秋冬季节养殖池塘水体溶解性有机质对温室气体排放影响研究

作     者：王宏宇 曾庆飞 张治宏 谷孝鸿 严婕 刘昱圻 毛志刚 陈辉辉 

作者机构：西安工业大学建筑工程学院 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与流域水安全重点实验室 中国科学院大学 河海大学海洋学院海洋生物系 

出 版 物：《环境科学学报》 (Acta Scientiae Circumstantiae)

年 卷 期：2025年第45卷第4期

页      面：481-494页

核心收录：

学科分类：082803[工学-农业生物环境与能源工程] 07[理学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0706[理学-大气科学] 

基　　金：江苏省碳达峰碳中和科技创新专项资金(No.BE2022422) 

主　　题：养殖池塘 溶解性有机质 三维荧光光谱 平行因子分析 温室气体 

摘      要：溶解性有机质（DOM）是水生生态系统中有机碳库的重要组成部分，与水体温室气体（GHGs）产生和排放密切相关.为探究养殖池塘水体的溶解性有机质（DOM）来源、组成特征及对温室气体产生和排放的影响，本研究于2023年10月至次年1月在南京市高淳区内选取了3种典型养殖品种池塘（大口黑鲈、克氏原螯虾、河蟹），对其表层水体的DOM来源、组成特征及其温室气体浓度、通量特征进行了分析.结果表明：（1）利用三维荧光光谱结合平行因子分析（EEM-PARAFAC）从养殖池塘水体DOM中解析出3个荧光组分：自生源类蛋白质组分C1(λEx/λEm=276 nm/310 nm)和陆源类腐殖质组分C2(λEx/λEm=240（308） nm/410 nm)、C3(λEx/λEm=264（362） nm/502 nm).（2）典型光谱指数（FI、BIX和HIX）共同表明养殖池塘水体DOM主要受内源自生影响，同时具有腐殖化程度低的特征.（3）养殖池塘水体CH4、CO2和N2O的溶存浓度分别为（2.67±4.98）μmol·L-1、（81.16±116.05）μmol·L-1、（18.28±10.96） nmol·L-1，排放通量分别为（1.57±2.81） mmol·m-2·d-1、（44.30±78.75） mmol·m-2·d-1、（5.32±7.24）μmol·m-2·d-1，秋冬季节养殖池塘水体是大气温室气体的排放源.（4）RDA分析和Spearman相关分析表明，陆源类腐殖质组分（C2和C3）、a355、HIX与水体CH4、CO2产生和排放呈显著正相关（p0.01）,DOM中陆源类腐殖质的累积能够促进CH4、CO2的产生和排放，N2O的浓度和通量与水体氮营养负荷（TN、NO3--N、NO2--N和NH4+-N）存在显著正相关关系（p0.01）.研究结果可为低碳减排水质调控技术的研发提供理论基础及数据支撑.