Using otolith weight to predict the age of Pennahia macrocephalus in the mouth of the Beibu Gulf

The relation between otolith weight (OW) and the age of marine fish is studied. A total of 222 individuals of bighead white croaker, Pennahia macrocephalus were sampled seasonally in the mouth of the Beibu Gulf, the South China Sea, in 2007. Since there are no significant differences in sagittal OW between otolith in pairs (Pa parts per thousand yen0.05), the undamaged left sagittal otolith is used for age determination. The highest correlations among standard length, OW and fish ages are confirmed by linear, exponential and multinomial regression. Results show that sagittal OW overlaps only occasionally among age groups, and to individuals with similar standard length, the older and slower-growing fish has a heavier otolith because of the continued otolith material deposition. There are differences in sagittal OW among different age groups and significant positive linear relationship with age (P < 0.05). The age readings can be verified by plotting the sagittal OW versus the standard length for age groups, and the individuals with similar standard length but in different ages can be separated by sagittal OW frequency analysis. Mostly, the predicted ages using the regression between sagittal OW and ages are closed to the observed ages by counting annulus on scale. It indicates that the sagittal OW analysis is a useful technique for validating the accuracy of age determination by annuli counts, especially for individuals of similar size. Furthermore, the technique is applied for Pennahia macrocephalus with discussion in this paper.

Cloning and expression of tumor necrosis factor (TNF alpha) cDNA from red seabream Pagrus major

A fragment of TNFalpha cDNA sequence from red seabream was cloned by homology cloning approach with two degenerated primers which were designed based on the conserved regions of other animals' TNF sequences. The sequence was elongated by 3' and 5' RACE to get the full length CDS sequence. This sequence contained 1264 nucleotides that included a 5' UTR of 85 bp, a 3' UTR of 514 bp and an open reading frame (ORF) of 666 bp which could encode 222 amino acids propeptide. In 3' UTR, there were several mRNA instability motifs and three endotoxin-responsive sequences, but the sequence lacked the polyadenylation signal. The deduced peptide had a clear transmembrane domain, a TNFalpha family signature and a TNF2 family profile. The cell attachment sequence and the glycosaminoglycan attachment sites were also found in the sequence. The red seabream TNF sequence shared relatively high similarity with both mammalian TNFalpha and TNFbeta by multiple sequence alignments. Phylogenetic analysis showed that the piscine TNFalpha were located independently in a different branch compared with mammalian TNFalpha and TNFbeta. Based on the primary and secondary structure analysis and gene expression study, we could concluded that the red seabream TNF should be a TNFalpha, not TNFbeta. RT-PCR was used to study TNFa transcript expression. 24 h after the red seabream was challenged by Vibrio anguillarum, the RS TNFalpha transcript expression were detected in blood, brain, gill, heart, head kidney, kidney, Ever, muscle and spleen. Results showed that TNFalpha mRNA was constitutively expressed in parts of the tissues both in stimulated and unstimulated fish and the expression could be enhanced after the pathogen infection.

Study on the concentration and seasonal variation of inorganic elements in 35 species of marine algae

The concentrations of five major and 28 trace elements in 35 marine algae collected along the coast of China were determined by instrumental neutron activation analysis. The concentrations of halogens, rare earth elements and many transition metal elements in marine algae are remarkably higher than those in terrestrial plants. The concentration factors for 31 elements in all collected algae were calculated, those for tri- and tetra-valent elements were higher than those of the mono- and di-valent elements in marine algae. The biogeochemical characteristics of inorganic elements in marine algae were investigated. In addition, the seasonal variation of inorganic elements in Sargassum kjellmanianum was also studied. (C) 1998 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Identification and analysis of a Scophthalmus maximus ferritin that is regulated at transcription level by oxidative stress and bacterial infection

