位于黄海西部的胶州湾是我国重要的半封闭海湾，环胶州湾区域经济社会的快速发展，对海洋环境及生态系统造成了深远的影响。为检验富营养化背景下固氮作用仍可能活跃发生等科学假设，于2015-2017年间在胶州湾连续开展了基于氮同位素示踪的固氮作用研究，获得以下主要认识：第一，证实胶州湾水体可发生较为活跃的固氮作用，近岸水体较高的无机氮营养盐浓度，并不必然抑制固氮作用的发生。胶州湾固氮速率（n.d.–1.53 nmol N L-1 h-1）的时空可变性很大，总体上，夏季固氮速率为最高，湾内固氮速率亦高于湾口及毗邻黄海水体。研究结果拓展了固氮作用研究的空间范围。第二，升高的无机氮营养盐浓度促进浮游植物生长，通过光合溶解有机碳释放等途径，间接促进了以异养型变形菌为主体的固氮作用。发现胶州湾固氮速率同溶解有机碳和颗粒有机碳浓度之间存在正相关性。固氮速率粒级分布、固氮酶基因（nifH）丰度指示固氮微生物组成等独立证据，皆指向固氮作用主要由变形菌贡献。推测溶解有机碳可能通过多种方式（可能但不局限于提供底物、促进固氮基因表达或提高铁的可用性等）支持胶州湾水体固氮作用，而颗粒有机物则可能为固氮作用营造了较为适宜的微环境。第三，提出在富营养化的大背景下，无机营养盐的输入未必造成近岸水体固氮速率降低乃至完全被抑制，反而可能通过间接刺激异养固氮作用，驱动近岸水体逐渐成为“热点”固氮生境。该假设仍有待更多研究加以检验。过去几十年间，在加剧的工农业生产、城市化等人类活动影响下，中国乃至于全球近岸海域富营养化日益成为不容忽视的生态环境问题。鉴于固氮作用的重要意义及仍有诸多问题待解，亟待在近岸水体开展此方面研究，为海洋固氮作用研究描绘更为完整的图景。成果发表在Estuarine,Coastal and Shelf Science期刊上。
胶州湾（a）固氮速率与有机碳浓度的相关性、（b）固氮速率的粒级分布、
（c）基于固氮酶基因丰度的固氮生物组成
（Danyang Li, Hongmei Jing, Run Zhang, et al. Heterotrophic diazotrophs in a eutrophic temperate bay (Jiaozhou Bay) broadens the domain of N2 fixation in China's coastal waters. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 2020, 242, 106778.）
