1魚(yú)塘清整與消毒

1.1魚(yú)塘清淤

魚(yú)、蝦、蟹等經(jīng)1年的飼養(yǎng)后，池底往往沉積著大量的食物殘?jiān)团判刮?，這些有機(jī)廢物經(jīng)腐爛、分解后在池底形成淤泥，而淤泥是細(xì)菌很好的培養(yǎng)基。因此，當(dāng)淤泥沉積到一定厚度時(shí)，必須及時(shí)清除。銀鯽類的出血病及羅氏沼蝦、青蝦等細(xì)菌性病害的發(fā)病率的上升與池底淤泥不及時(shí)清理有一定的關(guān)系。按國(guó)外對(duì)蝦養(yǎng)殖經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，高密度蝦類養(yǎng)殖，最好每年將池底的1層浮泥予以清除，其目的也是去除細(xì)菌滋生所需的營(yíng)養(yǎng)源。另外，淤泥中有大量的寄生蟲(chóng)卵及孢子等，挖除多余的淤泥亦可大大減低侵襲性病害的發(fā)生率。一般來(lái)講，池底淤泥厚度只需15cm左右即可。這樣既使水體有一定肥度培育浮游生物，滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖類對(duì)天然餌料的需求，又可減少致病菌的滋生場(chǎng)所和細(xì)菌密度。因此，每年對(duì)魚(yú)池清整時(shí)，必須清除池底多余的淤泥。

1.2池底曝曬與冰凍

池底每年需經(jīng)15d左右的曝曬和冰凍，一是改良池底的土質(zhì)，二是使池底淤泥中的致病菌和寄生蟲(chóng)卵及孢子的密度下降。池底經(jīng)曝曬和冰凍的魚(yú)池，養(yǎng)殖病害的發(fā)病率明顯下降。但池底干枯時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則易引起草荒。

1.3藥物清塘

高密度魚(yú)蝦養(yǎng)殖池水體中殘餌、糞便量大，水質(zhì)易惡化。生物活性水質(zhì)改良劑能將水體和底泥中的氨氮、硫化氫等有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸娴奈镔|(zhì)，從而改良水質(zhì)，促進(jìn)魚(yú)蝦生長(zhǎng)，增產(chǎn)增收。

常用的生物活性改良劑有下列6種：

1、光合細(xì)菌高密度魚(yú)蝦池水中所含的大量糞便和殘餌，腐改后產(chǎn)生氨態(tài)氮、硫化氫等有害物質(zhì)，污染水體和底質(zhì)，造成魚(yú)蝦生長(zhǎng)緩慢甚至中毒死亡。同時(shí)，水體富營(yíng)養(yǎng)化后病原微生物滋生，魚(yú)蝦會(huì)感染發(fā)病，光合細(xì)菌能吸收水體中有的有毒物質(zhì)，長(zhǎng)成自己有效力的細(xì)胞，并形成優(yōu)勢(shì)群落，抑制病原微生物生長(zhǎng)，凈化水質(zhì)。施用光合細(xì)菌，苗池每次用10－50毫克／升；成魚(yú)、蝦、蟹池首次用5－10毫克／升，以后用量減半，每次間隔7－10天。

2、硝化細(xì)菌在水環(huán)境中，硝化細(xì)菌可將由腐生菌和固氮菌分解或合成的氨或氨基酸轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，使水體和底泥中的有毒成分轉(zhuǎn)化為無(wú)毒成分，凈化水質(zhì)。成魚(yú)、蝦、蟹池每次施用硝化細(xì)菌2－5毫克／升。

3、乳酸菌群乳酸菌屬嫌氣性菌群，靠攝取光合細(xì)菌、酵母菌產(chǎn)生的糖類形成乳酸。乳酸具有殺菌作用，能抑制有害微生物活動(dòng)，致病菌增殖和無(wú)機(jī)物腐敗；并能使木質(zhì)和纖維素有機(jī)物發(fā)酵分解，有利于動(dòng)植物吸收。

4、酵母菌群酵母菌屬好氣性菌群，它能利用植物根部分泌及其他有機(jī)物質(zhì)產(chǎn)生發(fā)酵力，合成促根系生長(zhǎng)及細(xì)胞分裂的活性物質(zhì)。酵母菌能為乳酸菌、放線菌等提供增殖基質(zhì)，為動(dòng)物提供單細(xì)胞蛋白。

