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三維荧光光谱数据处理与识别算法优化——以鱼毒性藻类及其溶血活性为例.pdf 50页
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ABSTRACT II
第一章 绪 论 1
1.1 研究背景和意义 1
1.2 鱼毒性藻类溶血毒素 3
1.3 研究现状4
1.4 本文研究工作及结构安排 5
第二章 藻类三维荧光光谱识别方法介绍 6
2.1 藻类培养实验与数据获取 6
2.1.1 实验仪器与试剂 6
2.1.2 实验过程简述 6
2.1.3 藻类三维荧光光谱数据获取及分析 6
2.2 藻类三维荧光光谱数据处理 10
2.2.1 藻类三维荧光光谱数据预处理 10
2.2.2 藻类三维荧光光谱数据特征提取 14
2.3 FISHER 判别法对藻类特征谱的分类判别 18
本章小结 22
第三章 基于环境条件组合方案的算法优化 23
3.2 基于多环境因素的重组合方案23
算法介绍23
实验优化过程24
3.2.3 Fisher 判别式的建立26
本章小结 32
第四章 基于瑞利散射特征谱的方法优化 33
瑞利散射光谱的数据提取 33
组合特征谱的FISHER 判别式建立 34
本章小结40
第五章 总结与展望 41
参考文献 43
附录：实验藻种名目录 46
在学期间发表论文清单 48
暨南大学硕士学位论文
第一章 绪 论
研究背景和意义
赤潮以及鱼毒性赤潮是一种复杂的海洋灾害，人们对赤潮的记载古已有之。所谓赤潮
（red tide ，red water ，dis-colored water ），是指在特定环境下，海水中某些原生动物、浮
游植物或细菌高度聚集或爆发性增殖而引发水体变色的一种有害生态现象 。作为波及
范围广、持续时间长、破坏作用强的海洋灾害，其复杂的成因使学界对之研究步履
图1- 1 赤潮危害示意图
赤潮危害如图 1- 1 所示，赤潮在破坏着海洋生态结构的同时，也直接冲击着海
产养殖业。巨大的经济损失背后，最令人担忧的是赤潮毒素可以通过食物链直接传
递到食用海产品中，对人类食品安全造成严重威胁，成为当今国际社会共同关注的
重大自然灾害。
本文研究的鱼毒性赤潮是指对鱼类及无脊椎动物有毒的赤潮。鱼毒性藻类能够
释放极强的毒素，在短时间内造成大量养殖鱼类死亡 。近几年来，随着逐年增多的
赤潮发生数量，其造成的损失令人担忧。表 1- 1 是根据《中国海洋灾害公报》统计得
出的 年我国鱼毒性赤潮发生情况表。
暨南大学硕士学位论文
年我国鱼毒性赤潮发生情况[3]
年份 鱼毒性赤潮种有毒总面积
主要发生海域
总经济损失
（平方公里）
米氏凯伦藻、4050
山东省黄河口附近海域、天津市附近海域
球形棕囊藻等
米氏凯伦藻、14280
浙江中部海域、长江口外海域、渤海
正在加载中，请稍后...西涌现荧光海奇景 不是蓝眼泪而是夜光藻(图文)
【导语】：
