海洋鱼类种群动力学知识对我们理解海洋生态系统演变历程,以实现对渔业资源科学管理和可持续开发利用的目标极为重要。特别地,海洋小型中上层鱼类,又称饵料鱼,诸如鳀、沙丁、鲱等,由于它们在生长、存活及其它生活史特征方面表现出巨大的可塑性,使之成为检验海洋生态系统响应全球变化的理想指示种。先前,大量研究表明,在百年甚至上千年的时间尺度上,小型中上层鱼类种群波动剧烈,资源频繁在兴盛与衰退间进行更替,从而给正常的渔业生产活动带来了极大挑战。因此,阐明鱼类种群丰度长期变化背后的原因显得尤为迫切。遗憾的是,受限于渔获资料匮乏的实际,相关研究进展较为缓慢。幸运的是,作为珍贵的档案,历史文献记载和海洋沉积记录,可以用来帮助我们搭建起连通鱼类种群动力学与海洋生态系统间的桥梁,从而以古论今,预测未来。本文从如下4个方面展开研究。首先,在过去150年间（1860-2005 AD）,我们整合南黄海中部鱼鳞沉积速率（Scale Deposition Rate,SDR）、生物地球化学标志物等资料,提出黄海鳀（Engraulis japonicus）种群波动的受控机制。其次,基于SDR,我们进一步延长黄海鳀种群的时间序列至400年（1620-2005 AD）,以验证所提出机制的可靠性。再者,我们将黄海鳀与太平洋其它海域的不同鳀亚种,诸如北鳀（Engraulis mordax）和秘鲁鳀（Engraulis ringens）进行比较,探讨该机制是否存在普适性。最后,基于历史文献记载,我们重建黄海鲱（Clupea pallasii）种群近600年（1417-2004 AD）的时间序列,并与同为小型中上层鱼类且两者食性相近的黄海鳀进行比较分析,以验证我们提出的机制是否也适用于黄海鲱。主要结果如下:（1）上世纪80年代以前,黄海鳀与浮游植物、浮游动物的替代指标间存在较好的对应关系;而自80年代后,受过度捕捞的干预,这种一致性被完全扰乱。（2）季节性海表温度（Sea Surface Temperature,SST）对不同生长阶段的黄海鳀产生的作用存在差异。具体看,夏季SST对鳀早期补充至关重要,而冬季SST对鳀越冬群体有较大影响。特别地,在夏季,鳀与北太平洋环流涛动（North Pacific Gyre Oscillation,NPGO）呈负相关;而在冬季,鳀与太平洋年代际涛动（Pacific Decadal Oscillation,PDO）呈正相关。（3）沉积物中δ15N（水柱层化效应的替代指标）和长链烯酮（颗石藻丰度的替代指标）具有预测鳀种群丰度变化的潜力。（4）过去近400年间,黄海鳀种群出现了 7个峰值期:1630-1650年、1680-1700 年、1740-1760 年、1800-1820 年、1850-1870 年、1910-1930 年、1970-1990年,在约50-60年的周期上呈自然波动状态;且与PDO呈弱的正相关。（5）在太平洋空间尺度上,北鳀、秘鲁鳀、日本鳀种群表现出同步的波动性,尽管三个鳀亚种在地理上相距几百甚至上千公里。（6）在小冰期（Little Ice Age,LIA）,黄海鲱在较高的丰度水平上做低频波动;而在LIA结束后,其在相对较低的丰度水平上做高频波动。过去600年间,鲱种群波动的平均周期约为65年,且与PDO呈弱的负相关,而与我国东部旱涝变化（Drought/Flood,DF）呈强的正相关。（7）过去150年间,在某种程度上,黄海鳀和鲱存在物种交替的现象。然而,在较长的时间尺度上该现象基本消失。通过比较史上不同时期黄海鳀和鲱种群对捕捞和环境胁迫的响应,讨论了它们长期变化背后的原因,并提出了潜在的驱动机制。需要特别注意的是,未来的渔业管理策略不应单纯从如何对捕捞努力量设限的角度去考虑,而是应把气候和捕捞要素都纳入进去,适时对捕捞努力量进行调整,以获得更高的收益。研究结果可填补相关领域空白,为未来制定渔业管理策略提供科学依据,从而促进对黄海渔业资源的科学管理和可持续开发。