Ferritins are conserved Iron storage proteins that exist in most living organisms and play an essential role in Iron homeostasis. In this study, we reported the identification and analysis a ferritin M subunit, SmFerM, from turbot Scophthalmus maximus. The full length cDNA of SmFerM contains a 5'-untranslated region (UTR) of 232 bp, an open reading frame (ORF) of 531 bp, and a 3'-UTR of 196 bp The ORF encodes a putative protein of 176 amino acids, which shares extensive sequence identities with the M terrains of several fish species. In silico analysis identified in SmFerM both the ferroxidase center of mammalian H ferritins and the iron nucleation site of mammalian L ferritins. Quantitative real time reverse transcriptase-PCR analysis indicated that SmFerM expression was highest in muscle and lowest in heart and responded positively to experimental challenges with bacterial pathogens and poly(I center dot C) Exposure of cultured turbot hepatocytes to treatment of stress inducers (iron, copper, and H2O2) significantly upregulated the expression of SmFerM in a dose dependent manner. Iron chelating analysis showed that recombinant SmFerM purified from Escherichia coli exhibited apparent iron binding activity. These results suggest that SmFerM is a functional M ferritin and is likely to play a role in iron sequestration and protection against oxidative stress and microbial infection (C) 2010 Elsevier Inc All rights reserved

Sediment provenance and province of the southern Yellow Sea: Evidence from light mineral

The distribution for percent content of light mineral is divided in detail to emphasize distributional trends of higher and lower contents by using 222 samples of light mineral in the southern Yellow Sea. 5 mineral provinces are divided, and they are I-north mineral province of the southern Yellow Sea, the sediment dominantly derived from the Yellow River; II-mixed mineral province, the sediment derived from both the Yellow River and Yangtze River; III-middle mineral province, the sediment derived mainly from the Yellow River and a part of sediment derived from Yangtze River; IV-province east of Yangtze River mouth, the sediment derived dominantly from Yangtze River; and V south mineral province, sediment was affected by relict sediment and modern sediment of Yangtze River. In this paper, the assemblage of dominant mineral and diagnostic mineral for the five provinces are discerned.

台湾东北部龟山岛附近海域自然硫烟囱体的成因研究

台湾东北部的龟山岛位于冲绳海槽向西延伸的部分，其附近海域出现的浅海热液活动，形成了自然硫含量达到99%以上的烟囱体。本文通过使用扫描电镜、X荧光光谱仪、电感耦合等离子质谱仪（ICP-MS）和稳定同位素质谱仪，分析了自然硫样品的表面形貌、常量和微量元素含量，测定了其硫、铅同位素组成以及流体样品中部分元素的含量和氢氧同位素组成。采用燃烧法和升华法对自然硫样品预处理后，进行了样品微量元素测定准确度的对比研究。在上述基础上，探讨了自然硫的物质来源、流体来源和烟囱体生长情况等问题。研究结果表明：龟山岛附近海域的热液活动与火山活动有关，热液流体中的气体组分来自岩浆去气作用；流体经历了海水与大气降水的汇合过程，并在海底下淋滤出部分安山岩的组分；流体喷出海底后，与海水相遇，在有氧环境中，形成自然硫烟囱体，热液流体中所携带的各种元素与海水中的元素随自然硫的形成一起保留在自然硫烟囱体内。

