滤食性贝类筏式养殖对浅海生态环境影响的基础研究

近年来，由于对海区不合理的开发，我国浅海贝类筏式养殖接连遭受重创，这亟需从理论上和实践中确定养殖容量和养殖模式。本文在我国北方典型养殖海湾四十里湾对筏式养殖的贝类开展了现场生理生态学研究，对贝类对浮游植物等悬浮颗粒物的处理过程即贝类对颗粒有机物及营养元素C、N、P的摄食、吸收、排泄、排粪和生长进行了剖析，分析了贝类在沿岸养殖生态系中的物质和营养循环中所扮演的角色，为海区贝类养殖容量和养殖模式的最终确定提供了基础数据。另外，本文还对海水、沉积物及生物体中磷的分析方法进行了大量的实验工作。主要结果如下：① 比较系统地评述了双壳贝类的生物沉积(biodeposition)的原理、测定方法及其生态效应。贝类通过生物沉积在沿岸生态系中的物质和营养循环中扮演着重要的角色。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。而在我国，这方面的研究却罕见。② 综述了双壳贝类各种形态的 N 和 P 排泄及其生态效应。对于我国广泛养殖 的栉孔扇贝、海湾扇贝和牡蛎等双壳贝类的TDN、TP排泄尚未见报道。 ③ 在6～7月，在四十里湾的不同养殖海区(8个站位)对扇贝的生物沉积进行了现场测定。在整个四十里湾海区，一龄栉孔扇贝(壳高 41.1±4.1mm，软体干重 0.48±O.10 g/ind))每个每天所产生生物沉积物干重平均为59.9mg，对颗粒有机质(POM)、颗粒有机碳(POC)、颗粒有机氮(PON)和颗粒有机磷(POP)的生物沉积速率范围及平均值分别为： 6.88、3.09、0.392 和 0.022mg/ind·d。还在一个站位测定了海湾扇贝(壳高 24.6±2.3mm；软体干重 O.14g/ind)的生物沉积速率为 24.3mg/ind·d，或179.2mg/g·d。不同站位一龄栉孔扇贝的生物沉积速率有较大变化，这主要与饵料浓度不同有关。二龄栉孔扇贝(壳高60.9±8.2mm；软体干重1.91±0.32 g/ind)的生物沉积速率平均为 112.7mg/ind·d，对POM、POC、PON和POP的沉积速率分别是一龄扇贝的1.85倍、1.68倍、1.77倍和2.33倍。养殖海区与非养殖海区比较，前者近海底沉积速率是后者的 1.51～3.47 倍。根据以上数据，作者计算了中等规格栉孔扇贝(用壳高 41.1±4.8mm 扇贝估算)在四十里湾在夏季每天的生物沉积量达 162 吨(干重)，或18.6tPOM、8.37tPOC、1.06tPON和60kgPP。在四十里湾的贝类筏式养殖海区，可以估计贝类每年因生物沉积的生产而循环427tN和98.OtP(包括20.0t OP的贡献)，它们能分别满足浮游藻类生产所需求N和P的17.0％和28.3％(其中OP贡献 6.9％)。可见，贝类在养殖生态系的物质和营养盐循环中扮演着重要的角色。高密度、大面积的贝类养殖使大量的生物沉积物聚集于海底，可能对海区环境产生冲击。作者分析，98年8月份烟台养殖区赤潮的发生很可能与海底生物沉积物营养盐的快速释放以及栉孔扇贝大面积死亡而使浮游藻类失去了摄食控制有关，而风平浪静和养殖笼对水流的阻挡也为赤潮的发生提供了有利条件。④ 采用半现场流水系统法测定了栉孔扇贝在不同养殖密度、不同养殖模式(扇贝单养、贝藻混养、贝藻参混养)中的生物沉积。实验时间尺度大，前后计80天。结果说明扇贝的生物沉积速率与其养殖密度呈反比关系。养殖密度的高低影响饵料浓度的变化(两者呈负相关的对数函数关系)，而饵料浓度的高低直接决定着扇贝的生物沉积速率的高低，两者呈正相关关系(生物沉积速率与POC和叶绿 a 分别呈对数和指数函数关系)。不仅生物沉积物的数量与养殖密度(或饵料浓度)有关，生物沉积物的质量同样与养殖密度(或饵料浓度)有关。栉孔扇贝的养殖使沉积物的有机质含量及C、N 和 P 含量降低，且密度越高，它们的含量越低。这反映了扇贝对环境的适应能力。在海带和扇贝的混养模式中，海带对扇贝生物沉积物的数量和质量不构成影响，当然这是在海带不影响浮游植物数量的前提下得出的结果。而实际上在自然海区两者可能是竞争关系。⑤ 对从海区取回到实验室的多种滤食性动物，包括经济双壳贝类(栉孔扇贝、海湾扇贝、长牡蛎、贻贝、菲律宾蛤仔等)和养殖中的污损动物(栖海鞘、玻璃海鞘、藤壶、玟斑稜蛤)的 N 和 P 排泄进行了测定，包括排泄成分和排泄速率。在N排泄中，NH_4-H 占主要部分，如笼式养殖的双壳贝类 NH_4-N 占总N排泄的70％以上，平均值范围为70.8～80.1％。氨基酸是第二大排泄成分，平均占总N排泄的10～25％。其它形态的N，如尿素、亚硝酸盐和硝酸盐也有检出，如双壳贝类尿素氮在总氮排泄中占 2～5％。但在双壳贝类中未检出尿酸氮。比较而言，海鞘、藤壶的尿素氮相对高一些。在P排泄中，OP约占TDP排泄的15～27％。栉孔扇贝TDP排泄速率为0.281μmol/h·ind。作者以实验室测定结果计算，在整个四十里湾的夏季，所养殖的双壳贝类每天将排泄4.54t总溶解氮，其中NH_4-N 3.36t、Amino-N 0.69t、Urea-N 0.2t。 同时每天磷的排泄为0.57t TDP，其中OP O.15t。对面积为1.3 * 10~4hm~2的海区而言，贝类的N、P排泄分别能满足浮游植物生产所需N、P的44％和40％。尽管Urea-N所占比例有限，但也能满足海区浮游植物所需 N 的 2％左右。以上说二月高密度的贝类养殖对海区生态系统营养盐循环的影响是很显著的。附着动物(柄海鞘等)的N、P 排泄也不容忽视，它们分别能满足浮游藻类生产所需 N、P 的 ll％和 12％。它们一方面通过排泄和排粪加速营养盐和物质的循环对浮游植物的生长产生刺激作用；另一方面，对藻类产生摄食控制，如果海区中滤食性动物太多，即使营养盐再丰富也难以使浮游植物大量繁殖，这无疑将影响滤食性动物的生长速率。⑥ 运用近年来发展起来的生物沉积法对四十里湾半现场流水系统中贝类的滤水率、吸收率、生长率、生态效率等生理生态学参数进行了测定。栉孔扇贝(收获时规格0.194～0.412g软体干重/ind)滤水率平均为3.65 1/ind·h。扇贝放养密度和饵料浓度没有显著关系。扇贝的总摄食率平均为3.98mg/ind·h，对POM、POC、PON的 摄食率范围为0.84～1.87、0.335～0.748、0.0515～O.1293mg/ind·h。扇贝的摄食率随放养密度的升高而降低，与POM呈正相关关系。扇贝的吸收速率受密度和饵料浓度的影响不明显。扇贝对N的吸收效率较C、P稍高，对总有机质的吸收效率为75.9±4.1％，如此高的吸收效率与低饵料浓度有关。扇贝氨基酸泄漏所损失的能量高于排氨的能量损失。代谢能与吸收能呈明显的正相关关系。SFG与饵料浓度呈正相关关系。总生长效率K1(* 100)变化较大，范围为20～49；净生长效率K，K_2(* 100)随POM的升高而升高。扇贝对N的总生态效率范围为6.2～12.8％(平均9.9％)，这高于对C(平均5.9％)和P(平均4.1％)的总生态效率。扇贝对POC、PON和PP的生长余力(SFG_C、SFG_N、SFG_P)平均分别为197、46.8和6.2μg/ind·h，它们分别与POC、PON和PP呈正比关系。扇贝对N的净生长率高于对C和P的净生长率。在N的预算中，如果仅考虑NH_4-N的排泄而忽视其它形态氮的排泄，将会产生很大偏差(平均约20％)。扇贝贝壳生长所需的能量在整个扇贝生长所需能量的9.0～15.1％(平均 11.2％)；贝壳C、N和P在扇贝生长中所占的比例分别为10.5～17.8％、9.4～16.1％和8.7～15.O％。可见，贝壳不管在能量预算还是在元素预算中都不应该被忽视。理论计算而得到的SFG和SFG_C、SFG_N、SFG_P与扇贝的实际生长和扇贝C、N、P的实际增长量之间呈正相关关系，但前者明显过高地估计了扇贝的生长。⑦ 运用生物沉积法在四十里湾养殖海区现场对栉孔扇贝的生理生态学特征进行了研究。不同海区扇贝的滤水率有变化，一龄扇贝(41.1±4.1mm，软体干重 0.48±O.10g/ind)滤水率变化范围为 0.72～2.54(平均 1.27)1/ind·h 或 1.65～5.97(平均 2.61)1/g·h。与半现场研究结果一致，滤水率与TPM没有明显关系，而摄食率却与TPM呈正相关关系。二龄扇贝(软体干重 1.91±0.32g/ind)滤水率为 2.09～3.99(平均 3.10)1/ind·h。吸收速率与POM(或TDM)呈正相关关系，与饵料质量(POM/TPM)无明显的相关关系。吸收效率AE_(POM)与TPM(或POM)没有相关关系，却与饵料质量呈明显 的正相关关系。扇贝对POC、PON和PP的吸收效率平均分别为68.9％、64.0％和63.6％。不同海区SFG差别很大。一龄扇贝SFG范围为-O.174～24.08 J/ind·h，SFG与饵料浓度POM呈正相关关系。SFG负值的出现主要与低饵料浓度有关。SFG_C、SFG_N、SFG_P分别与POC、PON和PP呈正相关关系。在N的生长余力计算中，如果仅考虑NH_4-N排泄，而不考虑其它形态N的排泄，就可能产生相当大的偏差，偏差范围为11～360％，这高于半现场的偏差值，显然SFG_N越低，产生的偏差就越大。这说明在饵料不足、扇贝生长受到限制的环境下进行N生长余力的计算时必须考虑其它形态N的排泄。⑧ 对四十里湾养殖海区一些双壳贝类和藻类的化学组成和有机净生产量进行了讨论。不同双壳贝类的软体有机碳含量差别不大，而N含量差异较大。栉孔扇贝N含量最高(占软体干重的12.36％)，而牡蛎、毛蚶软体N含量相对较低，为 8～9％。从双壳贝类贝壳的组成来看，贻贝和菲律宾蛤仔贝壳中N含量最高，分别为 0.55％ 和 0.56％；而栉孔扇贝贝壳N含量相对较低，在 O.1％左右。贻贝贝壳有机磷含量 (308ppm) 也明显高于栉孔扇贝贝壳(62.1 ppm)。不同海区海带的 C/N 比值较高，变化明显，范围为17.36～30.23。石莼与此相似。大型藻类高 C/N 比值说明海区营养元素N的不足。海带的不同部位N含量差别很大，中带部和边叶在不同海区有较大变化，即对环境的营养状况比较敏感。紫贻贝贝壳中C、H、N 和 P 的含量在整个贻贝中占有相对大的比例，分别为 30.4％、30.2％、31.8％和 29．6％。

