中国海塔螺科系统分类学和动物地理学研究

塔螺科是软体动物门中种类最多的科，全世界种类超过5，000种，在分类系统学中占有相当重要的地位。塔螺为世界性分布，以热带、亚热带和温带海域分布最多。塔螺科动物肉体可食用，贝壳造型独特、色泽鲜丽，深受贝壳收藏爱好者喜爱。作为重要的捕食者和被捕食者，塔螺是底栖生物食物链的重要环节。 中科院海洋生物标本馆现馆藏大量的塔螺标本，但一直没有进行系统的分类学研究，仅有一些零星的报道，咫需进行深入研究。本论文主要采用传统的形态分类方法结合其生态习性和地理分布，对其进行系统的分类学研究,详细描述中国的属、种及分布，澄清近似种和疑难种，发现新种和新记录种，从而丰富了我国海洋生物多样性的资料。同时研究了该动物类群区系组成分析和动物地理学，阐明了我国塔螺科的区系特点，并确定其在世界上的地位。 经系统研究和鉴定，发现中国科学院海洋生物标本馆馆藏塔螺种类共203种，隶属于8亚科，54属，其中发现1新亚属，16新种，81新记录种。我国塔螺动物在区系组成上属印度－马来区系的一部分。中国海塔螺科区系组成中，以热带和亚热带成分占绝对优势，在这两个区系中共发现分布种类160种，占总种数的79.8％。中国海塔螺科物种组成与日本南部和菲律宾塔螺的物种组成有些差异，本文描述的203种笔螺与日本共有种为93种，与菲律宾共有种为63种，相似性指数分别为41.99％和41.86％。塔螺科种大多属热带和亚热带种类，因此在中国常见于浙江、福建、广东、台湾、海南附近海域和西沙、南沙群岛。

栉孔扇贝和海湾扇贝免疫防御特性的比较研究

贝类养殖作为我国传统的海水养殖产业，在我国沿海地区的经济发展中起重要作用。但由于近年来养殖扇贝病害的不断发生，不仅造成了巨大的经济损失，而且直接威胁到现有养殖产业的生存和发展。目前认为，机体抗病能力的下降是发生流行性死亡的主要原因之一。因此，深入研究扇贝免疫防御特性，能更好地了解和解决贝类养殖中的病害问题。本文比较了健康状态和重金属污染以及高温胁迫下海湾扇贝和栉孔扇贝部分免疫指标的变化，并对同龄不同大小的栉孔扇贝的部分免疫指标进行了比较，以期更好的了解贝类的防御机制，为扇贝病害防治提供资料。研究结果如下: 用流式细胞仪技术对血细胞死亡率、细胞吞噬率和呼吸爆发进行了测定，发现健康状态下两种扇贝的细胞死亡率相差不大，海湾扇贝为4.83%，栉孔扇贝为4.95%；细胞吞噬率差异显著(P<0.05)，海湾扇贝为26.73%，栉孔扇贝为19.89%；呼吸爆发的基础值相差也不大，海湾扇贝为1.94，栉孔扇贝为1.56。另外用免疫化学方法对健康状态下栉孔扇贝和海湾扇贝血淋巴和肝胰腺中SOD、ACP活性和MDA含量也进行了测定与比较。发现在血淋巴和肝胰腺中，两种扇贝SOD活性均存在显著差异(P<0.05)，其中海湾扇贝分别为995.43和113.99，栉孔扇贝分别为446.64和40.6；血淋巴和肝胰腺中ACP活性差异显著(P<0.05)，海湾扇贝分别为90.19和432.36，栉孔扇贝分别为73.26和146.63；血淋巴中和肝胰腺中MDA含量差异不显著(P>0.05)，海湾扇贝分别为3.37和92.46，栉孔扇贝分别为2.17和28.96。实验结果说明，海湾扇贝对细菌等异物的吞噬和杀灭能力以及机体自身的抗氧化能力高于栉孔扇贝，这为海湾扇贝比栉孔扇贝具有更高的抗逆性提供了证据。 用相同的方法对不同浓度(0, 0.2, 0.3, 0.5 mg L-1) Pb2+溶液浸泡后的栉孔扇贝和海湾扇贝的血细胞死亡率、细胞吞噬率和呼吸爆发进行了检测，同时测定了Pb2+处理后肝胰腺中SOD、ACP活性和MDA含量的变化。结果表明，栉孔扇贝的血细胞死亡率与对照组相比有上升趋势，且随着Pb2+浓度的增加而显著增加，而海湾扇贝在相同条件Pb2+的胁迫下，血细胞的死亡率明显低于栉孔扇贝。栉孔扇贝各实验组细胞吞噬率均低于对照组，而海湾扇贝在低浓度的Pb2+浸泡后，细胞的吞噬率与对照组相比有所降低，但随着浓度的继续增加，细胞的吞噬率反而上升，甚至略高于对照组。栉孔扇贝血细胞的呼吸爆发在Pb2+胁迫后较对照组有所升高，但随着浓度的增加，呼吸爆发有下降的趋势，而海湾扇贝的呼吸爆发随着Pb2+浓度的增加而显著增加。对两种扇贝体液免疫指标的测定发现，各实验组SOD的活性均比对照组高，且海湾扇贝的SOD活性高于栉孔扇贝；随着Pb2+浓度的增加，各实验组ACP的活性一直呈上升趋势，且海湾扇贝的ACP活性也高于栉孔扇贝；Pb2+处理后MDA的含量均显著增加，其中栉孔扇贝MDA含量的增幅明显高于海湾扇贝。该结果说明，Pb2+对两种扇贝的免疫系统都有一定的影响，但相同剂量的Pb2+对两种扇贝的毒害程度不同，海湾扇贝对Pb2+的耐受性似乎高于栉孔扇贝。 对海湾扇贝和栉孔扇贝的升温刺激实验发现，当养殖水体的温度从18℃缓慢升高到30℃后，栉孔扇贝在第三天开始出现大量死亡现象，而海湾扇贝未出现死亡。因而本文只对升温前后的海湾扇贝进行了细胞死亡率、吞噬率和呼吸爆发的测定和比较。结果发现，与升温前相比，血细胞的死亡率在温度升高后略有增加，但差异不显著(P>0.05)；而细胞吞噬率在温度升高后显著下降；通过对呼吸爆发积聚的活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）的测定发现，升温后血细胞的ROS含量显著高于升温前(P<0.05)。该结果表明，高温会影响血细胞的功能，使机体的免疫防御能力下降，从而导致病害的发生。 另外，本文对同龄不同大小的栉孔扇贝的血细胞吞噬率以及血淋巴和肝胰腺中SOD、ACP活性和MDA含量进行了测定与比较。结果发现: 小扇贝的血细胞吞噬率略高于大扇贝，分别达到了22.82和20.96；在血淋巴及肝胰脏中，两组扇贝SOD酶的活性均差异显著(P<0.05)，小扇贝分别为613.88和102.01，大扇贝分别为356.15和50.22；血淋巴中小扇贝ACP的活性极显著的高于大扇贝(P<0.01)，分别为44.3和2.91，但肝胰腺中大扇贝和小扇贝ACP的活性相差不大，大扇贝为455.75，小扇贝为485.33；大扇贝和小扇贝血淋巴和肝胰脏中MDA含量相差不大，大扇贝分别为2.67和31.83，小扇贝分别为3.17和35.33。该结果说明，小扇贝对细菌等异物的吞噬和杀灭能力以及机体自身的抗氧化能力高于大扇贝，这为生长与抗逆性相颉抗提供了依据。