肉食性鱼类补偿生长特性的研究

本文主要以花鲈[Lateolabrax．japonicus (C．& V．)]和褐牙鲆[Paralichthys olivaceus(T. & S.)]作为海洋肉食性鱼类的代表种类，根据鱼类生态生理学理论，通过设定不同饥饿时问下因子水平，研究两种鱼类摄食率、排粪率、转化效率和SGR等生态生理效率的状态变化。其目的在于研究高营养级鱼类在海洋生态系统中的下行控制作用(Top-down Effect)，以及肉食性鱼类的生态对策与鱼类资源补充机制的相互关系，为深入解析鱼类资源生产力及其持续利用海洋生物资源，提供科学依据。其主要研究结果概述如下：1．花鲈： 饥饿0(对照组)、4、8、12、16d后恢复投喂，过量投喂淡水桡足类，温度为19.5±2.0℃，初始体重为0.61-0.93g，平均体重为0．79g实验周期为28d。1.1饥饿时间对花鲈的体重损失率产生显著影响，受过饥饿的个体的湿重失率 (LR_W)与饥饿时间(t)的关系为：LR_W=2.2164t-3.6634(r~2=0.9767，p13d)的个体的排粪率显著大于其它各组，其它各组间排粪率差异不显著；2.2在整个实验周期36d内，对照组与经受3—8d饥饿的实验组的SGR显著大于经受饥饿时间大于lOd的实验组，饥饿3-8d的完全补偿生长，饥饿10-15d 的个体发生部分补偿生长，饥饿18d的个体不能补偿生长；经受饥饿个体的摄食率低于对照组；除了饥饿18d的个体的饵料转化率显著小于对照组外，其它各组的转化率没有显著差异；经受长时间饥饿(>13d)的个体的排粪率显著大于其它各组，其它各组问没有显著的差异。2．3平均体重为2．59g的褐牙鲆，饥饿至不可恢复点(PNR)的时间大于18d。3．花鲈和褐牙鲆在经受饥饿后的体重损失率与饥饿的时间正相关。在实验期间，花鲈体重损失率与饥饿时间成一次线性关系，褐牙鲆体重损失率与饥饿时间成对数函数关系。在饥饿后均会发生补偿生长。3.1比较研究结果，表明在适当时间饥饿后的个体均会发生补偿生长，其超生长速度与饥饿时间密切相关。花鲈在饥饿至不可恢复点的临界状态时发生最强烈的超生长现象，而褐牙鲆则是在饥饿3—5d后恢复投喂时可以观测到最高速度的超生长。3.2经受适当时间饥饿后的个体在短期内，其摄食率大于对照组的摄食强度。曾经饥饿的时间越长，花鲈在饥饿结束后的摄食率越高，褐牙鲆在饥饿结束后的高摄食率持续的时间越长。3.3经受适当时间饥饿后的个体，在短期内的转化率均会大于对照组的转化 效率，且随饥饿时间而加强；高转化效率持续的时间与饥饿时间无关。褐牙鲆的高转化率持续的时间很短，且很快下降至低于对照组的水平，其下降程度与饥饿时问成正相关，经受过度饥饿的花鲈和褐牙鲆转化率显著低于对照组。3．4花鲈的补偿生长是饵料转化率提高的结果；而褐牙鲆的补偿生长的原因则因其经受的饥饿程度而异。从饥饿后恢复投喂较短的时间周期(4d和6d)看，花鲈和褐牙鲆的补偿生长是转化率和摄食率共同提高的结果；但从饥饿后恢复投喂较长的时问周期(12d和1 8d)看，经受短期(4-8d)饥饿的花鲈的补偿生长是转化率显著提高的结果，而经受长期(12d)饥饿的花鲈的补偿生长是转化率显著提高的结果，褐牙鲆则是摄食率显著提高的结果。3．5从整个实验周期来看，对花鲈的饥饿降低了其生长速度和饵料转化率，但对褐牙鲆的短期饥饿(<8d)不会降低其生长速度，也不会影响一定时间(3-13d)饥饿的个体的饵料转化率。