黄东海胶质浮游动物水母类研究

近年来，胶质类浮游动物尤其是水母类在近岸高生产力的海洋生态系统中的作用越来越受到全球科学家们的关注。这种关注很大程度上是由于近年来很多海域或海湾出现水母类大量繁殖的现象而引起的，这种现象与过度捕捞、气候变化、富营养化以及生物入侵等因素有着内在的联系，给人们带来经济，社会和生态等各方面的损失。这种损失包括：当水母大量出现时，由于它们与鱼类存在食物和捕食竞争，使渔业资源和渔业生产锐减；由于它们会堵塞和撕破渔业生产网，干扰了人们的渔业生产活动；另外水母增多增加了海滨游泳爱好者被蛰伤甚至死亡事件发生的频率，对旅游者们的娱乐行为造成不便。到目前为止全球范围内报道了许多水母大量繁殖并对经济社会或海洋生态系统造成负面影响的事件。在北海水母数量爆发的频率与气候相关的事实表明了该海域将要面临一个更多的胶质类浮游动物的未来。所有这些都表明海洋中水母的生态学问题仍旧是全球的一个研究热点。到目前为止，在世界上许多海湾和海区有关水母生态学问题的研究上，均已取得方方面面有意义的进展。但在我国，由于对水母功能群的研究缺乏足够的重视，对于大型水母来讲它们被认为是渔业生产的副产品或者‘垃圾’，在渔业拖网捕获后把它们直接扔入海中并不去研究；对于小型水母来讲，因为它们为非饵料生物，并且有易碎，粘糊糊等难操作的特点，对浮游生物网同步采集到的水母的研究力度远不如对其他浮游动物类群的研究力度，因此我国对水母功能群生态学的研究基础相当薄弱。 本论文基于以上背景对黄东海大型和小型水母类的生物地理分布格局进行了研究，对其生物量或丰度等生态学指标进行了定量研究。（1）利用浮游生物网样品对黄海小型水母类的种类组成及其丰度的时空变化进行了研究，表明黄海测区内小型水母整体丰度很低，且主要分布在50 m等深线以浅海域，各水母类群以及优势种类的季节更替非常明显。比较不同海区的小型水母的丰度水平及其占浮游动物丰度的比例，发现黄海的小型水母丰度水平最低，为0.8（0.04–1.3）ind. m-3，只占浮游动物丰度的 < 0.5 %，表明小型水母在黄海海域并非占优势的功能群。（2）在中国黄东海采集的沙海蜇和在日本采集的越前水母的COI基因序列差异（0.2%）处于种内水平，从分子水平上证明两者为同一个种类，基于形态学和分子生物学的证据，我国大型水母沙海蜇的分类地位可初步订正为：Nemopilema nomurai Kishinouye, 1922（Scyphozoa：Rhizostomeae：Rhizostomatidae）。（3）利用渔业底层拖网的方法对黄东海大型水母的种类组成，总生物量及各优势种类生物量的时空分布进行了半定量研究。结果共鉴定到11个种（类），其中沙海蜇（Nemopilema nomurai），洋须水母（Ulmaridae genus sp.）以及多管水母（Aequorea spp.）为黄海的优势种（类），沙海蜇（只在东海北部）和霞水母（Cyanea spp.）为东海的优势种（类）；这四个种（类）的湿重随着伞径的增大成冪增长的方式。大型水母平均总生物量的季节变化模式为：3月份水母总生物量最低，为4.6 ± 9.4 kg km–2，春夏季随着海水表层温度的升高，大型水母的生物量逐渐增加，9月初水母的总生物量达到最高值，为22891 ± 25888 kg km–2，随后随着海水的温度下降，生物量也逐渐下降。洋须水母的生物量在10月份达到最高值（2780 ind. km–2，1807 kg km–2），主要在黄海中部出现。多管水母在5月份丰度最高，为8262 kg km–2，且主要分布在30&#61616;N以北海域。 聚焦大量爆发的水母种（类）沙海蜇和霞水母，基于实测的拖网资料，提供了该种可见的浮游阶段1周年的地理发生和生物量数据；结果表明，这两个种（类）表现了不同的季节出现和生物量格局：首先是黄海出现的沙海蜇（5–12月在黄海出现），5月份少量幼水母体在黄东海的交界处出现，6月它们的分布范围在南黄海扩大，到8月末及9月初沙海蜇几乎遍布黄海，其生物量和丰度以压倒其他大型水母类的优势形成“bloom”（生物量占所有大型水母的96.7%，丰度占93%，在南黄海平均生物量20446 kg km-2，平均占渔获物生物量的86.1 %），10月份至12月，沙海蜇的生物量逐渐减少甚至为零，其分布区域也向北回缩。其次为东海出现的霞水母（5月–10月）：霞水母在5月初达到生物量的高值（平均生物量为380 kg km-2），其伞径随纬度的升高而变小，8月至10月其生物量骤然下降。这两个种类的生物量高值分布在温度或潮汐锋区。结合水文条件及沙海蜇和霞水母关键的生活史策略推测了黄东海该种浮游阶段的生活史模型。 最后，通过对黄海8、9月份沙海蜇生物量的最高峰或暴发时期的呼吸率，摄食率进行估算，获得其每天对浮游动物现存量及生产力的潜在摄食压力，结果表明2006年9月在对沙海蜇最大捕获率的情况下，沙海蜇的摄食率为8.37（0.12–37.83）mg C m-2d-1，假设都以浮游动物为食，这时每天对浮游动物现存量及生产力的摄食压力分别为11.2%（0.17–50.6%），134.1%（1.98–605.7%）。因此在沙海蜇暴发期间对浮游动物的潜在的消耗非常大，甚至为毁灭性的。

