河川径流与海底地下水排放对沿岸水域浮游植物群落影响的差异性研究

本研究通过多学科方法揭示了河川径流（RD）与海底地下水排放（SGD）通过盐度调节和营养盐化学计量比（如NH4+:NO3?）差异驱动浮游植物群落动态的机制，发现SGD因更高营养盐浓度（氮2倍、磷5倍）及可变计量比对群落结构的影响显著强于RD，为海岸带生态管理提供了关键科学依据。

　　

Highlight

海岸带管理的核心在于厘清河川径流（RD）与海底地下水排放（SGD）的环境效应差异，但二者复杂的陆海传输过程与海洋水动力混合使研究面临挑战。以香港吐露港为例，我们发现浮游植物动态通过不同机制路径响应这些陆源输入（图6）。

关键发现

1）尽管温度与盐度是浮游植物季节演替的主要驱动因素，但营养盐有效性（尤其是NH₄⁺:NO₃^?比）决定了群落组成差异；

2）RD与淡水SGD均通过盐度胁迫和营养盐化学计量比改变调控浮游植物生长，但SGD因其显著升高的营养盐负荷（氮×2、磷酸盐×5）及更宽泛的计量比范围，对群落结构的塑造作用更强；

3）RD与SGD促进浮游植物生长的相对重要性存在区域异质性，且受水动力过程季节变化的进一步调控。

结论

本研究首次通过实验证实SGD特异性传输路径（如侧向/底栖路径）产生的营养盐特征（如砂质海岸富NH₄⁺/DON、泥质海岸NO₃^?还原）是浮游植物差异响应的根本原因，为海岸带富营养化治理提供了新视角。