1解決池塘水產(chǎn)養(yǎng)殖中水質(zhì)問(wèn)題是發(fā)展健康、高效生態(tài)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的必然要求

在現(xiàn)代社會(huì)中，人民生活水平不斷提高的同時(shí)，生態(tài)環(huán)境逐漸惡化，水質(zhì)問(wèn)題不可避免地對(duì)水產(chǎn)品健康生長(zhǎng)造成危害，間接影響食用者身體健康，人們對(duì)水產(chǎn)品健康狀況愈加重視。其次，大力解決池塘水產(chǎn)養(yǎng)殖中水質(zhì)問(wèn)題是當(dāng)前環(huán)境下發(fā)展健康、生態(tài)、可持續(xù)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的必然要求，也是推進(jìn)池塘水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)不斷向前發(fā)展的必由之路。

2池塘水產(chǎn)養(yǎng)殖常見(jiàn)水質(zhì)問(wèn)題及危害

近年來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，自然生態(tài)環(huán)境狀況不斷惡化，植被銳減、大氣污染、工業(yè)排放等因素都對(duì)自然水體構(gòu)成嚴(yán)重危害，致使水質(zhì)狀態(tài)每況愈下，對(duì)池塘水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成嚴(yán)重影響。綜合來(lái)講，池塘水產(chǎn)養(yǎng)殖常見(jiàn)水質(zhì)問(wèn)題主要表現(xiàn)為以下幾類：

2.1池塘水體中PH值異常。

PH值即酸堿度，是衡量水體酸堿度的重要指標(biāo)，PH值異常對(duì)池塘水產(chǎn)品的生長(zhǎng)造成不良影響，甚至造成水產(chǎn)品死亡。當(dāng)PH值過(guò)低時(shí)，水體呈現(xiàn)酸性，致使在水中生長(zhǎng)的水產(chǎn)品血液PH值降低，水產(chǎn)品動(dòng)物血液載氧能力下降，容易造成動(dòng)物生理性缺氧，暈厥而浮出水面。當(dāng)水體PH過(guò)高，水體呈堿性，此時(shí)水體腐蝕性強(qiáng)，容易對(duì)動(dòng)物器官組織造成損傷，甚至引起動(dòng)物大量死亡。此外，水體PH值異常還容易使水體中的微生物受到抑制，有機(jī)物常留水體，不易分解，水體毒性強(qiáng)，動(dòng)物不易生存，更談不上生長(zhǎng)發(fā)育。

一、系統(tǒng)模型總體設(shè)計(jì)

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)是專門(mén)為人工水產(chǎn)品養(yǎng)殖到銷(xiāo)售環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)的，采用無(wú)線傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化管理等先進(jìn)管理方法對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境、水質(zhì)、魚(yú)類生長(zhǎng)狀況、藥物使用、廢水處理、運(yùn)輸環(huán)節(jié)等進(jìn)行全方位管理、監(jiān)測(cè)，具有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集及分析、食品溯源、生產(chǎn)基地遠(yuǎn)程監(jiān)控等功能。海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包含6個(gè)子系統(tǒng)及1個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，涵蓋了漁業(yè)水產(chǎn)養(yǎng)殖、加工、運(yùn)輸及銷(xiāo)售環(huán)節(jié)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用。

二、系統(tǒng)的組成

2.1水產(chǎn)品智能環(huán)境監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)

水產(chǎn)品智能環(huán)境監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)集成水質(zhì)傳感器、無(wú)線傳感網(wǎng)、無(wú)線通信、嵌入式系統(tǒng)、自動(dòng)控制等技術(shù)，可自動(dòng)采集養(yǎng)殖水質(zhì)參數(shù)，上報(bào)到智能平板終端及物聯(lián)網(wǎng)云中心。并通過(guò)無(wú)線傳輸方式自動(dòng)控制各繼電器給給排水設(shè)備、增壓泵、水溫控制設(shè)備工作。

2.2水產(chǎn)品智能養(yǎng)殖管理系統(tǒng)

