刺参遗传连锁图谱构建及卵母细胞成熟过程研究

第一部分 刺参遗传连锁图谱的构建 利用AFLP和微卫星标记以一个远缘地理杂交家系为作图群体，以拟测交理论为作图策略，构建了刺参Apostichopus japonicus的雌性和雄性遗传连锁图谱。利用62对AFLP引物组合，对亲本和93个个体进行了分离分析，共得到3572个标记，其中具有多态性的标记为点数为1133个，多态性比例为31.5%。平均每个引物对产生18.3个多态片段。1133个多态性位点中，294个标记在父母本中都出现并在后代中分离，839个标记在父本或母本中出现并在子代分离，其中母本443(52.8%)个分离标记，父本396(47.2%)个分离标记。卡方检验显示，556个标记符合孟德尔1:1分离。筛选微卫星标记中30个在家系中具有作图信息，其中19个可用于母本作图，19个可用于父本作图。 利用Mapmaker 3.0/EXP软件对分离标记进行连锁分析。358个分子标记用于雌性遗传连锁分析，其中包括19个微卫星标记，199个AFLP标记和11个微卫星标记定位在雌性框架图谱中。雌性框架图谱共有25个连锁群，总长度为3148.3 cM。标记之间最大间隔为37.5 cM，平均间隔为17.0 cM，连锁群的分子标记数最大为21个最小为4个。用于雄性连锁分析的分子标记共有332个，其中包含19个微卫星标记。207个标记定位于23个连锁群上，其中AFLP标记数为196个，微卫星标记数为11个。23个连锁群总长度为3059.8 cM，标记间最大间隔38.6 cM，平均间隔16.6 cM。每个连锁群的长度范围在40 cM到271.4 cM之间，标记数在18到4个之间，包括二、三连体在内的雄性连锁图谱共覆盖3227 cM。雌雄基因组的预测长度分别为4053.7 cM和3816.3 cM，因此，所构建的雌雄连锁图谱覆盖率分别为84.0%和84.5%。通过共有微卫星标记，有3个连锁群在两个图谱中对应。分子标记在两个图谱中呈均匀分布，没有成簇现象。 分子标记筛选、遗传图谱的构建为刺参分子标记辅助选择育种，经济性状QTL定位和比较基因作图打下基础，并且最终将促进中国刺参遗传改良和新品种的培育工作。 第二部分 卵母细胞成熟过程研究 对刺参卵母细胞的体外诱导成熟方法进行探索，并且通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜和激光共聚焦显微镜结合超薄切片技术及间接免疫荧光染色技术研究卵母细胞成熟的生物学过程。 分别利用在海参中有诱导作用的海星神经提取液和二硫苏糖醇(DTT)对从成熟卵巢解剖出的刺参卵母细胞进行诱导成熟试验，结果显示，刺参的卵母细胞在海水中不会发生自发成熟，海星神经提取液以及神经提取液加滤泡悬浮液对卵母细胞没有诱导成熟的作用，而二硫苏糖醇处理可以诱导卵母细胞生发泡破裂，当DTT溶液的浓度处于10-1 mol/L到10-3 mol/L之间时，对刺参卵母细胞的促熟作用较为明显，在10-2 mol/L左右时，卵母细胞的诱导成熟率可以达到90%以上。未成熟的卵母细胞处于第一次减数分裂前期，不具备受精能力。经DTT诱导后，生发泡发生移动并破裂，染色体排列到赤道板上，然后第一、二极体先后排出，诱导成熟的卵母细胞排出极体的时间与自然受精的卵子一致。在卵母细胞成熟过程中有受精膜举起的现象，说明精子入卵不是受精膜举起的必要条件。卵母细胞只有在生发泡破裂之后才具有受精能力，从生发泡破裂到第二极体排出前的整个减数分裂过程中，卵母细胞都可以受精，但是只有在第一极体排出前受精的卵母细胞才能发生卵裂。人工促熟的卵母细胞受精后，形成的胚胎似乎并不能正常发育，试验过程中最多只得到了8细胞期的胚胎，之后细胞便产生畸形并停止分裂，最终裂解消失。 利用DTT诱导刺参卵母细胞成熟，综合运用光镜、电子显微镜及激光共聚焦技术观察卵母细胞成熟过程，分析了卵母细胞表面动物极突起在卵母细胞脱滤泡中的作用，以及卵母细胞动物极突起和微管组织在生发泡移动过程中所起的作用。卵母细胞通过动物极突起连接到滤泡上，在脱滤泡作用开始时，卵母细胞动物极突起刺入并穿过滤泡膜，使得滤泡膜表面形成一个缺口，然后整个卵母细胞开始从缺口处挤出。脱滤泡的作用力来源有两种：胶膜层的水合作用以及滤泡的收缩。通过激光共聚焦显微镜观察，未成熟的卵母细胞中存在5种类型的微管，并且有两个微管组织中心锚定在卵母细胞突起下方。减数分裂重新启动时，生发泡沿微管向动物极移动，至细胞膜下时破裂。微管解聚对照实验证明驱动生发泡移动的细胞结构为微管束。生发泡破裂后，两个微管组织中心组织形成减数分裂纺锤体，然后第一极体以“收缩-排出”的独特方式排出。 本研究填补了刺参繁殖生物学研究中的缺失环节，为刺参人工繁育技术提供理论基础和指导。

