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互花米草（Spartina alterniflora）是前國(guó)家環(huán)保總局首批公布的16種外來(lái)入侵植物之一。自上世紀(jì)70年代從北美引入以來(lái)，由于管理不善，導(dǎo)致互花米草在中國(guó)全境濱海濕地快速入侵和擴(kuò)張，嚴(yán)重危害了土著生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性和功能。

濱海濕地是由鹽沼和紅樹(shù)林等組成的藍(lán)碳生態(tài)系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的碳吸收能力。互花米草入侵形成的高密度與高生產(chǎn)力的鹽沼，被認(rèn)為有巨大的藍(lán)碳增匯潛力。近十年來(lái)，有關(guān)互花米草入侵影響藍(lán)碳碳匯的局地研究與日俱增。但是，在中國(guó)全境濱海濕地，互花米草入侵對(duì)藍(lán)碳碳匯的整體影響還尚不清楚。

為此，我們從91項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究中收集到2479個(gè)土壤有機(jī)碳（SOC）含量的觀測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)整合分析（meta-analysis）方法，探究了互花米草入侵對(duì)中國(guó)濱海濕地（鹽沼和紅樹(shù)林）SOC含量的影響。

圖1：研究地點(diǎn)

研究結(jié)果表明，整體上，互花米草入侵對(duì)中國(guó)濱海濕地（鹽沼和紅樹(shù)林）的SOC含量無(wú)顯著影響。

圖2：互花米草入侵對(duì)鹽沼和紅樹(shù)林土壤有機(jī)碳含量的總體影響

在9種不同類型的土著鹽沼和紅樹(shù)林中，互花米草入侵顯著增加了北亞熱帶地區(qū)以鹽地堿蓬（Suaeda salsa）為優(yōu)勢(shì)種的鹽沼土壤表層30 cm的SOC含量，降低了南亞熱帶地區(qū)以秋茄（Kandelia obovata）為優(yōu)勢(shì)種的紅樹(shù)林和混生紅樹(shù)林的土壤表層60 cm的SOC含量，但對(duì)其他鹽沼和紅樹(shù)林的SOC含量無(wú)顯著影響。

圖3：互花米草入侵對(duì)不同優(yōu)勢(shì)種鹽沼和紅樹(shù)林土壤有機(jī)碳含量的影響

圖4：互花米草入侵對(duì)不同深度和氣候區(qū)的鹽沼和紅樹(shù)林土壤有機(jī)碳含量的影響

此外，在互花米草入侵的生態(tài)系統(tǒng)中，SOC含量在入侵后的前二十年增加，隨后逐年減少，并非之前認(rèn)為的隨入侵時(shí)間單調(diào)遞增。

圖5：土壤有機(jī)碳含量隨入侵時(shí)間的變化

綜上所述，互花米草入侵生態(tài)系統(tǒng)的SOC含量低于或與大多數(shù)土著生態(tài)系統(tǒng)（鹽地堿蓬鹽沼除外）的SOC含量相似。考慮到互花米草入侵往往會(huì)降低土壤容重，這意味著中國(guó)濱海濕地的儲(chǔ)碳能力在互花米草入侵后會(huì)大幅降低。

此外，隨著入侵時(shí)間延長(zhǎng)（>20年），互花米草還可能會(huì)降低SOC含量。因此，互花米草入侵鹽沼和紅樹(shù)林，不應(yīng)視為一種增加中國(guó)濱海藍(lán)碳碳匯的自然氣候解決方案。

相反，未來(lái)需要中國(guó)濱海濕地——尤其是受互花米草入侵嚴(yán)重威脅的、為鳥(niǎo)類提供棲息生境的世界自然遺產(chǎn)地——優(yōu)先控制互花米草，以增加土著生態(tài)系統(tǒng)的完整性和碳匯能力，從而緩解氣候變化。

論文信息

標(biāo)題：Effects of Spartina invasion on the soil organic carbon content in salt marsh and mangrove ecosystems in China

期刊：Journal of Applied Ecology

類型：Research Article

作者：徐曉#，衛(wèi)書(shū)娟#，陳鴻洋，李博*，聶明*【復(fù)旦大學(xué)】

時(shí)間：2022-5-11

DOI：https://doi.org/10.1111/1365-2664.14202