二氧化碳（CO₂）是一種長期存在的溫室氣體，是全球氣候變暖的主要驅動力。到2023年，全球大氣中的CO₂濃度升至約420.0?ppm的歷史高位，是工業化前水平的151%，占長期溫室氣體引起的輻射強迫的約66%（WMO，2024年）。過去幾十年中，大氣中CO₂濃度的持續增加引起了國際社會的廣泛關注。為此，中國政府制定了“雙碳”目標，計劃在2030年前限制碳排放，并在2060年實現碳中和。實現這些雄心勃勃的目標需要明確了解CO₂的來源及其在不同生態系統（包括海洋、淡水和陸地系統）中的貢獻（Borges等，2005年；Cole等，2007年；Raymond等，2013年）。

全球海洋通過物理和生物過程的共同作用成為主要的碳匯，每年吸收2.9?±?0.4?Gt C的二氧化碳，約占全球人為CO₂排放量的26%，從而為減緩氣候變化做出了重要貢獻（Friedlingstein等，2024年）。盡管沿海海洋生態系統僅占整個海洋表面的相對較小部分，但由于其較高的初級生產力、沉積速率和強烈的陸海相互作用，其生物地球化學循環速率異常高（Howarth等，2011年；Bauer等，2013年）。近年來，沿海海水養殖業在全球范圍內迅速發展，提供了全球大部分的海產品供應（FAO，2024年）。然而，這種快速增長也給沿海生態系統的碳動態帶來了額外的復雜性（Zhang等，2017年）。集約化水產養殖方式通過改變營養輸入、初級生產、有機物分解和沉積物碳埋藏過程，深刻影響了碳通量（Mahmood等，2016年；Han等，2021年；Pan等，2021年；Xu等，2025年）。這些影響可能來自水產養殖管理活動（如廢物排放和飼料投入）以及養殖生物的生物活動（如濾食、光合作用和排泄），這些活動推動了生物地球化學轉化（Holmer等，2002年；Nizzoli等，2005年；Yang等，2020年；Li等，2024a）。值得注意的是，不同養殖物種由于代謝、生態和功能特征的差異，可能對碳循環產生不同的影響。沿海海水養殖的生態足跡及其對從區域到全球尺度碳動態的潛在影響，強調了解決這些生態系統中CO₂排放及其驅動因素問題的必要性。這些努力對于準確評估沿海生態系統的碳平衡以及促進水產養殖領域的氣候適應性和環境可持續發展至關重要。

西湖港位于中國浙江省寧波市，是中國東海的一個半封閉的袋狀海灣。該港的水產養殖歷史可追溯到20世紀70年代，隨著時間的推移，養殖活動逐漸 intensify。然而，過度養殖導致了嚴重的環境退化和經濟效益下降（Jiang等，2020年）。最近，由于政府政策的加強和水產養殖從業者生態意識的提高，環境狀況得到了顯著改善。重要措施包括合理規劃養殖物種及其放養密度、用配方顆粒飼料替代雜魚飼料，以及加強對工業和農業廢水排放的監管。在全球氣候變化的背景下，人們越來越關注通過優化結構和管理實踐來發展低碳水產養殖，以減少碳排放（Cao等，2024年；Zhang等，2025年）。然而，關于西湖港水產養殖系統中的碳排放和碳循環的研究仍然有限，這對該地區的低碳水產養殖發展構成了挑戰。

本研究探討了西湖港四個代表性區域（雙殼類養殖區、海藻養殖區和魚類養殖區以及一個對照區）水-氣界面的季節性CO₂通量變化以及表層水中溶解CO₂濃度的變化。具體目標是：（1）量化這些養殖區的季節性CO₂動態模式；（2）確定影響CO₂通量和濃度的重要環境因素；（3）研究水產養殖實踐和不同養殖生物的生理活動對CO₂動態的生態影響。這些發現有望增進我們對沿海海水養殖系統中碳循環過程的理解，并為制定旨在減少碳排放和提高環境可持續性的養殖策略奠定基礎。

B、S、F和C區域的平均水深分別為4.23、5.32、10.54和6.31?m（表S1）。四個區域的鹽度范圍為26.2至26.4（圖S1，表S1），各區域之間沒有顯著差異（P?>?0.05，重復測量方差分析）。如圖2所示，WT和DO在各季節之間沒有顯著差異（P?>?0.05，圖2a，c）。B區域的平均水pH值為7.93，顯著低于S（7.99）、F（8.00）和C（7.98）

研究表明，季節性變化對CO₂通量和溶解CO₂濃度的影響大于養殖區的存在（表2）。從定量上看，所有區域間CO₂通量的最大季節性差異平均為156.52?μmol?m^?2?h^?1，而區域間最大差異平均為117.73?μmol?m^?2?h^?1

本研究首次嘗試描述了中國東部西湖港不同養殖區季節性CO₂通量及其環境驅動因素。總體而言，所有區域都是大氣中的凈CO₂來源，但存在明顯的季節性和結構差異。雙殼類養殖區始終表現出最高的CO₂通量，這歸因于呼吸作用和鈣化的增強以及浮游植物吸收的有限。海藻養殖可以

張東旭：撰寫 – 審稿與編輯，撰寫 – 原稿，軟件使用，方法論，調查，資金獲取，概念構思。陳玉鵬：撰寫 – 原稿，軟件使用，方法論，調查。姚賽南：調查。陳龍：調查。李雙：撰寫 – 審稿與編輯，可視化。何杰：撰寫 – 審稿與編輯，監督。徐文軍：撰寫 – 審稿與編輯，項目管理。

GB 17378.4–2007a, 2007

GB/T 12763.6–2007b, 2007

Holmer等，2005

江和方，2021

作者聲明他們沒有已知的可能會影響本文所述工作的競爭性財務利益或個人關系。

本工作得到了寧波市重大科技攻關項目（項目編號：2022Z172）的資助。