热带海草营养污染指示剂(NPI)在波多黎各的应用评估：早期预警与δ15N溯源新策略

本研究针对热带海草生态系统缺乏早期营养污染敏感指标的问题，创新性评估了营养污染指示剂(NPI)在三种热带海草(Thalassia testudinum/Halodule wrightii/Halophila stipulacea)中的应用潜力。通过整合叶片氮含量(%N)、叶面积质量(mg dw cm-2)及δ15N同位素分析，证实NPI可有效识别营养盐输入源(如废水/固氮作用)，为热带河口管理提供关键预警工具。

　　

热带海草生态系统作为海洋环境的"哨兵"，长期面临人为营养输入的威胁，但传统监测方法存在明显局限。当科学家们观察到海草大面积消亡时，往往已错过最佳干预时机。更棘手的是，热带水域营养盐循环速率快，常规指标难以捕捉早期污染信号。这一困境在波多黎各等热带岛屿尤为突出——当地兼具农业径流、城市污水和旅游开发等多重压力，却缺乏针对热带海草的敏感监测工具。

为破解这一难题，来自美国的研究团队在《Aquatic Botany》发表创新研究，首次将温带海草Zostera marina开发的营养污染指示剂(NPI)方法论移植到三种热带海草：泰来草(Thalassia testudinum)、二药藻(Halodule wrightii)和喜盐草(Halophila stipulacea)。这项研究跨越波多黎各三个典型海湾（Jobos湾、Condado泻湖和Guánica湾），通过测量水体和沉积物营养盐、海草稳定同位素(%N和δ¹⁵N)及形态特征(叶面积质量)，系统验证NPI在热带环境的应用潜力。

关键技术包括：1)多海湾梯度采样设计覆盖不同土地利用类型；2)叶片氮含量与叶面积质量(mg dw cm^-2)的协同测定；3)δ¹⁵N同位素溯源技术区分氮源；4)Redfield比率(106:16:1)和全球海草C:N:P中值(435:20:1)的参照分析。

Sample Site Characteristics
研究选取的三个海湾代表典型营养输入梯度：Jobos湾(农业影响)、Condado泻湖(城市化)和Guánica湾(混合污染)。采样策略从湾口向源头延伸，确保捕获环境梯度。

Site Characteristics
水体参数显示热带典型特征：高盐度(蒸发导致)、晨间低溶解氧(<90%饱和度)。叶绿素a浓度0.1-1.5 μg l^-1反映基础生产力水平，为NPI评估提供本底数据。

Discussion
核心发现有三：1)泰来草鞘材料符合NPI负相关假设(r=-0.45,p=0.04)，但叶片数据不显著，提示器官特异性；2)δ¹⁵N溯源显示Jobos湾轻同位素(-1.5‰)指向生物固氮主导，Guánica湾重同位素(+7.5‰)揭示污水输入；3)二药藻和喜盐草的NPI适用性需进一步验证。

这项研究的意义在于：首次证实NPI结合δ¹⁵N可成为热带海草的"双保险"监测工具——既能通过形态-营养关系早期预警，又能识别污染来源。特别是泰来草鞘材料的成功应用，为加勒比海地区提供了可推广的监测方案。未来研究需扩大样本量和环境梯度，但当前成果已为热带河口管理提供了突破性的技术路径。