微型浮游动物是海洋浮游生态系统的重要部分，砂壳纤毛虫是其中的一个重要类群，可作为海洋浮游生态研究的模式种，其生态学的研究具有重要意义。本论文以海洋砂壳纤毛虫为研究对象，汇总了以往所有砂壳纤毛虫资料，厘清并理顺分类系统，汇集图谱资料形成《砂壳纤毛虫图谱》一书。以此为基础，研究了多个海区(北极王湾、吐噶喇海峡、西里伯斯海附近、哥斯达黎加近海、南海、胶州湾)的砂壳纤毛虫群落的生态分布，并在胶州湾进行了砂壳纤毛虫群落长期变化(2003–2012年)的监测和研究。砂壳纤毛虫种名录和图谱砂壳纤毛虫是纤毛虫中种类最多的目(Lynn,2008)，迄今为止已累计大量资料，但没有一份详细系统的名录，且分类系统存在分歧和混乱。本论文总结了自Kofoid&Campbell (1929)以来的分类学资料，参照Lynn (2008)的分类系统，整理完成世界砂壳纤毛虫种名录，并整理图谱资料，出版了《砂壳纤毛虫图谱》，此后建设了网站Planktonic Ciliate Project。厘清世界今生砂壳纤毛虫15科67属931种，世界海洋种共计15科67属900种，淡水种共计4科6属31种。我国水体共记录有13科36属163种，海洋种13科36属143种，淡水种2科3属20种。除9个种(详见第二章)外，其他淡水种在我国都有记录。在所有属中，拟铃虫属(Tintinnopsis)包含种类数最多，为141种。该名录中，除了已有中文名的159种外，其余的种我们给出了中文译名，并将对有分歧的中文译名进行了统一。我们在长江口海域发现砂壳纤毛虫一新种，定名为河口拟铃虫(Tintinnopsisestuariensis)。该种壳体为不透明黏着壳，通体覆盖矿物质颗粒，两端开口，壳体上半部分呈圆筒状，下半部分侧扁，壳体长度120–180μm，口径50–75μm，属于拟铃虫属。该种区别于同属其他相似种类的特点是壳体下半部分侧扁、下部开口为垂直开口，口径较大。该种于2005年的5月、9月和11月出现，2月未见出现，9月丰度最高。该种出现时，水体表层温度范围为14–27°C，表层盐度范围为3.9–29.8。该种的纤毛图式、细胞及基因特征尚需进一步研究。砂壳纤毛虫生态调查北极王湾北极黄河站附近的王湾(Kongsfjorden)是重要的生态系统监测点。我们首次报道了王湾砂壳纤毛虫群落的空间分布与时间变化，并且细化到种。王湾共发现6属8种砂壳纤毛虫：挪威棘口虫、水晶薄铃虫、贫齿拟网纹虫、巨拟网纹虫、钝笛杯虫、Stenosemellaspp.、细小拟铃虫和Tintinnopsisspp.。砂壳纤毛虫总丰度变化范围为0–2435ind L-1，总生物量变化范围为0–6.33μgC L-1。有4种砂壳纤毛虫是优势种，占总丰度的93.1%。不同的优势种垂直分布类型不同：细小拟铃虫出现在采样全深度(0–200m)，丰度高值出现在表层；Tintinnopsisspp.只在30m以浅的水层出现；挪威棘口虫出现在采样全深度但丰度整体均低；Stenosemellaspp.从不在表层出现。砂壳纤毛虫垂直分布可能受到冰川融水入湾的影响。对连续站的砂壳纤毛虫群落变化研究，并未发现其与潮时有明确的相关关系。聚类分析结果表明，王湾内砂壳纤毛虫属于同一群落，且在连续采样期间群落结构没有明显改变。砂壳纤毛虫可以作为王湾海洋浮游生态监测的指示种。