加拿大渔业及海洋部科研实力分析

加拿大渔业及海洋部(DFO)是加拿大渔业与海洋事务的主管部门,有很强的科研实力并参与制定政府的海洋发展战略。本文除了深度解读DFO的研究计划与发展战略,还使用文献计量方法分析其研究论文发表情况,总结了DFO的重点研究领域与研究热点。此外,还通过分析DFO的经费分配、重要科学家与科考船等情况了解其科研部署。通过综合分析发现,DFO特别重视海洋渔业、海洋环境与生态学及海洋学等学科的研究,其研究部署和发展规划可以给我国海洋研究提供参考。     

国际海洋牧场技术发展态势及其启示

大力推进海洋牧场建设,是优化海洋生态的重要举措,也是实现渔业转型升级、推动渔业供给侧改革的有效途径。海洋牧场技术的发展直接关乎海洋渔业的发展及生态环境保护的成效。本文首先梳理了主要的海洋牧场技术的发展进程及主要国家的发展战略,结合海洋牧场技术专利的发展态势,总结出海洋牧场技术发展的三个阶段。在此基础上,对标国家政策对专利的促进作用,对比分析了海洋牧场的技术布局和发展情况。最后结合专利分析结果和国际海洋牧场的政策,为我国海洋牧场建设提出建议。结果表明:1975—2019年,海洋牧场技术专利量持续增加;国家方面,韩国专利数后来者居上,我国、日本和美国紧随其后;机构方面,我国专利申请主要以高校为主,且表现突出,国外主要以企业为主。技术布局方面,专利重点分布在水生动物养殖、生态调控和牧场设施方面,苗种繁育、驯化控制、环境监测管理和鱼获深加工等技术将是未来发展方向。     

基于位置的信息服务在海洋渔业中的应用与展望

基于位置的信息服务日益成为研究和应用的热点,服务的种类和内容不断拓展。然而,其在海洋渔业领域还属于起步和探索阶段。鉴于这种背景,在总结归纳基于位置信息服务的结构组成、服务过程和应用分类的基础上,从关键技术的选择、应用领域及其发展程度等角度对基于位置的海洋渔业信息服务进行了分析。总的来说,基于位置开展海洋渔业的信息服务主要可用于渔船船舶轨迹的动态管理、海上作业安全的信息化保障、渔业捕捞努力量的有效监控、渔场海况预报服务信息推送等四个方面;结合合理利用和保护海洋渔业资源的要求,以渔船动态位置为基础信息,对渔业捕捞努力量进行有效调控并开展面向单船的海洋渔业信息可定制化精细服务是亟待深入的研究方向。     

海岸带综合管理研究新趋势及其对我国的启示

海岸带综合管理作为支撑沿海地区可持续发展的重要手段被广泛采用。尽管各海洋国家对海岸带综合管理的认识、理解以及研究的侧重点不尽相同,但都在各自侧重领域取得了相应的进展。本文对各国的研究热点、进展以及实践经验进行了梳理和总结,以指导我国在海岸带综合管理研究方面的工作,探讨了海岸带综合管理的发展趋势及研究热点,并提出我国海岸带综合管理研究的建议。     

沿海高层建筑玻璃幕墙风致应力现场实测研究

沿海地区受台风的影响,高层建筑玻璃幕墙容易发生破坏.目前关于玻璃幕墙抗风性能的各种研究方法都具有一定的局限性.在台风登陆时,受大气压变化、温度变化和暴雨的冲击作用的影响幕墙整体会发生振动和变形,使得幕墙玻璃实际的应变和应力分布情况与模型试验和风洞试验的情况大不相同.本文对厦门沿海某高层建筑的玻璃幕墙进行了现场实测研究,获得了台风登陆过程中幕墙玻璃表面的风压情况及大量风致应力数据,并分析了幕墙玻璃上的风压与应力或应变的关系,总结了应力分布情况.     

