东海大规模赤潮对微型浮游动物群落结构影响的研究

本文从赤潮发生前的现场模拟实验、赤潮发生时的现场培养实验和赤潮发生过程中的现场调查等方面，较为系统地研究了东海大规模赤潮对微型浮游动物群落结构的影响。 2005年长江口及邻近海区赤潮发生前，赤潮973MC2005－03航次在本海区进行了综合调查，期间分别于4月27日、5月4日和5月8日，在zzf1、zc18a和ra5三个站位利用现场船基培养的方法，研究了添加到赤潮密度106 cells L-1的东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）对微型浮游动物群落结构的影响。结果发现，赤潮密度的东海原甲藻对小型无壳纤毛虫的种群数量影响较大，而对中大型砂壳纤毛虫的影响较小，从而使得微型浮游动物群落有向中大型砂壳纤毛虫演替的趋势。在zzf1站位，小型无壳纤毛虫占绝对优势，添加东海原甲藻72 h后，优势种由管游虫（Cyrtostrombidium sp.）演替为另一种小型无壳纤毛虫急游虫4（Strombidium sp.4）；在以中型砂壳纤毛虫百乐拟铃虫（Tintinnospsis beroidea）为优势种的zc18a站位，仍然是以此为优势种，但其在群落中的优势度更加明显；ra5站位也是以小型无壳纤毛虫为主，添加东海原甲藻72 h后，其群落结构由急游虫2（Strombidium sp.2）向中大型砂壳纤毛虫纤毛虫百乐拟铃虫和亚速岛网纹虫（Favella azorica）演替。不同站位微型浮游动物群落结构变化的差异与其本身的群落结构组成有一定关系，也与浮游植物的群落组成有关。zzf1和ra5站位实验组中微型浮游动物的总丰度和总生物量都低于对照组，而zc18a站位变化不明显，这是由于前两个站位实验组中的优势种管游虫（zzf1站位）和急游虫2（ra5站位）的丰度和生物量迅速下降，而zc18a站位实验组的优势种百乐拟铃虫的丰度和生物量比较稳定造成的。 2005年长江口及邻近海区赤潮发生时，赤潮973 MC2005－04航次在本海区进行了综合调查，期间分别于5月26日、5月28日、5月28日和5月29日，在xzm1、srb、sra1和hb8a四个站位利用现场培养的方法，研究了东海大规模赤潮对微型浮游动物群落结构的影响。结果发现，东海大规模赤潮对微型浮游动物群落结构的影响与赤潮藻的密度密切相关：xzm1、srb和sra1站位是赤潮区，两种赤潮藻的总密度分别为，1.3×106 cells L-1、1.8×106 cells L-1和5.6×106 cells L-1，而hb8a站位位于非赤潮区，两种赤潮藻的总密度仅为5×105 cells L-1；实验进行72 h后，在以大型砂壳纤毛虫网纹虫和筒壳虫（Tintinnidium sp.）为主的xzm1、srb和sra1站位，仍然是以这些大型砂壳纤毛虫为主，且其在群落中的百分比显著增大，尤其在赤潮藻密度最高的的sra1站位，这种演替趋势表现的最明显；而在以小型无壳纤毛虫急游虫2为主的hb8a站位，微型浮游动物群落向中型砂壳纤毛虫真丁丁虫（Eutintinnus sp.）演替。培养过程中微型浮游动物总丰度的变化以及总生物量的变化都与赤潮藻的密度密切相关：赤潮藻密度较低的xzm1站位和srb站位变化不大；赤潮藻密度较高的sra1站位则快速下降；而非赤潮区的hb8a站位呈快速上升的趋势。以上结果进一步表明东海大规模赤潮能使微型浮游动物群落向中大型砂壳纤毛虫演替。 在2006年4月18日－5月30日，赤潮973项目MC2006航次在长江口及其邻近海区围绕东海原甲藻和米氏凯伦藻赤潮进行了综合调查。为了研究该过程中微型浮游动物群落结构的变化，我们在南北5个断面共计21个站位进行了取样，样品涉及赤潮发生前期、发生期和消退期。本次调查共发现纤毛虫66种，其中砂壳纤毛虫有8属37种，寡毛类无壳纤毛虫25种，另外还有前口类3属4种。在赤潮发生前之前，小型无壳纤毛虫的丰度普遍较高，平均值为1574 ind L-1，而中大型砂壳纤毛虫的丰度普遍偏低，平均值仅为14 ind L-1；赤潮发生以后，在大多数站位小型无壳纤毛虫的丰度出现不同程度的下降，平均值降为171 ind L-1，而中大型砂壳纤毛虫的丰度出现一定程度的上升，平均值增至216 ind L-1。赤潮消退时，小型无壳纤毛虫丰度的平均值降为109 ind L-1，而中大型砂壳纤毛虫的丰度继续增长，变为401 ind L-1。不同微型浮游动物百分比的统计结果也表明：微型浮游动物群落由小型无壳纤毛虫向中大型砂壳纤毛虫演替的趋势：小型无壳纤毛虫在群落中百分比的平均值由赤潮发生前的62 %变为赤潮发生时的32 %，至赤潮消退时又降为15 %；而中大型砂壳纤毛虫百分比的平均值从赤潮发生前的10 %变为赤潮发生时的24 %，至赤潮消退时增至50 %。典型站位za3、za5、zb7和zb9的结果再次表明了赤潮发生过程中微型浮游动物群落由小型无壳纤毛虫向中大型砂壳纤毛虫演替的趋势。 由以上赤潮发生前的现场模拟实验、赤潮发生时的现场培养实验和赤潮发生过程中的现场调查的结果均可见，东海大规模赤潮可以改变微型浮游动物的群落结构，呈现由小型无壳纤毛虫向中大型砂壳纤毛虫演替的趋势，进而有可能影响中大型浮游动物等摄食者的种群数量和群落结构，最终可能会影响整个海洋生态系统的结构和功能。