黄海浮游动物功能群的研究

浮游动物在海洋生态系统物质循环和能量流动中起着至关重要的作用。浮游动物物种组成、生物量和次级生产力的变化会改变生态系统的结构和功能。在黄海生态系统中如何描述这个过程，并使它易于模拟是本论文的研究目的。生物量和生产力是海洋生态系统食物网的基础。谁是浮游动物生物量和次级生产力的基础？哪些种类在生态系统中起关键作用？这些问题在黄海这样的温带陆架边缘海区很难回答，原因是物种组成、生物量和生产力的季节变化显著。因此，在对黄海食物产出的关键过程进行模拟时，需要应用既准确又简便的方法来对浮游动物群落的生态过程进行模拟。在对黄海浮游动物群落结构和物理海洋学特征进行充分的分析之后，浮游动物功能群的方法被确定用来进行黄海生态系统结构和功能的模拟。 根据浮游动物的粒径、摄食习性和营养功能，黄海浮游动物被分为6个功能群：大型浮游甲壳动物功能群（Giant crustacean，GC）、大型桡足类功能群（Large copepods, LC）、小型桡足类功能群（Small copepods，SC）、毛颚类功能群（Chaetognaths）、水母类功能群（Medusae）和海樽类功能群（Salps）。GC、LC和SC是按照粒径大小而划分的功能群，他们是高营养层次的主要食物资源。毛颚类和水母类是两类胶质性的肉食性浮游动物功能群，他们与高营养层次竞争摄食饵料浮游动物；海樽类与其他浮游动物种类竞争摄食浮游植物，而本身的物质和能量却不能有效的传递到高营养层次。本文研究报道了浮游动物各功能群的时空分布、基于浮游动物动能群的黄海生态区划分、饵料浮游动物功能群的生产力、毛颚类对浮游动物的摄食压力以及中华哲水蚤（Calanus sinicus）的摄食生态学。 春季，浮游动物生物量为2.1 g m–2，GC、LC和SC对生物量的贡献率分别为19, 44 和 26%。高生物量的LC和SC功能群主要分布于山东半岛南岸的近岸海域，而GC主要分布在远岸站位。夏季，浮游动物的生物量为3.1 g m–2，GC贡献了73%。GC、LC和SC主要分布在黄海的中部海域。秋季，浮游动物生物量为1.8 g m–2，GC、LC和SC的贡献率相似，分别为36, 33和23%，高生物量的GC和LC分布在黄海中部，而SC主要分布在远岸站位。GC和LC是冬季浮游动物生物量（2.9 g m–2）的优势功能群，分别贡献率了57%和27%，高生物量的GC、LC和SC都分布在黄海的中部海域。与GC、LC和SC相比，毛颚类生物量较低，主要分布于黄海的中北部海域。水母类（本文中指小型水母类）和海樽类斑块分布明显，主要分布于黄海沿岸和北部海域。属于不同功能群的约10个种类为浮游动物的优势种，控制着浮游动物群落的动态。 春季，黄海可以被分成4个浮游动物生态区，浮游动物生物量的分布中心位于山东半岛南岸近岸海域，与第一个生态区相对应，LC和SC在分布中心起主要的控制作用；夏、秋和冬季，黄海分别被分成3、4和3个生态区，浮游动物生物量的分布中心均位于黄海的中部海域，均与各季节的第一个生态区相对应，GC和LC是分布中心生态区的优势功能群，对分布中心起主要的控制作用。黄海冷水团（YSCBW）在GC、LC和SC的空间分布模式中起着重要的作用。黄海不同季节浮游动物生态区的空间分布模式及生态区中起控制作用的优势功能群类别有着重要的生态学意义。 我们将饵料浮游动物功能群细化为0.16–0.25 mm、0.25–0.5 mm、0.5–1 mm、1–2 mm和 >2 mm5个粒径组。应用生物能量学的方法研究了不同粒径浮游动物的生产力。结果表明：浮游动物次级生产力5月份最高，为91.9 mg C m–2 d–1，其次是6月和9月，分别为75.6 mg C m–2 d–1和65.5 mg C m–2 d–1，8月、3月和12月较低，仅为42.3 mg C m–2 d–1、35.9 mg C m–2 d–1和27.9 mg C m–2 d–1。根据这些结果，黄海浮游动物年次级生产力为18.9 g C m–2 year–1。0.16–0.25 mm和 0.25–0.5 mm 两个粒径组对浮游动物次级生产力的贡献率为58–79%，即相对应的SC功能群的周转率（P/B, 0.091–0.193 d–1）要高于GC和LC。 黄海毛颚类功能群的优势种类为强壮箭虫（Sagitta crassa）、纳嘎箭虫（S. nagae）、肥胖箭虫（S. enflata）和百陶箭虫（S. bedoti）。我们对这四种箭虫的生产力和对浮游动物生物量和生产力的摄食压力进行了研究。结果表明：黄海毛颚类总的生物量为98–217 mg m–2，总的生产力为1.22–2.36 mg C m–2 d–1。黄海毛颚类的生物量占浮游动物总生物量的6.35–14.47%，而生产力仅占浮游动物总生产力的2.54–6.04%。强壮箭虫和纳嘎箭虫是黄海毛颚类功能群的绝对优势种，控制着黄海毛颚类群落的动态。黄海毛颚类总的摄食率为4.24–8.18 mg C m–2d–1，对浮游动物现存量和生产力总的摄食压力分别为为0.94%和12.56%。黄海冬季，浮游动物的现存量和生产力为0.4 g C m–2和0.026 g C m–2d–1，而毛颚类的摄食压力却达到了全年的最大值，为1.4%和20.94%。因此，毛颚类的摄食可能对冬季浮游动物群落结构造成重要的影响。通过不同体长组箭虫的摄食率可以推断，黄海毛颚类全年主要摄食小型桡足类，对SC功能群的摄食压力最大。但是在夏季黄海冷水团形成的月份，毛颚类对前体长为2 mm的LC功能群中的种类摄食压力也较大，但此时，由于优势种中华哲水蚤进入滞育阶段，因此毛颚类的摄食会对其种群数量造成严重的影响。 中华哲水蚤在春、秋季的摄食率分别为2.08–11.46和0.26–3.70 µg C female–1 day–1，与微型浮游生物的现存量呈显著的正相关。春季，在黄海的北部，中华哲水蚤通过摄食微型浮游生物吸收的碳量能够满足其代谢和繁殖需求，而在黄海的南部和秋季黄海冷水团锋区附近，中华哲水蚤必须通过摄食其他类型的食物资源来维持其代谢和生殖需求。较低的摄食率、无产卵以及种群中CV期桡足幼体占优势表明，秋季中华哲水蚤在黄海冷水团区域内处于滞育状态。中华哲水蚤优先摄食微型原生动物，并且春季中华哲水蚤总的生长效率（GGE, 3–39%）与食物中微型原生动物的比例呈显著的正相关，表明微型原生动物具有较高的营养价值。但是，因较低的产卵率（0.16–12.6 eggs female–1 day–1）而导致的中华哲水蚤较低的总生长效率（13.4%），可能就是由于其食物中的必需营养成分含量不足（或缺乏）造成的。 本文从生物量的角度，对黄海浮游动物各功能群的时空分布、生态区划分进行了研究报道，对GC、LC和SC功能群的生产力、毛颚类对浮游动物的摄食压力和中华哲水蚤的摄食生态学进行了较为深入的研究，这些结果为黄海食物产出的关键过程的模拟提供了基础资料。今后的研究重点应搞清楚黄海水母类对浮游动物次级生产力的摄食压力和海樽类在食物产出模型中产生的负效应的程度，浮游动物各功能群的组成、季节变化和空间分布模式的长期变化，尤其是在气候变化和人类活动的影响下，将是今后研究的重点。

