近日，91看自拍、环境与生态学院朱旭东副教授团队以“Strong diurnal variability of carbon dioxide flux over algae-shellfish aquaculture ponds revealed by eddy covariance measurements”为题在国际期刊Agriculture, Ecosystem & Environment 在线发表最新研究成果。该研究依托福建台湾海峡海洋生态系统国家野外科学观测研究站的海水养殖塘通量观测平台，开展贝藻类海水养殖塘水-气界面CO2通量（NEE）及其环境因子的连续观测，揭示了不同养殖与管理阶段NEE的昼夜变化特征及其调控机制，为评估海水养殖塘碳收支与源汇格局提供了科学依据。
海水养殖塘是CO2源汇研究的热点区域。在自然与人为作用双重调控下，其NEE具有极强的时间动态性，如从短时的昼夜变化到季节变化及年际变化等。由于难以实现时间上的高频连续观测，基于漂浮箱等传统通量观测法的海水养殖塘碳收支评估可能存在较大的不确定性。利用涡度相关法开展海水养殖塘NEE高频连续观测可以弥补上述不足，揭示NEE的多尺度时间变化特征，量化在不同养殖和管理阶段之间NEE大小及昼夜变化的差异性。
本研究利用涡度相关法在中国东南沿海福建漳江口贝藻类海水养殖塘（缢蛏-虾蟹季节轮养）开展为期两年半（2020年1月~2022年6月）的NEE高频连续观测，获得如下科学认识：
（1）养殖塘NEE昼夜变化显著，白天为大气CO2的汇，夜间为大气CO2的源，二者分别受控于光合有效辐射与温度；
（2）养殖塘在缢蛏与虾蟹养殖时期均表现为大气CO2的汇，而在排水时期则表现为大气CO2的源；
（3）CO2汇的大小在缢蛏养殖的不同阶段也存在差异，缢蛏养殖后半阶段具有“白天汇-夜间近零”的通量特征，其CO2汇比缢蛏养殖前半阶段大很多（约16倍）；
（4）与其它水生系统相比，该类型养殖塘NEE具有更大的昼夜变化幅度，且变化幅度与气温呈现一定的正相关。
研究结果表明，以往基于白天非连续通量测定计算全天NEE的做法可能会使碳收支估算出现较大偏差。该研究也证实了开展高频连续碳通量观测在贝藻类海水养殖塘碳收支评估中的重要性和必要性。
图1. 福建台湾海峡海洋生态系统国家野外科学观测研究站海水养殖通量观测平台
图2. 海水养殖塘（缢蛏-虾蟹季节轮养）水-气界面CO2通量的逐日与逐月变化
图3. 不同养殖与管理阶段水-气界面CO2通量的平均昼夜变化
本论文第一作者为91看自拍环境与生态学院2020级硕士研究生张一萍，通讯作者为朱旭东副教授，共同作者为海洋与地球学院郭香会教授。本研究获得国家重点研发计划项目（2022YFF0802101）、91看自拍自主研究课题（MELRI2201）等联合资助。
论文来源及链接
Yiping Zhang, Xianghui Guo and Xudong Zhu* (2023). Strong diurnal variability of carbon dioxide flux over algae-shellfish aquaculture ponds revealed by eddy covariance measurements. Agriculture, Ecosystems & Environment, 348, 108426, doi: 10.1016/j.agee.2023.108426.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167880923000853
供稿：朱旭东课题组
审核：郭香会、刘志宇
