冲绳海槽地壳上地幔电性结构

大地电磁（MT）方法是一种新发展的地球物理技术，近十年已被国外越来越多的研究者用于海底电磁场的调查，旨在获得海底的电性结构。基于自1990年3月10至1990年3月22日在中日全用KX90-1航次以一海底电位磁力计（OBEM）于31°52.47'N, 129°7.17'E，水深884米处所取得的电磁场资料，通过各种数字信号处理，得到一维大地电磁的测深结果，首次确定了冲绳海槽北部的电性结构如下：层位（向下） 电阻率（欧姆·米） 厚度（千米） 1 0.3 3 2 5000 20 3 0.6 4 4 5000 13 5 100 100 基底 2 ∞，根据已知的冲绳海槽及周转地区的地质地球物理资料，对于所研究地区从以上的电性结构可以得到以下几点主要认识：1、莫霍面埋深或地壳厚度约为27千料；2、岩石圈厚度约40千米；3、软流圈厚度约100千米；4、壳内高导层是由于岩石的熔融或部分熔融；5、热流值大致在60-100毫瓦/米~2。

海洋红藻多管藻和松节藻的化学成分及抗氧化活性研究

海洋生物具有产生丰富多样的次生代谢产物的能力，其中红藻门松节藻科海藻卤代次生代谢产物以其结构新颖、生物活性独特引起了天然产物化学家的重视。 本论文对海洋红藻多管藻和松节藻进行了化学成分研究，综合利用各种色谱学方法 (硅胶柱层析、反相硅胶柱层析、凝胶Sephadex LH-20柱层析、半制备高效液相色谱以及重结晶等) 和现代波谱学技术 (IR、UV、EI-MS、FAB-MS、HR-ESI-MS、CD、1H-NMR、13C-NMR、DEPT、1H-1H COSY、HSQC、HMBC等)，共分离鉴定了100个化合物，发现25个新化合物。 从多管藻中分离鉴定38个化合物 (24个溴酚化合物)，其中7个新化合物 (均为溴酚化合物)，包括1个菲并呋喃结构溴酚 (P1), 2个二氢菲结构溴酚 (P2, P3)，1个含 5,7-dihydrodibenzo[c,e]oxepine 结构溴酚 (P4)和3个简单溴酚 (P5, P6, P7)。P1 (urceolatin) 属首例报道的具有菲并呋喃结构的天然产物，从该种中分离的化合物P12 和 P13 可能是其生源合成的前体。P2和P3为第二例报道的具有二氢菲结构的溴酚化合物。 从松节藻中分离并鉴定了62 个化合物，其中18 个为溴酚类新化合物，44 个为已知化合物。化合物具有多变的取代基团，包括2 个脲基吡咯烷酮溴酚化合物 (R1, R2), 4 个γ-脲基丁酸溴酚化合物 (R3-R6)，5 个酰胺溴酚化合物 (R7, R8, R9, R13, R14)，1 个溴酚砜化合物 (R12), 1 个Xanthene 溴酚化合物 (R10)和5 个简单溴酚化合物 (R11, R15, R16, R17, R18)。R1、R2 是首例报道的含有脲基吡咯烷酮片段的天然产物，R10 为首次报道的溴代Xanthene 类天然产物。 对分离到的化合物进行了清除DPPH 和ABTS两种自由基活性的筛选。结果发现溴酚类天然产物具有显著的DPPH自由基清除活性，其中R3 的IC50 仅为3.3 μM, 其活性强度约为阳性对照BHT (IC50 为82.1 μM) 的24倍。另外，溴酚类天然产物对ABTS自由基有较强的清除活性，R2 的TEAC（Trolox efficency activity capacity）值为5.2 mM，约为阳性对照 (ascorbic acid, 1.02 mM) 的 5 倍。初步的构效关系研究发现，稠环分子、多羟基和邻位甲氧基等结构特点能有效增强DPPH 自由基清除活性；特殊取代基如脲基、吡咯烷酮等含有氮原子的基团，能有效增强ABTS 自由基清除活性，多羟基、溴代等结构特点也使其活性有所增强。 本研究结果丰富了海藻卤代化合物的结构类型，为多管藻和松节藻的合理利用提供了一定的科学依据。

