溶解有机氮（DON）是寡营养盐海区上层水体结合态氮的绝对优势储库，其浓度往往比溶解无机氮、悬浮颗粒氮高出2-3个数量级。但是，由于传统观点限制、分析测试手段局限等原因，迄今对海洋DON循环的理解仍十分薄弱。氮稳定同位素组成（δ15N）在揭示上层海洋DON循环的路径和动力学特征上具有独特的优势。本研究选取南海西部海盆区为采样区域，基于过硫酸盐氧化-反硝化细菌还原法联用，测定上层水体总态（bulk）DON浓度及同位素组成（δ15NDON），并挖掘DON与硝酸盐、悬浮颗粒氮等关键结合氮储库的同位素联结，整合全球海洋重点时间序列站（SEATS、BATS、HOT）及热带南太平洋东部（ETSP）历史数据，旨在揭示上层海洋DON循环关键路径及其特点。研究发现，南海表层水体DON浓度与叶绿素浓度存在良好的正相关关系，初级生产是DON的主要来源。揭示在DON消耗过程中存在较显著的同位素分馏效应，定量DON矿化过程的同位素分馏因子ε ~ 4.9 ± 0.4‰。研究探讨了次表层硝酸盐同位素（δ15N）极小值层的形成机制假说。次表层（指真光层之下-上温跃层间的水柱）硝酸盐储库是真光层无机氮营养盐的“策源地”，鉴于该δ15N极小值特征在热带、亚热带海区兼具普遍性和特殊性的空间变化，推论这一格局是由水体垂向混合及有机氮矿化等过程共同塑造的，而DON矿化及伴随的同位素分馏可能是一个不可忽视的贡献者。进一步地，定义了一个定性评价海区DON净生产/净消耗的指标Δδ15N(DON-NO3)，并将其应用于区域间（南海、BATS、HOT、ETSP）对比分析，证实Δδ15N(DON-NO3)可作为指示源汇格局的良好指标为海洋DON循环研究提供有力新工具。成果发表在Global Biogeochemical Cycles 期刊上。
南海上层水体δ15NDON与DON浓度的关系（Rayleigh分馏） 基于Δδ15N(DON-NO3)新指标的区域（SCS、BATS、HOT、ETSP）对比
（Run Zhang, Xingchen Wang, Haojia Ren, et al. Dissolved organic nitrogen cycling in the South China Sea from an isotopic perspective. Global Biogeochemical Cycles, 2020, e2020GB006551.）
