九龍江河口養(yǎng)蝦塘氧化亞氮排放通量及影響因素

金寶石，謝建國(guó)，閆鴻遠(yuǎn)，楊平，曾從盛

（1.安慶師范大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，安徽 安慶 246011；2.福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，福州 350007）

氧化亞氮（N2O）是僅次于二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）的痕量溫室氣體，但是其增溫潛能在百年尺度上約為CO2的265 倍，對(duì)全球氣溫升高和酸雨形成起著重要作用，且可對(duì)臭氧層造成嚴(yán)重破壞[1]。據(jù)報(bào)道，2016 年全球大氣 N2O 濃度已增至 328 nL·L-1，相比工業(yè)化前濃度（270 nL·L-1）增加了22%，且仍以每年0.25%~0.30%的速率增長(zhǎng)[2]。水生生態(tài)系統(tǒng)是溫室氣體N2O 的重要來(lái)源，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)海洋、湖泊、水庫(kù)、河流等自然水生生態(tài)系統(tǒng)做了大量的研究工作[3]，人工水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)富含各種營(yíng)養(yǎng)鹽物質(zhì)，養(yǎng)殖水體的高氮負(fù)荷使其成為N2O 的潛在釋放源[4]。據(jù)估算，2009 年全球水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的N2O 排放量為9.30×1010g，如果按照年增長(zhǎng)速率7.1%持續(xù)擴(kuò)大養(yǎng)殖業(yè)，其排放量將在2030 年達(dá)到3.83×1011g，并占人類活動(dòng)N2O排放總量的5.72%[5]。

中國(guó)濱海水產(chǎn)養(yǎng)殖規(guī)模及增加速率均居世界首位，衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)顯示其規(guī)模從1984 年的2 612 km2增加到2016 年的13 075 km2，其中福建省濱海養(yǎng)殖塘面積達(dá)到698 km2[6]。目前，在閩江河口[7-9]和黃河三角洲[10]開(kāi)展了水產(chǎn)養(yǎng)殖塘的溫室氣體產(chǎn)生與排放研究，但是相對(duì)于廣泛分布且受人類活動(dòng)影響顯著的濱海水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)而言，已有的研究比較有限，且研究結(jié)果還存在不確定性[11-13]?；诖?，選擇鮮見(jiàn)報(bào)道的九龍江河口濕地圍墾養(yǎng)蝦塘為研究對(duì)象，研究其N2O 排放特征及影響機(jī)制，為進(jìn)一步完善濱海水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)N2O 排放清單和減少N2O 排放提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

研究區(qū)位于福建省九龍江河口紫泥鎮(zhèn)滸茂州甘文農(nóng)場(chǎng)（117°53′36″E，24°26′10″N），屬于南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，溫暖濕潤(rùn)，年平均氣溫和降水量分別為 21.0 °C 和 1 371 mm，灘涂面積約 2 666 hm2。該研究區(qū)處于九龍江河口咸淡水交匯處，水質(zhì)較好，水產(chǎn)養(yǎng)殖條件優(yōu)越。近些年來(lái)，隨著人們對(duì)魚(yú)蝦類水產(chǎn)品需求的增長(zhǎng)，河口出現(xiàn)了大規(guī)模圍墾潮灘濕地的水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)，養(yǎng)殖品種主要為南美白對(duì)蝦（Itope?naeus vannamei），養(yǎng)殖密度約為45尾·m2，養(yǎng)殖活動(dòng)通常是在5月中下旬投放蝦苗，10月上中旬將蝦全部收獲。養(yǎng)殖期間，每日向養(yǎng)蝦塘投放人工配制餌料，日投餌量為蝦體質(zhì)量的3%~10%，具體餌料投放量根據(jù)蝦的生長(zhǎng)及攝食情況進(jìn)行調(diào)整。本試驗(yàn)選擇2 個(gè)典型的養(yǎng)蝦塘，每個(gè)養(yǎng)蝦塘均由灘涂濕地圍墾而成，水域面積約為7 000 m2，水深約1.54 m，水體鹽度約為0.9%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