皱纹盘鲍的遗传育种与养殖技术研究

优良的种质是产业发展的重要保证，品种更新和养殖技术的发展已经给世界农业带来了令人瞩目的成就，然而我国水产生物的育种工作刚处于起步阶段，而育种技术的研究则更是滞后。借鉴陆生生物中发展起来的相对成熟的研究方法，可以帮助加快海洋生物遗传育种相关研究的进度。本研究以我国北方海区重要的海洋经济动物－皱纹盘鲍为研究对象，从表型遗传、数量性状遗传等2个方面开展了皱纹盘鲍的遗传育种研究，同时从幼鲍培育密度与分选效应等方面研究了皱纹盘鲍的中间培育技术。 主要结果如下： 1. 皱纹盘鲍的贝壳颜色遗传、食物对贝壳颜色表现型的影响，贝壳颜色与生长速度间的关系 将贝壳颜色为橘红色（O表型）的突变型皱纹盘鲍与贝壳颜色为绿色（G表型）的野生型皱纹盘鲍进行了连续2代的交配实验。结果表明：皱纹盘鲍橘红色的贝壳颜色相对于绿色的贝壳颜色为隐性性状，皱纹盘鲍的贝壳颜色表型受单位点、2个等位基因遗传控制，其中基因型为oo的个体，贝壳颜色的表现型为橘红色（O表型），而基因型为GG或Go的个体，贝壳颜色的表现型为野生型（G表型）。 为探讨食物类型对不同基因型皱纹盘鲍贝壳颜色表现型的影响，对不同贝壳颜色表型的个体投喂不同种类的食物，结果表明，除遗传因素外，皱纹盘鲍的贝壳颜色表现型显著地受食物类型的调控。其中oo基因型的个体，在摄食底栖硅藻（Navicula sp.）和红藻时，贝壳颜色的表型为橘红色；而在摄食褐藻、绿藻和以海带粉为唯一海藻源的人工配合饵料时，贝壳颜色的表型为黄色。GG和Go基因型的个体，在摄食底栖硅藻、红藻时，贝壳颜色的表型为褐红色；在摄食褐藻、绿藻和以海带粉为唯一海藻源的人工配合饵料时，贝壳颜色的表型为绿色。该结果表明，相同基因型的皱纹盘鲍在摄食不同类型的食物时，贝壳表现型不同，即不同类型的食物可以导致2种基因型皱纹盘鲍的贝壳颜色表现型在一定范围内发生转换：oo基因型的个体，贝壳的颜色可以表现为橘红色或者黄色，不会出现野生型皱纹盘鲍的褐红色或绿色；而GG与Go基因型的个体，相应的贝壳颜色表型只能是褐红色或者绿色，不会出现oo基因型可能表现的橘红色或黄色。特定基因型的皱纹盘鲍，在摄食特定类型的食物时贝壳的相应部位可表现出特定的颜色。皱纹盘鲍的这种“食物－贝壳颜色”的相关性可作为一种形态标记，用于标识皱纹盘鲍的个体和群体，该标记技术可用于皱纹盘鲍的养殖技术和遗传学研究。 此外，选用了贝壳颜色遗传学实验中建立的贝壳颜色发生分离的家系为实验材料，以壳长为指标，分析比较了来自相同家系的O表型与G表型个体之间的生长速度。结果表明，在幼鲍发育至412天止的3-5个统计时段内，没有在同一家系来源的2种贝壳颜色表型个体之间检验到生长速度的显著差异。 2. 皱纹盘鲍不同选育群体及杂交群体的贝壳形态参数分析 在皱纹盘鲍的7个群体中（包括已经对生长速度为指标进行了多代人工选育的群体4个、野生群体之间直接杂交繁育的杂交F1群体3个），测量了4-6龄成体样本的壳长（L）、壳宽（W）、壳高（H）和壳重（Sw），并计算了L/（L+W+H）、W/（L+W+H）、H/（L+W+H）和Sw/（L×W×H）等4个壳形态学参数。用方差分析方法（MANOVA、ANOVA）统计并比较了这些壳形态参数在皱纹盘鲍群体间的遗传变异。结果表明，4个壳形态参数在不同群体间变异系数分别为0.34、0.74、2.62和6.54，其中，H/（L+W+H）与Sw/（L×W×H）在各供试群体间均具有较高的多态性且差异达显著水平，表明这2个参数在不同群体间存在较高的遗传变异。由于在活体情况下无法测量壳重（Sw）性状，建议以参数H/（L+W+H）为指标对皱纹盘鲍贝壳形态（如壳型）等进行人工选择。 3. 皱纹盘鲍成体阶段生长性状的遗传参数估计 采用巢式设计，分析了成体阶段不同发育期皱纹盘鲍的壳长与生长速率的遗传力、不同发育期的壳长性状之间的遗传相关、以及不同发育期的生长速率之间的遗传相关，结果表明：（1）壳长遗传力在受精后第70 、130、320、320、380、490与550天的雄性组分估计值分别为0.161 ± 0.075、0.312 ± 0.131、0.326 ± 0.331、0.135 ± 0.228、0.153 ± 0.185和0.180 ± 0.106；雌亲组分估计分别为0.312 ± 0.172、0.699 ± 0.168、0.695 ± 0.168、0.977 ± 0.407、0.427 ± 0.195和0.449 ± 0.027。