[00127596]海洋低营养级生物对全球变化的响应机制与生物标志物研究

全球变化及环境污染程度加深是备受关注的环境问题。海洋环境生态学在该领域的研究具有以下特点： 1)相较于陆地生态系统,在海洋生态系统中的研究较少,且未形成系统有效的研究体系。2)对单一因子作用研究多、对因子的复合作用研究少,难以真实反映实际海洋环境中多因子复合作用的现实和本质,生态相关性低。3)宏观层面研究多、微观层面研究少,难以阐释胁迫-响应的途径与机理。4)定性研究多、定量分析少。5)对海洋脊椎动物研究多、对海洋低营养级生物尤其是浮游生物研究少。针对上述关键问题,本研究主要从以下两方面开展工作：（1） 全球变化和典型海洋污染物对海洋生态系统低营养级生物的影响：效应、机理与生物标志物;（2）全球变化与海洋污染增强的背景下有害藻华发生的生理生态学特征及生物学调控方法。基于上述研究发现新现象,构架新方法,提出新见解,取得一系列创新性研究成果。主要研究成果体现在以下方面： （1）研究客服传统海洋环境生态学 “单线条”研究策略的局限性,基于整合生物学理念,从效应、机理与生物标志物等多层次上探讨全球变化与海洋典型污染物胁迫的单一与复合作用对海洋低营养级生物类群（浮游生物与底栖贝类）的影响,创新性的从多生物组织层次上系统分析二者的单一与复合作用对目标生物类群的效应,从Ca2+信号通路和免疫应激响应的途径与机制;在海洋贝类中建立了基于生物标志物系统和综合生物指数的污染评价方法,并开展了业务化应用。另外,在国内外首次系统针对浮游动物的生殖毒性展开研究,构建高可操作性、标准化的浮游动物-持久性有机污染物毒性效应实验体系,建立多生物组织层次的生态学效应研究新方法,提出海洋浮游动物生殖作用对持久性有机污染物的胁迫-响应途径。研究对于深入了解全球气候变化对生态系统的影响及其机制具有重要的意义。 （2）全球变化与海洋污染增强的背景下有害藻华发生的生理生态学特征及生物学调控方法。首次系统分析并筛选出山东近岸有害藻华发生区的主要环境驱动因子,分析了优势藻华类群的群落动态变化对关键环境驱动因子的响应,从关键生理过程的响应差异等方面探讨了藻华形成的生理生态学基础探讨,并开展了有害藻华的生物学调控方法及生态适宜性研究;构建定量研究浮游植物种间竞争和种群动态变化的研究体系,在海洋浮游植物中建立基于钙离子信号通路和免疫应激响应的作用机制研究方法,提出浮游植物基于光能分配和能量代谢的响应胁迫-响应策略。