水-氣界面N2O 排放通量測(cè)定采用懸浮箱-氣相色譜儀法。在選定的2個(gè)典型養(yǎng)蝦塘均布設(shè)3個(gè)懸浮箱采樣點(diǎn)，樣點(diǎn)分布呈等邊三角形，間距約5 m。懸浮箱是將透明有機(jī)玻璃箱外包錫箔紙固定在泡沫制作的載體上，箱上安裝用于平衡箱內(nèi)外壓力的通風(fēng)管，箱內(nèi)頂部安裝1 個(gè)用于混合氣體的小風(fēng)扇。鑒于對(duì)蝦養(yǎng)殖周期和養(yǎng)殖戶準(zhǔn)許采樣頻次情況，分別在養(yǎng)殖初期（6 月20 日）、養(yǎng)殖中期（8 月19 日）和養(yǎng)殖末期（10 月8 日）乘小木船進(jìn)行懸浮箱氣樣采集，1 個(gè)通量測(cè)定共抽氣4 次（間隔15 min），1 次采樣量為60 mL，將氣體注入鋁箔復(fù)合膜材料采樣袋帶回實(shí)驗(yàn)室。綜合考慮采樣耗時(shí)和采樣操作可行性等情況，白天每間隔3 h，分別于8：00、11：00、14：00 和17：00 進(jìn)行一次氣體采集，以分析水-氣界面N2O通量日間動(dòng)態(tài)變化。采集的氣樣用氣相色譜儀（Shimadzu GC-2014，Ja?pan）測(cè)定其N2O 濃度，測(cè)定采用ECD 檢測(cè)器，載氣為高純氦氣，檢測(cè)器、柱箱和進(jìn)樣口溫度分別為320、60 ℃和50 ℃，氣體流速為 30 mL·min-1。N2O 排放通量的計(jì)算公式[7]為：

式中：F為N2O排放通量，μmol·h-1；dc/dt為N2O氣體濃度單位時(shí)間的變化，μmol·h-1；V為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體摩爾體積，22.4 L；H為采樣箱的箱高，m；T為采樣箱內(nèi)溫度，℃；N為量綱轉(zhuǎn)化系數(shù)，1 000。計(jì)算通量的一組N2O 濃度變化數(shù)據(jù)在關(guān)于時(shí)間的線性函數(shù)中R2>0.80時(shí)才有效。氣體通量為正值表示N2O 由水體進(jìn)入大氣，為負(fù)值表示N2O從大氣進(jìn)入水體。

1.3 環(huán)境因子測(cè)定與樣品分析

與采集氣樣同步，采用便攜式氣象儀（Kestrel-3500，USA）在野外現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定距水面1.5 m 高度處的氣溫和風(fēng)速；原位測(cè)定各懸浮箱旁邊表層（10 cm 深度）水體的pH、溫度、鹽度和溶解氧（DO）濃度，其中pH和水溫采用IQ150 便攜式pH/溫度計(jì)（IQ Scientific Instruments，USA）測(cè)定，鹽度采用鹽度計(jì)（Eutech In?struments SALT 6+，USA）測(cè)定，DO采用多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測(cè)儀（YSI500A，USA）測(cè)定。

利用Sea-Bird Ⅱ型采水器（Sea-bird Electronics，USA）分別采集各懸浮箱旁邊表層（10 cm 深度）水樣100 mL，加入1 mL 1 mol·L-1HgCl2溶液密封后帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行水質(zhì)測(cè)定。利用總有機(jī)碳分析儀（Shimad?zu，Japan）測(cè)定溶解性有機(jī)碳（DOC）濃度，利用流動(dòng)注射分析儀（SKALAR San++，Netherlands）測(cè)定濃度，葉綠素 a（Chl-a）濃度是將水樣過(guò)濾后用丙酮浸提，采用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（Shimadzu UV-2450，Japan）測(cè)定[14]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2010 和Origin 8.0 軟件對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和制圖，采用SPSS 19.0 軟件中單因素方差分析（One-way ANOVA）的LSD 法進(jìn)行不同樣品實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)間的差異及顯著性檢驗(yàn)，采用Pearson 相關(guān)分析和多元逐步回歸分析，分析氣象要素和水環(huán)境因子與N2O排放通量的關(guān)系。以上統(tǒng)計(jì)分析中顯著性水平α=0.05，文中數(shù)值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，圖中誤差線均為標(biāo)準(zhǔn)誤差。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣象要素與水環(huán)境因子