环太平洋3个海区对环太平洋3个海区的砂壳纤毛虫进行了初步调查，分别为西太平洋的吐噶喇海峡(TokaraStrait)、热带太平洋西部的西里伯斯海(CelebesSea)附近以及热带太平洋东部的哥斯达黎加(CostaRica)近海。发现的砂壳纤毛虫种类数为：吐噶喇海峡样品中10科24属36种，西里伯斯海附近样品中10科25属39种，哥斯达黎加近海样品中12科27属40种。3个海区发现砂壳纤毛虫多为透明壳，种类结构较为一致。砂壳纤毛虫总丰度与水深呈极显著的负相关关系。在垂直分布上，哥斯达黎加近海的砂壳纤毛虫群落分布较浅，西里伯斯海附近的砂壳纤毛虫最深。南海2007年10月在南海北部调查了大型砂壳纤毛虫(>76m)的生态分布。发现砂壳纤毛虫7属22种，其中拟铃虫属最多，共10种。斯氏拟铃虫和根状拟铃虫为优势种。砂壳纤毛虫总丰度为0–41768ind m-3，生物量为0–609.92g Cm-3。76.83%站位的砂壳纤毛虫丰度低于1000ind m-3。砂壳纤毛虫生物量与丰度分布的总体趋势为近岸高且站位间差异大，远洋低且站位间差异小。砂壳纤毛虫集中于雷州半岛以东的近岸浅水区，此区水文状况为高温低盐、高Chl a浓度；不同种的分布规律不同，多呈斑块状分布。砂壳纤毛虫的丰度、生物量以及种丰富度与Chl a浓度均为正相关关系。2007年8–9月调查南海西部海域砂壳纤毛虫的生态分布，共发现7属12种。砂壳纤毛虫总水体丰度为0–11622indm-2。优势种有5种：尖形钟形虫、宽口钟形虫、费瓦拟平顶虫、南方类铃虫、圆锥条纹虫。圆锥条纹虫聚集强度最高，属于适盐适温范围较窄的浮游动物；尖形钟形虫与宽口钟形虫的聚集性最弱，分布较为均匀。南海西部砂壳纤毛虫群落受南海流系、水团和季风的影响，整体稳定性均较低。砂壳纤毛虫总丰度、种丰富度与环境因子没有明显相关性。圆锥条纹虫与环境因子的相关性系数高。与南海北部相比，南海西部砂壳纤毛虫类群与南海北部为同一区系，但是种类组成中远洋种占主要部分，丰度大大低于南海北部。圆锥条纹虫的丰度高，且聚集强度高，与温盐因子的相关性较好。砂壳纤毛虫群落长期调查胶州湾是我国近海长期观测点，积累了大量长时间序列数据，对近海生态系统的长期变化有着重要意义。我们对胶州湾砂壳纤毛虫群落进行了长时间监测和研究，调查时间为2003年5月至2012年12月。共发现砂壳纤毛虫10属27种，拟铃虫属种类最多，共15种。砂壳纤毛虫丰度范围为0–3970ind L-1。每年砂壳纤毛虫丰度在6月最高，7–8月继续保持高值，9月开始下降，1月最低。8月份砂壳纤毛虫种类数最高。聚类分析表明，砂壳纤毛虫在年周期内可以分为3个群落：春夏群落(2–6月)、夏秋群落(7–10月)以及冬季群落(11–1月)。冬季群落的聚集程度最紧密，说明冬季群落最为稳定。砂壳纤毛虫群落在7月与11月出现剧烈的结构变动。砂壳纤毛虫丰度的年内变化要远远大于年际变化。就年际变化而言，砂壳纤毛虫丰度从2004年至2007年呈升高趋势，往后呈明显下降趋势，这主要是6–8月的丰度变化引起。相关性分析表明，温度对砂壳纤毛虫丰度有明显影响，而物种数则受盐度负相关影响和温度的正相关影响。温度与盐度协同作用于砂壳纤毛虫群落的变化。百乐拟铃虫与白领细壳虫是胶州湾砂壳纤毛虫群落变动的关键种。