海洋固氮过程是支撑海洋真光层输出生产力的重要外源营养盐来源之一，是影响全球海洋生源要素循环的关键过程。固氮生物可以通过不同方式将外源氮分流到溶解态，通过物理传输和微生物转化，以铵和活性溶解有机氮的形式继续被其他浮游植物和微生物吸收和利用，控制着输出生产力的时空变化。已有研究发现固氮过程在溶解有机物（DOM）中的分流比例存在较大的差异，对其控制机制和生态效应尚无系统的研究和认识。因此，本项目计划通过现场观测和甲板受控实验，应用DOM元素组成、同位素结合高分辨率质谱分析技术，通过对固氮信号在DOM中的示踪，探讨南海-黑潮-西太平洋区域不同固氮群落及其他环境因素对分流过程的影响和调控机制；结合现场物理和生物地球化学参数，研究固氮过程影响下，南海与临近西太平洋DOM的交换和转化过程对外源营养盐的贡献。本项目结合现场和模拟实验数据的集成分析，可望增进对海洋真光层固氮和生源要素循环控制机制的新认识。
研究内容
1） 海洋固氮信号在DOM中的同位素示踪和分⼦解析
在不同甲板和实验室培养条件下，利用新的紫外消解结合反硝化细菌氮同位素测定⽅法，探究总态和不同紫外光活性DON-d15N对固氮分流过程的指示作用；同时利用甲板培养实验固氮速率和⼈⼯添加饱和15N氮⽓丰度梯度，结合SPEDOM的同位素和傅立叶变换-超⾼分辨率质谱检测，发展质谱统计分析⽅法，解析参与固氮分流过程的DOM小分⼦组成和分布特征，以探讨小分⼦⽣物标记物对固氮过程的示踪作用。
2） 南海和西太海域不同固氮⽣物类群固氮在DOM中的分流过程及其调控机制
通过甲板固氮过程培养实验固氮速率和DON-d15N的测定， 于南海和临近西太海域，研究不同固氮群落、速率和环境条件对DOM中固氮的分流效率的影响，及其对DOM同位素和分⼦组成的影响机制， 探讨环境因⼦对DOM中微⽣物活性组分的降解过程和调控机制。
3） 固氮过程影响下南海与西太DOM的交换和转化过程对输出⽣产⼒时空分布的贡献
结合现场物理和⽣物地球化学参数，研究⿊潮⼊侵影响下，跨吕宋海峡DOM的交换和微⽣物矿化过程，定量评估西太表层固氮过程积累的DOM如何通过迁移和转化供给南海输出⽣产⼒的所需的外源营养盐，初步揭示固氮过程引⼊的“新氮”在上层海洋随DOM的迁移过程及其对海洋氮循环的影响。