研究期間，九龍江河口養(yǎng)蝦塘的氣象要素與水環(huán)境因子的變化如圖1 所示。氣溫的變化范圍和均值分別是24.41~36.91 ℃和（28.40±2.20）℃，養(yǎng)殖中期氣溫顯著高于養(yǎng)殖初期和末期（P<0.05）；風(fēng)速的變化范圍和均值分別是0.91~3.57 m·s-1和（2.28±0.58）m·s-1，河口區(qū)風(fēng)速隨養(yǎng)殖期推移顯著增大（P<0.05）；氣溫與風(fēng)速在各養(yǎng)殖期的不同時(shí)刻均存在一定的顯著差異（P<0.05）。水溫的變化范圍和均值分別是28.03~35.05 ℃和（31.71±1.22）℃，水體鹽度的變化范圍和均值分別是0.64%~1.42%和0.92%±0.12%；水體pH 的變化范圍和均值分別是8.53~9.85 和（9.15±0.22），DO 的變化范圍和均值分別是5.83~14.86 mg·L-1和（10.17±1.60）mg·L-1；DOC 濃度的變化范圍和均值分別是 4.80~10.18 mg·L-1和（7.00±1.22）mg·濃度的變化范圍和均值分別是0.16~0.74 mg·L-1和（0.48±0.12）濃度的變化范圍和均值分別是4.07~36.48 μg·L-1和（12.46±3.17）μg·L-1，濃度的變化范圍和均值分別是6.43~96.87 μg·L-1和（42.23±8.02）μg·L-1濃度的變化范圍和均值分別是 44.03~129.77 μg·L-1和（75.27±8.60）μg·L-1，Chl-a 濃度的變化范圍和均值分別是 28.67~95.78 μg·L-1和（65.94±8.41）μg·L-1。方差分析的結(jié)果表明，養(yǎng)殖水體的溫度、鹽度、pH、和 Chl-a濃度在各養(yǎng)殖期均存在一定的顯著差異（P<0.05），且在同一養(yǎng)殖期的不同時(shí)刻也存在一定的差異顯著性（P<0.05）。

2.2 水-氣界面N2O排放通量

研究期間，九龍江河口養(yǎng)蝦塘水-氣界面N2O 排放通量如圖2 所示。養(yǎng)殖初期、中期和末期N2O 排放通量的變化范圍分別為 0.10~0.27、0.11~0.34 μmol·m-2·h-1和0.21~0.64 μmol·m-2·h-1，均值分別為（0.20±0.04）、（0.22±0.06）μmol·m-2·h-1和（0.35±0.11）μmol·m-2·h-1。時(shí)間變化上，養(yǎng)殖末期的排放通量顯著高于養(yǎng)殖初期和中期（P<0.05），而養(yǎng)殖初期與中期之間無(wú)顯著差異（P>0.05）；觀測(cè)時(shí)刻上，在養(yǎng)殖初期和中期呈現(xiàn)自8：00開(kāi)始持續(xù)增加，而在養(yǎng)殖末期則是在14：00達(dá)到峰值后開(kāi)始下降，各養(yǎng)殖期不同時(shí)刻的排放通量均存在一定的顯著差異（P<0.05）。

2.3 N2O排放與環(huán)境因子的關(guān)系

相關(guān)分析表明（表1），九龍江河口養(yǎng)蝦塘水-氣界面N2O 排放通量總體上與水溫和濃度顯著正相關(guān)（P<0.05），與水體DOC 和濃度達(dá)到極顯著正相關(guān)（P<0.01），而與鹽度呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）；氣溫、風(fēng)速、水體和Chl-a 濃度的影響總體上均不顯著（P>0.05），但在部分養(yǎng)殖期的分析中濃度存在顯著影響（P<0.05）。為了進(jìn)一步探討氣象要素與水環(huán)境中主要因子及其對(duì)N2O 排放通量的貢獻(xiàn)大小，利用多元逐步回歸分析得到最優(yōu)方程為y=1.467+4.363x1+1.127x2-2.206x3（R2=0.785，P<0.01，n=72）（式中，y為N2O 排放通量；x1為含量；x2為含量；x3為鹽度），這表明水體鹽度濃度是九龍江河口養(yǎng)蝦塘水-氣界面N2O排放通量的主要影響因素，三者共同解釋了78.5%的變化。