（2）生长速率遗传力在受精后第320~380天、490 ~ 550天，雄、雌组分估计值分别为0.080 ± 0.120（雄）、 0.210 ± 0.191（雌）以及0.299 ± 0.146（雄）、0.306± 0.148（雌）。雌亲组分的壳长遗传力和生长速率遗传力估计值较大且均达显著水平，表明皱纹盘鲍在成体阶段依然受母性效应的影响。成体阶段生长性状遗传力水平的估计对制定科学的皱纹盘鲍育种方案有指导意义。（3）雄亲组分估计的不同发育期（第390 ~ 550天）壳长间遗传相关为0.597 ~ 1.000，雌亲组分估计为0.589 ~ 1.177。由雄亲、雌亲组分估计，受精后第320~380天与第490 ~ 550天两个发育阶段生长速率间遗传相关均接近于0。雌亲组分估计不同发育期壳长间遗传相关均达显著水平（t0.05, d.f.=13 = 4.33 ~ 11.69，P<0.01），表明壳长性状早期选择有效，即在皱纹盘鲍早期阶段依据壳长性状对个体进行择优或去劣可在后期阶段获得壳长较大的个体。由于使用的雄亲数目少（8个父系半同胞），实验中以雄亲组分估计的遗传参数误差较大。 4. 皱纹盘鲍选育系间的群体杂交 进行了皱纹盘鲍4个人工选育系之间的完全双列杂交实验，以群体交配的方式共建立了16个组合；此外，以大连“98”选群与汕头“S”选群为亲本，以群体交配的方式建立了4个交配组合。对不同方向的杂交组合进行了中亲杂种优势、超亲杂种优势以及配合力等方面的评价。 （1）测量了4个选育群体（R、97、S和J）及其各杂交组合在受精后第9、20和30天时的壳长，统计分析了不同选育系间壳长性状的差异、评价了不同方向杂交组合的中亲与超亲杂种优势、以及配合力。结果如下： 选育系群体内交配繁育的4个组合，在受精后第9、20和30天的壳长均有显著差异，其中，97  97组合在早期发育各阶段均为最小，分别为0.462 ± 0.023mm、0.698 ± 0.057mm和1.476 ± 0.234mm；S  S组合的3次测量值均为最大，分别为0.522 ± 0.023mm、0.824 ± 0.084mm和1.798 ± 0.229mm。 两个方向杂交组合与选育系亲本群体内交配组合的平均值和高亲值比较，得到如下结果：（A）受精后第9天壳长表现正向中亲杂种优势的组合有6个、表现负向中亲杂种优势的组合6个，其中J  97组合的中亲优势率最高，为9.05%；R  S组合最低，为-6.61%。正向高亲杂种优势组合有4个、负向高亲杂种优势组合有8个，其中S  J组合的高亲优势率最高，为5.77%；R  S组合最低，为-7.96%。（B）受精后第20天壳长表现正向中亲杂种优势的组合有7个、表现负向中亲杂种优势的组合5个，其中J  97组合的中亲优势率最高，为12.60%；J  R组合最低，为-8.72%。正向高亲杂种优势组合有3个、负向高亲杂种优势组合有11个，其中J  97组合的高亲优势率最高，为12.20%；J  R组合最低，为-12.67%。（C）受精后第30天壳长表现正向中亲杂种优势的组合有7个、负向中亲杂种优势的组合5个，其中97  S组合的中亲优势率最高，为24.08%；S  97组合最低，为-12.69%。正向高亲杂种优势组合有6个、负向高亲杂种优势组合有6个，其中97  S组合的高亲优势率最高，为15.95%；S  J组合最低，为-19.44%。上述结果表明，皱纹盘鲍不同选育系之间的交配组合，杂种优势率差异很大，因此，通过组配实验，将杂种优势率高的交配组合选择出来应用于生产，可望显著提高目标性状的产量。 对早期发育阶段各生长期壳长性状，亲本一般配合力（GCA）、各杂交组合间特殊配合力（SCA）以及正反交（REC）效应值进行方差分析，结果表明：各亲本GCA差异显著，说明各选育群体存在显著的遗传差异，其中汕头选群“S”在测量的各个生长期均为正值且显著大于其它各亲本；特殊配合力（SCA）以及正反交（REC）效应值较大在各杂交组合间存在显著差异，说明在早期生长发育阶段非加性遗传效应（显性和上位效应）占主导地位。综合各个生长期亲本GCA和杂交组特殊配合力（SCA）以及正反交（REC）效应值，杂交组合97×S在早期生长阶段不仅有较高SCA值而且两个亲本也具有较大的GCA值，表明选育系97和S较适宜作为杂交亲本使用。 （2）大连“98”选群与汕头“S”选群进行2×2因子设计的群体杂交实验，比较了各交配组合早期存活相关性状如受精率、孵化率、变态率以及壳长性状，评价了两个方向杂交组合平均以及不同方向杂交组合的中亲杂种优势率。