渤海湾盆地孤岛油田储层构型研究

研究区孤岛油田中二区中28－8井区位于孤岛油田中部，属孤岛披覆背斜构造中南部。选择孤岛油田中二区中28－8密井网典型井区作为解剖区，以馆陶组上段河流相地层为主要研究对象。根据区域地质资料、岩心资料、地震资料、开发动态资料、测井资料和开发动态资料的研究，建立地层模型，对研究区进行沉积相分析、高分辨率层序地层分析，确定了储层特征，并建立储层地质知识库，采用地质统计学的各种插值和模拟方法，开展随机模拟方法优选分析，选择合适的随机模拟方法，建立三维储层模型。采用地质统计学的交叉检验和分维分析等手段验证模型的可靠性和实用性。在此基础上进行网格粗化，实现储层模型的三维可视化。 论文将静态研究与实际生产动态相结合，以标准层和辅助标准层划分砂层组，以沉积旋回—沉积时间单元对比方法为主，结合其他对比原则，对孤岛油田馆陶组河流相储层进行小层精细对比和划分。在精细地层对比、井斜校正和补心高度校正的基础上，对孤岛油田馆陶组河流相储层主力小层顶底面微型构造进行了研究和分析，在研究区内识别出3种微型构造：正向微型构造；负向微型构造；斜面微型构造。 在河流相储层构型理论的指导下，采用动静结合、微观与宏观结合进行储层的多尺度剖析，依次识别复合砂体内的河道，河道内的点坝，点坝内的侧积体和泥质侧积层，认为发育4种亚相（河道、溢岸、河漫、废弃河道），6种微相（点坝、决口水道、决口扇、天然堤、泛滥平原、废弃河道）。砂层内部发育3种夹层（泥质夹层、钙质夹层、物性夹层），层间发育4种隔层（连续分布的隔层、均匀分布的隔层、条带状分布的隔层、局部分布的隔层），并分别确定了各种隔夹层的空间展布规律。本次研究主要采用“相控建模” 方法，在随机模拟研究中，通过序贯指示模拟方法建立沉积相模型，在此基础上，通过序贯高斯模拟方法建立三维储层模型。 储层模型建成后，对模型符合地质认识的程度进行了检验。认为模拟效果良好，最终取个次随机模拟实现计算储量结果的平均值作为各主力层和全区的最终储量。

中华哲水蚤生殖和生长生态学研究

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

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 &#61620; 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 &#61620; 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 &#61620; 97组合的中亲优势率最高，为9.05%；R &#61620; 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 &#61620; J组合的高亲优势率最高，为5.77%；R &#61620; 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 &#61620; 97组合的中亲优势率最高，为12.60%；J &#61620; 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 &#61620; 97组合的高亲优势率最高，为12.20%；J &#61620; 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 &#61620; S组合的中亲优势率最高，为24.08%；S &#61620; 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 &#61620; S组合的高亲优势率最高，为15.95%；S &#61620; 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 µm̶6;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。

