典型养殖海湾有机碳的时空分布特征与来源解析——以中国三沙湾为例

本研究通过2023年1-8月对三沙湾养殖环境的系统调查，揭示了溶解有机碳（DOC）和颗粒有机碳（POC）的时空动态规律。研究发现双壳类养殖区DOC浓度最高（2.674 mg/L），而多营养层级养殖使POC降低19.063%，为半封闭海湾养殖环境管理提供了科学依据。

　　

Highlight

本研究首次系统揭示了三沙湾不同养殖模式对有机碳库的调控机制，发现双壳类单养区DOC浓度显著高于多营养层级养殖区，证实综合养殖模式能有效降低POC输出（降幅达24.711%），为碳中和目标下养殖碳汇评估提供了新视角。

Sampling sites and sample collection

2023年1-8月期间，研究团队根据水文特征和养殖类型，在三沙湾设置了20个采样点（含6个大型藻类养殖点、7个双壳类养殖点及非养殖区）。采用Niskin采水器分层采集水体样品，现场测定温度、盐度等参数，实验室通过高温催化氧化法测定DOC，玻璃纤维滤膜法测定POC。

Spatial and temporal distribution of DOC

三沙湾表层水体DOC浓度呈现显著时空异质性（0.488-2.674 mg/L），1月最低（0.625±0.069 mg/L），8月达峰值（1.663±0.384 mg/L）。空间上，1-3月DOC从航道向河口递增，5-6月呈西高东低格局，而8月出现东高西低趋势。双壳类养殖区始终维持高DOC水平，可能与滤食性生物代谢活动密切相关。

Contribution of aquaculture activities to DOC and influencing factors

双壳类养殖通过生物沉积作用成为DOC"热点源"，而大型藻类养殖区DOC主要来自光合产物。夏季径流输入使河口区DOC提升37.2%，C/N比值（12.8±3.4）指示陆源有机质贡献率达42%。值得注意的是，多营养层级养殖使POC/Chl-a比值降低至0.21，显著优于单养模式。

Conclusion

研究证实养殖活动通过改变浮游植物群落结构（如硅藻占比提升至68%）和生物地球化学过程，重塑了海湾有机碳循环格局。建议推广藻-贝综合养殖模式，以实现环境效益与碳汇功能协同提升。