于2011年6月、2011年11月、2012年5月和2012年11月四个航次在渤海采样获得了大型底栖动物样品及沉积物环境因子样品，对调查海域的大型底栖动物丰度、生物量、种类组成、群落结构、生物多样性和次级生产力进行了研究，同时分析了大型底栖动物与环境因子的相关性并同历史数据进行了对比，综合探讨了渤海大型底栖动物生态学特征及近50年间的渤海大型底栖动物生态学变化。本次研究中4个航次共采集到大型底栖动物521种，平均丰度为2668.13ind./m2，平均生物量为19.18g/m2。春夏航次丰度明显高于秋季航次，但秋季航次的平均生物量明显高于春夏航次。丰度在渤海的平面分布趋势是高值区位于莱州湾北部、渤海海峡南部和渤海湾东北部，低值区位于渤海湾黄河口附近海域。渤海海域含砂量高的海区大型底栖动物丰度高，生物量与有机质含量呈现显著的负相关关系，生物量与水深呈现显著的正相关关系。对比历史资料发现，渤海海区的丰度呈现大幅度增加趋势，生物量从1959年至1999年呈现小幅度增加趋势，而从进入21世纪到本次研究呈下降趋势。本研究中环节动物多毛类在物种数、丰度和生物量上占据绝对优势，这与历史数据发生了很大变化。渤海大型底栖动物种类组成和群落结构呈现―小型化‖趋势，渤海原有的优势种棘皮动物和大型软体动物先是被体型较小的软体动物取代，21世纪以后，进一步被体型更小的环节动物多毛类所取代。使用CLUSTER分析了四个航次的群落结构，水层环境因子对大型底栖动物群落结构的影响最为明显，其次是沉积物含水量。造成大型底栖动物群落结构变化和―小型化‖发展趋势的可能原因主要有过度捕捞及大型底拖网、地方性污染、富营养化、底栖动物捕食者改变和自然界长期变化等。香农-威纳多样性指数总平均值为4.34，丰富度指数的总平均值为10.84，均匀度指数的总平均值为0.75。叶绿素a和脱镁叶绿素a与大型底栖动物多样性呈显著负相关，可能是因为软体动物双壳类对叶绿素的滤食作用。2011年次级生产力的平均值为6.52g(AFDW)/(m2×a)，2012年次级生产力的平均值为7.91(AFDW)/(m2×a)，2011年的P/B值的平均值为2.77，2012年渤海大型底栖动物的P/B值的平均值为2.56。渤海中部次级生产力较高。黄河口附近的次级生产力较低，可能是黄河带来的污染及水体浑浊影响了该海域海洋生物的光合作用。根据本次调查数据，估算2011年整个渤海大型底栖动物的年生产力约为280.11万吨湿重，2012年整个渤海的次级生产力约为339.40万吨湿重。