3 討論

3.1 養(yǎng)蝦塘水-氣界面N2O排放及相關(guān)研究比較

九龍江河口養(yǎng)蝦塘水-氣界面N2O排放通量的均值為（0.26±0.07）μmol·m-2·h-1，總體表現(xiàn)為向大氣釋放N2O 的源。這主要是因?yàn)樗a(chǎn)養(yǎng)殖過(guò)程中，投放的含有大量碳、氮的飼料及其他物質(zhì)，可以為水體N2O的產(chǎn)生提供底物。N2O 排放通量在不同養(yǎng)殖期和白天的不同時(shí)刻均存在一定的顯著變化（圖2），其原因一方面是由于水質(zhì)參數(shù)變化，養(yǎng)蝦塘水體的NO-3-N濃度在養(yǎng)殖末期顯著高于養(yǎng)殖初期和中期（圖1），而鹽度在養(yǎng)殖末期和中期顯著低于養(yǎng)殖初期（圖1），它們都是九龍江河口養(yǎng)蝦塘N2O 排放的主要影響因素（表1）；另一方面，養(yǎng)殖末期的對(duì)蝦個(gè)體較大，活動(dòng)性較強(qiáng)，對(duì)水體擾動(dòng)較大，促進(jìn)了N2O 釋放，從而出現(xiàn)養(yǎng)殖末期N2O 排放通量顯著高于養(yǎng)殖初期和中期的現(xiàn)象。觀測(cè)時(shí)刻上，N2O 排放通量在養(yǎng)殖末期與溫度變化一致，表現(xiàn)為午后14：00 達(dá)到最高后開(kāi)始降低，但在養(yǎng)殖初期和中期均是持續(xù)增加到17：00，與溫度變化相比存在一定的滯后性（圖2），這可能和參與N2O產(chǎn)生過(guò)程的微生物活性對(duì)溫度環(huán)境的響應(yīng)存在一定的滯后性有關(guān)，這種滯后效應(yīng)在其他相關(guān)研究中也有出現(xiàn)[8]。

表1 水-氣界面N2O排放通量與環(huán)境因子的相關(guān)系數(shù)Table 1 Correlation coefficients between N2O fluxes at water-air interface and environmental indicators

表2 總結(jié)了一些養(yǎng)殖水體以及九龍江河口紅樹(shù)林濕地和水體的N2O 排放通量。比較發(fā)現(xiàn)，除了華中農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)基地的鳊魚(yú)養(yǎng)殖塘N2O 排放通量很低外，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)和江蘇常熟的淡水養(yǎng)殖塘N2O 通量均高于河口區(qū)鹽水養(yǎng)殖塘，這主要是由于河口區(qū)養(yǎng)殖水體具體一定的鹽度，而內(nèi)陸淡水養(yǎng)殖水體的鹽度情況可忽略，多數(shù)研究表明鹽度在一定程度上抑制了N2O 的產(chǎn)生與排放[15]。地處高緯度的黃河口養(yǎng)殖塘N2O 排放通量低于閩江和九龍江河口區(qū)，這是由于緯度越高，溫度越低，而溫度通常與水生生態(tài)系統(tǒng)N2O 排放成正比[3]。在九龍江河口，養(yǎng)蝦塘N2O 排放通量要低于河口半咸水和近海海水的N2O 釋放（表2），一方面是由于養(yǎng)殖水體相對(duì)穩(wěn)定，而流動(dòng)的河口水體和海水促進(jìn)了氣體的逸散[23]；另一方面，本研究中N2O 排放通量是采用懸浮箱法測(cè)定的，而其他水體的N2O 排放通量多是基于模型計(jì)算的擴(kuò)散通量，采用不同模型的結(jié)果存在很大不確定性，且受到采樣時(shí)風(fēng)速的顯著影響[9]。此外，養(yǎng)殖塘N2O 排放通量也低于紅樹(shù)林濕地，這些結(jié)果在一定程度上表明養(yǎng)殖結(jié)束后的水體排泄活動(dòng)不會(huì)增加九龍江河口自然水體和紅樹(shù)林濕地的N2O 釋放。綜上所述，水產(chǎn)養(yǎng)殖塘水-氣界面N2O 排放具有一定的時(shí)空變化特征，在今后的研究中需要加強(qiáng)不同區(qū)域、不同類型養(yǎng)殖水體N2O 排放的年際、季節(jié)和日動(dòng)態(tài)研究，以便更好地揭示其變化規(guī)律，為我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)N2O 排放估算和清單編制提供更加準(zhǔn)確全面的數(shù)據(jù)。

表2 相關(guān)研究的N2O排放通量比較（μmol·m-2·h-1）Table 2 N2O fluxes of the other and relevant research（μmol·m-2·h-1）