一、水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)介紹

對(duì)本專業(yè)學(xué)生的知識(shí)要求為：掌握現(xiàn)代生物科學(xué)（包括形態(tài)、分類、生態(tài)、生理生化、遺傳學(xué)等）和環(huán)境科學(xué)（包括生態(tài)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)與分析、環(huán)境保護(hù)等）的基本理論；掌握水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)植物的增養(yǎng)殖技術(shù)、營(yíng)養(yǎng)與飼料研發(fā)、病害防治、育種和漁業(yè)水域環(huán)境管理、調(diào)控和生態(tài)修復(fù)等方面的基本知識(shí)和基本技能；掌握主要養(yǎng)殖魚(yú)類、甲殼類、貝類、藻類的人工育苗、育種和成體的集約化養(yǎng)殖等生產(chǎn)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)；掌握內(nèi)陸水域、淺海、灘涂的漁業(yè)資源和環(huán)境調(diào)查與規(guī)劃的基本方法，了解現(xiàn)代化養(yǎng)殖工程、海洋漁業(yè)和水產(chǎn)品加工利用的基本知識(shí)；了解水產(chǎn)增養(yǎng)殖學(xué)和生命科學(xué)的前沿和發(fā)展趨勢(shì)；熟悉有關(guān)水產(chǎn)資源保護(hù)、環(huán)境保護(hù)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、捕撈和漁政等方面的方針、政策和法規(guī)。

二、水生生物資源與環(huán)境調(diào)查實(shí)習(xí)的歷史沿革

無(wú)論從水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)要求，還是從專業(yè)特色來(lái)看，水產(chǎn)資源保護(hù)和漁業(yè)水域環(huán)境調(diào)控都是本專業(yè)的核心內(nèi)容，因此本實(shí)習(xí)都有著十分重要的地位。本實(shí)習(xí)經(jīng)歷了多次更名，最早為“漁業(yè)資源調(diào)查（淡水生物）教學(xué)實(shí)習(xí)”，2006年更名為“漁業(yè)環(huán)境生物調(diào)查實(shí)習(xí)”，2008年更名為“水生生物調(diào)查實(shí)習(xí)”，2010年更名為“水生生物認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)”，2014年更名為“水生生物資源與環(huán)境調(diào)查”，實(shí)習(xí)內(nèi)容逐步豐富并跟進(jìn)學(xué)科的發(fā)展和以生為本教學(xué)理念的變化。

三、水生生物資源與環(huán)境調(diào)查實(shí)習(xí)的目的和要求

通過(guò)本實(shí)習(xí)，要求學(xué)生進(jìn)一步鞏固課堂所學(xué)水生生物學(xué)的基本知識(shí)，初步掌握內(nèi)陸淡水水域水生生物資源與環(huán)境調(diào)查研究方法，培養(yǎng)獨(dú)立分析與研究問(wèn)題的能力。通過(guò)實(shí)習(xí)觀察各類水生植物、無(wú)脊椎動(dòng)物、魚(yú)類的形態(tài)特征、生活習(xí)性及所處水域生態(tài)環(huán)境特征，熟悉各類水生生物標(biāo)本的采集、固定方法和鑒定方法。培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、文獻(xiàn)查閱能力、口頭表達(dá)能力和科技報(bào)告的撰寫(xiě)能力。

1淡水水產(chǎn)養(yǎng)殖如何影響漁業(yè)水域環(huán)境

1.1殘餌、排泄物、分泌物

人類在進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖中，尤其是一些池塘養(yǎng)殖，水產(chǎn)養(yǎng)殖生物的營(yíng)養(yǎng)能量來(lái)源是人工投餌，但不可避免的是人類投餌的食物并不能完全被養(yǎng)殖生物所吸收，就會(huì)導(dǎo)致無(wú)法被養(yǎng)殖生物所食的餌料排泄物及分泌物溶解出來(lái)的營(yíng)養(yǎng)鹽和有機(jī)質(zhì)污染環(huán)境，這些有機(jī)物在淡水中進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化會(huì)消耗大量的溶解氧，直接引起魚(yú)蝦貝類生長(zhǎng)受抑、餌料系數(shù)降低，嚴(yán)重的還會(huì)出現(xiàn)窒息死亡。有機(jī)物的氨化作用會(huì)產(chǎn)生氨，氨會(huì)轉(zhuǎn)變成亞硝酸鹽，這是導(dǎo)致水產(chǎn)動(dòng)物發(fā)生疾病的重要因素，比如一定數(shù)量的分子氨會(huì)直接損失魚(yú)鰓表皮細(xì)胞，降低魚(yú)類的免疫力。