抱茎獐牙菜提取物的HPLC指纹图谱研究

目的：用高效液相色谱法建立抱茎獐牙菜乙醇提取物的指纹图谱分析方法。方法：采用Phenomenex Kromasil C18色谱柱（4．6mm×250mm，5μm）；甲醇-0．1％磷酸为流动相，线性梯度洗脱，检测波长为260nm。结果：共有20个共有峰。结论：此方法准确、重复性好，为有效地控制抱茎獐牙菜药材提取物的质量提供了科学的依据。

不同生长季节下藏药麻花秦艽活性成分含量研究

采用高效液相色谱法测定了野生与栽培藏药麻花秦艽（Gentiana straminea）根中龙胆苦苷、落干酸、獐牙菜苦苷和獐牙菜苷四种环烯醚萜苷类化学成分的含量及其在不同生长季节的变化趋势。结果表明，4种环烯醚萜苷类成分的含量随植物的生长季节而波动，其活性成分含量在野生种与栽培种之间发生了一定的差异。但是，栽培根中的龙胆苦甙已达到药典的标准，可供药用。

高寒草甸生态系统中高原鼠兔的繁殖特征

2002年4月至8月,在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站附近,采用标志重捕法对高原鼠兔的繁殖特征进行了研究.高原鼠兔的繁殖具有明显的季节性差异,4月下旬和5月为繁殖高峰期,雄性的睾丸重而饱满,雌性的怀孕率最大.雄性成体的体重和睾丸重在繁殖期的不同时段具有显著的差异,在4月11日至5月10日、6月11日至7月10日体重和睾丸重之间呈显著正相关.雌性怀孕早期胚胎数与临产前胚胎数没有显著差异,未发现胚胎吸收现象;同时,胚胎数在繁殖期的不同时段存在显著差异.采用种群统计学中同生群的划分方法,将5～8月份出生的幼体依次记为L1、L2、L3、L4.在出生后20天内L1、L2幼体存活率明显高于L3、L4;在从出生50天至80天期间L1的存活率显著高于L2.当年出生的雌雄幼体在发育上存在不同步现象,当年出生的雌性幼体性成熟早,有的可以直接参加繁殖,但当年出生的雄性幼体却无此现象.结果表明:在海北地区,经过综合治理后,高原鼠兔的生境发生改变,其繁殖策略也随之发生改变,即,减少每次繁殖活动的投入,增加繁殖次数,延长繁殖时间.

