渔业现代化

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  • 生物絮团技术应用的关键挑战、系统解决方案与未来发展方向
    夏中斐¹, 沈丽红1, 孟顺龙2, 等
    2026, 53(2): 1-10. https://doi.org/10.26958/j.cnki.1007-9580.2026.02.001
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    生物絮团技术（Biofloc Technology, BFT）作为一种环境友好型水产养殖模式，通过原位调控微生物过程实现水质净化、提供额外饲料并抑制病原体，被视为推动水产养殖可持续发展的重要路径。本研究基于现有文献，系统综述了BFT应用中的核心共性技术难点，深入剖析了养殖生物物种特异性、碳源选择的多样性与经济性、系统关键要素的动态变化特性与系统稳定性之间的多重制约关系。分析表明，精准调控碳氮比（C/N）与碳源类型、高效管理溶解氧、持续补充碱度以及稳定控制悬浮固体，是保障系统稳定运行的关键。进一步归纳了优化碳源策略、强化微生物管理、创新曝气设计及智能化监控等解决方案，并对BFT技术向标准化、智能化、多营养层次整合及提升能源效率的未来发展方向进行了展望，旨在为推动其产业化应用提供理论参考。
  • 南极磷虾连续捕捞技术的现状、挑战与趋势
    王忠秋1, 王鲁民1, 车旭升2, 等
    2026, 53(2): 11-21. https://doi.org/10.26958/j.cnki.1007-9580.2026.02.002
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    南极磷虾(Euphausia superba)是一种全球重要的战略性海洋生物资源，其捕捞技术水平的提升是各国争夺捕捞份额的关键。目前，南极磷虾渔业已进入连续捕捞技术为核心的资源竞争期。中国虽已陆续投入多艘专业连续捕捞渔船，但仍面临核心装备依赖进口、捕捞效率低下等挑战。本综述系统梳理了南极磷虾捕捞技术的发展历程，重点分析了连续捕捞技术的应用现状及其在虾群精准探测、捕捞路径规划和网具动态调控等方面存在的问题；提出构建以虾群精准感知、捕捞路径智能决策与作业水层协同调控为核心的智能化连续捕捞技术体系，推动中国南极磷虾渔业向智能精准方向高质量发展，提升捕捞份额竞争力。

  • 不同频率声音对许氏平鲉行为及生理指标的影响研究
    张丁丁1, 邢彬彬1, 3, 孙明2, 等
    2026, 53(2): 22-30. https://doi.org/10.26958/j.cnki.1007-9580.2026.02.003
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    为优化声诱参数增强许氏平鲉（Sebastes schlegelii）聚集效果，提高放流效率，采用200 Hz、300 Hz和500 Hz脉冲波连续播放进行20 d声驯化，评估其对集群行为（反应时间、聚集时间、聚集率）及生理指标（血浆皮质醇、总蛋白、谷丙转氨酶）的影响。结果表明，200 Hz组初期（第1~4 天）行为响应最快，300 Hz组中期（第2~7 天）聚集率最高，试验后期（第8~20 天）所有试验组集群行为均显著优于对照组（P < 0.05）。聚集率以300 Hz 组最优73.74%，其次为200 Hz组69.1%和500 Hz组63.51%。生理方面，谷丙转氨酶（ALT）和血浆皮质醇（COR）水平短暂升高后恢复，300 Hz的ALT峰值最小为30.79 ± 1.10 pg/mL，COR含量300 Hz相比200 Hz和500 Hz恢复至初始水平时间最短，TP水平整体波动较小，说明300 Hz组应激波动最小。由此可见，300 Hz声诱频率可有效促进许氏平鲉集群行为并比200 Hz和500 Hz生理应激小，是声诱技术优化的优先参数，对提升海洋牧场资源管理效率具有实践意义。
  • 工厂化养殖系统中不同密度对鳜鱼生长、抗氧化及免疫能力的影响
    蒲德成1, 汪政希1, 刘兴国2, 等
    2026, 53(2): 31-39. https://doi.org/10.26958/j.cnki.1007-9580.2026.02.004
