本研究采集了华东沿海四个典型港湾包括福建漳州东山湾、福建宁德福宁湾、浙江宁波象山港及江苏盐城大丰港52个站点表层沉积物样品,对沉积物中生源要素包括总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、生物硅(BSi)、有机质(OM)、含水率(MC)进行了测定,分析了有机质的来源,并进行了环境污染评价,为华东沿海典型港湾海域海洋环境提供背景资料。同时在各港湾挑选7-9个代表性站点,对30个沉积物样品中的甲藻孢囊进行了定性定量分析,利用宏基因组测序技术对沉积物中真核生物尤其是真核藻类序列进行了分析,以阐明甲藻孢囊和真核藻类在华东沿海典型港湾的地理分布,揭示该海域富营养化程度以及赤潮发生潜势。研究结果揭示了华东沿海典型港湾海洋环境状况,为赤潮防范与治理提供参考。主要研究结果如下:(1)东山湾、福宁湾、象山港以及大丰港表层沉积物中总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、生物硅(BSi)、有机质(OM)及含水率(MC)的含量分别为0.35%-1.52%、0.08%-0.32%、0.020%-0.074%、0.28%-1.85%、1.86%-9.53%、19.55%-52.55%。福宁湾TN和BSi含量较高,东山湾TP含量较高,而象山港TOC含量较高。(2)通过从元素之间的摩尔比判断,本研究中各港湾沉积物中的TOC均主要来自浮游植物等水生生物,而TOC的分解和再生速率远高于BSi的溶解速率。根据主要生源要素污染评价标准,东山湾海域污染较严重,TN、TP、TOC均达到Ⅱ级污染标准;福宁湾及象山港TN、TOC均为Ⅱ级污染;而大丰港海域总体污染较轻,只有TN达到Ⅱ级标准。(3)通过显微镜观察,共发现甲藻孢囊5类21种,其中膝沟藻类孢囊7种,钙质类孢囊3种,Tuberculodinioid类孢囊1种,裸甲藻类孢囊3种,原多甲藻类孢囊7种,在东山湾、福宁湾、象山港和象山港沉积物中分别鉴定出甲藻孢囊17、19、21和20种。甲藻孢囊密度也较低,介于48.4-220.1 cysts/D Wt,四个港湾沉积物中甲藻孢囊平均密度分别为102.0、161.9、96.1、73.6 cysts/D Wt,其中原多甲藻类孢囊密度为各站位优势类别。(4)华东沿海四个港湾沉积物中发现了具刺膝沟藻、网状原角藻、条纹环沟藻、哈曼褐多沟藻、锥状斯氏藻及两种亚历山大藻孢囊共7种有毒有害藻类孢囊。四个港湾异养型甲藻孢囊占比较高,为67.23%-78.76%;且G:P值较低,在各站点介于0.02-0.85。研究结果在一定程度上说明了研究海域较高的初级生产力及富营养化水平。(5)宏基因组测序共获得真核生物1472530条DNA序列、3896个OTU,其中真核藻类437950条序列、389个OTU。真核藻类包括6个门18个纲,各港湾真核藻类序列数及OTU丰富度为福宁湾>象山港>东山湾>大丰港。甲藻为东山湾、福宁湾及象山港真核藻类第一优势类群,大丰港第一优势类群为金藻。(6)东山湾、福宁湾、象山港海域表层沉积物真核藻类序列数、OTU数以及甲藻序列数的地理分布规律相近,在东山湾远岸海域较高,而近岸海域较低;福宁湾呈现出从西北向东南降低的趋势;象山港为湾顶处较高,湾底处较低。大丰港海域真核藻类及优势类群金藻的DNA序列数呈现出西高东低的趋势,而OTU丰度则表现为南高北低。(7)通过宏基因组测序共发现有毒有害赤潮藻类28种,包括甲藻纲17种、硅藻8种、针胞藻纲3种。其中包括麻痹性贝类毒素(PSP)原因种伊姆裸甲藻、链状亚历山大藻,虾夷扇贝毒素(YTX)原因种具刺膝沟藻和网状原角藻,鱼毒性赤潮藻赤潮异弯藻、海洋卡盾藻、Fibrocapsa japonica和Heterocapsa neirotundata等。有毒有害赤潮藻主要分布在养殖区及人类活动集中地区的近岸海域,存在潜在的有毒有害赤潮发生及藻毒素污染风险。因此,需加强管理,将有毒有害赤潮风险防范于未然。(8)虽然宏基因组测序是一种研究藻类群落结构的可行方法,但是准确性受到沉积物DNA的提取效率、测序区域的区分度以及数据库的完善程度等因素的影响。从本研究结果来看,华东沿海典型港湾沉积物具有较高的真核生物和真核藻类多样性,其中甲藻的多样性远远高于显微镜分析。由此可见,宏基因组测序能够更为全面反映沉积物中真核藻类群落结构,可用于评估沉积物中浮游植物休眠体的组成,特别是在数据库中拥有比较完整的序列信息的有毒有害赤潮藻类,但仍需与传统形态学鉴定方法兼用为宜。