海湾扇贝遗传图谱构建及壳色基因、生长相关QTL的定位研究

本研究利用AFLP和微卫星标记，以海湾扇贝杂交F1为作图群体，构建了海湾扇贝的遗传连锁图谱，并对壳色决定基因和与生长性状相关的QTL进行了定位。 共用55对AFLP引物组合对亲本和88个子代个体进行扩增，共得到了2424个位点，多态性位点为392个，占所有标记的16.17％。其中，母本标记121个，父本标记196个，共有标记75个。经卡方检验，共有331个标记（84.4%）符合孟德尔分离比，61个标记（15.6％）出现偏分离现象。偏分离标记中，36个（59％）为纯合子缺失。从35对微卫星引物中筛选出了10对多态性引物，得到了5个母本标记和6个父本标记。另外，将表现为质量性状的壳色标记作为形态标记一同进行连锁图谱构建。 分别利用母本和父本标记构建了海湾扇贝雌性和雄性连锁图谱。其中，共有包括109个AFLP标记、5个微卫星标记和1个壳色标记组成了雌性图谱的框架图，分布于16个连锁群。图谱总长度为338.8cM，平均间隔为5.29cM，图谱覆盖率为65.82％。雄性连锁图谱框架图共定位了186个标记，包括181个AFLP标记、5个微卫星标记，壳色标记未实现定位。图谱包括17个连锁群，总长度为780.3cM，平均间隔为6.56cM，图谱覆盖率为78.11％。通过SSR12位点的定位结果，可以将雌性图谱第7连锁群与雄性图谱17连锁群对应起来。 壳色标记定位在了雌性图谱第九连锁群上，说明橙色基因位点为杂合。我们将壳色基因命名为Orange1，两个标记——F1f335和D8f420与这一基因之间图距为0。在家系和群体中初步验证，这两个标记与壳色基因紧密或完全连锁。 共定位了16个与生长相关的QTL，它们分布于雌性图谱的2、3、5连锁群和雄性图谱的4、5、6、7、8连锁群上。每个QTL均发现了与其图距非常接近的分子标记（0.01-2.51％）。其中壳长、壳高、壳宽三个长度指标QTL成簇分布或部分重叠，可一同作为选择性指标，壳重和全湿重QTL位点也比较相近。只有软体部重位点单独分布，可能具有相对独立的遗传基础。

