基于正演方法的井间地震响应特征研究

地震勘探的基本任务是测量由人工震源激发的各种地震波，通过对所得到的地震波场的数据记录进行必要的处理和解释而提取所需要的地质信息。不同的地震波场特征反应了不同的地质构造等信息，因此，对地震波场特征进行研究就显得非常重要。井间地震是在一口井中激发、另一口井中接收的一种特殊的地震勘探方法，其实际记录要比常规的地震记录复杂的多，其波场中的各种波也更丰富复杂，如何识别不同类型的波并研究它们的响应特征是一个非常必要的任务。正演模拟可以为地震数据采集、处理、解释提供理论依据，是井间地震波场特征分析的一种有效方法。 本文主要研究了井间地震的数值正演模拟问题，系统地介绍了射线追踪正演模拟和波动方程正演模拟方法，利用Visual Basic 6.0语言编写了相应的射线追踪正演模拟程序，而且分两种方法详细分析了井间地震数值模型的地震响应特征，为直观的井间地震波场识别和勘探地震数据反演提供了必要的依据。本文取得的主要成果如下： 1)在前人的VSP正演模拟的基础上，改进并总结出了一套井间地震射线追踪正演模型的制作方法。 2)编制了井间地震射线追踪正演模拟程序V1.0。 3)利用编写的井间地震正演模拟程序，作了两种射线追踪数值模拟试算；利用Tesseral声波方程正演模拟试算了含有楔形体和丘状体的理论模型；取得了较好的模拟数据。

滤食性贝类养殖活动对海域生态系统的影响及生态容量评估

滤食性贝类以水体中的浮游植物和有机碎屑为主要食物，养殖海域的初级生产力水平、水动力学特性等生态环境因子的差异，不仅直接影响养殖贝类的产量，而且也与贝类养殖活动对生态环境的压力密切相关。由于养殖的种类、密度、方式及养殖海域的特性不同，关于贝类对生态环境的影响往往有不同的结果。本文以我国北方大连獐子岛扇贝底播海区和荣成桑沟湾贝类筏式养殖区为研究对象，采用现场调查、室内受控实验及生态数值模型模拟方法，分析研究了滤食性贝类对海域生态系统的影响，对这两个海域贝类养殖的生态容量进行了初步的评价。 主要结果： 1. 獐子岛海域底播贝类养殖活动对该海域生态系统的影响较小。非参数统计—符号检验的结果显示，养殖区与非养殖区之间的溶解性无机氮、磷酸盐浓度、氮磷摩尔比及浮游植物群落结构没有统计学上的差异（p>0.05）。但是从变化的趋势上来看，贝类养殖活动对水域环境的某些参数有一定程度的影响。例如，獐子岛底播贝类养殖海域的溶解性无机氮以氨氮为主，可能与贝类的代泄活动有关；不论是叶绿素浓度，还是网采浮游植物的生物量都是贝类高密度养殖区<贝类低密度养殖区<非养殖区（7月份除外），这种趋势可能与贝类的摄食压力有关。 桑沟湾各环境指标表现出明显的区域性。除春季外，非养殖区的DIN浓度高于各养殖区。在春季和冬季，贝类区的磷酸盐浓度显著降低；而硅酸盐浓度在夏季和秋季显著增大。综合分析DIN、PO4-P及SiO3-Si三个参数的四季变化，海带区、贝藻区及贝类区发生显著性变异的概率分别为25%，42%和50%，贝类区的变异较大。浮游植物、小型浮游动物的生物多样性指数都是以非养殖区为最高，贝类区的多样性指数最低。尤其是浮游动物的丰度，贝类区显著低于非养殖区。 2. 利用挪威的MOM (Modelling-Ongrowing fish farms-Monitoring)评价系统，评价了桑沟湾长期大规模的贝藻筏式养殖活动对底质环境的压力。在桑沟湾设10个取样站位，共获得66个底泥样品。比较了MOM－B评价系统的3组参数的季节变化特性。结果显示，底质条件属于1级，说明桑沟湾贝藻长期大规模的养殖活动对底质环境的压力较低。结合桑沟湾的环境及养殖特点，分析了压力较低的原因。 3. 经计算，2006年中国海水养殖的贝类和藻类使用浅海生态系统的碳可达396万吨，并通过收获从海中移出至少136.9万吨的碳。从1995年至2006年，养殖大型藻类和贝类累计移出的碳分别约为365万吨和893万吨，总计达1258万吨。证明了浅海的贝类和藻类养殖活动直接或间接地使用了大量的海洋碳，提高了浅海生态系统吸收大气CO2的能力。 4. 采用模拟现场生物沉积法测定了虾夷扇贝的滤水率、摄食率等生理指标及其与贝类个体大小、水温的关系。虾夷扇贝单位个体的滤水率与组织干重的关系符合幂函数方程CR=a×DWb，b值在0.45～0.65范围内；水温对虾夷扇贝滤水率的影响极其显著(p<0.01)，温度（T）与滤水率（CR）呈抛物线的关系：CR=-0.0009T2+0.0188T-0.0306，水温为10℃时，虾夷扇贝的滤水率、摄食较大。 5. 采用模拟现场流水法测定了3种滤食性贝类的食物选择性。紫贻贝、长牡蛎及栉孔扇贝分别对直径4m, 6m 和 8m颗粒的保留效率达到最大值；对小颗粒（直径2m）的保留效率分别为17%, 19% 和 8％。栉孔扇贝对食物数量和质量浓度的变化相对敏感，随着数量浓度的增加，栉孔扇贝倾向于摄食较大的颗粒；随着颗粒食物质量浓度的增加，倾向于摄食较小的颗粒。 6. 獐子岛海域四个航次的调查结果显示，叶绿素浓度在1.23～2.85mg.m-3范围内，均值为1.78±0.57 mg.m-3；初级生产力的变化范围为30.4～117.0 mg C. m-2.d-1，平均值为76.6±41.9 mg C. m-2.d-1。通过虾夷扇贝生物量断面调查，获得了虾夷扇贝的壳高频率分布情况，7月份的众数值出现在100 mm，10月份壳高的众数值为80 mm。利用以上测定的虾夷扇贝的滤水率等基本生物学特性，结合虾夷扇贝的年产量、海域面积和有关的水文状况等数据，计算了滤水效率、摄食压力、调节比率3个食物限制性指标参数，全年的均值分别为0.048, 0.31和 0.16，都小于1，说明目前该海域虾夷扇贝的养殖量未达到养殖容量。 7. 利用STELLA软件，建立的桑沟湾贝藻养殖的数值模型，模拟了叶绿素a浓度及氮磷营养盐的周年变化情况，及其对贝类养殖生物量变化的响应。以叶绿素a浓度为指标，初步探讨了桑沟湾贝类的生态容量。