牙鲆性腺分化发育及类固醇激素T和E2对性腺分化的影响

本文采用组织学手段研究了牙鲆性腺在分化、发育和成熟过程中的变化。然后，通过放射性免疫方法（RIA）测定了牙鲆仔稚幼鱼全组织匀浆液中的性类固醇激素—睾酮（T）和雌二醇（E2）的含量，并结合牙鲆血清中T和E2含量的年周期测定，从内分泌学水平探讨了T和E2在其性腺分化、发育和成熟过程中水平的变化规律。同时，采用高温和雌性激素对性腺未分化的普通和雌核发育牙鲆仔稚鱼进行诱导处理，获得了较高比例的雄性鱼/假雄鱼或100%雌性鱼；并研究了这些外界环境因子对牙鲆性腺分化、性别比率及体内T和E2水平的影响，藉此探讨了牙鲆性别决定与性腺分化的细胞学和内分泌学机制。 对牙鲆仔稚幼鱼性腺的组织切片观察发现，培育水温18~20℃下，孵化后第45天、平均全长<22.0±2.8 mm的牙鲆，其性腺分化尚未开始，属于原始性腺；在孵化后70日龄、平均全长为38.0±1.7 mm左右，部分个体中观察到卵巢的雏形，其余个体的性腺在此阶段以及之后的一段时间内变化并不明显；到了第110天、平均全长达到86.5±5.9 mm时，雌性个体卵巢出现了卵原细胞向卵母细胞的转变，标志着卵巢分化的结束。在90日龄、平均全长为63.5±3.4 mm的雄性牙鲆中，精原细胞快速增殖，并观察到了输精管结构；进一步的细胞学分化则出现在100日龄、平均全长为76.0±8.6 mm的个体中，此时可以看到精小叶的形成；在平均全长为140.0±15.2 mm时，精巢中出现初级精母细胞，标志着性腺分化的基本完成。 对牙鲆仔稚幼鱼全组织匀浆和成鱼血清中的T和E2水平的比较发现，在全长为6 mm左右的仔鱼中T和E2含量均较高。随后，在性腺分化过程中T含量大大降低，E2的含量急剧增高，而性腺分化后期E2含量又降到较低的水平。在雄性牙鲆成鱼中， 从精巢第Ⅲ期开始，T含量随着精巢的发育而增加，到了精巢第Ⅴ期性腺发育成熟并排精后，又降低到较低的水平；E2含量在从精巢第Ⅲ期发育至精巢第Ⅴ期过程中略呈降低的趋势，但是总体上来说没有明显的差异。在雌性牙鲆成鱼中，卵巢从第Ⅱ期到第Ⅳ期的过程中，T水平逐渐升高，在第Ⅴ期时则明显降低；而E2含量在卵巢第Ⅱ期时保持较低的水平，随着卵巢的发育，E2含量逐渐增高，在卵巢第Ⅳ期时达到最高水平，在第Ⅴ期产卵后又有所降低。在雌雄个体中T和E2均呈现周期性的变化。5月份随着水温的升高，雄性个体T和E2含量显著上升；到了9月份又逐渐下降至最低值。雌性个体E2含量自3月份开始增高，在5月份急剧升高，并在6月份达到最高值；在7月份的时候，E2突然降低，而到了8月份又有所回升；9月份之后E2逐渐降低并在1月份左右降到最低；而T的含量分别在2月份和6月份出现两次高峰。 温度诱导牙鲆幼鱼性腺分化的结果表明，牙鲆中存在明显的TSD机制，即其性腺分化因饲育水温的不同而变化：在一定温度范围内，随着饲育温度的增加，牙鲆的雄性比例逐渐增高，常温对照组和21℃组中的雄性比例分别为51.62%、60.00%，而在24℃和28℃高温组中，雄性比例显著高于对照组，分别达到73.33%和87.27%。T和E2含量测定显示，在性腺分化时期，高温和对照组中T含量没有明显的变化，而温度处理组中的E2水平则低于对照组，特别是在28℃高温组，其E2水平显著低于对照组（P<0.05）。外源E2处理性腺未分化的牙鲆幼鱼的结果也表明，牙鲆的死亡率与雌性化比率均为雌性激素剂量依赖型的。随着外源E2剂量的增加，雌性比率增加，但同时死亡率也增高。此期间T和E2水平比较发现，在性腺分化时期，对照组中的T含量稍高于雌激素处理组；而对照组中的E2含量高于0.2 ppm和2 ppm两个低剂量组，却低于20 ppm和100 ppm两个高剂量组。 同时，还对人工诱导培育的雌核发育牙鲆和性反转牙鲆进行了性腺发育观察，在所观察的雌核发育牙鲆个体中，其雌性比例为83.33%，而高温28℃饲育群体中的雄性比例（即假雄鱼比例）为91.67%；在雌性个体中，也有一定比例的个体性腺发育不正常，有的性腺发育较小，有的则缺少部分性腺。进一步对雌核发育成体的血清中T和E2含量进行测量，发现在普通牙鲆个体中T含量显著低于雌核发育个体，而E2含量则高于雌核发育牙鲆；在雌核发育牙鲆中，性腺发育不正常的个体比性腺发育正常的个体中的T含量稍高，而E2含量则显著低于正常雌核发育牙鲆个体和普通牙鲆个体（P< 0.05）。