结果表明早期发育阶段各组合间的受精率无显著差异，而孵化率、变态率等两个杂交方向平均的中亲杂种优势率为5.49%与12.53%，高于壳长性状的优势率（0.936-1.534%）。方差分析结果表明不同方向的杂交组合在早期发育阶段存活相关性状以及壳长性状存在显著差异。孵化率、变态率性状，S×98的中亲杂种优势率分别为13.21%与21.10%，均高于98×S的-3.84%与3.85%；而第10和25d壳长性状，S×98的中亲杂种优势率为1.14%与-2.52%，低于98×S的1.93%与4.41%。 为进一步评价“98”选群与“S”选群不同交配组合在不同温度条件下的生长，进行了基因型与环境的互作研究。从“98”选群与“S”选群的4个交配组合中分别取5月龄幼鲍100头，各组合随机分成3组，每组1个重复，分别于12°C、16°C和 22°C温度条件下进行培育，比较各交配组合基因型与温度对幼鲍生长的影响。不同温度条件下，各组合壳长生长的方差分析结果表明，基因型和温度都能够对幼鲍生长以及最终壳长产生极显著的影响（P < 0. 01），它们的交互作用也达到显著水平（P < 0.05）。杂交子代的幼鲍壳长在12°C、16°C和 22°C温度条件下均表现出杂种优势，双向杂交的中亲杂种优势率分别为5.32%、5.55%和0.03%，表明低温条件（12°C），比高温条件（22°C）下有更强的杂种优势。汕头“S”选群的早期孵化率、变态率、生长性状以及低温条件下幼鲍生长性状的单亲杂种优势率分别为16.64%、42.49%、3.42~5.79%和5.73~9.15%，单亲杂种优势率较大，表明可通过杂交手段，显著地改良汕头“S”选群在早期发育阶段的生长速度、存活率以及幼鲍期的生长性状。本研究的结果支持了Lerner（1954）杂种优势的基因与环境互作学说。 5. 皱纹盘鲍幼鲍的中间培育技术研究 （1）对南方越冬方式的评价 目前，每年的11月前后，将6-7月龄幼鲍运往南方的闽东、闽中、闽南沿海越冬，翌年4月至6月再运回到北方（大连、山东半岛）的养殖模式已经普遍应用于皱纹盘鲍的实际生产，为评价南方越冬的幼鲍培育方式，本研究分别以不同幼鲍材料在闽东三都海湾进行了越冬培育实验。 选择生产上壳长分别为18.37 ± 1.28 mm、15.89 ± 1.10 mm、14.55 ± 1.10 mm与10.59 ± 0.84 mm的幼鲍进行了为期6.5个月的越冬培育，实验结束时，存活率分别为95.56 ± 2.21%、90.55 ± 1.96%、83.97 ± 1.63%与63.30 ± 2.79%。回归分析表明，供试幼鲍在实验起始时的壳长与越冬阶段的存活率成正相关（P = 0.018 < 0.05）。该结果表明，提高幼鲍的规格可显著提高皱纹盘鲍的越冬成活率，因此对于实际生产而言，采取适当措施提高皱纹盘鲍越冬苗种的规格将大幅增加生产的收益，而采用生长速率快的品种、品系或提早采苗均可实现该目标。综合各规格组幼鲍，幼鲍在南方开放性水域进行越冬培育的平均存活率较高，可达到91.38±0.01%，从幼鲍南方越冬的存活曲线可以看出，幼鲍的死亡主要集中在从大连运至福建某地后的15天内，出现死亡高峰的原因可能是由于运输过程的胁迫。此外，2月及4月中下旬水温出现显著降低或回升时也有较明显的死亡出现。该部分结果，对皱纹盘鲍幼鲍的养成管理有指导意义，可以通过合理安排越冬时间、避开死亡的敏感期等措施减少苗种越冬阶段的死亡量。 以中国大连野生群体繁育的子一代为亲本（10♀，10♂），以群体交配的方式繁育F2代个体为实验材料，分别于南方海区以及北方室内升温水方式下进行生长、存活比较，结果表明南方越冬培育方式下，幼鲍壳长的日增长率为81.37-108.89 µm•day-1，与北方室内升温培育条件相比，壳长生长提高了1.08 ~ 1.68倍；而存活率无显著差异。皱纹盘鲍幼鲍南方越冬方式的优势主要体现在鲍鱼幼鲍的生长速度加快，同时节约养殖场的能耗 （2）幼鲍培育过程中的养殖密度与分选效应评价 以3种规格皱纹盘鲍幼鲍为材料比较幼鲍在4个培育密度以及分选或混养条件下壳长的平均日生长及特定生长率。在南方越冬培育方式下实验进行106天，多因素方差分析结果表明实验初始幼鲍的壳长以及培育密度对壳长的生长有显著影响，而且密度效应在不同幼鲍起始规格组中有不同表现；分选没有能够提高不同规格组的生长。本研究的结果对皱纹盘鲍幼鲍的越冬培育有一定的指导作用。