双壳贝类幼虫变态诱导及其机理研究

变态过程是双壳贝类由幼虫向成体转变的一个必不缺少的发育阶段。研究双壳贝类幼虫的变态过程及其机理，对于阐明它们的种群数量变动，促进重要经济双壳贝类增养殖的发展有重要的理论和实践意义。本论文除了用化学物质对几种双壳贝类(海湾扇贝、墨西哥湾扇贝和硬壳蛤)幼虫的变态进行诱导外，主要以激素和神经递质的作用方式为基础，通过直接测定双壳贝类(以海湾扇贝为代表)幼虫体内激素和神经递质、第二信使cAMP等生化物质含量的变化来研究双壳贝类幼虫变态过程中的信息传递途径，从分子生物学和神经生物学角度阐明双壳贝类幼虫变态机理。主要结果如下：1．通过参考国内外大量文献的基础上，较为系统地评述了近二十年来海洋无脊椎动物幼虫附着变态研究的一些进展情况，主要包括诱导因子、附着变态机理模型、人工诱导物的应用和延迟变态四个方面。到目前为止，人们已经发现了许多海洋无脊椎动物幼虫附着变态的诱导物质，主要分为天然诱导物和人工诱导物两大类，一些人工诱导物如GABA、肾上腺素和去甲肾上腺素已经在经济贝类苗种生产中得到应用。幼虫附着变态机理模型主要有长牡蛎(Crassostrea gigas)幼虫附着变态的双调控模型、红鲍(Haliotis rufescens)幼虫附着变态的上行调节模型以及多毛类Phragmatopoma california幼虫附着变态的脂肪酸调控模型。本论文还评述了海洋无脊椎动物幼虫发生延迟变态的原因以及延迟变态对海洋无脊椎动物造成的影响，并提出了解决的方法和今后研究的重点问题。2．在室内用氯化乙酰胆碱、ATP和CaCl_2 3种化学物质对海湾扇贝幼虫的变态进行了诱导实验。结果表明，虽然在个别浓度和处理时间氯化乙酰胆碱和ATP有诱导作用，但总体诱导效果不显著。而10×10~(-3)～40×10~(-3M的CaCl_2在处理12～24h后诱导效果较显著，其诱导效果对处理时间的依赖性较显著，在浓度为40×10~(-3)M和处理时间为24h时诱导效果最好，与对照组相比，变态率提高23.18％。3种诱导物对幼虫死亡率均有显著影响，并且死亡率对浓度和处理时间均有显著的依赖性，浓度越高，处理时间越长，死亡率越高。3．用KCl、肾上腺素、去甲肾上腺素和氯化胆碱进行了墨西哥湾扇贝(Argopectenirradians concentricus Say)幼虫变态的诱导作用实验。结果表明，KCl、肾上腺素、去甲肾上腺素和氯化胆碱对墨西哥湾扇贝幼虫变态均有显著诱导作用。KCl在处理时间为12h～48h范围内均有诱导作用；13.42×10~(-3)M和20.13×10~(-3)M的KCl诱导效果较好，变态率平均提高10％以上。1．O×10~(-6)M～50×10~(-6)M的肾上腺素在处理时间为lh～12h较适宜，此时变态率均提高10％以上。1.0×10~(-6)M～50×10~(-6)M的去甲肾上腺素在处理时间为1h～24h都较适宜，变态率平均均提高10％以上，最高可提高31．07％。0.01×10~(-4)M～1.O×10~(-4)M的氯化胆碱在处理时间为12h～48h时诱导效果均较好，它们之间的平均变态提高率并没有显著差别，均在12％～13％之间。10×10~(-4)M的氯化胆碱在处理时间为12h时诱导效果较明显，变态率可以提高19.14％，超过12h，变态率明显下降，100×10~(-4)M的氯化胆碱明显产生毒害作用，幼虫变态率均为零，而幼虫的死亡率均为100％。4．用KCl、肾上腺素、去甲肾上腺素、L-DOPA、5-羟色胺(5-hydroxytryptamine，Serotonin，5-HT)和GABA(γ-氨基丁酸)进行了不同浓度不同处理时间对硬壳蛤(Mercenaria mercenaria L.)幼虫变态诱导实验。结果表明，KCl、肾上腺素、去甲肾上腺素、L-DOPA和5-羟色胺对硬壳蛤幼虫的变态均有诱导作用，而GABA的诱导 作用不显著。KCl的最佳诱导浓度随处理时间不同而有所不同。当处理时间为1～24h时，KCl的最佳诱导浓度为33.56×10~(-3)M，此时幼虫变态率均提高24％以上，当处理时间为48h时，KCl的最佳诱导浓度为20.13～26.85×10~(-3)M，处理时间为72h时，最佳诱导浓度为13.42×10~(-3)M。肾上腺素和去甲肾上腺素的诱导作用与浓度和处理时间均有关。肾上腺素的最佳处理浓度为100×10~(-6)M，最佳处理时间均为8h，此时幼虫变态率提高最大，为36.97％。当去甲肾上腺素的诱导浓度为100×10~(-6)M，处理时间为8h～16h时，幼虫变态提高率较高，均大于18％，死亡提高率均低于30％，当去甲肾上腺索诱导浓度为500×10~(-6)M时，虽然在8h～16h的处理时间范围内，幼虫变态提高率也较高，均大于18％，但当处理时间超过8h，在16～48h范围内，幼 虫死亡提高率明显升高，均大于50％。L-DOPA的适宜诱导浓度为10×10~(-6)M～50×10~(-6)M，适宜处理时间为8～24h，此时幼虫变态率均提高30％以上，最高可提高79.43％。