海洋要素垂直剖面测量系统控制电路研究

“海浪驱动自持式海洋要素垂直剖面测量系统”（简称“海马”）利用海洋无时不在的波浪能，驱动滑行器单方向下潜运动，直达海底或程序设定的预定深度，在控制系统作用下，滑行器依靠自身的浮力匀速上浮， 并在此过程中，完成海洋要素的自动测量和存储。 “海马”的中央控制单元是滑行器运动状态的指令官。在控制电路的作用下，“海马”在水下完成单向抓紧、阻尼锁定和自由上浮三种状态。当系统处于单向抓紧状态时，滑行器只能向下运动。当波浪提升时，抓紧缆绳的棘爪松开，滑行器因惯性滞留原位；当波浪下降时，棘爪咬紧缆绳，滑行器步进下潜。锚定缆绳在波浪不停起伏的作用下连续做升沉运动，直达海底或控制单元预置的测量深度。在到达底部之后在控制系统的作用下，棘爪机构打开，滑行器与锚定缆绳失去啮合，完全处于自由状态，滑行器是一正浮力载体，所以，滑行器将在浮力作用下沿锚定钢缆上浮。在系统自由上浮的过程中，位于滑行器内的传感器开始测量所需海洋要素。阻尼锁定即为在引导缆的固定位置（例如，在近海面（5～8米）与近海底（15～20米））上分别敷设两只阻尼器，滑行器可固定于这两个特殊水层上，完成某些特殊海洋参数的测量。 中央控制单元硬件电路的设计基于AT89C2051单片机，结合了固态继电器、电磁继电器以及I2C总线芯片等元器件。整个硬件电路为配合系统的集成要求，设计成直径为109mm的圆形版图。在设计电路的同时考虑了从硬件方面避免电磁干扰的措施。 中央控制单元的软件编写采用汇编语言。汇编语言简单明了，程序总共分为3个主要模块，分别是主程序、运动状态控制模块和系统参数设置模块。模块化设计增强了程序的可读性。为了防止程序运行时跑飞，还可将“看门狗”电路芯片引入电路中。一旦程序跑飞，“Reset”信号被出发，程序被初始化。 文章同时介绍了对中央控制单元设置及使用的步骤及流程。后期的实验总共分为2次室内模拟实验和1次近海模拟实验。实验的数据图表说明，中央控制单元能够很好的控制“海马”滑行器在水下按照预先设定的状态运动，实验得到的数据表明，“海马”系统在下降过程中不采集任何数据，只有压力传感器不停的读取深度值与预先设定的值进行比较，系统只有在自由上浮过程中才会采集数据。在此过程中，电路的硬件和软件运行正常，达到实验初期设想的目的。

