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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

CO₂作为人类生产生活过程中排放量最多的温室气体，是导致全球气候变暖的重要因素之一。目前的研究普遍认为，CO₂的排放和吸收过程主要发生在陆地生态系统上，而湖泊等淡水水体是陆地生态系统的重要组成部分。据统计，湖泊、池塘和水库等淡水水体面积广阔，约占地球表面积的3%，其中，湖泊以及池塘的面积约为4.210⁶km²，水库以及蓄水池的面积约为2.610⁵km²，农用池塘以及养殖水体的面积约为7.710⁴km²。在关于淡水水体CO₂排放的研究中，湖泊和水库等大型水体是热门的研究对象，面积小、深度浅但富营养化严重和地理特征迥异的小型池塘却极少得到研究分析。由于单个小型池塘的面积通常不足0.001 km²，使得其很难被标注在地图上，因此单个小型池塘的CO₂排放量往往被忽略不计。然而小型池塘分布广泛，数量庞大，其水域总面积不可忽视。国外学者通过调查研究，计算出陆地淡水水体每年所释放的碳含量约为0.583Pg，其中，有0.571Pg的碳来源于CO₂排放，有0.012Pg的碳来源于CH₄排放。从水域面积上看，在全球范围内各类小型池塘的总面积只占淡水水体总面积的8.6%，但是其所排放的CO₂和CH₄却分别占到陆地淡水水体排放总量的15.1%和40.6%。综上所述，小型池塘在全球碳循环和CO₂源汇过程中的重要性被严重低估。

目前，国内外学术界对于淡水水体CO₂排放的研究主要集中在大型湖泊、水库、河流等，对于鱼塘等养殖水体的研究较少。从水域面积类型上看，大多数养殖水体都属于小型池塘，但与天然的小型池塘不同的是，养殖水体会受到人类生产活动的强烈影响。一般情况下，由于养殖水体中淡水鱼、虾等养殖密度较大，人类投喂的饲料营养含量过高，直接导致过量的养殖废物和残骸等有机物在水体底部长期沉积，促使水体底部的缺氧环境大量厌氧分解有机质，严重加剧养殖水体的富营养化程度，导致CO₂的大量排放。但是目前关于鱼塘等养殖水体中CO₂的溶解浓度、排放通量以及环境影响因素的相关研究仍然比较匮乏。

国内外研究现状

海洋在全球碳循环中的作用已经被确定，它是大气中的巨大的汇（严国安等，2001），并且用气候变化模型能明确它对大气的影响（IPCC，2007）。内陆水体作为“管道”从陆地生态系统输送有机质到海洋时，其中有将近一半的碳没能到达海洋，流失的碳被水体固定、存储和以CO2的形式排放到大气中（Demarty et al，2011）。虽然湖泊的沉积物能存储碳，但是湖泊排放CO2的速率要远高于沉积物存储的速率（Kortelainen et al，2006），并且全球大部分湖泊中的CO2浓度都是过饱和的，因此它们可能是大气CO2的源（Cole et al，1994）。

目前大部分研究结果表明湖泊水体尤其是分布在寒带的湖泊是大气的源，但是对于不同地区的湖泊，它们对大气CO2浓度的贡献可能不一样，有人对亚热带的湖泊研究发现该湖泊能大量吸收CO2，是大气CO2的汇（Gu et al，2011）。在对中国八大湖泊冬季水气界面CO2通量研究中发现，在一天24h中有的湖泊是大气CO2的源，但有的湖泊是大气CO2的汇（陈永根等，2006）。同一水体在不同季节其CO2的排放也会有不同，出现明显的由释放到吸收的季节性波动，且在不同区域其CO2交换通量也会不同，因此水一气界面CO2交换通量有很强的时空变化（李香华，2005；邢阳平，2004）。受光合作用和呼吸作用的影响，在不同季节水一气界面CO2的交换都有明显的日变化，一般白天是大气CO2的汇，夜晚是大气CO2的源（李香华等2005，稽晓燕等，2006）。水体排放CO2和水环境关系很密切，和叶绿素a、溶解氧以及pH等负相关（Xing et al，2005；赵炎等，2011），和水温及有机碳的输入等正相关（赵炎等，2011），且湖泊的富营养化能明显降低其CO2的排放（邢阳平，2004；杨洪，2004）。风速和福射等气象因素也影响水体CO2的排放，风速能促进水体CO2的排放而福射能减弱其排放（稽晓燕等，2006）。鉴于湖泊水体CO2排放的复杂机制，一般情况下不能确定某个水体生态系统是否是大气CO2的源或汇（Mukhopadhyay et al，2002），若要确定湖泊等水体在碳循环中的作用，需要对各湖泊的不同区域、不同时间和季节下，进行大量的观测研究，全面掌握其水一气界面通量的变化特征。

2. 研究的基本内容

在前期通过多方面的调查和选址后，本文将通过对安徽省滁州市全椒县武岗镇官渡村的大片鱼塘养殖区（118.25^oe，31.97^on）在2017年10月27日至11月10日所测量计算得到的co₂通量来研究其时空变化特征，以及影响其变化的因素等，从而研究全椒县鱼塘对陆地碳循环和co₂源汇过程的影响作用。

若能准确地测定鱼塘等养殖水体co₂的排放与吸收，详细评估鱼塘等养殖水体对大气中的温室气体变化的影响，将会对区域和全球的气候变化研究产生积极的推动和影响。

也能够为将来的养殖水体温室气体源汇过程研究提供一定的理论参考和数据支持。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2017年11月-2017年12月查阅相关文献，确定论文方向及题目

2018年1月-2018年2月撰写开题报告及任务书

2018年3月-2018年4月处理数据分析结果，撰写论文初稿

4. 参考文献

[1]王明星,张仁健,郑循华. 温室气体的源与汇[j]. 《气候与环境研究》,2000,5(1):75-79.

[2]刘强,刘嘉麒. 温室气体浓度变化及其源与汇研究进展[j]. 《地球科学进展》,2000,15(4):453-460.

[3]刘赵文. 湿地生态系统的碳循环研究进展[j]. 《安徽农学通报》,2017,23(6):121-124.