5-羟色胺的诱导作用较强，其适宜诱导浓度为100×10~(-6)M—1000×10~(-6)M，适宜处理时间为0.5～24h，此时幼虫变态率提高均在30％以上，当处理时间为8h时，最佳诱导浓度为1000×10~(-6)M，此时幼虫变态率提高57.5％，当处理时间为24h时，最佳诱导浓度为100×10~(-6)M，此时幼虫变态率提高69.29％。GABA的诱导作用较弱，最佳诱导浓度随处理时间的不同而有所不同。处理时间为24h和48h时，最佳诱导浓度为0.1×10~(-6)M；处理时间为0.5～16h时，最佳诱导浓度为100×10~(-6)M。5．KCl、肾上腺素、去甲肾上腺索、L-DOPA、5-羟色胺、GABA、茶碱和咖啡因8种诱导物对不同发育阶段海湾扇贝幼虫变态的诱导作用是不同的。13．42×10~(-3)M和20.13×10~(-3)M的KCl对第12天幼虫的变态有抑制作用，变态提高率为负值；之后当幼虫发育至第13和14天时，两浓度的KCl能够明显诱导幼虫变态，变态提高率均高于20％，而对于第16天的幼虫诱导作用有所减弱，变态提高率有所降低；26.85×10~(-3)M的KCl对第12和13天幼虫的变态均有抑制作用，变态提高率为负值，对第14和16天幼虫的变态却有明显的持续的诱导作用，变态提高率分别为22.98％和37.5％。神经递质肾上腺素、去甲肾上腺素、L-DOPA、5-羟色胺和GABA的诱导作用规律基本相似，即对第13天海湾扇贝幼虫的变态有明显的抑制作用，变态提高率均为负值，而对第14天幼虫的诱导作用较显著。茶碱和咖啡因作为影响细胞内cAMP的物质，它们的诱导作用规律与神经递质有所不同。它们对第13天海湾扇贝幼虫变态的诱导效果最好。6．测定了不同发育阶段及人工诱导后海湾扇贝幼虫体内去甲肾上腺素、多巴胺和5-羟色胺含量的变化规律。结果表明，海湾扇贝幼虫体内去甲肾上腺索含量在变态前和变态后没有明显变化，变态前为2352(pg／mg湿重)，变态后为2770(pg／mg湿重)。多巴胺和5-羟色胺含量在变态前随幼虫的发育而增加，变态前(第13天)急剧增加，第13天的幼虫比第12天的幼虫分别增加了2.8倍和5.7倍，变态后急剧下降，变态后幼苗比第13天的幼虫分别降低了25.1倍和16.4倍。海湾扇贝幼虫体内DA：NE比和5-HT：NE比在变态前和变态后变化比较剧烈。DA：NE比和5-HT：NE比在变态前(第13天)急剧增加，第13天的幼虫比第12天的幼虫增加了3.O倍(DA：NE比)和5.0倍(5-HT:NE比)；变态后急剧降低，变态后幼苗比第13天的幼虫降低了29.8倍(DA：NE比)和19.5倍(5-HT：NE比)。海湾扇贝幼虫经KCl和氯化钙诱导24h后，体内去甲肾上腺素、多巴胺和5-羟色胺以及DA：NE比和5-HT：NE比均有所降低。本实验的结果表明，多巴胺和5-羟色胺可能启动了海湾扇贝幼虫的变态过程。7．茶碱和咖啡因对墨西哥湾扇贝幼虫的变态均有明显诱导作用。它们的诱导作用均对浓度的依赖性较强，对处理时间的依赖性较弱。10×10~(-4)M的茶碱诱导效果最好，平均变态提高率达33％，其次为1.0×10~(-4)M和100×10~(-4)M的茶碱，平均变态提高率分别为23.15％和21.97％。处理时间对茶碱诱导效果影响不显著，在1～24h范围内，平均变态提高率在19.07～26.1％之间变动。10×10~(-4)M的咖啡因诱导效果最佳，4个处理时间的平均变态提高率为36.01％，其次为100×10~(-4)M，平均变态提高率为26.43％。处理时间对茶碱的诱导效果影响不大，在1～24h范围内，平均变态提高率在19.65～22.02％之间变动。8．采用直接测定cAMP的方法来研究cAMP是否参与了海湾扇贝幼虫的变态过程。结果表明，cAMP参与了海湾扇贝幼虫的变态过程。海湾扇贝幼虫体内cAMP含量随着发育阶段的不同而有所变化。在D形幼虫期最低，为73 pmol／(mg蛋白质)；当到达壳顶期幼虫时cAMP含量明显增加，比D形幼虫期提高了12.7倍。从壳顶期幼虫到眼点幼虫(100％，第13天)cAMP含量增加速度较慢，各发育阶段分别比前一发育阶段增加了0.4倍、0.3倍和0.2倍。但当幼虫变态后，体内cAMP含量又急剧增加，幼苗体内cAMP含量比眼点幼虫(100％，第13天)增加了6.1倍。当用KCl、肾上腺索和L-DOPA诱导后，幼虫体内cAMP含量明显增加，分别比对照组提高了7.8倍、1.5倍和10.7倍，说明cAMP参与了这3种诱导物诱导海湾扇贝幼虫变态的过程。9．在前面实验结果和参考有关文献的基础上，初步提出了以海湾扇贝为代表的双壳贝类幼虫变态机理模型：幼虫变态分为两个过程：启动过程和后续过程。当幼虫发育到一定阶段，在外界刺激因子的作用下，体内分泌多巴胺和5-羟色胺，多巴胺和5-羟色胺通过某种信号转导途径(如以DG和IP_3为第二信使)启动变态过程，变态过程启动后，又激活以cAMP为第二信使的信号转导途径(暂时称为后续过程)，两者共同完成了幼虫的变态过程。