潮间带纤毛虫原生动物和小型底栖动物生态学研究

微型和小型底栖动物是底栖微/小食物网的重要构成。相对浮游生态系统, 迄今国际间对底栖食物网的认知极为欠缺。这一方面是由于微型生物形态和功能上的复杂性和多样性, 另一方面原因在于研究方法的障碍—主要是微型和小型底栖动物的定量提取和定性分析。本研究首先进行了方法学改良, 并应用新方法对底栖微食物网的重要功能类群—纤毛虫原生动物和小型底栖动物进行了不同生境的周年按月采样, 定性及定量研究的同时, 联系环境因子对微型和小型底栖生物的环境监测进行了探讨。 微型和小型底栖生物的定量研究首先涉及到目标生物在沉积物中的有效提取, 目前硅胶液提取是普遍使用的方法, 其中Ludox液主要应用于小型生物, 它不但价格便宜而且比重合适, 因此在常规生态研究中被广为接受。不过, Ludox易与于海水中的阳离子产生凝结而无法直接用于微型生物; 目前唯一直接应用于微型生物提取的是Percoll硅胶液, 但其昂贵的价格使其在常规生态研究中受到极大限制。本研究以价格低廉的Ludox 硅胶液结合定量蛋白银染色 (QPS) 技术开发了一种新的方法, 即Ludox-QPS法。主要流程为: 样品采集与固定、淘洗/稀释降盐、Ludox密度梯度离心、过滤浓缩和琼脂包埋, QPS染色、永久封片及鉴定计数。添加已知数量的纤毛虫至无生物底泥的重获实验表明, 该密度梯度离心的提取率大于94%; 该方法对自然沉积物中纤毛虫的提取率达97.6%, 对沙质、泥沙质和泥质中海洋线虫的提取率分别达97%、96.9% 和97.8%。对比实验表明, 经QPS制片获得的小型动物的丰度和类群数量与传统方法相当或更高, 尤其当小个体虫体占优势时, 该法显示出较传统方法 (导致数量低估) 更为明显的定量优越性。该方法除用于纤毛虫和小型动物的定量分析外, 还具有较高的分类分辨率, 染色后的纤毛虫原生动物大多类群可鉴定到属, 部分可鉴定到种, 以此可在群落水平上研究其生态作用。 根据新开发的Ludox-QPS技术, 在大沽河潮间带依据盐度梯度选定2个站位 (IIQ和营海) 进行了周年按月采样, 对底栖纤毛虫和小型底栖动物进行了定量研究。纤毛虫原生动物在IIQ和营海的年平均丰度分别为2236 inds./10 cm2 和935 inds./10 cm2 (28 inds./ml 和12 inds./ml), 平均生物量分别为119.1 &#61549;gC/10 cm2和54.2 &#61549;gC/10 cm2 (1.5 &#61549;gC /ml 0.7 &#61549;gC/ml)。丰度的季节变化趋势为: 春天 > 秋天 > 夏天 > 冬天。垂直分布上, 在营海分布于表层0-0.5 cm 的比例为57.1%, 分布于0.5-2 cm、2-4 cm和4-8 cm比例分别为23.1%、11.4% 和8.5%; 13个月中除12月份外, 4-8 cm均有一定数量的纤毛虫分布; 而在IIQ, 97% 的纤毛虫分布在0-0.5 cm, 分布在0.5-2 cm、2-4 cm和4-8 cm比例分别为2.4%、0.4%和0.2%, 4-8 cm的分布只发生在春季和秋季。纤毛虫的多样性季节变化明显, 春秋季物种丰富, 两个站点每毫升沉积物的平均物种数分别为18和6。Two-Way Crossed ANOSIM 分析表明纤毛虫群落在月份间和站点间的差异极其显著。Pseudochilodonopsis sp., Chilodontopsis sp., Euplotes sp.及Prorodon sp.是表征两个生镜中纤毛虫群落的主要类群。 同时, 发现了14个小型生物类群, 其中线虫在IIQ和营海的丰度优势度分别为97.4% 和78.6%。小型动物在IIQ和营海的年平均丰度分别为4793 inds./10 cm2和8915 inds./10 cm2 (60 inds./ml和111 inds./ml), 其生物量分别为1068.8 &#61549;gC /10 cm2和1790 &#61549;gC /10 cm2 (13.4 &#61549;gC/ml和22.4 &#61549;gC/ml)。小型底栖动物的丰度在IIQ的季节变化为: 夏季 (7888 inds./10cm2) > 秋季 (5447 inds./10cm2) > 春季 (3731 inds./10cm2) > 冬季 (2780 inds./10cm2); 在营海则完全相反: 冬季 (15579 inds./10cm2) > 春季 (10691 inds./10cm2) > 秋季 (6611 inds./10cm2) > 夏季 (4667 inds./10cm2)。小型底栖动物和纤毛虫的相对重要性存在明显的区域和季节差异。 纤毛虫原生动物、小型动物及环境因子的相关分析表明, 纤毛虫的丰度和多样性与温度和盐度及有机质含量显著相关, 与小型动物没有显著相关性; 群落结构分析表明, 温度、有机质和小型动物的丰度的组合与纤毛虫群落丰度的相关系数为0.345; 盐度、脱镁叶绿素、有机质和小型动物生物量的组合与纤毛虫群落多样性的相关系数为0.403。依据海洋线虫和桡足类的比值 (N/C) 推测, IIQ 可能存在严重的有机污染, 营海则存在明显的季节波动, 8月和9月及2月可能是污染最严重的季节, 这种状况在纤毛虫群落结构的CLUSTER聚类中得到验证。虽然目前尚没有形成有关微型底栖生物-纤毛虫原生动物的污染检测的直接依据, 但本研究说明纤毛虫群落的确对环境污染具有一定的感应度, 而且这种感应和利用小型生物的主要类群估算的污染检测 (N/C) 存在一定程度的关联。 90年代早期有关青岛湾有机污染带的研究表明, 经彻底截污后, 其环境状况向良性发展。进一步了解该湾的健康状况, 2006.5-2007.5月对该湾沙质和泥沙质的小型动物进行周年按月采样。小型动物在泥沙质和砂质沉积物中的年平均丰度分别为4853 ± 1292 inds./10 cm2和1528 ± 569 inds./10 cm2; 年平均总生物量分别为1434.1 ± 897.0 &#61549;gC /10cm2和720.7 ± 353.8 &#61549;gC/10cm2。沙质底小型生物的丰度季节波动明显, 6月份和12月份最高, 3月份和9月份最低; 泥沙质季节波动不明显, 6月份最高。两个站点均有48%的小型动物分布在0-0.5 cm 表层, 海洋线虫在表层的分布比例分别为48% (泥沙质) 和34% (砂质)。共检获14个小型动物类群, 其中线虫在泥沙质和砂质沉积物中的年平均丰度分别4619 ± 1255 inds./10cm2和1014 ± 376 inds./10cm2, 其丰度优势度分别为95.2%和66.4%。其它在丰度上占优势的类群, 泥沙质依次为多毛类 (1.5%)、甲壳幼体 (1.5%) 和桡足类 (0.7%); 沙质依次为: 甲壳类幼体 (12.6%)、腹毛类 (8.3%) 和 桡足类 (6.2%)。CLUSTER聚类分析表明, 泥沙质和和砂质中小型生物的丰度组成具有64%的相似性。BIOENV分析表明, 温度、盐度、中值粒径和粘土粉砂含量的组合最能解释不同月份之间和不同站位间的差异, 其相关系数为0.614。依据小型生物的丰度和类群组成, 表明泥沙质底尚存一定的有机污染。

