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互花米草（Spartina alterniflora）是前国家环保总局首批公布的16种外来入侵植物之一。自上世纪70年代从北美引入以来，由于管理不善，导致互花米草在中国全境滨海湿地快速入侵和扩张，严重危害了土著生态系统的生物多样性和功能。

滨海湿地是由盐沼和红树林等组成的蓝碳生态系统，具有强大的碳吸收能力。互花米草入侵形成的高密度与高生产力的盐沼，被认为有巨大的蓝碳增汇潜力。近十年来，有关互花米草入侵影响蓝碳碳汇的局地研究与日俱增。但是，在中国全境滨海湿地，互花米草入侵对蓝碳碳汇的整体影响还尚不清楚。

为此，我们从91项实验研究中收集到2479个土壤有机碳（SOC）含量的观测数据，通过整合分析（meta-analysis）方法，探究了互花米草入侵对中国滨海湿地（盐沼和红树林）SOC含量的影响。

图1：研究地点

研究结果表明，整体上，互花米草入侵对中国滨海湿地（盐沼和红树林）的SOC含量无显著影响。

图2：互花米草入侵对盐沼和红树林土壤有机碳含量的总体影响

在9种不同类型的土著盐沼和红树林中，互花米草入侵显著增加了北亚热带地区以盐地碱蓬（Suaeda salsa）为优势种的盐沼土壤表层30 cm的SOC含量，降低了南亚热带地区以秋茄（Kandelia obovata）为优势种的红树林和混生红树林的土壤表层60 cm的SOC含量，但对其他盐沼和红树林的SOC含量无显著影响。

图3：互花米草入侵对不同优势种盐沼和红树林土壤有机碳含量的影响

图4：互花米草入侵对不同深度和气候区的盐沼和红树林土壤有机碳含量的影响

此外，在互花米草入侵的生态系统中，SOC含量在入侵后的前二十年增加，随后逐年减少，并非之前认为的随入侵时间单调递增。

图5：土壤有机碳含量随入侵时间的变化

综上所述，互花米草入侵生态系统的SOC含量低于或与大多数土著生态系统（盐地碱蓬盐沼除外）的SOC含量相似。考虑到互花米草入侵往往会降低土壤容重，这意味着中国滨海湿地的储碳能力在互花米草入侵后会大幅降低。

此外，随着入侵时间延长（>20年），互花米草还可能会降低SOC含量。因此，互花米草入侵盐沼和红树林，不应视为一种增加中国滨海蓝碳碳汇的自然气候解决方案。

相反，未来需要中国滨海湿地——尤其是受互花米草入侵严重威胁的、为鸟类提供栖息生境的世界自然遗产地——优先控制互花米草，以增加土著生态系统的完整性和碳汇能力，从而缓解气候变化。

论文信息

标题：Effects of Spartina invasion on the soil organic carbon content in salt marsh and mangrove ecosystems in China

期刊：Journal of Applied Ecology

类型：Research Article

作者：徐晓#，卫书娟#，陈鸿洋，李博*，聂明*【复旦大学】

时间：2022-5-11

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