海洋趋磁细菌多样性和特性研究及其分离纯化培养

趋磁细菌是一类革兰氏阴性的原核生物，广泛分布于淡水和海水环境中的有氧-无氧过渡区。本文研究了青岛汇泉湾沿岸一个海水养殖池塘中两个不同亚区内趋磁细菌的多样性。一个是常年水深在0.5 ~ 3 m，类似潮下带区域；另一个是在落大潮的时候沉积物能暴露在空气中，类似潮间带区域。 在该池塘类似潮下带区域的沉积物中发现了大量海洋趋磁细菌，最大丰度可达105 cells/cm3。透射电镜观察发现该菌菌体形态多样，有球形或卵球形、长短杆状、弧状和螺旋状，其中球形或卵球形趋磁细菌占绝对优势。电镜观察还发现该菌磁小体的排列方式呈多样化，大多数呈链状排列，有单链、双链及多链，还有的呈环状或者成簇排列。磁小体的形态也多种多样，有正方体、棱柱体、立方八面体、子弹头状、片状和齿状。用RFLP方法分析了70个克隆，测序得到10条不同序列。经16S rDNA系统发育分析，发现9个属于α-变形菌亚纲，1个属于γ-变形菌亚纲，共有8个不同的属，优势种属于未培养的海洋趋磁球菌。所有克隆与最接近的海洋趋磁球菌的相似性并不高（76.4% ~ 89.4%），表明该区域的趋磁细菌为新发现的微生物资源。 而在该池塘类似潮间带区域的沉积物中发现了单一种群结构的趋磁细菌。透射电镜观察显示菌体形态为球形至卵球形，大小为1.8 ~ 2.3 × 2.0 ~ 2.8 μm，细胞侧生两簇鞭毛，极性趋磁运动，每个细胞内都含有两条磁小体链。统计结果显示，两条磁小体链上的磁小体数目60%都相差1个。单个菌体中磁小体数目从7到31个不等，平均为18个，其中包含19个磁小体的菌体占多数。磁小体的形状多为长方体，平均长度和宽度分别为101 + 24 nm和83 + 21 nm，形态因子约为0.83 + 0.09，为单磁畴晶体。能谱显示磁小体的成分为Fe3O4。磁滞回线的测量得到单个磁小体的磁距为2.6 × 10-13 emu。用RFLP方法分析了98个克隆，测序得到3条不同序列，而三条序列之间的相似性都在98%以上，可认为是同一个种，FISH也证实了该处趋磁细菌为单一种群。经16S rDNA系统发育分析显示，该处趋磁细菌隶属于α-变形菌亚纲中的一个新属。初步结果显示了趋磁细菌对潮间带环境的适应性。 本文还采用半固体培养基培养了一株海洋趋磁螺菌，电镜下观察，菌体大小约为3 × 0.8 μm，体内包含一条磁小体链，磁小体形态不规则，大小分布不均。目前，纯化工作正在进行。

中华哲水蚤生殖和生长生态学研究

本文在实验室内研究了温度和饵料对中华哲水蚤的生殖和生长的影响，结果表明 1）中华哲水蚤雌体的产卵模式是间歇式的，但产卵和间歇的天数因个体而异。产卵时间为1～9天不等，最长为9天；间歇时间一般为1～2天，最长为5～6天。2）中华哲水蚤雌体的产卵量对食物变化的响应为3～5天，饥饿6天后不产卵，添加饵料3天后恢复产卵。饥饿降低了雌体的生殖力，饵料质量对产卵量有明显影响。3）孵化速度随着温度的降低而减慢，18.7 ℃时达到最大孵化率时间大约为25h；16.04 ℃时约为43.5h；7 ℃时约为93.4h；当卵在3.7 ℃时，孵化率仅达到13.9%。4）根据现有的结果，NI、NII的发育时间随着温度降低而延长，7.1 ℃、9.1 ℃、15.4 ℃下以卵到NIII的发育时间约为8-9、6-7、4.5天。5）以骨条藻为饵料的幼体发育时间明显比以三角褐指藻为饵料的发育时间短，尤其在NII、NIV其表现最为明显，其中以骨条藻为饵料的中华哲水蚤的世代时间为27天。中华哲水蚤整个幼体的生长时间是不“等时”的，其中NI和NII的发育时间较短，NIII和NIV的发育时间较长，NV－CII倾向于等时生长，CII－CV发育时间又开始延长，骨条藻为饵料的世代组中，CIII的发育时间最长。6）对中华哲水蚤整个幼体的发育来说，平均生长率基本随着发育期的增长而增大。平均生长率随着饵料组分的不同而不同。2000年6月至2001年5月，在野外主要调查了南黄海（鳀鱼产卵场）中华哲水蚤的产卵率和孵化率，一年该种的总平均产卵率春季最高，夏季次之，再者冬季，秋季最长。孵化率大小范围为（75％－100％），推测中华哲水蚤的交配行为是较成功的，所调配海域为中华哲水蚤提供了较好的食物资源。

四种海洋生物的化学成分及其生物活性研究

从海洋动植物中寻找和筛选具有药用价值的活性先导化合物是海洋药物研发极为重要的理论基础研究。基于中国东南热带和亚热带沿海海域丰富的生物资源，本工作以化学分析和生物活性筛选为导向，以黄海海域习见的绿藻束生刚毛藻、南海三亚附近海域的圆裂短足软珊瑚、海绵Pseudoceratina sp.及广西沿海滩涂的盐生植物海刀豆四种海洋生物为样品，应用现代分析和检测手段对其次生代谢产物及其生物活性进行较系统的研究。 综合利用现代色谱手段和波谱技术，从上述目标生物样品中共分离并结构鉴定化合物74个，其中新化合物10个，新天然产物1个，这一新发现原则性结果，属国内外首次报道。1.对黄海海域束生刚毛藻C. fascicularis的化学成分及其生物活性进行了首次研究，从中得到叶绿素类新化合物Porphyrinolactone 1和新天然产物 20-Chlor-(132-S)-hydroxyphaeophytin a 2，在避光条件下对叶绿素类化合物进行体外NF-κB活性抑制筛选实验, 结果表明化合物1-6对NF-κB都有显著的抑制活性；对叶绿素类化合物首次进行体外蛋白酶体ChT-L的抑制活性实验筛选,化合物2和4对蛋白酶体ChT-L表现出显著的抑制活性，在浓度为50μM时，抑制率分别为70%和73.5%，并对其立体构型和生物活性的构效关系进行探讨；首次从该属得到环阿尔廷三萜类化合物7—12；对所得化合物7—15在浓度为1μg/mL时对肿瘤细胞部分靶蛋白酶的抑制活性测定结果表明，这些化合物对不同的靶蛋白酶表现出较强的抑制活性。2. 从南海圆裂短足软珊瑚中发现孕甾及其糖苷类新化合物22—27。3. 南海海绵Pseudoceratina sp.中发现溴代酪氨酸生物碱类新化合物41—42，组胺酸生物碱类新化合物43，并对其生源关系进行探讨。4. 首次对海刀豆C. maritime的化学成分进行研究，发现紫檀素类化合物61—63，异黄酮4个64—67；对该类化合物61—67首次进行NF-κB和蛋白酶体ChT-L的抑制活性筛选，其中化合物63表现出较强的NF-κB的抑制活性。