双刺纺锤水蚤（Acartia bifilosa）基础生物学与生态学研究

20世纪90年代以来，为了确保日益增长的人口对蛋白质的需求，海洋鱼类养殖在全球范围内日趋发展。然而，许多养殖鱼类的品质如抗病力、口味等与野生种类相比大为降低。饵料对于鱼类品质的好坏起着至关重要的作用。在海洋的自然环境中，浮游动物，特别是数量庞大、种类繁多的桡足类是野生鱼类的天然活饵料。哪些桡足类适于作养殖饵料，如何获得、从何处获得桡足类，人工培养是否可行，能否通过加入桡足类来改善养殖鱼类的品质是长期以来业内人士一直关注的问题，需要大量的基础性探索研究工作。 开展有潜在开发价值种的生物学特性及室内培养的基础研究，进而开展大量生产技术的研究与应用，不仅是开发利用桡足类的一个重要途径，而且可以获得一些重要的生态学参数。 本论文自2003年10月－2004年9月之间，在胶州湾采集不同的桡足类种类，通过室内比较培养实验，选定双刺纺锤水蚤作为具有开发潜力的研究培养对象，对其展开一系列培养条件及生物学特性研究，在此基础上进行了小水体增殖培养，结合现场调查资料对与其生活策略相关的生态学问题进行了初步研究探索。结果如下： 筛选：2003年10月－2004年9月全年不同季节共采集11 种桡足类，在室内自然温度、自然海水（盐度30－32）下长时间培养，粗略筛选出能够经受实验室人工养殖水体生活的种类有：强额拟哲水蚤（Paracalanus. crassirostris）、汤氏长足水蚤（Calanopia thompson）、太平洋真宽水蚤（Eurytemora pacifica）、双刺纺锤水蚤（Acartia bifilosa）。对上述种类的成体和子代幼体分别测定其对不同盐度、温度的耐受能力。培养结果表明：18℃室温下，强额拟哲水蚤幼体在盐度20以上的环境中，存活时间不超过11天；汤氏长足水蚤雌体在培养温度低于20℃时，只能存活10天；25℃室温下，当盐度低于20时，汤氏长足水蚤雌体存活时间不超过9天，子代的存活时间不超过7天；太平洋真宽水蚤不适宜在温度较高的夏秋季培养，幼体在不同盐度的实验条件下存活时间不超过5天，不适宜长期培养；双刺纺锤水蚤在全年8－24℃的室内培养温度范围内保持了24－85％的存活率，雌体和子代在盐度10－35的范围内都能存活，最终结果表明双刺纺锤水蚤是其中最适宜进行人工培养的种类。 繁殖：对双刺纺锤水蚤雌体的培养条件和繁殖生物学的研究结果表明：在本实验所使用的6种微藻饵料：微绿球藻（Nannochloropsis oculata）、小球藻（Chlorella.sp）、等鞭金藻（Isochrysis galbana）、三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)、亚心型扁藻(Platymonas subordiformis)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)中，亚心型扁藻和中肋骨条藻适宜成体培养，亚心型扁藻对雌体存活有利，排粪率也要比中肋骨条藻低得多，亚心型扁藻在高温条件下的饵料利用效率要高于中肋骨条藻，中肋骨条藻对产卵有利，二者混合优势互补；预饥饿处理的双刺纺锤水蚤恢复到最高产卵率需要较长的时间，并且一直保持较低的产卵率；该种繁殖的最适温度范围15－20℃；在10－25℃温度范围内的平均产卵率差异并不显著。 生长及发育：对双刺纺锤水蚤幼体培养条件及发育生物学研究结果表明：在本实验所使用的6种微藻饵料中，微绿球藻是比较理想的开口饵料；粒径小（ 4 m）的微藻——微绿球藻和小球藻不能保证双刺纺锤水蚤后期无节幼体发育至桡足阶段，22℃以下采用微绿球藻 + 亚心型扁藻 + 中肋骨条藻的食物搭配，22℃以上需加入粒径在4m左右的等鞭金藻。 世代时间：通过一系列的温度梯度实验，证明在相同饵料的情况下，温度对双刺纺锤水蚤的发育具有显著的影响，在15－25℃的范围内，随着温度的升高，生长速度加快、世代周期缩短；在温度条件为15、18、20、22、25℃下的世代时间分别为25.5, 18.5, 13, 11.5, 9.5天。 群体培养：研究了适宜的微藻饵料种类搭配比例以及总饵料浓度对种群日均增值率的影响。结果表明：20℃下培养宜采用亚心型扁藻：中肋骨条藻：微绿球藻按含碳量2:1:1的比例组成混合饵料，达到最高增殖率的混合饵料浓度范围在1.0－4.0 μg C ml-1之间；25℃下培养宜采用亚心型扁藻：中肋骨条藻：微绿球藻：等鞭金藻按含碳量2:1:1:2的比例组成混合饵料，日均增殖率在混合饵料总浓度为1.0 μg C ml-1 时最高，低于和高于此浓度都会降低日增值率。 度夏机制：针对野外大面调查发现双刺纺锤水蚤在高温季节的胶州湾内仍然存在的事实（传统观点认为该种在夏季从水体中消失，通过休眠卵度夏），本论文从基础生态学研究出发，根据胶州湾夏季的温度和叶绿素浓度资料，设计实验研究了高温和饵料浓度对成体繁殖和幼体生长发育的影响。实验发现，饵料浓度对高温下雌体的繁殖有着明显的影响，15g Chla l-1浓度下的雌体在28℃都可以保持产卵状态，而且卵的孵化率也在50％以上；各处理中的卵都很快孵化，并保持了60％以上的孵化率；高浓度组15 g Chla l-1和10 g Chla l-1，无节幼体都能发育至成体，低浓度5 g Chla l-1处理组中，28℃下，不能发育至桡足阶段，而25℃下也只能发育至C4期。在本实验中没有发现双刺纺锤水蚤产生休眠卵。在胶州湾自然环境中发现该种全年存在。胶州湾中的双刺纺锤水蚤在夏季能够在不产生休眠卵的情况下安全度夏。

