南海北部海域频繁出现的涡旋活动和暖水入侵过程，为深层锋面的形成提供了独特的物理背景。然而，这些深层锋面如何影响浮游植物分布和氮循环过程，其内在机制一直是海洋生态学和生物地球化学领域的研究空白。由于氮元素是寡营养盐海洋浮游植物生长的主要限制因子，而硝酸盐作为关键氮源，其再生和利用过程直接调控着海洋初级生产力和新生产力的估算精度。因此，解析深层锋面与硝酸盐循环、浮游植物聚集的关联，对于准确评估海洋生态系统功能和碳汇潜力具有重要意义。2025年12月27日，汕头大学海洋科学研究院张书文教授及合作者在国际学术期刊《Journal of Geophysical Research: Oceans》在线发表了题为“Subsurface frontal dynamics induce nitrate regeneration and phytoplankton accumulation”的研究成果，首次系统揭示了南海北部深层锋面的形成机制及其对硝酸盐再生和浮游植物聚集的双重驱动作用，为重新认识寡营养盐海洋的初级生产过程提供了重要视角。锋面过程通过增强氧气交换，促进有机分解和硝化作用，形成“同化-再生”的闭环循环，显著改变了氮循环格局。锋面的垂直运动促进了深层营养盐向上输送，同时辐合过程导致营养盐在锋面带累积。与非锋面带相比，锋面带的磷酸盐和硝酸盐浓度为浮游植物生长提供了充足的营养支持。

中国《流体力学》公众号对研究成果的推广评价为：该成果通过多学科交叉的研究方法，揭开了海洋深层锋面的神秘面纱，证实了其作为硝酸盐再生和浮游植物聚集“隐形引擎”的关键作用。研究不仅填补了深层锋面生态效应的研究空白，更对我们重新理解寡营养盐海洋的初级生产过程和氮循环机制具有里程碑意义。在全球气候变化背景下，深入探究深层锋面的时空变化及其生态响应，将为准确评估海洋碳汇潜力和预测海洋生态系统变化提供重要的科学支撑。

周欣博士为本论文第一作者，张书文教授为通讯作者。该项研究得到了国家自然科学基金项目（92158201,42376001）等课题的资助。

来源：理学院