微型浮游动物及其对浮游植物的摄食压力

本论文研究了渤海，胶州湾和东海20-200 μm微型浮游动物（桡足类幼虫、纤毛虫）的数量和生物量（1% Lugol's 试剂固定1000ml，Utermohl法150倍显微镜检查），在渤海和东海用稀释法（Landry and Hassett, 1982; Burkill et al., 1990）估计了微型浮游动物（<200 μm）对浮游植物的摄食压力。对上述海区调查的时间如下：渤海：1997年6，1998年6月（莱州湾），1998年10月；胶州湾1997年8、11月，1998年2、4、8、11月，1999年2月；东海：1998年7月。结果如下：渤海：1997年6月，只发现一种砂壳纤毛虫，数量为0-980个/L。1998年6月（莱州湾），微型浮游动物数量为30-2390个/L，生物量为1.5-25 μg C/L，水体中生物量为0.1-53.2 mgC m~(-2)。共有13种砂壳纤毛虫和一种无壳纤毛虫。纤毛虫的数量为0-2380个/L，生物量为0-24.52 μg C/L。纤毛虫优势种有无壳纤毛虫、Tintinnopsis pallida、T. amoyensis和T. chinglanensis。微型浮游动物的各个类群呈斑块分布。1998年10月，微型浮游动物的数量为0-770个/L，生物量为0-12.3 μg C/L，水体中生物量为0-136 mgC m~(-2)。在两次大面调查间隔的6天内，发生大风。两次大面站调查海区的温盐分布格局没有很大变化，但微型浮游动物的变化却十分显著，这也反映了恶劣天气对海洋生物的影响。在几个连续站对微型浮游动物的连续监测表明，微型浮游动物的分布与水团有很大关系。胶州湾：桡足类幼虫在8月数量最大（850个/L）。共记录两种无壳纤毛虫和7种砂壳纤毛虫。微型浮游动物数量弯化很大，从10-22600个/L。微型浮游动物的分布格局可能是湾内和湾外海水混合的结果：1997年11月，无壳纤毛虫No.12从湾外涌入，其他航次无壳纤毛虫No.11在湾内发生，向湾外扩散。东海：微型浮游动物数量较少，最大数量为1970个/L，绝大多数站位低于300个/L，生物量为0.08-45 μg C/L，水体50m积分生物量为5-283mgC m~(-2)。微型浮游动物有明显的斑块分布，连续监测没有发现明显的变化。根据稀释培养的结果，微型浮游动物对浮游植物摄食压力如下所述：渤海三个航次的微型浮游动物对浮游植物摄食率为0.13-1.01d~(-1)，每天摄食浮游植物生物量（现存量）的12-49%，初级生产力的34-267%。东海稀释培养的结果为微型浮游动物地浮游植物的摄食率为0.2-1.2d~(-1)，每天摄食浮游动物生物量的20-71%，摄食初级生产力的54-98%。由于稀释培养实验的设计和操作有许多争议之外，本文只将结果列出，对方法不作讨论。

海气热通量与东亚夏季风的关系

本文采用基于风切变的季风指数确定了多年季风爆发的时间；使用实测资料计算分析了2008年南海季风爆发前后海气通量的特征；基于COARE3.0算法，用NCEP2中海气要素再分析资料计算了海气热通量场并与NCEP2中原始热通量场进行了比较；利用EOF方法得到季风爆发早晚年份海气热通量场的时空特征；利用SVD方法分析了热通量场及海温场与季风的关系，初步探讨了海气热通量的变化影响季风爆发的过程和机理。结果表明： 1、2008年南海夏季风爆发期间热带气旋对海气要素的影响较大。动量交换系数与热量交换系数是风速的函数，曲线在风速为4m/s时有一个转折的过程。 2、海温的变化超前于季风爆发时间和强度的变化；热通量的变化超前于海温的变化。热通量通过海温这一中间过程对季风产生作用。 3、季风爆发时间和强度的变化受前期2至3个月时黑潮区域热通量变化的影响。此海域的热通量较大的时候，其后的季风爆发偏早、偏强；反之，季风爆发偏晚、偏弱。