青海海北地区高山嵩草草甸植物群落生物量动态及能量分配

对青海海北地区高山草甸主要植物群落小嵩草(K obresia pygmaea) 草甸、矮嵩草(K. humilis) 草甸、藏嵩草(K. tibetica) 沼泽化草甸地上生物量动态和能量分配的研究结果表明, 不同植物群落年地上净生产量及其年际动态和主要植物类群生物量季节动态具明显的差异, 其生物量季节动态可由如下模型表示: W i = Ki/(1 + exp (A i - B it) ) 　　植物群落地上、地下生物量的垂直分布呈典型的金字塔和倒金字塔模式。小嵩草草甸、矮嵩草草甸和藏嵩草沼泽化草甸的地上净生产量依次为368.4g·m – 2·a- 1、418.5 g·m – 2·a- 1和518.4 g·m – 2·a- 1, 所固定的太阳能值依次为6655.16kJ·m – 2·a- 1、7610.09 kJ·m – 2·a- 1、9488.77 kJ·m – 2·a- 1。光能利用率分别为0.1097%、0.1256%、0.1568%。

Patterns of genetic variation in Swertia przewalskii, an endangered endemic species of the Qinghai-Tibet Plateau

Swertia przewalskii Pissjauk. (Gentianaceae) is a critically endangered and endemic plant of the Qinghai-Tibet Plateau in China. RAPD and ISSR analyses were carried out on a total of 63 individuals to assess the extent of genetic variation in the remaining three populations. Percentage of polymorphic bands was 94% (156 bands) for RAPD and 96% (222 bands) for ISSR. A pairwise distance measure calculated from the RAPD and ISSR data was used as input for analysis of molecular variance (AMOVA). AMOVA indicated that a high proportion of the total genetic variation (52% for RAPD and 56% for ISSR) was found among populations; pairwise Phi(ST) comparisons showed that the three populations examined were significantly different (p < 0.001). Significant genetic differentiation was found based on different measures (AMOVA and Hickory theta(B)) in S. przewalskii (0.52 on RAPD and 0.56 on ISSR; 0.46 on RAPD and 0.45 on ISSR). The differentiation of the populations corresponded to low average gene flow (0.28 based on RAPD and 0.31 based on ISSR), whereas genetic distance-based clustering and coalescent-based assignment analyses revealed significant genetic isolation among populations. Our results indicate that genetic diversity is independent of population size. We conclude that although sexual reproduction and gene flow between populations of S. przewalskii are very limited, they have preserved high levels of genetic diversity. The main factors responsible for the high level of difference among populations are the isolation and recent fragmentation under human disturbance.

CO2 fluxes of alpine shrubland ecosystem on the north-eastern Tibetan plateau

We measured ecosystem CO2 fluxes for an alpine shrubland on the north-eastern Tibetan Plateau, Qinghai, China. The study is to understand (1) the seasonal variation of CO2 flux and (2) how environmental factors affect the seasonality of CO2 exchange in the alpine ecosystem. Daytime ecosystem respiration was extrapolated from the relationship between temperature and nighttime CO2 fluxes under high turbulent conditions.Seasonal patterns of gross ecosystem production, ecosystem respiration and net ecosystem CO2 exchange followed highly the seasonal change of aboveground biomass in the alpine shrubland. The net ecosystem CO2 exchange was mainly controlled by the variation of photosynthetic photon flux density, while the ecosystem respiration was closely correlated to the soil temperature at 5-cm depth. Integrated values of gross ecosystem production, ecosystem respiration and net ecosystem CO2 exchange for the period from November 1, 2002 to October 31 2003 were estimated to be 1418, 1155 and 222 g CO2 m(-2) yr(-1), respectively.