黄河口及其附近海域砷的分布，沉积物中砷的生物可利用性及粒度校正的研究

氮、磷、砷在周期表中位于同一主族，氮和磷是营养元素，而砷却是有毒的元素。砷在海水中有三价、五价二种存在形式。它们是如何分布变化的？它在沉积物中的含量与底栖生物是否有关？黄河口是我国研究得较少的一个海区，带着上述问题，我们于1989年5月（枯水期）和8月（丰水期）进行了二个航次的调查。除得到了砷在海水、沉积物中的分布外还得到如下结果：一、黄河口区三价和五价砷的平均含量如表所示：在热力学平衡时，海水中的砷主要应以砷酸盐（五价）形式存在。但黄河口区三价砷的存在量点总砷的0－70％。通过与叶绿素a的相关分析得知，三价砷是浮游植物产生的。但在低温时（低于13℃），即使浮游植物量很高也不产生三价砷。二、沉积物中砷的含量与沉积物的粒径有关：细粒径的沉积物含砷较高。粗粒径的沉积物含砷较低。但在河口，由于流速大沉积物多为粗粒径的。河水中砷含量比海水高，而河口沉积物中砷含量往往比附近海区沉积物中的低，不能反映河水中砷高的情况，为此做了沉积物比表面的较正，前人用比表面校正时发现比表面和重金属含量在低表面时呈线性关系，随着比较表面增大，重金属含量不再增加，我们认为沉积物可以分成二部分：一部分是岩石碎屑、粘土矿等组成，这部分中的砷是生物不能吸收利用的“非活性”部分；另一部分是水合氧化物、有机质等组成的，其中的砷能被生物摄取（“活性”部分），而且也只有“活性”部分才是和沉积物比表面有关。通过研究得到以下有意义的结果：1、用1MHCl提取沉积物中的“活性”砷，其含量和相应位置采集到的四角蛤蜊（Mactra Veneriformis Reeve）中砷含量具有良好的线性关系。说明对砷来说1MHCl和四角蛤蜊消化液具有同样的效力。2、沉积物外比表面和“活性”砷之间有很好的线性关系。我们提出了以每平方米沉积物外表面积含活性砷量作为沉积物中砷的评价单位，克服了沉积物粒径不同的影响。上述方法可以推广到沉积物中其它污染物质的研究上去。上述方法对制订沉积物的环境质量标准是有参考价值的，因为环境质量标准是要以生物的毒理试验为依据的。

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。

八株海洋微生物次级代谢产物的研究

本论文选取4株胶州湾海洋放线菌和4株条斑紫菜丝状体相关丝状真菌，进行了次级代谢产物的分离纯化与鉴定，共得到78个单体化合物，其中10个为新颖结构。对部分纯化合物进行了抑菌，抗肿瘤活性测试，并对菌株进行了菌种鉴定。具体结果如下： 从胶州湾放线菌M491，M097，M361和M353得到40个单体化合物，其中6个为新颖结构化合物。从M491分离到14个单体化合物，包括2个新结构倍半萜15-hydroxy-T-muurolol (1a)和11,15-dihydroxy-T-muurolol (1b)，2个首次报道的微生物来源的倍半萜T-muurolol (2b)和3α-hydroxy-T-muurolol (2c)，2个新颖结构大环内酯chalcomycin C (7)和chalcomycin D (8)。制备了3-oxo-T-muurolol (2a)单晶体，纠正了前人发表的错误结构。从M353分离得到10个化合物，包括2个新颖倍半萜5-hydroxy-epi-isozizaene (28)和5,14-dihydroxy-isozizaene (30)。自M097和M361分别分离得到12个，4个已知结构化合物。 从健康条斑紫菜丝状体分离得到了12株真菌。从优势附生菌N5分离得到了12个化合物，包括phenylacetic acid (42)，p-hydroxyphenylethyl alcohol (43)和L-β-phenyllactic acid (49)等广谱抗生素和紫菜生长调节剂。 对分离自白斑病条斑紫菜丝状体真菌N27，EF8，GA4进行了次级代谢产物研究，分离得到38个单体化合物。从GA4分离得到了16个化合物，4个为新结构化合物，包括1个酰脲类化合物hualyzin (62)和3个phenalenone族新化合物7-methyl isonorherqueinone (69)，7,8-dimethyl atrovenetin (70)和8-methyl-deoxyherqueinone (73)。从真菌N27和EF8分别分离得到12个和2个已知结构化合物。 采用MTT法，对37株人体肿瘤细胞株活性表明：chalcomycin C (7)和chalcomycin D (8)具有非常强的细胞毒活性，其平均IC50分别为0.027 μg/mL和0.007 μg/mL。7,8-Dimethyl atrovenetin (71)和8-methyl deoxyherqueinone (73)具有中等细胞毒活性，其平均IC50分别为5.1 μg/mL和0.7 μg/mL。 此外，本文首次报道了几个已知化合物的细胞毒活性，分别是chalcomycin （0.015 μg/mL），kalamycin (0.06 µg/mL)，(+)-homononactic acid（1.9 µg/mL），(+)-nonactic acid（2.3 µg/mL），griseoviridin（3.9 µg/mL），cyclo（L-Trp-L-Phe）（3.3 µg/mL），WIN 64821（5.8 µg/mL）和3,5-dihydroxy-2-methyl-4-pyrone（3.3 µg/mL）。 菌种鉴定结果表明：M353归属链霉菌，GA4，N27归属青霉属，EF8归属曲霉属，N5为枝孢霉属。