近日，大鹏新区南澳办事处西涌出现了荧光海奇景，浪花涌起，一道蓝光逐浪而过。这到底是怎么回事呢？广东海洋大学专家表示，此次西涌出现的荧光海现象是由于夜光藻所引起的。 　　这两天，西涌多家民宿的掌柜们纷纷在自己的朋友圈晒出“荧光海”的图片。原来自3月31日起的连续两个晚上，大鹏新区南澳办事处西涌海面上都泛出点点荧光色的蓝点，聚集在一块儿犹如流动的星空，令人们惊喜万分。　　那么，这闪闪发光的荧光海奇景是怎么回事呢？　　西涌现荧光海奇景　　这两天，西涌多家民宿的掌柜纷纷在自己的朋友圈和微信公众号发布了“荧光海”的图片。西涌社区沙岗村凤凰树下民宿掌柜Peter说，自己看到的那一刻简直不敢相信自己的眼睛，浪花涌起，一道蓝光逐浪而过。脚踏在沙滩上，用力一踩，四周就会“长出”像《阿凡达》的生命树那样奇妙的荧光线。　　另一家客栈Mini House的“店小二”张霞一大早发微信连呼遗憾：“大清早就被西涌的荧光沙滩刷屏了，一直以为国内的沙滩是看不到如此美景的！……我也想感受脚踩星星的那种喜悦！”　　据了解，西涌位于大鹏半岛最南端，拥有长达10里的银白色沙滩，曾被《国家地理杂志》评为“中国最美的八大海岸线”之一，更在去年底当选为广东“十大美丽海岸”。　　西涌社区工作站的工作人员表示，过去并没有在西涌见到过荧光海的景观，因此本地人也觉得十分罕见。　　荧光海由夜光藻引起　　关于荧光海，科学界普遍认为有两种可能。一种是由于名叫“蓝眼泪”的微生物造成的。像马尔代夫、中国台湾马祖和福建平潭都曾多次出现“蓝眼泪”。由于“蓝眼泪”引起的荧光海通常定期出现，例如每年4月到5月在中国台湾马祖海滩出现的。　　而另一种则没有这么浪漫，与夜光藻有关。夜光藻是圆球形藻类，大量聚集时呈粉红色。更值得关注的是，夜光藻繁殖过盛并密集在一起，可形成赤潮，对渔业危害很大。　　广东海洋大学专家表示，此次西涌出现的荧光海现象是由于夜光藻所引起的。由于一般藻类衰败期为7到10多天，预计未来几日荧光海现象还将持续。　　夜光藻危害不可小瞧　　夜光藻是一种危害很大的有毒赤潮藻类，它主要是分泌神经毒素，对鱼虾的呼吸系统有毒性和抑制作用，给鱼虾造成较大危害，特别是夜间，使虾晚上在上层水面狂游不安，而且虾呼吸困难，影响进食。有夜光藻的水体一搬都会伴有荧光弧菌等病害，如果不及时处理会引起虾空肠空胃，大量偷死，最后失败排塘。　　【扩展阅读】　　虽然说，西涌沙滩现荧光海奇景不是因为“蓝眼泪”，但我们还是来欣赏一下真正的“蓝眼泪”是什么吧！看看到底有多美！　　这个星球上有一些所在，不需要刻意打造，抑或一些令人咋舌的概念包装，便让无数旅行者为之魂牵梦萦。马尔代夫蓝眼泪沙滩是最特别的。　　从马尔代夫Vaadhoo岛的蓝色星辰之泪，国内都叫马尔代夫蓝眼泪沙滩。因为这种微生物细小如沙粒，被当地人称为blue sand，被中国人诗意地译为蓝眼泪的微生物学ostracod，又名seed shrimp，是介虫的一种。由于一些ostracod具有发光性质，因此也叫做Bioluminescent Ostracods。身长0.2mm至2mm，已经化石化，生活在水中环境。　　科学家指出，这种景象实际上是因为浮游生物受到外力作用时，体内释放出化学荧光素，这些荧光素在催化下发生一系列复杂的化学反应后形成蓝色的光。这其实是blue sand寻求配偶的方法。雄性种虾在大海中浮游时有次序地闪烁着蓝光来吸引雌性。　　那么为什么是蓝色，而不是其他颜色呢？这其实是因为各种颜色的光在大海中的传播速度不一样，而蓝光在海水中的传播速度最快，所以游客看到的“星辰”也就成了神秘的蓝色。这也是马尔代夫蓝眼泪沙滩的奇妙所在。　　漫步在漆黑的夜幕下，海浪拍卷着细腻的白色沙滩，晶莹的光斑随之拂过，这种景色不再是文学世界所独有。在马尔代夫的200多个岛屿中，能见到这种奇景的不在少数，但大自然的精灵永远神出鬼没。如果您预算充足，带着一颗虔诚的心，再加上些许好运，Vaadhoo岛或许会为您展现她不肯轻易示人的魅力。　　如果浪够大，你会看见蓝眼泪飘在空中，就在你身旁，像萤火虫那样。　　如此奇幻景色并不是每一个旅客都可以如愿以偿看到的。幸好，国外著名摄影师Doug Perrine记录了这一切。
