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华南植物园揭示互花米草入侵削弱滨海湿地固碳功能的微生物机制

来源：花匠小妙招时间：2026-02-04 02:37

互花米草（Spartina alterniflora）是近几十年来在我国滨海湿地迅速扩张的重要外来入侵植物，其较快的生长速率和有机质输入会深刻影响湿地土壤碳循环过程。然而，互花米草入侵是否会改变滨海湿地的甲烷排放以及其背后的微生物生态机制，仍存在认识不足。

科研团队研究基于珠海淇澳红树林自然保护区，从光滩、互花米草入侵区与原生红树林区开展了一年期原位连续监测，并结合土壤理化性质、溶解性有机质分子组成（DOM）特征以及产甲烷菌与甲烷氧化菌群落结构分析，系统揭示了互花米草入侵对土壤甲烷排放的影响机制。结果表明，与红树林土壤相比，互花米草入侵使土壤甲烷排放量显著升高，其年平均甲烷排放速率约为红树林生态系统的 8.7 倍。进一步分析显示，互花米草入侵导致土壤中可降解有机质组分（如脂类和蛋白/脂肪族类物质）显著增加，而土壤硫酸盐、土壤有机碳和总氮含量下降。这些变化不仅降低了DOM的分子稳定性，还为产甲烷菌提供了更多可利用底物，从而增强甲烷生成过程。微生物群落分析发现，互花米草入侵土壤中产甲烷菌的丰度上升，尤其是能够利用可降解有机基质的 Methanococcoides 相对丰度增加；另一方面，甲烷氧化菌的丰度和多样性下降，尤其是具有高甲烷亲和能力的Ⅱ型甲烷氧化菌显著减少。这种“产甲烷增强”与“甲烷氧化削弱”的协同作用，最终加剧了土壤甲烷的排放，进而削弱了滨海湿地的碳汇功能。

相关研究以“Spartina alterniflora invasion enhances soil methane emissions in coastal wetlands by increasing labile organic matter and restructuring methane-cycling microbial communities”为题近期发表在国际学术期刊Journal of Plant Ecology （《植物生态学报》）（IF5=3.9）上。中国科学院华南植物园小良站覃国铭博士为第一作者，王法明研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院青年科学家基础研究项目、广东省基础与应用基础研究基金、南方海洋科学与工程广东实验室（珠海）等项目资助。