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    为探究工厂化养殖生产系统中不同养殖密度对鳜鱼（Siniperca chuatsi）生长性能、抗氧化能力及免疫功能的影响，初步确定其适宜养殖密度。设置低（M1，150尾/m³）、中（M2，200尾/m³）、高（M3，250尾/m³）3个放养密度组，开展180 d养殖试验。测定鳜鱼的生长指标，并分析其头肾与脾脏的抗氧化酶活性及相关免疫因子的表达水平。结果显示，养殖末期（180 d），M2组在终末体质量、体长及增重率上均显著优于M1和M3组（P < 0.05）。随着密度升高，抗氧化能力呈下降趋势，超氧化歧化酶（SOD）活性与总抗氧化能力（T-AOC）含量显著降低，丙二醛（MDA）含量显著升高；非特异性免疫酶（AKP，ACP，LYS）活性及促炎因子（TNF-α，IL-8）、干扰素通路相关分子（IRF11，IFP35）和T细胞受体（TCRα）含量均随密度增加而显著上调。研究表明，过高密度虽能激发免疫应答，但会诱发氧化应激与慢性炎症。本研究建议鳜鱼工厂化养殖密度宜为28.61 kg/m³左右，以实现养殖效益与鱼体健康的平衡。
  • 离心脱盐集渣一体机设计与性能研究 
    高倩倩1, 管崇武1 , 宋红桥1 , 等
    2026, 53(2): 40-49. https://doi.org/10.26958/j.cnki.1007-9580.2026.02.005
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    针对高密度集约化水产养殖业排放尾水中悬浮颗粒物盐分高，传统尾水处理装置效率低下、成本高的问题，设计了一种集成离心脱水、高压喷淋和负压收集功能于一体的离心脱盐集渣一体机，完成了装备的结构设计及控制系统，并试制了样机开展性能试验。通过以饲料和海水混合的原水模拟实际尾水，以装备的收集率、脱盐率和处理后的固体颗粒物含水率为指标，采用单因素试验设计方法，在装备运行参数相同，液固浓度比不同的工况下进行性能测试试验，处理后的固体颗粒物进行烘干处理，以计算装备的指标数值。结果显示：该装备具有良好的固液分离和降盐效果，对水产养殖尾水中固体颗粒的收集率可达65%以上，脱盐率超过80%，处理后的固体颗粒物含水率65%左右。研究表明，该装备能显著降低尾水直接排放对水体和土壤的污染风险，可实现尾水尾渣的资源化利用，有较好的推广应用前景。
  • 内设庇护管型多孔鱼礁流场特性与布设优化研究
    来晓鹏1, 2, 李小军1, 2, 俞梅欣1, 2, 3, 等
    2026, 53(2): 50-60. https://doi.org/10.26958/j.cnki.1007-9580.2026.02.006
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    针对三亚湾海洋牧场实际需求，设计了内设庇护管、具备幼鱼养护功能的多孔箱型鱼礁，基于结构与流场特性与3种传统礁体结构对比分析，结合数值模拟探究多孔箱型鱼礁在不同来流流速、迎流角度、横纵布设间距下的流场特征。结果显示：4种礁体水动力特征差异显著，多孔箱型鱼礁流场规模最大，方型（A型）、镂空框架型次之，方型（B型）最小，4种礁体稳定性均满足要求，多孔箱型鱼礁在表面积及流场效应上优势突出。多孔箱型礁体核心流场参数随来流速度的增加变化不大；随迎流角度增大呈先降后升趋势，45°迎流角时上升流体积、背涡流长度和体积最大，建议采用该迎流角度投放；横向间距与礁群流场参数负相关，推荐0.5倍礁长间距，可以有效抑制穿流、强化协同阻流；纵向间距呈正相关，推荐2.0倍礁长间距，以促进相邻礁体流场叠加耦合、扩展缓流区。
  • 矩形养殖池刮板排污装置的设计优化与验证
    王芳颖1, 刘安东2, 张宇雷2, 等
    2026, 53(2): 61-71. https://doi.org/10.26958/j.cnki.1007-9580.2026.02.007
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    为解决集约化水产养殖池底部固体废弃物难以高效清除的问题，以矩形养殖池为研究对象，采用标准k–ε湍流模型与VOF自由液面模型耦合，构建二维瞬态数值模型，系统研究机械刮板排污装置的参数优化与效能提升。通过L25(5³)正交试验设计，考察刮板高度（6~14 cm）、倾角（−20°~+20°）和速度（0.05~0.09 m/s）等对颗粒体积分数、排污率的影响。结果显示：倾角对排污率影响最显著，最优参数为高度6 cm、倾角+10°、速度0.05 m/s，能够实现连续的颗粒迁移路径，达到最高排污率和最小残留。为了验证数值模型的精度与适用性，搭建物理试验平台并开展45组单因素试验，采用颗粒回收法量化排污率。试验结果与仿真趋势一致，偏差在5%~10%，验证了模型的可靠性。该研究为机械刮板排污装置的优化与工程设计提供了理论依据和数据支持，具有广泛的应用价值。
  • 基于物联网通讯的拦鱼电栅装置设计研究
    韦向星1, 沈智敏1, 马 达2, 等
    2026, 53(2): 72-84. https://doi.org/10.26958/j.cnki.1007-9580.2026.02.008