中国对虾人工诱导雌核发育的研究

本文研究了365nm波长紫外线辐射中国对虾精子对其顶体反应和受精能力的影响。结果表明，低剂量紫外线辐射促进精子发生顶体反应，大剂量辐射使精子丧失发生顶体反应的生理机能并死亡。人工诱导雌核发育的过程中，紫外线辐射精液稀释液5－8秒，可获得遗传物质失活的精子（激活源）。经透射电镜观察分析，紫外线对精子遗传物质的损伤是一种使染色质变性的化学作用。

长江口海域氮的同位素特征及其环境意义

本论文以稳定氮同位素（δ15N）技术为基础，对长江口海域氮的同位素特征及其环境意义进行了研究。确立了一套完整的水体中氮的稳定同位素分析预处理方法，并运用该方法对2006年长江干流以及长江口海域表层水体中的溶解态硝酸盐和悬浮颗粒物的δ15N特征进行分析，根据不同季节、不同区域内其δ15N值的变化研究水体中氮的迁移、转化等生物地球化学过程，揭示其环境行为，从而对该海域的氮循环机制进行探索。主要结果如下： 稳定氮同位素的分析准确与否，预处理过程是关键。不同形态、不同水体中氮的预处理方法不同。本文以传统的蒸馏法为基础，对适合海水中溶解态硝酸盐的氮同位素分析预处理方法进行研究并改进，并进行了不同实验条件的验证，效果较好。此外，对淡水体系中溶解态硝酸盐的氮同位素分析预处理方法以及悬浮颗粒物的氮同位素分析方法也进行了研究，确立了一套完整的水体中氮的稳定同位素分析方法，对δ15N技术在河口氮循环研究中的广泛应用提供了基础。 依据上述方法，对2006年2、5、8、11月份长江口海域表层水体中的溶解态硝酸盐δ15N值（δ15N-NO3-）进行分析。研究发现，δ15N-NO3-分布范围在0.4‰到6.5‰之间，平均为3.5‰，具有明显的时空分布特点，在不同季节不同区域内所受的物理、生物地球化学作用不同。口门内，δ15N-NO3-的季节变化主要受长江径流输入影响，来源单一。最大浑浊带，δ15N-NO3-的分布规律不明显，保守混合行为较差，说明该区域的影响作用复杂，不同季节水体中发生的生物地球化学作用存在差异。外海区，δ15N-NO3-的季节变化明显，春季>秋季>夏季>冬季，与生物对硝酸盐的吸收程度变化相一致，反映了生物作用在该区域的影响显著。 同样在2006年2、5、8、11月份本文对长江口海域表层水体中悬浮颗粒物的δ15N（δ15Np）组成进行了研究。δ15Np值分布在0.6-8.2‰之间，同样具有明显的时空分布特点，其变化趋势与陆源输入和水体中氮的生物地球化学过程有关。口门内，表层水体中δ15Np的变化主要受长江径流的陆源输入影响，生物地球化学作用影响较弱；最大浑浊带，水体中的悬浮颗粒有机氮受微生物的降解活动影响明显，各季节均存在不同程度的颗粒物分解作用；外海区，陆源输入减弱，悬浮颗粒物的δ15Np值主要受微藻的同化吸收作用以及一定程度的颗粒物分解作用影响。 长江口海域水体中溶解态硝酸盐和悬浮颗粒有机氮之间存在重要的相互转化作用，二者之间δ15N的变化及其相互关系反映了一定的生物地球化学变化和环境信息。总体而言，长江口海域表层水体中δ15N-NO3-的分布水平较δ15Np略低，二者之间的分馏ε总体偏正。其中，δ15N-NO3-与δ15Np的最低值均出现在2月份，说明该季节水体溶解态硝酸盐和悬浮颗粒物都可能受到一致的外源输入影响，其内部生物地球化学作用较弱。5月份和11月份水体中的δ15N-NO3-值和δ15Np值均各自水平相近，说明在这两个季节溶解态硝酸盐和悬浮颗粒物都可能受到程度相近的外源输入或生物吸收作用的影响，分馏ε偏负程度较大。8月份δ15N-NO3-值较低而δ15Np值较高，分馏ε在四个季节中最大，可能是该季节程度较大的颗粒物分解作用影响所致。 2006年长江干流表层水体中溶解态硝酸盐及悬浮颗粒物的δ15N组成也具有明显的时空分布特点，二者季节变化规律相近，丰水期（5、8月份）δ15N值较高，而枯水期（2、11月份）较低。δ15N-NO3-与δ15Np之间呈现明显的正向相关关系，其空间分布趋势相同，自长江上游至下游δ15N值逐渐升高，说明二者均受到相似的氮来源影响；长江上游氮的来源均以大气沉降和农业源（无机化肥和土壤有机氮）为主，而中、下游水体氮的来源则都偏重于工业及生活排污的贡献，随着人类活动程度以及工业化、城市化程度的升高，硝酸盐及悬浮颗粒有机氮的来源发生变化，其δ15N值相应增加。

