长江口羽流区营养盐对夏季藻华影响的高分辨率剖面研究

本研究通过高分辨率硝酸盐剖面分析，揭示了长江口羽流区营养盐动态对夏季藻华的关键调控机制。研究人员利用潜水式紫外硝酸盐分析仪(SUNA)发现，羽流前缘的次表层硝酸盐最大值由上升流和局部再矿化共同驱动，证实了河流输入与上升流营养盐对藻华分布的协同控制，为海岸带生态管理提供了科学依据。

　　

在广袤的海洋生态系统中，营养盐如同看不见的"生命燃料"，驱动着浮游植物的繁衍生息。全球海洋每年消耗约18.5 Pg硝酸盐和2.6 Pg磷酸盐，这些养分主要来自深海上升流和河流输入。长江作为亚洲最大河流，其携带的营养盐在河口形成独特的生态效应——既能造就高生产力的"海洋绿洲"，又可能引发藻华暴发、缺氧等生态危机。然而，关于长江口藻华营养来源的争论持续多年：究竟是河流输入主导，还是海洋上升流更重要？这个问题的答案，直接关系到我们能否有效预测和管理海岸带生态环境。

自然资源部第二海洋研究所的研究团队在《Marine Environmental Research》发表的研究，通过创新性的高分辨率监测技术，揭开了长江口营养盐与藻华关系的三维图景。2022年8月，科研团队利用"润江一号"科考船，在长江口及毗邻东海海域（122.0–124.0°E，28.5–33.0°N）布设8条断面，采用潜水式紫外硝酸盐分析仪(SUNA)与CTD剖面仪联用系统，获取了温度、盐度和硝酸盐的厘米级垂直剖面数据，同步测量了叶绿素a(Chl a)分布特征。

表面和底层温度盐度的分布特征
2022年夏季观测显示，低盐长江羽流水体（盐度<31 PSU）主要分布在123°E以西，呈东北向延伸。南部断面（B–F）的表层温盐显著高于北部（N和J断面），而在123°E附近（31°–31.5°N）及C、D断面西侧存在明显的低温异常区，这些特征为后续分析营养盐来源提供了水团背景。

从内河口到羽流边缘的硝酸盐剖面
研究发现了四种典型的硝酸盐垂直分布模式：内河口区呈现上层富集的正梯度分布；羽流前缘存在次表层硝酸盐最大值；上升流区显示营养盐的垂向输运特征；而羽流边缘以东则表现为负梯度分布。特别值得注意的是，在盐度锋面（约31 PSU）处观察到的次表层硝酸盐最大值，被认为是由上升流冷水的输送和有机质再矿化共同作用形成。

藻华分布与营养盐的耦合关系
高Chl a浓度（>5 μg L^?1）的水体水平边界与富硝酸盐羽流水体（盐度<31 PSU）完全吻合，证实了羽流输入对藻华范围的调控作用。次表层叶绿素最大值(SCM)与硝酸盐最大值的深度存在显著相关性，表明深层营养盐对藻华的垂直分布具有重要影响。在上升流区，高Chl a水体可延伸至密度跃层（约10 m）以下，凸显了上升流营养盐的补充作用。而在羽流边缘以东，较深的密度跃层（20–30 m）限制了营养盐向上输送，导致Chl a积累受限。

这项研究首次通过高分辨率剖面揭示了长江口营养盐的三维精细结构，阐明了河流羽流与上升流在藻华形成中的协同作用机制。其科学价值在于：建立了硝酸盐垂直分布模式与藻华动态的定量关系，证实了羽流前缘作为生物地球化学过程"热点区"的特殊地位，为海岸带生态系统管理提供了新的观测范式。特别是发现次表层硝酸盐最大值这一关键特征，改变了传统上仅关注表层营养盐的认知框架。该成果对预测藻华暴发范围、评估 hypoxia（缺氧）风险具有重要应用价值，也为全球其他大型河口区的相关研究提供了方法学借鉴。

值得注意的是，研究团队在讨论中指出，未来需要结合氮同位素等技术进一步区分营养盐的源贡献比例，并建议建立长期高分辨率监测网络以捕捉藻华形成的动态过程。这些见解将推动海岸带生态研究从"静态描述"向"过程解析"的范式转变，为应对全球变化下的海洋生态安全挑战提供科学支撑。