小型桡足类种群动力学研究

小型桡足类在生态系统中的重要作用近年来得到了广泛的关注，在近岸生态系统中，小型桡足类起着相当重要的作用。但关于小型桡足类种群动力学的研究在国内还处于起步阶段，因此我们选取了国内沿岸海域常见优势种小拟哲水蚤、双刺纺锤水蚤、太平洋纺锤水蚤及强额拟哲水蚤等四种小型桡足类为研究对象，探讨其种群动力学相关方面的变动机制。本文在2005年10月－2006年9月选取胶州湾为主要的研究海域，进行了一周年的小型桡足类的采样和培养实验研究。在胶州湾，小拟哲水蚤（Paracalanus parvus）全年出现，其种群数量变动呈现双峰型，在夏季（6月和8月）达数量高值，在冬季（1月）有一个小的高峰。种群数量在4月达全年最低值，在7月份数量也有一个明显的数量降低。从空间分布上来讲，该水蚤在冬季主要以CV期桡足幼体存在于湾南和湾外区域，湾北数量很少；从春末开始，各期幼体开始在各海区广泛分布。小拟哲水蚤在胶州湾几乎全年产卵（2月份除外），但较高的产卵率主要集中在春末到秋初，最大产卵率出现在5月，达27.9 eggs female-1d-1。总体来讲，在胶州湾小拟哲水蚤的产卵率与温度、叶绿素及体长均呈显著正相关，但与盐度呈负相关关系。从不同的区域来看，胶州湾湾北区域小拟哲水蚤产卵率较高，最高值出现在湾北6月份，产卵率达到了60.8 eggs female-1d-1。大于10 eggs female-1d-1的产卵率在湾北持续了6个月（4－9月），在湾口持续了5个月（4－8月），而在湾外只持续了3个月（5－7月）。小拟哲水蚤生物量在6月份达到最高值（6.15 mg C m-3），在4月达到全年最低值（0.028 mg C m-3）。次级生产的变动从4月到9月与生物量的变动趋势完全相似，但冬季生物量的高峰并没有伴随次级生产的高峰值，分析其原因是由于冬季低的生长率所致。小拟哲水蚤在整个胶州湾平均的年次级生产为158.41 mg C.m-3yr -1。强额拟哲水蚤（Paracalanus crassirostris）在胶州湾只在夏末到秋季出现，最大数量出现在8月份。从强额拟哲水蚤的分布区域来看，从湾内到湾外有递减趋势。在2006年9月份，只有湾北有部分种群，其他区域几乎没有该种出现。该种最大产卵率出现在8月，达11.2 eggs female-1d-1。强额拟哲水蚤生物量的变动与次级生产的变动趋势相似，最大值也都出现在8月份。该水蚤在胶州湾平均年次级生产仅为2.12 mg C m-3yr-1。双刺纺锤水蚤(Acartia bifilosa)在胶州湾是全年出现，其种群数量在5－6月份突发性增加达全年最高值（>8000 ind. m-3），之后又急剧下降。从该种的区域分布来看，5－6月份数量的高峰主要出现在湾北区域，7月份虽然各区域数量均下降，但大部分种群集中在湾外区域。双刺纺锤水蚤在胶州湾几乎全年产卵（1－2月除外），产卵率的最高值出现在4月，达16.5 eggs female-1d-1。4月份雌体高的产卵率为5月份种群数量的大量增加提供了补充。双刺纺锤水蚤生物量与次级生产的变动趋势一致，在5－6月份达到高值，在秋冬季次级生产较低。双刺纺锤水蚤在整个胶州湾平均的年次级生产为114.61 mg C m-3yr-1。太平洋纺锤水蚤（Acartia pacifica）在胶州湾季节性出现，在冬春季节消失，从夏季开始出现。该种在5月零星出现，种群数量在6月份开始增多，到7月份达到最高值2356 ind. m-3，之后在8月数量锐减至196 ind. m-3。从区域分布来看，该水蚤在胶州湾只出现在湾北和湾南区域，湾外区域几乎没有，而且呈现湾北到湾南递减的趋势。6月份数量大部分出现在湾北区域，到7月份才有一部份在湾南出现。太平洋纺锤水蚤在其出现季节均产卵，最大产卵率出现在6月份，达37.17 eggs female-1 d-1，部分补充了7月份太平洋纺锤水蚤种群数量的大量增加。太平洋纺锤水蚤生物量与次级生产的变动趋势相似，在7月份达到了最高值，在11月达到最低值。太平洋纺锤水蚤在胶州湾平均的年次级生产为45.63 mg C m-3yr-1。胶州湾四种小型桡足类总的年次级生产为~320 mg C m-3 yr-1。

