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N2O是一种重要的温室气体,大气中N2O浓度增加及其对气候变化的影响是当前关注的全球性重大环境问题。水产养殖的水体中含有大量营养盐物质,使其成为N2O的潜在释放源。近年来,滨海围垦水产养殖生态系统N2O产生与排放已经引起国内外学者的广泛关注,通过开展相关研究有利于滨海湿地生态系统温室气体排放清单的编制,并为控制温室气体排放提供科学依据。然而,已有的一些研究还缺乏系统性,一些关键的科学问题仍未得到深入揭示。基于此,本研究选择福建主要河口(闽江和九龙江)湿地围垦养虾塘为研究对象,以N2O为研究主线,通过野外原位观测、室内分析和模拟实验相结合的方法,对养虾塘沉积物-水和水-气界面的N2O释放方式与通量、水体溶存N2O时空变化特征及影响因素、养虾塘N20的来源和产生过程等方面开展研究。得到主要结论如下:(1)闽江和九龙江河口养虾塘均表现为N2O释放源,水-气界面N20浮箱通量在2个河口差异不显著。N2O浮箱通量变化在闽江河口主要受到气温和水温的影响,呈现出养殖中期极显著高于养殖初期和末期的变化特征;在九龙江河口主要受水体盐度、NH4+-N和NO3--N浓度的影响,表现为养殖末期极显著高于养殖初期和中期。由于还受到风速、DO、DOC、Chl-a和无机氮浓度等众多因素的影响,2个河口养虾塘水-气界面N2O浮箱通量表现出一定的日动态特征,且与温度日变化相比具有一定滞后性。养虾塘水-气界面N2O扩散通量在2个河口均表现为N2O释放源,且在闽江河口的扩散通量极显著低于九龙江河口,风速是2个河口水-气界面N2O扩散通量最主要的影响因子。三种扩散模型通量(LM86、W92和RC01)在2个河口养虾塘均表现为LM86和RC01分别低于和高于浮箱通量,W92扩散通量与浮箱通量相近,尤其是九龙江河口。养虾塘水-气界面N20浮箱通量与三种扩散通量均呈现极显著正相关,它们表现出基本一致的时空变化特征。(2)闽江河口养虾塘水体溶存N2O浓度和饱和度极显著低于九龙江河口,在2个河口均处于过饱和状态。养虾塘水体溶存N20浓度和饱和度在闽江河口表现为养殖中期>养殖末期>养殖初期的变化特征,在九龙江河口表现为养殖末期>养殖中期>养殖初期,且在2个河口的各养殖期之间均存在显著差异。养虾塘水体溶存N2O在2个河口均表现出一定的日动态特征,但不同时刻间无显著性差异。2个河口养虾塘上覆水溶存N2O浓度和饱和度在表层、中层和底层间存在一定的变化,但均无显著性差异;沉积物孔隙水溶存N2O浓度和饱和度均极显著高于上覆水。闽江河口养虾塘上覆水溶存N20时空变化的主要影响因素有盐度、pH、Eh、Chl-a和无机氮浓度,影响九龙江河口的主要有盐度、pH、Eh、DOC、Chl-a和无机氮浓度,2个河口养虾塘沉积物孔隙水溶存N2O变化的主要影响因素均为DOC和无机氮浓度。(3)闽江和九龙江河口养虾塘沉积物-水界面实测通量约为模型扩散通量40多倍,即在从沉积物扩散到上覆水体的过程中有额外的N2O产生,因此沉积物-水界面这一薄层是N2O产生的热点区域。沉积物-水界面N2O实测通量仅为水-气界面浮箱通量的一半,因此养虾塘释放的N2O有一部分来源于上覆水体。养虾塘释放的N2O主要来源于沉积物,闽江和九龙江河口养虾塘沉积物释放N2O对总排放量的贡献率分别为64.96%和66.96%。闽江和九龙江河养虾塘水体N20释放分别来源于硝化作用和反硝化作用,而沉积物-水界面的N2O释放均来源于反硝化作用。(4)闽江河口养虾塘沉积物N2O的产生过程主要是反硝化作用和非生物作用,而硝化作用和硝化细菌反硝化作用起到削弱影响;九龙江河口养虾塘沉积物N2O的产生过程主要是反硝化作用,硝化作用表现为削弱影响,硝化细菌反硝和非生物作用分别起到一定的削弱和促进作用。养虾塘沉积物N2O总产生量在高温低盐条件下取得最大值,最小值出现在低温高盐条件下,沉积物pH、SOC和无机氮含量显著影响其N2O产生量。盐度对硝化作用、反硝化作用、硝化细菌反硝化和非生物作用均产生显著影响,而温度的影响均不显著,它们的交互作用分别对硝化细菌反硝化和非生物过程产生显著影响。