典型海域底床稳定性研究

随着对海洋资源的开发，大量的海底工程设施应运而生，而对其依托的海底底床稳定性的研究就成为海洋地质和海洋工程学者当务之急的工作重点之一。不同的地质单元受控的海洋环境差异很大，海底底床的稳定性也表现出不同的特点，为此，针对不同的地质单元就需要选用不同的分析方法。本文选取以海底沙坝与海槽为主要地貌单元的青岛市汇泉湾海水浴场，以及沙脊和沙波广泛发育的南海北部湾西南海域浅海陆架两个典型海域作为研究区域。对于潮流和波浪碎裂流控制的海水浴场，通过采集表层样，借助流速仪、全站仪、激光粒度仪、DGPS定位，利用粒径趋势分析模型GSTA(Gao S，1996)，结合地形测量数据和潮流数据，分析了海水浴场的表层沉积物粒度特征、沉积物类型、冲淤变化及输运方向；而对波浪潮流联合作用的北部湾西南浅海陆架采用多波束测深系统、DGPS定位等仪器测量手段，利用图像对比方法结合泥沙输运模型SEDTRANS（Michael Li， 2001），分析浅海陆架海底底床的地貌特点、地质单元类型、沙波底床的输运速率和方向、冲淤变化及底床稳定性对海底管线安全的影响。 采集并分析了青岛市汇泉湾海水浴场149个表层样品的粒度参数特征，结合沉积物输运趋势分析模型结果和水动力观测资料得出高潮线到沙坝沉积物输运方向为SE向，沙坝向海一翼沉积物输运方向为NW向；地形测量数据显示侵蚀区域主要分布在3月份沙坝脊线附近，而3月份槽线附近为主要的堆积区。 对比分析北部湾西南部海区2004～2006连续3年的多波束海底地貌扫描数据，得出研究区域海底沙波的波长为5.8～91.8m，波高0.1～4.3m，陡峭度0.013～0.12，对称指数0.32～6.52。沙波的移动速率最大达48.8m/a，移动方向在研究区域西部为SE向，中部呈往复迁移，东部为NW向；沙波不同部位的迁移速率不同，一般的沙波尾翼迁移速率较大；同一组沙波存在反向扭转迁移的现象，反向扭转迁移的轴线位于研究区域沙脊的脊线附近，这种反向迁移不仅与底层流作用有关，还与海底地形关系密切；04～06年西部海底底床处于侵蚀状态，局部的最大侵蚀量可达1.3m，东部处于堆积状态，最大堆积量达2.8m。 对于发育沙坝-海槽型潮上带和潮间带，粒径趋势分析模型结合地形测量以及水动力测量，分析底床冲淤变化及泥沙搬运方向，具有省时省力高效的优点，同时很好的弥补了粒径趋势分析模型对冲淤量的预测无能为力这一缺陷；对于沙脊沙波广泛发育的浅海陆架，通过对比多年的沙波地貌图计算沙波的迁移速率和方向，避开了通过潮流场模型预测沙波活动，因考虑底床稳定性的控制因素不足而带来的误差，为评价沙脊沙波型底床的稳定性提供新的可行性研究方法。

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, 5, 5, 6, 6-sixibromo-3, 3-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。

中国对虾、墨吉对虾和长毛对虾幼体及仔虾发育的比较研究

中国对虾，墨吉对虾和长毛对虾是我国近海渔业捕捞和养殖业中最重要的经济种。由于它们早期生活史阶段形态的极大相似性，尤其在三种对虾都有分布的南方海区，其幼体和仔虾的鉴别非常困难，因而影响到对虾早期生活史阶段生态补充和资源管理等的研究。本文报道了中国对虾，墨吉对虾和长毛对虾幼体及仔虾发育的形态变化及其比较研究结果，为有关研究提供了准确的种类鉴别依据，以便我国对虾资源补充研究及其合理的开发利用建立在更加科学的基础上，使捕捞产量保持持续增长。本文所依据的材料均为作者分别在厦门、湛江和青岛等地对虾育苗实验中亲自培育所获，通过对大量标本的观察、测量和比较研究，纠正了以往报道中的错误。中国对虾自第2期 状幼体开始就可以与其他2种相区别。其第2期 状幼体眼上刺不分叉，第3期 状幼体第1，2腹节背中刺较小，糠虾幼体5对步足外肢具较多的刚毛数（9根）；不同于墨吉对虾和长毛对虾（眼上刺双叉型，第1，2腹节背中刺较大，糠虾体阶段5对步足外肢8根刚毛）。墨吉对虾第1期 状幼体的L1/L2（图13，B）值较大（1.7-2.0），不同于中国对虾和长毛对虾者（L1/L2<1.7）。第1-5期仔虾时，中国对虾第3颚足和5对步足外肢刚毛数较多（第5期除外），头胸甲的触角刺一直存在；不同于墨吉对虾和长毛对虾。第6或7期仔虾开始3种对虾可以完全分开，其主要鉴别依据是中国对虾第1触角外鞭与内鞭的比值远大于墨吉对虾和长毛对虾，墨吉对虾额角与头胸甲长度的比值明显大于中国对虾和长毛对虾。从幼体和仔虾发育阶段的形态变化，清楚地表明墨吉对虾和长毛对虾有较近的亲缘关系，它们与中国对虾的亲缘关系较远。本文还比较了以上三种对虾与日本对虾及斑节对虾仔虾的不同描述了其幼体和仔虾色素细胞的发育。