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BENDIBAO.COM 汇深网 版权所有雨少了，水咸了，养虾的你必须注意水体发光，及时处理雨少了，水咸了，养虾的你必须注意水体发光，及时处理飞舟乐百家号昨日寒露，全国大部地区天气将由凉爽向寒冷过渡。对于水产养殖业气候是主导影响因素，气候季节转换，养殖工作会随着气候的变化迎来新的挑战。10月中旬之后，气候转凉，降水大量减少，海水盐度也有所上升，而外塘由于没有足够的淡水补充，池水的盐度也会有所变化。从而导致池塘很多理性指标的变化，而根据以往的经验，下半年池塘水体发光的现象比较常见，希望各位养殖户仔细观察，及早预防。目前池塘水体发光，比较权威、有实验依据的说法有两个，一个是月光藻，另一个就是发光弧菌。1夜光藻存在夜光藻的池塘，夜晚看料台，虾体会显得非常红，这种红在游泳足步足上有点深红的感觉。池塘有夜光藻会影响对虾的生长。A 预防：预防关键就是别让夜光藻大量繁殖。原则非常简单：把是水调清爽，降低水体的腐败物和细菌总数，让夜光藻不能大量繁殖。B 治理a） 在夜光藻非常多的时候，也有人尝试有杀藻的方法，比如用扑草净等等先杀了夜光藻，几小时后泼洒塘生态对付夜光藻死亡后产生的硫化氢。b） 也有养殖户采取连续几天泼洒塘生态后排水。具体应该怎么做好，最好结合你池塘的条件操作。c）对于藻类通常会使用硫酸铜等来杀藻，虽然硫酸铜对杀灭藻类有比较好的效果，但对虾也会有些影响，杀完藻之后要用有机酸解毒，然后再加入藻种和培藻膏重新来进行肥水培藻。而因夜光藻发造成的红体也会随对虾蜕壳而消失。3：夜光藻的危害A 夜光藻本身并没有什么毒素，池塘里有大量的夜光藻时，夜光藻会粘附于虾的鳃上，阻碍了虾的呼吸并导致虾类窒息死亡。B 夜光藻死亡分解过程中所产生的尸碱和硫化氢，直接干扰对虾的生理代谢。处理夜光藻时候，泼洒塘生态的目的就在于：是降低水体硫化氢的含量！2发光弧菌对虾发光弧菌病“是由发光弧菌感染虾体产生的疾病，目前有哈维氏弧菌、美丽弧菌生物型I、费氏弧菌、火神弧菌和东方弧菌。”发光弧菌引起的水体发光：通常发生在成虾养殖的中后期。观察到的现象是：水体均匀发光、不会有点点荧光。严重的时候也会感染虾，引起虾体也发光。1：发光弧菌引起水体发光的特点：A 发光弧菌最适NaCl浓度为2~3 %。盐度在千分之20~30的时候比较多。养殖户使用加淡水作为首选的治理发光弧菌引起的水体发光手段，的的确确有理论依据。B 发光弧菌的发光强度与发光弧菌的密度有很大的相关性。当水体的发光弧菌在低密度时，水体是几乎测不到发光的。而当发光弧菌密度达到一定数值以后，发光强度会突发式增强。C 突发性。池塘是碳、氮不断的在升高或者保持着比较高的碳、氮，有一些养殖户还怕发光弧菌饿着，天天泼洒葡萄糖，让这些弧菌衣食无忧的繁殖。当发光弧菌密度达到一定数值以后，发光强度则突发式增强！你没有注意而已。3：发光弧菌的治理处理原则就是消毒（降低水体的细菌总数）+抗菌素（治疗对虾的感染）。要注意是：A 水体减肥（瘦水）后再使用消毒药，为水体减肥是消毒药效果的保证。避免这里消毒杀菌哪里细菌大吃大喝拼命繁殖，刚刚杀了弧菌，弧菌就马上繁殖再升高的现象。B 拌喂抗菌素。