淡水单养池塘中物种特异性的温室气体排放与碳预算

《Aquaculture International》：Species-specific greenhouse gas emissions and carbon budgets in freshwater monoculture ponds

　　

摘要

淡水养殖在全球粮食安全中发挥着关键作用，然而针对罗非鱼单养和罗氏沼虾单养的综合碳预算和温室气体（GHG）评估仍然稀缺。本研究量化了单养罗非鱼（Oreochromis aureus × O. niloticus）和罗氏沼虾（Macrobrachium rosenbergii）的土池中的碳动态和温室气体通量。沼虾池的总碳输入量为 5.64–6.54 t C ha^?1，罗非鱼池为 47.56–93.66 t C ha^?1；输出量（分别为 10.80–16.88 和 106.52–277.16 t C ha^?1）在两个系统中均大幅超过输入量，其中沉积物累积占碳输出的主导地位（沼虾池为 56.61–76.74%；罗非鱼池为 64.54–76.59%）。与沼虾池（-0.11–0.67 g CO₂e m^?2 d^?1）相比，罗非鱼池表现出显著更高的温室气体总排放量（5.09–8.16 g CO₂e m^?2 d^?1），这主要由较高的 CO₂ 通量驱动。排水期间，沼虾池中的 CH₄ 和 N₂O 通量分别比养殖期基线增加了大约一个和几个数量级。沼虾池在代谢平衡附近波动（生产与呼吸比，P/R 比：0.94–1.03），而罗非鱼池主要是自养的（P/R：0.88–2.29）。偏最小二乘结构方程模型（PLS-SEM）确定氧化还原条件是 CO₂ 通量的主导调节因素——通过直接和营养介导的途径——而水温是 CH₄ 和 N₂O 通量的主要预测因子，结构路径中没有物种特异性差异。这些发现为评估淡水养殖的碳足迹提供了特定物种的排放强度和机理见解。

淡水养殖在全球粮食安全中发挥着关键作用，然而针对罗非鱼单养和罗氏沼虾单养的综合碳预算和温室气体（GHG）评估仍然稀缺。本研究量化了单养罗非鱼（Oreochromis aureus × O. niloticus）和罗氏沼虾（Macrobrachium rosenbergii）的土池中的碳动态和温室气体通量。沼虾池的总碳输入量为 5.64–6.54 t C ha^?1，罗非鱼池为 47.56–93.66 t C ha^?1；输出量（分别为 10.80–16.88 和 106.52–277.16 t C ha^?1）在两个系统中均大幅超过输入量，其中沉积物累积占碳输出的主导地位（沼虾池为 56.61–76.74%；罗非鱼池为 64.54–76.59%）。与沼虾池（-0.11–0.67 g CO₂e m^?2 d^?1）相比，罗非鱼池表现出显著更高的温室气体总排放量（5.09–8.16 g CO₂e m^?2 d^?1），这主要由较高的 CO₂ 通量驱动。排水期间，沼虾池中的 CH₄ 和 N₂O 通量分别比养殖期基线增加了大约一个和几个数量级。沼虾池在代谢平衡附近波动（生产与呼吸比，P/R 比：0.94–1.03），而罗非鱼池主要是自养的（P/R：0.88–2.29）。偏最小二乘结构方程模型（PLS-SEM）确定氧化还原条件是 CO₂ 通量的主导调节因素——通过直接和营养介导的途径——而水温是 CH₄ 和 N₂O 通量的主要预测因子，结构路径中没有物种特异性差异。这些发现为评估淡水养殖的碳足迹提供了特定物种的排放强度和机理见解。