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。

黄海冷水团及邻近海域小型底栖动物多样性及其环境效应

2007年夏季对黄海冷水团及邻近海域共48个站位的小型底栖动物组成、丰度和生物量，以及环境因子进行了科考研究。所调查站位的小型底栖动物平均丰度达2194 ± 1598 inds./10cm2，其中北黄海17个站位平均丰度为3408 ± 1578 inds./10cm2，南黄海31个站位平均丰度为1529 ± 1121 inds./10cm2。调查站位平均生物量为1839 ± 1289 g dwt/10cm2，其中北黄海站位平均生物量为2760 ± 1340g dwt/10cm2，南黄海平均生物量为1335 ± 902g dwt/10cm2。在分选出的共18个小型底栖动物类群中，丰度上均以自由生线虫占绝对优势，达总量的88%，且在南（88.3%）、北黄海（87.7%）基本无差异。在生物量上，同样以自由生线虫贡献最多（42％），多毛类居次（22%），其他生物量较多的还有桡足类（13%）和甲壳类幼体（12%）。在小型底栖动物的垂直分布上，分布于沉积物表层0-2cm的小型底栖动物占79%，次表层2-5cm占17%，最底层5-8cm仅占4%。统计分析表明研究站位小型底栖动物丰度和生物量与沉积物叶绿素a、有机质含量、中值粒径显著或极显著正相关，与水深呈极显著负相关，此外小型底栖动物生物量与沉积物粉砂粘土含量显著负相关。 同年秋季搭载开放航次对黄海5个站位、东海3个站位、南海2个站位的小型底栖动物组成、丰度和生物量，以及环境因子进行了调查研究。对三个海域小型底栖动物的比较研究发现，平均丰度以黄海最高，达2132 ± 946 inds./10cm2，东海次之，为1954 ± 2047 inds./10cm2，而南海仅156 ± 56 inds./10cm2；三海域的平均生物量依次为2193 ± 1148 g dwt/10cm2、1865 ± 1555 g dwt/10cm2和212 ± 22 g dwt/10cm2。在分选出的共14个小型底栖动物类群中，丰度上均以自由生线虫占绝对优势，分别占总量的85%、89%、85%。在生物量上，黄海以自由生线虫贡献最多（33％），多毛类居次（18%）；东海二者比例相近（约37％），而南海则以多毛类占绝对优势（56％），线虫居次（25%）。在小型底栖动物的垂直分布上，三个海区差异较大：分布于沉积物表层0-2cm的小型底栖动物在黄海高达90%，东海仅46%，在南海为63%。统计分析表明，本研究站位小型底栖动物丰度与沉积物中的叶绿素a及脱镁叶绿素a含量和底温呈显著正相关，与水深呈显著负相关。该结果与本航次之后在广东湛江和海南以东的南海海域开展的908调查结果形成了鲜明对照，后者的小型底栖动物及线虫丰度与沉积物中有机质含量呈显著正相关，与水深呈显著负相关，表明近海受人类干扰影响较大。 本文利用微宇宙实验方法，来确定不同浓度梯度的Cu、Pb以及Cu/ Pb混合重金属污染物对青岛湾小型底栖动物（主要是线虫）的影响。加入污染物后，分别在1、3、7、14、21天进行取样分析。结果显示，Cu和Cu/Pb混合高浓度实验单元组的线虫丰度除在第21天有较明显减少外，在整个实验周期内基本没有变化，分析可能系高浓度Cu的固定作用从而使小型底栖动物无法腐烂降解造成的。同一时间尺度上，各重金属污染物实验单元的线虫丰度均高于（或接近于）空白对照组，较高浓度的重金属污染物实验单元的线虫丰度高于（或接近于）较低浓度重金属污染物实验单元，Cu/Pb混合低浓度实验单元的线虫丰度高于同一时间尺度Cu低浓度和Pb低浓度实验单元。推测是由于采样点的线虫群落中存在对Cu和Pb的耐受种或者“机会种”造成的。

微孔配位聚合物的合成与表征

微孔配位聚合物是近年来被广泛研究的领域之一，这类材料在储气材料等领域的应用前景逐步被开发出来。作为良好的储气材料，配位聚合物必须具有规则的孔道结构和良好的稳定性。本论文以合成多维孔道新化合物为目标，成功合成并解析出13个微孔配位聚合物。对化合物的元素分析、红外和TGA等进行了表征，同时对部分化合物的紫外和荧光性质进行了测定。 首先，对微孔配位聚合物的最新研究动态进行了简要介绍，并对一些代表性化合物的结构类型、性能以及应用等进行了归纳总结。然后介绍了合成配位聚合物晶体的实验原理，化合物的表征方法。 本论文在水热条件下，成功合成了13个新化合物分别为：(C19H15N4)2(NO3)2∙3H2O (3-3)，(C19H15N4)2[CdCl4] (3-4)，2Ag(tta)∙AgNO3 (3-5)，Cu8(tta)15(H2O)Cl (3-6)，[Zn(5-CH3-tta)2(isoH)2] (BDC) (3-7)，Pb[(PO3)2C(OH) CH3]•H2O (4-1)，Ni(C5H4NCOO)2∙4H2O (5-2)，Co(C5H4NCOO)2(H2O)2∙2H2O (5-3)，[CdCl2(C13H12N2O)2] (5-4)，{C6H4(COOH)S}2 (5-5)，(Deta)(ClO4)NO3 (5-6)，(NH4)2[-Mo8O26] (6-1) 和 (NH4)2[Mo4O13] (6-2)。其中化合物3-5，3-6和3-7是由四氮唑和金属构筑的纳米孔道三维化合物；化合物3-3，3-4，5-2，5-3，5-4，5-5和5-6均具有超分子网络结构；4-1是有机膦酸为配体的二维层状化合物，是首例(5,5)连接的(47•63) (48•62)拓扑网络。化合物6-1是一维无限链骨架的钼酸盐，6-2是二维层状的钼酸盐，显示了不寻常的(32•4)(32•53•8)(3•42•54•6•82)(34•43•54•64) 拓扑网络。最后对论文进行概括总结，并展望了下一阶段的工作安排。