底栖硅藻固定化研究

固定化是一个将酶或细胞固定到特定载体中或表面上的生物工程技术。在国际上，海藻固定化研究刚刚兴起，它作为藻类光生物反应器的一项基础技术，具有重要的理论意义，在藻类生物工程中有广泛的应用前景。用褐藻酸钙和聚氨酯泡沫塑料作载体，研究了被动包埋和主动侵入式固定化对底栖硅藻舟形藻（Navicula sp.）和新月菱形藻 (Nitzschia closterium) 的生长和生理物特性的影响，同时研究了载体本身的透光性和通透性。结果表明，褐藻酸钙固定化对底栖硅藻的光合作用有暂时的影响，但在培养过程中恢复正常。泡沫塑料固定化对硅藻无不良影响。在二种载体中，硅藻均能正常生长，光合色素组成和色素间能量传递以及光合作用和呼吸作用等生理过程都保持正常。由于载体对光的衰减和藻体相互遮光，使载体内部的藻处于弱光照，载体越大，影响越明显。硅藻的光合作用在这种固定化光照条件下表现为小环藻（Cyclotella）型的光强适应。载体为底栖硅藻提供了立体的生长空间，加大了单位水体的容量，而单位体积的褐藻酸钙的最大容量又是泡沫塑料的1.3-1.6倍。硅藻在褐藻酸钙胶球中生长曲线有明显的静止期，在泡沫塑料中无明显的静止期。胶球和泡沫塑料块的大小对硅藻的生长和最大光合速率有明显的影响。从载体的结构和特性对上述结果作了解释。上述结果为构建光生物反应器，底栖硅藻保种和大量扩种，用于鲍鱼和海参育苗生产提供必要依据。

两种海藻提取物的化学成分和生物活性的研究及其应用

本论文的研究工作由两部分组成，第一部分研究了海带（Laminaria japonica）水提取物中的活性物质，并研究了提取物对蔬菜促生长的影响及其作用机制。第二部分对三列凹顶藻(Laurencia tristicha)乙醇提取物的乙酸乙酯相进行了活性筛选和化学成分研究，并对其中分离得到的单体化合物进行了生物活性筛选。 第一部分主要以中国人工养殖的海带为原料，使用与海藻多糖生产相结合的提取技术并浓缩其中的有效成分。对浓缩提取物进行了蔬菜的农田效果实验，并对作物抗旱性能的增加、作物硝酸盐积累的减少、作物品质的改善、以及作物抵抗病毒病的能力等影响进行了作用机制方面的研究。海藻浓缩提取物进行的农田效果实验表明：作物抗旱型相对含水量RWC值在92%~94%之间；病毒病的防治效果最高可达到91%；作物的品质有明显的改善，最重要的是首次发现海藻提取物有降低蔬菜中硝酸盐的含量（硝酸盐的含量是与有机蔬菜区别的重要指标之一）的作用。该部分研究工作的创新性主要体现在：（1）首次在国内外提出和采用与海藻多糖生产相结合的提取技术。该技术的应用不但减少了提取成本，使工业化生产成为可能,更重要的是使我国的海藻工业生产可能实现高值化和开辟综合利用的新途径。（2）首次发现海藻中的小分子海藻多糖具有和细胞激动素、甜菜碱、植物生长素等活性物质同样的生物活性。 第二部分的研究是在查阅了大量的近20年来国内外有关红藻凹顶藻中化学成分研究的相关文献的基础上，对凹顶藻中的次生代谢产物进行了综述。该论文主要是通过对红藻三列凹顶藻的95%乙醇提取物的乙酸乙酯相进行化学成分分析和生物活性筛选以期能够发现具有药用前景的活性先导化合物。 为了寻找具有生物活性的化合物，我们对采自我国南海硇洲岛海域的红藻三列凹顶藻的95%乙醇提取物的乙酸乙酯相进行了活性筛选。采用MTT法对其在KB细胞株、Bel-7402细胞株、PC-3M细胞株、MCF-7细胞株、Ketr-3细胞株模型上进行了细胞毒活性测试；采用酶模型对其进行了Na+,K+-ATPase的抑制活性测试；采用MTT法对其在犬主动脉血管模型上进行了血管平滑肌细胞增殖抑制活性测试；结果表明，三列凹顶藻的95%乙醇提取物的乙酸乙酯相对Na+,K+-ATPase和犬血管平滑肌细胞增殖具有一定的抑制活性。 利用正相和反相色谱、Sephadex LH-20色谱以及反相HPLC等手段进行分离纯化，从我国南海海域的红藻三列凹顶藻中分离得到33种化学成分，通过波谱学方法（IR、MS、NMR）以及X-ray单晶衍射试验对其化学结构进行了确证，其中化合物L1~L8为新结构化合物，化合物L5为具有新骨架的全新结构化合物，化合物L9~L13为新天然产物，化合物L18和L22系首次从海洋生物中获得，所有化合物均为首次从该属海藻中得到。新化合物L1~L8均为倍半萜类化合物，命名分别为：(1R,3R)-(-)-3-(3-hydroxy-4-methylphenyl)- 1,3-dimethyl–2-methylidene cyclopentanol (L1), (1R,3R)-(-)-3-(4-methylphenyl)-1,3-dimethyl-2-methylidenecyclopentanol (L2)， (1R, 3R)-(-)-3-(2-hydroxy-4-methylphenyl)-1,3-dimethyl–2–methylidenecyclopentanol (L3)，(+)-(1S,2R)–2-(3–hydroxy–4–methylphenyl)-1,2-[3.1.0]bicy-clohexane (L4)，(&#61485;)-(1&#61602;S,2&#61602;R) -5-hydroxy–6–methyl-spiro-dihydrobenzofuran-2(3H),2&#61602;-{1&#61602;-methyl-[3.1.0]bicyclohexane} (L5), (+)-6-methyl-2-(p-tolyl)hept-4-en-2,6-diol (L6)，(3R,3aS,8bS)-(-)-2,3,3a,8b–tetrahydro–7-bromo – 3 a– hydroxymethyl - 3, 6, 8b - trimethyl-1H- cyclopenta[b] benzofuran (L7 )，(3R, 3aS, 8bS) - (-) - 2,3,3a,8b–tetrahydro–3 a–hydroxymethyl-3,6,8b -trimethyl -1H – cyclopenta [b] benzofuran (L8)。25个已知结构化合物确定为：(+)-(1R,2R)-4-bromo-1,5, 9–trimethyl–12– methylidene–8–oxa-tricyclo[7.2.1.02]dodeca-2,4,6-triene (L9)，(3S,3aR,8bS)-(-)-2,3,3a, 8b– tetra -hydro–7-bromo–3–hydroxy-3,3a,6,8b-tetramethyl-1H-cyclopenta[b]benzofu- ran (L10 )，(3R, 3aR, 8bS) - (-) - 2, 3, 3a, 8b – tetrahydro – 7 - bromo – 3 – hydroxy - 3,3a,6,8b - tetramethyl - 1H - cyclopenta [b] benzofuran (L11 )，(3S,3aR,8bS) - (-) - 2, 3, 3a, 8b – tetrahydro –3–hydroxy -3, 3a, 6, 8b - tetramethyl-1H-cyclopenta[b]benzofuran (L12 )， ( 3aR, 8bS) - (-) - 3a,8b –dihydro–7 - bromo – 3, 3a, 6, 8b - tetramethyl - 1H - cyclopenta[b]benzofuran (L13 )，aplysinol (L14 ) ，aplysin (L15)，laurebiphenyl (L16)，johnstonol (L17)，gossonorol (L18)，7,10-epoxy-ar- bisabol-11-ol (L19)，10-epi-7,10-epoxyarbisabol-11-ol (L20) 3β-hydroxy- 5α, 6α-epoxy- β- ionone (L21 )，3β-hydroxy-5β,6β-epoxy-β-ionone (L22 )，胆甾醇 (L23 )，胆甾-5-烯-3β,7α二醇胆甾-5-烯-3β,7α二醇 (L24)，β-谷甾醇 (L25)，叶绿醇 (L26 )，玉米黄素 (L27 )，对羟基苯甲醛 (L28 )，3-吲哚甲醛 (L29 )，1-O-十六烷酰基-3-O-β-D-吡喃半乳糖基-丙三醇(L30 )，1-O-十八烷酰基-3-O-β-D-吡喃半乳糖基-丙三醇 (L31 )，丙三醇-1-软脂酸单酯 (L32 )，正十六碳酸 (L33 )。 采用MTT法对其中23个单体化合物在Bel-7402细胞株、BGC-823细胞株、A549细胞株、A2780细胞株、HCT-8细胞株和HELL细胞株模型上进行了细胞毒活性测试；采用MTT法对其中13个单体化合物在犬主动脉血管模型上进行了血管平滑肌细胞增殖抑制活性测试；结果表明，部分单体化合物显示出一定的生物活性。