C 对于弧菌，笔者个人的看法是以菌治菌，用蛭弧菌来抑制弧菌使水体中的弧菌数保持在较低水平。发光藻类和发光弧菌都会引起水体发光，但是处理方法却又很大的区别，作为养殖户应该要注意区分，找准发光的原因，对症下药才能永绝后患。3区分如何辨别发光藻类和发光弧菌的辨别：一般情况下，如果是发光藻类用手搅动养殖水体是点点发光，虾在水中游可看到发光；如果是发光弧菌用手搅水是一片发光，晚上部分死虾可见发光。哈维氏弧菌感染的症状，死虾在夜间会发光，值得注意的是这种发光不是在体表的发光，而是在虾体肌肉内的发光！因为虫和藻可能会附着在虾的体表，而造成错误的判断。被“发光弧菌病”的感染的对虾会表现为摄食量减少，活力减弱，但是随着发弧菌对虾体的感染加剧，基本停食，甚至有一段时间对虾应激很大，在养殖水体中上串下跳，并且从虾体外观上可以用肉眼直接观察到发光弧菌感染的病灶，眼部、尾部、鳃、躯干部及游泳足都会不停程度感染发光，在黑夜中基本可以看到一只“荧光虾”。这些躯干和器官会先后出现不同程度坏死、溃烂、掉尾、肌肉白浊等现象，如果把出现黑色的坏死、溃烂、粘连的部位放到载玻片上压碎进行镜检，可以见到大量的弧菌，甚至在体液中也可发现大量发光弧菌。无论感染哪一部分，不及时治疗，一般48小时后将开始导致大量死亡。尤其在对虾育苗池中如果已经出现大量发光弧菌，检查的方法同前，可见到育苗池内有大量的荧光，时隐时现。有养殖户观察并总结到，水体发光，虾体也出现荧光，则已经可能已经感染对虾体内，这时治疗已相对比较困难。发光甲藻（养殖户也有习惯叫夜光虫）：一般发生在夏季高温时期有机质多，水太肥的池塘。观察到的现象是：发光藻晚上分布在水的上层，用手划一下水面到池水中点点荧光，有时增氧机打出的水花也能见到发光。一个精细管理的池塘必须能够时刻掌握水里的各种指标！想了解虾塘里众多复杂的理化指标应该怎么测，测完之后又该怎么处理么？点击“了解更多”，我来告诉你！本文仅代表作者观点，不代表百度立场。系作者授权百家号发表，未经许可不得转载。飞舟乐百家号最近更新：简介:本人有丰富的综合领域写作经验。作者最新文章相关文章您的位置：>>>最新图
香港惊现“蓝色荧光海” 专家释其为夜光藻(1/4)
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图集详情：&&&&&&&&　　【环球科技综合报道】&据《每日邮报》1月22日报道，近日，在香港出现一片奇异的蓝色荧光海域，据海洋生物学家称，这种现象可能是由于一种对人体有害的海藻&&夜光藻形成。
　　虽然这种生物与海藻十分相似，但它实际上是单细胞生物，既有植物的特征，比如能够进行光合作用，也有动物的特征，比如能够移动，所以又俗称&夜光虫&。
　　佐治亚大学海洋学家Samantha&Joye的研究表明，当地严重的农业污染使得海洋生物和当地水产受到影响，则产生了这种生物。
　　Joye在22日的一封邮件中写道，这样一种神秘的蓝色竟然是由一种单细胞的夜光生物形成，真是让人觉得匪夷所思，这已经引起了世界范围内科学家的关注。
　　这种夜光虫以浮游生物为食，但它也是一些较大生物的盘中餐。在一些氮磷富营养地区便会产生大量夜光虫和浮游生物，从而引发赤潮。与其他生物不同，夜光虫并不直接产生化学物质来伤害人体的神经系统，但科学研究发现，该生物会对海洋生物产生不利影响。&&(实习编译：张家英&审稿：陈薇)
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