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。

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％。

雨生红球藻中虾青素合成相关酶基因的转录调控序列分析

虾青素是一种具有极强抗氧化活性的类胡萝卜素，具有广泛的应用价值。雨生红球藻是一种单细胞绿藻，在逆境胁迫条件下能够大量合成并迅速积累虾青素，其积累量最高可达细胞干重的4%，从而成为目前首选的天然虾青素合成工具。但是，虾青素的大量积累总是发生在不适于生物量积累的环境胁迫条件下，虾青素积累与生物量积累之间成为一对矛盾，制约着虾青素大量生产。 异戊烯焦磷酸异构酶（IPI）、β-胡萝卜素酮化酶（BKT）和β-胡萝卜素氧化酶（CRTO）是虾青素合成过程中的相关酶。已有研究结果表明，这些酶基因的表达调控至少是部分发生在转录水平上的，这就为我们从转录水平上研究虾青素生物合成关键酶基因的调控机制提供了重要线索。 本文研究结果如下： 1. 利用基因组步移的方法克隆了两条异戊烯焦磷酸异构酶基因（ipi）的5’上游侧翼序列（1.8kb和2.5kb），预示着ipi的转录由不止一个启动子调控。 2. 利用上述方法克隆了两条β-胡萝卜素氧化酶基因（crtO）5'上游侧翼序列（1kb和2kb）。以lacZ为报告基因的瞬间表达实验结果表明，长度为320bp(-682/-363)的crtO 5'上游侧翼序列具有很强的启动转录活性，提示这段序列包含了启动子的结构。 3. 利用凝胶阻滞的方法研究了雨生红球藻中bkt强启动转录活性区域，即 309bp(-617/-309)启动子区域的转录因子结合位点，并发现在-396/-338的59bp区域内存在特异的核蛋白结合位点。通过序列分析，发现此59bp区域并不包含TATA或者CAAT-box，而是存在对光、缺氧、p-香豆酸及激素反应的G-box。 4. 根据国外已经获得的ipi和crtO全长cDNA序列，利用长距离PCR法从红球藻基因组中扩增到基因组序列。发现ipi和crtO均包含6个外显子和5个内含子，内含子的剪切位点基本符合GU-AG规律。并通过似然比检验（Likelihood ratio test）的方法发现两基因在进化过程中存在着正选择现象。 这些工作为下一步继续寻找与上述特定DNA调控区域特异结合的反式作用因子（蛋白质因子）奠定了基础。

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）。

用氟里昴（freon）示踪棉兰老（Mindanao）岛以东海域海洋环流

菲律宾群岛以东的西太平洋赤道和热带海域以存在活跃和复杂的近表面环流而著称。北赤道流（North equatorial current）由东向西不断强化，当到达菲律宾群岛沿岸时，由于受菲律宾群岛的阻挡和β效应，海水在西边界堆积，在西边界形成两支强的西边界流，一支向北形成黑潮（Kuroshio current），一支向南形成棉兰老流（Mindanao current）。这两支西边界流对太平洋的热量重新分配将起着重要的作用。南下的棉兰老流到达棉兰老岛东南海域时，一部分成为印度尼西亚贯穿流（Indonesian throughflow），大部分转向东和苏拉威西海出来的海水及南赤道流（South equatorial current）越过赤道流进入这海域的海水混合，成为北赤道逆流（North equatorial countercurrent）。从1990年10月获得的水文资料算出本航次东边这条断面的纬向地转流断面图，可以看出，1990年晚秋北赤道汉分布在8°N以北的海域，强度最大的流集中在8～9°N之间相对狭窄的地带。而在76号站（3.41°N，128.76°N）到45号站（7.50°N，129.99°N）这条断面上，北赤道逆流分布在3°N～8°N之间，而强度最大流集中在靠近印度尼西亚的摩尔泰岛的南段，另从本航次获得的棉兰老岛以东海域-100米处动力米高度可以看出，在此海域存在两个气旋型涡旋（Cyclonic eddy）一个中心约在10.2°N，128°N，另一个中心在129°N以东，6.5°N左右的地方。用带~(63)Ni电子捕获检测器（ECD）的气相色谱对西太平洋的一些站在0米、50米、100米、150米、200米、300米等六层海水（有些站8～10层）中的氟里昴浓度进行了测定，发现在大部分站位位于300米以上的海水中氟里昴12浓度皆高于1.0 pmol·l~(-1)。表明表层温度混合层和温跃层之间的氟里昴-12交换的比较强烈，特别是靠近棉兰老岛的地方。用水下100米、200米氟里昴-12浓度等值线地域分布和变化，追踪北赤道流，棉兰老流，北赤道流之间的联系，结果与同一海域的动力米高度的地域分布十分吻合。再通过比较本航次东边这条断面的氟里昴-12浓度断面图和地转流断面图，我们能清楚地看的到，西向流区对应着高浓度的氟里昴-12分布，特别是在8～9°N流轴上面存在着氟里昴-12浓度最大值轴，而东向流区对应着相对低浓度的氟里昴-12分布，由以上结果，我们可以得出结论：用氟里昴示踪棉兰老岛以东海域的近表面环流是十分有效的，这样，氟里昴浓度在这海域的分布对今后建立本海域的大洋环流数学模式将能起重要作用。本文根据氟里昴主要来源是北半球的工业区，提出了一个氟里昴输入棉兰老岛以东海域的机制。

胶州湾生态系统主要生态因子的长期变化

该文首先针对胶州湾生态系统观测站(JERS)积累的大量历史资料中存在的问题,根据生态学规律,对这些数据文件和其中的生态项目予以编码编排,对不同时间、航次调查的站位进行逻辑处理,根据胶州湾生态数据所具有的空间属性,运用MapBasic语言对地理信息系统软件Mapinfo进行二次开发,研制出了"胶州湾生态系统数据库".运用统计学方法对胶州湾生态系统主要生态因子进行时间序列分析和系统研究,发现胶州湾海域海水化学耗氧量自20世纪90年代以来呈现持续上升状态,尤其进入98年以后迅速上升,表层化学耗氧量1998年比1991年增加44.7%.研究还发现胶州湾海域亚硝酸氮、硝酸氮和氨氮自20世纪60年代以来都有了大幅度的上升,磷的含量则在80年代达到最高,90年代以来略有下降;而胶州湾海域硅酸盐的含量自80年代以来呈现持续下降状态,90年代比80年代降低了63.6%.胶州湾的浮游植物多样性指数虽然自90年代以来处于上升趋势,但作为食物链中重要环节的浮游动物的多样性指数却处于持续下降状态.