高位虾池水色及其它环境因子变化对凡纳滨对虾生长的影响

本文研究了16口虾塘的饲料投喂量、水位、盐度、透明度、水温、pH、溶解氧浓度、NH3-N浓度、水色、对虾体长及浮游植物的种类和数量等水体理化因子和生物因子的变化。经过统计分析结果如下： 在养殖前4个月饲料的日平均投喂量基本上呈一个倒“U”型。即随着养殖时间的推移，饲料日平均投喂量逐渐增大，到养殖60 d左右，饲料日平均投喂量达到了最大值，然后进入一个平台期，平台期大约维持30 d左右，随后饲料日平均投喂量逐渐减少。在120 d~130 d饲料日平均投喂量降到最低点后又逐渐回升。 水位平均值变化趋势基本相同，均为前浅后深，即随着养殖时间的推移养殖水位平均值逐渐加深 。 盐度变化趋势基本相同，均为前低后高，即随着养殖时间的推移养殖水体盐度逐渐升高。 透明度的总体变化趋势为：早上透明度比下午大，前期透明度比后期大。 水温基本上是随着养殖时间的推移而逐渐下降。6:30的水温比17:30的水温低。且6:30水温与17:30水温基本上呈平行趋势。 pH变化的总体趋势为：前期较高，随着养殖时间的推移pH逐渐下降，到中期（90d左右）pH降到最低点，尔后又逐渐上升，略呈“V”字形。早上的pH比下午的低。且早上的pH与下午的pH基本上呈平行趋势，间或有较大波动。 6:30时溶解氧浓度的平均值随着养殖时间的推移而逐渐增高。17:30时溶解氧浓度的平均值在整个养殖过程中比较平稳。同时，17:30时溶解氧浓度的平均值高于6:30，养殖前期（前90d）这种趋势更明显。 NH3-N浓度的平均值随着养殖时间的推移而逐渐增高。在养殖后期NH3-N浓度的波动较大。同时，养殖过程中17:30时NH3-N浓度的平均值高于6:30。 6:30时出现9~21号水色，它们出现的比例分别为：9号占0.1%，10号占0.3%，11号占1.1%， 12号0.6%，13号1.5%，14号占3.7%，15号占7.1%，16号占17.5%，17号占22.0%，18号占15.9%，19号占13.7%，20号10.9%，21号占5.8%；17:30时出现11~21号水色，它们出现的比例分别为11号占0.1%， 12号占0.3%，13号占1.2%，14号占4.0%，15号占6.0%，16号占17.8%，17号占24.7%，18号占18.1%，19号占11.8%，20号占9.7%，21号5.7%。 在11种典型水色中共检出浮游植物67种。其中11号水色检出16种，优势种为诺马斜纹藻（占总数47.1%）和菱形海线藻（占总数29.8%）。12号水色共检出16种，优势种为原甲藻（占总数40.85%）和圆筛藻（占总数20.73%）。13号水色共检出16种，优势种为颤藻（占总数45.58%）。14号水色共检出18种，优势种为拟货币直链藻（占总数56.73%）和膝沟藻（占总数12.87%）。15号水色共检出18种，优势种为诺马斜纹藻（占总数64.76%）。16号水色共检出16种，优势种为拟货币直链藻（占总数69.93%）。17号水色共检出14种，优势种为诺马斜纹藻（占总数62.56%）和膝沟藻（占总数15.76%）。18号水色共检出21种，优势种为拟货币直链藻（占总数71.19%）。19号水色共检出18种，优势种为圆筛藻（占总数94.99%）。20号水色共检出18种，优势种为圆筛藻（占总数87.14%）。21号水色共检出15种，优势种为拟货币直链藻（占总数59.80%）和萎软几内亚藻（占总数17.57%）。 相关分析结果表明高位池理化因子中对水色的主要影响因素：17:30PH值、养殖生物量、17:30NH3-N、17:30 透明度、水交换量。 对体长的主要影响因素为 6:30溶解氧、水交换量、17：30水色、饲料投喂量、盐度、17:30透明度、17:30水温、6:30NH3-N。 对对虾本身生物学形状对体重的影响研究表明体长、头胸甲长、胸宽、额剑下缘刺数目对体重的通径系数达到显著水平，它们是直接影响体重的重要指标，其中体长对体重的直接影响（0.428**）最大，是影响体重的最主要因素，其次为头胸甲长（0.290**）和胸宽（0.245**），额剑下缘刺数对体重的直接影响（0.070*）较小；胸高与体重的相关程度很大（0.7923），但它与额剑上缘刺数对体重的直接影响都非常小，主要通过其他性状间接影响活体重，是影响体重的次要因素。

