互花米草入侵对河口潮汐湿地地下碳循环的影响

本申请项目以我国东南沿海的闽江河口潮汐湿地为研究区域，深入研究入侵种互花米草和本地种芦苇、短叶茳芏不同构件枯落物在立枯分解阶段及倒伏凋落分解阶段的分解特征以及倒伏和凋落后原位和非原位分解特征及影响因子，揭示不同植物下的土壤碳矿化速率及土壤有机碳库规模和组分，应用同位素技术量化互花米草对入侵湿地土壤有机碳的贡献率，揭示互花米草和短叶茳芏湿地涨潮前、落潮后和涨落潮过程中的甲烷和二氧化碳排放通量季节动态特征并分析3种植物的植物体在甲烷传输中的贡献，具有重要的理论研究意义和实践价值，预期可取得新的进展和突破，成果可填补国际上在互花米草入侵对河口潮汐湿地地下碳循环过程影响方面的不足。

以我国东南沿海的闽江河口潮汐湿地为研究区域，研究入侵种互花米草和本地种芦苇、短叶茳芏枯落物的分解特征、各种湿地植被土壤有机碳含量和储量、涨落潮阶段的CH4和CO2排放通量动态特征，结果表明：立枯分解是入侵种互花米草和土著种芦苇2种湿地盐沼植物重要分解阶段之一，干物质损失率在13%—32%之间；互花米草的入侵可以增加入侵生态系统凋落物的C库，但会降低N库，而对凋落物P库没有太大影响。互花米草和芦苇湿地土壤有机碳(SOC)含量分别为19.32-31.45 g/kg和20.32-24.57 g/kg，互花米草的入侵明显增加了湿地土壤碳密度和碳储量。互花米草和本地种芦苇、短叶茳芏湿地涨落潮过程中排放大气的CH4和CO2通量明显低于涨潮前和落潮后；互花米草入侵显著地增加了被入侵湿地的CH4通量。涨潮前和落潮后土壤温度对于沼泽湿地CH4通量均影响显著，而芦苇和短叶茳芏沼泽湿地CO2排放通量与大气温度和土壤温度(10 cm 深度)均具有显著的正线性相关关系。互花米草在快速生长阶段对CH4的传输量最高，CH4主要释放部位是距地面0-20 cm高度段，其贡献率平均值为50.0%。本成果填补互花米草入侵对河口潮汐湿地地下碳循环过程影响方面的研究不足，为进一步防治和管理生物入侵及恢复土著群落提供了科学依据和基础数据。