養(yǎng)殖水體溫室氣體的溶存與排放及其影響因素的研究.pdf

1、隨著大氣中氧化亞氮(N2O)、甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)等溫室氣體含量的日益增加，促使越來越多的N2O、CH4和CO2溶存到水體中;與此同時，水體也向大氣釋放了更多的N2O、CH4和CO2，使得水體成為了最重要的源與匯之一。雖然養(yǎng)殖水體僅占全球水體很小一部分的水域面積，由于它受人為擾動大的原因，養(yǎng)殖水體仍在全球碳、氮循環(huán)的過程中仍起到不可或缺的作用，是全球溫室氣體源與匯的重要組成部分之一。但目前養(yǎng)殖水體溫室氣體的溶存及排放的現(xiàn)狀

2、仍不明確。本研究于2014年1月至2014年11月期間，以華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院二號教學(xué)基地的養(yǎng)殖水體為對象，用氣相色譜法測定N2O、CH4和CO2的溶存濃度和交換通量，并同步測定水體的溫度、pH和可溶性碳、氮等環(huán)境因素，研究養(yǎng)殖類水體中溫室氣體的溶存、交換通量以及環(huán)境因子對前兩者的影響，旨在為我國養(yǎng)殖水體溫室氣體的排放與減排提供依據(jù)。
　　主要研究結(jié)果如下:
　　(1)養(yǎng)殖水體中溶存的溫室氣體在不同深度水體中濃度分布各具特征

3、:N2O濃度在表層、中間層和底層這三個深度層分布較均勻，其濃度的變化范圍為:0.33～15.79μg L-1;CH4則普遍以底層濃度較高，以秋季時最為顯著，其濃度變化范圍為:1.11～84.09μg L-1;CO2濃度則以底層濃度較低，其整體濃度變化范圍為:840～10910μg L-1。
　　(2)養(yǎng)殖水體中三種溫室氣體總體上均處于飽和至過飽和狀態(tài)。其中，N2O和CO2溶解飽和度在不同深度上沒有顯著差異。夏季時N2O溶解飽和度稍

4、高于其他三季，人為管理等因素會對養(yǎng)殖水體CO2飽和度產(chǎn)生影響。在夏季和秋季時，底層的CH4溶解飽和度要顯著高于表層和中間層，且養(yǎng)殖水體CH4溶解飽和度與湖泊變化范圍最為接近。
　　(3)總體上來說，養(yǎng)殖水體是大氣N2O、CH4和CO2的源。其氣—水界面N2O、CH4和CO2交換通量的變化范圍分別在:-0.033～0.462μg m-2 h-1，0.014～6.231μg m-2 h-1和-15.372～2395.543μg m-2

5、 h-1之間。其中，N2O的排放高峰出現(xiàn)在夏季，而CH4和CO2的排放高峰在夏季和秋季。相對于平原河流、野生濕地、湖泊源頭溪流水體和淺水池塘以及水庫來說，養(yǎng)殖水體對N2O和CO2的吸收較小。相對于淺水池塘來說，養(yǎng)殖水體對CH4的吸收較小，但大于部分地區(qū)的富營養(yǎng)湖泊。
　　(4)養(yǎng)殖水體中溶存的N2O是通過硝化—反硝化耦合作用產(chǎn)生的，其中硝化作用對N2O的形成貢獻(xiàn)最大，NO3-和DTN（可溶性總氮）是控制水體中N2O產(chǎn)生和釋放的主要