黑潮研究进展分析

黑潮是北太平洋西边界强流,具有高温高盐特征,其季节变化和年际变化对我国近海的环流结构和温盐分布起到了决定性作用。本文简要概述了黑潮相关研究计划,并利用Netdraw软件对黑潮研究文献的关键词进行聚类分析,发现黑潮的研究内容主要围绕东海、南海、海表温度、黑潮大弯曲和黑潮延伸体展开,然后结合文献解读探讨了黑潮的研究进展。最后,为了更深入地开展黑潮的调查研究,提高我国的黑潮研究水平和实力,提出了四条建议:(1)注重海洋再分析资料数据集的建设;(2)研制具有自主产权、适合我国近海的高分辨率海洋环流模式;(3)加大海洋观测、探测等基础设施研发的投入;(4)加强国际合作,开展全流域黑潮调查研究。     

支撑引力波探测的信息技术基础设施:LIGO的经验与启示

2016年2月,美国"激光干涉引力波天文台"(LIGO)科学合作组织等机构共同宣布,人类首次直接探测到了引力波,这是前沿物理的重大进展,在多方面具有革命性意义。在LIGO探测到引力波的背后,超级计算、数据网格、志愿者计算等信息技术基础设施发挥了关键性支撑作用,关键经验包括:(1)构建多模式、多样化的计算资源体系;(2)打造便捷、高效的科学工作流系统;(3)探索先进算法、提高数据分析效率。我国正在推动"阿里"、"太极"、"天琴"等三大引力波探测计划,LIGO如何通过建设和使用信息技术基础设施为引力波探测提供有效支持的成功经验,对于我国引力波探测计划取得成功具有重要的参考价值,包括:(1)从整体上构建信息技术基础设施支撑体系;(2)重视开发科学工作流系统;(3)将先进算法作为核心目标;(4)重视科研信息化人才队伍建设。     

镇(街道)视角下的城镇扩张与耕地压力协调研究——以宁波市鄞州区为例

城市扩张对耕地压力具有重要影响,为探究两者在微观层面的协调状况,将宁波市鄞州区作为靶区,利用2005、2011年两期土地利用数据及对应统计年鉴,构建城镇扩张与耕地压力协调模型,采用分类对比法解析鄞州区各镇(街)城镇化水平与耕地压力协调的变化态势。研究发现:(1)受地形与规划影响,鄞州区城镇化水平提升区域性分布明显;耕地压力总体呈上升趋势,但呈现多样性变化;城镇扩张与耕地压力协调状况亦受规划影响;(2)城镇扩张与耕地压力上升存在协调关系;土地利用类型转换对其有较大影响;(3)促进城镇扩张与维持耕地压力平稳存在可能;(4)在承接中心城区的辐射时,应当注意土地节约利用。这些发现可为其他地区合理进行城镇建设提供参考。     

基于PLS-PATH方法的科技创新对资源利用绩效边际效应测度与分析

探索科技创新对资源利用绩效影响效应,对践行创新发展理念及生态文明建设具有重要启示意义。本文以安徽省为例,采用典型相关分析方法,对资源利用绩效影响因子进行识别;基于STIRPAT模型,采用偏最小二乘回归分析方法,就科技创新等驱动因子对资源利用绩效边际贡献进行测算;运用通径分析方法,就科技创新对资源利用绩效的直接影响效应及通过其他因素产生的间接影响效应进行考察。结果表明:(1)科技创新、经济增长、城镇化、对外开放、市场化程度、环境规制与资源利用综合绩效间呈典型高度正相关,而产业结构与资源利用综合绩效呈典型负相关关系;(2)科技创新对资源利用绩效直接效应低于间接效应。基于研究结果,从高度重视产业结构在资源利用绩效提升中的"木桶"效应等方面,提出了政策建议。     

长沙市大河西先导区创新发展状况分析

本文选取长沙大河西先导区、上海浦东新区以厦天津滨海新区三个创新建设实验区为研究对象,通过研究得出结论如下:(1)三个城区竞争力差异显著;(2)三个城区处于创新竞争力演变的不同阶段;(3)三个城区创新发展指教呈现出明显的梯级差异;(4)三个城区处于创新发展的不同阶段.本文通过综合考虑我国整体的创新发展状况,所得出的实证结论是长沙市先导区还处于创新建设的起步阶段.最后,论文通过分析提出了如下建议:长沙大河西先导区应加大创新资源的投入力度,激励企业技术创新,强化产学研互动创新网络功能,优化创新环境,努力提升先导区环境竞争力.     

