来源：北部湾海洋环境与灾害重点实验室    编辑：周姣娣    作者：蒙柳清  

近日，我实验室陶玉华教授团队，以通讯作者在国际知名海洋类期刊《Frontiers in Marine Science》（中科院大类2区，TOP，影响因子IF=5.247）上发表了题目为“Effects of Spartina alterniflora Invasion on Soil Organic Carbon Storage in the Beihai Coastal Wetlands of China”的研究论文。

文章摘要：

互花米草的入侵改变了当地生态系统的碳循环过程。为明确互花草入侵对北部湾北部湿地土壤碳库的影响，研究分析了不同入侵阶段湿地土壤有机碳(SOC)和有机碳储量(SOCS)的分布特征及其影响因素。结果表明，互花米草湿地中SOC含量(2.65 ~ 21.54 g/kg)高于光滩(0.85 ~ 1.19 g/kg);0 ~ 20 cm深度SOC含量高于20 ~ 40 cm和40 ~ 60 cm深度;与光滩相比，3a、12a、15a、16-19a和26a的总SOC对应增加了72.11%、78.45%、77.56%、80.42%和90.63%。互花米草入侵增加了表层土壤和深层土壤的SOC及SOCS，且SOCS在入侵初期迅速增加，至12 ~ 15年后保持相对稳定和持续增长的状态。SOC和SOCS的分布和积累主要受土壤质地、土壤容重、含水量、总氮和总磷的影响。在入侵年份为26a湿地中，互花米草自身贡献是湿地SOC的主要来源。在其他入侵年份，海源是湿地SOC的主要来源，但互花米草对湿地SOC的贡献随入侵年龄的增加而增加。研究证实互花米草具有持续增强滨海湿地生态系统土壤固碳能力的作用，但在北部湾北部地区，仍应加强对互花米草入侵的科学控制及本地红树林生态系统的保护。

研究背景：

互花米草是入侵我国滨海湿地生态系统的典型物种，于1979年被引入广西北部湾丹兜海滨海湿地。多来年，互花米草入侵改变了广西北部湾滨海湿地生态系统的分布格局，但其对当地湿地土壤有机碳和土壤有机碳的响应特征和机理尚不清楚。为此，本研究拟探明互花米草不同入侵阶段表层和深度样品中有机碳含量和有机碳含量的变化特征，探讨多环境因子对互花米花不同入侵阶段土壤有机碳和有机碳分布及积累的影响，以期为深入了解互花米草在滨海湿地土壤改良和碳循环中的生态作用提供理论依据。研究以广西北部湾丹兜海、南康江河口等地的典型样地为研究对象，并通过谷歌Earth、Landsat5/6/7影像数据和GPS定位确定了其入侵年龄范围（图1）。

Fig1：Locations of study sites and sampling areas in the Spartina alterniflora wetlands (number behind SA means the invasion ages; MF, mudflat).

Fig2：Distribution characteristics of organic carbon content in the soils from different Spartina alterniflora wetlands. Different lowercase letters indicate that there are significant differences at the same soil depth in different invasion ages. Different capital letters indicate that there are significant differences among different soil depths in the same invasion age (P < 0.05).

Fig3：Distribution characteristics of organic carbon storage in the soils from different Spartina alterniflora wetlands. Different lowercase letters indicate that there are significant differences at the same soil depth in different invasion ages. Different capital letters indicate that there are significant differences among different soil depths in the same invasion age (P < 0.05).

Fig4：Results of PCA analysis of soil organic carbon and other physical and chemical factors among different soils from Spartina alterniflora wetlands with different invasion age.

研究结论：

本研究采用空间代替时间的方法，探讨了北部湾北部互花草湿地在不同入侵阶段的有机碳和有机碳含量的变化特征及其影响因素。总体而言，SOC随入侵时间的增加的而增加，且表现为入侵初期迅速增加，入侵12-15年后达到相对稳定的持续增长状态。柱状样品中SOC分布特征显示，互花米草的入侵不仅增加了表层土壤的SOC累积，也增加了深层土壤的SOC累积。含水率、TN、TP、C/N、粉砂和粘土比例等是不同深度和不同入侵年龄SOC和SOCS发生变化的主要驱动因素。由于缺乏SOC的来源的定量来源及土壤的准确沉积速率数据，本研究仅初步发现入侵年龄为26a的SOC主要来源于互花米草植物的自身输入，其他入侵年龄的SOC则由海源输入。今后，建议对研究区互花米草进行长期、全面的观测，进一步跟踪互花米草入侵及其演替过程，重点研究SOC变化因素的作用机制。

研究团队：

本文第一作者为黄星博士，通讯作者为陶玉华教授和王薛平副教授，共同署名作者段轶韬（研究生）、龙海丽及本科生罗昌盛、赖宇飞。本研究得到国家自然科学基金项目(31960251,41901226,41907320)和广西科技基地和人才专项(2020AC19064)的资助。

论文链接：https://doi.org/10.3389/fmars.2022.890811