沿海生態系統是地球上生物生產力最高、生態價值最大的環境之一，其形成受到物理、化學和生物過程相互作用的影響，這些過程調節著養分循環、能量流動和水質（Nixon, 1988）。溶解氧（DO）、pH值和溫度是河口健康的關鍵指標，它們影響著生物體的生理機能、養分和金屬的溶解度、生物地球化學轉化以及底棲和浮游食物網的穩定性（Bianchi, 2007）。雖然這些參數的自然波動是河口系統的特征，但氣候變化、富營養化、土地利用變化和極端天氣事件帶來的壓力增加了人們對生態系統恢復力和是否超過關鍵生態閾值的擔憂（Najjar et al., 2018）。盡管有許多監測項目，但在淺水亞熱帶系統中，很少有項目將高頻、多參數觀測與季節性和風暴事件分析相結合。
溶解氧和pH值的季節性變化反映了多種驅動因素的疊加影響。溫度通過影響溶解度來影響溶解氧濃度，溫暖的水體中的溶解氧含量較低（Weiss, 1970）。光合作用和呼吸作用等生物過程同時影響溶解氧和二氧化碳（CO?），從而調節pH值。春季和初夏的高生產力通常通過吸收二氧化碳增加溶解氧并提高pH值，而夜間或夏末的呼吸作用和分解作用則會降低這兩種參數（Duarte et al., 2013）。pH值的額外變化還受到淡水輸入、生物需求和碳酸鹽緩沖能力的影響（Feely et al., 2009）。
溶解氧和pH值的波動具有直接的生態后果。低溶解氧水平會阻礙底棲無脊椎動物的生長和繁殖，并可能導致魚類避難或死亡（Baird et al., 2004, Diaz and Rosenberg, 2008）。同樣，pH值降低會干擾殼體生物的鈣化過程，并改變微生物活動和幼體發育（Duarte et al., 2013, Waldbusser et al., 2015）。這些敏感性突顯了監測河口物理和化學變化的重要性，特別是在富營養化、酸化和風暴活動加劇的情況下（Cloern, 2001, Wetz and Yoskowitz, 2013, Breitburg et al., 2018）。
其他水質參數，如鹽度和濁度，以及水深，在塑造河口動態中也起著關鍵作用。鹽度反映了淡水流入與潮汐交換之間的平衡，影響物種分布、碳酸鹽化學和養分循環（Kennish, 2002, Biemond et al., 2022）。濁度調節著初級生產者的光照可用性，并在風暴或高流量事件期間指示沉積物的重新懸�。–loern, 1987, Livingston, 2000）。水深結合了地形和水動力作用，調節著分層、混合和棲息地結構（Pugh & Woodworth, 2014）。這些參數與溶解氧、pH值和溫度一起，提供了關于河口水質和生態壓力的多維度視角。
潮汐、風和淡水流入等水動力因素調節著混合、分層和沉積物重新懸�。≧abalais et al., 2010）。分層可能導致底層水體缺氧，而風暴會破壞分層，增強垂直混合，并引入進一步影響溶解氧和pH值的營養物質和污染物。這些機制在淺水亞熱帶河口中尤為顯著，因為微小的氣象變化就可能引起水質的顯著變化（Phlips et al., 2002, Rabalais et al., 2010）。因此，區分潮汐和非潮汐變化有助于理解天文驅動因素與氣象驅動因素的相對重要性，為解釋風暴事件期間的水位異常提供關鍵背景。
隨著氣候變化和人為壓力的加劇，高分辨率的實時環境監測變得越來越重要。颶風、強降雨和缺氧事件等偶發性干擾會迅速改變河口化學和生物狀況，而長期的壓力因素（如溫度升高和養分富集）則將系統推向生態閾值（Paerl et al., 2006, Breitburg et al., 2018）。有效的監測計劃必須同時捕捉長期趨勢和短期極端事件，包括它們的頻率、強度和持續時間。
本研究重點關注一組可以使用原位傳感器高時間分辨率可靠測量的物理和化學參數，以揭示由潮汐、淡水流入和風暴事件驅動的短期變化。水深、溫度、鹽度、溶解氧、pH值和濁度對水文和氣象因素的反應迅速，提供了關于混合、淡水影響、生態系統代謝和沉積物動態的綜合指標。盡管養分濃度、葉綠素a和初級生產力的直接測量對于評估營養狀態和生態系統生產力至關重要，但本研究未包括這些指標，因為研究重點在于評估高頻的物理-化學變化，而非全面的生物地球化學過程。因此，本分析側重于傳感器獲取的參數，同時認識到需要補充測量以獲得更全面的生態解釋。
基于這一框架，本研究的核心問題是：季節性周期、特定站點的地形特征和風暴事件如何共同影響淺水亞熱帶河口的水質動態？為回答這個問題，本研究追求三個目標：（1）描述關鍵水質參數（溫度、溶解氧、pH值、鹽度和濁度）及作為物理變量的水深的季節性和空間模式；（2）評估溫度、潮汐、淡水輸入和生物過程在塑造溶解氧和pH值變化中的相對作用；（3）量化風暴引起的變化，并評估不同站點的響應差異。
進一步假設高頻、多參數觀測能夠揭示傳統基于野外的監測方法系統性地低估或忽略的河口變化模式。傳統項目通常依賴每月或每兩周一次的采樣，雖然提供了有價值的長期基準，但其粗略的時間分辨率限制了了對短時事件（如晝夜代謝周期、降雨后的快速鹽度下降、風暴引起的濁度脈沖以及溶解氧或pH值偏離預期季節范圍）的檢測。許多這些偶發性波動具有重要的生態后果，但由于采樣頻率低而難以準確捕捉。高頻傳感器網絡通過捕捉事件的強度、持續時間和恢復軌跡來彌補這些不足，同時區分了潮汐、氣象和流域驅動的過程。這種方法帶來了自身的挑戰，包括更高的維護要求、潛在的傳感器漂移或污染問題以及嚴格的質控需求，但它顯著提高了診斷急性和慢性壓力因素的能力。通過將這種多站點、高頻監測方法與分析工具相結合，本研究擴展了傳統基于野外的監測所能檢測的范圍，并提供了對亞熱帶河口動態的更清晰理解。