牙鲆Paralichthys olivaceus（♀）×夏鲆Paralichthys dentaus（♂）分子遗传学及数量遗传学研究

本论文采用扩增片段长度多态性（AFLP）技术对牙鲆Paralichthys olivaceus群体和夏鲆Paralichthys dentaus 群体进行了种群鉴定和遗传结构分析。共用8 对引物对两个群体（每个群体30 个个体）进行了分析。总共产生了379 个条带，条带大小在60－1000bp。牙鲆与夏鲆的遗传多态性分别为53.83%和22.22%。牙鲆群体的多态位点数显著低于夏鲆群体。牙鲆群体和夏鲆群体种的特异条带分别为27.3% 和 29.61%。两群体平均杂和度分别为0.0701 和 0.1556，香农氏多态指数分别为0.1044 和0.2387。群体内平均遗传距离分别为0.0705 （0.0214 到0.1377）和0.1656 （0.0629 到 0.2338），两群体间的平均遗传距离为0.6328。 AFLP 技术是进行种间群体结构分析的一个很好的分子标记方法，对牙鲆和夏鲆亲本群体进行遗传背景析为今后的杂交育种阐明种间杂交的遗传机理奠定基础。 在本论文中我们采用5×8 因子交配设计建立了牙鲆P. olivaceus（♀）× 夏鲆P. dentaus（♂）杂交家系，对生长相关性状的遗传力进行分析。所有家系都混合养殖在同一养殖池中，40 日龄，在养殖池中随机采集600 个个体，测量体长，体宽，体重等数量性状；然后提取杂交子代DNA 进行家系的鉴定。首先从牙鲆的微卫星中筛选了在牙鲆、夏鲆以及杂交子代扩增多态性较好的10 对微卫星引物（Po1, Po13, Po20, Po35, Po42, Po48, Po56, Po58, Po91, Poli 23TUF）。我们采用了三对引物对600 个个体进行了家系鉴定，共有400 多个体鉴定出自己的亲本，成功率达到80％以上。基于以上结果我们认为微卫星标记可以做为一个有效的标记来代替现实的物理标记，并且可以在子代的早期进行亲本的鉴定。 在养殖过程中，我们对自交和杂交家系生长状况进行了跟踪分析，在181刘清华 牙鲆（♀）×夏鲆（♂）分子遗传学及数量遗传学研究 博士学位论文II日龄之前杂交鲆体长和体重均为未表现出杂种优势，杂种优势率值始终为负值，但是绝对值在逐渐减小。从196 日龄之后杂交鲆杂种优势开始表现出来，并且在196 日龄之后杂种优势率显著的增加。256 日龄体长杂种优势率为14.29%，体重杂种优势率为59.78%, 271 日龄体长杂种优势率达到27.36%，体重杂种优势率为 102.32%。 本研究对杂交鲆在40 日龄的体长，体高、尾柄长、尾柄高，以及全长和体重的遗传力进行了估计，5 个性状的体长半同胞遗传力h2 S 为0.00146－0.719，5个性状的全同胞遗传力h2D 为0.00121－0.632，5 个性状的半同胞和全同胞的平均遗传力h2SD 为0.001335－0.6755。其中全长的遗传力最大。实验结果说明对早期幼鱼进行体长、体重等性状实施选育策略可能会显著影响后期杂交鲆的生长。