澳门友谊大桥“鹦鹉”台风的湍流特性实测和分析

为了探索、了解登陆台风强风过程的湍流特性和空间相关特性,利用设置在澳门友谊大桥主跨桥中相距30m的两台三维超声测风仪实测的"鹦鹉"台风过程数据,在数据可靠性、代表性判别基础上,采用谱分析、数值模拟和统计等方法,重点分析了"鹦鹉"台风过程的强风时段的平均风速和风向特征、湍流强度、湍流积分尺度、湍流功率能谱、空间相关系数和相干函数等.实测数据分析发现:(1)同步观测的两台测风仪获取的台风过程平均和湍流风特性变化均具有很好的一致性,台风的过程风速呈"M"型双峰分布,大于8级强风的风向转换了122°方位角;(2)台风眼壁强风区纵、横和垂直向湍流强度之比为1:0.96:0.36,与规范推荐的1:0.88:0.5相比,横向湍强更大,垂直向湍强较小;(3)台风眼壁强风区积分尺度增大,"鹦鹉"表现在其中心经过前的强风区湍流积分尺度是非台风风况的2倍左右;(4)脉动风空间相关性、相干函数曲线和衰减系数在台风过程的不同时刻存在显著差异,台风眼壁强风区水平向脉动风的空间相关性较强,水平空间相关谱随频率的衰减速度较慢,相干函数的衰减拟合系数C值最小为4.67,小于规范下限值;台风中心经过时刻衰减系数最大为27.75,也较规范给出的上限值大.上述"鹦鹉"的强风特征参数,部分地表征了台风强风的湍流和空间相关特性.     

西藏昌都地区耕地资源研究

通过资料收集、野外考察和数据统计,对藏东南昌都地区的耕地资源数量、分布特征、影响因素及未来变化趋势进行了研究,研究结果表明昌都地区1995～2004年期间:(1)宜耕土地资源数量小,宜耕后备少,开发难度大;现有耕地以坡耕旱地为主,耕地质量差,生态环境恶化;(2)耕地总量变化分为上升、保持平衡、下降三个阶段,期间耕地总量减少0.496%;影响耕地总量变化的因素按重要性依次为政策因素、经济因素和自然因素;人口持续增长也是导致人均耕地持续下降的主要因素之一;(3)耕地未来变化趋势主要取决于人口增长、区域经济发展状况以及地方政府政策;耕地总量将趋于平衡;人均耕地下降势头逐渐趋缓.本研究为昌都地区耕地资源可持续利用提供了理论依据.     

海岛县土地资源视角下的产业发展研究进展

系统梳理国内外海岛县土地资源、经济和产业发展等相关文献发现,现有的土地资源视角下的产业发展研究主要集中在产业发展的用地模式、特征、因素和定量方法,以及两者间的相互作用机制和实现土地经济可持续发展策略等领域。总体而言,各领域的基本认识是:1海岛县产业发展过程中存在渔业、工业、港口码头和旅游四种用地模式,且模式间的转换向高收益的趋势发展;2海岛县产业发展过程中锁定海岛县的滩涂等优势土地资源,并在有限土地资源约束下,呈现从第一产业向第三产业最后向第二产业发展的跃迁式演进特征;3现有海岛县土地资源与经济发展关联的研究方法中,既未考虑海岛县经济发展的特殊性,又缺少空间分析技术深入挖掘企业视角的土地利用演变,还缺少综合性的动态测度模型。本研究认为海岛县土地资源与产业发展的相互作用,对于海岛县的可持续发展,具有正向促进作用与逆向阻碍作用的双重特征,并围绕国家海洋战略、创新战略与土地政策,展望了海岛县资源环境与经济发展关联研究的热点领域及方法创新。     

