浮游植物是海洋生态系统中的主要初级生产者,承接了全球物质循环中的重要一环,其分布特征直接决定了海洋生产力的多少。从营养学角度上来说,浮游植物主要受营养盐提供营养基础,受诸如盐度、温度、浊度等水体属性影响光合作用效率,进行生长繁殖和生物量的增加。河口及近岸区域通常以高生产力著称。受陆源物质输入影响,全球河口及近岸区域浮游植物藻华现象频繁发生。河口及近岸区域动力条件复杂,涉及河流淡水与近海及大洋水体的交汇,造成水文水环境要素在河流及海洋水体之间形成强烈的物质梯度。一般认为,物质梯度最大的区域为锋面所在位置。河口地区存在的锋面包括冲淡水锋面、浊度锋面、营养盐锋面等。河口地区的这些强烈的物质浓度梯度造就了浮游植物生长条件空间上的差异性,并最终决定浮游植物乃至整个水生生态系统的时空分布特征。其中,在强潮环境下的富营养化河流冲淡水系统中,陆源营养盐和浊度的影响尤为重要。全球有很多受人类活动剧烈影响导致富营养化的强潮环境河流冲淡水系统,长江冲淡水也是其中典型案例之一。长江冲淡水冬季沿岸向南输运,与外海之间形成强烈的水平盐度梯度,为典型底部捕获型冲淡水特征;其夏季离岸向东北方向扩展,与外海之间保持强烈的垂向分层,为典型表层平流型冲淡水特征。考虑冲淡水动力过程及其锋面效应的影响下,针对浮游植物生长分布的动力机制以及其与物理过程的直接联系仍存在巨大挑战,这也是本文的研究重点。本文通过2000至2014年历史赤潮灾害事件资料,2016年5月现场观测水文生物地球化学资料以及改进的三维水动力泥沙生态动力学数值模型,分析了长江口近邻海域浮游植物的季节性时空分布规律。浮游植物藻华主要爆发在春夏季,其高值区位于东经122°E至124°E、30至50 m等深线之间,以一条蜿蜒摆荡的长条带状平行于海岸线分布。结合水文水环境条件及动力条件来看,春季藻华期间,浮游植物高值区位于表层悬浮泥沙锋面的向海一侧和营养盐锋面的向陆一侧,且同时处在长江冲淡水表底层锋面之间的区域。冲淡水表底层锋面之间的距离直接决定了浮游植物高值区跨陆架方向的范围。长江口以南区域,冲淡水以底部捕获型冲淡水存在,表底层锋面相对距离较小,浮游植物高值区多以狭长条带状分布;长江口以东及东北区域,冲淡水以表层平流型冲淡水存在,表层水体受复杂动力条件扩展很远,浮游植物高值区范围较大,常以大斑块状分布。从动力角度上来说,冲淡水的表层锋面外沿决定了富营养化的径流水体所能达到的向海延伸的极限范围,是浮游植物高值区向海一侧的外边界;底部锋面的位置通常是水体分层与否的界限,底部锋面向陆一侧,受垂向混合作用导致的底部悬浮泥沙向表层输移,抑制了浮游植物生长,而这种作用在底部锋面向海一侧由于垂向密度跃层的存在而基本缓解。长江冲淡水区域的陆源营养盐输入直接决定了该海域的浮游植物高值区规模;而底部锋面内侧的高浊度区域是导致浮游植物高值区偏移至冲淡水底部锋面外侧的根本原因。各环境因子对浮游植物生长限制存在季节性时空差异的影响。季节性平面分布角度上来说,底部锋面内侧的高浊度限制区对浮游植物生长的抑制作用普遍超过60%,最高超过80%。春夏季藻华爆发时期,长江口普遍存在磷酸盐的抑制作用,在夏季达到最大,其陆架核心区抑制作用约占60%。与之相对的,温度的抑制作用主要集中在冬季东海陆架上,值超过60%;其抑制作用在春季开始衰退,到夏季基本消失。垂向差异上来说,在春季藻华爆发时期,底部捕获型冲淡水区域,各环境因子存在较明显的水平分布梯度,浮游植物的生长限制因子在表层及近表层沿陆架方向依次划分为泥沙引起的光限制区,温度限制区,磷酸盐限制区和溶解性无机氮限制区,垂向上的差异不明显。而表层平流型冲淡水区域,游植物的生长限制因子在近岸区主要为泥沙引起的光限制区,离岸区表层5 m水深内主要为磷酸盐抑制区域,而在10 m水深以下主要为温度抑制区域。