人类驱动营养盐结构变化：沿海海湾脱氧现象的新机制——基于湛江湾五年观测的证据

本研究针对沿海海湾普遍存在的脱氧(DO)问题，通过2017-2021年对湛江湾的51次航次观测，首次揭示营养盐结构变化（DIN累积与DIP耗竭）通过抑制浮游植物光合作用导致脱氧的新机制。该发现突破了传统"富营养化-有机物降解"的脱氧认知框架，为河口系统缺氧治理提供了全新视角。

　　

在全球气候变化和人类活动加剧的背景下，沿海水域的溶解氧(DO)持续下降已成为威胁海洋生态系统的重大环境问题。传统观点认为，富营养化引发的有机物降解是导致缺氧(DO<2 mg L^?1)的主因，但越来越多的证据表明，这个解释框架存在缺失环节。湛江湾——这个位于中国南海西北部的重要海洋牧场，正经历着城市化加速和磷限制政策实施带来的双重压力，为科学家提供了独特的研究窗口。

国家自然科学基金资助项目的研究团队通过2017-2021年间每月一次的系统性航次观测（共51次），首次捕捉到营养盐结构变化与脱氧现象的直接关联。研究发现，湛江湾的氮磷比(N:P)从3.07激增至8.77，这种变化源于两大人类活动：磷限制政策导致溶解无机磷(DIP)浓度下降，而城市化进程又促使溶解无机氮(DIN)持续累积。令人惊讶的是，尽管富营养化指数(EI)保持稳定，溶解氧水平却呈现显著下降趋势(r=?0.438, P<0.01)。

研究采用多参数耦合分析方法，整合温度、盐度、叶绿素a(Chl-a)、化学需氧量(COD)等指标，排除了物理过程（如海流混合、温盐分层）和常规生物地球化学过程（如硝化作用、呼吸消耗）的主导影响。通过浮游植物群落结构分析发现，营养盐结构改变抑制了快速代谢藻类的增殖，进而削弱了光合产氧能力。这种"营养盐结构-光合作用-脱氧"的新机制，为理解全球河口系统缺氧现象提供了全新视角。

关键发现包括：1）温度、盐度呈现季节性波动但无显著年际变化；2）DO浓度与时间呈显著负相关；3）DIN浓度从0.28增至0.52 mg L^?1而DIP从0.09降至0.06 mg L^?1；4）N:P比升高导致浮游植物群落向慢速代谢物种转变。这些发现通过偏相关分析和主成分分析得到验证。

该研究发表在《Marine Pollution Bulletin》的结论部分强调，传统的水质管理政策仅关注营养盐总量控制可能适得其反。研究建议未来环境治理需要：1）建立营养盐结构动态监测体系；2）优化现有磷限制政策；3）开发基于生态位调控的藻类群落管理技术。这项成果不仅为湛江湾的生态修复提供科学依据，更对全球近海缺氧治理策略具有启示意义——提醒我们海洋缺氧的驱动机制可能比想象中更为复杂，需要从"总量控制"转向"结构调控"的新范式。