青藏高原高寒灌丛生态系统二氧化碳通量研究

本论文以青藏高原东北部海北地区高寒灌丛（Alpine Shrub）生态系统为研究对象，利用微气象观测系统及涡度相关（Eddy Covariance）技术，自2003年1月1日至2005年12月31日对该类广布于青藏高原的典型高寒草地类型进行长期连续观测。在对生态系统CO2净交换（NEE）以及群落叶面积指数（LAI）、生物量等生物学指标和光合有效辐射（PAR）、温度、土壤水分、脉冲性降水事件等主要环境因子进行连续监测的基础上，重点分析和探讨了海北地区高寒灌丛生态系统净生态系统CO2交换(NEE)在时、日、月及年际尺度上的变化模式，生长季与非生长季高寒灌丛生态系统CO2净交换特征，高寒灌丛生态系统大气CO2源/汇年际差异，土壤温度、昼夜温差、光合有效辐射、脉冲性降水事件等主要环境因子影响。从而，揭示了不同时间尺度下的高寒灌丛生态系统NEE变化规律，阐明主要环境因子对生态系统NEE的影响，明确了该生态系统大气CO2源/汇状况及其季节分布模式；同时，也为青藏高原区域尺度的高寒草地生态系统CO2通量研究和碳收支的估算提供科学依据和基础数据，对进一步揭示我国乃至亚洲陆地生态系统的碳收支状况有着重要意义。主要研究结果概括为以下几个方面： 1、海北地区高寒灌丛生态系统净生态系统CO2交换时动态特征存在很大的季节性差异，暖季小时NEE变化振幅大，CO2净吸收的极值一般出现在午间，最大吸收量为1.7 g CO2 m-2 h-1左右。夜间为CO2净释放，净生态系统交换值较为稳定（0.5~ 0.9 g CO2 m-2 h-1）；冷季日变化振幅极小，除14:00~18:00时一定量CO2释放外，其余时段通量均很小。 2、从日平均净生态系统CO2交换来看，6~9月日平均NEE一般为负值（CO2净吸收），2003~2005年6~9 月间日平均NEE分别为-5.65 g CO2 m-2 d-1、-6.08 g CO2 m-2 d-1和-4.81 g CO2 m-2 d-1；而10~12月及翌年1~5月期间日平均NEE通常为正值（CO2净释放），该时段3年高寒灌丛日平均净生态系统CO2交换分别为1.91 g CO2 m-2 d-1、1.90 g CO2 m-2 d-1和2.19 g CO2 m-2 d-1。2003~2004年高寒灌丛生态系统CO2净释放维持天数分别为249 d、 254 d和264 d，2003年净释放维持天数最少，而净吸收维持天数2005年最少（101d）。2003、2004和2005年全年日平均CO2净吸收分别为0.611 g CO2 m-2 d-1、0.759 g CO2 m-2 d-1和0.167 g CO2 m-2 d-1。 3、就季节差异而言，2003、2004和2005年整个生长季节高寒灌丛平均CO2日净生态系统交换分别为-3.99 g CO2 m-2 d-1、-4.59 g CO2 m-2 d-1、-3.27 g CO2 m-2 d-1。7、8月生长季节CO2净吸收的最高，2003、2004、2005年7月和8月份高寒灌丛生态系统CO2净吸收分别为222 g CO2 m-2 和224 g CO2 m-2、355 g CO2 m-2和216 g CO2 m-2、263 g CO2 m-2和186 g CO2 m-2。在相对短暂的生长季节海北地区高寒灌丛生态系统表现出显著的大气CO2净吸收能力，2003、2004和2005年生长季节高寒灌丛生态系统CO2净吸收量分别为610 g CO2 m-2、701 g CO2 m-2和500 g CO2 m-2。相对于温度等环境因子，高寒灌丛生态系统生长季白昼NEE小时变化规律更受光合有效辐射变化的影响。 4、2003～2005年非生长季节日平均NEE分别为1.83 g CO2 m-2、2.01 g CO2 m-2和2.07 g CO2 m-2。