水处理纳米材料的制备、性能及应用研究

工业的高速发展使地球上有限的水资源受到日益严重的污染，去除水中的有毒、有害化学物质已成为环保领域的一项重要工作。纳米材料与技术的开发应用为实现高效、低成本的水处理开辟了新的途径。 本课题组开发的纳米-亚纳米功能新材料（生态宝）可用作养殖生态环境改良剂，它对“三氮”、硫化物、CODCr、BOD5、重金属等有害物质具有很好的去除能力。生态宝用于养殖幼参，有显著的促生长、增加成活率的作用。生态宝用于养殖对虾，对虾体内重金属含量有明显降低。 以粉末状P25型纳米TiO2为光催化剂，系统的研究了它对染料AB80的光催化降解。在紫外光照射下，光催化反应75min，染料AB80溶液完全脱色，光催化反应135min，染料溶液完全矿化；AB80的光催化脱色反应遵从准一级反应动力学；催化剂的最佳剂量为1.0g/L。AB80在TiO2颗粒表面的吸附符合Langmuir方程式，随着pH值的增加吸附量迅速减少；pH值在反应中起着重要的作用，碱性溶液中的反应速度比酸性溶液的大，pH=10.0初始反应速度最大；电子捕获剂（H2O2）的加入能够显著的提高反应速率，H2O2浓度为5mmol/L时，反应速度变为原来的2.78倍。 以硅藻土为载体，采用溶胶-凝胶法制备了负载型的纳米TiO2，SEM分析结果表明，TiO2的包覆量对负载光催化剂的形貌有很大影响，TiO2包覆量较低(14.5%)的复合物无团聚现象发生。XRD分析结果表明，所制备的TiO2为锐钛矿和金红石混晶型，平均粒径11nm。FT-IR分析结果表明，TiO2和硅藻土之间没有生成化学键。以染料AB80和B-2BF为模型污染物，利用制备的光催化剂复合物进行了吸附-光催化试验，结果表明，TiO2包覆量为14.5%的复合物具有较高的吸附-光催化活性，对模型污染物的降解效果好于德国Degussa公司的商品纳米P25-TiO2。溶液pH对TiO2/硅藻土复合物光催化活性影响很大，弱酸性条件有利于反应的进行。TiO2/硅藻土对实际印染废水有较好的降解效果，试验条件下，废水光催化反应3.5h，色度去除率为100%。研究了液固多相光催化反应的催化剂失活原因及再生手段，提出TiO2/硅藻土复合物再生的方法为酸洗和高温烧结。对于模拟印染废水来说，光催化剂重复使用对光催化活性几乎没有影响，重复使用15次后，催化活性仅降低了12%。而对实际印染废水来说，重复使用对光催化活性有影响，光催化剂复合物重复使用7次后，催化活性降低了41%。TiO2/硅藻土复合光催化剂成本低，简便易行，光催化效果好，有望在环境污染物治理中得到广泛的应用。 采用CuCl水解法制得了硅藻土负载的纳米Cu2O，并利用XRD、SEM等手段对其进行表征。研究了负载的纳米Cu2O对B-2BF和AB80染料废水的光催化降解，发现纳米Cu2O经过负载后，团聚减少，分散性好，对染料废水的光催化降解效率成倍增长。纳米Cu2O包覆量为31.3%的光催化剂复合物光催化活性最好，其光催化效率是纯的Cu2O的6倍。负载的纳米Cu2O可以有效的利用太阳光进行光催化反应，而且太阳光下纳米Cu2O的光催化活性比纳米TiO2的强。太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源，利用太阳能来处理染料废水成本低、无污染，是一种非常有发展前景的环境治理新技术。pH 5-pH 7是负载纳米Cu2O光催化降解B-2BF的最佳反应范围。负载的纳米Cu2O光催化剂有较好的稳定性，重复使用8次以后，其脱色率仍能达到75%以上。

鮸（Miichthys miiuy）早期生长存活过程和消化生理机制的研究

鮸Miichthys miiuy是中国南方重要的经济养殖种类，早期发育阶段的高死亡率和高畸形率严重制约着鮸养殖的工业化和商品化进程。为了更好的了解鮸早期发育规律，提高其人工养殖技术和管理策略，本论文在实验条件下对鮸早期生长和存活过程、消化生理发生机制及其在胁迫条件下的生态对策进行了研究。 鮸早期发育阶段分为仔鱼期和稚鱼期。个体发育的形态学变化和组织器官分化主要集中在仔鱼期，胚胎期所具有的特征在仔鱼期被具体的功能系统所代替，如呼吸、摄食、运动和消化系统。鮸个体的头、尾部快于躯干部的生长，表明其早期发育过程中摄食和运动器官发育的优先性。鱼类早期是优先发育对其生存起首要作用的器官，然后是对其生存作用次之的器官。 在24℃，鮸仔鱼在3日龄开口摄食，4日龄卵黄囊吸收完毕，6日龄仔鱼如不能建立外源性营养即进入饥饿死亡不可逆点(PNR)，而延迟投饵3天（6日龄）以上的仔鱼在8日龄全部死亡。在7日龄时，正常投喂仔鱼的SGR明显高于延迟投饵仔鱼。延迟3天和饥饿的仔鱼在6日龄后出现明显的负增长。在36日龄时，正常投喂仔鱼与延迟投饵1天仔鱼之间的生长差异消失，与延迟投饵2天的仔鱼之间的生长差异显著。饥饿显著影响开口仔鱼的生长存活，但对后期存活仔鱼的生长存活及体成分的影响不显著。仔鱼在12L条件下存活率（9-16%）要小于其他的各组（12-39%），仔鱼的存活率随着密度的增加逐渐减小。SGR与存活率具有相同的变化趋势，在18L条件下仔鱼的生长（3-10%）要大于12L（2-7%）和24L（2.8-8.7%）条件下仔鱼的生长。 鮸消化系统发育分为三个阶段：从孵化到初次摄食之前，消化道为一细长管道；从外源营养开始到胃腺出现，在此阶段，液泡、杯状细胞开始出现在消化道中，在6日龄胃出现，消化道明显分为口咽腔、食管、胃、前肠和后肠；从20日龄胃腺出现开始，胃在25日龄分为贲门胃、胃体和幽门胃三个部分，幽门盲囊出现，消化系统趋于完善。饥饿严重影响鮸消化器官及消化腺的正常发育过程。饥饿使其组织学的结构和功能明显衰退，肝组织变得疏松，细胞缩小，细胞核解体，稚鱼肝组织内没有脂质积累，细胞质中液泡减少；胰脏组织变得致密，腺泡萎缩，分泌物减少；胃腺细胞收缩，结构不完整，肠微绒毛退化，肠粘膜褶减少，肠上皮细胞遭到破坏。 鮸主要消化酶分为三个发育时期：从初孵到外源营养开始的迅速增长期；继而是从3日龄到25日龄波动期；25日龄后处于相对稳定期。各种消化酶总活性随着个体的发育逐渐增加，30日龄后总活性显著增加。延迟1天投饵的仔鱼和正常摄食的仔鱼其消化酶的活性没有显著差异（P>0.05），但是延迟2天投饵的仔鱼和正常摄食及延迟1天投饵的仔鱼消化酶的活性存在显著差异(P<0.05)，无论是延迟1天还是延迟2天仔鱼消化酶与正常摄食的仔鱼具有相同的发育方式。延迟3天投饵的仔鱼和饥饿仔鱼发育方式类似，从3日龄开始，消化酶活性显著下降。 饥饿对鮸仔稚鱼胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性有显著的影响。在初次摄食期，摄食仔鱼和饥饿2天的仔鱼各种消化酶活性均存在显著差异（P<0.05）；但是仔鱼后期，经过3天饥饿的仔鱼其消化酶的活性和摄食仔鱼之间存在显著差异（P<0.05），饥饿4天的仔鱼恢复摄食5天，即可恢复到和摄食仔鱼相同水平。饥饿6天的鮸稚鱼其消化酶与正常摄食的稚鱼之间存在显著差异（P<0.05），在恢复摄食5天后其消化酶活性可以恢复到和正常摄食仔鱼相同水平。 光照和饲养密度显著影响了鮸消化酶的活性。胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶在18L低密度饲养条件下其活性明显高于（P<0.05）其他各组；12L高密度饲养条件下各种消化酶活性明显低于（P<0.05）其他各组；在0L条件下，各种消化酶活性在开口摄食之前明显低于其他各组，开口摄食之后，各种消化酶活性迅速下降。延迟投饵、光照周期和饲养密度虽然对鮸消化酶的活性产生了重要影响，但是对消化酶的发育方式没有显著影响，因此，鮸消化酶的具体发育方式是由内部遗传机制来控制，但受外界环境因素（食物组成、光照和饲养密度）的调节。