海滨锦葵种子油脂提取及制备生物柴油研究

生物柴油是绿色清洁可再生能源，大力发展生物柴油对解决影响我国经济可持续发展的能源危机和环境危机具有重要意义。 本文就海洋滩涂能源油料植物海滨锦葵油脂的提取和制备生物柴油技术进行了研究。 1、利用超临界CO2流体萃取技术提取海滨锦葵籽油。结果表明超临界CO2流体萃取技术提取海滨锦葵籽油的最佳工艺参数为：萃取压力25MPa，萃取温度45℃，CO2流量18kg.h-1，萃取时间为120min，在该工艺条件下萃取三次，海滨锦葵籽油萃取率达到19.35%。 2、以海滨锦葵籽仁为原料，利用水酶法提取海滨锦葵籽仁油。水酶法提取海滨锦葵籽油的最佳工艺参数为：酶用量0.024ml.g-1，提取温度63℃，固液比1/6，提取时间为230min，在该工艺条件下海滨锦葵籽油提取率达到24.28%。 3、海滨锦葵油制备生物柴油的最佳工艺参数为：搅拌强度为1800r.min-1，催化剂KOH用量为海滨锦葵油质量的1%，醇油摩尔比6/1，反应时间50min，反应温度65℃，在该工艺条件下，酯交换反应三次，酯交换率达到97.8%。 4、利用固定化脂肪酶Novo435催化海滨锦葵油酯交换制备生物柴油。结果表明海滨锦葵油固定化脂肪酶催化法制备制备生物柴油的最优工艺参数为反应温度47℃，反应时间31h，催化剂用量18%，搅拌强度900r.min-1，醇油摩尔比3.2/1。在该工艺条件下酯交换率达到92.68%。 5、利用超临界法制备生物柴油，结果表明海滨锦葵油超临界法制备生物柴油的最佳工艺条件为：反应温度为300℃，反应压力为12MPa，反应时间为9min，搅拌强度为300r.min-1，醇油摩尔比为30/1。在此条件下，酯交换反应三次，酯交换率可达97.62%。 6、利用超声波辅助法制备生物柴油。结果表明海滨锦葵油超声波辅助法制备生物柴油的最佳工艺参数为：超声波功率为180W，催化剂KOH用量为海滨锦葵油质量的0.6%，反应温度65℃，醇油摩尔比7/1，在该工艺条件下酯交换反应三次，酯交换率达到99.85%。

