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水产养殖系统中N2O排放规律研究开题报告

 2022-01-11 16:21:10  

全文总字数:12880字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

水产养殖是现代粮食经济增长最快的部分之一[1,2]。自20世纪70年代中期以来,水产养殖总产量大幅增长,2009年水产养殖产量为5510万公吨,占全部水产品消费量的46.77%[3,4]。随着全球人口的增加,人类对蛋白质的需求也在增加。世界粮农组织(fao)预测,到2030年,人类对鱼类食品的需求量将从2006年的16千克/人/年增加到20千克/人/年,鱼类消费总量将从7210万吨上升至约1.5亿吨[5,6]。由于捕捞渔业的产量已经稳定,水产养殖业将在满足水产品日益增长的需求方面发挥重要作用。水产养殖过程中,投入大量的饵料,在满足鱼类,蟹类等正常的生长发育外,富余的营养物质会沉积到池塘底泥中,或者溶解于池塘水中,影响水产养殖系统的碳、氮循环,从而影响温室气体n2o的排放。

随着全球变暖问题日益受到关注,对人为来源(如燃料燃烧,农业,牲畜等)的温室气体(ghgs)的排放进行了量化。温室气体包括二氧化碳(co2),甲烷(ch4),n2o,臭氧(o3)等。n2o是重要的温室气体之一,单位质量n2o的增温潜势(gwp)在100年的时间尺度范围内是单位质量co2的265倍(ipcc,2013)。n2o在大气中可以存在114年,能导致臭氧破坏。据报道,2009年大气中n2o浓度约为322 ppb[7]。虽然大气n2o仅占温室效应的6%,但自20世纪90年代以来的高增长率(目前每年0.25-0.30%)引起了人们的高度关注,尤其是它的源和汇[8]

农业被认为是n2o排放的主要人为来源[9-12]。然而,大多数研究集中在天然或施肥的土壤上,对水产养殖业的n2o排放的研究很少,水产养殖业也是农业的重要组成部分[13-16]。williams和crutzen初步估计[17],2008年全球水产养殖n2o-n排放量为91010 g,占全球n2o-n排放量的0.51%。考虑到水产养殖业的快速增长,对n2o排放量进行调查势在必行。

本文通过对水产养殖湿地n2o排放规律的监测研究,探求鱼塘、蟹塘两种水产养殖湿地与稻田湿地的n2o排放特征,同时探明与鱼塘、蟹塘养殖湿地n2o排放相关的环境因子。

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2. 研究的基本内容

1. 1. 漂浮暗箱-气相色谱法监测水产养殖湿地的N2O排放 ; 2.周期性测定与N2O排放相关的环境因子:沉积物pH,水样的DO,沉积物的DOC,沉积物的温度等因子; 3.计算N2O排放系数

3. 实施方案、进度安排及预期效果

4.1. 试验点

实验设置在中国科学院常熟农业生态实验站(313293n,1204188e)的旁的混养鱼塘和蟹塘。本实验于2017年3月至2018年3月鱼塘、蟹塘养殖季节进行周年测定。混养鱼塘与蟹塘之间的距离约为200米。

4.2. 混养鱼塘和蟹塘的田间试验

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4. 参考文献

[1]iwama, g. k. interactions between aquaculture and the environment.crit. rev. environ. sci. technol.1991, 21 (2), 177216.

[2]subasinghe, r.; soto, d.; jia, j. global aquaculture andits role in sustainable development. rev. aquacult. 2009, 1 (1), 29.

[3]crab, r.; avnimelech, y.; defoirdt, t.; bossier,p.;verstraete, w.nitrogen removal techniques in aquaculture for a sustainableproduction.aquaculture 2007,270(14),114.

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