1.2化學(xué)農(nóng)藥、抗生素、飼料添加劑

在淡水水產(chǎn)養(yǎng)殖中，人類為了加快促進(jìn)生物的生長(zhǎng)，維持水體的環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定性，防治病害的發(fā)生，會(huì)使用一些化學(xué)農(nóng)藥、抗生素和飼料添加劑，這些是現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖中非常重要的技術(shù)手段，但不可忽視的是，由于人為主觀原因，導(dǎo)致了化學(xué)農(nóng)藥和抗生素的濫用，加上沒(méi)有合理和使用搭配飼料添加劑，也會(huì)導(dǎo)致是殘留和積累的水產(chǎn)品在水域中。

2治理措施

1.“洼地效應(yīng)”理論的引入分析

一是具有比較性。這是“洼地效應(yīng)”的核心特征，是開(kāi)展經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的基礎(chǔ)，更是抓好產(chǎn)業(yè)布局的關(guān)鍵，決策群體可以通過(guò)不同區(qū)域之間的區(qū)位、交通、資源、人才、技術(shù)、政策等因素的比較，根據(jù)需要做出適合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最佳組合。二是具有趨向性。趨向性即是一種形象性的概括，也是遵循市場(chǎng)規(guī)律的體現(xiàn)，市場(chǎng)在資源配置過(guò)程中，由于供需、成本、政策導(dǎo)向、資源開(kāi)發(fā)等關(guān)系的作用下，引發(fā)資本流向發(fā)生改變，形成新興的產(chǎn)業(yè)集聚鄂爾多斯的羊絨、鏡泊湖旅游、深圳特區(qū)都是“洼地效應(yīng)”的趨向性體現(xiàn)。三是具有周期性。洼地效應(yīng)也是一個(gè)歷史發(fā)展過(guò)程，有其產(chǎn)生、發(fā)展、壯大、消亡的客觀規(guī)律，起始“洼地效應(yīng)”不是那么，伴隨著“底層”設(shè)施建設(shè)、各項(xiàng)規(guī)章制度制定，“洼地效應(yīng)”才會(huì)慢慢顯現(xiàn)出來(lái)，隨著資金、技術(shù)、勞動(dòng)力的不間斷流入，市場(chǎng)開(kāi)始飽和起來(lái)，對(duì)外依賴開(kāi)始加大，競(jìng)爭(zhēng)逐漸嚴(yán)重，“洼地效應(yīng)”逐漸消失，也跟水流一樣，隨著位勢(shì)的降低速度不斷趨緩。

2.八五五農(nóng)場(chǎng)創(chuàng)造“洼地效應(yīng)”的比較優(yōu)勢(shì)

前面我們從理論層面對(duì)“洼地效應(yīng)”進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，在汲取科學(xué)發(fā)展要素的基礎(chǔ)上，下面我們以發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)為重點(diǎn)，分析八五五農(nóng)場(chǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潛力和優(yōu)勢(shì)。

2.1區(qū)位優(yōu)勢(shì)

八五五農(nóng)場(chǎng)，隸屬黑龍江農(nóng)墾總局牡丹江管理局，位于密山市境西北部與寶清縣、七臺(tái)河市交界處。場(chǎng)部距密山市區(qū)60里路程。結(jié)合自然條件下的地理環(huán)境和發(fā)展乳肉禽蛋產(chǎn)業(yè)的區(qū)位要求，八五五農(nóng)場(chǎng)具備了發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖的區(qū)位優(yōu)勢(shì)。

