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Shell Quality and Carbon Sink of Cultured Snails Based on Geochemical Analysis in Liuzhou of Guangxi
WANGHui, LUAnkang, PENGJinxia, ZHOULiliu, WANGZhiqiang, WENYanhong, ZHOULijian, BIZhongmin, LIAOJialong, ZHOULiman
Chin Agric Sci Bull ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (14) : 157-164.
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Abbreviation (ISO4): Chin Agric Sci Bull
Editor in chief: Yulong YIN
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Shell Quality and Carbon Sink of Cultured Snails Based on Geochemical Analysis in Liuzhou of Guangxi
To help the healthy development of Liuzhou snail rice noodle in Guangxi, the shell quality and carbon sequestration effect and benefit of artificially bred snail were studied based on geochemical theory and technology. Using snail and field snail from Liuzhou snail breeding base as test materials, Ca2+, Mg2+, HCO3- and other data were tested to analyze the coupling relationship between shell quality and carbon sink and geological background. The values of Ca2+, Mg2+, HCO3-, pH and fCO2 in water can affect the construction and corrosion of calcite crystals in the shell of snails, making the shell mechanical strength different or eroded. The shell quality of artificially bred snails can be improved by adjusting the contents of Ca2+, Mg2+ and HCO3- in water, with the average content of CaCO3 and CO2 of 92.76% and 40.81% respectively, according to the estimation of 26000 t/a of artificially cultured snails, 3700 t of carbon can be fixed and the carbon sink transaction volume can reach 266800 yuan. The values of Ca2+, pH and fCO2 in water body are directly related to the quality of snails. The carbon sink of cultured snails belongs to the carbon removal technology category of biomass energy carbon capture and storage, and can apply for carbon trading.
snail and field snail / cultured snail / shell carbon fixation / geochemical composition / shell quality / carbon trading / snail rice noodle industry / Liuzhou of Guangxi
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为研究中国圆田螺(Cipangopaludina chinensis)和中华圆田螺(Cipangopalndina cathayensis)两者之间的形态差异。通过单因子方差分析、主成分分析、聚类分析和判别分析对185个中国圆田螺和中华圆田螺个体的11个可量性状及23项性状参数进行了比较研究。单因子方差分析的结果显示,中国圆田螺和中华圆田螺的形态学差异显著(P<0.05);主成分分析构建了6个主成分,其贡献率分别为37.278%、17.038%、11.606%、11.606%、9.912%、7.471%、6.228%,累计贡献率为89.533%;利用主成分1和主成分2构建的散点图中,中国圆田螺和中华圆田螺的个体差异明显,主要集中在螺旋部和形体轮廓特征方面,与聚类分析的结果一致。利用逐步判别方法从23项形态比例参数中筛选出体高/体宽和螺旋部宽/体宽两个性状,建立中国圆田螺(Y)和中华圆田螺(Z)判别函数：Y=-609.11+1067.27X<sub>1</sub>+528.48X<sub>2</sub>,Z=-673+1084.59X<sub>1</sub>+579.95X<sub>2</sub>,将数据代回函数中进行检验可得综合判别准确率为95.15 %,表明可以有效地将两者加以区分。上述差异性状和判别函数可为中国圆田螺和中华圆田螺后期的遗传育种工作及鉴定提供基础数据资料。
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中国是浅海贝藻养殖的第一大国，年产量超过1 000万t。根据贝藻养殖产量、贝藻体内碳元素的含量及其贝类能量收支，推算出2002年中国海水养殖的贝类和藻类使浅海生态系统的碳可达300多万t，并通过收获从海中移出至少120万t的碳。该结果不仅为探讨全球“遗漏的碳汇”问题提供了一个新的线索，同时也证明了浅海的贝类和藻类养殖活动直接或间接地使用了大量的海洋碳，提高了浅海生态系统吸收大气CO<sub>2</sub>的能力。另外,贝藻的养殖活动与浅海生态系统的碳循环之间关系复杂，相互作用明显，因此，它的生物地球化学过程是一个值得深入研究的科学问题。
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为了评估广东省海水养殖贝类的碳汇能力，依据《中国渔业统计年鉴》中广东省海水养殖贝类产量，参考组织干质量比例和组织碳含量，对2016—2020年广东省海水养殖贝类的碳汇能力进行物质量和价值量评估。结果表明2016—2020年期间广东省海水养殖贝类碳汇能力整体较稳定，通过贝类移除碳物质年均15.63万t，相当于移除CO<sub>2</sub> 57.35万t，年均创造经济价值0.86~3.43亿美元。广东省贝类碳汇带来的巨大环境效益以及可观的经济效益，有利于加快实现“双碳”目标，同时应进一步关注贝壳的处理。
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地下水测年是水循环尤其是水文地质研究的关键环节之一，但已提出的地下水年龄概念及其测年方法具有复杂多样且难以区分的特点，给实际应用和进一步发展带来困扰。系统梳理了学术界常出现的地下水年龄和滞留时间的概念内涵，同时对衍生的理想化年龄、示踪剂年龄、表观年龄、年龄分布和模型年龄等相关概念进行了辨析，综合分析并绘制了地下水年龄相关概念间的关系图；根据示踪剂类型，总结并评述了地下水测年的天然同位素示踪剂方法（包括放射性核素衰变法和稳定核素线性积累法）、人类活动产生的核素和温室气体示踪剂样品的采集、分析方法及其优缺点；指出地下水测年方法存在水质点和水体系统2个研究角度，并对当前正大量兴起的、从水体系统（动态）角度出发的多示踪剂联用和年龄数据的模型解释方法进行了评述，认为地下水测年方法需根据研究目标和示踪剂适用范围综合确定，未来应重点关注表征地下水系统时空动态的年龄分布研究，加强地质、水文和水化学等多学科数据信息的整合，从而建立地下水流数值模型来刻画年龄分布及模型研究。
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以扇贝和珍珠母贝壳为研究对象,对其化学成分、微观结构以及热分解行为进行研究,结果表明,扇贝和珍珠母贝壳都是由95%左右的CaCO<sub>3</sub>和5%左右的有机质组成。其中,扇贝的无机相几乎由100%的方解石组成,而珍珠母贝壳的无机相由4.96%的方解石和95.04%的文石组成。且两者所含有机质的成分存在很大的差异。热分析表明,热分解分为两个阶段,第一阶段为有机质的变性和分解,第二阶段为碳酸钙分解为二氧化碳和氧化钙的过程。有所不同的是,珍珠母贝壳在400~500℃出现了由文石转变为方解石的晶型转换,可为生物矿化等提供参考。
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本次研究在螺蛳壳及水体、基岩、底部腐泥样品采集时，得到柳州市谷之韵农业公司兰健勇总经理、柳州市三江县聚和农业发展专业合作社石红甲总经理、柳州市天之润农业发展有限公司何忠明总经理、柳州市渔业技术推广站罗通工程师大力支持，样品测试得到广西煤炭地质一五〇勘探队测试中心唐胜群、张秋兰、蒋林清、程观文、黄海洋、韦守芝等人大力支持，特表谢意。
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