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。

真鲷（Pagrus major）胚胎超低温损伤机理研究

鱼类胚胎由于其自身结构特征：体积大、含水量高、多室结构等，迄今超低温保存尚未成功。超低温保存过程中所造成的冷冻损伤是制约鱼类胚胎超低温保存成功与否的关键，具体表现为渗透压影响、抗冻剂毒性、冰晶损伤等。系统研究并阐明鱼类胚胎冷冻损伤机理，是成功建立鱼类胚胎超低温保存技术的基础。本论文主要针对胚胎对渗透压的耐受性、抗冻剂对胚胎的渗透性、降温速率对胚胎内外冰晶形成温度的影响等冷冻损伤机理进行了系统研究，主要研究结果如下： 1.通过检测胚胎在不同浓度人工海水（0%、25%、50%、75%、1×、2×、3×、4×，渗透压范围0~3740 mOsm/kg）中的孵化率，确定了真鲷不同发育时期胚胎对渗透压的耐受范围，以及心跳期胚胎浸泡不同时间对渗透压的耐受范围。结果显示：①真鲷2-4细胞期、原肠期、10-14体节期胚胎、心跳期和出膜前期胚胎孵化率>50%时渗透压的范围依次为：919~1391 mOsm/kg、919~1391 mOsm/kg、462 ~1391 mOsm/kg、232~1878 mOsm/kg和692~1391 mOsm/kg，表明心跳期胚胎对渗透压变化的耐受范围最广；②在不同浓度人工海水中分别浸泡10 min、30 min、1 h、5 h和10 h后，真鲷胚胎孵化率无显著变化的渗透压范围分别为0~2804 mOsm/kg、0~1878 mOsm/kg、232~1391 mOsm/kg、232~1391 mOsm/kg和919~1391 mOsm/kg；结果表明心跳期胚胎对渗透压的耐受范围随浸泡时间的延长而减小。 2.采用毛细管电泳技术检测胚胎内部DMSO的浓度，并且分析了胚胎孵化率和胚胎内部DMSO的浓度随浸泡时间变化与外部抗冻剂的关系。结果表明胚胎孵化率随胚胎外部抗冻剂溶液浓度和浸泡时间的增加而降低；胚胎内部DMSO浓度随胚胎外部抗冻剂溶液浓度和浸泡时间的增加而增加。对胚胎孵化率（y1）随抗冻剂溶液浓度（x）的变化进行一元三次多项式回归，当浸泡时间分别为10 min、30 min和60 min时，回归方程依次为：y1 = -2832.7x3 + 575.01x2 - 37.011x + 99.641（R2 = 0.9722）；y1 = 30288x3 - 16322x2 + 2077.3x + 27.603（R2 = 0.9876）；y1 = 16052x3 - 5985.2x2 - 32.696x + 119.6（R2 = 0.9124）。对胚胎内部DMSO浓度（y2）随抗冻剂溶液浓度（x）的变化进行回归，当浸泡时间分别为10 min、30 min和60 min时，回归方程依次为：y2 = 0.2584e6.7294x（R2 = 0.9876）；y2 = 0.2521e10.964x（R2 = 0.9644）；y2 = 0.4054e10.95x（R2 = 0.8954）。 3. 利用低温显微镜观察了不同降温速率（20、40、60、80、100、120℃/min）对胚胎内外冰晶形成温度的影响。胚胎外部冰晶形成温度（TEIF）随降温速率的增加显著下降，在降温速率大于80℃/min之后，TEIF随降温速率增加而降低的幅度减小；胚胎内部冰晶形成温度（TIIF）在降温速率小于80℃/min 时随降温速率的升高而降低，在降温速率大于80℃/min 时随降温速率的升高而升高；胚胎内外冰晶形成温度差值（TEIF - TIIF）在降温速率小于80℃/min时随降温速率的升高而增大，在降温速率大于80℃/min时随降温速率的升高而减小。 4. 在低温显微镜下观察了真鲷胚胎低温保存中有复活胚胎记录的保存方法在冷冻解冻过程中的冰晶形成过程，结果表明：①在冷冻过程中，玻璃化法冷冻的胚胎的内部冰晶形成温度（-53.70，-64.33℃）显著低于程序降温法（-17.51，-21.40℃）；而且在玻璃化法冷冻的胚胎内部冰晶形成温度高于外部冰晶后形成（-70.30℃），程序降温法中则相反，胚胎内部冰晶形成温度显著低于外部冰晶形成温度（-4.93，-5.00℃）；玻璃化法中，40%PG冷冻的胚胎外部溶液出现玻璃化现象，其他组均未出现；②在解冻过程中，各组均出现重结晶现象；解冻后，玻璃化法的胚胎完整率（62.82%）远高于程序降温法（9.21%）。

菲律宾蛤仔（Ruditapes philippinarum）对胶州湾生态环境影响的现场研究

本文对我国胶州湾养殖的主要滤食性贝类菲律宾蛤仔的生理生态学进行了系统研究，通过资料收集、现场调查、定点连续观测、现场模拟实验等综合性方法探讨了菲律宾蛤仔养殖对胶州湾生态环境的影响。主要系统调查了不同季节胶州湾自然沉积物中C、N和P的变化；研究了菲律宾蛤仔生物沉积作用的周年变化；同时还研究了不同月份菲律宾蛤仔的耗氧率，排泄率的变化。结果如下: 1、综述了滤食性贝类通过滤食、生物沉积和呼吸排泄等作用对海区环境的影响,系统评述了埋栖性贝类生物沉积的测定方法及其生态效应。国际上已有不少研究专门报道了贝类在海区现场的生物沉积作用，而在我国，关于埋栖性贝类生物沉积特征的研究较少。 2、在胶州湾红岛附近养殖海区，从2003年10月到2004年7月以及2005年8月到2005年12月对菲律宾蛤仔生物沉积进行了现场测定。大、中和小规格菲律宾蛤仔生物沉积速率范围分别为121.6～1527.4mg/ind·d，49.5～902.1mg/ind·d，14.2～653.9mg/ind·d。海底自然沉积物OM分别为3.1％和5.7±1.1％。而大、中和小规格菲律宾蛤仔生物沉积物的OM分别为6.2±1.2％、5.9±1.3％和6.1±1.4％。大、中和小菲律宾蛤仔生物沉积物TP含量分别为399±26ppm，372±16ppm，345±15ppm。大、中和小规格蛤子生物沉积物中的OP分别为80±17ppm，92±12ppm和102±10ppm，明显高于对照沉积物的OP。生物沉积物中的OP/TP要明显高于对照沉积物，前者为23～25％，而后者仅为20％。菲律宾蛤仔生物沉积速率呈明显季节性变化，其与软体干重呈异速方程关系，a值的变化范围为0.85～4.50（平均为2.32）。菲律宾蛤仔贝肉的OC和ON含量分别为40.80±7.59％和的10.26±2.19％。贝壳的OM、TP、OP、OC和ON含量分别为3.28±0.47%、109.2±16.6ppm、64±22.9ppm、12.21±0.30％和0.19±0.05％。 3、不同规格菲律宾蛤仔的代谢率呈明显季节变化。7月份，单位个体菲律宾蛤仔耗氧率最高为1.72 g/ind•h；8月份，排氨率和排磷率达到最高，分别为2.44μmol/ind•h、0.58μmol/ind•h。菲律宾蛤仔的O:N在10.7~31.9范围内，O:N和N:P具有明显的季节变化，8月份最大。 4、研究了本湾底质环境特征，测定了自然沉积物的OM、OC、ON、TP和OP的含量。胶州湾站位沉积物的有机质和C、N、P含量季节变化不大，有机质含量大约为3.5％，OC和ON含量大约为0.7％和0.06％。TP含量为285ppm左右，OP含量大约为50ppm。养殖海区沉积物有机质和C、N、P的含量明显高于非养殖海区沉积物含量，其C/N、C/OP和OP/TP一般也比非养殖海区站位高。 夏季，胶州湾菲律宾蛤仔养殖区（平均密度按600ind/m2计算）单位面积（m2）的生物沉积速率平均为176g/m2•d，对于整个海湾，将有1.2万吨的悬浮颗粒物通过贝类排粪作用沉积到海底。通过菲律宾蛤仔的呼吸作用，单位面积（m2）的耗氧量为6.67gO2/m2•d；同时从海底向水体释放大约为16.7μmolN /m2•d和3.3μmolP/m2•d的溶解态N和P；对于整个海湾，菲律宾蛤仔将耗掉水体中的467T/d氧气，同时向水体中释放16.4T/d氨氮和7.2T/d无机磷。对于半封闭的胶州湾，大规模菲律宾蛤仔的滩涂养殖其产生的生物沉积物聚集于海底可能会对海区底部的物理化学和生物环境产生很大影响；而氧的消耗、氨和无机磷的排泄，会对水层中的物理化学环境和营养盐循环产生很大影响。从而由此推测，菲律宾蛤仔高密度大规模的养殖，在整个胶州湾水层－底栖系统耦合作用中可能起着很重要的作用。