3.2 養(yǎng)蝦塘水-氣界面N2O排放的影響因素

溫度因素包括氣溫和水溫，兩者密切相關(guān)并均對(duì)養(yǎng)蝦塘水-氣界面N2O 排放產(chǎn)生積極影響，總體上N2O 排放與水溫呈顯著正相關(guān)（表1）。水溫可以影響沉積物和水體中有機(jī)氮礦化、硝化和反硝化作用的反應(yīng)速率，進(jìn)而促進(jìn)N2O 產(chǎn)生[24]；溫度還會(huì)通過(guò)影響N2O在水中的溶解度和氣泡形成來(lái)影響排放通量[10]，溫度升高，N2O 溶解度降低，促進(jìn)了氣體從水面逸出。此外，高密度養(yǎng)殖的魚(yú)、蝦等水生生物的生命活動(dòng)（如覓食、代謝等）也受到溫度影響，高溫條件下它們的活動(dòng)比較旺盛，對(duì)水體的擾動(dòng)作用比較強(qiáng)烈，使得沉積物中無(wú)機(jī)氮進(jìn)入水體，為水體硝化與反硝化過(guò)程提供物質(zhì)來(lái)源，加大微生物硝化或反硝化潛力，從而有利于N2O 的產(chǎn)生[25]。因此，N2O 排放通量隨溫度上升而增加，這在河流、湖泊、海洋等多種水生生態(tài)系統(tǒng)中具有相同的結(jié)果[3]，這也是緯度較高、溫度較低的黃河口養(yǎng)殖塘N2O 排放通量低于閩江和九龍江河口的重要原因。風(fēng)速對(duì)九龍江河口養(yǎng)蝦塘水-氣界面N2O排放通量的影響并不顯著，甚至呈現(xiàn)一定的負(fù)相關(guān)（表1）。究其原因，一方面是由于N2O 釋放變化是多因素共同作用的結(jié)果；另一方面是本研究中排放通量是采用懸浮箱法測(cè)定的，在懸浮箱內(nèi)部的風(fēng)速幾乎為零，與外界實(shí)際風(fēng)速差異較大，因此與其他基于風(fēng)速計(jì)算的擴(kuò)散模型通量呈現(xiàn)的顯著正相關(guān)有所不同[9]。

鹽度主要通過(guò)直接影響微生物的N2O 產(chǎn)生過(guò)程，進(jìn)而影響N2O的產(chǎn)生量[15]。多數(shù)研究表明N2O排放通量隨鹽度增加而減小，但也有研究認(rèn)為鹽度的增加可以提高河口濕地N2O 的產(chǎn)生和排放通量或無(wú)顯著的影響[15]。九龍江河口養(yǎng)蝦塘水體的鹽度相對(duì)較高，為0.64%~1.42%，與N2O 排放通量呈顯著負(fù)相關(guān)（表1），表現(xiàn)出一定的抑制作用，這與其他河口區(qū)養(yǎng)殖塘的研究結(jié)果較為一致。詹力揚(yáng)等[23]在研究九龍江河口近海的海-氣界面N2O排放通量時(shí)也發(fā)現(xiàn)其有由高鹽處向低鹽處遞增的趨勢(shì)。但在閩江河口，養(yǎng)蝦塘水-氣界面N2O 排放通量與鹽度出現(xiàn)了顯著正相關(guān)的結(jié)果[26]，并認(rèn)為這是由于硝化作用比反硝化作用對(duì)鹽度更為敏感，鹽度對(duì)硝化過(guò)程產(chǎn)生抑制作用使其反應(yīng)不完全，導(dǎo)致水體中累積而抑制了N2O還原酶活性，使得N2O 轉(zhuǎn)化率和排放通量增加。與鹽度相同，pH 也是通過(guò)影響微生物活性而引起N2O 排放通量變化[27]。硝化作用和反硝化作用是水生生態(tài)系統(tǒng)中N2O 產(chǎn)生的主要過(guò)程，研究表明硝化細(xì)菌的pH 適宜范圍為7.7~8.1，反硝化細(xì)菌為7.0~8.0[28]。九龍江河口養(yǎng)蝦塘水體pH 高達(dá)9.15，過(guò)高的pH 值降低了微生物活性，影響到N2O 的產(chǎn)生；同時(shí)，過(guò)高的pH 刺激了N2O 還原酶活性，提高了反硝化產(chǎn)物中N2∶N2O，不利于N2O 的累積與釋放，因此pH 與N2O 排放通量呈現(xiàn)一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系（表1）。