孟加拉湾表层盐度季节变化和ENSO循环的拓展伴随模态分析

本文采用旋转经验正交函数分析和拓展伴随模态分析方法研究孟加拉湾表层盐度的季节变化，结果表明其主要特征是西北淡水羽（位于湾的西北部）和东北淡水羽（位于湾的东北部）的季节性演变。西北淡水羽始于7月初，8月底达到峰值，10月底转变为湾形淡水羽；湾形淡水羽集中分布在孟加拉湾的西北和东北沿岸附近，并在第2年1月转变为东北淡水羽。 孟加拉湾北部的环流（地转流+Ekman漂流）对淡水羽的形成和演变起重要作用。Sverdrup环流，代表对风应力的正压响应，能部分解释除了秋季湾形淡水羽的东支之外淡水羽的形成机制和演变过程。海表淡水通量与淡水羽在空间上分布不一致：当孟加拉湾东北部的海表淡水通量急剧增加（减少）时，西北淡水羽（湾形淡水羽的东支）产生，所以海表淡水通量不是淡水羽的形成和演变的主要原因。此外，孟加拉湾周边河流的径流量可能只是淡水羽的主要淡水来源，而与淡水羽的形成和演变关系不大。 初步研究了孟加拉湾北部盐度对海面高度异常的影响，结果表明Ekman 抽吸对孟加拉湾的海面高度异常起着主要作用，热量通量和淡水通量起次要作用。7－12月，孟加拉湾北部的淡水通量决定北部的海面比容高度异常；1－3月，热量通量对海面比容高度异常起主要作用；4－6 月，热量通量和淡水通量在不同时空对孟加拉湾北部的海面比容高度异常起不同的作用。 同样，采用拓展伴随模态分析方法研究ENSO循环的暖位相——El Ni&ntilde;o，表明必须将中低纬度印度洋和太平洋海气系统作为一个整体来研究El Ni&ntilde;o；证实了正是直接来自南北中纬度太平洋的异常西风爆发和海面风辐聚所驱动的近赤道异常表层海水东移和经向辐聚，而不是Kelvin波，造就了El Ni&ntilde;o现象的增温信号。El Ni&ntilde;o事件中海洋和大气具有明显不同的性态：气候系统中并不存在一个相对独立的热带太平洋大气变异，但是的确存在一个相对独立的热带太平洋海洋变异。总体上而言：El Ni&ntilde;o事件早期主要是大气驱动海洋，晚期主要是海洋驱动大气。 研究结果显示拓展伴随模态分析方法是研究ENSO循环和海洋水文特征形成机制的有力工具。