海洋经济动物精子超低温保存的研究

从1949年以来经过近五十年的发展，超低温保存种质细胞技术已经趋于成熟，特别是在家畜推广良种化的过程中发挥重要作用。对海洋动物种质细胞保存研究的范围主要集中在鲑鳟鱼类和牡蛎等少数几种海洋生物上。本研究结合“国家自然科学基金”研究项目，进行了三种贝类和两种鱼类精子的超低温保存实验，得到了它们在液氮（－196 ℃）条件下的适宜保存条件。栉孔扇贝（Chlamys farreri）冻精解冻后复苏比例、受精率和孵化率最高可达到49.39％、42.06％和12.15睦栉孔扇贝精子超低温保存时发生冷冻伤害的温度范围在－30 ℃～－60 ℃；其低温保存的最适降温速率为20 ℃／min；使用抗冻剂二甲基亚砜（DMSO）的最适浓度为5 ℃，其保存效果优于甘油；样品保存的最佳体积为0.6ml～1ml；解冻精子的最适水温为35 ℃，50 ℃次之，20 ℃最差；用自然海水激活解冻后精子的效果好于低盐度溶液；在0 ℃进行预处理平衡时间不宜太长；在抗冻液中加入蛋黄对保存效果没有改善，并且会对冻精的孵化率有抑制作用；用20 ℃／min和5％DMSO冷冻精子，液氮中保存栉孔扇贝精子55天后其复苏比例达到42.17％。超低温保存紫贻贝（Mytilus galloprovincialis Lamarck）精子，解冻后其复苏比例、受精率和孵化率最高可达到41.63％、69.52％和54.74％。保存紫贻贝精子最适降温速率为5 ℃／min，发生冻伤的温度范围是－20 ℃～－60 ℃；使用抗冻剂DMSO的保存效果好于甘油，且使用抗冻剂DMSO的最适浓度为15％；利用自然海水激活冻精效果好于低盐度或高pH值的溶液；样品体积（在0.2～1ml之间）对保存效果没有影响；采用15％DMSO和5 ℃／min的降温速率处理精子，液氮中保存90天后复苏比例仍达到41.8％。保存菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum （Adams and Reeve））精子的最适降温速率为5 ℃／min，发生冻伤的温度范围是－30 ℃～－60 ℃；抗冻剂DMSO的保存效果好于甘油，也用DMSO与甘油混合使用，使用抗冻剂DMSO的最适浓度为10％；利用自然海水激活冻精效果好于低盐度或高pH的溶液；样品体积（在0.2％～1.6ml之间）对保存效果有显著影响。冷冻保存后精子复苏比例、受精率和孵化率最高达到40.84％、68.87％和47.17％；以最适降温速率和抗冻剂浓度处理精子，并在液氮中保存36天后冻精复苏比例仍可以达到38.54％。黑鲷（Sparus macrocephalus）精子经过超低温保存后复苏率、存活率最高可以达到61.37％和61.4。保存黑鲷精子时发生冷冻伤害的温度范围是－20 ℃～－60 ℃，适宜的降温速率为20 ℃／min；使用抗冻剂DMSO的适宜浓度为20％；样品体积对保存效果有相关性；利用自然海水激活冻精效果好于低盐度或高pH值的溶液；使用20％DMSO和20 ℃／min降温速率处理，在液氮中保存黑鲷精子66天后解冻，其复苏率和存活率分别为59.81％和58.45％。在液氮中保存真鲷（Pagrosomus major）精子时发生冷冻伤害的温域为－30 ℃～－60 ℃，适宜的降温速率为20 ℃／min；使用抗冻剂DMSO的适宜浓度为20％；采用低盐度或高pH值的溶液激活冻精的效果不如自然海水。真鲷冻精的复苏率和存活率最高可达到50.73％和62.5；以20 ℃／min和20％DMSO处理真鲷精子，保存在液氮中46天后冻精复苏率和存活率为50.63％和61.02％。通过对多种贝类和鱼类精子的超低温保存实验，不仅获得超低温保存基本条件，并且通过显微镜观察结合前人的研究，对产生冻伤的原因和保护的机理提出了一个模式。

Seasonal and interannual variability of primary and export production in the South China Sea: a three-dimensional physical-biogeochemical model study

To investigate the seasonal and interannual variations in biological productivity in the South China Sea (SCS), a Pacific basin-wide physical - biogeochemical model has been developed and used to estimate the biological productivity and export flux in the SCS. The Pacific circulation model, based on the Regional Ocean Model Systems (ROMS), is forced with daily air-sea fluxes derived from the NCEP (National Centers for Environmental Prediction) reanalysis between 1990 and 2004. The biogeochemical processes are simulated with a carbon, Si(OH)(4), and nitrogen ecosystem (CoSiNE) model consisting of silicate, nitrate, ammonium, two phytoplankton groups (small phytoplankton and large phytoplankton), two zooplankton grazers (small micrograzers and large mesozooplankton), and two detritus pools. The ROMS-CoSiNE model favourably reproduces many of the observed features, such as ChI a, nutrients, and primary production (PP) in the SCS. The modelled depth-integrated PP over the euphotic zone (0-125 m) varies seasonally, with the highest value of 386 mg C m (-2) d (-1) during winter and the lowest value of 156 mg C m (-2) d (-1) during early summer. The annual mean value is 196 mg C m (-2) d (-1). The model-integrated annual mean new production (uptake of nitrate), in carbon units, is 64.4 mg C m (-2) d (-1) which yields an f-ratio of 0.33 for the entire SCS. The modelled export ratio (e-ratio: the ratio of export to PP) is 0.24 for the basin-wide SCS. The year-to-year variation of biological productivity in the SCS is weaker than the seasonal variation. The large phytoplankton group tends to dominate over the smaller phytoplankton group, and likely plays an important role in determining the interannual variability of primary and new production.

The extraction of pigments from fresh Laminaria japonica

The pigments in Laminaria japonica was extracted with six organic solvents and analyzed in spectroscopy analysis. The extractions conditions were screened by an orthogonal test and the quantity of extracted pigments was determined spectroscopically. The results show that: (1) among the six organic solvents, acetone was the most effective one for the extraction; (2) the optimum extraction conditions were as follows: the ratio of S/M (solvent volume/ material weight) was 30 ml/g; fresh seaweed was extracted 2 times in 2 h; (3) the average total content of pigments was 1.85 mg/g (calculated with dry L. japonica).