1智能體系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1信息采集智能體設(shè)計(jì)信息采集智能體由信息采集模塊和CC2530芯片組成，兩者通過(guò)CC2530芯片的通用I／O口相連接，結(jié)構(gòu)如圖2所示。其控制核心為CC2530芯片，該芯片內(nèi)部集成有A／D轉(zhuǎn)換器、增強(qiáng)型8051處理器和ZigBee無(wú)線單元，負(fù)責(zé)對(duì)各類傳感器進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)環(huán)境因子信息的采集、預(yù)處理和發(fā)送。信息采集模塊中的溫度傳感器、溶解氧傳感器、pH傳感器等采集到的環(huán)境因子數(shù)據(jù)，通過(guò)調(diào)理電路，進(jìn)行濾波和電壓整定，并通過(guò)I／O口送入A／D轉(zhuǎn)換器；增強(qiáng)型8051處理器讀取A／D轉(zhuǎn)換器數(shù)字化處理后的環(huán)境因子信息，最終送入ZigBee無(wú)線單元，該單元通過(guò)射頻信號(hào)將數(shù)據(jù)傳給該養(yǎng)殖池內(nèi)的信息匯聚智能體。每個(gè)養(yǎng)殖池內(nèi)可以在不同區(qū)域設(shè)有多個(gè)信息采集智能體，供信息匯聚智能體讀取數(shù)據(jù)，以保證采集數(shù)據(jù)的可信度。

1.2信息匯聚智能體設(shè)計(jì)信息匯聚智能體結(jié)構(gòu)如圖3所示。該結(jié)構(gòu)具有兩項(xiàng)功能：一方面起到環(huán)境因子數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)作用，按現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控智能體的要求，采用輪詢的方式讀取本池中各信息采集智能體發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，并發(fā)送給現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控智能體；另一方面兼有圖像采集與發(fā)送功能，利用串口CMOS攝像頭進(jìn)行養(yǎng)殖物圖像采集，攝像頭通過(guò)RS232與CC2530中的無(wú)線單元ZigBee相連，由無(wú)線單元ZigBee完成圖像向現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控智能體的傳輸。

1.3環(huán)境調(diào)節(jié)智能體設(shè)計(jì)環(huán)境調(diào)節(jié)智能體由無(wú)線收發(fā)模塊和工控機(jī)組成，兩者通過(guò)RS485相連，如圖4所示。無(wú)線收發(fā)模塊負(fù)責(zé)接收現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控智能體通過(guò)無(wú)線通信發(fā)送過(guò)來(lái)的環(huán)境因子數(shù)據(jù)，進(jìn)行解調(diào)，最終上傳給工控機(jī)。工控機(jī)接收到數(shù)據(jù)后，首先根據(jù)其具備的知識(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行推理（推理模塊），并將推理結(jié)果（調(diào)節(jié)任務(wù)）交給決策模塊進(jìn)行評(píng)價(jià)和決策。決策模塊利用已有的知識(shí)和各種狀態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)推理結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)和決策，如果具備執(zhí)行該任務(wù)的能力，則交給控制模塊去執(zhí)行，否則啟動(dòng)通信模塊與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控智能體進(jìn)行協(xié)商。控制模塊通過(guò)設(shè)備接口把任務(wù)交給執(zhí)行機(jī)構(gòu)去完成。決策模塊還能通過(guò)人機(jī)界面向操作員分發(fā)報(bào)警、決策請(qǐng)求等事件，并接收操作員的輸入信息。工控機(jī)強(qiáng)大的控制功能和可擴(kuò)展性，使得一個(gè)環(huán)境調(diào)節(jié)智能體能夠?qū)λ叙B(yǎng)殖池的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要有電磁閥（溫度和pH調(diào)節(jié)）、水泵、增氧機(jī)、攪拌機(jī)等，用于調(diào)節(jié)養(yǎng)殖池中各環(huán)境因子，以提供養(yǎng)殖物生長(zhǎng)的最佳環(huán)境。環(huán)境調(diào)節(jié)智能體對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境的調(diào)節(jié)采取閉環(huán)控制，即執(zhí)行機(jī)構(gòu)在進(jìn)行環(huán)境調(diào)節(jié)的同時(shí)，該智能體中的無(wú)線收發(fā)模塊實(shí)時(shí)讀取養(yǎng)殖池中的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)，并進(jìn)行判斷，任一項(xiàng)參數(shù)達(dá)到調(diào)節(jié)要求即關(guān)閉相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