德国GFZ国家实验室管理模式及其对我国的启示

分别从战略定位、行政管理机制、科研组织机制、经费来源及构成、人才管理、实验设施及野外台站建设、数据系统建设七个方面对德国波茨坦地学研究中心(GFZ,级别等同于美英等国的国家实验室)的管理模式进行了系统研究,发现其管理模式具有机构定位明确、科研布局矩阵化、管理体制严谨、支撑网络强大、合作交流丰富、国际联盟多样化等特征和优势。据此,为中国地学类国家实验室的筹建提出了建议:(1)找准定位,合理布局,避免重复科研布置;(2)协调利用现有资源,建立系统化的基础设施网络保障体系;(3)实行矩阵化的管理模式,建立科研团队整体协调机制;(4)加强对外交流,牵头建立大型的国际地学研究联盟。     

中国沿海城市经济增长与环境污染脱钩研究

为揭示中国沿海城市经济发展与环境污染相互关系的时空演变特征,借鉴脱钩理论,运用熵值法和基于IPAT方程的脱钩指数模型,选取工业固体废物排放量、工业废水排放量和工业二氧化硫排放量三个指标,实证研究17个沿海城市2007~2013年经济发展与环境污染2个子系统的脱钩关系。研究表明:(1)由于国家环境保护政策实施的效果以及产业结构的高级化,2007~2013年沿海城市经济发展与环境污染之间经历了绝对脱钩-相对脱钩-未脱钩-相对脱钩-绝对脱钩的过渡过程,未来将继续保持绝对脱钩的态势。(2)脱钩效应存在时间和空间差异,受2008年北京奥运会的影响,脱钩状况出现了局部波动变化;整体而言,沿海城市的中北部城市脱钩状况较好,南部沿海城市的脱钩程度不理想。     

南极磷虾

南极洲面积.1400万km2,是目前世界上唯一没有明确归属的国际区域,环绕南极大陆的水圈部分称为南大洋,面积为36×106km2.南大洋具有丰富的生物资源,南极大磷虾是地球上最大的单种生物资源之一,其现存量的最新估计为6.5-10亿吨,它支持着世界上最庞大的须鲸、海豹和企鹅等高层捕食者的种群,同时也形成巨大的潜在渔业资源,每年的可捕获量可达1亿吨,这相当于目前全世界每年鱼类和甲壳类渔获量的总和(0.99亿吨),被认为是我们这颗星球上最大、也是最后一个动物蛋白库.对于人口膨胀、食物短缺的当今世界,南极磷虾资源有着无限前景.近年来南极渔业的发展是与世界范围内传统渔业的过度捕捞和资源衰退以及七十年代200海里渔业保护区宣言分不开的.自从南极磷虾的巨大生物量被人们认识之后,人们就一直在探索如何将南极磷虾作为一个具有商业开发价值的捕捞对象.70年代中期,开始了大规模的商业化捕捞.到1982年达到创记录的5528,201吨,其中93%被前苏联捕获.随着前苏联的解体,南极磷虾的捕获量也急剧减少.目前主要有下列四个国家对南极磷虾进行商业捕捞智利、俄罗斯、波兰和日本,日本占整个捕获量的80%.南极磷虾资源不仅是一个巨大的蛋白资源,并且被认为具有很大的药物前景,波兰和苏联有文献称磷虾为健康食品,并且用南极磷虾来治疗动脉硬化和降低血液中胆固醇的含量.在磷虾体内发现了各种各样的有用化学物质,有几种经研究被认为具有商业开发的价值.对于我国这样一个自然资源相对贫乏的人口大国来讲,对南极磷虾的综合开发利用具有重要的战略意义.     