高寒草甸不同类型草地土壤养分与物种多样性——生产力关系

研究了高寒草甸不同类型草地土壤养分与多样性一生产力之间的关系，即物种多样性对生产力的效应如何受到资源供给率等因素的影响。结果表明：以莎草类为优势种的藏嵩草沼泽化草甸群落其总生物量（包括地上和地下生物量）最高（13，196．96±719．69g m~(-2)）、小嵩草草甸和金露梅灌丛群落为中等水平（2，869．58±147．52g m~(-2)、2，672．94±122．49g m~(-2)）、矮嵩草草甸群落为最低（2，153．08±141．95g m~(-2)）。在藏嵩草沼泽化草甸群落中，总生物量和物种丰富度呈显著负相关（P〈0．05）；地上生物量与土壤有机质、土壤含水量和群落盖度显著正相关（P〈0．05）；地下生物量和土壤含水量显著正相关（P〈0．05）。在矮嵩草草甸、小嵩草草甸、金露梅灌丛群落中，地上生物量与土壤有机质和土壤总氮显著正相关（P〈0．05）。以上结果说明生物量的分布与土壤营养和水分变化相一致。在矮嵩草草甸、小嵩草草甸和金露梅灌丛中，多样性有随土壤养分的增加而增加的趋势；在藏嵩草沼泽化草甸中，则呈现负相关的关系。

青藏高原东部高寒草甸植物δ~(13)C年间变化及其环境分析

植物有机体稳定碳同位素组成受植物生长期间气候环境因子的影响,包含了大量的环境信息。要真正理解植物体同位素组成所包含的环境信息首先要研究植物体同位素组成与环境之间的关系。文章通过分析2002年和2003年青藏高原东部青海省门源县境内隶属于19科41属51种植物叶片的δ~(13)C值,研究高寒草甸植物稳定碳同位素组成的年间变化及其与环境因子的关系,分析影响δ~(13)C值变化的关键因子。结果表明,所测植物的δ~(13)C值分布在一个很小的范围-29.2‰～-24.9‰之间,平均值为-26.9‰,说明所测植物的光合作用均通过C3途径实现,这可能与该研究区较低温度有关。研究发现一年生植物δ~(13)C值明显低于多年生植物,而且一年生和多年生植物δ~(13)C值之间的差异在2002年（t=-3.031,P〈0.01）和2003年（t=-3.567,P〈0.001）均能达到显著性水平,表明多年生植物水分利用效率显著高于一年生植物,能更好的适应该地区寒冷干燥的低温环境。两年间植物δ~(13)C值有明显不同,2003年显著低于2002年（t=6.786,P〈0.001）。通过分析两年间环境因子的变化认为植物叶片δ~(13)C值的年间变化主要是由于降水的变化引起的,随降雨量的增加而降低。不同植物种δ~(13)C值年间变化差别很大,反应了植物对环境变化的不同响应。在植被恢复中应选用植物δ~(13)C值随环境变化存在较大差异的物种,因为此类物种能够采取不同的对策适应该地区环境的变化。

机器人视觉伺服在工业生产线上的研究与应用

工业机器人从上世纪70年代开始已广泛的应用于各种场合，如搬运、焊接和装配等。但这些应用都是基于先精确示教后运行的，目标物体的位姿和尺寸稍有变动，就会导致机器人任务的失败。因此对于工业流水线等工件位置不固定的应用场合，采用视觉来提高机器人的智能水平以实现对目标物体的自动检测和定位抓取，具有重要现实的意义和研究价值。 本论文以机器人视觉伺服为研究对象，完成了整套视觉伺服搬运系统的组建，其中包括摄像机标定、图像的采集、图像处理、机器人手眼标定、机器人控制、机器人定位抓取，接着完成了以下各方面的研究和应用。 针对单目眼固定安装方式，通过最小二乘法求解手眼坐标的变换关系，再根据工作台平面与摄像机成像模型的约束关系，求解出目标物体的三维位姿，最终实现了机械手的精确定位。针对手眼安装方式，采用了眼在手上的单目摄像机，通过机械手末端的一次移动，虚拟实现了双目视觉的功能。同时提出了一种方便有效手眼标定方法，避免了复杂的传统手眼标定过程，无需求解摄像机外参数和手眼变换矩阵。仅获取标定时刻的摄像机综合参数和机器人位姿，就可以在机器人基坐标系中视场范围内的任意两点进行检测，根据立体视觉的约束关系求解出目标物体在机器人基坐标中的位置，进而实现对目标物体的精确定位。 接着研究了基于图像和基于位置的视觉伺服方法，简化了目标模型，通过检测图像平面二维坐标目标物体的特征点以实现对目标物体的逼近定位和旋转匹配。同时进一步研究了基于目标工件建模的方式来实现视觉伺服。即首先根据平面图像法移动机械手获得目标中心点大致基坐标位置，然后根据图像特征点建立目标工件的坐标，最后通过坐标转换获得目标物体的机器人基坐标位姿，从而实现了基于位置的视觉伺服。 而后全面介绍了工业传送线视觉机器人搬运系统的组成和工作流程。该系统演示了整套流水线的生产过程，包括机器人拆垛、传送、在线检测和机器人码垛等四个部分。系统采用高速图像处理系统对目标进行实时检测，在线匹配辨识工业传输线上的目标物体及其旋转角度与位置，并通过现场总线控制机器人完成精确抓取和码垛。最后阐述了物流实训视觉机器人搬运系统的组成，该系统采用了视觉传感器、超声波、光电和碰撞开关等多种检测传感器，大大提升了机器人的智能，使其实现了复杂的多货物码盘拆垛和分拣功能。

