边缘海与开阔大洋的物质交换是海洋生源要素循环的重要过程之一，其交换通量的估算关对于研究全球海洋生物地球化学循环有重要意义。吕宋海峡位于台湾与菲律宾吕宋岛之间，最深处达2200 m，是南海与西菲律宾海水交换的主要通道。已有的研究（Chao et al., 1996, Qu et al., 2000, Tian et al., 2006）表明南海水与西菲律宾海水的交换主要呈现三明治结构，其中，在上层水（< 500 m）和深层水（> 2000 m）主要是西菲律宾海水流入南海；而在中层水(500 m~1500 m)，主要是南海水流出。

基于2009-2011年3个南海的大面调查航次，我们发现（图2），海盆区南海溶解有机碳(Dissolved Organic Carbon, DOC)的浓度在上层水要明显低于西菲律宾海，而在中层水，要高于西菲律宾海，深层水浓度几乎一致。T-S分布图（图1）显示，在不同季节，南海水不同程度地受到了黑潮水入侵的影响。基于等密度面上位温和盐度的保守性，我们通过等密度面混合模型 （Du et al., 2013），计算出等密度面上南海水与西菲律宾海水分别所占的比例（图1）。假设南海水和黑潮水端元DOC的浓度相对稳定，进而估算出由南海水与西菲律宾海水沿等密度面保守混合所导致的DOC浓度。通过比较上层100 m实测DOC浓度与模型计算的DOC浓度，我们发现黑潮水的入侵是影响南海上层100 m DOC分布和储量的主要原因。结合吕宋海峡水交换的“三明治”结构以及现场观测的水交换通量资料，我们估算出在上层和深层DOC的净输入南海通量分别为-107.1±54.6 和-16.4±13.1 Tg C yr^-1，中层水净输出南海通量为54.7±15.0 Tg C yr^-1，进而得到通过吕宋海峡的DOC净交换通量为-68.8±58.0 Tg C yr^-1。我们可以看到通过模型计算得到的DOC净交换通量仍有较大的不确定度，主要是由于现场流量观测资料的局限性和吕宋海峡水交换的时空变异性造成的。然而，考虑到南海与西菲律宾海水DOC的活性不同，其交换可能对于南海碳循环及西菲律宾海的生物群落有重要意义。

This study has been submitted to Deep Sea Research Ⅱ.

     图1. 2009-2011年期间南海调查航次上层400 m的T-S分布图

        图2. 南海与西菲律宾海水DOC垂直剖面的比较