海洋沉积物中磷化氢的分布、释放与转化研究

磷化氢（PH3）是磷循环的气相载体，以气体自由态和基质结合态（MBP）两种形式存在于环境中。自然环境中磷化氢的发现是对磷生物地球化学循环的重要补充，它在磷循环中的地位和作用及产生机制开始成为人们关注的热点。目前国内外在湖泊、陆地土壤及大气中已开展了较为广泛的研究，但是关于海洋中的研究还较少。开展磷化氢在海洋沉积物中的分布特征，及其释放通量、与其它磷形态的转化、对微藻生长的影响等行为研究对弄清海洋环境中磷化氢的迁移转化机制及其在磷循环中的作用和地位具有重要的科学意义。 本论文以不同环境条件下的海洋沉积物为研究对象，采用野外实验与室内模拟相结合的方法，运用改进的柱前二次低温冷阱富集和气相色谱-氮磷检测器联用技术等分析手段，系统研究了海洋沉积物中磷化氢的分布特征、环境因子对其分布的影响、沉积物磷化氢向水体、大气中的释放、迁移、转化规律；初步了解了海洋沉积物中结合态磷化氢的分布特征及其释放通量；揭示了磷化氢对海洋环境的可能影响。主要研究结果如下： MBP广泛存在于海洋沉积物中。中国沿海表层沉积物中MBP的浓度范围为：0.89-25.86 ng/kg, dry，其分布也表现出一定的空间分布特征，在同一离岸断面上，有近岸浓度高，远岸浓度低的分布规律；在北黄海、南黄海、东海北部海域、东海南部海域和南海海域的平均浓度分别为：5.57±3.78、3.78±2.81、5.27±3.07、5.48±4.05 和 13.52±7.86 ng/kg dry，与其它海域相比，南海海域的MBP浓度要相对较高一些。长江口海域表层沉积物中MBP的浓度范围为：1.93-94.86 ng/kg, dry。其分布也表现出一定的空间和季节分布特征。上游河口沉积物中MBP的浓度要普遍高于下游河口，平均浓度分别为31.34和4.79 ng/kg, dry。靠近石洞口、竹园排污口以及黄浦江口的S3和S4站位处MBP的浓度要显著高于其它站位，季节平均浓度分别为43.01和61.54 ng/kg, dry。MBP浓度的季节差异并不显著，上游河口和下游河口MBP浓度表现出相似的季节变化特征，一般来说8月和11月要稍高于2月和5月。澳大利亚伊拉瓦拉海湾柱状沉积物中的MBP表现出一定的垂直分布特征。两个柱状沉积物样品均在中下层存在MBP的高值区，且该海湾MBP的含量要远高于中国近海及长江口海域MBP的含量，两个柱状沉积物中MBP的平均浓度分别为637.3和542.6 ng/kg, dry。 环境因子与MBP含量关系的研究结果表明：较高的TP、OP、IP、OC、TN含量均有利于高浓度MBP的产生；TP、OP、OC与MBP含量之间存在着较强的线性相关关系，是控制MBP分布的主要因素；氧化还原电位与MBP含量存在着显著的线性负相关，说明还原环境更有利于沉积物中高浓度MBP的存在；平均粒径与MBP含量存在着一定的线性负相关，说明小粒径有利于高浓度MBP的存在；水深、上升流引起的扰动等也是影响MBP分布的可能原因。并且，在本论文对中国沿海沉积物、长江口沉积物和澳大利亚海湾沉积物的研究中，均得到了MBP含量与OP存在着强烈的线性相关关系，而与IP的线性相关关系较弱或不相关的结论，说明海洋沉积物中的MBP更可能来源于微生物对有机磷成分的降解。另外，长江口海域沉积物中MBP含量与上层海水中活性磷酸盐、总磷、叶绿素a的含量也存在着一定的线性相关关系，说明沉积物中磷化氢的释放可能会对上层水环境产生影响。 静态箱法释放通量的研究结果显示，胶州湾海域沉积物存在着磷化氢的释放现象。沉积物-大气界面和水-大气界面磷化氢的释放通量分别为：27.77和17.37 ng/(m2̶6;h)，该结果要高于Louisiana湿地、水稻田和太湖水体磷化氢的排放通量。并据此估算出胶州湾的磷化氢年排放量为75.75kg/y，高于太湖及比利时垃圾填埋场的磷化氢年排放量。不同底质沉积物释放磷化氢的顺序为：虾池沉积物>滩涂沉积物>海滩黑泥沉积物>海滩排污口旁的砂质泥；践踏能显著促进磷化氢的释放。磷化氢的释放通量与沉积物中MBP的含量有显著的线性相关关系；胶州湾养殖池、滩涂沉积物及海域水体是大气中磷化氢的重要来源，沉积物中的磷化氢可连续向上层水体或大气中释放。晴天，胶州湾近海海域空气中磷化氢的浓度范围为1.06-16.90 ng/m3，且表现出早上和傍晚高，中午时分相对较低的变化规律；空气中磷化氢的浓度与光照强度及释放源释放量的大小有关。 利用室内模拟方法，研究了磷化氢在海水中的转化过程及其对海洋微藻生长的影响，并得出了一些初步结论。日光灯照射条件下，通入海水中的磷化氢可部分转化为磷酸盐和总磷，并且转化后主要以磷酸盐的形式存在。环境条件会对该转化过程产生影响，避光条件下，磷化氢的转化率较低，日光灯照射和紫外灯照射均能促进该转化过程，特别是紫外灯照射，促进效果显著；添加氧气或三价铁离子氧化剂也能促进该转化过程。微藻生长实验结果表明，适量磷化氢气体的通入，能显著刺激并促进磷限制条件下东海原甲藻和赤潮异弯藻的生长，但这种刺激作用并不是无限制的，后期刺激生长作用会变弱或停止生长；低量磷化氢气体的通入，刺激作用不明显；高量磷化氢气体的通入，则会抑制两种海洋微藻的生长。东海原甲藻和赤潮异弯藻对通入磷化氢的响应略有差异，后者对磷化氢的反应更为灵敏； 次磷酸盐和亚磷酸盐也都能刺激两种海洋微藻的生长，但与磷化氢相比，其影响作用相对较小。 本论文的初步研究结果表明，在磷的海洋生物地球化学循环中，需要考虑磷化氢的作用，其长期、连续的释放对磷循环的贡献不可忽视，并可能是磷限制海域赤潮形成的补充机制。