塔里木盆地柯坪-巴楚露头区白云岩成岩作用机理研究

Through field outcrop dolomite observation, laboratory petrography (macroscopy, microscopy, cathodeluminescence and scan electronic microscopy), geochemistry (carbon-oxygen-strontium isotopes and trace elements) and fluid inclusion microthermometry study in Keping-Bachu area of Tarim Basin, it can be inferred that there are existing eight dolomite texture types within four evolution phases in Keping-Bachu area of Tarim Basin. The paragenesis of different dolomite texture types and associated minerals in Keping-Bachu area has been established. The carbon and oxygen isotopes of saddle dolomites and matrix dolomites overlap greatly. The Strontium isotopes results of Keping-Bachu outcrop area show that the strontium isotopes differentiation of the matrix and saddle dolomites is not obvious, the reason of which is that there is thousands of Cambrian-Ordovician dolomite strata below the stratum bearing the saddle dolomite. In the process of the heat flow upward migration, the isotopes of the heat interacts with the host rock, which leads to the similarity betwwen the strontium of the saddle dolomite and matrix dolomite. The strontium isotope of the saddle dolomite is not very radiogenic. the six types samples within four phases in the study area show Eu negatively. Comparing to the other types of samples, the δEu of saddle dolomite is relatively high falling into the range of 0.510-0.874, which shows that the saddle dolomite forms in the hydrothermal setting and is affected by the hydrothermal activity to some extend.The Lan/Ybn of saddle dolomite is high up to 15.726, which means that the HREE is very rich. It belongs to the typical hydrothermal genesis model. The δCe of saddle dolomite is positive anomaly, which is the result of high effect from the land source debris. The homogeneous temperature of the saddle dolomite falls into two ranges 110-120℃ and 125-160℃, after pressure correction, they are 141-152℃，157.5-196℃, the salinity of the saddle dolomite can reach to 20-25%. With the comparing with the burial history, the Th of the saddle dolomite is high than the ambient strata temperature, these data show that the saddle dolomite is of hydrothermal origin. The evolution trend of different dolomite and associated minerals is from matrix dolomite, dolomite cementation, saddle dolomite, quartz to calcite. Alonging with this evolution trend, the temperature of the diagenetic flow initiated from 80-100℃, after rising to 135-160℃, then gradually declined. Finally, a structurally-controlled dolomitization model is established in Keping-Bachu area of Tarim Basin.