热带西太平洋环流动力结构分析与模拟

热带西太平洋环流是副热带环流与热带环流关键分量，毗邻西太平洋暖池，对暖池的形成与变化有重要的作用。然而，目前为止，热带西太平洋环流还有许多问题，包括动力结构还不清楚。因此，论文针对热带西太平洋环流的研究不仅在太平洋环流动力学上有理论意义，而且对气候变化的研究和预测也具有理论和实用价值。 太平洋北赤道流分叉是大洋，特别是太平洋西部边界流海域的一个非常突出的环流现象，它是大洋中副热带大流环和热带流环的发源地，很大程度上决定着海盆尺度的大洋环流结构，在大洋环流动力学上具有非常重要的意义和地位；同时它决定着大洋西边界区质量、热量的经向输送，进而对气候变化产生重要影响，是气候系统中不可忽视的重要分量。因此，北赤道流分叉的研究，不仅具有在海洋动力学上科学意义，而且对气候变化和预测也有实践意义。 从30年代至今，关于北赤道流分叉的研究有两种，一是根据实际观测水文数据，二是由数值模拟结果得出结论。用观测数据做出的结果，相对比较接近实际，但资料的分辨率较差，会引起估算结果的偏差；数值模拟结果有较高的时空分辨率，但由于模式本身的某些缺点会导致结果偏离实际。目前为止，诸多有关北赤道流分叉的结果，如分叉纬度变化的结论很不一致。所以，如何找到一种高时空分辨率的数据或提出一个比较符合物理实际并得到实测数据验证的数值模式是研究北赤道流分叉的关键。 本文用1992年10月到2004年12月高时空分辨率的卫星高度计数据，通过计算迹线的方法，确定了北赤道流分叉的纬度。结果表明，年平均分叉纬度约在13.4°N. 关于北赤道流分叉的季节变化，6月份发生在最南端（12.9°N），12月份发生在最北端（14.1°N）。12年的平均结果显示，7月份的分叉纬度比6月份和8月份明显偏大，这是局地风应力旋度导致的结果。本文同时研究了北赤道流分叉的年际变化，结果表明在厄尔尼诺年，北赤道流分叉纬度北移，在拉尼娜年，分叉纬度南移。 在热带西太平洋地区，特别是西边界流区和印度尼西亚贯通流邻近海域，岛屿众多，地形非常复杂，历史水文数据和测流数据又极少，所以几乎无法用分析观测数据的方法求得这一海域海洋环流，特别是次表层环流结构的深刻了解。因此，本文利用一个既适用于开阔大洋又适宜于地形变化剧烈海域的混合坐标海洋模式HYCOM，模拟了热带西太平洋环流，特别是西边界流及其相关海流，如，新几内亚沿岸潜流、棉兰老潜流、赤道潜流和印度尼西亚贯通流的气候态及其月、季变化。模式结果再现了该海域主要流系及其季节变化，模拟得到的海面高度场与卫星高度计数据基本一致；模拟所得的诸多关键断面上的海流、温度和盐度结构与实地观测数据（Johnson et al., 2002）有良好的一致性，说明本文的HYCOM模拟结果是比较可信、可靠的，可以用来做西太平洋环流分析用。本文得到结果如下： （1）赤道潜流究竟起源于何处，是赤道环流动力学上一个重要问题。鉴于实测数据缺乏和赤道潜流起源邻近海域地形复杂，相关研究很少，仅有的几项研究结果认为赤道潜流起源于135－137°E。本文一系列经向跨赤道断面的纬向流速模拟结果表明，赤道潜流最西源于129－130°E之间；另外，事实上，从200米层水平环流的模拟结果来看，赤道潜流有4个源头，各季有所不同：(i) 新几内亚沿岸潜流在135°E附近汇入赤道潜流；与Tsuchiya et al.（1989）结论相同；(ii) 来自棉兰老海流，这与Lu and McCreary（1995），Gu and Philander（1997）结论相同；(iii) 南海水经民都洛海峡、苏禄海和苏拉威西海西部由哈马黑拉岛以北进入赤道潜流，特别是，在春、夏、秋季；(iv) 印度洋海水经班达海和马鲁古海沿苏拉威西东岸北上沿哈马黑拉岛以东汇入赤道潜流（特别是春季）。所以，赤道潜流就水源来说，它有来自南海、印度洋和棉兰老以东的海水，就其起源来说，还是应该算从129－130°E开始的。 （2）棉兰老潜流发现于80年代末，尽管棉兰老潜流的起源对这一海域环流动力学非常重要，但由于资料缺乏，其起源的研究甚少。本文的模拟结果表明棉兰老潜流似乎有一部分水来自棉兰老海流，这主要在300－500米层。但更重要的是，从马鲁古海西边界（苏拉威西岛以东）向北的一支流更是棉兰老潜流的重要水源，说明棉兰老潜流的水源有相当部分是来自南半球，在600，700米层，特别是800，900和1000米层，棉兰老海流流速急剧减小至几乎看不到，而棉兰老潜流非常突出，其水源主要来自南半球苏拉威西岛东部向北的流动。至于棉兰老潜流的去处，500，600米层的模拟结果显示，棉兰老潜流在12－13°N附近，一大部分向东流去，一小部分向南加入棉兰老海流。在700米层以下，棉兰老潜流则在12°N向东流去，这与Hu and Cui（1989, 1991）和Wang and Hu（1998）的结果一致。 （3）关于印度尼西亚贯通流。HYCOM模拟的印度尼西亚贯通流年平均状况指出：250米以浅，印度尼西亚贯通流由西太平洋主要经由望加锡海峡进入东印度洋；300米以深，印度尼西亚贯通流反向，由东印度洋经由弗罗勒斯海、班达海和马鲁古海的西部边界进入太平洋。由200米层环流可以看出，从民都洛海峡南下的南海水是进入望加锡海峡构成印度尼西亚贯通流的主要的来源，另一小部分来自棉兰老海流。 （4）关于黑潮南海分支。在本文的模拟结果中，一年四季都有明显的黑潮分支由吕宋北端向西北进入南海后，沿大约21°N附近向西南流动，宽约100－200公里，深达300－400米，最大流速一般可达20厘米/秒，最大在冬季，可达40厘米/秒，流量约为6.5Sv，冬季强，5、9月份偏弱。证明了仇德忠、杨天鸿、郭忠信（1984）和郭忠信、杨天鸿、仇德忠（1985）关于南海黑潮分支存在的论述，并在一定程度上定量的解释了其季节变化规律。

胶州湾毛颚类生态学研究

毛颚类是海洋浮游动物中的一个重要类群，它是上、中层鱼类和幼鱼的食物组分之一，又摄食大量的其他浮游动物（主要是桡足类）及鱼卵和仔稚鱼，在海洋食物链中居于重要环节。毛颚类在胶州湾生态系统中占有重要地位，因此深入研究毛颚类生态特征对胶州湾生态系统动力学研究具有重要意义。 本文根据2006年9月—2007年8月胶州湾浅水Ⅰ型浮游生物网的调查资料，分析了胶州湾毛颚类的种类组成、数量分布、摄食、生物量和生产力情况。DNA测定结果表明：目前尚存争议的四种不同形态的强壮箭虫属于同一种。本次调查共出现毛颚类3种：强壮箭虫(Sagitta crassa)、拿卡箭虫（Sagitta nagae）和百陶箭虫（Sagitta bedoti）。强壮箭虫全年出现，并且在数量上占有绝对优势，其丰度在全年出现两个峰值，最高峰出现在8月，丰度达到99.03 ind/m3，次高峰出现在3月，丰度为86.48 ind/m3，年平均丰度为45.3 ind/ m3；拿卡箭虫和百陶箭虫在秋、冬、春季出现，丰度最高值都出现在11月，分别为0.62 ind/m3和1.63 ind/m3。 胶州湾毛颚类年平均生物量为107.92 mg m–2，年平均生产力为1.47 mg C m–2d–1，占浮游动物总生产力的11.6%。毛颚类对浮游动物生物量和生产力的摄食压力在冬季达到全年最大值，分别为5.71%和83.47%，由此可见毛颚类的摄食对浮游动物群落结构、生物量和生产力等产生重要影响。不同体长组摄食分析研究表明，毛颚类主要摄食体长在0.3—1.8 mm之间的中小型浮游动物，并且在不同季节，其食物粒径范围大小存在差异。