1.4現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控智能體設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控智能體由信息收發(fā)單元和監(jiān)控計(jì)算機(jī)組成，兩者之間通過(guò)RS232／485總線連接，其功能結(jié)構(gòu)與環(huán)境調(diào)節(jié)智能體基本相同。信息收發(fā)單元負(fù)責(zé)接收各養(yǎng)殖池中的IGA上傳來(lái)的信號(hào)，并傳送給監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行保存，監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過(guò)比較判斷，如需要對(duì)環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)，則通過(guò)信息收發(fā)單元以無(wú)線方式通知環(huán)境調(diào)節(jié)智能體工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)養(yǎng)殖環(huán)境的閉環(huán)控制。監(jiān)控計(jì)算機(jī)的另一項(xiàng)任務(wù)，是通過(guò)信息匯聚智能體定期采集養(yǎng)殖物質(zhì)體的圖像（此時(shí)信息采集智能體處于休眠狀態(tài)），并利用專用軟件對(duì)采集到的圖像進(jìn)行處理與診斷，如發(fā)現(xiàn)有病變嫌疑則及時(shí)報(bào)警，避免重大損失的發(fā)生。

1.5各智能體間的協(xié)作基于多智能體的協(xié)同水產(chǎn)養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)多智能體之間的相互協(xié)作，來(lái)增強(qiáng)系統(tǒng)的監(jiān)控能力，系統(tǒng)具有更好的靈活性和魯棒性，便于適應(yīng)多變的養(yǎng)殖環(huán)境，其協(xié)作模型如圖5所示。下級(jí)智能體接收到上級(jí)智能體的任務(wù)請(qǐng)求后，根據(jù)自身的能力描述和當(dāng)前狀態(tài)，判斷任務(wù)是否可以接受：如果處于故障狀態(tài)或忙碌狀態(tài)，則對(duì)該請(qǐng)求進(jìn)行回絕；如果能接受這項(xiàng)請(qǐng)求，則返回接受信號(hào)，對(duì)請(qǐng)求的任務(wù)進(jìn)行評(píng)

1硬件組成

水產(chǎn)養(yǎng)殖智能控制系統(tǒng)主要由臺(tái)達(dá)TP04P一體機(jī)、溶氧溫度傳感器(RS485接口)、工業(yè)級(jí)GPRSDTU模塊和智能監(jiān)控管理系統(tǒng)等組成(圖1)。TP04P文本一體機(jī)的COM2為內(nèi)建PLC的主站口，通過(guò)MODBUSRTU協(xié)議讀取溶氧溫度傳感器的溶氧值和溫度值;COM3口為內(nèi)建PLC的從站口(需新測(cè)試版軟件的支持)，用戶借助互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平臺(tái)和DTU模塊，通過(guò)COM3口遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和控制設(shè)備。

2控制要求

用戶通過(guò)文本顯示器可以讀取當(dāng)前水中的溶氧值和溫度值，并且將其顯示在首頁(yè)。用戶可以設(shè)定溶氧值的上下限，在旋鈕旋至自動(dòng)模式時(shí)，水中溶氧值一旦低于設(shè)定的下限值，便自動(dòng)啟動(dòng)增氧機(jī)，水中溶氧值大于設(shè)定的上限值，便自動(dòng)關(guān)閉增氧機(jī)。沖洗泵用于自動(dòng)清洗傳感器，系統(tǒng)工作時(shí)，清洗15minh。用戶可以設(shè)定每天3個(gè)時(shí)間段強(qiáng)制增氧，當(dāng)全設(shè)為0或錯(cuò)設(shè)時(shí)不起作用;可以設(shè)定每天兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的自動(dòng)投食，投食時(shí)長(zhǎng)可以設(shè)定;可以設(shè)定萬(wàn)年歷。用戶的網(wǎng)頁(yè)控制平臺(tái)可以通過(guò)GPRSDTU模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控(讀取溶氧和溫度、設(shè)定1個(gè)啟動(dòng)時(shí)間段、啟停投食、遠(yuǎn)程控制增氧機(jī)的啟停等)。