准噶尔盆地热历史与油气

Based on the temperature data from 196 wells and thermal conductivity measurements of 90 rock samples, altogether 35 heat flow data are obtained. The results show that the Junggar basin is a relatively "cold basin" at present. The thermal gradients vary between 11.6 and 26.5 ℃/km, and the thermal conductivity change from 0.17 to 3.6 W/mK. Heat flow ranges from 23.4 to 53.7 mW/m~2 with a mean of 42.3 ± 7.7 mW/m~2. The heat flow pattern shows that heat flow is higher on the uplifts and lower on the depressions. The overall low present-day heat flow in the Junggar Basin reflects its stable cratonic basement and Cenozoic tectonothermal evolution characterized by lithospheric thickening, thrust and fault at shallow crust as well as consequently quick subsidence during the Late Cenozoic. The study of the basin thermal history, which is one of the important content of the basin analysis, reveals not only the process of the basin's tectonothermal evolution, but also the thermal evolution of the source rocks based on the hydrocarbon generation models. The latter is very helpful for petroleum exploration. The thermal history of the Junggar basin has been reconstructed through the heat flow based method using the VR and Fission track data. The thermal evolutions of main source rocks (Permian and Jurassic) and the formations of the Permian and the Jurassic petroleum systems as well as the influences of thermal fields to petroleum system also have been discussed in this paper. Thermal history reconstruction derived from vitrinite reflectance data indicates that the Paleozoic formations experienced their maximum paleotemperature during Permian to Triassic with the higher paleoheat flow of around 70-85 mW/m~2 and the basin cooled down to the present low heat flow. The thermal evolution put a quite important effect on the formation and evolution of the petroleum system. The Jurassic petroleum system in the Junggar basin is quite limited in space and the source rocks of Middle-Lower Jurassic entered oli-window only along the foreland region of the North Tianshan belt, where the Jurassic is buried to the depth of 5-7 km. By contrast, the Middle-Lower Permian source rocks have initiated oil and gas generation in latter Permian to Triassic, and the major petroleum systems, like Mahu-West Pen 1 Well, was formed prior to Triassic when later Paleozoic formation reached the maximum paleotemperature.

铅同位素“双稀释剂”同位素定年法计算方法研究

铅同位素研究已广泛应用于模式定年、成矿物质来源示踪和化探找矿评价等许多领域。铅同位素“双稀释剂”同位素定年法是当前应用较广的一种铅同位素定年方法。双同位素稀释法的目的在于校正质量鉴别效应，提高测定精度。由于实验条件和分析技术的改善和提高，使铅同位素“双稀释剂”测定精度和准确度大大提高，从而铅同位素“双稀释剂”同位素定年法也将得到更为广泛的应用。本文主要是研究该法的计算，分析样品中元素量的计算，并结合几种岩石年龄方法(Pb-Pb等时线法、不一致线模式计算法、三阶段模式计算等)的计算，归纳总结出计算样品中元素量和岩石形成年龄的方法。

岩溶生态系统土壤及表生植被某些特性变异与石漠化的相关性

岩溶山地石漠化是一种与脆弱生态地质背景和人类活动相关联的土地退化过程。本文以重庆市典型岩溶山地为例，探讨了岩溶生态系统土地利用方式与土壤机械组成、土壤水稳性团聚体、土壤有机质、土壤种子库、植被类型的关系。结果表明，经开垦利用后，岩溶环境土壤表层砂化现象更加明显。土地利用强度越大，对土壤团粒结构的破坏也越大，林地、灌草坡对水分的保持能力强，土地利用强度较大的土壤保水能力相对较弱，土壤有机质受土地利用强度的明显影响。土地利用强度越大，木本植物种子越少，草本植物种子越多，且以农田杂草为主。土地利用方式的变化(如陡坡开垦)是对次生植被及其种子库的主要威胁。

浙江煤山二叠-三叠系界线剖面有机和无机碳同位素变化与古环境

浙江长兴煤山D剖面196个碳酸盐岩样品无机和有机碳同位素δ^13Ccarb和δ^13Corg变化趋势表明，煤山地区晚二叠世末为比较封闭的局限海沉积环境，早三叠世初期经局限和开阔海环境交替出现渐变为海水循环良好的广海沉积环境。长兴期的海进作用使海洋初始生产率升高，可能是引起长兴组葆青段碳同位素变重的主要原因；海洋CO2浓度增高可能是长兴组煤山段δ^13Corg出现负漂移的原因。二叠纪末期全球性海平面下降以及火山作用可能是使生态系统崩溃、引起二叠-三叠系(P-T)界线附近生物绝灭的外部原因，也是使海洋中^12C输入量增加导致过渡层碳同位素变轻的主要原因。二叠纪晚期生物绝灭经历了由渐变到突变的过程。δ^13Corg在生物绝灭后才出现大幅度负漂移，可能是由于营光合作用的浮游植物不一定因海洋缺氧以及其他生物的绝灭而停止生长，当海水酸度超过浮游生物忍耐限度时，才导致浮游生物大量死亡。殷坑组δ^13Corg和δ^13Ccarb呈上升趋势，说明经历过P-T生物大绝灭后，早三叠世海洋生产率逐渐升高，生物开始复苏。