4月和10月是非生长季节CO2净释放的最高月份，2003、2004和2005年全月净释放量为105 g CO2 m-2和77 g CO2 m-2、105 g CO2 m-2和117 g CO2 m-2及105 g CO2 m-2和138 g CO2 m-2，2003～2005年整个非生长季CO2净释放分别为CO2为388 g CO2 m-2、425 g CO2 m-2和439 g CO2 m-2。非生长季节海北地区高寒灌丛生态系统NEE小时变化与5 cm土壤温度存在极显著的正相关关联，表明在非生长季节土壤温度是影响青藏高原高寒灌丛生态系统NEE的重要环境因子。 5、从生态系统CO2源/汇特征来看，海北地区高寒灌丛生态系统2003、2004和2005年全年净CO2固定总量分别为223 g CO2 m-2 a-1、277 g CO2 m-2 a-1和61 g CO2 m-2 a-1，3年平均CO2值为187 g CO2 m-2 a-1。在为期3年的研究时段海北地区高寒灌丛生态系统表现为弱的大气二氧化碳的汇。 6、高寒灌丛群落表观光合量子产额（a）和表观最大光合速率（Pmax）受叶面积指数的影响。在6～9月份期间，由于LAI的不同，a和Pmax值差异明显，7、8月份较高而6月和9月明显较低。海北地区高寒灌丛生态系统a和Pmax值高于西藏当雄地区高寒草甸生态系统，但低于平原地区相关生态系统。 维持天数2005年最少（101d）。2003、2004和2005年全年日平均CO2净吸收分别为0.611 g CO2 m-2 d-1、0.759 g CO2 m-2 d-1和0.167 g CO2 m-2 d-1。 3、就季节差异而言，2003、2004和2005年整个生长季节高寒灌丛平均CO2日净生态系统交换分别为-3.99 g CO2 m-2 d-1、-4.59 g CO2 m-2 d-1、-3.27 g CO2 m-2 d-1。7、8月生长季节CO2净吸收的最高，2003、2004、2005年7月和8月份高寒灌丛生态系统CO2净吸收分别为222 g CO2 m-2 和224 g CO2 m-2、355 g CO2 m-2和216 g CO2 m-2、263 g CO2 m-2和186 g CO2 m-2。在相对短暂的生长季节海北地区高寒灌丛生态系统表现出显著的大气CO2净吸收能力，2003、2004和2005年生长季节高寒灌丛生态系统CO2净吸收量分别为610 g CO2 m-2、701 g CO2 m-2和500 g CO2 m-2。相对于温度等环境因子，高寒灌丛生态系统生长季白昼NEE小时变化规律更受光合有效辐射变化的影响。 4、2003～2005年非生长季节日平均NEE分别为1.83 g CO2 m-2、2.01 g CO2 m-2和2.07 g CO2 m-2。4月和10月是非生长季节CO2净释放的最高月份，2003、2004和2005年全月净释放量为105 g CO2 m-2和77 g CO2 m-2、105 g CO2 m-2和117 g CO2 m-2及105 g CO2 m-2和138 g CO2 m-2，2003～2005年整个非生长季CO2净释放分别为CO2为388 g CO2 m-2、425 g CO2 m-2和439 g CO2 m-2。非生长季节海北地区高寒灌丛生态系统NEE小时变化与5 cm土壤温度存在极显著的正相关关联，表明在非生长季节土壤温度是影响青藏高原高寒灌丛生态系统NEE的重要环境因子。 5、从生态系统CO2源/汇特征来看，海北地区高寒灌丛生态系统2003、2004和2005年全年净CO2固定总量分别为223 g CO2 m-2 a-1、277 g CO2 m-2 a-1和61 g CO2 m-2 a-1，3年平均CO2值为187 g CO2 m-2 a-1。在为期3年的研究时段海北地区高寒灌丛生态系统表现为弱的大气二氧化碳的汇。 6、高寒灌丛群落表观光合量子产额（a）和表观最大光合速率（Pmax）受叶面积指数的影响。在6～9月份期间，由于LAI的不同，a和Pmax值差异明显，7、8月份较高而6月和9月明显较低。海北地区高寒灌丛生态系统a和Pmax值高于西藏当雄地区高寒草甸生态系统，但低于平原地区相关生态系统。