胶州湾悬浮颗粒物中脂肪酸的时空分布及其在初级生产者到初级消费者食物传递中的作用

研究初级食物供给与初级消费之间数量与质量的关系在海洋浮游生态系统食物网研究中占有基础地位。悬浮颗粒物及浮游动物中脂肪酸的组成和含量可以很好地为食物关系研究提供信息。当悬浮颗粒物在时空上存在数量和质量差异时，这种差异就可能在浮游动物中体现出来，而且通过脂肪酸的信息可以追踪到这种差异。本研究旨在阐明脂肪酸在悬浮颗粒物组成中的生物标记作用和在悬浮颗粒物到浮游动物食物传递过程中的营养指示作用，同时应用这一标记物研究胶州湾海域悬浮颗粒物的大体分布及其与浮游动物间的食物关系。 文章首先依据2005年3月－2006年2月胶州湾颗粒有机碳及叶绿素a的数据估测碳生物量的转化系数，发现该系数受时空环境差异的影响，平均为56，从而推导出胶州湾浮游植物有机碳浓度，进而探讨浮游植物对颗粒有机碳的贡献。对各参数分析结果显示胶州湾颗粒有机碳、叶绿素a和浮游植物有机碳年平均浓度分别为为0.47 mg.L-1、4.16 μg.L-1及0.23 mg.L-1，三者表现出相似的时空变化动态，即湾内沿岸水域较高，湾外较低，夏季较高秋冬季较低。浮游植物对颗粒有机碳的贡献较高，年平均接近37%。 对悬浮颗粒物的脂肪酸组成分析后发现饱和脂肪酸（SSFA）16:0，14:0，18:0及单不饱和脂肪酸（MUFA）Σ16:1(ω7+ω5+ω9)所占比例较高，多不饱和脂肪酸（PUFA）中EPA和DHA也相对较高。总脂肪酸在水体中的绝对浓度及在颗粒有机碳中的相对含量均存在着时空变异，二者的平均变动范围分别在4.7－60.2 μg . L-1及20.1－86.7 μg . mg-1之间，夏季高于秋冬季，空间分布上二者均在湾东部相对较高，而在湾外较低。不同脂肪酸组合的时空变化可以反映出悬浮颗粒物组成的时空动态，其中16:1ω7/18:1ω9、Σ16:1/18:1ω9、Σ16:1/Σ18:1、Σ16/Σ18、Σ16/ΣFA及20:5ω3/22:6ω3等脂肪酸组合在研究海域可以较好的指示硅藻组成，而Σ18/ΣFA 及22:6ω3/ΣFA可以指示甲藻组成，BSFA/ΣFA、Σ(Br+St)/ΣFA 、Br/St (15:0)及 Br/St (15:0+17:0)可以较好的指示细菌，SSFA/ΣFA及(24:0+26:0)/ΣFA可以示踪碎屑组分及其中的陆源成份。ω3系列脂肪酸在有机碳中的含量及在总脂肪酸中的比例以及不饱和指数可以表征悬浮颗粒物的食物质量。通过标志脂肪酸对悬浮颗粒物组成的指示发现冬季2月悬浮颗粒物组成中硅藻所占比例较高，多数月份湾内近岸水域尤其是湾东部细菌组成相对较高，而湾口至湾外水域碎屑含量相对较高。 浮游动物总平均干重生物量为72.6 mg.m-3，平面分布表现为湾内北部及中心区域生物量普遍较高，湾东部水域较低，季节变化表现为总生物量在春季4月及冬季12月形成峰值，总体上在春季5月、夏季7月及秋冬大部分月份相对较低，但不同粒径组成其动态不尽相同。浮游动物的脂肪酸组成与悬浮颗粒物存在一定差别，表现为MUFA比例下降，PUFA比例升高；SSFA中14:0的比例下降，18:0及20:0比例提高，MUFA中20:1ω9比例升高，PUFA中，EPA及DHA所占比例也相对较高。8月份总脂肪酸含量较高，9月与10月相对较小，各粒级内差别不大。 利用主成份分析发现悬浮颗粒物的组分在浮游动物中能够用相应脂肪酸指标进行示踪，当食物数量充分满足需求时，浮游动物脂肪酸特征与悬浮颗粒物组成一致性较高，同时通过脂肪酸示踪发现当潜在食物数量较丰富时，浮游动物的摄食存在选择性，这种选择可能受食物质量的调控，而当食物数量较低时，其选择性也降低。 悬浮颗粒物中EPA含量及不饱和指数是相对重要的食物质量指示物，通过对其指示特征的分析发现胶州湾总体上浮游动物的摄食会影响其食物质量组成；但在8月，浮游动物的生物量受悬浮颗粒物质量的调控，而浮游动物生物量对食物数量的摄食压力较小，认为该时期是食物质量限制对浮游动物生物量影响相对重要的时期，可以用特征脂肪酸进行清晰的分析。

调控文蛤幼虫变态的肾上腺素能受体类型及幼虫发育中神经和肌肉的变化

大部分贝类幼虫在发育过中要经历从浮游生活到底栖生活的变化过程，同时形态结构也要经历巨大的变化，这个过程称为变态。 变态是文蛤幼虫发育过程中非常重要的一个阶段。 药理学和细胞免疫学证据表明β肾上腺素样受体在文蛤幼虫变态过程中有重要作用。药理学实验分别采用了几种儿茶酚胺类受体的激动剂和抑制剂来处理幼虫，检验它们在幼虫变态过程中的作用。结果表明，在10μM和100μM的浓度下，肾上腺素(AD)和去甲肾上腺素(NA)中能够显著提高幼虫的变态率(p<0.05)。10μM和100μM浓度的AD能够提高幼虫变态率30%左右。10μM和100μM浓度的NA能分别提高幼虫变态率35.3%和27.6%。10μM的β受体激动剂－isoproterenol也能够显著的提高幼虫的变态率30%(p<0.05)，但是α受体激动剂－phenylephrine在0.1μM到100μM的浓度范围内不能显著提高幼虫的变态率(p>0.05)。而且，1μM的β受体抑制剂－propanolol能显著的抑制AD或NA提高幼虫变态率的作用(p<0.05)；但是α受体抑制剂－prazosin对AD或NA提高幼虫变态率没有显著性影响(p>0.05)。 此外本文还利用整装免疫细胞化学的方法进一步研究了文蛤幼虫不同发育阶段，神经系统和β肾上腺素样受体的发育情况。 幼虫的神经系统在担轮幼虫时期(受精后18h)开始发育，这时还不能检测到β肾上腺素受体。面盘幼虫时期(受精后1d)具备了顶神经节、脑神经节和脏神经节组成的中枢神经系统，在口附近有一些外周神经。β肾上腺素受体在受精后24h首次出现在面盘幼虫的顶神经节和脑神经节，分别命名为AR(apical receptor)和CR1(cerebral receptor 1)。 在受精后5d顶神经节已经检测不到。脑神经节和脏神经节由腹部向背部迁移，口的背腹两侧都出现了一些神经元。并且脏神经节周围也出现了一些神经细胞。AR在受精后3d就检测不到了。同时在CR1的后部新出现了一些β肾上腺素受体，命名为CR2。此后CR2发育迅速，在受精后5d就和CR1差不多大小。并且在CR1和CR2之间还出现了很多小的阳性信号。 变态过程中中枢神经系统中顶神经节消失了，并且出现了足神经节。另外，外套膜上出现了更多的外周神经。除了在稚贝的脑神经节和脏神经节外，在足、外套膜和水管上都有β肾上腺素受体存在。成体的鳃、足、心脏、水管、唇掰和外套膜上也有β肾上腺素受体分布。 变态信号传递到靶器官后，文蛤幼虫在形态结构和生态习性上开始了快速巨大的变化。其中幼虫的肌肉系统是变化最大的系统，并且直接与文蛤运动、摄食等习性转变相关。本文采用免疫组化的方法对文蛤幼虫肌肉系统的发育进行了研究。结果表明，文蛤幼虫具有由幼虫收缩肌、面盘收缩肌和闭壳肌组成的十分复杂的肌肉系统。幼虫收缩肌和前闭壳肌最早出现于担轮幼虫阶段(受精后18h)。孵化后幼虫的肌肉系统迅速发育，受精后22h幼虫的肌肉系统基本发育完全，并一直维持到变态前。变态过程中幼虫收缩肌和面盘收缩肌逐渐萎缩消失。同时，足收缩肌、后闭壳肌和外套膜肌肉等稚贝的肌肉系统快速形成。变态后稚贝幼虫收缩肌和面盘收缩肌完全消失，其肌肉系统由前后闭壳肌、足收缩肌和外套膜肌肉组成。