胶州湾及邻近海区沉积动力学

本文通过在胶州湾及邻近海区的野外调查，其中包括海底表层沉积物采集、海水样采集、浊度测量、ADCP走航式测量，获得大量数据；结合历史资料，用如下方法研究了胶州湾及邻近海区的沉积动力学：（1）以地貌单元完整性和特征距离一致性为依据，将研究区划分为若干小区；采用Gao-Collins粒径趋势分析模型提取海底沉积物净搬运方向的信息，并寻找天然示踪沉积物方面的证据；（2）通过现代声学理论分析，获得了用ADCP进行走航式悬沙浓度测量的方法；（3）用~(210)Pb方法和沉积物平衡法计算百年尺度的沉积速率；（4）通过对原始水槽试验数据的重新分析，获得了用于沉积物搬运率计算的经典公式之一－Bagnold型方程的系数校正公式。胶州湾及邻近海区海底沉积物种类繁多，而且呈现斑状分布特征。沉积物粒径趋势结果显示，胶州湾内的大型垄脊和口门延伸至外海的深槽尾部是两个主要的沉积物汇聚区，这不仅与地貌及水动力相吻合，还与根据重矿物扩散趋势一致；与颗石藻化石空间分布型式变有一定的相关性。对于相同的沉积物样品来说，基于不同粒度分析方法所获得的粒径趋势矢量具有一致性。因此，粒径趋势分析模型不仅可用于采样间距不一致、沉积物类型复杂的深水海湾；也可用于传统方法获得的历史粒度资料的处理。胶州湾沙滩供沙的主要机制是通过风暴潮期间强烈的动力作用，使沙滩沉积物以悬移质、底移质形式向深水区扩散或搬运。胶州湾悬沙浓度的时空变化主要与水动力状况、陆地径流和天气状况有关。野外实测悬沙浓度和用卫星图像遥感算法获得的结果均表明，胶州湾西北部潮滩外缘海域悬沙浓度较高，海湾东部和邻近海区悬沙浓度较低。悬沙浓度的年变化、季节变化均较为显著。春季、冬季风浪大，悬沙浓度较高；夏季风暴潮通常导致悬沙浓度急剧升高。理论分析获得了海水中悬沙浓度与ADCP输出的回声强度之间的函数关系式；在胶州湾口门进行走航式测量，同步采水样进行现场校正来率定相应的ADCP声学信号，获得了计算悬沙浓度的半经验公式；进而得到走航断面准同步的悬沙浓度剖面。结果发现，胶州湾口门断面流速沿水深呈垂向均匀分布的特征较显著；悬沙浓度具有一定的水平成层分布特征，水流流速的增大有利于悬沙浓度的提高。在普通大潮潮周期内，胶州湾悬移质输向外海。多种研究方法表明，胶州湾沉积速率较小，其量级为10~0mm yr~(-1)；这主要与胶州湾沉积物来源较少有关。