Bromophenols coupled with methyl gamma-ureidobutyrate and bromophenol sulfates from the red alga Rhodomela confervoides

Four new bromophenols C-N coupled with methyl gamma-ureidobutyrate (1-4), a phenylethanol bromophenol (5), and three phenylethanol sulfate bromophenols (6-8) have been isolated from polar fractions of an ethanolic extract of the red alga Rhodomela confervoides. On the basis of spectroscopic evidence including HRMS and 2D NMR data, the structures of the new compounds were determined as methyl N'-(2,3-dibromo-4,5-dihydroxybenzyl)-gamma-ureidobutyrate (1), methyl N,N'-bis(2,3-dibromo-4,5-dihydroxybenzyl)-gamma-ureidobutyrate (2), methyl N'-[3-bromo-2-(2,3-dibromo-4,5-dihydroxybenzyl)-4,5-dihydroxybenzyl]-gamma-ureidobutyrate (3), methyl N'-(2,3-dibromo-4,5-dihydroxybenzyl)-A7-[3-bromo2-(2,3-dibromo-4,5-dihydroxybenzyl)-4,5-dihydroxybenzyl]-gamma-ureidobutyrate (4), 2,3-dibromo-4,5-dihydroxyphenylethanol (5), 2,3-dibromo-4,5-dihydroxyphenylethanol Sulfate (6), 3-bromo-4,5-dihydroxyphenylethanol sulfate (7), and 3-bromo2-(2,3-dibromo-4,5-dihydroxybenzyl)-4,5-dihydroxyphenylethanol sulfate (8). The cytotoxicity of all compounds was evaluated against several human cancer cell lines including human colon cancer (HCT-8), hepatoma (Bel7402), stomach cancer (BGC-823), lung adenocarcinoma (A549), and human ovarian cancer (A2780). Among them, the phenylethanol and the phenylethanol sulfate bromophenols (5-8) showed moderate cytotoxicity against all tested cell lines.

Intracellular copper/zinc superoxide dismutase from bay scallop Argopecten irradians: Its gene structure, mRNA expression and recombinant protein

Superoxide dismutases are an ubiquitous family of enzymes that function to efficiently catalyze the dismutation of superoxide anions. Two unique and highly compartmentalized bay scallop Argopecten irradians superoxide dismutases: MnSOD and ecCuZnSOD, have been molecularly characterized in our previous study. To complete characterize the SOD family in A. irradians, a novel intracellular copper/zinc SOD from the A. irradians (Ai-icCuZnSOD) was obtained and characterized. The full-length cDNA of Ai-icCuZnSOD was 1047 bp with a 459 bp open reading frame encoding 152 amino acids. The genomic length of the Ai-icCuZnSOD gene was about 4279 bp containing 4 exons and 3 introns. The promoter region containing many putative transcription factor binding sites were analyzed. Furthermore, quantitative reverse transcriptase real-time PCR (qRT-PCR) analysis indicated that the highest expression of the Ai-icCuZnSOD was detected in gill and the expression profiles in hemocytes of bay scallops challenged with bacteria Vibrio anguillarum and lipopolysaccharide (LPS) were different. The result presented an increased expression after injection with LPS whereas no significant changes were observed after V. anguillarum injection. A fusion protein containing Ai-icCuZnSOD was produced in vitro. The rAi-icCuZnSOD is a stable enzyme, retaining more than 80% of its activity between 10 and 60 degrees C and keeping above 88% of its activity at pH values between 5.8 and 9. Ai-icCuZnSOD is more stable under alkaline than acidic conditions. Crown Copyright (C) 2009 Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Chromosomal rearrangement in Pectinidae revealed by rRNA loci and implications for bivalve evolution

Karyotype and chromosomal localization of major (18-5.8-28S) and minor (5S) ribosomal RNA genes were studied in two species of Pectinidae, zhikong (Chlamys farreri) and bay (Argopecten irradians irradians) scallops. using fluorescence in situ hybridization (FISH). C. farreri had a haploid number of 19 with a karyotype of 3m + 4sm + 7sm-st + 4st + 1st-t, and A. i. irradians had a haploid number of 16 with a karyotype of 5st + 11t. In C. farreri, the major and minor rRNA genes had one locus each and were mapped to the same chromosome-Chromosome 5. In A. i. irradians, the major rRNA genes had two loci, located on Chromosomes 4 and 8, and the 5S rRNA gene was found at a third chromosome-Chromosome 10. Results of this and other studies indicate that karyotype of A. i. irradians (n = 16, 21 arms) is secondary and derived from an ancestral karyotype similar to that of C. farreri (n = 19, 38 arms) through considerable chromosomal loss and rearrangements. The ability to tolerate significant chromosomal loss suggests that the modal karyotype of Pectinidae and possibly other bivalves with a haploid number of 19 is likely tetraploid; i.e., at least one genome duplication has occurred during the evolution of Bivalvia.