海洋浮游植物是重要的初级生产者，它贡献了几乎一半的生物圈净初级生产力，尽管其在全球初级生产者中所占比例不到1%（Field等人，1998年）。浮游植物群落的变化可能会影响浮游动物生物量，进而改变浮游动物的组成，从而影响鱼类的食物质量（Okunishi等人，2012年；Ichii等人，2017年；Heneghan等人，2023年）。此外，它还可能调节碳循环过程（Wilson等人，2022年；Godrijan等人，2023年）。
边缘海域虽然仅占海洋表面积的7%，但却负责了14%的海洋总生产力（Chen等人，2003年）。气候变化影响着浮游植物，包括浮游植物自身的生物量（Kwiatkowski等人，2020年；Dai等人，2023年）、群落组成（Chiba等人，2012年；Hinder等人，2012年）和物候（Griffith等人，2019年；Thibodeau等人，2024年）。在西北太平洋，5月至7月期间，非硅藻的相对丰度与海表温度（SST）呈正相关（Chiba等人，2012年）。Hinder等人（2012年）指出，自2006年以来，东北大西洋中硅藻与甲藻的比例显著增加，这可能是由于SST和风的变化所致。通常情况下，硅藻的沉降速率更大（Sun等人，2016年），这意味着组成的变化可能会影响碳循环。许多研究还报告，在温暖条件下，浮游植物的繁殖时间会提前（Chiba等人，2012年；Thibodeau等人，2024年），从而影响渔业（Koeller等人，2009年；Honda等人，2025年）。陆源营养物质输入对沿海浮游植物的繁殖非常重要；营养物质输入的增加会加剧浮游植物的繁殖（Rabouille等人，2001年；Kessouri等人，2021年；Dai等人，2023年），并改变浮游植物的组成（Gypens和Borges，2014年；Jiang等人，2014年）。研究浮游植物对多重压力的响应，包括陆源营养物质输入和气候变化，已成为应对全球变化的热点问题之一。
东海（ECS）拥有广阔的大陆架（图1），是西北太平洋典型的富生产力的大陆架海域。其较高的初级生产力得益于陆源营养物质输入以及黑潮和台湾暖流的海洋营养物质输送（Zhang等人，2019年；Xu等人，2020年）。ECS的海洋环境变化迅速，自20世纪80年代以来温度迅速升高（Belkin，2009年），先前的研究也表明，自20世纪70年代以来输入中国沿海的河流营养物质显著增加（Wang等人，2021年；Zhang等人，2021年）。未来，ECS将会更温暖（Seo等人，2014年），东亚夏季季风（EASM）预计会增强（Li等人，2019年）。许多研究关注浮游植物群落对环境变化的响应（Jiang等人，2014年；Kong等人，2019年；Fang等人，2022年；Wang等人，2023年）。在长江口，过去几十年中，夏季浮游植物生物量显著增加，同时硅藻与甲藻的比例下降，这是由人为和气候变化引起的（Jiang等人，2014年）。基于遥感数据（1998–2012年），Kong等人（2019年）指出，温度升高导致开阔海域的叶绿素a浓度下降。一些研究调查了未来浮游植物群落的变化（Xiao等人，2018年；Zhang等人，2022年；Zhou等人，2022年；Lee等人，2023年）。在“一切照旧”的情景（RCP 4.5）下，未来ECS中甲藻的繁殖时间提前，生物量峰值增加，这分别归因于气候变化和长江输入（Zhou等人，2022年）。根据第六阶段耦合模型比较项目（CMIP6）的模型结果，Lee等人（2023年）报告称，风的模式可能是影响预测浮游植物生物量的关键因素。然而，分辨率较低的模型无法捕捉到ECS复杂的环流模式，限制了浮游植物的预测；另一方面，大多数研究仅考虑了一种情景。此外，很少有论文关注浮游植物的物候变化。因此，ECS未来浮游植物的变化仍不甚明了，这对于亚洲地区应对环境变化来说是一个巨大的空白。
在本手稿中，我们应用了一个耦合的物理-生物地球化学区域模型，并基于CMIP6项目获得的气候变化信号设计了敏感性实验，以探索在“一切照旧”和高排放情景下浮游植物对未来多重压力的响应。
