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极北海带具有重要的经济和生态价值,具有“个体大、多年生、耐低光”三大特征,可作为我国海洋牧场中藻场建设的优良藻种。本文以极北海带配子体和幼孢子体为材料,从基础生物学角度对其生长、发育和繁殖的特征、规律及环境条件开展研究,并初步评估了其对污染水体的净化能力。主要研究结果如下:（1）极北海带配子体克隆系生长的最适环境条件和早期发育研究。当温度13℃、光强10μmol photons/（m2·s）、氮营养盐浓度6 mg/L时,极北海带配子体克隆系具有最快的生长速度,其中,温度对极北海带配子体生长的影响最大,其次是氮营养盐,光强的影响最小。光强相同时,白光下的生长速率大于红光下的生长速率,白光下的Fv/Fm显著高于红光;红光还可能会抑制配子体发育,导致配子体的生殖率低。雌雄配子体细胞破碎后在适宜的条件下培养,可正常发育为幼孢子体。（2）极北海带幼苗的生长和生理生化特征研究。不同环境条件下的相对生长速率（RGR）:光强40、60和80μmol photons/（m2·s）组的RGR较大;光强20μmol photons/（m2·s）时,不同温度下RGR大小为9℃>13℃>5℃>17℃>21℃;光强60μmol photons/（m2·s）时,不同温度下RGR大小为12℃>15℃>9℃>18℃>6℃>21℃,22℃下培养4 d时,幼苗严重病烂,24℃下培养3 d时叶片全部腐烂解体;氮浓度为2、4、6、8 mg/L时幼苗RGR显著高于其他浓度;幼苗在温度13℃、光强60μmol photons/（m2·s）、氮营养盐浓度6 mg/L时RGR较大,对生长的影响为温度>光强>氮营养盐浓度;铁1 mg/L时幼苗的RGR最大,高浓度铁会抑制极北海带生长。极北海带幼苗光合生理特征:温度和叶片长度均显著影响幼苗的Fv/Fm,温度9℃、12℃时Fv/Fm较高,18℃、21℃时Fv/Fm较低,显著低于其它温度组;相同温度下,Fv/Fm值随幼苗长度的增加逐渐升高;21℃胁迫12 h并恢复48 h后叶片可恢复正常水平,胁迫24 h无法恢复;幼苗长度相同时,幼苗的光补偿点（Ic）和饱和光强(Isat)均随温度的升高而升高,但光响应曲线初始斜率α随温度的升高而降低;当温度相同时,13 cm大苗的Ic均显著小于1 cm的小苗,但大苗的Isat和α均显著大于小苗;小苗的最大表观光合速率(Pnmax)在9℃、13℃时显著大于其它温度组,小苗的暗呼吸速率（Rd）在实验温度范围内随温度的升高而升高。相同温度时,小苗的最大表观光合速率和暗呼吸速率均显著大于大苗,总的来说,极北海带适宜的温度范围为9-15℃,能适应光强较低的弱光环境。极北海带幼苗的生化参数变化特征:适宜条件下（光强40-80μmol photons/（m2·s）、氮浓度4-8 mg/L）藻体内可溶性蛋白含量较高,即幼苗的总代谢水平较高;非适宜条件下（光强20μmol photons/（m2·s）、氮浓度0-0.5 mg/L）可溶性蛋白含量降低,丙二醛MDA和超氧阴离子含量增加,造成藻体细胞膜脂过氧化,使幼苗RGR降低;为降低细胞损伤,酶促抗氧化系统中的抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性显著升高,共同作用清除积累的活性氧;非酶促抗氧化系统中的类胡萝卜素在非适宜光强时含量显著升高,表明光强胁迫时酶促和非酶促抗氧化系统共同参与活性氧的清除;低光强时幼苗还可通过增加叶绿素a含量来获取更多的光能,高光强时叶绿体受到了光氧化损害,其含量降低,高氮和低氮浓度时,幼苗叶绿素a含量均降低,氮浓度可能对藻体的光合作用产生影响。（3）极北海带对氮磷和重金属的吸收能力研究。温度9-13℃时极北海带对氮、磷的吸收率最高,其中72 h后对磷的吸收率达到了95%-98%,对氨氮的吸收率为96%,对硝酸氮的吸收率约为42%,表明极北海带对海水中的氮、磷具有显著的去除作用。不同光强对幼苗吸收氮磷无显著影响,氮浓度2、4 mg/L时幼苗的吸收率较高,适宜的铁离子浓度在24 h内促进幼苗对硝酸氮、磷的吸收速率,对吸收率的影响不大。极北海带6 d内对砷的富集量为168.33 mg/kg,藻体表面和藻体内部砷含量分别占吸附总量的55%和45%,幼苗的相对生长速率为-0.92%/d,极北海带生长不正常。极北海带6 d内对镉的吸附量为15 mg/kg,其中91%位于藻体表面,9%位于藻体内部,相对生长速率为5.78%/d,极北海带生长受到了抑制。极北海带6 d内对铅的吸附量为320 mg/kg,其中96.5%位于藻体表面,3.5%位于藻体内部,相对生长速率为6.73%/d,极北海带的生长在6d无显著影响。