等离子气化为主要技术，从制定拆解计划、检测、清洗、设备拆除、船体拆解、废料回收，再到施工区域清理，经济高效、绿色环保，能够为未来中国大型玻璃钢渔船退役后的处置提供技术支持。

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加热温度及时间对鸢乌贼表面微观结构的影响

张林楠1，曾少葵2，邱月2，林海生2，章超桦2

2020, 47(5): 89.

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以鸢乌贼（Symplectoteuthis oualaniensis）为原料，探讨热处理温度和时间对其头足、胴体肌肉组织的表面微观结构及蛋白质组成的影响，制定产品开发工艺流程中关键工序的加热条件，加工出系列休闲食品。电镜扫描图显示：40 ℃加热7 min对头足、胴体肌肉组织的表面微观结构影响不显著； 80 ℃加热7 min时，鸢乌贼头足组织表面膜结构被破坏，出现颗粒化现象，且随着加热温度的升高及时间的延长，组织变得越来越松散。当热处理强度为80 ℃加热 7 min时，鸢乌贼胴体组织肌纤维饱满而光滑，肌纤维间的缝隙随着加热温度的升高及时间的延长而变宽。80℃加热7 min后，头足、胴体盐溶性蛋白含量显著减少，其含量不到原来的1/3，胴体的变化幅度较头足大。研究表明：根据热处理强度与鸢乌贼蛋白质组成、微观表面结构及质地变化规律，设置热处理工序如漂烫、烘烤、杀菌等的适宜条件，开发出的鱿鱼丝等4种休闲食品，不仅产率高，而且其色泽、组织状态、理化及微生物指标均符合国家标准。

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