基于XRF测碳技术的中国海水贝类养殖碳汇研究

摘要

碳排放的逐年增加是全球气候变暖趋势逐渐加强的主要原因。海洋作为地球上最大的碳库，是全球碳循环过程的重要环节，其中海洋生物在海洋碳循环中起关键作用。海洋生物中的贝类能够利用海水中的碳酸根离子和滤食颗粒有机碳，形成以碳酸钙为主要成分的贝壳，起到了碳汇的作用。因此，海水贝类养殖是海洋渔业碳汇的一种重要途径，对海洋生物碳汇和固碳研究具有重要意义。本文选取了20种常见的海水养殖贝类，首次运用X射线荧光光谱仪对其贝壳碳含量进行定量分析测定，并且基于测定结果，运用统计分析的方法对我国沿海及沿海各省的主要养殖贝类的固碳量和固碳能力进行分析计算，同时采用时间序列和对比的分析方法探讨了2001-2010年我国沿海不同海域不同贝类的碳汇能力及变化趋势，得出如下结论:
　　(1)20种贝类的贝壳碳元素含量差别不大，含碳百分比最低的种类是长牡蛎，11.88％，最高的种类为古氏滩栖螺，12.61％;整体上看，螺类壳中含碳百分比的值高于双壳贝类。
　　(2)就生物体而言，所测20种贝类碳汇能力最强的种为纵带滩栖螺，8.87％，最弱的种为缢蛏，2.71％;整体上同样表现出螺类的碳汇能力高于双壳贝类。
　　(3)依据养殖各种贝类的海域固碳能力计算得出，养殖牡蛎的海域碳汇能力最强，值高达1.97 t/h m2;最低为养殖鲍类的海域，值为0.17 t/hm2。不同海域养殖同一贝类，其固碳效果也不相同，牡蛎养殖的海域中，山东省海域碳汇能力最高，2.62 t/h m2。以扇贝、贻贝养殖的各海域中，碳汇能力最高的均为福建省，分别为1.27 t/h m2和1.23 t/hm2。以蛤类养殖的各海域中，广西壮族自治区值最高。
　　(4)2001-2010年，我国海水贝类养殖已从海洋水体中以贝壳形式移出约5272005.79吨的碳。从沿海各省看，贡献最大的两个省份分别为山东省和福建省。
　　(5)2001-2010年，我国海水贝类养殖移出总碳量呈现逐年上升的趋势。养殖海域的碳汇能力表现出逐年下降趋势，沿海各省的变化存在很大差异，浙江、福建、广东、广西呈波动上升的趋势，山东、辽宁呈下降趋势。

目录

声明

摘要

论文说明

第一章 引言

1．1 研究背景

1．1．1 全球变暖下环境问题突显

1．1．2 我国碳减排压力大

1．1．3 贝类碳汇研究趋热

1．2 国内外研究进展

1．2．1 国外研究进展

1．2．2 国内研究进展

1．3 研究意义

1．3．1 理论意义

1．3．2 实际意义

1．4 本文研究内容与技术路线

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究路线

第二章 海洋贝类固碳的基本概念及理论

2．1 基本概念

2．1．1 碳汇与碳源

2．1．2 碳汇渔业与渔业碳汇

2．2 基本理论

2．2．1 海洋生态系统碳循环

2．2．2 贝类碳汇过程

2．2．3 贝类碳汇机理

2．3 小结

第三章 X射线荧光法在贝壳测碳中的应用研究

3．1 X射线荧光法理论及实验装置

3．1．1 基本原理

3．1．2 X射线荧光光谱仪

3．2 样品采集及备制

3．2．1 样品采集

3．2．2 样品备制

3．3 实验方法

3．3．1 半定量分析法及结果

3．3．2 定量分析法及结果

3．4 结果对比分析

3．5 小结

第四章 中国海水养殖贝类碳汇研究

4．1 中国近海养殖海域概况

4．2 碳汇数据处理

4．2．1 贝壳固碳的计算

4．2．2 养殖贝类海域碳汇能力计算

4．3 碳汇能力评估与分析

4．3．1 贝壳碳含量分析

4．3．2 贝类碳汇能力分析

4．3．3 贝类养殖固碳量分析

4．3．4 贝类养殖海域碳汇能力

4．3．5 贝类养殖碳汇在时间序列分析

4．4 小结

第五章 结论与讨论

5．1 研究结论

5．2 研究创新点

5．3 不足与展望

参考文献

附录一

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