Page 17 - 《水产学报》2025年第6期
P. 17
梁贺君,等 水产学报, 2025, 49(6): 069302
但由于忽略了其他的 15%,因此其估算的温室 水产养殖温室气体通量测量方法包括倒置漏斗
气体排放量仍然存在低估的可能性。 法、静态箱法、动态箱法、模型估算法、涡度
此外,除了上述讨论的核算方法,Yang 相关法、可调谐二极管吸收光谱 (TDLAS) 技术、
等 [11] 还运用温室气体核算的质量平衡方法分析 传递系数法、涡流协方差 (EC) 技术等(表 2)。
了养虾池塘的温室气体排放情况。研究发现, 倒置漏斗法是一种快速、简便的测量方法,
温室气体排放量随时间呈显著变化,5—6 月 该方法主要适用于冒泡方式排放的温室气体采
2
CO 排放量较低,5—10 月 CH 排放量较低, 集和分析,主要集中在热带和亚热带以及一些
4
而 8 月和 9 月的 CO 、CH 排放量较高。尽管 浅水域温室气体通量的观测研究 [56-57] 。静态箱
4
2
使用质量平衡方法有助于理解水产养殖池塘内 法和动态箱法适用于小区域观测,相比于静态
的温室气体核算和分析其动态情况,但是该方 箱法,动态箱法减小了对环境的破坏,也使得
法在水产养殖池塘的研究中仍然很少被使用。 结果更接近于真实值,但是其在实际应用中依
综上,大量学者对水产养殖系统温室气体 旧有许多难题,如箱体平衡气流量的设计、箱
[65]
排放核算方法做了研究,但在实际的应用中, 体覆盖面积小等 。漂浮箱法和模型估算法是
这些方法都存在一些问题和挑战。直接测量法 现在用于水-气界面温室气体扩散通量最常用的
[66]
受测定环境因素的影响,无法充分反映水产养 野外监测方法 。在采样点测量表面和大气之
殖的实际排放情况,这是由于水产养殖的环境 间温室气体扩散通量的最常用技术是漂浮箱
[67]
条件、物种、管理方式等都具有很强的时空变 法 。但许多因素都有可能对漂浮箱内的温室
异性。同时,这些方法还存在测量成本高、时 气体浓度造成影响,如人为扰动和水面波动,
间周期长等问题,限制了该方法的应用范围和 另外,该方法也容易受天气状况影响而无法实
效果。间接测量法存在数据来源不确定、计算 现全时段和大范围的连续监测。模型估算法中
公式复杂、误差控制难度大等问题,对其可靠 的气体交换系数 k,时常会受表层水体紊乱混
性产生了较大影响。预测法的可靠性和精度受 合作用及风速、降雨等环境因素的影响而变得
很多因素影响,因此难以准确预测温室气体排 十分复杂,这使得该方法的估算结果具有不确
放情况。生命周期法涉及到大量复杂的生产过 定性 [68-69] 。TDLAS 技术精度高,响应迅速,但
程和环境影响因素,需要收集和分析大量的数 是该技术对下垫面的要求较高,且地形复杂区
据,同时还需要建立可靠的模型进行优化和预 域的条件下难以发挥作用。涡度相关法作为直
2
测,因此该方法在水产养殖业中实施难度较大。 接测定植被-大气之间 CO 通量的标准方法在全
[60]
此外,对于温室气体排放核算的研究还需要考 球碳循环和水循环中得到了广泛的应用 。涡
虑到养殖场内外环境的因素,养殖场内部因素 度相关法可以分析更大区域的温室气体排放通
主要包括饲料种类、养殖密度、水质状况等, 量,该方法也不需要安排值班人员长时间连续
这些因素都会影响温室气体排放量和排放强度。 监测,但该方法除了 TDLAS 的缺点外,还具
而养殖场外部因素主要包括季节、天气、气温 有成本高、技术复杂和需要专业人员维护等痛
[70]
等因素,这些因素也会对养殖场的温室气体排 点 。目前国际上已经采用涡度相关法对面积
放造成影响。 较大的水库和湖泊进行温室气体排放通量的采
集、分析和研究 [71] 。传递系数法有助于了解
综上所述,水产养殖温室气体排放核算方
CH 生产过程的生物和非生物控制因素,但不
4
法主要涉及直接测量法、间接测量法、预测法
适用于量化 CH 的总排放量,因为该方法忽视
4
和生命周期法。为了更准确地核算和控制水产
了 CH 排放中的沸腾途径 。涡流斜方差方法
[63]
4
养殖的温室气体排放,研究人员需要进一步加
是一种革命性的新型测量温室气体通量方法,
强技术研发和创新,建立整套科学可靠的温室
Zhao 等 [64] 利用该方法对长江三角洲鱼塘中的复
气体排放核算体系。
合体 CH 通量进行了约 4 年的观察测量,这可
4
2 水产养殖的温室气体通量测量 能是首次将 EC 技术应用于水产养殖生态系统
的研究。在大范围测试中,该技术不容易受到
温室气体通量测量是水产养殖温室气体排 微观空间变化的影响,这种连续性的测量非常
放研究的基础和关键。通过梳理相关文献发现, 适合量化年度生态系统规模的 CH 排放。然而,
4
https://www.china-fishery.cn 中国水产学会主办 sponsored by China Society of Fisheries
6