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    针对目前市面上的拦鱼电栅存在输出脉冲电压不能连续可调，单极脉冲电极易腐蚀且系统扩展性和网络化程度普遍较低的问题，基于电力电子及自动化和物联网技术设计一种拦鱼电栅装置。以欧姆龙网络型PLC为中控核心结合物联网关通讯实现系统易扩展性和控制网络化及远程化；使用PWM脉冲发生器输出高频（50 kHz）脉冲控制同步BUCK电路中MOSFET通断实现连续调压的目的；使用PWM脉冲发生器输出低频（不大于30Hz）脉冲控制脉冲发生电路中的IGBT通断实现输出频率和占空比可调的电源脉冲；通过选用驱动芯片和设计保护电路实现安全及可靠的MOSFET和IGBT通断控制过程。结果显示：拦鱼电栅输出脉冲电压连续可调具有更好的适配性，可实现拦鱼效果与环境的匹配；双极脉冲的拦鱼电栅作用电压比单极脉冲的拦鱼电栅作用电压低10~15 V，且效果更明显。该研究为电栅拦鱼的研究提供了部分试验依据和素材，也为拦鱼电栅系统设备的发展提供了技术设计参考。
  • 基于改进GAN模型的鱿鱼足定量切割方法研究
    肖哲非1, 2, 3, 马田田1, 2, 3, 沈建1, 2, 3, 4
    2026, 53(2): 85-95. https://doi.org/10.26958/j.cnki.1007-9580.2026.02.009
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    中国鱿鱼加工产业规模庞大，鱿鱼足作为加工过程中的主要副产品之一，其切片作业当前仍以人工操作为主。受到鱿鱼足形状不规则的客观限制，人工切割普遍存在切割精度欠佳以及产品成品率不足等问题。针对该现状，提出一种面向鱿鱼足的高精度定量切割方法，首先，搭建线激光扫描平台，采集鱿鱼足的点云数据，并通过点云匹配与三维重建技术合成完整的鱿鱼足点云模型；其次，构建一种改进的生成对抗网络模型，生成高质量的三维完整模型；最后，将定量切割问题建模为多目标优化问题，采用改进模拟退火算法在点云模型上开展切割路径的仿真试验。试验结果显示，改进后的生成对抗网络模型在交并比上比基准模型提升6.2%，在交叉熵上降低了42.4%。在切割模拟试验中，限定单片质量误差≤8%，鱿鱼足的平均成品率可达87.3%。本方法显著提升了鱿鱼足的切割精度与物料利用率，为水产品高值化加工提供了新的技术思路。
  • 基于COMSOL的牡蛎超声协同清洗仿真分析与试验
    张展侨1, 4, 曲冰2, 李天宇1, 4, 郭洋1, 4, 潘澜澜1, 3, 4, 喻开熊1, 4
    2026, 53(2): 96-106. https://doi.org/10.26958/j.cnki.1007-9580.2026.02.010
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    为解决传统牡蛎清洗机对牡蛎表壳清洗不彻底、效率低的问题。针对超声协同清洗技术进行了相关研究研制了一种牡蛎超声协同清洗装置。基于COMSOL Multiphysics有限元仿真技术对超声声场分布情况进行了仿真，明确了超声波清洗频率、清洗截面高度和换能器个数对超声清洗域内声压、声压级的影响规律和声压分布情况。结果显示：超声波清洗频率范围25~45 kHz，清洗截面高度-125 mm，换能器10个，声场能量分布最佳，声压值范围为2.5~4.8×104Pa。完成了样机制造并开展了清洗性能作业验证，通过探究喂入量、清洗时间、超声波清洗频率对整机清洗作业性能的影响，各因素对牡蛎除杂率影响的主次顺序为喂入量＞超声波清洗频率＞清洗时间，在超声清洗频率28 kHz，清洗时间5 min，牡蛎喂入量1 150 g的作业条件下，装置除杂率为5.63%。本研究可为牡蛎超声清洗装置研制提供参考。
  • 基于CFD-DEM方法的弯管内柱状饲料水力输送破碎特性研究
    陈圆1, 2, 刘金鑫1, 2, 扈喆1, 2, 等
    2026, 53(2): 107-116. https://doi.org/10.26958/j.cnki.1007-9580.2026.02.011
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    针对水产养殖水力输送中饲料破碎而影响摄食效率与水体环境的问题，本研究采用CFD-DEM耦合方法建立了固液两相流颗粒破碎模型，深入研究了水力输送过程中柱状饲料在弯管内的破碎行为，重点分析了破碎类型、碎片粒径分布以及能量转化与耗散机制。结果显示，饲料颗粒破碎主要表现为表面剥层，在切应力作用下发生渐进式剥离，而非整体断裂；破碎产物的粒径呈双峰分布，大尺寸碎片保持父代粒径，小尺寸碎片数量较多但质量占比较低；能量耗散在碰撞破碎过程中尤为显著，首次破碎可达45.2%，主要源于平移动能向内能和旋转动能的转化。本研究从微观机制、破碎产物特征和能量转化三个维度系统揭示了饲料颗粒在水力输送中的破碎行为，为降低水力输送过程中的颗粒破碎提供优化依据。
