半封闭海域(日本知多湾)秋冬季河流磷排放与沿岸溶解无机磷(DIP)的年际变化不匹配现象解析

为解决半封闭海域营养盐动态变化对海藻养殖的影响，研究人员通过原位观测与一维耦合模型，揭示了日本知多湾秋冬季溶解无机磷(DIP)浓度下降与河流总磷(TP)排放季节延迟的关联。研究发现春季河流TP排放通过夏季沉积物TP间接调控冬季DIP，为海岸带生态管理提供新视角。

　　

在寡营养化与气候变化的双重压力下，日本半封闭海域知多湾的紫菜养殖正面临秋冬季营养盐(DIP)持续减少引发的褪色危机。这项研究通过分析2000s-2010s的现场数据，结合一维物理-生物地球化学耦合模型，发现了一个反直觉现象：虽然2013年后河流总磷(TP)排放高峰从夏季推迟至初秋并呈现年际增加，但湾内秋冬季溶解无机磷(DIP)浓度却持续降低。

深入分析揭示，晚秋至仲冬的DIP水平与夏季沉积物TP储量呈正相关，而后者又取决于春季河流TP输入量。模型回溯表明，浮游植物生长受抑制会导致夏季底层DIP减少，进而引发秋冬季DIP的连锁下降。这项研究颠覆了传统认知，证实知多湾冬季DIP浓度的主控因素并非秋汛磷负荷，而是春季河流TP排放通过"沉积物磷库"形成的延迟调控机制，为海岸带生态系统适应性管理提供了关键科学依据。