氢和氧是水的组成元素,海水中的氢氧稳定同位素组成(δD和δ18O)和盐度（Salinity,S）是研究现代海洋物理过程（如径流、海冰融化、海冰形成和大规模海洋混合引起的盐水释放）痕迹的有效示踪剂。南海北部海域有着黑潮、粤西沿岸流、上升流等多种物理过程,这些物理过程之间的运动和混合对南海北部物质输运以及人类活动有着重要的影响。因此,研究不同水团的的运动和混合具有重要的科学意义。目前,该方面的研究大多集中于水文观测。本研究利用稳定水同位素(δD和δ18O)能示踪水团运动和水交换的优势,对吕宋海峡、粤西近海及湛江湾进行采样,揭示南海北部近岸、近海和深海的水交换过程。主要研究结果如下:（1）通过对吕宋海峡周围共20个站位进行采样分析,从氢氧同位素的角度,总结了不同深度的南海水和西太平洋水之间的水团交换过程。根据位温与盐度的相关性（θ-S）,确定了三个水团,包括表层和次表层水（200 m以上）,代表北太平洋热带水和南海热带水;中间层（300-1200 m）,代表北太平洋中层水和南海中层水;深层水（1200 m以下）代表太平洋深层水。运用同位素混合模型,计算出吕宋海峡上层水团（200 m以浅）的混合比例,结果显示黑潮水占15%,南海热带水占40%,近岸淡水占45%。结合δD-δ18O、δ18O-S的相关性,发现中层水（300-1200 m）的南海中层水与北太平洋中层水的水团混合主要发生在南海北部一侧。深层水（1200 m以下）则是正同位素值的太平洋深层水越过恒春海脊流入南海。在此,本研究在吕宋海峡提出,水柱δD和δ18O的垂直剖面可以用来识别吕宋海峡的水团和相关物理过程。（2）通过海水氢氧同位素的分布特征,结合温盐的分布特征,总结了粤西陆地径流、近岸和近海之间的水团分布和交换过程。春季,粤西海域仍受东北季风的影响,上升流不活跃,粤西沿岸流仍沿着近岸向西流。高盐、低温和δ18O富集程度高的粤西上升流水团盘踞在粤西近海海域的底层,高温、低盐和δ18O较富集的粤西沿岸流则占据粤西近海海域的上层水,此时水交换程度较低。通过对δ18O-S的相关性分析,发现春季粤西近海海域的海洋水线更接近于全球海洋水线,而夏季西南季风加强了粤西上升流的运动,向近岸陆坡爬升,与粤西沿岸流受到陆地径流的影响,偏离全球海洋水线。由于受δD和δ18O极其贫化的鉴江河冲淡水以及低盐、δ18O贫化的珠江冲淡水的影响,加强了西向流的粤西沿岸流,同时使得在春季富集的δD和δ18O被耗竭,导致夏季样品中氢氧同位素呈现出贫化的状态。（3）本次研究分别于2018年夏季和冬季采集了湛江湾内26个站位,共计189个海水样品。通过对湛江湾海水中温度（Temperature,T）、S、δD和δ18O这些参数进行分析,了解湛江湾海域中遂溪河的淡水输入与南海水的混合情况。半封闭型的湛江湾水体组成主要受以遂溪河为代表的径流输入和南海水混合的控制。研究结果表明,夏季南海水受粤西沿岸流和上升流的影响,与湛江湾水体的水交换作用较强,δD和δ18O分布显示了贫化的遂溪河水与富集的南海水在湛江湾内进行混合,而冬季则无明显水交换作用。同时,结合粤西的氢氧同位素数据进行分析,发现在雷州湾内代表南渡河（径流量9亿m~3）的L1站δD（-19.97‰）和δ18O（-2.50‰）仅稍低于湛江湾内代表遂溪河（径流量14亿m~3）的Z25站δD（-17.59‰）和δ18O（-2.51‰）。这表明,遂溪河流入湛江湾的淡水可能在减少,会导致湛江湾内南海水的份额增加,海水倒灌使得盐度上升,甚至使水交换作用消失,未来会对湛江湾生态系统以及人类生产活动产生严重的影响。因此,应采取措施控制对遂溪河的取用,保证遂溪河水进入湛江湾的径流量。