  • 基于感受野特征的多尺度水下目标检测算法
    芦新春, 王宇, 倪立学
    2026, 53(2): 117-127. https://doi.org/10.26958/j.cnki.1007-9580.2026.02.012
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    针对水下目标检测中环境光照不足、目标呈现尺寸较小和目标聚集与相互遮挡导致检测精度下降的问题，提出了一种基于感受野特征的多尺度水下目标检测算法FDM-YOLO。首先，针对水下环境光照不足、水下生物多为小目标且与环境颜色相似，采用RFCADown模块生成大感受野空间特征，强化对水下目标关键信息的提取能力；其次，引入Dysample上采样模块以抑制传统上采样过程中的模糊与失真现象；再次，设计多尺度多维信息协作模块C3K2-IMCA，提升对密集遮挡目标的表征性能；最后，采用WIoU替代CIoU损失函数，缓解小目标因极端形状边界框对模型训练的负面影响。试验结果表明，FDM-YOLO在DUO数据集比基准模型的mAP50与mAP@50-95分别提升了2.1%和2.0%，同时模型参数量和计算量仅为2.35M与6.0GFLOPs。上述结果验证了改进模型在提高水下小目标检测性能方面的高效性。
  • 基于CAI-YOLO算法的鲫鱼病害图像识别方法
    武慧霞1, 冯全1, 赵建2
    2026, 53(2): 128-139. https://doi.org/10.26958/j.cnki.1007-9580.2026.02.013
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    针对鲫鱼病害形态复杂、尺度差异大及病灶边界模糊所导致的检测精度低、误检率高等问题， 提出了一种基于YOLOv11框架的鲫鱼病害识别模型CAI-YOLO。首先，主干网络采用ConvNeXt V2(Convolutional Neural Network with NeXt Units Version 2)模块，该模块采用基于掩码自编码器(Masked Auto Encoders，MAE)的自监督预训练策略，并引入全局响应归一化(Global Response Normalization, GRN)层，有效缓解了特征崩溃问题，增强了特征多样性。其次，在颈部网络集成AKConv(Alterable Kernel Convolution)，通过自适应采样机制提升模型对不规则病斑的多尺度建模能力。最后，损失函数采用IF-IOU(Inner and Focaler Intersection Over Union)，该函数结合了Inner-IOU的内部约束与Focaler-IOU重加权机制，从而加快了模型的收敛并提升了定位精度。在自建鲫鱼病害数据集上进行试验，结果显示：CAI-YOLO模型的准确率、召回率、mAP@0.5和mAP@0.5:0.95分别为85.6%、87.8%、86.7%和58.6%，与基准YOLOv11n相比，mAP@0.5和mAP@0.5:0.95分别提高0.9和1.1个百分点；模型参数量、计算复杂度和模型尺寸分别降低10.89%、8.19%和7.84%。研究表明，CAI-YOLO模型在有效提升综合检测能力的同时也降低了计算资源的需求，为鲫鱼病害检测的轻量化和实际应用提供了参考。
  • 紫菜育苗用贝壳自动钻铣装置设计与试验
    郭根旭1, 陈书法1, 浦诗雨1, 都鑫1, 孙启新1, 穆一龙1, 金同林2, 朱虹3
    2026, 53(2): 140-151. https://doi.org/10.26958/j.cnki.1007-9580.2026.02.014
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    目前用于紫菜育苗贝壳加工主要依靠人工铣边钻孔、作业效率低且存在安全隐患。为此，本研究设计了一种集成PLC控制系统的紫菜育苗贝壳自动铣钻装置，对该装置的工作原理进行了阐述，并基于理论计算与有限元分析方法对装置核心部件进行了结构设计与强度校核。通过搭建试验样机，以破损率为试验指标，采用Box-Behnken 试验设计方法开展关于钻头转速、钻头进给量、铣刀转速和贝壳自转速度的显著性试验，将试验结果进行显著分析与优化，确定了各因素的取值范围。试验结果显示：装置整体工作稳定，采用钻头转速3 300 r/min、进给量0.65 mm/s、铣刀转速4 800 r/min、自转转速11 r/min的优化组合试验工况，贝壳破损率仅为1.75 %，满足贝壳钻铣加工产品化要求。研究表明，该自动钻铣装置具有良好的加工性能，能够显著降紫菜育苗用贝壳加工过程中的破损率，具有较好的应用前景。