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。

渤黄海沉积物中的多环芳烃和多氯联苯及其与生态环境的耦合解析

海洋沉积环境中多氯联苯（PCBs）和多环芳烃（PAHs）的研究对于揭示其污染历史、来源途径、迁移转化以及评价其对环境的潜在生态风险都有重要的科学意义和应用价值，本研究选择我国典型近海中比较开阔的南黄海和受人为影响严重的渤海湾沉积物中的PAHs和PCBs作为主要研究对象，结合对生态环境对应关系的剖析，系统研究了沉积物中PAHs和PCBs的地球化学分布特征、影响控制因素、演变趋势、潜在生态风险等，获得了以下系统的认识： 1.南黄海表层沉积物中多环芳烃和多氯联苯的分布与沉积类型及模式相一致，受控于“沉积类型-动力过程-来源途径”。PCBs含量（范围：518～5848 pg/g，平均值：1715 pg/g）低于受人为影响严重的长江口、珠江口和渤海，分布具有中部海区＞东部海区＞西部海区的特征；PCBs随着沉积物粒径的减小和粘土含量的增加而增加，且与总有机碳（r=0.61，p＜0.01）含量呈显著线性正相关，表明PCBs在沉积物中的分布受控于被水动力过程原动力控制的沉积类型与沉积模式。 2. 1914～2004年间，南黄海沉积物中PAHs和PCBs的变化比较显著，在时间序列上经历了三个明显的不同阶段。近90年来，PAHs和PCBs在柱状样中垂直分布随深度的增加而降低，即近年南黄海沉积物中PAHs和PCBs的残留水平比上世纪初明显增加。其中1914～1932年间，PAHs和PCBs保持在较低的水平；1932～1962年间，PAHs和PCBs的含量发生急剧的变化，在1932～1944和1956～1962年两个时间段，PAHs和PCBs的含量达到峰值；自1962年至今，PAHs和PCBs呈稍有增加趋势。PAHs的组成和特征组分比值分析显示，1920～1944年间PAHs主要来自石油产品泄漏，1944～1980年间，主要来自草/木材/煤燃烧，1980年至2004年则显示出石油和燃烧产物混合来源的特征。 3.渤海湾沉积物中的PAHs、PCBs、DDTs和HCHs的分布模式不同，反映了这四种污染物的地球化学行为存在着明显的差异性。PAHs、PCBs、DDTs和HCHs的含量范围为149.0～393.4 ng/g，360.8～1728.3 pg/g，462.2～2007.3 pg/g和4.31～33.8 ng/g。马颊河口、海河口和黄河口附近的海区的沉积物中PAHs和PCBs的含量显著高于渤海湾内其它站位，DDTs在湾外沉积物中的含量大于湾内，在海河口附近站位测得HCHs含量的最高值，在其它站位其浓度变化不大。PAHs特征成分的比值显示渤海湾沉积物中PAHs主要来源于草/木材/煤燃烧的产物经过大气的输运过程进入水体；DDTs和HCHs的组成显示，在DDTs和HCHs被禁用后仍有新的输入源。 4.南黄海沉积物POPs总体水平不高，其环境污染危害和潜在生态风险不大，从沉积物POPs的角度来说南黄海的环境质量较好。潜在生态危害指数评价表明，渤海湾沉积物中芴可能会产生潜在的生态风险，DDTs和HCHs的含量低于一类沉积物质量标准值，总体而言，其沉积物质量良好，潜在生态风险较低。 论文的创新性点在于：1）首次研究了近百年南黄海沉积物中多环芳烃和多氯联苯的演变趋势，判断了其来源并对近百年二者的潜在生态风险进行评价。2）系统剖析了南黄海及渤海湾的生态环境与PAHs和PCBs的耦合关系，对阐明POPs的毒理效应有重要的科学意义。3）系统解析了渤海湾沉积物中PAHs，DDTs和HCHs的污染现状，来源和迁移途径，可为科学开发和利用渤海海域提供重要的理论依据。

南黄海浮游细菌的分布特点与水文现象的影响研究

本文采用表面荧光显微镜计数法和分级稀释培养技术对我国南黄海聚球蓝细菌和异养细菌在各个季节的分布特点、摄食压力的来源以及物理水文现象对其分布影响进行了研究，同时还对浮游细菌的年际变化进行了探讨。 1． 春季三个航次中聚球蓝细菌平均丰度为3.71×10E+4 cells/ml， 生物量为10.91µg C l-1；异养细菌平均丰度为3.86×10E+5 cells/ml，生物量为17.72 µg C l-1。在垂直方向上，聚球蓝细菌一直表现为中层>表层>底层，而异养细菌在每个航次中的表现都不尽相同，但总体来说仍是中上层丰度较大。 春末夏初，海区多种水团的存在导致水域水文现象复杂，其中潮汐锋、层化现象等对浮游细菌的分布产生很明显的影响。聚球藻(Synechococcus)蓝细菌生物量最大值主要分布于潮汐锋区及层化区表层和水体中层，异养细菌生物量最大值则多出现在混合区的表、底层和层化区的表层。 2． 夏季对黄海冷水团鼎盛时期的浮游细菌的生态学研究表明：(1)垂直方向上聚球蓝细菌生物量和异养细菌的表现特点不同，聚球蓝细菌生物量的分布情况是中层>表层>底层；异养细菌丰度在垂直方向上的分布状况是表层＞中层＞底层。(2)聚球蓝细菌对浮游植物总生物量的贡献为2~99%(平均为42.5%)，异养细菌生物量与浮游植物总生物量的比值为0.05~6.37(平均为0.85)。(3)浮游细菌的分布于水体温度和盐度变化有一定关系，冷水团中的浮游细菌生物量最低。(4)小型浮游动物对聚球藻蓝细菌的捕食率为0.20~0.42/d。 3． 秋冬季节，11月份黄海沿岸流比暖水流对聚球蓝细菌分布的影响要大，聚球蓝细菌主要分布在黄海沿岸流经过的南黄海北部水域；而异养细菌的分布在此时与聚球蓝细菌的分布恰恰相反。1月份，异养细菌的分布与暖流水的入侵有很好的相关性，主要分布在暖流水的舌锋位置34°N附近；聚球蓝细菌主要分布在暖流水经过的区域33~34.5°N。 秋、冬季，海区突出的水文特征为沿岸流及黄海暖流，它们的强弱、流向及分布直接影响了浮游细菌的分布状况。 4． 南黄海聚球蓝细菌的季节变化是春季(6月)>秋季(10月)>夏季(8月)>冬季(1月)，丰度在7.8×103~5.8×104 cells ml-1间；异养细菌的季节变化是夏季(8月)> 春季(6月)>秋季(10月)>冬季(1月)，丰度在1.5×10E+5~7.8×10E+5 cells ml-1间。 聚球蓝细菌对浮游植物总生物量的贡献(CB/PB)在南黄海的季节变化情况是春季>秋季>夏季>冬季，平均为35.76%。异养细菌生物量对浮游植物总生物量的比值(BB/PB)的季节变化是夏季>秋季>春季>冬季，平均为61%。 浮游细菌的主要摄食者是微型浮游动物(<20 µm)和小型浮游动物(<200 µm)，在不同季节摄食者表现不同。原生动物对浮游细菌的摄食率冬季高于春季。综上所述，浮游细菌在南黄海的分布主要受温度影响，随季节变化较明显；同时也受到原生动物的下行控制。同时物理场对浮游细菌的分布也有影响。