3實(shí)現(xiàn)過(guò)程

3.1溶氧傳感器協(xié)議用戶的溶氧傳感器為MODBUSRTU協(xié)議，格式要求如下。①波特率:9600;②起始位:1;③數(shù)據(jù)位:8;④奇偶校驗(yàn)位:無(wú);⑤終止位:1。本協(xié)議參照Modbus消息幀，由地址域、功能域、數(shù)據(jù)域和錯(cuò)誤檢測(cè)域4個(gè)域構(gòu)成。①設(shè)備地址:1個(gè)字節(jié)，地址10為默認(rèn)地址;②功能碼:長(zhǎng)度為1個(gè)字節(jié);③數(shù)據(jù)域;④CRC校驗(yàn)。長(zhǎng)度為2個(gè)字節(jié)，低字節(jié)在前，高字節(jié)在后。應(yīng)答協(xié)議格式如表1所示。表1應(yīng)答協(xié)議格式Tab.1Responseprotocolformat地址域功能碼字節(jié)數(shù)數(shù)據(jù)區(qū)(高字節(jié)在前低字節(jié)在后)CRC161004H08H8字節(jié)低字節(jié)高字節(jié)注:數(shù)據(jù)區(qū)=溫度電極電壓(2B)+溫度(2B)+溶解氧電極電壓(2B)+溶解氧(2B)舉例:發(fā)送:020400000008F1FF應(yīng)答:020408102C290977179C279ED5

1D-loop區(qū)

線粒體DNA非編碼區(qū)由兩個(gè)tRNA基因分離，D-loop區(qū)域就處在這個(gè)非編碼區(qū)中[2]。在線粒體DNA中，D-loop區(qū)是重鏈和輕鏈的復(fù)制起點(diǎn)，也稱之為“控制區(qū)ControlRegion”，其進(jìn)化壓力較小，是線粒體DNA基因組序列和長(zhǎng)度變異最大的區(qū)域，Horai等[3]發(fā)現(xiàn)該區(qū)域的基因變化速度比細(xì)胞核DNA和其他細(xì)胞器的基因快5倍，同時(shí)也是進(jìn)化最快的部分。因此，選擇D-loop區(qū)作為鑒定種群遺傳狀況的分子標(biāo)記直接有效。利用D-loop的序列在群體遺傳學(xué)上進(jìn)行分析的工作在20世紀(jì)70年代就已經(jīng)展開(kāi)了，那時(shí)候僅僅用于分析區(qū)域內(nèi)種間的親緣關(guān)系?，F(xiàn)今，D-loop區(qū)已經(jīng)廣泛被用作非常高效的工具來(lái)推斷不同區(qū)域內(nèi)種間或種內(nèi)的親緣關(guān)系和遺傳狀況。D-loop區(qū)中仍然細(xì)分為3個(gè)部分，中央保守區(qū)、終止序列區(qū)和保守序列區(qū)。其中終止序列區(qū)包含了線粒體DNA終止復(fù)制的相關(guān)序列，是變異最大的部分[4]，最具研究和分析價(jià)值。在進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)果分析時(shí)，由D-loop序列分析得到的單倍型多樣性指數(shù)和核苷酸多樣性是兩個(gè)評(píng)價(jià)群體遺傳資源或者群遺傳多樣性的重要指標(biāo)。

1.1野生群體遺傳多樣性分析

1.1.1D-loop部分序列分析D-loop序列分析中，由于并不是整個(gè)D-loop序列都發(fā)生堿基的插入或者替換，可以采取對(duì)保守序列區(qū)或者終止序列區(qū)的部分區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)增。由于這兩個(gè)部分的進(jìn)化比中央保守區(qū)迅速得多，只對(duì)這一區(qū)段的序列進(jìn)行分析也能代表物種的遺傳多樣性和進(jìn)化過(guò)程。張仁意等[5]對(duì)青海4個(gè)不同湖水采集的155尾裸鯉（Gymnocyprisprzewalskii）個(gè)體的線粒體DNA的D-loop區(qū)中部分序列進(jìn)行擴(kuò)增，得到754bp的序列長(zhǎng)度，分析發(fā)現(xiàn)155個(gè)樣本中有34個(gè)單倍型，但4個(gè)群體中可魯克湖群體的單倍型多樣性和核苷酸多樣性遠(yuǎn)低于其他種群；進(jìn)一步的遺傳分化系數(shù)的分析表明，該地區(qū)已經(jīng)產(chǎn)生一定的遺傳分化，但由于地理隔離的原因，系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)結(jié)果還沒(méi)有發(fā)展出明顯的單枝，加之該區(qū)域群體的遺傳多樣性偏低，需要進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)。

