1962年4月，張福綏研究生畢業，留在中國科學院海洋研究所無脊椎動物研究室工作，主要從事海洋浮游軟體動物區係分類研究。
張福綏院士系統研究了中國海浮游軟體動物和底棲貝類的種類及分佈，極大地豐富了中國海軟體動物地理學和生態學理論。鑒定報告了海洋浮游軟體動物61種，其中含1新屬、4新種，並修訂了海若螺科（Clionidae）的分類系統，建立1新亞科Prionoglossinae。首次發現黃東海區浮游軟體動物群體的經向移動現象、移動向量、年週期及其動力學分析，據此選定出暖流指標種，為黃海暖流冬強夏弱的性質提供了生物學依據。在著名貝類學家張璽先生指導下，將我國海洋動物區係進行了亞區級區劃，首次提出並界定了亞熱帶性質的中國-日本亞區，並將黃海與渤海劃入它北鄰的北太平洋溫帶區的遠東亞區，由此將我國海洋動物地理學研究由記錄、比較水準提高到區划動物地理學水準，為以後的貽貝苗種繁育和扇貝引種奠定了科學基礎。 為了國家需求調整研究方向
上世紀70年代初，人們食物中蛋白質匱乏，消費者日常生活必需的雞、魚、肉、蛋都很難買到，海産品就更難了。張福綏認為，作為一名科學工作者，研究方向必須與國家的需求緊密結合，祖國的需要就是一種動力，也是知識創新的源泉之一。
張福綏毅然轉向實驗生態學與貝類養殖學有關項目研究，先後領導了山東蛤仔資源調查與灘塗養殖研究以及文蛤蓄養研究；主持了著名文蛤産區遼寧省遼河口文蛤資源調查、貽貝養殖生物學及養殖技術研究。創建了貽貝的人工育苗和自然採苗新工藝，首次系統研究了黃海貽貝的生長與繁殖以及幼體生態學規律，詳細研究了膠州灣貽貝繁殖期與水溫的關係，有力推動了山東貽貝養殖産業化。首次將貽貝育苗工程化，育苗單産水準（每立方米水體中的苗數）達到1000萬粒以上，育苗單産量創世界最高紀錄，促進了我國貽貝養殖業的迅速發展。1977年僅山東貽貝産量即達5萬噸，使貽貝成為當時全國海水養殖業的支柱産業。
從美國成功引種海灣扇貝
扇貝，曾被尊為海鮮八珍之一，別説尋常百姓食之不易，就連國宴也一度“舶來”享用。上世紀八十年代，張福綏及其課題組將目光投向了扇貝生物學及引種、養殖研究。海灣扇貝是産于美國大西洋沿岸的一種野生貝類，以其生長快速著稱。張福綏研究後，推論海灣扇貝引進我國並實現産業化是可能的。但是把離開海水、高溫容易死亡的海灣扇貝從國外帶到中國談何容易。1981至1982年，在曾呈奎院士、劉瑞玉院士等支援幫助下，張福綏先後3次引進親貝。前兩次均失敗，扇貝苗沒能排卵就全部死亡。張福綏沒有氣餒，認真總結經驗，第三次他親赴美國。
1982年12月16日，張福綏從美國帶回128個扇貝，以浸透海水的紙包好盛于密閉的泡沫塑膠盒內，再放進降溫袋。18日晚12時抵北京後，立即浸入海水中；次日下午按原法包裝，經火車于20日晨帶到青島，途中經歷約60小時。將貝養于室內水槽中，陸續有死亡，至23日死亡率累計達72.7%，再後趨向穩定。至翌年1月26日排卵時僅余親貝26個，成活率為20.3%。
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