四株海洋放线菌次级代谢产物的研究

本课题组自1999年以来，将培养条件优化、生物活性跟踪及化学跟踪技术应用到胶州湾海洋放线菌的次级代谢产物研究中，发现了一批具有生物活性的化合物，包括新型骨架等新颖结构的化合物。 本研究从海州湾分离出海洋放线菌172株，对其中70株菌的次级代谢产物进行了生物活性筛选和化学筛选，获得了它们对八种病原微生物的抑制活性数据。发现海州湾海洋放线菌对至少一种受试微生物具有拮抗能力的比例约为30%。从海洲湾分离到的海洋放线菌中筛选得到三株L083、L078和L158用于次级代谢产物的研究，同时本人又从合作实验室获得另一株海洋放线菌B7651，从这四株海洋细菌的发酵粗提物中共分离纯化得到26 个化合物， 其中10 个为新颖结构化合物。具体是，3-Hydroxy-6-[(Z)-3´-hydroxy-2´,4´-dimethyl-hept-4´-enoylamino]-2,4-dimethyl-5-oxo-hexanoic acid (4)，2-[5-(2-oxopropyl)tetrahydrofuran-2-yl]propanoic acid (5)，2-oxatricyclo-octane (10)，Huaiomycin (15)， 5-(6-hydroxy-6-methylheptyl)dihydrofuran-2(3H)-one (17), 6-Hydroxy-6-hydroxymethyl-6H-pyran-3-one (18), 1,6-dihydroxy-hex-3-ene-2,5—dione (19) (1’R, 2R, 4R)-2-(1-hydroxy-8-methylnonyl)-4-hydroxymethyl-butanolide (20) ， Bremeromycin A (22) ，Bremeromycin B (26)。生物活性实验结果表明Bremeromycin A (22)具有选择性的抗枯草杆菌(Bacillus subtilis ATCC 6051)活性和抗微藻Chlorella vulgaris活性。

