[发明专利]一种测定贝类养殖蓝碳在沉积物中的累积速率的方法

说明书

本发明涉及生态环境监测和分析领域，特别涉及贝类养殖蓝碳在沉积物中的累积速率的探测方法。一种测定贝类养殖蓝碳在沉积物中的累积速率的方法，包括以下步骤:(1)分别在贝类养殖区和毗邻的非贝类养殖区各设置m、n个观测点；(2)采集观测点的沉积物样品，构建沉积物中碳含量的光谱模型；(3)测定观测点的光谱数据；代入所述的光谱模型，计算出观测点沉积物剖面的碳含量；(4)通过转换系数t把观测点沉积物剖面的碳含量转换成观测点的碳储量；(5)通过公式计算某段时间内的养殖蓝碳在沉积物中的累积速率。本发明的测定贝类养殖蓝碳在沉积物中的累积速率的方法，解决了困扰养殖增汇量化减排量的难点，便于科学评估养殖碳汇贡献。

技术领域

本发明涉及生态环境监测和分析领域，特别涉及贝类养殖蓝碳在沉积物中的累积速率的探测方法。

背景技术

面对日益严峻的碳排放链锁的全球气候变化，生物固碳是安全高效和经济可行的增汇途径。海水养殖能够最大限度的利用生物固碳策略，增加海洋碳汇，是近年来我国探索出的一条兼具增汇和低碳发展的双赢之路。

我国是世界上海水养殖规模最大的国家，养殖产量占世界的60％以上。其中，以贝藻类养殖为主业，其产量约占我国海水养殖产量的85％以上。贝、藻类分别通过摄食活动和光合作用吸收海水中的CO2，形成巨大的生物量，被收获后形成可移出的蓝碳。据估算，2006-2016期间，通过贝藻类移出的蓝碳逐年递增，从1400万吨/年增长到1900万吨/年，其中贝类移出的蓝碳从1000万吨/年增加到1200万吨/年，藻类移出的蓝碳从100万吨/年增加到200万吨/年。可见，我国的养殖蓝碳在缓冲全球气候变化中具有重要作用。

但是，除了可移出的生物量碳汇，沉降到沉积物中的无形的碳汇量也不容忽视。然而，由于监测技术的限制，一直未能量化这个沉积物蓝碳的量。

发明内容

为了弥补现有技术中存在的不足，本发明提供一种测定贝类养殖蓝碳在沉积物中的累积速率的方法，为养殖蓝碳的研究和分析提供必要的技术手段。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种测定贝类养殖蓝碳在沉积物中的累积速率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)分别在贝类养殖区和毗邻的非贝类养殖区各设置m、n个观测点，m≥1，n≥1；

(2)采集观测点附近的沉积物样品，构建沉积物中碳含量的光谱模型；

(3)测定观测点的光谱数据；代入所述的光谱模型，计算出观测点沉积物剖面的碳含量；

(4)通过转换系数t把观测点沉积物剖面的碳含量转换成观测点的碳储量：t＝沉积物密度×观测点沉积物的体积×浓度转换系数/该碳含量对应的沉积物剖面的面积；

(5)通过公式计算某段时间内的养殖蓝碳在沉积物中的累积速率；其中：ΔY为养殖区观测点的碳储量在某段时间Δt的差值；ΔN为非养殖区观测点的碳储量某段时间Δt的差值，Δt为时间段，m和n为对应养殖区观测点和非养殖区观测点的个数。

进一步的，所述的养殖区与非养殖区观测点的选取方法为：测定养殖区养殖贝类之前和非养殖区各观测点的海水和沉积物的多种参数，包括海水的pH、盐度、溶解氧、营养盐、总有机碳、生物需氧量，及沉积物的深度、粒度、盐度、有机碳、氮、磷含量；如果以上参数在养殖区和非养殖区之间没有显著差异，则设定为观测点；非养殖区紧邻养殖区，并包围或半包围着养殖区，与养殖区距离约100-200m。

进一步的，沉积物中碳含量的光谱模型构建方法为：

(1)采集观测点附近的沉积物湿样品，通过高精度光谱仪测定湿样品的可见-近红外光谱；

(2)把湿样品逐步烘干，形成不同水分梯度的沉积物样品，再测定这些沉积物样品的可见-近红外光谱；

(3)针对干燥的沉积物样品的光谱数据，建立碳含量光谱模型：