目前对北极浮冰区生态系统的研究非常有限。本文通过德国“极星”号ARK-15和ARK-18北极秋季航次(1999和2002年)、以及中国首次和第二次北极科学考察航次(1999和2003年)，对北冰洋弗拉姆海峡附近海域秋季浮冰生物群落和加拿大海盆夏季浮冰生物群落结构和生物量进行分析，与北极海域冰下水柱、近岸固定冰和夏季无冰海域的微、小型生物群落进行对比，并通过实验室模拟实验对浮冰生物群落的生长和摄食率进行了研究。本文首次对浮冰游离病毒丰度进行了分析。 本研究得到如下主要结果与结论： 1)2002年秋季弗拉姆海峡浮冰柱总生物量(细菌+原生生物)为75.7～110.9mgCm-2，平均为94.1mgCm-2；2003年加拿大海盆浮冰柱总生物量为48.4～58.1mgCm-2，平均为55.2mgCm-2，与格陵兰海200mgCm-2的研究结果相比明显偏低。表明在北极夏季浮冰融化加速的背景下，浮冰生物群落发生了显著变化。 2)2002年秋季弗拉姆海峡浮冰平均柱总生物量百分比从高到低排列分别为细菌(50.0％)、硅藻(32.4％)、异养鞭毛虫(10.6％)、纤毛虫(5.8％)和自养鞭毛藻(1.3％)；2003年加拿大海盆浮冰细菌平均占浮冰生物群落总生物量的84.7％，其次是异养鞭毛虫，占总量的11.8％，冰藻(硅藻+自养鞭毛藻)仅占总量的3.5％。细菌取代冰藻成为最主要类群将导致群落生物量和食物链传递效率下降，会对北冰洋上层海洋生态系统产生深远影响。 3)2002-2003夏季浮冰覆盖面积达有历史记载以来的最低水平。造成浮冰低生物量和群落结构变化最主要的原因可能是近年来不断加剧的夏季快速融冰。夏季的快速融冰导致海冰生境的持续变化和低盐度，冰藻无法在冰内形成水华。对浮冰环境参数的分析同样表明，夏季的快速融冰以及所造成的浮冰盐度下降，是导致浮冰内部生物量明显下降的主要原因。 4)冰藻水华期间微型动物的植食行为是水华冰层生物群落最为主要的碳流途径，甚至可能支配水华；细菌和冰藻在海冰生物量中的份额与微型动物对其的摄食强度存在较为明显的相关性。 5)浮冰内部生物量明显高于冰下水柱，显示浮冰区海冰生物群落在海洋生态系统中的重要作用。同时，结合对北极其它海洋生境的研究表明，细菌和原生动物(或包括微型藻类)在海冰/海洋微、小型生物群落生物量中占有很高的份额，显示微食物环在北极海冰/海洋生物群落中可能起着重要作用。