冻融作用对土的工程性质影响的研究进展

冻融作用是诱发寒区工程构筑物破坏与失稳的主要原因.近十年来,采用室内试验研究冻融作用对土的工程性质的影响取得了长足进步.在分析并归纳现有冻融试验方法的基础上,从冻融作用对土的结构、基本物理参数、工程力学性质等的影响及抗冻融改良措施等方面综述了该领域的研究成果,取得如下主要认识:(1)统一冻融试验方法是系统地分析冻融作用对土的工程性质影响规律的前提,也是建立土体抗冻性能数据库的基础;(2)土的粒径分布、孔隙形态以及初始含水率等三方面因素决定着冻融作用对土结构的影响程度;(3)冻融试验方法和土的初始状态是决定冻融作用对土的物理性质影响程度的主要因素,当土的物理参数处于临界状态值时,相应的物理性质将不受冻融作用影响;(4)冻融循环作用导致土的强度及模量先降低随后趋于稳定,但土的抗剪强度指标的变化规律差异较大,可从试验条件及土的初始状态存在差异等方面查找原因.融化过程中出现的"温度阈值"现象值得引起关注;(5)提高土的抗冻融性能应该从改善土的颗粒级配、孔隙形态以及初始含水率等三方面入手来筛选改性剂及改良方法.     

深海热液羽流动力学特性的数值模拟研究:以卡尔斯伯格脊大糦热液区为例

建立了基于雷诺平均方法的计算流体动力学模型以模拟深海层化环境下高温热液羽流的上升、扩散和湍流混合过程,并应用于研究西北印度洋卡尔斯伯格脊大糦热液区羽流的特性.根据现场测量数据,分析了模型的参数敏感性,重点讨论了喷口流量、环境浮力频率等因素对羽流运动过程的影响.计算得到了层化海洋环境中热液羽流的三层流场结构形态以及最大上升高度、中性浮力高度等关键环境参数.结果表明,经典卷吸假设仅适用于0.6倍最大上升高度以下的羽干区域,而中性层水平输运和羽帽区循环等作用使得羽流上部具有复杂的结构;湍流动能和湍流耗散率均在热液口附近达到最大值,而湍流黏度的最大值却出现在羽帽区,说明羽帽区存在强烈的湍流混合.通过所建立的模型对大糦热液区所探测到的热液羽状流进行了定量模拟,其结果得到了现场观测数据的验证,并估计了高温热液喷口的热通量约为39.38 MW.研究结果对海底热液喷口的示踪、海洋物质能量循环过程研究和海底多金属硫化物资源勘查与环境评价具有支撑价值.     

江西生态经济系统的能值分析及其指标动态研究

能值(emergy)作为价值的一种测度方法,被用于评价维持包括人类经济活动在内的生物圈的能量与资源的流动。本文运用能值理论与方法,对江西省1995~2000年的净能值产出率、环境负荷率、可持续发展指数等指标及其变化趋势进行分析,并与其它国家和地区的有关指标进行比较研究。分析结果为(1)1995~2000年江西的净能值产出率变化曲线呈先下降后上升趋势,大小在2·63~2·93之间,表明江西是一个资源输出型的生态经济区域;(2)可持续发展指数变化曲线与净能值产出率变化曲线的趋势一致,也呈先下降后上升趋势,大小在1·05~1·21之间,表明江西经济有较大的发展潜力;(3)环境负荷率的变化曲线呈上升趋势,这与江西经济发展过程中对资源的利用和进口资源及劳务能值量增加有关。     

港口-腹地关系研究前沿领域及其动向

港口-腹地研究是全球化进程中多个学科关注的热点之一。梳理国内外港口-腹地相关领域的研究动态发现:国内外学界关于港口-腹地领域的研究范式、研究视角经历了相似的转变,但部分领域存在一定差异性。(1)国外港口-腹地研究脉络演替的主线是港口区位、港口-城市或港口-腹地竞争关系、港口-腹地空间结构演化等;(2)国内学界关于港口-腹地范围的划分方法趋于复杂化、多样化,影响因素呈现多元化态势。港口-腹地研究范式由港口为中心转向腹地微观要素为主、港口-腹地空间演化研究对象由单一转向多重、经济关系机制研究由港口驱动向港口-腹地互动发展转变。最后,基于全球化-地方化治理体系视角指出港口-腹地关系研究应突破国别限制,与空间经济理论相结合,重点关注港口企业、陆向腹地空间管制、海向腹地与境内港口关系的研究。