鄭真真等[6]對(duì)全球大青鯊（Prionaceglauca）進(jìn)行了D-loop區(qū)中694bp擴(kuò)增分析，采集了來(lái)自中東太平洋、中西太平洋、中東大西洋、西南大西洋和印度洋5個(gè)海域的165尾個(gè)體，分析發(fā)現(xiàn)145個(gè)單倍型，變異程度非常大。進(jìn)一步分析后發(fā)現(xiàn)5個(gè)區(qū)域的大青鯊種群的單倍型和核苷酸都處于較高水平，種質(zhì)資源較好；但是遺傳分化指數(shù)顯示5個(gè)區(qū)域存在強(qiáng)烈的基因交流，種群遺傳分化水平較低。鄒芝英等[7]采集了8尾長(zhǎng)鰭鯉（Cyprinuscarpiovar.longfin），擴(kuò)增得到600bp的部分序列，找到了與終止區(qū)域相關(guān)的6個(gè)特征序列；對(duì)這些特定的區(qū)域分析得到6個(gè)單倍型，13個(gè)變異位點(diǎn)，顯示了較好的種質(zhì)資源狀況，核苷酸多樣性數(shù)值與其他魚(yú)類接近，遺傳狀況中等，由于該物種稀有且僅存在偏遠(yuǎn)地區(qū)，保護(hù)珍惜水產(chǎn)動(dòng)物資源已經(jīng)迫在眉睫。向燕等[8]為了了解3種鱘魚(yú)：達(dá)氏鱘（Acipenserdabryanus）、中華鱘（A.sinensi）和史氏鱘（A.schrencki）親魚(yú)的遺傳狀況和遺傳背景，對(duì)線粒體D-loop區(qū)部分序列進(jìn)行分析，擴(kuò)增得到400bp的序列，49尾親魚(yú)個(gè)體一共得到僅18個(gè)單倍型，并且對(duì)于單倍型系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)分析后，發(fā)現(xiàn)集中在6個(gè)單倍型中，說(shuō)明這些群體很有可能來(lái)自同一母親；不過(guò)各單倍型遺傳距離較遠(yuǎn)，說(shuō)明父本來(lái)自不同的個(gè)體；其結(jié)果提示，在生產(chǎn)中仍要采用不同單倍型進(jìn)行人工繁育，以避免近親而導(dǎo)致種質(zhì)退化。

Kumazawa等[9]研究發(fā)現(xiàn)，D-loop的5＇端和3＇端有串聯(lián)重復(fù)序列，這段的變異速率較快。Abinash等[10]在北美不同區(qū)域采集淡水扁頭鯰（Pylodictisolivaris），對(duì)35bp的串聯(lián)重復(fù)區(qū)進(jìn)行分析檢測(cè)，從美國(guó)35個(gè)水系采集了330尾樣本，分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在東南墨西哥灣的70%樣本出現(xiàn)串聯(lián)重復(fù)的變異，而采自密西西比河95％的樣本和墨西哥灣西南沿岸的扁頭鯰沒(méi)有出現(xiàn)這個(gè)區(qū)域的變異；系統(tǒng)發(fā)育的計(jì)算結(jié)果表明，在70萬(wàn)年和205萬(wàn)年左右出現(xiàn)群體分流；從地理位置上看，密西西比河的支流進(jìn)入墨西哥灣西南沿岸流域，而東南墨西哥灣為另一條流域；該結(jié)果表明種群的遺傳結(jié)構(gòu)受到地域特殊性的影響。D-loop區(qū)部分序列的結(jié)果分析能滿足一定程度的遺傳多樣性和遺傳狀況分析，可以得到可靠的結(jié)果數(shù)據(jù)幫助人們進(jìn)行資源保護(hù)和簡(jiǎn)單的育種工作。隨著科技進(jìn)步和測(cè)序水平的改善，進(jìn)行全序列的測(cè)序漸漸進(jìn)入研究者的視野，全長(zhǎng)序列將獲得更加完整和正確的結(jié)果。