三种红藻活性物质的发现及松节藻醇提物抗糖尿病药理研究

海藻是海洋生物中的一大类群，由于其特殊的生活环境，能够代谢产生大量结构独特多变和活性特殊多样的代谢产物，是化学和生物活性多样性研究的重要对象之一。我国海域辽阔，海藻资源丰富，为寻找结构新颖、生理活性独特的先导化合物，加强对海藻资源的开发利用，本论文对中国沿海的三种海洋红藻进行了化学成分和生物活性研究，同时对山东青岛海域生物量丰富的一种海洋红藻松节藻进行了动物体内抗糖尿病活性研究。 利用正相硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱以及反相HPLC和重结晶等现代分离手段，对山东青岛沿海的红藻扇形叉枝藻（Gymnogongrus flabelliformis）进行了系统的化学成分研究，从中得到单体化合物26个，通过波谱学方法（IR、MS、NMR等）鉴定了他们的结构，分别为(3R,6R,7E)-(+)-3-O-phenylacetyl- 4,7-megastigmadiene-9-one（1），(3R,7E)-(-)-3-O-phenylacetyl-5,7-megastigmadiene -9-one（2），(3S,6R,7E)-(+)-3-hydroxyl-4,7-megastigmadien-9-one（3），(3S,5R,6S,7E)- (-)-3-hydroxy-5,6-epoxy-7-megastigmene-9-one（4），(3S,5S,6R,7E)-(+)-3-hydroxy- 5,6-epoxy-7-megastigmene-9-one（5），Dehydrovomifoliol（6），(3R)-(-)-4-[(2R,4S)-4- acetoxy-2-hydroxy-2,6,6-trimethylcyclohexylidene]-3-buten-2-one（7），2,3,3′-三溴-4,4′,5,5′-四羟基-1′-乙氧甲基双苯基甲烷（8），2,2′,3,3′-四溴-4,4′,5,5′-四羟基双苯基甲烷（9），3-溴-4,5-二羟基苯甲醛（10），2,3-二溴-4,5-二羟基苯甲基甲醚（11），2,3-二溴-4,5-二羟基苯甲醇（12），N, N-二甲基酪胺（13），4-羟基苯甲酸乙酯（14），4-羟基苯甲基乙醚（15），4-羟基苯乙基乙酯（16），4-羟基苯乙酸甲酯（17），4-羟基苯甲醛（18），豆甾-4-烯-3-酮（19），胆甾-4-烯-3-酮（20），胆甾醇（21），尿嘧啶（22），尿嘧啶核苷（23），腺嘌呤核苷（24），丁二酸（25），5-羟基-4-甲基-5-戊基-2,5-二氢呋喃-2-酮（26）。其中化合物1、2为新化合物，化合物3为新天然产物，所有化合物均为首次从该属海藻中分离得到。通过 MTT 法对部分单体化合物进行了肿瘤细胞毒活性筛选, 结果表明，化合物8、9、10、12对筛选的所有细胞株均有较强细胞毒活性，化合物11对人肺癌细胞株（A549）、人肝癌细胞株（Bel 7402）、人结肠癌细胞株（HCT-8）有一定细胞毒活性。通过研究单体化合物对小鼠腹腔巨噬细胞TNF-&#61537;分泌的影响，对其进行抗炎活性筛选，结果表明，化合物8、9、11、13、17、23、24、25对小鼠腹腔巨噬细胞TNF-&#61537;分泌表现出明显的抑制作用。 从采自山东荣成镆铘岛的红藻小珊瑚藻（Corallina pilulifera）的乙酸乙酯萃取物中分离得到16个单体化合物，通过波谱学方法鉴定化合物结构14个（另外2个正在鉴定中），分别为2α-乙氧酰基-2β-羟基-A-降胆甾-5-烯-4-酮（27），胆甾-4-烯-3-酮（28），胆甾醇（29），3β-羟基-胆甾-5,24(28)-二烯-7-酮（30），2α-羟基-胆甾-4-烯-3-酮（31），6α-羟基-胆甾-4-烯-3-酮（32），3β-羟基-胆甾-5-烯-7-酮（33），(E)-phytol epoxide（34），Phytenal（35），3,7,11,15- tetramethyl-hexadec-2-en-1-oll（Phytol）（36），Loloilide（37），(3S,5R,6S,7E)-(-)-3-hydroxy-5,6-epoxy-7- megastigmene-9-one（38），Dehydrovomifoliol（39），4-羟基苯甲醛（40）。其中，化合物 31为新天然产物，化合物27为首次从植物中分离得到，所有化合物均为首次从该种海藻中分离得到。通过 MTT 法对分离得到的单体化合物进行了肿瘤细胞毒活性筛选,化合物27和化合物32对筛选的所有肿瘤细胞株均有细胞毒活性，且化合物27对人胃癌细胞株（BGC-823）、人结肠癌细胞株（HCT-8）和人卵巢癌细胞株（A2780）具有中等强度抑制活性。化合物28、化合物31和化合物33对人肝癌细胞株（Bel 7402）、人结肠癌细胞株（HCT-8）和人卵巢癌细胞株（A2780）有一定细胞毒活性。 从采自广西北海涠洲岛的多管藻Polysiphonia sp.的乙酸乙酯萃取物中分离得到6个单体化合物，通过波谱学方法鉴定化合物结构5个（另外1个仍在鉴定），分别为胆甾醇（41），3,7,11,15-tetramethyl-hexadec-2-en-1-ol（Phytol）（42），3-吲哚甲醛（43），4-羟基苯甲醛（44），4-羟基苯甲酸（45）。 对山东青岛沿海的松节藻 (Rhodomela confervoides) 乙醇提取物进行了初步的体内抗糖尿病活性研究，采用链脲佐菌素诱导的2型糖尿病（STZ-DM）大鼠模型对其进行体内降糖实验，结果发现，松节藻乙醇提取物在糖尿病大鼠体内不仅具有显著的降血糖作用，且呈现良好的量–效关系，而且能够纠正糖尿病引发的物质代谢紊乱，增加体重，提高试验动物的成活率，因此具有良好的应用开发前景。