養(yǎng)殖過(guò)程中由于投放的人工餌料殘余和水生生物的代謝產(chǎn)物，使得水體中含有大量的溶解性有機(jī)質(zhì)和無(wú)機(jī)氮，豐富的碳源可以增強(qiáng)微生物活性并促進(jìn)厭氧環(huán)境的形成，從而有利于N2O 的產(chǎn)生[29]，因此養(yǎng)殖水體N2O 排放通量與DOC 濃度呈顯著正相關(guān)（表1），在其他水生生態(tài)系統(tǒng)研究中也表明N2O 排放與有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān)[3]。水體溶解性氮是N2O 產(chǎn)生過(guò)程的主要驅(qū)動(dòng)因素之一，多數(shù)研究表明無(wú)機(jī)氮濃度與水生生態(tài)系統(tǒng)N2O 的產(chǎn)生與排放呈正相關(guān)，如地中海Rhone 河口水體中濃度可解釋硝化速率變化的72%[30]，YANG 等[31]在巢湖流域的河流研究中也發(fā)現(xiàn)N2O 排放通量與無(wú)機(jī)氮濃度呈顯著正相關(guān)。九龍江河口養(yǎng)蝦塘水-氣界面N2O 排放通量與濃度在養(yǎng)殖末期呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），但在整個(gè)養(yǎng)殖期內(nèi)相關(guān)性不顯著（P>0.05），而在整個(gè)養(yǎng)殖期內(nèi)與分別呈現(xiàn)極顯著和顯著正相關(guān)（表1），由此推測(cè)養(yǎng)蝦塘N2O 產(chǎn)生可能主要來(lái)源于反硝化作用。盡管養(yǎng)殖塘表層水體DO 濃度較高，但由于其具有穩(wěn)定的水文條件，長(zhǎng)期的淹水狀態(tài)和流動(dòng)性較差使其下部水體和底部沉積物的厭氧環(huán)境明顯，加上充足的供給，從而促進(jìn)了反硝化作用進(jìn)行。此外可以抑制N2O 還原酶活性，而沒(méi)有降低將轉(zhuǎn)化 為 N2O 的酶的活性，從而降低了反硝化產(chǎn)物的N2∶N2O，提高了N2O 的產(chǎn)生與釋放量[32]。

相比碳、氮的影響，磷對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)N2O 產(chǎn)生與排放的影響研究較少，但已有研究認(rèn)為，在農(nóng)田陸生生態(tài)系統(tǒng)中施用磷肥能提高磷酸酶活性，從而降低了植物體內(nèi)硝酸根離子含量，減少了土壤N2O 的排放[33]。九龍江河口養(yǎng)蝦塘N2O排放通量與水體濃度在養(yǎng)殖末期呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），但總體上相關(guān)性不顯著，這與宋紅麗等[10]在黃河口養(yǎng)蝦塘的研究結(jié)果基本一致。水體Chl-a 濃度影響未達(dá)到顯著水平，但可起到促進(jìn)作用，這是由于養(yǎng)殖過(guò)程中投放的大量餌料引起了硝態(tài)氮等無(wú)機(jī)氮濃度的升高，進(jìn)而引起浮游藻類的繁殖，而大量藻類的光合作用能夠增加水體DO 和濃度，從而促進(jìn)了耦合的硝化反硝化作用，產(chǎn)生并釋放出N2O 氣體[34]；另外，浮游藻類的吸收固定過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生N2O[35]。

4 結(jié)論

（1）N2O 排放通量隨養(yǎng)殖時(shí)間推遲不斷增加，且在白天不同時(shí)刻存在一定的變化特征，總體表現(xiàn)為向大氣排放N2O的源，排放通量均值為0.26 μmol·m-2·h-1。

（2）N2O 排放通量的主要影響因子是鹽度和硝態(tài)氮濃度，分別呈顯著負(fù)相關(guān)和正相關(guān)，另外水溫和DOC濃度也有顯著作用。

（3）由于地理位置差異、養(yǎng)殖方式以及采樣方式的不同，九龍江河口養(yǎng)蝦塘N2O排放與其他地區(qū)存在一定的差異，在今后的研究中需要不斷加強(qiáng)其年際、季節(jié)和日動(dòng)態(tài)研究，以期更好地揭示其時(shí)空變化規(guī)律。