近日，我院陈能汪教授“环境过程与系统模型”研究团队在滨海湿地碳循环的水文-生物地球化学耦合调控机制研究方面取得进展，相关成果以“Salt marsh invasion reduces recalcitrant organic carbon pool while increases lateral export of dissolved inorganic carbon in a subtropical mangrove wetland”为题，在线发表于国际期刊 Geoderma上。
依托福建台湾海峡海洋生态系统国家野外科学观测研究站（简称"台海站"），陈能汪课题组已于2019年4月、2021年3月、2022年3月和2022年12月分别在Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, Chemosphere, Journal of Hydrology 和 Biogeochemistry 期刊上发表系列研究成果，逐步探明红树林-盐沼-河口之间碳氮循环过程、交换通量及其水文-生地化耦合调控机制。本研究进一步在红树林潮沟、盐沼（互花米草）潮沟和河口开展了不同季节的定点观测和大面观测，同时开展了不同生境（红树林、红树林-互花米草交错带、互花米草和滩涂）沉积物剖面的精细观测，综合运用多学科交叉研究的手段，初步揭示了互花米草入侵对原有红树林湿地系统碳形态和无机碳横向输出的影响，相关研究成果可为滨海湿地生态修复提供有益的理论参考。
研究背景 Background
红树林在净化海水、防风消浪、固碳储碳、维护生物多样性和调节气候变化等方面发挥着重要作用，有“海岸卫士”“海洋绿肺”之美誉。红树林是海岸带重要的“蓝碳”生态系统之一，拥有极高的固碳与储碳“超能力”。与美国盐沼湿地受红树林入侵现象不同，我国南方滨海湿地普遍存在互花米草入侵红树林湿地现象。由于互花米草具有较高的耐盐和耐厌氧环境特性，表现出较强的繁殖和竞争力，可与原生红树林生态系统产生竞争关系形成典型的红树林-盐沼生态共生格局。截止目前，关于互花米草入侵如何改变红树林湿地沉积物碳循环形态和无机碳横向输出，还缺乏清晰的认识。
研究成果 Research Highlights
本研究通过2020-2021年不同季节湿地潮沟与河口表层水的大面观测以及沉积物剖面的精细观测（图1），综合应用同位素示踪技术、培养实验和多学科方法进行定量分析，结果表明：（1）与红树林生境相比，互花米草入侵区域的沉积物中活性有机碳的含量增加，但惰性碳的占比降低；（2）来自互花米草植被的有机碳主要集中在表层沉积物且多为活性有机碳（79%），而来自红树林植被的有机碳则有相对更多的惰性有机碳（25%-36%），说明红树林湿地更有利于碳的长期埋藏；（3）互花米草生境碱性的沉积物环境和更多的活性有机碳输入，使得沉积物孔隙水中含有更高浓度的溶解性无机碳，互花米草入侵原生红树林湿地，大大增加了这类滨海湿地无机碳的横向输出（图2）。该研究初步揭示了互花米草入侵对红树林湿地沉积物碳形态和无机碳横向输出的影响机制，可为滨海湿地生态修复与增汇路径选择提供科学依据
图1. 漳江口红树林-盐沼-河口系统水与沉积物采样站位布设
图2. 互花米草入侵红树林湿地对不同生境沉积物碳形态和无机碳横向输出影响
研究团队 Research Group
黄金城官方网站2018级博士生路则洋为论文第一作者，陈能汪教授为通讯作者，南方科技大学肖凯副教授、黄金城官方网站2019级博士生王芬芳、王曜和余其彪博士后为共同署名作者。
研究获得国家自然科学基金（42276171、42177046）、国家重点研发计划（2022YFF0802102）的资助，并得到漳江口红树林国家级自然保护区的大力支持。
论文来源及链接
Lu Z., Xiao K., Wang F., Wang Y., Yu Q., Chen, N*. (2023). Salt marsh invasion reduces recalcitrant organic carbon pool while increases lateral export of dissolved inorganic carbon in a subtropical mangrove wetland. Geoderma, 437, 116573. doi.org/10.1016/j.geoderma.2023.116573
论文链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016706123002501
文、图 | 路泽洋、陈能汪
责任编辑 | 陈能汪
排版 | 薛锦华