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。

大西洋庸鲽Hippoglossus hippoglossus和大西洋鲑Salmo salar配子质量研究

种质问题是养殖健康发展的基础。在鱼类养殖中，卵子和精子的质量直接关系到受精、胚胎发育，仔稚鱼发育以及幼鱼生长等一系列过程。本论文针对大西洋庸鲽和大西洋鲑的配子质量进行研究。研究内容涉及大西洋庸鲽精子冷冻保存方法；促性腺激素释放激素类似物（GnRHa）使用对其精子冷冻保存效果、以及脂肪酸组成的影响；野生和驯养大西洋鲑卵子在脂肪酸、类胡萝卜素、矿物盐方面的差异比较。 精子冷冻保存通过提高对精子的利用效率，进而对于种质改良，推进鱼类养殖科研和生产具有重要意义。本实验建立了大西洋庸鲽精子大容量冷冻保存方法。八种抗冻剂冷冻保存实验结果表明：10% 及15% DMSO配以 HBSS 或KS 的抗冻剂组合冷冻保存效果最佳，4 mL体积冷冻保存可获得与1.6 mL同样的保存效果。 在繁殖季节后期注射GnRHa激素缓释剂，可获得质量稳定的大西洋庸鲽精液，将激素注射方法与精子冷冻保存方法相结合对于提高雄鱼利用率，扩大生产规模具有重要实用价值。本项研究分三个时间采集注射GnRHa激素后的雄鱼精子以及同期未注射激素的雄鱼精子，对所有精子样品使用同样的方法进行冷冻保存，检测冷冻保存后解冻精子的受精率与活力。结果表明，激素注射与否对于冷冻保存后精子的受精率和活力无显著影响，两类冷冻精液均达到鲜精水平。实验结果还表明，注射激素14天后的精子的密度显著的降低。说明GnRHa激素的使用可以显著降低精子密度，但不会影响精子的冷冻保存效果。 本相研究同时对注射GnRHa 缓释激素和未注射GnRHa 缓释激素的大西洋庸鲽精液脂肪酸成分进行分析，以检测该激素使用对精子生化组分的影响。结果表明激素的使用对在DHA (22:6n-3,二十二碳六烯酸)、EPA(20:5n-3,二十碳五烯酸)、AA(20:4n-6，花生四烯酸)等重要脂肪酸，不饱和脂肪酸、饱和脂肪酸以及n-3、n-6等重要种类的脂肪酸总量及其比例没有显著影响。精液脂肪酸中DHA含量最高，约占25%；PUFA约为44%。 作为世界性的重要养殖品种，野生和驯养大西洋鲑在形态、生化组成以及遗传 等方面表现出的差异被广泛关注。本论文，对野生和驯养大西洋鲑受精卵关键生化成分进行分析，通过与野生受精卵比较阐明驯养受精卵的质量状况，为亲鱼营养需求提供指导依据。本实验中野生配子和驯养配子的受精率没有显著差异，但重要脂肪酸组成、类胡萝卜素以及矿物盐含量都存在多方面显著差异。两类受精卵脂肪酸中含量最高的依次为18:1n-9（油酸）、DHA（二十二碳六烯酸）、16:0（棕榈酸）、EPA（二十碳五烯酸）。野生受精卵的单不饱和脂肪酸总量显著高于驯养受精卵，而多不饱和脂肪酸（PUFA）比例显著低于驯养的受精卵。在主要必需不饱和脂肪酸（EFA）中，DHA和EPA在野生受精卵中的比例高于驯养受精卵，AA（花生四烯酸）低于驯养受精卵。野生受精卵虾青素（Ax）的含量低于驯养受精卵而鸡油菌素（Cx）含量高于驯养受精卵。野生受精卵中多种矿物盐的含量（铝、铜、铁、硒和锌）含量显著高于驯养的受精卵。差别最大的为铜。诸多方面的差异表明，野生亲鱼与驯养亲鱼产出的卵子确实存在显著差异，因此关注亲鱼的营养极为重要。

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。