三种海洋红藻和两株放线菌次级代谢产物研究

海洋是一个巨大的天然产物宝库，约占地球表面积70%的海洋蕴藏着80%的生物资源。由于海洋生态环境的特殊性，导致海洋生物能够产生大量结构独特多变和活性特殊多样的代谢产物。我国海域辽阔，海洋资源丰富，为寻找结构新颖、生理活性独特的先导化合物，加强对海洋资源的开发利用，本论文对中国沿海的三种海洋红藻和两株放线菌次生代谢产物以及生物活性进行研究，为新药研究与开发提供模式结构和药物前体。 对红藻似瘤凹顶藻Laurencia similis乙酸乙酯萃取物进行分离纯化，从中得到单体化合物35个，通过波谱学方法（IR、MS、NMR等）鉴定了他们的结构。分别为：2, 2&#61602;, 5, 5&#61602;, 6, 6&#61602;-sixibromo-3, 3&#61602;-bi-1H-indole (1)，3,5-dibromo- 1-methyl-indole (2)，3',5',6,6'-tetrabromo-2,4-dimmethyldiphenyl ether (3)，1,2,5- tribromo-3-bromoamino-7-bromomethylnaphthalene (4)，2,5,8-tribromo-3-bromo- amino-7-bromomethylnaphthalene (5)，2,5,6-tribromo-3-bromoamino-7-bromo- methylnaphthalene (6), 2,5,6,5',6'-pentabromo-3,4,3',4'-tetramethoxybenzophenone (7), (4E)-1-bromo-5-[(1'S*,3'R*)-3'-bromo-2',2'-dimethyl-6'-methylenecyclohexyl] -3-methylpent-4-ene-2,3-diol (8)，4-hydroxy-Palisadin C (9)，Isopalisol (10)，Luzonensol (11)，Palisadin B (12)，Aplysistatin (13)，Palisadin A (14)，5-Acetoxypalisadin B (15)，Aristolan-1(10)- en-9-ol (16)，Aristol-8-en-1-one (17)，Aristolan-9-en-1-one (18)，Aristolan-1(10)-en- 9-one (19)，Aristofone (20)，Aristolan-1(10)-8-diene (21)，Aristolan-1,9-diene (22)，10-Hydroxyaristolan-9-one (23)，7,11,15-trimethyl-3-methylene-hexadecan-1,2-diol (24)，3β-Hydroxyergosta- 5,24(28)-dien-7-one (25)，Isofucosterol (26)，β-sitosterol (27)，豆甾-4-烯-3α,6β-二醇 (28)，Cholesta-5-en-3β-ol (29)，Stigmasterol (30)，2,3,5,6-四溴-吲哚 (31)，2,3,6-tribromo-1H-indole (32)，3,5,6-tribromo-1-methylindole (33)，3,5,6-tribromo -1H-indole (34)，2,3,5-tribromo-1-methylindole (35)，其中化合物1-9为新化合物，化合物10-15、20和化合物24-30均为首次从该种海藻中得到。对新化合物1-9进行PTP1B酶抑制剂活性筛选，新化合物1、3、7显示强的PTP1B酶抑制活性。 对红藻齐藤凹顶藻Laurencia saitoi乙酸乙酯萃取物进行分离纯化，从中得到单体化合物11个，通过波谱学方法（IR、MS、NMR等）鉴定了他们的结构，分别为：2-hydroxyl-Luzofuranone (1)，2-hydroxyl-Luzofuranone B (2)，4-hydroxyl-Palisudin C (3)，2-bromo-γ-ionone (4)，Aplysistatin (5)，5-Acetoxypalisadin B (6)，Palisadin B (7)，Palisadin A (8)，Pacifigorgiol (9)，豆甾-4-烯-3α,6β-二醇 (10)，2, 3, 5, 6-四溴-吲哚 (11)，其中化合物1-4为新化合物，所有化合物均为首次从该种海藻中得到。通过MTT法对分离得到的新化合物1-4进行肿瘤细胞毒活性筛选，结果显示4个新化合物对所测肿瘤细胞株均无明显的活性。 对红藻瘤状软骨凹顶藻Chondrophycus papillous乙酸乙酯萃取物进行分离纯化，从中得到单体化合物5个，通过波谱学方法（MS、NMR等）鉴定了他们的结构，分别为邻苯二甲酸二丁酯 (1)，邻苯二甲酸二异辛酯 (2)，胆甾醇 (3)，3,7,11,15-tetramethyl-hexadec-2-en-1-ol (4)，4-羟基苯甲醛 (5)，所有化合物均为首次从该种海藻中得到。 对海洋放线菌M159乙酸乙酯萃取物进行分离纯化，从中得到单体化合物13个，通过波谱学方法（MS、NMR等）鉴定了他们的结构，分别为：5-(4',6'-dihydroxy-6-methyloctyl)furan-2(5H)-one (A)，phenethyl alcohol (1)，4-羟基苯甲醛(2)，anthranilic acid (3)，4-Hydroxy-3-methoxy- phenyl-propionic acid (4)，5-(6,7-dihydroxy-6-methyloctyl)furan-2(5H)-one (5)，p-Hydroxyphenylethyl alcohol (6)，3-Indoleacrylic acid (7)，Indol-3-carboxylic acid (8)，Adenine cordyceposide (9)，腺嘌呤核苷(10)，尿嘧啶核苷(11)，Thymidine (12)，其中化合物A为新化合物。所有化合物均为首次从该株放线菌中得到。 对海洋放线菌L211乙酸乙酯萃取物进行分离纯化，从中得到单体化合物15个，通过波谱学方法（MS、NMR等）鉴定了7个结构，分别为：spatozoate (1)，anthranilic acid (2)，3-Indolylethanol (3)，1-Acetyl-β-carbolin (4)，p-Hydroxyphen- ylethyl alcohol (5)，Indole-3-acetic acid (6)，Indol-3-carboxylic acid (7)，所有化合物均为首次从该株放线菌中得到。

Spatial variability in biomass and production of heterotrophic bacteria in the East China Sea and the Yellow Sea

The distributions of heterotrophic bacterial abundance and production were investigated in the East China Sea and the Yellow Sea during the autumn of 2000 and spring of 2001. Bacterial abundance varied in the range 3.2-15.7 (averaging 5.7) x 10(5) and 2.3-13.6 (averaging 6.2) x 10(5) cells cm(-3) in the spring and autumn, respectively. During autumn, bacterial production (BP) (0.27-7.77 mg C m(-3) day(-1)) was on average 3 fold that in spring (0.001-2.04 mg C m(-3) day(-1)). Bacterial average turnover rate (ratio of bacterial production:bacterial biomass, mu=0.21 day(-1)) in autumn was 3 times as high as in spring (0.07 day(-1)). The ratio of integrated bacterial biomass to integrated phytoplankton biomass in the euphotic zone ranged from 4 to 101% (averaging 35%) in spring and 24 to 556% (averaging 121%) in autumn. The results indicate that the distributions of heterotrophic bacteria were controlled generally by temperature in spring and additionally by substrate supply in autumn. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.